電子線を用いるＸ線分析装置
【課題】 波長分散型Ｘ線分光器とエネルギー分散型Ｘ線分光器とを同時に搭載したＸ線分析装置において、分析モードも考慮して分析を正しく行なえる状態であるか否かを判断し、判断の結果を操作者に分かりやすく通知する。
【解決手段】
点分析と線分析と面分析のうちのどの分析モードによって分析を行なうかを操作者が任意に指定する。プログラム２６は、予め決めてあるＸ線分析装置の確認項目についての設定状態を収集し、指定されている分析モードに対して、波長分散型Ｘ線分光器とエネルギー分散型Ｘ線分光器とによる分析が適切に行なえるために満たすべき設定条件をデータベース２５から読出し、収集された設定状態が設定条件を満たしているかを判定し、その判定結果を表示装置２４に表示する。
【解決手段】
点分析と線分析と面分析のうちのどの分析モードによって分析を行なうかを操作者が任意に指定する。プログラム２６は、予め決めてあるＸ線分析装置の確認項目についての設定状態を収集し、指定されている分析モードに対して、波長分散型Ｘ線分光器とエネルギー分散型Ｘ線分光器とによる分析が適切に行なえるために満たすべき設定条件をデータベース２５から読出し、収集された設定状態が設定条件を満たしているかを判定し、その判定結果を表示装置２４に表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料表面に電子線を照射し、試料から発生する特性Ｘ線を分光・検出することにより試料の分析を行なうＸ線分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料表面に電子線を照射し、試料から発生する特性Ｘ線を分光・検出することにより試料の分析を行なうＸ線分析装置として電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）が知られている。ＥＰＭＡは波長分散形Ｘ線分光器（ＷＤＳ：Wavelength Dispersive X-ray Spectrometer）を複数基搭載している装置が一般的であるが、エネルギー分散形Ｘ線分光器（ＥＤＳ：Energy Dispersive X-ray Spectrometer）を併設している装置も多い。なお、走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過形電子顕微鏡（ＴＥＭ）に主として搭載されているＸ線分光器はＥＤＳである。
【０００３】
図８は、ＷＤＳとＥＤＳとを搭載した従来のＥＰＭＡの概略構成例を示すブロック図である。図８において、鏡体１００の中に配置されている電子銃１から放出された電子線ＥＢは集束レンズ２、対物レンズ３により細く絞られて試料４に照射される。９は走査コイルで電子線ＥＢを二次元的に走査する機能を有するとともに、電子線ＥＢの照射位置変更が可能である。
【０００４】
８はファラデーカップの原理を利用した照射電流検出器で、電子線ＥＢの通路に挿脱可能な機構を持つ。図１の斜線部は電子線ＥＢの通路に挿入されて電流量を検出する状態を示す。照射電流検出器８はビームシャッタの機能を有するため、測定開始前に試料４に電子線ＥＢが照射されないようにして、試料４のビーム損傷を軽減する役割も併せ持つ。
【０００５】
ＥＯＳ制御系１１は、電子銃１、集束レンズ２、対物レンズ３、走査コイル９、及び照射電流検出器８の制御を行なう。
【０００６】
１０は対物レンズ３より上の電子線通路と試料４が置かれている試料室とを真空的に分離するための仕切り弁で、矢印１０ａで示すように開閉動作を行なう。電子線ＥＢが試料５に達するためには、仕切り弁１０が開の状態になければならない。
【０００７】
電子線ＥＢの照射により試料４から発生したＸ線５は、ＷＤＳ６とＥＤＳ７により分光・検出される。ＷＤＳ６は分光結晶１２、検出器１３、ＷＤＳ駆動系１４を含む構成で、ＷＤＳ測定制御系１５を介して制御と信号取り込みが行われる。ＷＤＳを複数基装着するためには、ＷＤＳ６と同じ構成が複数組必要である。
【０００８】
ＥＤＳ７は、ＥＤＳ測定制御系１６を介して制御と信号取り込みが行われる。ＥＤＳ７はＥＰＭＡ一台につき、通常１基のみ装着されている。
【０００９】
試料ステージ１７に載置された試料４上の電子線ＥＢの照射位置（即ち分析点）は、ＸＹ移動機構１８により水平方向に数１０ｍｍ程度、Ｚ微動機構１９により高さ方向に数ｍｍ程度の範囲で移動可能である。また、Ｚ粗動機構２０はＸＹ移動機構１８とＺ微動機構１９の高さを数１０ｍｍ程度の大きな範囲で、矢印２０ａのように上下に変えることができる。１８′は、試料４の高さがＺ粗動機構２０によりＷＤＳ及びＥＤＳともに分析できない位置に移動した場合を示している。試料ステージ１７は試料ステージ制御系１９により制御される。
【００１０】
なお、照射電流検出器８、仕切り弁１０及びＺ粗動機構２０については、機種によりこれら機能を搭載していないＥＰＭＡもある。
【００１１】
ＥＯＳ制御系１１、ＷＤＳ測定制御系１５、ＥＤＳ測定制御系１６、試料ステージ駆動系１９は測定制御装置２２に接続されている。測定制御装置２２は測定のために必要な各部の制御と信号取り込みを行なうコンピュータである。測定制御装置２２にはキーボード・マウス等の入力装置２３と液晶モニタ等の表示装置２４が接続されている。
【００１２】
なお、実際の装置では、電子線通路と試料室を１０−３Ｐａ程度の高真空に保持するための真空排気系、二次電子・反射電子信号検出器、電源、ＤＡ・ＡＤ変換器等が構成されているが、本発明を理解する上で直接関係しないので図示及び説明を省略している。
【００１３】
次に、ＷＤＳとＥＤＳにおけるＸ線の検出原理を説明する。
【００１４】
図５は、ＥＰＭＡに装備されているＷＤＳの原理を説明するための模式図である。図１と同一または類似の動作を行なうものには共通の符号を付している。図５に示すＸ線分光器は、分光結晶１２の回折面中心Ｃが、Ｘ線発生点Ｓから水平面に対してＸ線取り出し角αだけ傾斜した直線ＳＣ上を移動するようになっているため、結晶直進型Ｘ線分光器と呼ばれる。この種のＸ線分光器は、Ｘ線発生点Ｓ、分光結晶１２の回折面中心Ｃ、Ｘ線検出器１３のスリットの中心Ｆは常に一定の半径Ｒを持つローランド円ＲＣの円周上に在り、線分ＳＣと線分ＣＦの長さが常に等しくなるようにＸ線検出器１３のスリット中心位置Ｆ及びローランド円の中心Ｑが移動するように作られている。分光結晶１２の結晶格子面は、点Ｄを中心として曲率２Ｒに湾曲された分光結晶１２の回折面は常にローランド円の中心Ｑを向くようになっている。線分ＳＣの長さは分光位置Ｌであり、回折面中心ＣへのＸ線入射角（回折面中心Ｃを通りローランド円ＲＣに外接する直線Ｃ１と直線ＳＣのなす角）をθとすると、
Ｌ＝２Ｒ×ｓｉｎθ （１）
である。一方、分光結晶に入射するＸ線の回折条件は、Ｘ線の波長をλ、分光結晶の面間隔をｄとすると、ブラッグの条件から、下式（２）が成り立つ。
２ｄ×ｓｉｎθ＝ｎ×λ （２）
ここに、ｎは回折次数で正の整数である。ｎが２以上の回折線は一般に高次回折線（以下、「高次線」と略称することがある）と称される。
式（１）と（２）から、下式（３）が導かれる。
Ｌ＝（２Ｒ／２ｄ）×ｎ×λ （３）
