JP2006118941A - Electronic probe x-ray analyzer for displaying surface analyzing data - Google Patents

Electronic probe x-ray analyzer for displaying surface analyzing data Download PDF

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JP2006118941A JP2004305949A JP2004305949A JP2006118941A JP 2006118941 A JP2006118941 A JP 2006118941A JP 2004305949 A JP2004305949 A JP 2004305949A JP 2004305949 A JP2004305949 A JP 2004305949A JP 2006118941 A JP2006118941 A JP 2006118941A
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Masayuki Otsuki
槻 正 行 大
Hideyuki Takahashi
橋 秀 之 高
Masaru Takakura
倉 優 高
Norihisa Mori
憲 久 森
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an element distribution image reduced in the effect due to a change in the surface shape or state of a sample in an electronic probe X-ray analyzer for performing X-ray analysis by irradiating the sample with an electron beam. <P>SOLUTION: The sample or the electron beam is scanned to two-dimensionally collect characteristic X-ray intensity data of a plurality of elements and, with respect to all of the coordinated positions of two-dimensional data, the characteristic X-ray intensity data of the respective elements are-converted to relative densities. Quantitative correction calculation is applied to these relative densities to obtain the mass concentrations of the respective elements. The sum total value of the relative intensities or mass concentrations of all of the elements at every coordinates position is used to standardize the relative intensities or mass concentrations of the respective elements and the values thereof are classified by a level to be displayed as the element distribution image. If necessary, the mass concentrations are used to calculate the concentrations of atoms, the concentrations of compounds, the number of atoms on the like at every coordinates position and these values are standardized to be displayed. Accordingly, the element distribution image reduced in the effect due to a change in the surface shape or state of the sample can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、試料に電子線を照射して検出された特性X線を用いて元素分析を行う電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)、波長分散形X線分光器(WDS)を装備した走査電子顕微鏡などの電子プローブX線分析装置に係わり、特に面分析データの表示に関する。 The present invention includes an electron probe microanalyzer (EPMA) for performing elemental analysis using characteristic X-rays detected by irradiating a sample with an electron beam, a scanning electron microscope equipped with a wavelength dispersive X-ray spectrometer (WDS), etc. In particular, the present invention relates to display of surface analysis data.

EPMA等の電子線を用いる表面分析装置では、細く絞った電子線を試料表面に照射し、試料から発生する特性X線を分光/検出して、定性分析、定量分析、面分析、状態分析等を行うことができる。
これらの分析装置では、電子銃から発生した電子線は、集束レンズと対物レンズによって細く絞られ分析試料に照射される。電子線は電子線偏向器によって偏向され、分析試料上を二次元的に走査できる。また、X、Y、Zに移動する機構を持った試料載置台により試料を二次元的に走査することもできる。X線分光器で分光/検出されたX線信号は、制御演算処理装置に送られ分析データが作成される。
In surface analyzers using electron beams such as EPMA, the surface of the sample is irradiated with a finely focused electron beam, and characteristic X-rays generated from the sample are dispersed / detected to perform qualitative analysis, quantitative analysis, surface analysis, state analysis, etc. It can be performed.
In these analyzers, an electron beam generated from an electron gun is finely focused by a focusing lens and an objective lens and irradiated to an analysis sample. The electron beam is deflected by an electron beam deflector and can be scanned two-dimensionally on the analysis sample. It is also possible to scan the sample two-dimensionally with a sample mounting table having a mechanism that moves in X, Y, and Z directions. The X-ray signal dispersed / detected by the X-ray spectrometer is sent to the control arithmetic processing device, and analysis data is created.

