特許 7563486 探針の評価方法およびＳＰＭ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-30

(45)【発行日】2024-10-08

(54)【発明の名称】探針の評価方法およびＳＰＭ

(51)【国際特許分類】

   G01Q 40/02 20100101AFI20241001BHJP

   G01Q 60/38 20100101ALI20241001BHJP

【ＦＩ】

G01Q40/02

G01Q60/38

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022571017

(86)(22)【出願日】2021-06-09

(86)【国際出願番号】 JP2021021849

(87)【国際公開番号】W WO2022137600

(87)【国際公開日】2022-06-30

【審査請求日】2023-06-20

(31)【優先権主張番号】P 2020211165

(32)【優先日】2020-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 令和２年２月１９日 取扱説明書とこの取扱説明書が格納されたＣＤ－ＲＯＭを、国立研究開発法人日本原子力研究開発機構に配布

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】新井 浩

(72)【発明者】

【氏名】中島 秀郎

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 賢治

(72)【発明者】

【氏名】飯田 栄治

(72)【発明者】

【氏名】小暮 亮雅

【審査官】佐々木 崇

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－３０８３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３０８３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０７８６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１６５８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６４８９６１１（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許第０６５４５２７３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２００８－００６９３２５（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｑ１０／００－９０／００

Ｇ０１Ｂ ７／３４

Ｇ１２Ｂ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＳＰＭにおいて形状が既知である既知試料を探針で測定することによって前記探針を評価する方法であって、
前記既知試料の表面に凸部が形成されており、
前記凸部は、頂点に向かうにつれて細くなる形状を有し、
前記方法は、
前記頂点の測定点から高さ方向に予め定められた距離の位置における前記凸部の断面を円形と近似したときの該円形の半径を測定するステップと、
前記半径と閾値とを比較するステップと、
前記半径が前記閾値未満である場合には前記探針は合格であると判断し、前記半径が前記閾値以上である場合には前記探針は不合格であると判断するステップとを備える方法。

【請求項2】

ＳＰＭにおいて形状が既知である既知試料を探針で測定することによって前記探針を評価する方法であって、
前記既知試料の表面に溝部が形成されており、
前記溝部は、底部に向かうにつれて細くなる形状を有し、
前記方法は、
前記底部の測定点から深さ方向に予め定められた距離の位置における前記溝部の空間を円形と近似したときの該円形の半径を測定するステップと、
前記半径と閾値とを比較するステップと、
前記半径が前記閾値未満である場合には前記探針は合格であると判断し、前記半径が前記閾値以上である場合には前記探針は不合格であると判断するステップとを備える方法。

【請求項3】

前記半径は、前記探針の曲率半径が反映された値である、請求項１または請求項２に記載の方法。

【請求項4】

ＳＰＭにおいて形状が既知である既知試料を探針で測定することによって前記探針を評価する方法であって、
前記既知試料の表面に複数の凸部が形成されており、
前記複数の凸部の各々は、頂点に向かうにつれて細くなる形状を有し、
前記方法は、
前記頂点の測定点から高さ方向に予め定められた距離の位置における前記複数の凸部の各々の幅を測定するステップと、
前記複数の凸部の各々の幅と閾値とを比較するステップと、
前記複数により示される数に対する前記幅が前記閾値未満である凸部の数の割合が所定値以上である場合には前記探針は合格であると判断し、前記割合が前記所定値未満である場合には前記探針は不合格であると判断するステップとを備える方法。

【請求項5】

ＳＰＭにおいて形状が既知である既知試料を探針で測定することによって前記探針を評価する方法であって、
前記既知試料の表面に複数の溝部が形成されており、
前記複数の溝部の各々は、底部に向かうにつれて細くなる形状を有し、
前記方法は、
前記底部の測定点から深さ方向に予め定められた距離の位置における前記複数の溝部の各々の幅を測定するステップと、
前記複数の溝部の各々の幅と閾値とを比較するステップと、
前記複数により示される数に対する前記幅が前記閾値未満である溝部の数の割合が所定値以上である場合には前記探針は合格であると判断し、前記割合が前記所定値未満である場合には前記探針は不合格であると判断するステップとを備える方法。

【請求項6】

前記閾値は、前記探針の種別に応じて設定される、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項7】

前記閾値は、ユーザにより設定される、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項8】

前記方法は、前記判断するステップにおける判断結果を表示装置に表示させるステップをさらに備える、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項9】

探針を有する観察装置と、
情報処理装置とを備え、
前記観察装置は、形状が既知である既知試料を前記探針で測定し、該測定の結果を示す測定信号を前記情報処理装置に出力し、
前記既知試料の表面に凸部が形成されており、
前記凸部は、頂点に向かうにつれて細くなる形状を有し、
前記情報処理装置は、
前記頂点の測定点から高さ方向に予め定められた距離の位置における前記凸部の断面を円形と近似したときの該円形の半径を測定し、
前記半径と閾値とを比較し、
前記半径が前記閾値未満である場合には前記探針は合格であると判断し、前記半径が前記閾値以上である場合には前記探針は不合格であると判断する、ＳＰＭ。

【請求項10】

探針を有する観察装置と、
情報処理装置とを備え、
前記観察装置は、形状が既知である既知試料を前記探針で測定し、該測定の結果を示す測定信号を前記情報処理装置に出力し、
前記既知試料の表面に溝部が形成されており、
前記溝部は、底部に向かうにつれて細くなる形状を有し、
前記情報処理装置は、
前記底部の測定点から深さ方向に予め定められた距離の位置における前記溝部の空間を円形と近似したときの該円形の半径を測定し、
前記半径と閾値とを比較し、
前記半径が前記閾値未満である場合には前記探針は合格であると判断し、前記半径が前記閾値以上である場合には前記探針は不合格であると判断する、ＳＰＭ。

【請求項11】

前記半径は、前記探針の曲率半径が反映された値である、請求項９または請求項１０に記載のＳＰＭ。

【請求項12】

探針を有する観察装置と、
情報処理装置とを備え、
前記観察装置は、形状が既知である既知試料を前記探針で測定し、該測定の結果を示す測定信号を前記情報処理装置に出力し、
前記既知試料の表面に複数の凸部が形成されており、
前記複数の凸部の各々は、頂点に向かうにつれて細くなる形状を有し、
前記情報処理装置は、
前記頂点の測定点から高さ方向に予め定められた距離の位置における前記複数の凸部の各々の幅を測定し、
前記複数の凸部の各々の幅と閾値とを比較し、
前記複数により示される数に対する前記幅が前記閾値未満である凸部の数の割合が所定値以上である場合には前記探針は合格であると判断し、前記割合が前記所定値未満である場合には前記探針は不合格であると判断する、ＳＰＭ。