分光位置Ｌを測ることにより、回折された特性Ｘ線の波長λを知ることができる。特性Ｘ線は元素固有の波長を有するので、波長λから試料に含まれる元素の同定が行える。また、測定された特性Ｘ線の強度から試料に含まれる元素の濃度を知ることができる。
【００１５】
図５において、ブラッグの条件を満足する点は原理的には分析点Ｓのみである。しかし実際の装置では、分光結晶１２の回折面の歪等によって得られるスペクトルのピークは拡がり（半値幅で表される）を持つ。この拡がりの大きさと分光位置Ｌに応じた許容範囲であれば、水平及び高さのいずれの方向においても、分析点Ｓから外れた位置で発生したＸ線でもＸ線検出器１３に到達することが可能である。スペクトルの半値幅は分光結晶の種類によって大きく異なる。分析点Ｓから外れる許容範囲は分析目的や要求される分析精度に応じて異なるが、ＷＤＳの場合、通常は数μｍ〜数１０μｍ程度と考えてよい。なお、長波長Ｘ線の分光結晶（実際は結晶ではない超格子構造の分光素子が一般的に使われる）の場合は数１００μｍ程度である。
【００１６】
次にＥＤＳについて説明する。図６は、シリコン（Ｓｉ）にリチウム（Ｌｉ）をドープさせたＰＩＮ型半導体をＸ線検出に用いるＥＤＳのＸ線検出原理を示す図である。図６において、試料から発生したＸ線がＰＩＮ半導体に入射すると、Ｘ線量子のエネルギーに応じた数のイオン対が生成される。半導体に印加されているバイアス電圧により、生成したイオン対は分離して電子なだれを生じ、エネルギーに比例した大きさの電気パルス信号が取り出される。パルス信号はその大きさに応じてマルチチャンネルアナライザ（図示せず）により、エネルギー範囲毎のチャンネル別積算される。積算されたデータを、横軸にチャンネル（エネルギー）、縦軸に計数値（積算値）をとったグラフとして表示すればＸ線スペクトルを得る事ができる。
【００１７】
ＥＤＳは、ＷＤＳとは異なり幾何学的集光方法によらないため、原理的にはどちらの方向からのＸ線も検出が可能である。しかし、例えばＥＰＭＡ等に搭載されているＥＤＳの場合、検出器に入射するＸ線量子の総量を制限するために、検出器の前方に絞りを設ける場合がある。図７に、そのようなＥＤＳの検出器の例を示す。図７において、３０は半導体のＸ線検出器、３１はＸ線検出器３０等の保護筒、３２はＸ線検出器３０を冷却するための熱伝導材、３３はベリリウム等の薄板で出来たウィンドウ、３４は入射Ｘ線制限絞り板、３４ａ、３４ｂ、３４ｃはそれぞれ開口径の異なる絞り孔、３５は入射Ｘ線制限絞り板３４を回転させて絞り孔の開口径を変更するための回転指示棒である。
【００１８】
分析点Ｓから発生したＸ線５は、絞り孔３４（図７の場合）、Ｘ線通過孔３１ａ、ウィンドウ３３を通過してＸ線検出器３０に入射する。即ち、入射Ｘ線制限絞り板３４に設けられている絞り穴は、絞り孔の開口径と絞り孔からＸ線の検出面までの距離に応じたコリメータとしても働く。そのため、ＥＤＳを使用する場合にも、分析点Ｓから外れる許容範囲は存在する。しかしその範囲はＷＤＳの場合に比較すると桁違いに広く、通常は数ｍｍ程度である。
【００１９】
しかし、装置によっては、試料の高さを１０ｍｍ以上の範囲で上下させる機能を持つ試料ステージを装備している場合がある。そのような装置においては、ＥＤＳといえども分析ができない場合がある。
【００２０】
特許文献１の特開２００６−７８４２４号公報には、ＥＤＳを搭載した走査電子顕微鏡において、試料の高さが所定位置にあるかを判定し、所定範囲内にないときは分析の実効を中断し、操作者に報知を行なう技術が開示されている。
【００２１】
【特許文献１】特開２００６−７８４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
特許文献１の特開２００６−７８４２４号公報に開示されている技術は、Ｘ線分光器（実施例に示されているのはＥＤＳのみ）に対する試料の高さが所定位置の範囲内にあるかを判定するのみである。しかし、上述したように、ＥＰＭＡにおいてはＷＤＳとＥＤＳを同時に搭載した装置が多く使用されている。ＷＤＳとＥＤＳとではＸ線検出の原理が異なる。また、同じＷＤＳやＥＤＳの中でも、検出器が取り付けられる装置の機械的構造等に大きな違いがあるため、分析点Ｓから外れる許容範囲には大きな違いがある。また、分析モードによっても、この許容範囲の大きさは異なる。そのため、実際に分析を行なうときに分析を正しく行なえる状態にあるか否かの判断に当たっては、どのＸ線分光器を使用するか、どの分析モードで分析を行なうかまでを操作者が詳しく考慮しなければならない。
【００２３】
本発明は上記した問題を解決するためになされたものであって、その目的は、ＷＤＳとＥＤＳと同時に搭載したＸ線分析装置において、分析モードをも考慮して分析を正しく行なえる状態であるか否かを判断し、判断の結果を操作者に分かりやすく通知することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
細く絞った電子線を試料に照射し、該試料表面から発生する特性Ｘ線を検出して元素分析を行なうＸ線分析装置であって、
細く絞った電子線を試料上の任意の位置に照射する手段と、
試料位置を前記電子線の照射方向に対して垂直方向及び平行方向に移動させる手段と、
波長分散型Ｘ線分光器とエネルギー分散型Ｘ線分光器とを備えたＸ線分析装置において、
点分析と線分析と面分析のそれぞれの分析モードに応じて、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とのそれぞれについて、それぞれのＸ線分光器を使用して分析が適切に行なえるために満たすべき設定条件が格納されたデータベースと、
点分析と線分析と面分析のうちのどの分析モードによって分析を行なうかを操作者が指定するための分析モード指定手段と、
予め決めてある前記Ｘ線分析装置の確認項目についての設定状態を収集する収集手段と、
前記分析モード指定手段によって指定された分析モードに対して、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とによる分析が適切に行なえるために満たすべき設定条件を前記データベースから読出し、前記収集手段によって収集された前記設定状態が前記設定条件を満たしているかを判定する判定手段と、
前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とについての前記判定手段による判定結果を操作者に対して通知する通知手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２５】
また請求項２に記載の発明は、前記判定手段は、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とのそれぞれについて別々に、前記設定状態が前記設定条件を満たしているかを判定するようにしたことを特徴とする。
【００２６】
また請求項３に記載の発明は、前記通知手段は、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とのそれぞれについて、前記設定状態が前記設定条件を満たしているか否かをランプの点灯と消灯状態の切り替えによって通知するようにしたことを特徴とする。