EPMAにおいて面分析を行う場合、比較的狭い領域を分析する時は試料位置を固定し電子線を走査するのに対し、比較的広い領域を分析する時は電子線を偏向せず試料載置台を走査するようになされる。電子線または試料を二次元的に走査して、分析領域を格子状に分割する概念を図4に示す。図4において、電子線41または試料42が二次元的に走査された時、分析領域46は小さな格子に分割される。ひとつの格子の大きさは分析領域の大きさと分割数に従って決まる。ひとつの格子の大きさに応じて電子線径を太くする場合がある。小さく分割された各格子位置(x,y)47は、分析領域における相対的な座標位置に対応している。試料42から放出されるX線は分光素子43で分光され、X線検出器44で検出される。二次電子、反射電子等は電子検出器45で検出される。検出されたX線や二次電子、反射電子等は、小さく分割された格子位置毎に信号強度をレベル分けし、各レベルに適当な色を対応させ、信号強度の分布画像として表示される。X線信号強度については、そのままレベル分けして表示する場合もあるが、それぞれの元素について予め求めておいた質量濃度とX線強度との関係を表す検量線に基づいて、質量濃度に変換した値をレベル分けして表示する場合もある。このとき収集されたX線強度信号は、通常検出器の不感時間補正(Dead Time)を施されないまま、分布画像表示のためのデータとして用いられる。 When performing surface analysis in EPMA, the position of the sample is fixed and the electron beam is scanned when analyzing a relatively narrow region, while the sample stage is not deflected when analyzing a relatively large region. It is made to scan. FIG. 4 shows a concept of dividing an analysis region into a lattice by scanning an electron beam or a sample two-dimensionally. In FIG. 4, when the electron beam 41 or the sample 42 is scanned two-dimensionally, the analysis region 46 is divided into small grids. The size of one grid is determined according to the size of the analysis region and the number of divisions. The electron beam diameter may be increased according to the size of one lattice. Each grid position (x, y) 47 divided into small parts corresponds to a relative coordinate position in the analysis region. X-rays emitted from the sample 42 are dispersed by the spectroscopic element 43 and detected by the X-ray detector 44. Secondary electrons, reflected electrons, etc. are detected by the electron detector 45. The detected X-rays, secondary electrons, reflected electrons, and the like are displayed as a signal intensity distribution image by classifying the signal intensity for each of the lattice positions that are divided into small parts, corresponding to each level with an appropriate color. X-ray signal intensity may be displayed as it is divided into levels as it is, but converted to mass concentration based on a calibration curve representing the relationship between mass concentration and X-ray intensity determined in advance for each element. In some cases, values are displayed in levels. The X-ray intensity signal collected at this time is normally used as data for displaying a distribution image without being subjected to dead time correction (Dead Time) of the detector.

また、EPMAにおいてWDSを用いて定量分析を行う場合、先ず分光素子を分析目的元素Aの特性X線の最高強度が検出できるピーク波長に合わせ、標準試料上でX線強度Ipsを測定する。次に分光素子の回折波長をずらすなどしてバックグランド(Background)強度Ibsを測定する。Ns=Ips−Ibsから標準試料の特性X線強度Nsを求める。同様に未知試料上で、ピーク波長位置とバックグランド位置のX線強度Ipu、Ibuを測定し、特性X線強度Nu=Ipu−Ibuを求める。
KA=Nu/NsとおくとKAは元素Aの相対強度と呼ばれる。KAは近似的にA元素の質量濃度CAに比例するため、元素Aの定量が行える。正確なCAを求める為には、標準試料と未知試料との組成の違い(マトリクス効果と呼ばれる)によるX線発生の違いを物理的に補正する必要がある。この補正手段は定量補正計算と呼ばれるが、通常のEPMAはこの機能を備えている。
In addition, when performing quantitative analysis using WDS in EPMA, first, the spectroscopic element is adjusted to the peak wavelength at which the maximum intensity of the characteristic X-ray of the analysis target element A can be detected, and the X-ray intensity Ips is measured on the standard sample. Next, the background intensity Ibs is measured by shifting the diffraction wavelength of the spectroscopic element. The characteristic X-ray intensity Ns of the standard sample is obtained from Ns = Ips−Ibs. Similarly, the X-ray intensities Ipu and Ibu at the peak wavelength position and the background position are measured on the unknown sample, and the characteristic X-ray intensity Nu = Ipu−Ibu is obtained.
If K A = Nu / Ns, K A is called the relative intensity of element A. Since K A is approximately proportional to the mass concentration C A of the element A, the element A can be quantified. To determine an accurate C A physically it is necessary to correct the difference of the X-ray generation due to difference in composition between the standard sample and unknown sample (called matrix effects). This correction means is called quantitative correction calculation, and normal EPMA has this function.