【請求項13】

探針を有する観察装置と、
情報処理装置とを備え、
前記観察装置は、形状が既知である既知試料を前記探針で測定し、該測定の結果を示す測定信号を前記情報処理装置に出力し、
前記既知試料の表面に複数の溝部が形成されており、
前記複数の溝部の各々は、底部に向かうにつれて細くなる形状を有し、
前記情報処理装置は、
前記底部の測定点から深さ方向に予め定められた距離の位置における前記複数の溝部の各々の幅を測定し、
前記複数の溝部の各々の幅と閾値とを比較し、
前記複数により示される数に対する前記幅が前記閾値未満である溝部の数の割合が所定値以上である場合には前記探針は合格であると判断し、前記割合が前記所定値未満である場合には前記探針は不合格であると判断する、ＳＰＭ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、探針の評価方法およびＳＰＭに関する。

【背景技術】

【0002】

ＳＰＭ（Scanning Probe Microscope：走査型プローブ顕微鏡）においては、カンチレバーの先端に探針が設けられており、試料に対して探針を接近させて試料表面の情報を取得し、この情報に基づいて観察画像が生成される。ＳＰＭの長期間の使用により、探針の先端が次第に摩耗する。ＳＰＭは、探針の摩耗量が増大すると、観察画像を正確に生成することができなくなる。このため、ＳＰＭのユーザは、探針の先端の状態を定期的に観察し、探針の摩耗量が許容範囲内であるか否かを評価することが好ましい。

【0003】

特許第５９０２４８５号公報（特許文献１）には、ＳＰＭにおいて、既知試料を測定して探針の曲率半径を算出する技術が開示されている。この既知試料には、曲率半径が１０ｎｍ以下である凸部が形成されている。ＳＰＭは、この既知試料を測定することにより、凸部を示す観察画像を生成する。ＳＰＭは、この観察画像により示される１つの凸部の先端からの距離と、この距離により規定される位置における該凸部の幅との複数の組合せを測定し、この複数の組合せに基づいて探針の曲率半径を算出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５９０２４８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

たとえば、ＳＰＭのユーザは、特許文献１記載のＳＰＭにおいて算出された探針の曲率半径に基づいて探針を評価することが可能である。しかしながら、特許文献１記載のＳＰＭでは、１つの凸部の先端からの距離と、この距離で測定した該凸部の幅との複数の組合せを測定する必要がある。したがって、探針を評価するための演算処理量が増大するという問題が生じ得る。

【0006】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、演算処理量を増大させることなく探針を評価する技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示のある局面に従う方法は、ＳＰＭにおいて形状が既知である既知試料を探針で測定することによって探針を評価する方法である。既知試料の表面に凸部が形成されている。凸部は、頂点に向かうにつれて細くなる形状を有する。この方法は、凸部の表面に沿って探針を相対的に移動させて、頂点から高さ方向に予め定められた距離の位置における凸部の幅を測定するステップを備える。また、この方法は、幅と閾値とを比較するステップを備える。さらに、この方法は、幅が閾値未満である場合には探針は合格であると判断し、幅が閾値以上である場合には探針は不合格であると判断するステップとを備える。

【0008】

本開示の別の局面に従う方法は、ＳＰＭにおいて形状が既知である既知試料を探針で測定することによって探針を評価する方法である。既知試料の表面に溝部が形成されている。溝部は、底部に向かうにつれて細くなる形状を有する。この方法は、溝部の表面に沿って探針を相対的に移動させて、底部から深さ方向に予め定められた距離の位置における溝部の幅を測定するステップを備える。また、この方法は、幅と閾値とを比較するステップを備える。さらに、この方法は、幅が閾値未満である場合には探針は合格であると判断し、幅が閾値以上である場合には探針は不合格であると判断するステップを備える。

【0009】

本開示の別の局面に従う方法は、ＳＰＭにおいて形状が既知である既知試料を探針で測定することによって探針を評価する方法である。既知試料の表面に複数の凸部が形成されている。複数の凸部の各々は、頂点に向かうにつれて細くなる形状を有する。この方法は、複数の凸部の各々の表面に沿って探針を相対的に移動させて、頂点から高さ方向に予め定められた距離の位置における複数の凸部の幅を測定するステップを備える。また、この方法は、複数の凸部の各々の幅と閾値とを比較するステップを備える。さらに、この方法は、複数により示される数に対する幅が閾値未満である凸部の数の割合が所定値以上である場合には探針は合格であると判断し、割合が所定値未満である場合には探針は不合格であると判断するステップを備える。

【0010】

本開示の別の局面に従う方法は、ＳＰＭにおいて形状が既知である既知試料を探針で測定することによって探針を評価する方法である。既知試料の表面に複数の溝部が形成されている。複数の溝部の各々は、底部に向かうにつれて細くなる形状を有する。この方法は、底部から深さ方向に予め定められた距離の位置における複数の溝部の幅を測定するステップを備える。また、この方法は、複数の溝部の各々の幅と閾値とを比較するステップを備える。さらに、この方法は、複数により示される数に対する幅が閾値未満である溝部の数の割合が所定値以上である場合には探針は合格であると判断し、割合が所定値未満である場合には探針は不合格であると判断するステップを備える。

【発明の効果】

【0011】

本開示の技術によれば、ＳＰＭは、凸部の頂点から高さ方向に予め定められた距離の位置における凸部の幅、または溝部の底部から深さ方向に予め定められた距離の位置における溝部の幅を測定する。そして、ＳＰＭは、この幅が閾値未満である場合には探針は合格であると判断し、この幅が閾値以上である場合には探針は不合格であると判断する。したがって、従来のように１つの凸部の先端からの高さと、この高さで測定した該凸部の幅との複数の組合せを測定する必要はないことから、処理量を増大させることなく探針を評価することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態に係る顕微鏡の構成を概略的に示す図である。

【図2】情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図3】既知試料に形成された凸部の断面図を示す図である。

