2015夏 Mountains® SEM ソフトウェア 今月号 SEM画像からより多くの情報を！ Mountains® SEM ソフトウェア Mountains® 7 ソフトウェア 新Click & Colorツールにより、画像編 集ソフトを使用したSEM着色より短時間で着色できます。 数回クリックするだけでモノトーンからカラーへ簡単に変換できます： •SEM画像からより多くの情報を！ p. 1 • 単一画像３Dエンハンス • ２枚、または４枚の画像から再構成 • 計測 • スティッチ p. 3 Colorization of SEM images p. 4 p. 5 p. 5 アプリケーション • 量的解析CL顕微鏡 p. 6 表面計測 Q&A • 表面でS-Filter使用 p. 8 例－スズ補正検査サンプルの SEM 画像の着色 （画像提供 日本電子 JEOL） ニュース概要 次面で詳細を p. 9 Mountains®との10年 • 進化が続いた10年 p.10 表面でのS-Filter使用は、 量的解析CL顕微鏡 光電子工学デバイスにおける故障 分析用の貴重なツール Page 6 FacebookとLinkedInで 当社とコミュニケーシ ョンできます。 www.digitalsurf.com プロファイルでのλsフィルター と同じ方法で行う必要があります か？ Page 8 日本、千葉で開催されるJASIS展示会2015（9月2日 ～9月4日）の来客者はDigital Surfのブース（B5307）のみにおいて新MountainsMap®の機能をご覧い ただけます。 SEM向け Mountains® 2015夏 SEM画像からより多くの情報を！ SEM向け Mountains® 2015夏 SEM画像補正 Mountains®手法 １ページからの続き 走査型電子顕微鏡向け Mountains® 7 ソフトウェアは、着色および精密３D再構成技術などの一連の新テクノロジーに よりSEM画像解析に新たな次元を開きます。 ノイズ、画像の歪みや変形、コントラストや輝度の調整不 足など、不完全なSEM画像出力要因はたくさんあります。 新規搭載Click & Colorツール SEM画像向けMountains® ソフトウェアには、画像の最適化・ 補正に必要なすべてのツールが備わっており、さらなる解 析を可能にします。 ワンクリックで左画像から右画像へジャンプ！ 「Operators」タブでユーザーは一連の優れたツールにアク セスして、画像補正ができるようになります： • 空間フィルター: このフィルターを適用してデノイズ処 理・平坦化・表面形状検出 • 機能充実： 自動・手動でのコントラスト・輝度調整 • 画像修整： 画像部の修整を行って欠陥補正 • 着色反転： 着色と強度情報の反転 • 照明を均質化： 画像の照明効果を均質化 例： 石英／長石表面のSEM画像に適用された空間フィルターと照 明均質化ツール クレジット：（角閃石／CC-BY-SA-2.5） 血球－ティエリー・トマセ、仏コンピエーニュ工業大学 SEM画像解析において、着色により画像の視認が楽になり、 試料に関する有益な情報が取り出せます。 色を選択してその画像の対象部に適用するだけです。 新画 像細分化技術によりここまで単純化されました。 対象周辺 の制約は、直感的輪郭再定義機能でマニュアル操作の変更 が引き続き可能です。 SEM画像の高速３Dエンハンス 走査型電子顕微鏡（SEM）は様々な産業・科学分野で幅広く利用されています。最高の多目的画像処理・計 測装置の一つだからです。 しかし、たとえば画像編集ソフトを使ってSEM画像をマニュ アル操作で部分着色すると大変時間がかかります。 しかし、単一SEM画像から３Dモデルを製作してナノ構 造の精密視覚化を図ることは今までほぼ不可能でし た。 Mountains® 7ソフトウェアの新バージョンは今年秋にリリ ースされる高速・簡易搭載ツールです。 Mountains® 7がその不可能をついに可能にしました！ 自動２色化 着色によるデータ抽出のためのもう一つの方法で、3D 処理の一部としてSEM画像処理ができます。 わずかワンクリックで、傾斜電子ビームを使って取り 出したグレースケールSEM画像からの３D形状再構成が 可能です。 再構成 次ページで詳述していますが、２枚と４枚の SEM画像からの３D再構成技術と比較して、単 一画像再構成の場合の再構成形状のZ軸値は計 測値を持ちません。 しかしこの技術は、表面 特性のヒトによる視認・検出に対し、多大な貢 献をしています。 ４象限走査型電子顕微鏡（「Current Issue」４ページ 参照）から取り出した４画像を３Dモデルに再構成する 際、Mountains®により二つでワンセットの補色を選択して画像 を着色し、解析が簡易化できます。 