【００２７】
また請求項４に記載の発明は、前記ランプは、前記Ｘ線分析装置に備えられているコンピュータのウィンドウ上に表示される擬似的ランプであることを特徴とする。
【００２８】
また請求項５に記載の発明は、前記設定状態が前記設定条件を満たしているか否かの判定結果を前記確認項目別に操作者に対して通知する項目別通知手段をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ＷＤＳとＥＤＳと同時に搭載したＸ線分析装置において、分析モードをも考慮して分析を正しく行なえる状態にあるか否かを判断し、判断の結果を操作者に分かりやすく通知することができる。また、分析開始前に分析に用いようとするＸ線分光器で正しく分析が行なえるか否かが分かるため、分析開始後に操作者が不具合に気が付いて分析をやり直すような無駄を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。但し、この例示によって本発明の技術範囲が制限されるものでは無い。各図において、同一または類似の動作を行なうものには共通の符号を付し、詳しい説明の重複を避ける。
【００３１】
図１は、ＷＤＳとＥＤＳとを搭載したＥＰＭＡを例にとり本発明を実施する概略構成例を示すブロック図である。図８に示す従来のＥＰＭＡと同一または類似の動作を行なうものには共通の符号を付している。本発明を実施するためのＥＰＭＡには、従来のＥＰＭＡの構成の他に、本発明に用いられるデータを格納したデータベース２５と本発明を実施する手段が格納されたプログラム２６が構成されている。なお、図１に示す構成ではプログラム２６は測定制御装置２２の中に格納されているが、測定制御装置２２とは別の制御装置に構成されていても良い。
【００３２】
データベース２５には、点分析と線分析と面分析のそれぞれの分析モードに応じて、ＷＤＳとＥＤＳとのそれぞれについて、それぞれのＸ線分光器を使用して分析が適切に行なえるために満たすべき設定条件が格納されている。
【００３３】
図９は、プログラム２６の機能を説明するためのブロック図である。プログラム２６は、点分析と線分析と面分析のうちのどの分析モードによって分析を行なうかを操作者が指定するための指定部２６ａ（分析モード指定手段）と、予め決めてあるＥＰＭＡの確認項目についての設定状態を収集する収集部２６ｂ（収集手段）と、指定された分析モードに対してＷＤＳとＥＤＳとによる分析が適切に行なえるために満たすべき設定条件をデータベースから読出し、現在の設定状態が設定条件を満たしているかを判定する判定部２６ｃ（判定手段）と、その判定結果を操作者に対してＷＤＳとＥＤＳとについて通知する通知部２６ｃ（通知手段）とを備えている。
【００３４】
先ず、ＥＰＭＡの確認項目について説明する。図３は、例えば表示装置２４に表示されるウィンドウの例である。図３（ａ）は、ＷＤＳで点分析を行なう場合を表示する例である。確認事項には、電子銃１に加速電圧が印加されている（ＯＮになっている）か、照射電流検出器８が電子線通路から引き出されている（ＯＵＴになっている）か、仕切り弁１０が開の状態にある（ＯＰＥＮになっている）か、イメージシフト機能が不使用の状態になっている（ＯＦＦになっている）か、試料ステージに支持された試料４の分析点高さが所定の位置（この装置例では１１ｍｍ）に対して±１ｍｍ以内にあるか、走査コイル９が動作状態にない（プローブスキャンがＯＦＦされている）か、等がある。各確認項目の左側にある丸印は、確認項目別の適否を表す表示ランプである。点分析モードにおいては電子線の走査を行なわないとして、図３（ａ）では走査像倍率の項目が薄く表示されている。
【００３５】
なお、照射電流検出器８、仕切り弁１０及びＺ粗動機構２０については、機種によりこれら機能を搭載していないＥＰＭＡもある。その機種では、当然ながらそれらの機能が確認項目に入ることは無い。
【００３６】
次に、点分析と線分析と面分析のうちのどの分析モードによって分析を行なうかを操作者が指定する方法例と、現在の設定状態がデータベースに格納されている設定条件を満たしているかの判定結果を操作者に通知する方法例について図４を参照しながら説明する。
【００３７】
はじめに、操作者が分析モードを指定する方法例について説明する。図４は、例えば表示装置２４に表示されるウィンドウの例である。図４において、４２，４３，４４，４５はラジオボタンである。操作者がＷＤＳの列にある４２又は４３の何れかのボタンをマウスでクリックすることにより、点分析若しくは線・面分析のいずれかが選択される。ＥＤＳについては、ラジオボタン４４又は４５の何れかを選択する。図４では、選択された方のラジオボタンを◎（二重丸）で表している。
【００３８】
次に、判定結果を操作者に通知する方法例について説明する。設定条件の列にある４０，４１はＷＤＳ及びＥＤＳが設定条件を満たしているか否かを表示する表示ランプである。設定条件を満たしているときは表示ランプが点灯するようにしている。●（黒丸）はランプが点灯している状態、○（白丸）は消灯している状態を示す。
【００３９】
なお図４において、線分析と面分析の分析モードを１つのラジオボタンにしているが、点、線、面の３つに分けて選択できるようにしても良い。
【００４０】
以下、図２に示すフロー図を参照しながら、本発明を実施する手順の一例を説明する。なお図２の手順は、分析モードの指定を除いて、全てプログラム２６を含む測定制御装置２２により自動的に実行される。
【００４１】
ステップＳ１において、予め決められているＥＰＭＡの確認項目についての設定状態を収集（モニタ）する。
【００４２】
ステップＳ２において、ＷＤＳとＥＤＳのそれぞれについて、点分析と線分析と面分析のうちのどのモードが操作者によって指定されているかを確認する。操作者が図４に示すウィンドウ上から分析モードを指定する操作は、プログラム２６の実行中にいつでも起こりえるため、フロー図中には特に示していない。
【００４３】
ステップ３において、指定された分析モードについて、ＷＤＳで測定に適した分析条件に設定されているか否かを判定しステップＳ４に進む。ＷＤＳの測定に適すると判定されたときは、ステップＳ４からステップＳ５に進み、ＷＤＳとＥＤＳの表示ランプを点灯させる。 ＷＤＳの測定に適しないと判定されたときは、ステップＳ４からステップＳ７に進み、ＷＤＳの表示ランプを消灯させる。
【００４４】
ステップＳ８において、図３（ａ）に示すように、確認項目別の適否を表示する。確認項目別に設定条件を満たしているときは表示ランプが点灯するようにしている。●（黒丸）はランプが点灯している状態、○（白丸）は消灯している状態を示す。図３（ａ）の示す状態は、イメージシフトがＯＦＦとなっていないことを示している。図４において、点分析モードが指定されており、ＷＤＳの表示ランプが消灯している状態を操作者が見てその原因を知りたいときは、図３に示すウィンドウを見ればよい。
【００４５】