【図4】情報処理装置の機能ブロック図の一例である。

【図5】第１の実施の形態の情報処理装置のフローチャートの一例である。

【図6】カンチレバーの種別と、第１閾値Ｐとの対応を示す閾値テーブルの一例である。

【図7】第２の実施の形態の情報処理装置のフローチャートの一例である。

【図8】既知試料に形成された溝部の断面図を示す図である。

【図9】第３の実施の形態の情報処理装置のフローチャートの一例である。

【図10】第４の実施の形態の情報処理装置のフローチャートの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分に同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

【0014】

＜第１の実施の形態＞
［走査型プローブ顕微鏡の構成］
図１は、実施の形態に係るＳＰＭ１００の構成を概略的に示す図である。ＳＰＭ１００は、探針（プローブ）と試料Ｓの表面との間に働く原子間力（引力または斥力）を利用して試料Ｓを観察する原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Atomic Force Microscope）である。

【0015】

図１を参照して、実施の形態に係るＳＰＭ１００は、主たる構成要素として、観察装置８０と、情報処理装置２０と、表示装置２６と、入力装置２８とを備える。観察装置８０は、主たる構成要素として、光学系１と、カンチレバー２と、スキャナ１０と、試料保持部１２と、駆動部１６と、演算部１７と、制御部１８とを備える。

【0016】

スキャナ１０は、試料Ｓと探針３との相対的な位置関係を変化させるための移動装置である。試料Ｓが、スキャナ１０上に載置された試料保持部１２の上に保持される。スキャナ１０は、試料Ｓを互いに直交するＸ、Ｙの２軸方向に走査するＸＹスキャナと、試料ＳをＺ軸方向に微動させるＺスキャナとを有する。ＸＹスキャナおよびＺスキャナは、駆動部１６から印加される電圧によって変形する圧電素子により構成されており、該圧電素子に印加される電圧に従って、スキャナ１０は、３次元方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）に走査する。これにより、ＳＰＭ１００は、スキャナ１０に載置された試料Ｓと探針３との間の相対的な位置関係を変化させることができる。

【0017】

カンチレバー２は、試料Ｓと対向する表面と、表面と反対側の裏面とを有しており、ホルダ４によって支持されている。カンチレバー２は、自由端である先端部の表面に探針３を有する。探針３は試料Ｓに対向して配置される。探針３は、試料Ｓの表面に沿って移動し、探針３と試料Ｓとの間に働く原子間力によって、カンチレバー２が変位する。

【0018】

カンチレバー２の上方には、カンチレバー２のＺ軸方向の変位を検出するための光学系１が設けられている。光学系１は、試料Ｓの観察時に、レーザ光をカンチレバー２の裏面に照射し、カンチレバー２の裏面で反射されたレーザ光を検出する。光学系１は、レーザ光源６と、ビームスプリッタ５と、ミラー７と、光検出器８とを有する。

【0019】

レーザ光源６は、レーザ光ＬＡを発射するレーザ発振器を有する。光検出器８は、入射されるレーザ光を検出する４分割フォトダイオードを有する。レーザ光源６から発射されたレーザ光ＬＡは、ビームスプリッタ５で反射され、カンチレバー２の裏面に照射される。

【0020】

カンチレバー２は、シリコンまたは窒化シリコンなどで形成され、カンチレバー２の背面で光学系１から照射されたレーザ光を反射することができる。カンチレバー２の裏面で反射されたレーザ光は、さらにミラー７によって反射されて光検出器８に入射する。光検出器８にてレーザ光を検出することにより、カンチレバー２の変位を検出することができる。

【0021】

具体的には、光検出器８は、カンチレバー２の変位方向（Ｚ軸方向）に複数（通常２つ）に分割された受光面を有する。あるいは、光検出器８は、Ｚ軸方向およびＹ軸方向に４分割された受光面を有する。カンチレバー２が変位すると、これら複数の受光面に照射される光量の割合が変化する。光検出器８は、その複数の受光光量に応じた検出信号を演算部１７に出力する。演算部１７は、検出信号を受信すると、検出信号に基づいてカンチレバー２の変位量を算出する。演算部１７は、探針３と試料Ｓ表面との間の原子間力が常に一定になるように試料ＳのＺ方向位置を制御する。演算部１７は、カンチレバー２の変位量に基づいてスキャナ１０をＺ軸方向に変位させる電圧値を算出し、スキャナ１０に出力する。

【0022】

また、演算部１７は、検出信号を制御部１８に対して出力する。制御部１８は、該検出信号に基づいて制御信号を生成し、該制御信号を情報処理装置２０に出力する。制御信号は、本開示の「測定信号」に対応する。

【0023】

情報処理装置２０は、制御部１８、表示装置２６、および入力装置２８と通信可能に接続される。情報処理装置２０は、制御部１８からの制御信号に基づいて画像データ（プロファイルデータ）を生成する。

【0024】

情報処理装置２０は、生成された画像データに基づいて、表示装置２６に観察画像を表示する。観察画像は、試料Ｓの表面を示す画像である。また、情報処理装置２０は、スキャナ１０を３次元方向に駆動するように、制御部１８を介して駆動部１６を制御する。

【0025】

入力装置２８は、ユーザの入力操作を受け付ける。入力装置２８は、ユーザの操作内容に応じた信号を情報処理装置２０へ出力する。情報処理装置２０は、この信号を制御部１８に出力する。制御部１８は、この信号に基づいた制御を観察装置８０に対して実行する。入力装置２８は、表示装置２６上に設けられたタッチパネルであってもよいし、専用の操作ボタン、マウスまたはキーボードなどの物理操作キーであってもよい。

【0026】

［情報処理装置のハードウェア構成］
図２は、情報処理装置２０のハードウェア構成の一例を示す図である。情報処理装置２０は、主たる構成要素として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１６０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１６２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６４と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１６６と、通信Ｉ／Ｆ（Interface）１６８と、表示Ｉ／Ｆ１７０と、入力Ｉ／Ｆ１７２とを有する。各構成要素はデータバスによって相互に接続されている。

【0027】

通信Ｉ／Ｆ１６８は、観察装置８０と通信するためのインターフェースである。表示Ｉ／Ｆ１７０は、表示装置２６と通信するためのインターフェースである。入力Ｉ／Ｆ１７２は、入力装置２８と通信するためのインターフェースである。