各画像ペアと関連する異なる色により、表面レリーフをより鮮 明に確認できます。 例： ３D再構成ダイアログにおける紫／ 青パレット使用のトナー粒子着色 2 3 SEM向け Mountains® 2015夏 数秒で２枚または４枚のSEM画像から３D再構成 SEM向け Mountains® 2015夏 Mountains® SEM計測の世界へようこそ！ Mountains® 7ソフトウェアにより、以下のデータのクイッ ク３D表面再構成が実現しました。 アや４象限画像が良質の状態で取り込めた場合、再構成完 了後、Mountains®により再構成面での計測が可能になりま す。 • 異なるティルト角（単一アナグリフ画像も使用可能）で 取り出した走査型電子顕微鏡(SEM)画像のステレオペア • ４象限検出器を使用して取り出した４画像 SEMユーザーは、Mountains®により提供された高性能計測全 ツールにアクセスできます。 再構成表面形状（X／Y／Z軸）が波長単位で計算されます。 これには高速・精密幾何解析機能があります。これによ り、基本演算（距離、角度、体積、ステップ）から深度次 元解析まで可能になります。 例： カッパーグリッドの機能の４SEM画像 新機能： 表面粗さ解析用の搭載ツールもご 利用できます。 Mountains®によ り、最新の国際規格に準じた形 状、うねり、粗さなどの再構成形 状要因を分離することができま す。 例： ３D表面から２D断面を取り出し、 ステップ高さ解析を実現します。 「Quad Image Reconstruction」ダ イアログの新「Suggest」ボタンを クリックすると、Mountains®が自動 でその４画像を補正オーダーで配列 します。 「www.semimaging.eu」提供 ステレオ画像ペ 結果に不満足の場合は、各画像上の ドロップダウンリストを使用して画 像の位置をマニュアル操作で変更す ることも引き続き可能です。 SEM画像の簡易・精密スティッチ Mountains® ソフトウェアによ り、複数のSEM画像のビュー フィールドを重ね合わせて単 一高解像度画像を作成するこ とができます。 「Operators」タブで 「Stitch」 をクリック スティッチング Mountainsビデオチュートリアルを見る www.digitalsurf.com 例： 日本のモリキペーパー（キーサイト・テクノロジー 社提供）の重ね合わせ４X４アレー画像 Mountains®スティッチオペレーターを適用して取り出 した単一画像 結果： X／Y／Z軸でµm３D再構成 LNE提供（フランス国立計量機関） 4 5 アプリケーション 2015夏 アプリケーション 2015夏 量的解析カソードルミネッセンス（CL）顕微鏡、光学電子デバイ スにおける故障解析用の貴重なツール 光学電子分野の業界およ び研究機関が最重要視す るのは、 装置の性能の継続的向 上、処理効率向上、コス ト削減です。 Digital Surfのパートナー 企業Attolight社（本社： スイス、ローザンヌ） は、「量的解析カソード ルミネッセンス（CL）」 として知られる革新的な ハイパースペクトル解析技術 を専門にしており、既存の分光技術が限界に直面する場 面で貴重なデータをすぐに作成できます。 この技術により、薄フィルムや光学電子デバイスを高速 で効率的に解析することができます。 これは、処理や材 料欠陥の識別に役立ち、品質管理、新規製造プロセスや 新規製品製造の導入加速に特に有益です。 以下の例では、Mountains® ソフトウェアの機能を備えた 量的解析CLテクノロジーが、最先端緑色レーザーダイオ ードの劣化層の特定・識別を実現しています。 上図でお分かりのように、Mountains®の「Extract spectra operator」を使用して二つの層からのスペクトルの 比較を実現しています。 この緑の曲線はフレッシュレーザーを示し、赤の曲線は 損傷レーザーを示します。 二つの曲線の違いは正確に定 量化できます。 Mountains®はまた、CL顕微鏡によって取り込まれたRGB画 像の３Dモデルの変換も実現し、その３次元はカソードル ミネッセンス強度に対応します。 ルタイムに見ることができ、検査の大幅な簡素化が実現 します。 この特殊ケースでは、３Dビューがレーザーに 対して引き起こされた損傷を明確に示しています。 レーザーダイオードの圧力解析 Attolight社の量的解析カソードルミネッセンスCL顕微鏡 は、固体照明（LEDやレーザーダイオード）や高出力エレ クトロニクス製品の高速で非直感的故障分析に使用され ます。 その優れた空間解像度は、ハイパースペクトル機 能も加わって、デバイスにおける層ごとの劣化識別を実 現します。 