ステップＳ９において、指定された分析モードについて、ＥＤＳで測定に適した分析条件に設定されているか否かを判定しステップＳ１０に進む。ＥＤＳの測定に適すると判定されたときは、ステップＳ１０からステップＳ１１に進み、ＥＤＳの表示ランプを点灯させる。
【００４６】
ＥＤＳの測定に適しないと判定されたときは、ステップＳ１０からステップＳ１２に進み、ＥＤＳの表示ランプを消灯させる。
【００４７】
ステップＳ１３において、図３（ｂ）に示すように、確認項目別の適否を表示する。確認項目別に設定条件を満たしているときは表示ランプが点灯するようにしている。●（黒丸）はランプが点灯している状態、○（白丸）は消灯している状態を示す。図３（ｂ）の示す状態は、ステージ高さが所定の位置に対して±１ｍｍ以内となっていないことを示している。
【００４８】
ステップＳ５、ステップＳ１１又はステップＳ１３からステップＳ６に進む。
プログラム２６の実行終了の操作が行なわれない限り、ステップＳ６からステップＳ１に戻り、ステップＳ１以下の一連の処理が続行される。
【００４９】
なお、図２のフロー図において、確認項目別の適否をＷＤＳ及びＥＤＳについて表示するようにしているが、図４に示すようなＷＤＳとＥＤＳについての適否を表示するだけでも良い。しかし、確認項目別の適否を表示する方が、表示ランプが消灯しているときの原因を素早く知ることができる。そのため、特に分析に不慣れな操作者にとって、確認項目別の適否の表示はより有効である。
【００５０】
また、上記した判定結果を操作者に通知する方法例において、表示装置のウィンドウ上に表示された擬似ランプを用いる例を示したが、実際のランプを点灯、消灯させるようにしても良い。
【００５１】
背景技術の説明の中で述べたように、ＥＤＳによって測定を行なうときの設定条件は一般にＷＤＳに比較して緩い。そのため、ＷＤＳで測定に適すると判定されたときはＥＤＳについても測定に適するとして、ステップＳ５ではＷＤＳとＥＤＳとも表示ランプを点灯させている。もしＥＤＳについて特定のＷＤＳとは異なる特定の条件を追加した場合は、ステップＳ５を削除してＷＤＳと独立した判定を行なうようにすれば良い。
【００５２】
以上述べたように、本発明によれば、ＷＤＳとＥＤＳと同時に搭載したＸ線分析装置（ＥＰＭＡ）において、分析モードをも考慮して分析を正しく行なえる状態であるか否かを判断し、判断の結果を操作者に分かりやすく通知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明を実施するＷＤＳとＥＤＳとを搭載したＥＰＭＡの概略構成例を示すブロック図。
【図２】本発明を実施する手順の一例を説明するためのフロー図。
【図３】本発明において確認項目別の適否を表示するウィンドウの表示例。
【図４】分析モードを指定する方法例と、判定結果を操作者に通知する方法例を説明するためのウィンドウの一例。
【図５】ＥＰＭＡに装備されているＷＤＳの原理を説明するための模式図。
【図６】ＰＩＮ型半導体をＸ線検出に用いるＥＤＳのＸ線検出の原理を説明するための図。
【図７】半導体検出器の前方に絞りを設けるＥＤＳの例を示す図。
【図８】ＷＤＳとＥＤＳとを搭載した従来のＥＰＭＡの概略構成例を示すブロック図。
【図９】本発明を実施する手段が格納されたプログラムの機能を説明するためのブロック図。
【符号の説明】
【００５４】
（同一または類似の動作を行なうものには共通の符号を付す。）
ＥＢ…電子線、Ｓ…分析点、１…電子銃、２…集束レンズ、３…対物レンズ、４…試料、５…特性Ｘ線、６…波長分散型Ｘ線分光器（ＷＤＳ）、７…エネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）、８…照射電流検出器、９…走査コイル、１０…仕切り弁、１１…ＥＯＳ制御系、１２…分光結晶、１３…Ｘ線検出器、１４…ＷＤＳ駆動系、１５…ＥＤＳ測定制御系、１６…ＥＤＳ測定制御系、１７…試料ステージ、１８…ＸＹ移動機構、１９…Ｚ微動機構、２０…Ｚ粗動機構、２１…試料ステージ制御系、２２…測定制御装置、２３…入力装置、２４…表示装置、２５…データベース、２６…プログラム、２６ａ…指定部、２６ｂ…収集部、２６ｃ…判定部、２６ｄ…通知部、３０…半導体Ｘ線検出器、３１…保護筒、３１ａ…Ｘ線通過孔、３２…熱伝導材、３３…ウィンドウ、３４…入射Ｘ線制限絞り板、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…絞り孔、３５…回転支持棒、４０，４１…表示ランプ、４２，４３，４４，４５…ラジオボタン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料表面に電子線を照射し、試料から発生する特性Ｘ線を分光・検出することにより試料の分析を行なうＸ線分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料表面に電子線を照射し、試料から発生する特性Ｘ線を分光・検出することにより試料の分析を行なうＸ線分析装置として電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）が知られている。ＥＰＭＡは波長分散形Ｘ線分光器（ＷＤＳ：Wavelength Dispersive X-ray Spectrometer）を複数基搭載している装置が一般的であるが、エネルギー分散形Ｘ線分光器（ＥＤＳ：Energy Dispersive X-ray Spectrometer）を併設している装置も多い。なお、走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過形電子顕微鏡（ＴＥＭ）に主として搭載されているＸ線分光器はＥＤＳである。
【０００３】
図８は、ＷＤＳとＥＤＳとを搭載した従来のＥＰＭＡの概略構成例を示すブロック図である。図８において、鏡体１００の中に配置されている電子銃１から放出された電子線ＥＢは集束レンズ２、対物レンズ３により細く絞られて試料４に照射される。９は走査コイルで電子線ＥＢを二次元的に走査する機能を有するとともに、電子線ＥＢの照射位置変更が可能である。
【０００４】
８はファラデーカップの原理を利用した照射電流検出器で、電子線ＥＢの通路に挿脱可能な機構を持つ。図１の斜線部は電子線ＥＢの通路に挿入されて電流量を検出する状態を示す。照射電流検出器８はビームシャッタの機能を有するため、測定開始前に試料４に電子線ＥＢが照射されないようにして、試料４のビーム損傷を軽減する役割も併せ持つ。
【０００５】
ＥＯＳ制御系１１は、電子銃１、集束レンズ２、対物レンズ３、走査コイル９、及び照射電流検出器８の制御を行なう。
【０００６】
１０は対物レンズ３より上の電子線通路と試料４が置かれている試料室とを真空的に分離するための仕切り弁で、矢印１０ａで示すように開閉動作を行なう。電子線ＥＢが試料５に達するためには、仕切り弁１０が開の状態になければならない。
【０００７】
電子線ＥＢの照射により試料４から発生したＸ線５は、ＷＤＳ６とＥＤＳ７により分光・検出される。ＷＤＳ６は分光結晶１２、検出器１３、ＷＤＳ駆動系１４を含む構成で、ＷＤＳ測定制御系１５を介して制御と信号取り込みが行われる。ＷＤＳを複数基装着するためには、ＷＤＳ６と同じ構成が複数組必要である。