【0028】

ＲＯＭ１６２は、ＣＰＵ１６０にて実行されるプログラムを格納する。ＲＡＭ１６４は、ＣＰＵ１６０におけるプログラムの実行により生成されるデータ、および通信Ｉ／Ｆ１６８を経由して入力されたデータを一時的に格納することができる。ＲＡＭ１６４は、作業領域として利用される一時的なデータメモリとして機能できる。ＨＤＤ１６６は、不揮発性の記憶装置である。また、ＨＤＤ１６６に代えて、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置が採用されてもよい。

【0029】

また、ＲＯＭ１６２に格納されているプログラムは、記録媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通されてもよい。または、プログラムは、情報提供事業者によって、いわゆるインターネットなどによりダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供されてもよい。情報処理装置２０は、記録媒体またはインターネットなどにより提供されたプログラムを読み取る。情報処理装置２０は、読み取ったプログラムを所定の記憶領域（たとえば、ＲＯＭ１６２）に記憶する。ＣＰＵ１６０は、該記憶されたプログラムを実行することにより上述の表示処理を実行する。

【0030】

記録媒体は、ＤＶＤ-ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＦＤ（Flexible Disk）、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク（ＭＯ（Magneto Optical disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Electronically Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリなどの固定的にプログラムを担持する媒体としてもよい。また、記録媒体は、プログラムなどをコンピュータが読取可能な非一時的な媒体である。ＲＯＭ１６２と、ＲＡＭ１６４と、ＨＤＤ１６６とのうちの少なくとも１つが、本開示の「メモリ」に対応する。つまり、メモリは、情報処理装置により利用される情報を記憶する。

【0031】

［探針の評価］
観察装置８０による試料Ｓの観測中に、探針３と試料Ｓとが接触する場合があり、探針３と試料Ｓとの接触回数が多くなると、探針３の先端の摩耗が生じる。探針３の先端の摩耗量が増加した状態で、探針３を用いた試料Ｓの測定が行われると、正確な測定を行うことができない。このため、ＳＰＭ１００のユーザまたはＳＰＭ１００が探針３の先端の状態を定期的に観察し、探針の摩耗量が許容範囲内であるか否かを評価することが好ましい。

【0032】

本開示のＳＰＭ１００においては、未知試料を測定する測定モードと、探針を評価する評価モードとに切換可能である。ユーザにより入力装置２８に対して所定の操作が行われた場合に、ＳＰＭ１００のモードは評価モードに切り換えられる。評価モードでは、観察装置８０は、形状が既知である既知試料を測定して、この測定結果を示す検出信号を情報処理装置２０に送信する。既知試料は、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の単位試料から構成されるものであり、Ｎ個の単位試料の各々には凸部が形成されている。つまり、既知試料の表面には、Ｎ個の凸部が形成されている。

【0033】

情報処理装置２０は、この検出信号に基づいて既知試料の画像データを生成する。情報処理装置２０は、この画像データを解析することにより、既知試料の所定の長さ（たとえば、後述の既知試料の凸部の幅など）を算出できる。

【0034】

図３は、既知試料に形成された凸部２００の断面を示す図である。図３においては、凸部２００に対する探針３の軌跡３Ｓが示されている。図３（Ａ）は、探針３の先端３Ａが摩耗していない場合の軌跡３Ｓを表す図であり、図３（Ｂ）は、探針３の先端３Ａが摩耗した場合の軌跡３Ｓを表す図である。探針３の先端３Ａが摩耗した場合には、先端３Ａの曲率半径は大きくなる。なお、図３においては、探針３と、既知試料との間に原子間力が働くことから、探針３の先端３Ａと凸部２００との間に一定の距離が保たれる。

【0035】

図３の例において、凸部２００の高さ方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な平面をＸＹ平面とする。凸部２００は、凸部２００の頂点２００Ａに向かうにつれて細くなる形状を有する。凸部２００は、たとえば、円錐形状を有する。なお、凸部２００は、三角錐形状、または四角錐形状を有していてもよい。

【0036】

評価モードでは、ＳＰＭ１００は、凸部２００の測定を行う。したがって、ＸＹ平面における凸部２００の断面は、円形状に近似される。この円形状の半径は、以下では、「円相当半径Ｒ」とも称される。「凸部２００の円相当半径Ｒ」は、本開示の「凸部の幅」に対応する。

【0037】

情報処理装置２０は、凸部２００の軌跡３Ｓの最高点３Ｈから、既知試料の表面５００に向かう高さ方向（Ｚ軸方向）において距離ｈの位置における凸部２００の幅（円相当半径Ｒ）を、凸部２００の画像データを解析することにより測定する。「凸部２００の軌跡３Ｓの最高点３Ｈ」は、凸部２００の頂点２００Ａの探針３による測定点である。距離ｈは、予め定められた値である。距離ｈは、ユーザにより入力可能（設定可能）としてもよく、予め定められた値としてもよい。

【0038】

測定された円相当半径Ｒは、探針３の先端３Ａの曲率半径が反映された値である。ここで、「先端３Ａの曲率半径が反映された値」とは、「先端３Ａの曲率半径」の値、「先端３Ａの曲率半径」の値に近似される値、および「先端３Ａの曲率半径」に対して定数を乗算した値のうちいずれかである。

【0039】

図３（Ａ）に示すように、探針３の先端３Ａが摩耗していない場合において測定される円相当半径を、「円相当半径Ｒ１」と称する。一方、図３（Ｂ）に示すように、探針３の先端３Ａが摩耗している場合において測定される円相当半径を、「円相当半径Ｒ２」と称する。ここで、探針３の先端３Ａが摩耗している場合の方が、探針３の先端３Ａが摩耗していない場合よりも、軌跡３Ｓの最高点３Ｈが低くなる（つまり、最高点３ＨのＺ座標が小さくなる）。また、上述のように、凸部２００の頂点２００Ａに向かうにつれて細くなる形状を有する。したがって、最高点３Ｈから一定の距離ｈの位置における凸部２００の円相当半径Ｒは、探針３の先端３Ａが摩耗している場合の方が、探針３の先端３Ａが摩耗していない場合よりも大きくなる。よって、Ｒ２＞Ｒ１となる。

【0040】

つまり、探針３の先端３Ａが摩耗される程、測定される円相当半径Ｒは大きくなる。そこで、情報処理装置２０は、Ｎ個の凸部２００のうちの１つの凸部２００の円相当半径Ｒと、予め定められた第１閾値Ｐとを比較し、円相当半径Ｒが第１閾値Ｐ未満であれば、探針３は合格であると判断し、円相当半径Ｒが第１閾値Ｐ以上であれば、探針３は合格であると判断する。Ｎ個の凸部２００のうちから、１つの凸部２００を抽出する基準は、如何なる基準であってもよく、たとえば、最も高い凸部２００を１つの凸部２００として抽出する。