右方向画像は、たとえば熱または電気的圧力により引き 起こされた悪化前のレーザーダイオードを示します。 Digital SurfのMountainsMap® Hyperspectralソフトウ ェアをベースにしたAttoMapソフトは、この種の欠陥の特 定、特性付け、理解のための完璧なツールです。 i レーザーダイオード（LD）は電子が注入され た半導体で、光ファイバー接続、ディスプレ ー、バーコードリーダー、レーザーポインタ ー、CD/DVD/Blu-ray読み書き等に利用されています。 この３Dマップはあらゆるズームレベル、アングルでリア ストレス無負荷のレーザーダイオードのハイパースペク トル画像 6 謝辞： Attolight社のデービッド・ガチェット；パドヴァ大学のマッテオ・メネギニ教授とエンリコ・ザノニ教授 7 表面形状測定 Q&A 2015夏 表面でのS-Filter使用は、断面でのλsフィルターと 同じ方法で行う必要がありますか？ Surface Newsletterのこのセクションでは、Digital SurfのISOスペシャリスト、フランソワ・ブ ラテロンが表面形状測定の重要な側面を明らかにします。 この号で彼は、解析の準備としてフィルターをサーフェスに適用する精妙な技を掘り下げます。 ISO25178に規定されるS-フィルターはローパスフィルター で、フィルターのネスティングインデックスよりも短いコ ンポーネントスケールを減衰させたものです。 これは、カ ットオフ値よりも短い波長を減衰するλs断面フィルターと 類似しています。 この微小粗さフィルターは、断面測定用 に開発されました。その目的は、機器ノイズを低減し、ス タイラスチップ効果を減衰させ、異なるメーカーの機器間 で、また現場と計測機関で行われる作業間で、測定比較を より簡易にすることでした。 S-フィルター： 取扱に注意！ 三次元方式計測（表面など）では通常X軸とY軸に数百の ポイントが比較的小さい物理的範囲に存在します。 これ は、0.5～2, 3ミリメートルのビューフィールドを持つ光学 プロファイラーで特に正確な数値です。 そのような計測で ローパスフィルターを適用すると、細かい点で解像度の顕 著なロスにつながることがあります。 断面でλsフィルターを使用 S-フィルターは三次元方式計測でISO 25178に記載されてい ますが、それは装置の帯域を制限するなど特殊ケースでの み使用するべきと言えます。 その他のほとんどのケースで は、このフィルターは要求されません。 断面計測は通常数ミリメートル長で、側部間隔は通常マイ クロメートルオーダーです。 つまり、断面ごとのポイント 数が最低数千だということです。 ISO 4288規格では、スタ イラスチップ径のあるデータの最大間隔と使用される微小 粗さカットオフλs値のリンク表が記載されています。 MountainsMap®ではS-フィルターはどのように適用 すればいいですか？ このローパスフィルターにより異なる表面形状測定装置間 の比較が向上する一方、作業対象物の機能を理解する上で 重要である高周波数も除去します。 ユーザーは常に最高解 像度と最高感度を備えた表面形状測定装置を入手したいと 望みますが、λsフィルターを使用すると、断面に含まれた 多くの情報が排除されてしまいます。 ドイツ規格VDA2006は 断面評価におけるλsフィルター使用を認定してはいないこ とを忘れないでください。 ニュース概要 2015夏 Mountains® ソフトウェア、展示会Control 2015で Controlで32ヶ国から他の917社にまじり、Digital Surfは Mountains® ソフトウェ アの最新の機能を、自信を持って紹介させていただきました。それは品質保証の 世界的な展示会で、５月５～８日にシュトゥットガルトで開催されました。 ヨーロッパ、北米、アジアから多くの訪問者がホール ３にあるDigital Surfのブースを訪れました。そこで はMountains® ソフトウェアの３D機能のデモが行われ ました。 表面解析ソフトウェアに関する当社の訪問者からの質 問に対し、Digital Surfチームがすぐに回答しまし た。 Mountains® ソフトウェアは展示会中、当社の多くの 取引先ブースでも展示されていました。 Control 2015を大成功に導いて下さったすべての方々 に対し、心より感謝申し上げます。 シュトゥットガ ルトでまたお目にかかりたいと思います。 LMI Technologies社のMikroCADは今 Mountains®対応で稼働しています。 S-フィルターのMountainsMap®導入には、規格フィルター（ 「Operators」タブ）を使用し、小さなカットオフ（2.5 µm など）のうねり面を製作します。 Gaussianフィルターまた はSplineフィルターを使用します。