【０００８】
ＥＤＳ７は、ＥＤＳ測定制御系１６を介して制御と信号取り込みが行われる。ＥＤＳ７はＥＰＭＡ一台につき、通常１基のみ装着されている。
【０００９】
試料ステージ１７に載置された試料４上の電子線ＥＢの照射位置（即ち分析点）は、ＸＹ移動機構１８により水平方向に数１０ｍｍ程度、Ｚ微動機構１９により高さ方向に数ｍｍ程度の範囲で移動可能である。また、Ｚ粗動機構２０はＸＹ移動機構１８とＺ微動機構１９の高さを数１０ｍｍ程度の大きな範囲で、矢印２０ａのように上下に変えることができる。１８′は、試料４の高さがＺ粗動機構２０によりＷＤＳ及びＥＤＳともに分析できない位置に移動した場合を示している。試料ステージ１７は試料ステージ制御系１９により制御される。
【００１０】
なお、照射電流検出器８、仕切り弁１０及びＺ粗動機構２０については、機種によりこれら機能を搭載していないＥＰＭＡもある。
【００１１】
ＥＯＳ制御系１１、ＷＤＳ測定制御系１５、ＥＤＳ測定制御系１６、試料ステージ駆動系１９は測定制御装置２２に接続されている。測定制御装置２２は測定のために必要な各部の制御と信号取り込みを行なうコンピュータである。測定制御装置２２にはキーボード・マウス等の入力装置２３と液晶モニタ等の表示装置２４が接続されている。
【００１２】
なお、実際の装置では、電子線通路と試料室を１０−３Ｐａ程度の高真空に保持するための真空排気系、二次電子・反射電子信号検出器、電源、ＤＡ・ＡＤ変換器等が構成されているが、本発明を理解する上で直接関係しないので図示及び説明を省略している。
【００１３】
次に、ＷＤＳとＥＤＳにおけるＸ線の検出原理を説明する。
【００１４】
図５は、ＥＰＭＡに装備されているＷＤＳの原理を説明するための模式図である。図１と同一または類似の動作を行なうものには共通の符号を付している。図５に示すＸ線分光器は、分光結晶１２の回折面中心Ｃが、Ｘ線発生点Ｓから水平面に対してＸ線取り出し角αだけ傾斜した直線ＳＣ上を移動するようになっているため、結晶直進型Ｘ線分光器と呼ばれる。この種のＸ線分光器は、Ｘ線発生点Ｓ、分光結晶１２の回折面中心Ｃ、Ｘ線検出器１３のスリットの中心Ｆは常に一定の半径Ｒを持つローランド円ＲＣの円周上に在り、線分ＳＣと線分ＣＦの長さが常に等しくなるようにＸ線検出器１３のスリット中心位置Ｆ及びローランド円の中心Ｑが移動するように作られている。分光結晶１２の結晶格子面は、点Ｄを中心として曲率２Ｒに湾曲された分光結晶１２の回折面は常にローランド円の中心Ｑを向くようになっている。線分ＳＣの長さは分光位置Ｌであり、回折面中心ＣへのＸ線入射角（回折面中心Ｃを通りローランド円ＲＣに外接する直線Ｃ１と直線ＳＣのなす角）をθとすると、
Ｌ＝２Ｒ×ｓｉｎθ （１）
である。一方、分光結晶に入射するＸ線の回折条件は、Ｘ線の波長をλ、分光結晶の面間隔をｄとすると、ブラッグの条件から、下式（２）が成り立つ。
２ｄ×ｓｉｎθ＝ｎ×λ （２）
ここに、ｎは回折次数で正の整数である。ｎが２以上の回折線は一般に高次回折線（以下、「高次線」と略称することがある）と称される。
式（１）と（２）から、下式（３）が導かれる。
Ｌ＝（２Ｒ／２ｄ）×ｎ×λ （３）
分光位置Ｌを測ることにより、回折された特性Ｘ線の波長λを知ることができる。特性Ｘ線は元素固有の波長を有するので、波長λから試料に含まれる元素の同定が行える。また、測定された特性Ｘ線の強度から試料に含まれる元素の濃度を知ることができる。
【００１５】
図５において、ブラッグの条件を満足する点は原理的には分析点Ｓのみである。しかし実際の装置では、分光結晶１２の回折面の歪等によって得られるスペクトルのピークは拡がり（半値幅で表される）を持つ。この拡がりの大きさと分光位置Ｌに応じた許容範囲であれば、水平及び高さのいずれの方向においても、分析点Ｓから外れた位置で発生したＸ線でもＸ線検出器１３に到達することが可能である。スペクトルの半値幅は分光結晶の種類によって大きく異なる。分析点Ｓから外れる許容範囲は分析目的や要求される分析精度に応じて異なるが、ＷＤＳの場合、通常は数μｍ〜数１０μｍ程度と考えてよい。なお、長波長Ｘ線の分光結晶（実際は結晶ではない超格子構造の分光素子が一般的に使われる）の場合は数１００μｍ程度である。
【００１６】
次にＥＤＳについて説明する。図６は、シリコン（Ｓｉ）にリチウム（Ｌｉ）をドープさせたＰＩＮ型半導体をＸ線検出に用いるＥＤＳのＸ線検出原理を示す図である。図６において、試料から発生したＸ線がＰＩＮ半導体に入射すると、Ｘ線量子のエネルギーに応じた数のイオン対が生成される。半導体に印加されているバイアス電圧により、生成したイオン対は分離して電子なだれを生じ、エネルギーに比例した大きさの電気パルス信号が取り出される。パルス信号はその大きさに応じてマルチチャンネルアナライザ（図示せず）により、エネルギー範囲毎のチャンネル別積算される。積算されたデータを、横軸にチャンネル（エネルギー）、縦軸に計数値（積算値）をとったグラフとして表示すればＸ線スペクトルを得る事ができる。
【００１７】
ＥＤＳは、ＷＤＳとは異なり幾何学的集光方法によらないため、原理的にはどちらの方向からのＸ線も検出が可能である。しかし、例えばＥＰＭＡ等に搭載されているＥＤＳの場合、検出器に入射するＸ線量子の総量を制限するために、検出器の前方に絞りを設ける場合がある。図７に、そのようなＥＤＳの検出器の例を示す。図７において、３０は半導体のＸ線検出器、３１はＸ線検出器３０等の保護筒、３２はＸ線検出器３０を冷却するための熱伝導材、３３はベリリウム等の薄板で出来たウィンドウ、３４は入射Ｘ線制限絞り板、３４ａ、３４ｂ、３４ｃはそれぞれ開口径の異なる絞り孔、３５は入射Ｘ線制限絞り板３４を回転させて絞り孔の開口径を変更するための回転指示棒である。
【００１８】
分析点Ｓから発生したＸ線５は、絞り孔３４（図７の場合）、Ｘ線通過孔３１ａ、ウィンドウ３３を通過してＸ線検出器３０に入射する。即ち、入射Ｘ線制限絞り板３４に設けられている絞り穴は、絞り孔の開口径と絞り孔からＸ線の検出面までの距離に応じたコリメータとしても働く。そのため、ＥＤＳを使用する場合にも、分析点Ｓから外れる許容範囲は存在する。しかしその範囲はＷＤＳの場合に比較すると桁違いに広く、通常は数ｍｍ程度である。
【００１９】
しかし、装置によっては、試料の高さを１０ｍｍ以上の範囲で上下させる機能を持つ試料ステージを装備している場合がある。そのような装置においては、ＥＤＳといえども分析ができない場合がある。
【００２０】
特許文献１の特開２００６−７８４２４号公報には、ＥＤＳを搭載した走査電子顕微鏡において、試料の高さが所定位置にあるかを判定し、所定範囲内にないときは分析の実効を中断し、操作者に報知を行なう技術が開示されている。
【００２１】
【特許文献１】特開２００６−７８４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