【0041】

たとえば、特許文献１に記載のＳＰＭであれば、探針の曲率半径を算出するために、１つの凸部の画像において、凸部の先端からの高さと、この高さで測定した凸部の幅との複数の組合せを測定する必要がある。したがって、探針を評価するための演算処理量が増大するという問題が生じ得る。

【0042】

一方、本開示のＳＰＭ１００においては、測定された円相当半径Ｒと第１閾値Ｐとの比較に基づいて探針３を評価することができる。したがって、従来のＳＰＭのように、凸部の先端からの高さと、この高さで測定した凸部の幅との複数の組合せを測定する必要がない。よって、本開示のＳＰＭ１００は、従来のＳＰＭと比較して演算処理量を増大させることなく探針を評価することができる。

【0043】

［情報処理装置の機能ブロック図］
図４は、情報処理装置２０の機能ブロック図の一例である。情報処理装置２０は、第１入力部３０２と、生成部３０４と、測定部３０６と、評価部３０８と、第２入力部３１０と、記憶部３１２とを含む。

【0044】

第１入力部３０２は、光検出器８からの検出信号の入力を受け、該検出信号を生成部３０４に出力する。生成部３０４は、検出信号に基づいて画像データを生成し、該画像データを測定部３０６に出力する。

【0045】

また、ユーザは、入力装置２８を用いて、距離ｈ（図３参照）を入力する。第２入力部３１０は、距離ｈの入力を受け付ける。距離ｈは記憶部３１２に記憶される。なお、記憶部３１２には、第１閾値Ｐも予め記憶されている。

【0046】

測定部３０６は、凸部２００の軌跡３Ｓの最高点３Ｈから、Ｚ軸方向に距離ｈの位置における凸部２００の円相当半径Ｒを、生成部３０４により生成された画像データに基づいて測定する。測定部３０６は、測定された円相当半径Ｒを評価部３０８に出力する。

【0047】

評価部３０８は、円相当半径Ｒと、第１閾値Ｐとを比較する。評価部３０８は、円相当半径Ｒが第１閾値Ｐ未満である場合には探針３は合格であると判断し、円相当半径Ｒが第１閾値Ｐ以上である場合には探針３は不合格であると判断する。探針３が合格であるということは、探針３の先端３Ａの摩耗量が少ないということである（図３（Ａ）参照）。一方、探針３が不合格であるということは、探針３の先端３Ａの摩耗量が多いということである（図３（Ｂ）参照）。

【0048】

評価部３０８は、評価結果を表示装置２６に表示させる。たとえば、評価結果が合格である場合には、評価部３０８は「合格」といった文字を表示装置２６に表示させる。一方、評価結果が不合格である場合には、評価部３０８は「不合格」といった文字を表示装置２６に表示させる。

【0049】

［情報処理装置のフローチャート］
図５は、情報処理装置２０のフローチャートの一例である。図５の処理は、評価モードに切り換えられたときに開始される。

【0050】

まず、ステップＳ２において、生成部３０４は、観察装置８０からの検出信号に基づいて、Ｎ個の凸部を含む既知資料の画像データを生成する。次に、ステップＳ４において、生成部３０４は、Ｎ個の凸部２００のうちから１つの凸部２００を決定し、該凸部２００の円相当半径Ｒを測定する。

【0051】

次に、ステップＳ８において、評価部３０８は、円相当半径Ｒが、第１閾値Ｐ未満であるか否かを判断する。円相当半径Ｒが、第１閾値Ｐ未満である場合には（ステップＳ８でＹＥＳ）、ステップＳ１０において、評価部３０８は、探針３が合格であると判断する。一方、円相当半径Ｒが第１閾値Ｐ以上である場合には（ステップＳ８でＮＯ）、ステップＳ１２において評価部３０８は、探針３が不合格であると判断する。次に、ステップＳ１４において、評価部３０８は、評価結果を表示装置２６に表示する。

【0052】

このように、本開示のＳＰＭ１００は、測定された円相当半径Ｒと第１閾値Ｐとの比較に基づいて探針３を評価することができる。したがって、従来の顕微鏡のように、凸部の先端からの高さと、この高さで測定した凸部の幅との複数の組合せを測定する必要がない。よって、本開示のＳＰＭ１００は、従来の顕微鏡と比較して演算処理量を増大させることなく探針を評価することができる。

【0053】

また、情報処理装置２０は、評価結果を表示装置２６に表示させる。したがって、ユーザは、探針３の評価結果を容易に認識することができる。

【0054】

［第１閾値について］
上述のように、カンチレバー２はユーザにより交換可能である。また、探針３は、カンチレバー２に設けられることから、カンチレバー２が交換されることにより探針３も交換されることになる。一般的に、探針３の種別に応じて、先端３Ａが摩耗していない場合の該先端３Ａの曲率半径は異なる。また、上述のように、測定される円相当半径Ｒは、探針３の先端３Ａの曲率半径が反映された値である。したがって、装着されているカンチレバー２に設けられている探針３に応じて、第１閾値Ｐが設定される。

【0055】

図６は、カンチレバー２の種別（探針３の種別）と、第１閾値Ｐとの対応を示す閾値テーブルの一例である。図６の例では、カンチレバー２Ａに対しては、第１閾値ＰＡが対応づけられており、カンチレバー２Ｂに対しては、第１閾値ＰＢが対応づけられており、カンチレバー２Ｃに対しては、第１閾値ＰＣが対応づけられている。図６においては、第１閾値は、カンチレバー２に設けられている探針３の曲率半径と同一の値が設定されている。なお、第１閾値は、カンチレバー２に設けられている探針３の曲率半径よりも若干大きな値としてもよい。閾値テーブルは予め記憶部３１２に記憶されている。

【0056】

ユーザにより、カンチレバー２が装着されると、観察装置８０は、該装着されたカンチレバー２の種別を認識するとともに、該認識したカンチレバー２の種別を示す種別情報を情報処理装置２０に送信する。情報処理装置２０は、この種別情報を取得すると、閾値テーブルを参照して、第１閾値Ｐを設定する（第１閾値Ｐを記憶部３１２に記憶する）。