その類の使用によく適 合するのです。 その結果用いられる面は基礎表面、Form Removalも適用されている場合はS-F輪郭面と考えられま す。 当社のオンライン情報センターは最近デザインを新 たにし、Mountains®ソフトウェアと表面形状測定に 関する様々な資源にユーザーが直接アクセスできる ようにしました。 大き目のカットオフでL-Filterを基礎表面に適用すること によりS-L輪郭面が製作され、表面粗さと同等とされます。 大き目のカットオフでS-フィルターを基礎表面に適用する ことにより、うねり面と同等のものが製作されます。 • 当社のメディアライブラリを検索し、パンフレッ ト、Surface ニュースレター、ビデオ、プレスリリ ース、およびMountainsMap®製品データシートをダ ウンロードできます。 キーポイント >> S-フィルターはフィルターのネスティング インデックス値よりも小さい目盛りを削除し ます。 >> 小さいネスティングインデックス値で使用 されるときは、プロファイルのλsフィルタ ーと類似しています。 >> そういったフィルターは情報ロスを避ける ために三次元方式計測では慎重に使用され るべきで、ほとんどのケースでは省略できま す。 > 詳細は当社の表面形状測定ガイドをご覧くだ さい： www.digitalsurf.com/guide 8 Mountains®に関する詳細 は？ 当社が回答します！ LMI Technologies社の最近の発表によると、新MikroCADソフトウ ェアは、Digital Surfの業界規格Mountains®に対応し、同社の光 ３D精密計測システムに組み込まれているとのことです。 MikroCADのサブミクロン３Dスキャナーと新ソフトウェアは、光 沢、硬軟、変形表面（紙、ゴム繊維等）、道路表面、レーザー彫 刻、スポット溶接、ギア／切断ツールを含む機能性表面／極小パ ーツの計測および品質制御の完璧なソリューションを提供しま す。 • オ ン ラ イ ン 表 面 形 状 測 定 ガ イ ド を 閲 覧し、現在のISO 16610／25178規格 に関する総合情報を入手できます。 • その他の情報 も多く入手で きます！ アクセスはこちら http://www.digitalsurf.com/jp/medialibrary.html 詳細： www.digitalsurf.com/en/press.html 9 Mountainsと共に10年 2015夏 SEMはモノクロの二次元画像を作製します。 ２枚、４枚の SEM画像またはアナグリフ画像からの表面トポグラフィーの ３D再構成により、表面を３Dで可視化し、計測的研究を行 うことができるようになります。 アントニー・コルカットは2005年～2014年Digital Surfのマーケティング部長を務 め、Surface Newsletterの編集長でもありました。 彼は2015年4月にリタイアしま したが、それは過去10年Mountains®ソフトウェアがいかに進化したかを振り返ると きでもありました。 XX幾何学的 寸法記入 と公差 マルチチャンネル３D光プロファイラーがトポグラフィーカ ラー画像と強度画像データセットを作製します。 カラー画 像または強度画像を３Dトポグラフィーに重ね合わせると、 特性と欠陥の検出が楽になります。 異なる顕微鏡からの表面データの組み合わせ（STMと SEM、AFMと蛍光）、または異なる検出器からの表面データの 組み合わせ（二次電子と後方散乱電子）により重要な追加情 報がしばしば得られます。 表面から抽出された切断面（X, Z）プロファイルとパラメ トリック（X, Y）プロファイルの直感的アイコン－ドライ ブ幾何学寸法記入は、オプショナルな形状偏差解析と合わ せ、輪郭分析が正確で高速であることを意味します。 詳細： MountainsMap SEM データシート、またはこの Surface Newsletterの４ページ XXハイパースペクトル特性を３Dカラー で見る 画像処理分光法でハイパースペクトルデータキューブを作 成します。 Mountains®を使って、ハイパースペクトルキュ ーブを３Dカラーマップに変換し、ナノレベルの特性と欠陥 の識別が容易になります。 詳細： Surface Newsletter、2009年4月版 XXマルチ物理レイヤー－表面トポグラ フィー間の一致を確認する XX３D表面トポグラフィー上のカラー画 像重ね合わせ XX異なる機器タイプからのデータの組 み合わせ SEM画像とSTM画像で共局在化がここに行われます。 サブナノ メートルAUクラスターはSEM画像にはめったに検出されませ んが、STM画像で検出されナノワイヤー側壁の下方ファセッ ト上に大部分が見つかります。 