特許文献１の特開２００６−７８４２４号公報に開示されている技術は、Ｘ線分光器（実施例に示されているのはＥＤＳのみ）に対する試料の高さが所定位置の範囲内にあるかを判定するのみである。しかし、上述したように、ＥＰＭＡにおいてはＷＤＳとＥＤＳを同時に搭載した装置が多く使用されている。ＷＤＳとＥＤＳとではＸ線検出の原理が異なる。また、同じＷＤＳやＥＤＳの中でも、検出器が取り付けられる装置の機械的構造等に大きな違いがあるため、分析点Ｓから外れる許容範囲には大きな違いがある。また、分析モードによっても、この許容範囲の大きさは異なる。そのため、実際に分析を行なうときに分析を正しく行なえる状態にあるか否かの判断に当たっては、どのＸ線分光器を使用するか、どの分析モードで分析を行なうかまでを操作者が詳しく考慮しなければならない。
【００２３】
本発明は上記した問題を解決するためになされたものであって、その目的は、ＷＤＳとＥＤＳと同時に搭載したＸ線分析装置において、分析モードをも考慮して分析を正しく行なえる状態であるか否かを判断し、判断の結果を操作者に分かりやすく通知することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
細く絞った電子線を試料に照射し、該試料表面から発生する特性Ｘ線を検出して元素分析を行なうＸ線分析装置であって、
細く絞った電子線を試料上の任意の位置に照射する手段と、
試料位置を前記電子線の照射方向に対して垂直方向及び平行方向に移動させる手段と、
波長分散型Ｘ線分光器とエネルギー分散型Ｘ線分光器とを備えたＸ線分析装置において、
点分析と線分析と面分析のそれぞれの分析モードに応じて、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とのそれぞれについて、それぞれのＸ線分光器を使用して分析が適切に行なえるために満たすべき設定条件が格納されたデータベースと、
点分析と線分析と面分析のうちのどの分析モードによって分析を行なうかを操作者が指定するための分析モード指定手段と、
予め決めてある前記Ｘ線分析装置の確認項目についての設定状態を収集する収集手段と、
前記分析モード指定手段によって指定された分析モードに対して、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とによる分析が適切に行なえるために満たすべき設定条件を前記データベースから読出し、前記収集手段によって収集された前記設定状態が前記設定条件を満たしているかを判定する判定手段と、
前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とについての前記判定手段による判定結果を操作者に対して通知する通知手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２５】
また請求項２に記載の発明は、前記判定手段は、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とのそれぞれについて別々に、前記設定状態が前記設定条件を満たしているかを判定するようにしたことを特徴とする。
【００２６】
また請求項３に記載の発明は、前記通知手段は、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とのそれぞれについて、前記設定状態が前記設定条件を満たしているか否かをランプの点灯と消灯状態の切り替えによって通知するようにしたことを特徴とする。
【００２７】
また請求項４に記載の発明は、前記ランプは、前記Ｘ線分析装置に備えられているコンピュータのウィンドウ上に表示される擬似的ランプであることを特徴とする。
【００２８】
また請求項５に記載の発明は、前記設定状態が前記設定条件を満たしているか否かの判定結果を前記確認項目別に操作者に対して通知する項目別通知手段をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ＷＤＳとＥＤＳと同時に搭載したＸ線分析装置において、分析モードをも考慮して分析を正しく行なえる状態にあるか否かを判断し、判断の結果を操作者に分かりやすく通知することができる。また、分析開始前に分析に用いようとするＸ線分光器で正しく分析が行なえるか否かが分かるため、分析開始後に操作者が不具合に気が付いて分析をやり直すような無駄を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。但し、この例示によって本発明の技術範囲が制限されるものでは無い。各図において、同一または類似の動作を行なうものには共通の符号を付し、詳しい説明の重複を避ける。
【００３１】
図１は、ＷＤＳとＥＤＳとを搭載したＥＰＭＡを例にとり本発明を実施する概略構成例を示すブロック図である。図８に示す従来のＥＰＭＡと同一または類似の動作を行なうものには共通の符号を付している。本発明を実施するためのＥＰＭＡには、従来のＥＰＭＡの構成の他に、本発明に用いられるデータを格納したデータベース２５と本発明を実施する手段が格納されたプログラム２６が構成されている。なお、図１に示す構成ではプログラム２６は測定制御装置２２の中に格納されているが、測定制御装置２２とは別の制御装置に構成されていても良い。
【００３２】
データベース２５には、点分析と線分析と面分析のそれぞれの分析モードに応じて、ＷＤＳとＥＤＳとのそれぞれについて、それぞれのＸ線分光器を使用して分析が適切に行なえるために満たすべき設定条件が格納されている。
【００３３】
図９は、プログラム２６の機能を説明するためのブロック図である。プログラム２６は、点分析と線分析と面分析のうちのどの分析モードによって分析を行なうかを操作者が指定するための指定部２６ａ（分析モード指定手段）と、予め決めてあるＥＰＭＡの確認項目についての設定状態を収集する収集部２６ｂ（収集手段）と、指定された分析モードに対してＷＤＳとＥＤＳとによる分析が適切に行なえるために満たすべき設定条件をデータベースから読出し、現在の設定状態が設定条件を満たしているかを判定する判定部２６ｃ（判定手段）と、その判定結果を操作者に対してＷＤＳとＥＤＳとについて通知する通知部２６ｃ（通知手段）とを備えている。
【００３４】
先ず、ＥＰＭＡの確認項目について説明する。図３は、例えば表示装置２４に表示されるウィンドウの例である。図３（ａ）は、ＷＤＳで点分析を行なう場合を表示する例である。確認事項には、電子銃１に加速電圧が印加されている（ＯＮになっている）か、照射電流検出器８が電子線通路から引き出されている（ＯＵＴになっている）か、仕切り弁１０が開の状態にある（ＯＰＥＮになっている）か、イメージシフト機能が不使用の状態になっている（ＯＦＦになっている）か、試料ステージに支持された試料４の分析点高さが所定の位置（この装置例では１１ｍｍ）に対して±１ｍｍ以内にあるか、走査コイル９が動作状態にない（プローブスキャンがＯＦＦされている）か、等がある。各確認項目の左側にある丸印は、確認項目別の適否を表す表示ランプである。点分析モードにおいては電子線の走査を行なわないとして、図３（ａ）では走査像倍率の項目が薄く表示されている。
【００３５】
なお、照射電流検出器８、仕切り弁１０及びＺ粗動機構２０については、機種によりこれら機能を搭載していないＥＰＭＡもある。その機種では、当然ながらそれらの機能が確認項目に入ることは無い。