【0057】

このような構成によれば、ＳＰＭ１００は、評価対象の探針３の種別（カンチレバー２の種別）に応じて、適切な第１閾値Ｐを設定することができる。

【0058】

また、第１閾値Ｐは、ユーザが設定可能である構成が採用されてもよい。たとえば、ユーザは、カンチレバー２の種別と、該カンチレバー２に設けられている探針３の曲率半径（第１閾値Ｐ）とが対応づけられている表（たとえば、図６に示す表）を視認して、ユーザが第１閾値Ｐを設定するようにしてもよい。このような構成によれば、ユーザが所望する第１閾値Ｐを設定することができる。

【0059】

＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、Ｎ個の凸部のうちの１つの凸部２００の円相当半径Ｒと、第１閾値Ｐとの比較により、探針３を評価する構成を説明した。第２の実施の形態では、Ｎ個の凸部の各々の円相当半径Ｒを測定し、円相当半径Ｒが第１閾値Ｐ未満となる凸部の数のＮに対する割合に基づいて探針３を評価する。

【0060】

図７は、本実施の形態の情報処理装置２０のフローチャートの一例である。図７のフローチャートは、図５のステップＳ４およびステップＳ８の各々が、ステップＳ４２およびステップＳ８２に代替され、さらに、ステップＳ４２とステップＳ８２との間にステップＳ６２が介在されたものである。

【0061】

ステップＳ２により、Ｎ個の凸部２００の画像データが生成されると、ステップＳ４２において、測定部３０６は、Ｎ個の凸部２００の画像データに基づいて、Ｎ個の凸部２００の各々の円相当半径Ｒを測定する。Ｎ個の円相当半径Ｒは評価部３０８に出力される。

【0062】

次に、ステップＳ６２において、評価部３０８は、円相当半径Ｒが第１閾値Ｐ未満となる凸部２００の数Ｃを測定する。更に、ステップＳ６２において、凸部の総数であるＮにより示される値に対する測定値Ｃの割合Ｑを算出する。つまり、割合Ｑ＝Ｃ／Ｎとなる。次に、ステップＳ８２において、評価部３０８は、割合Ｑが第２閾値Ｖ以上であるか否かを判断する。本実施の形態の「第２閾値」は、本開示の「所定数」に対応する。なお、第２閾値は、ユーザにより入力可能（設定可能）としてもよく、予め定められた値としてもよい。

【0063】

割合Ｑが第２閾値Ｖ以上である場合には（ステップＳ８２でＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１０に進められる。一方、割合Ｑが第２閾値Ｖ未満である場合には（ステップＳ８２でＮＯ）、処理は、ステップＳ１２に進められる。以降の処理は、図５と同一である。

【0064】

１個の凸部のみの円相当半径Ｒと第１閾値Ｐとの比較では、該１個の凸部の形状によって、測定される円相当半径Ｒのばらつきが生じる場合がある。そこで、本実施の形態では、円相当半径Ｒが第１閾値Ｐ未満となる凸部２００の割合Ｑが第２閾値Ｖ以上である場合に、探針３が合格であると判断し、割合Ｑが第２閾値Ｖ未満である場合に探針３が不合格であると判断する。したがって、測定される円相当半径Ｒのばらつきを低減でき、その結果、評価精度を向上させることができる。

【0065】

＜第３の実施の形態＞
上述の実施の形態では、ＳＰＭ１００が、凸部が形成されている既知試料を測定することにより探針３を評価する構成を説明した。第３の実施の形態では、溝部が形成されている既知試料を測定することにより探針３を評価する構成を説明する。

【0066】

図８は、既知試料に形成された溝部３００の断面を示す図である。溝部３００に対する探針３の軌跡３Ｓも示されている。図８（Ａ）は、探針３の先端３Ａが摩耗していない場合の軌跡３Ｓを表す図であり、図８（Ｂ）は、探針３の先端３Ａが摩耗した場合の軌跡３Ｓを表す図である。なお、図８においては、探針３と、既知試料との間に原子間力が働くことから、探針３の先端３Ａと溝部３００との間に一定の距離が保たれる。なお、溝部３００の開口部の幅は、探針３の先端３Ａの摩耗度合いに関わらず、探針３の先端３Ａよりも十分大きいとする。したがって、ＳＰＭ１００は、先端３Ａの摩耗により先端３Ａの曲率半径が大きくなったとしても、溝部３００の形状を測定することができる。

【0067】

図８の例において、溝部３００の深さ方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な平面をＸＹ平面とする。溝部３００は、溝部３００の底部３００Ａに向かうにつれて細くなる形状を有する。溝部３００により形成される空間は、たとえば、円錐形状を有する。

【0068】

評価モードでは、ＳＰＭ１００は、溝部３００の測定を行う。また、ＸＹ平面における溝部３００により形成される空間の断面は、円形状に近似される。この円形状の半径は、以下では、「円相当半径Ｓ」とも称される。「溝部３００の円相当半径Ｓ」は、本開示の「溝部の幅」に対応する。

【0069】

情報処理装置２０は、溝部３００の軌跡３Ｓの最低点３Ｌから、既知試料の表面５００に向かう深さ方向（Ｚ軸方向）において、距離ｈの位置における溝部３００の幅（円相当半径Ｒ）を、溝部３００の画像データを解析することにより測定する。「溝部３００の軌跡３Ｓの最低点３Ｌ」は、溝部３００の底部３００Ａの探針３による測定点である。

【0070】

また、測定された円相当半径Ｓは、探針３の先端３Ａの曲率半径に対応する値である。図８（Ａ）に示すように、探針３の先端３Ａが摩耗していない場合において測定される円相当半径を、「円相当半径Ｓ１」と称する。一方、図８（Ｂ）に示すように、探針３の先端３Ａが摩耗している場合において測定される円相当半径を、「円相当半径Ｓ２」と称する。ここで、探針３の先端３Ａが摩耗している場合には、先端３Ａの曲率半径が大きくなる。したがって、探針３は、溝部３００の最下部まで移動することができない。よって、探針３の先端３Ａが摩耗している場合の方が、探針３の先端３Ａが摩耗していない場合よりも、軌跡３Ｓの最低点３Ｌが高くなる（つまり、最低点３ＬのＺ座標が大きくなる）。また、溝部３００は、溝部３００の底部３００Ａに向かうにつれて細くなる形状を有する。したがって、最低点３Ｌから一定の距離ｈの位置における溝部３００の円相当半径Ｓは、探針３の先端３Ａが摩耗している場合の方が、探針３の先端３Ａが摩耗していない場合よりも大きくなる。よって、Ｓ２＞Ｓ１となる。

