[发明专利]表面分析器

说明书

技术领域

本发明涉及诸如扫描探测器显微镜、激光显微镜或电子探测器微分析仪等的表面分析器，其中，该表面分析器能够针对试样的预定区域获取不同种类的物理量的二维分布数据。更具体地，本发明涉及用于以图形显示在这种表面分析器中获得的结果的显示处理器。

背景技术

作为典型的表面分析器的扫描探测器显微镜(SPM)是利用微小探测器扫描试样的表面并且检测由于该表面和该探测器之间的相互作用而产生的力的装置。该装置针对试样的同一区域，不仅能够收集与标高(表面高度或表面形状)有关的信息，还能够收集诸如相位、电流、粘弹性、磁力、表面电位或静电力等的各种物理量的二维分布数据。在传统使用的普通SPM中，将针对试样的预定区域测量出的物理量的二维分布数据处理成包括诸如颜色信息等的附加信息的二维图像或三维图像，并且显示在监视器的显示画面上。

在SPM中，从特定种类的物理量的分布图像无法获得的一种信息很可能可从其它种类的物理量的分布图像得到。因此，观察者经常期望同时参考两种以上的物理量的图像信息，诸如同时参考标高图像和相位图像或者同时参考表面电位图像和电流图像等。为了满足这种要求，在专利文献1所述的SPM中，显示根据一种物理量的二维分布数据所创建的三维图像，并且将示出另一种物理量的二维分布的颜色信息映射到该三维图像上，以使得在该图像上可以容易地识别出两种不同的物理量的分布之间的对应关系。

专利文献1所述的显示方法使得用户可以大致掌握试样上的预定测量区域内不同种类的物理量的二维分布的关系。然而，利用该方法，难以针对试样表面的预定区域内前述物理量之间的关系进行详细的定量测定。还难以准确地比较试样上特定位置处的多个特性值。当然，即使使用传统的SPM，也可以从收集到的所关注的物理量的二维分布数据中提取所需的特性值，并且进行前述的定量测定或比较。然而，这种任务复杂并且耗时。

背景技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-110532

发明内容

发明要解决的问题

已研发了本发明以解决前述问题。在可以以三维图像的形式显示同一区域上多个物理量的二维分布数据的表面分析器中，本发明的主要目的在于提供以下的一种表面分析器：观察者可以容易地指定关注部位，并且可以以定量且容易理解的方式示出在该指定部位测量出的各个物理量。

用于解决问题的方案

目的在于解决前述问题的本发明是一种表面分析器，用于针对试样的同一目标区域收集不同种类的多个物理量的二维分布数据、基于收集到的数据创建显示图像并且将所述显示图像显示在显示装置上，所述表面分析器包括：

a)第一显示处理器，用于基于所述不同种类的多个物理量中的第一物理量的二维分布数据来创建所述目标区域的三维图像，通过将基于第二物理量的二维分布数据所创建的颜色分布叠加在所述三维图像上来创建三维彩色图像，并且将所述三维彩色图像显示在所述显示装置的第一显示区域中；

b)剖面图像创建器，用于响应于用户对操作单元的操作，创建在显示在所述显示装置上的所述三维彩色图像的某位置处与所述试样的表面相交的剖面图像，并且将所述剖面图像叠加在所述三维彩色图像上；以及

c)第二显示处理器，用于将所述剖面图像与所述试样的表面相交的一维区域定义为关注区域，使用所述第一物理量和所述第二物理量的二维分布数据来创建示出所述第一物理量和所述第二物理量的值沿所述关注区域的分布或变化的图形，并且将所述图形显示在所述显示装置中与所述第一显示区域分开的第二显示区域中。

例如，当根据本发明的表面分析器被构造为SPM时，上述“不同种类的多个物理量”是标高、相位、电流、粘弹性、磁力、表面电位、静电力、压电特性、非线性介电常数和复合透射率等。

在根据本发明的表面分析器中，第一显示处理器和第二显示处理器以及剖面图像创建器通常通过执行安装在该表面分析器的系统所包括的个人计算机上的专用控制和处理软件程序来实现。