【００３６】
次に、点分析と線分析と面分析のうちのどの分析モードによって分析を行なうかを操作者が指定する方法例と、現在の設定状態がデータベースに格納されている設定条件を満たしているかの判定結果を操作者に通知する方法例について図４を参照しながら説明する。
【００３７】
はじめに、操作者が分析モードを指定する方法例について説明する。図４は、例えば表示装置２４に表示されるウィンドウの例である。図４において、４２，４３，４４，４５はラジオボタンである。操作者がＷＤＳの列にある４２又は４３の何れかのボタンをマウスでクリックすることにより、点分析若しくは線・面分析のいずれかが選択される。ＥＤＳについては、ラジオボタン４４又は４５の何れかを選択する。図４では、選択された方のラジオボタンを◎（二重丸）で表している。
【００３８】
次に、判定結果を操作者に通知する方法例について説明する。設定条件の列にある４０，４１はＷＤＳ及びＥＤＳが設定条件を満たしているか否かを表示する表示ランプである。設定条件を満たしているときは表示ランプが点灯するようにしている。●（黒丸）はランプが点灯している状態、○（白丸）は消灯している状態を示す。
【００３９】
なお図４において、線分析と面分析の分析モードを１つのラジオボタンにしているが、点、線、面の３つに分けて選択できるようにしても良い。
【００４０】
以下、図２に示すフロー図を参照しながら、本発明を実施する手順の一例を説明する。なお図２の手順は、分析モードの指定を除いて、全てプログラム２６を含む測定制御装置２２により自動的に実行される。
【００４１】
ステップＳ１において、予め決められているＥＰＭＡの確認項目についての設定状態を収集（モニタ）する。
【００４２】
ステップＳ２において、ＷＤＳとＥＤＳのそれぞれについて、点分析と線分析と面分析のうちのどのモードが操作者によって指定されているかを確認する。操作者が図４に示すウィンドウ上から分析モードを指定する操作は、プログラム２６の実行中にいつでも起こりえるため、フロー図中には特に示していない。
【００４３】
ステップ３において、指定された分析モードについて、ＷＤＳで測定に適した分析条件に設定されているか否かを判定しステップＳ４に進む。ＷＤＳの測定に適すると判定されたときは、ステップＳ４からステップＳ５に進み、ＷＤＳとＥＤＳの表示ランプを点灯させる。 ＷＤＳの測定に適しないと判定されたときは、ステップＳ４からステップＳ７に進み、ＷＤＳの表示ランプを消灯させる。
【００４４】
ステップＳ８において、図３（ａ）に示すように、確認項目別の適否を表示する。確認項目別に設定条件を満たしているときは表示ランプが点灯するようにしている。●（黒丸）はランプが点灯している状態、○（白丸）は消灯している状態を示す。図３（ａ）の示す状態は、イメージシフトがＯＦＦとなっていないことを示している。図４において、点分析モードが指定されており、ＷＤＳの表示ランプが消灯している状態を操作者が見てその原因を知りたいときは、図３に示すウィンドウを見ればよい。
【００４５】
ステップＳ９において、指定された分析モードについて、ＥＤＳで測定に適した分析条件に設定されているか否かを判定しステップＳ１０に進む。ＥＤＳの測定に適すると判定されたときは、ステップＳ１０からステップＳ１１に進み、ＥＤＳの表示ランプを点灯させる。
【００４６】
ＥＤＳの測定に適しないと判定されたときは、ステップＳ１０からステップＳ１２に進み、ＥＤＳの表示ランプを消灯させる。
【００４７】
ステップＳ１３において、図３（ｂ）に示すように、確認項目別の適否を表示する。確認項目別に設定条件を満たしているときは表示ランプが点灯するようにしている。●（黒丸）はランプが点灯している状態、○（白丸）は消灯している状態を示す。図３（ｂ）の示す状態は、ステージ高さが所定の位置に対して±１ｍｍ以内となっていないことを示している。
【００４８】
ステップＳ５、ステップＳ１１又はステップＳ１３からステップＳ６に進む。
プログラム２６の実行終了の操作が行なわれない限り、ステップＳ６からステップＳ１に戻り、ステップＳ１以下の一連の処理が続行される。
【００４９】
なお、図２のフロー図において、確認項目別の適否をＷＤＳ及びＥＤＳについて表示するようにしているが、図４に示すようなＷＤＳとＥＤＳについての適否を表示するだけでも良い。しかし、確認項目別の適否を表示する方が、表示ランプが消灯しているときの原因を素早く知ることができる。そのため、特に分析に不慣れな操作者にとって、確認項目別の適否の表示はより有効である。
【００５０】
また、上記した判定結果を操作者に通知する方法例において、表示装置のウィンドウ上に表示された擬似ランプを用いる例を示したが、実際のランプを点灯、消灯させるようにしても良い。
【００５１】
背景技術の説明の中で述べたように、ＥＤＳによって測定を行なうときの設定条件は一般にＷＤＳに比較して緩い。そのため、ＷＤＳで測定に適すると判定されたときはＥＤＳについても測定に適するとして、ステップＳ５ではＷＤＳとＥＤＳとも表示ランプを点灯させている。もしＥＤＳについて特定のＷＤＳとは異なる特定の条件を追加した場合は、ステップＳ５を削除してＷＤＳと独立した判定を行なうようにすれば良い。
【００５２】
以上述べたように、本発明によれば、ＷＤＳとＥＤＳと同時に搭載したＸ線分析装置（ＥＰＭＡ）において、分析モードをも考慮して分析を正しく行なえる状態であるか否かを判断し、判断の結果を操作者に分かりやすく通知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明を実施するＷＤＳとＥＤＳとを搭載したＥＰＭＡの概略構成例を示すブロック図。
【図２】本発明を実施する手順の一例を説明するためのフロー図。
【図３】本発明において確認項目別の適否を表示するウィンドウの表示例。
【図４】分析モードを指定する方法例と、判定結果を操作者に通知する方法例を説明するためのウィンドウの一例。
【図５】ＥＰＭＡに装備されているＷＤＳの原理を説明するための模式図。
【図６】ＰＩＮ型半導体をＸ線検出に用いるＥＤＳのＸ線検出の原理を説明するための図。
【図７】半導体検出器の前方に絞りを設けるＥＤＳの例を示す図。
【図８】ＷＤＳとＥＤＳとを搭載した従来のＥＰＭＡの概略構成例を示すブロック図。
【図９】本発明を実施する手段が格納されたプログラムの機能を説明するためのブロック図。
【符号の説明】
【００５４】
（同一または類似の動作を行なうものには共通の符号を付す。）