【0071】

このように、探針３の先端３Ａが摩耗される程、測定される円相当半径Ｓは大きくなる。そこで、情報処理装置２０は、Ｎ個の溝部３００のうちの１つの溝部３００の円相当半径Ｓと、予め定められた第１閾値Ｐとを比較し、円相当半径Ｓが第１閾値Ｐ未満であれば、探針３は合格であると判断し、円相当半径Ｓが第１閾値Ｐ以上であれば、探針３は不合格であると判断する。ＳＰＭ１００は、Ｎ個の溝部３００のうちから、１つの溝部３００を抽出する基準は、如何なる基準であってもよい。１つの溝部３００は、たとえば、Ｎ個の溝部３００のうちの最も深い溝部である。

【0072】

図９は、本実施の形態の情報処理装置２０のフローチャートの一例である。まず、ステップＳ１０２において、生成部３０４は、観察装置８０からの検出信号に基づいて、Ｎ個の溝部３００を含む既知資料の画像データを生成する。次に、ステップＳ１０４において、生成部３０４は、Ｎ個の溝部３００のうちから１つの溝部３００を決定し、該溝部３００の円相当半径Ｓを測定する。

【0073】

次に、ステップＳ１０８において、評価部３０８は、円相当半径Ｓが、第１閾値Ｐ未満であるか否かを判断する。円相当半径Ｓが、第１閾値Ｐ未満である場合には（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１０に進められる。一方、円相当半径Ｓが第１閾値Ｐ以上である場合には（ステップＳ１０８でＮＯ）、処理は、ステップＳ１２に進められる。以降の処理は、図５と同一である。

【0074】

このように、本実施の形態のＳＰＭ１００においては、溝部３００の円相当半径Ｓと、第１閾値Ｐとの比較に基づいて、探針３を評価することができる。

【0075】

＜第４の実施の形態＞
第３の実施の形態では、Ｎ個の溝部のうちの１つの溝部３００の円相当半径Ｓと、第１閾値Ｐとの比較により、探針３を評価する構成を説明した。第４の実施の形態では、Ｎ個の溝部の各々の円相当半径Ｓを測定し、円相当半径Ｓが第１閾値Ｐ未満となる凸部の数のＮに対する割合に基づいて探針３を評価する。

【0076】

図１０は、本実施の形態の情報処理装置２０のフローチャートの一例である。図１０のフローチャートは、図９のステップＳ１０４およびステップＳ１０８の各々が、ステップＳ１０４２およびステップＳ１０８２に代替され、さらに、ステップＳ１０４２とステップＳ１０８２との間にステップＳ１０６２が介在されたものである。

【0077】

ステップＳ１０２により、Ｎ個の溝部３００の画像データが生成されると、ステップＳ１０４２において、測定部３０６は、Ｎ個の溝部３００の画像データに基づいて、Ｎ個の溝部３００の各々の円相当半径Ｓを測定する。Ｎ個の円相当半径Ｓは評価部３０８に出力される。

【0078】

次に、ステップＳ１０６２において、評価部３０８は、円相当半径Ｓが第１閾値Ｐ未満となる溝部３００の数Ｃを測定する。更に、ステップＳ６２において、溝部の総数であるＮにより示される値に対する測定値Ｃの割合Ｑを算出する。つまり、割合Ｑ＝Ｃ／Ｎとなる。次に、ステップＳ１０８２において、評価部３０８は、割合Ｑが第２閾値Ｖ以上であるか否かを判断する。

【0079】

割合Ｑが第２閾値Ｖ以上である場合には（ステップＳ８２でＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１０に進められる。一方、割合Ｑが第２閾値Ｖ未満である場合には（ステップＳ８２でＮＯ）、処理は、ステップＳ１２に進められる。以降の処理は、図５と同一である。

【0080】

１個の溝部のみの円相当半径Ｓと第１閾値Ｐとの比較では、該１個の溝部の形状によって、測定される円相当半径Ｓのばらつきが生じる場合がある。そこで、本実施の形態では、円相当半径Ｓが第１閾値Ｐ未満となる溝部３００の割合Ｑが第２閾値Ｖ以上である場合に、探針３が合格であると判断し、割合Ｑが第２閾値Ｖ未満である場合に探針３が不合格であると判断する。したがって、測定される円相当半径Ｓのばらつきを低減でき、その結果、評価精度を向上させることができる。

【0081】

なお、上述の第１の実施の形態～第４の実施の形態の各々で説明した探針３の評価方法をユーザが選択できるようにしてもよい。たとえば、凸部が形成された既知試料を用いて探針３の評価をＳＰＭ１００に実行させる場合には、第１の実施の形態で説明した探針３の評価方法または第２の実施の形態で説明した探針３の評価方法をユーザが選択できるようにしてもよい。

【0082】

［態様］
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0083】

（第１項） 一態様に係る方法は、ＳＰＭにおいて形状が既知である既知試料を探針で測定することによって探針を評価する方法であって、既知試料の表面に凸部が形成されており、凸部は、頂点に向かうにつれて細くなる形状を有し、この方法は、頂点の測定点から高さ方向に予め定められた距離の位置における凸部の幅を測定するステップと、幅と閾値とを比較するステップと、幅が閾値未満である場合には探針は合格であると判断し、幅が閾値以上である場合には探針は不合格であると判断するステップとを備える。

【0084】

第１項の方法によれば、演算処理量を増大させることなく探針を評価することができる。

【0085】

（第２項） 一態様に係る方法は、ＳＰＭにおいて形状が既知である既知試料を探針で測定することによって探針を評価する方法であって、既知試料の表面に溝部が形成されており、溝部は、底部に向かうにつれて細くなる形状を有し、この方法は、底部の測定点から深さ方向に予め定められた距離の位置における溝部の幅を測定するステップと、幅と閾値とを比較するステップと、幅が閾値未満である場合には探針は合格であると判断し、幅が閾値以上である場合には探針は不合格であると判断するステップとを備える。