ここで、上記のIps,Ibs,Ipu,Ibuはいずれも検出器の不感時間補正を施された値である。またバックグランド強度の求め方としては、分光素子の回折波長をずらす方法以外にも、分析試料の平均原子番号により推定する方法が、特開昭63−313043号に開示されている。
定量分析を行う場合は、標準試料と未知試料とで正確に同じ分析条件でX線強度の測定を行うことが原則である。ただし、照射電流値、計数時間については、異なった条件で得られたX線強度を、同じ条件で収集されたデータと同等になるように換算することで実現させることがある。
特公平03−22583号 特開昭61−62850号 特開昭61−70444号 特開昭63−313043号
Here, the above-mentioned Ips, Ibs, Ipu, and Ibu are all values subjected to correction of the dead time of the detector. As a method for obtaining the background intensity, JP-A 63-313043 discloses a method of estimating based on an average atomic number of an analytical sample in addition to a method of shifting a diffraction wavelength of a spectroscopic element.
When quantitative analysis is performed, it is a principle that the X-ray intensity is measured under exactly the same analysis conditions for the standard sample and the unknown sample. However, the irradiation current value and the counting time may be realized by converting the X-ray intensity obtained under different conditions so as to be equivalent to the data collected under the same conditions.
No. 03-22583 JP 61-62850 A JP 61-70444 A JP-A-63-313043

面分析データにおいては、X線強度をそのままレベル分けして画像表示した場合でも、検量線で質量濃度に変換して表示した場合でも、単にX線強度の高い場所がその元素の質量濃度の高い場所であるという前提で解釈されている。しかし、実際には質量濃度の変化以外のさまざまな要因によって、分析領域内の各座標位置で収集されるX線強度が変化することがある。 In the area analysis data, even when the X-ray intensity is divided into levels as it is and displayed as an image, or when the X-ray intensity is converted into a mass concentration by a calibration curve and displayed, the place where the X-ray intensity is high is simply the element whose mass concentration is high. It is interpreted on the assumption that it is a place. However, in practice, the X-ray intensity collected at each coordinate position in the analysis region may change due to various factors other than the change in mass concentration.

ある元素について、その元素の質量濃度以外にX線強度を変化させる要因には例えば以下の(1)〜(4)がある。
(1)共存元素の組み合わせが分析領域内の各座標位置により異なる場合、電子線の侵入/拡散やX線発生の様子が異なるため、所謂マトリクス効果の違いにより測定される特性X線強度が変化する。また、連続X線に由来するバックグランド強度が変化する場合もある。
(2)試料表面は常に平滑とは限らず、凹凸や傾斜によりX線分光器へのX線入射強度が変化する場合がある。
(3)試料表面に汚れが付着していたり、絶縁物を分析する場合には、導電性を与えるための蒸着膜が試料表面を被うことにより、X線が吸収を受ける場合がある。
(4)面分析データの測定中に、振動や温度変化などの外乱が加わったり、照射電流など測定条件が変動する可能性がある。
Factors that change the X-ray intensity other than the mass concentration of an element include, for example, the following (1) to (4).
(1) When the combination of coexisting elements varies depending on each coordinate position in the analysis region, the state of the penetration / diffusion of electron beams and the state of X-ray generation differ, so the characteristic X-ray intensity measured due to the difference in so-called matrix effect changes. To do. In addition, the background intensity derived from continuous X-rays may change.
(2) The sample surface is not always smooth, and the X-ray incident intensity to the X-ray spectrometer may change due to unevenness or inclination.
(3) When the sample surface is contaminated or an insulator is analyzed, the vapor deposition film for imparting conductivity may cover the sample surface, and X-rays may be absorbed.
(4) During measurement of surface analysis data, disturbances such as vibration and temperature change may be applied, and measurement conditions such as irradiation current may vary.

これらの要因でX線強度が変動した場合、単にX線強度若しくは検量線によって変換された質量濃度をそのまま元素分布像として表示しても信頼性を有するデータは得られない。 When the X-ray intensity fluctuates due to these factors, reliable data cannot be obtained even if the mass concentration converted by the X-ray intensity or the calibration curve is simply displayed as an element distribution image.