ＥＢ…電子線、Ｓ…分析点、１…電子銃、２…集束レンズ、３…対物レンズ、４…試料、５…特性Ｘ線、６…波長分散型Ｘ線分光器（ＷＤＳ）、７…エネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）、８…照射電流検出器、９…走査コイル、１０…仕切り弁、１１…ＥＯＳ制御系、１２…分光結晶、１３…Ｘ線検出器、１４…ＷＤＳ駆動系、１５…ＥＤＳ測定制御系、１６…ＥＤＳ測定制御系、１７…試料ステージ、１８…ＸＹ移動機構、１９…Ｚ微動機構、２０…Ｚ粗動機構、２１…試料ステージ制御系、２２…測定制御装置、２３…入力装置、２４…表示装置、２５…データベース、２６…プログラム、２６ａ…指定部、２６ｂ…収集部、２６ｃ…判定部、２６ｄ…通知部、３０…半導体Ｘ線検出器、３１…保護筒、３１ａ…Ｘ線通過孔、３２…熱伝導材、３３…ウィンドウ、３４…入射Ｘ線制限絞り板、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…絞り孔、３５…回転支持棒、４０，４１…表示ランプ、４２，４３，４４，４５…ラジオボタン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細く絞った電子線を試料に照射し、該試料表面から発生する特性Ｘ線を検出して元素分析を行なうＸ線分析装置であって、
細く絞った電子線を試料上の任意の位置に照射する手段と、
試料位置を前記電子線の照射方向に対して垂直方向及び平行方向に移動させる手段と、
波長分散型Ｘ線分光器とエネルギー分散型Ｘ線分光器とを備えたＸ線分析装置において、
点分析と線分析と面分析のそれぞれの分析モードに応じて、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とのそれぞれについて、それぞれのＸ線分光器を使用して分析が適切に行なえるために満たすべき設定条件が格納されたデータベースと、
点分析と線分析と面分析のうちのどの分析モードによって分析を行なうかを操作者が指定するための分析モード指定手段と、
予め決めてある前記Ｘ線分析装置の確認項目についての設定状態を収集する収集手段と、
前記分析モード指定手段によって指定された分析モードに対して、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とによる分析が適切に行なえるために満たすべき設定条件を前記データベースから読出し、前記収集手段によって収集された前記設定状態が前記設定条件を満たしているかを判定する判定手段と、
前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とについての前記判定手段による判定結果を操作者に対して通知する通知手段と、
を備えることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とのそれぞれについて別々に、前記設定状態が前記設定条件を満たしているかを判定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線分析装置。
【請求項３】
前記通知手段は、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とのそれぞれについて、前記設定状態が前記設定条件を満たしているか否かをランプの点灯と消灯状態の切り替えによって通知するようにしたことを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載のＸ線分析装置。
【請求項４】
前記ランプは、前記Ｘ線分析装置に備えられているコンピュータのウィンドウ上に表示される擬似的ランプであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のＸ線分析装置。
【請求項５】
前記設定状態が前記設定条件を満たしているか否かの判定結果を前記確認項目別に操作者に対して通知する項目別通知手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線分析装置。
【請求項１】
細く絞った電子線を試料に照射し、該試料表面から発生する特性Ｘ線を検出して元素分析を行なうＸ線分析装置であって、
細く絞った電子線を試料上の任意の位置に照射する手段と、
試料位置を前記電子線の照射方向に対して垂直方向及び平行方向に移動させる手段と、
波長分散型Ｘ線分光器とエネルギー分散型Ｘ線分光器とを備えたＸ線分析装置において、
点分析と線分析と面分析のそれぞれの分析モードに応じて、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とのそれぞれについて、それぞれのＸ線分光器を使用して分析が適切に行なえるために満たすべき設定条件が格納されたデータベースと、
点分析と線分析と面分析のうちのどの分析モードによって分析を行なうかを操作者が指定するための分析モード指定手段と、
予め決めてある前記Ｘ線分析装置の確認項目についての設定状態を収集する収集手段と、
前記分析モード指定手段によって指定された分析モードに対して、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とによる分析が適切に行なえるために満たすべき設定条件を前記データベースから読出し、前記収集手段によって収集された前記設定状態が前記設定条件を満たしているかを判定する判定手段と、
前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とについての前記判定手段による判定結果を操作者に対して通知する通知手段と、
を備えることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とのそれぞれについて別々に、前記設定状態が前記設定条件を満たしているかを判定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線分析装置。
【請求項３】
前記通知手段は、前記波長分散型Ｘ線分光器と前記エネルギー分散型Ｘ線分光器とのそれぞれについて、前記設定状態が前記設定条件を満たしているか否かをランプの点灯と消灯状態の切り替えによって通知するようにしたことを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載のＸ線分析装置。
【請求項４】
前記ランプは、前記Ｘ線分析装置に備えられているコンピュータのウィンドウ上に表示される擬似的ランプであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のＸ線分析装置。
【請求項５】
前記設定状態が前記設定条件を満たしているか否かの判定結果を前記確認項目別に操作者に対して通知する項目別通知手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１０７３３４（Ｐ２０１０−１０７３３４Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７９２９６（Ｐ２００８−２７９２９６）
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００４２７１）日本電子株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００４２７１）日本電子株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
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