【0086】

第２項の方法によれば、演算処理量を増大させることなく探針を評価することができる。

【0087】

（第３項） ＳＰＭにおいて形状が既知である既知試料を探針で測定することによって探針を評価する方法であって、既知試料の表面に複数の凸部が形成されており、複数の凸部の各々は、頂点に向かうにつれて細くなる形状を有し、この方法は、頂点の測定点から高さ方向に予め定められた距離の位置における複数の凸部の各々の幅を測定するステップと、複数の凸部の各々の幅と閾値とを比較するステップと、複数により示される数に対する幅が閾値未満である凸部の数の割合が所定値以上である場合には探針は合格であると判断し、割合が所定値未満である場合には探針は不合格であると判断するステップとを備える。

【0088】

第３項の方法によれば、演算処理量を増大させることなく探針を評価することができる。さらに、測定される幅のばらつきを低減でき、その結果、評価精度を向上させることができる。

【0089】

（第４項） ＳＰＭにおいて形状が既知である既知試料を探針で測定することによって探針を評価する方法であって、既知試料の表面に複数の溝部が形成されており、複数の溝部の各々は、底部に向かうにつれて細くなる形状を有し、この方法は、底部の測定点から深さ方向に予め定められた距離の位置における複数の溝部の各々の幅を測定するステップと、複数の溝部の各々の幅と閾値とを比較するステップと、複数により示される数に対する幅が閾値未満である溝部の数の割合が所定値以上である場合には探針は合格であると判断し、割合が所定値未満である場合には探針は不合格であると判断するステップとを備える。

【0090】

第４項の方法によれば、演算処理量を増大させることなく探針を評価することができる。さらに、測定される幅のばらつきを低減でき、その結果、評価精度を向上させることができる。

【0091】

（第５項） 第１項～第４項のいずれかに記載の方法において、閾値は、探針の種別に応じて設定される。

【0092】

第５項の方法によれば、探針の種別に応じた閾値により、該探針を評価することができる。

【0093】

（第６項） 第１項～第５項のいずれかに記載の方法において、閾値は、ユーザにより設定される。

【0094】

第６項の方法によれば、ユーザが所望する閾値により、該探針を評価することができる。

【0095】

（第７項） 第１項～第６項のいずれかに記載の方法において、この方法は、上述の判断するステップにおける判断結果を表示装置に表示させるステップをさらに備える。

【0096】

第７項の方法によれば、ユーザに表示装置を視認させることにより、判断結果を該ユーザに認識させることができる。

【0097】

（第８項） 一態様に係るＳＰＭは、探針を有する観察装置と、情報処理装置とを備え、観察装置は、形状が既知である既知試料を探針で測定し、該測定の結果を示す測定信号を情報処理装置に出力し、既知試料の表面に凸部が形成されており、凸部は、頂点に向かうにつれて細くなる形状を有し、情報処理装置は、頂点の測定点から高さ方向に予め定められた距離の位置における凸部の幅を測定し、幅と閾値とを比較し、幅が閾値未満である場合には探針は合格であると判断し、幅が閾値以上である場合には探針は不合格であると判断する。

【0098】

第８項のＳＰＭによれば、演算処理量を増大させることなく探針を評価することができる。

【0099】

（第９項） 一態様に係るＳＰＭは、探針を有する観察装置と、情報処理装置とを備え、観察装置は、形状が既知である既知試料を探針で測定し、該測定の結果を示す測定信号を情報処理装置に出力し、既知試料の表面に溝部が形成されており、溝部は、底部に向かうにつれて細くなる形状を有し、情報処理装置は、底部の測定点から深さ方向に予め定められた距離の位置における溝部の幅を測定し、幅と閾値とを比較し、幅が閾値未満である場合には探針は合格であると判断し、幅が閾値以上である場合には探針は不合格であると判断する。

【0100】

第９項のＳＰＭによれば、演算処理量を増大させることなく探針を評価することができる。

【0101】

（第１０項） 探針を有する観察装置と、情報処理装置とを備え、観察装置は、形状が既知である既知試料を探針で測定し、該測定の結果を示す測定信号を情報処理装置に出力し、既知試料の表面に複数の凸部が形成されており、複数の凸部の各々は、頂点に向かうにつれて細くなる形状を有し、情報処理装置は、頂点の測定点から高さ方向に予め定められた距離の位置における複数の凸部の各々の幅を測定し、複数の凸部の各々の幅と閾値とを比較し、複数により示される数に対する幅が閾値未満である凸部の数の割合が所定値以上である場合には探針は合格であると判断し、割合が所定値未満である場合には探針は不合格であると判断する。

【0102】

第１０項のＳＰＭによれば、演算処理量を増大させることなく探針を評価することができる。さらに、測定される幅のばらつきを低減でき、その結果、評価精度を向上させることができる。

【0103】

（第１１項） 探針を有する観察装置と、情報処理装置とを備え、観察装置は、形状が既知である既知試料を探針で測定し、該測定の結果を示す測定信号を情報処理装置に出力し、既知試料の表面に複数の溝部が形成されており、複数の溝部の各々は、底部に向かうにつれて細くなる形状を有し、情報処理装置は、底部の測定点から深さ方向に予め定められた距離の位置における複数の溝部の各々の幅を測定し、複数の溝部の各々の幅と閾値とを比較し、複数により示される数に対する幅が閾値未満である溝部の数の割合が所定値以上である場合には探針は合格であると判断し、割合が所定値未満である場合には探針は不合格であると判断する。

【0104】

第１１項のＳＰＭによれば、演算処理量を増大させることなく探針を評価することができる。さらに、測定される幅のばらつきを低減でき、その結果、評価精度を向上させることができる。

【0105】

今回開示された各実施の形態は、技術的に矛盾しない範囲で適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本実施の形態の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0106】

１ 光学系、２ カンチレバー、３ 探針、３Ａ 先端、３Ｈ 最高点、３Ｌ 最低点、３Ｓ 軌跡、４ ホルダ、５ ビームスプリッタ、６ レーザ光源、７ ミラー、８ 光検出器、１０ スキャナ、１２ 試料保持部、１６ 駆動部、１７ 演算部、１８ 制御部、２０ 情報処理装置、２６ 表示装置、２８ 入力装置、８０ 観察装置、１６２ ＲＯＭ、１６４ ＲＡＭ、２００ 凸部、２００Ａ 頂点、３００ 溝部、３００Ａ 底部、３０２ 第１入力部、３０４ 生成部、３０６ 測定部、３０８ 評価部、３１０ 第２入力部、３１２ 記憶部、５００ 表面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】