しかし、10年にわたるDigital Surf勤務で最も印象的だ ったことは、Mountains®が進化して異なる機器系列のニ ーズに適合するようになった方法です。 2005年の時点で は、Mountains®は走査表面形状測定装置、光プロファイラ ー、走査プローブ顕微鏡（SPM）の表面トポグラフィーデー タ（X／ZおよびX／Y／Z解析分野においては単なる参考資料 でした。 高度な専門家、およびR&D、販売、サポートチーム 密接な協力の下に遂行された活動の結果、取引先からのフィ ードバックも手伝って、2015年のMountains®の業績は大幅増 加となっています。 過去10年の証人として私の特権だった主要なマイルストー ンのうち７項目だけショートトリップしてみましょう。 2015夏 XX表面の３D再構成 表面解析において進化が続いた10年 10年前Digital Surfに入社したとき、私は表面画像処理、解 析、計測の世界に関して全くの門外漢でした。 不安を抱え ながら、他の社員は良く知っていても私が知らなかったこ とについて学びました。 たとえば、顕微鏡で取り出した表 面データセットには異常が存在することもあり、それは表 面解析前に排除しなければならないことです。 そのためフ ィルターをかける必要があり、言うまでもなくMountains® ではすべて可能です。 Mountainsと共に10年 この例では、色は研究の特性（ここでは窒化ガリウムと量 子井戸）に応じてスペクトルバンドに割り振られ、特性が ３Dで可視化されています。 詳細： Surface Newsletter、2011年11月版または共局在化データ シート フランス、リールIEMN社の画像処理提供 XX表面力学を観察・定量化する 表面進化を時間、温度、磁場、または他の物理次元で観 察・定量化することにより、検査室、産業、および自然プ ロセス理解が大幅に向上します。 ここでは、時間をかけた 酸腐食の表面進化が解析されます。（AFMからのデータ） SPMでトポグラフィー、フェーズ、電流を含むマルチレイ ヤーデータセットを作製できます。 再び非トポグラフィ ーレイヤーを３Dトポグラフィーに重ね合わせると、コン ポーネント挙動に対する重要な洞察が得られます。 たと えば、自己集合ファイバー電流信号（赤特性）はここでは 起伏のある表面模様の輪郭（青）に沿っています。 詳細： Surface Newsletter、 2010年12月版 MountainsMap SPM データシ ート スペイン、バルセ ロナICMAB-CSICの 画像提供 詳細： 詳細： MountainsMap Imaging Topographyデータシート Surface Newsletter、2014年11月版 詳細： ４D分析データシート Attolight社の画像処理提供 カール・ツァイスの画像優待 10 LNE社の画像処理提供（フランス国立計量機関） 11 有益なリンク 2015夏 MountainsMap®をお試しください MountainsMap® Premium Software、すべての オプションが30日間無料 更新時は当社にご連絡を 更新に関する詳細は当社にご連絡を MountainsMap® 6 またはそれ以前のソフトウ ェアからMountainsMap® 7最新バージョンまで Mountains® 7チュートリアルを見る 当社のチュートリアルビデオの一つを見て Mountains® 7から多くを得る 当社のパンフレットダウンロード Mountains® 7ソフトウェアの詳細 - Mountains® 7のパンフレット英語版または日本語版を ダウンロード Digital Surfに出会う JASIS 2015（分析展 / 科学機器展）、日本、千葉、9月2日～9月4日 機器メーカー、研究検査機関、および産業用設計の表面形状測定ソリューション 本社、研究開発センター ラボアジェ通り16 25000 Besançon－フランス 販売部（パリ） 6 avenue des Andes Bâtiment 8 91952 Courtaboeuf Cedex－フランス 電話： +33 38150 4800 [email protected] www.digitalsurf.com Surface Newsletter編集長、クリストフ・ミニオ.本文編集者、クレア・ジャメ.発行デザイン、ニーナ・モレル 寄稿者、 フランソワ・ブラテロン、アントニー・コルカット、アルノー・ヴィオ.連絡先：「[email protected]」.2015年6月Copyright © 1996-2015 Digital Surf社、無断複写・転載を禁じます
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