上記の問題を解決するため、本発明は、電子線を照射した試料表面から発生する特性X線を分光/検出する手段と、試料または電子線を走査して二次元的に収集された特性X線強度データに基づいて二次元分布像を表示する表示手段と、定量補正計算手段とを備える電子プローブX線分析装置において、
二次元的に収集された特性X線強度データについて同一座標で収集された複数元素の特性X線強度データと標準試料データとから各々の元素の相対強度を求める演算手段と、前記各々の元素の相対強度に定量補正計算を施して各々の元素の質量濃度を求める演算手段と、前記各々の元素の質量濃度に基づいて組成比に係わる量を求める演算手段と、前記各々の元素の相対強度若しくは前記各々の元素の質量濃度若しくは前記組成比に係わる量を規格化する演算手段とを備え、
二次元的に収集された特性X線強度データの全ての座標位置について所定の演算を施し、規格化された前記各々の元素の相対強度若しくは前記各々の元素の質量濃度若しくは前記組成比に係わる量のうちの少なくともひとつを二次元分布像として前記表示手段により表示することを特徴とする電子プローブX線分析装置の提供を目的とするものである。
また本発明は、電子線を照射した試料表面から発生する特性X線を分光/検出する手段と、試料または電子線を走査して二次元的に収集された特性X線強度データを二次元分布像として表示する表示手段と、定量補正計算手段とを備える電子プローブX線分析装置において、
二次元的に収集された特性X線強度データについて同一座標で収集された複数元素の特性X線強度データと標準試料データとから各々の元素の相対強度を求める演算手段と、前記各々の元素の相対強度に定量補正計算を施して各々の元素の質量濃度を求める演算手段と前記各々の元素の相対強度若しくは前記各々の元素の質量濃度を規格化する演算手段とを備え、
二次元的に収集された特性X線強度データの全ての座標位置について所定の演算を施し、規格化された前記各々の元素の相対強度若しくは前記各々の元素の質量濃度のうちの少なくともひとつを二次元分布像として表示する表示手段を備えた電子プローブX線分析装置の提供を目的とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention includes means for spectroscopic / detecting characteristic X-rays generated from the surface of a sample irradiated with an electron beam, and characteristics X collected two-dimensionally by scanning the sample or the electron beam. In an electron probe X-ray analyzer comprising a display means for displaying a two-dimensional distribution image based on line intensity data, and a quantitative correction calculation means,
Calculation means for obtaining relative intensity of each element from characteristic X-ray intensity data and standard sample data of a plurality of elements collected at the same coordinates with respect to characteristic X-ray intensity data collected two-dimensionally; A calculation means for performing a quantitative correction calculation on the relative intensity to determine a mass concentration of each element; a calculation means for determining an amount related to a composition ratio based on the mass concentration of each element; and a relative intensity of each element or A calculation means for normalizing the mass concentration of each element or the amount related to the composition ratio,
Predetermined calculation is performed for all coordinate positions of characteristic X-ray intensity data collected two-dimensionally, and the amount related to the normalized relative intensity of each element, the mass concentration of each element, or the composition ratio It is an object of the present invention to provide an electron probe X-ray analyzer characterized in that at least one of them is displayed as a two-dimensional distribution image by the display means.
The present invention also provides means for spectroscopic / detecting characteristic X-rays generated from the surface of a sample irradiated with an electron beam, and characteristic X-ray intensity data collected two-dimensionally by scanning the sample or the electron beam. In an electron probe X-ray analyzer comprising display means for displaying as an image and quantitative correction calculation means,
Calculation means for obtaining relative intensity of each element from characteristic X-ray intensity data and standard sample data of a plurality of elements collected at the same coordinates with respect to characteristic X-ray intensity data collected two-dimensionally; Computation means for performing a quantitative correction calculation on the relative intensity to obtain the mass concentration of each element and computation means for normalizing the relative intensity of each element or the mass concentration of each element,
A predetermined calculation is performed on all coordinate positions of the characteristic X-ray intensity data collected two-dimensionally, and at least one of the normalized relative intensity of each element or the mass concentration of each element is calculated as two. An object of the present invention is to provide an electron probe X-ray analysis apparatus including display means for displaying as a dimension distribution image.

以上に説明した如く、本発明は、二次元的に収集された特性X線強度データについて同一座標で収集された複数元素の特性X線強度データと標準試料データとから各々の元素の相対強度を求める演算手段と、前記各々の元素の相対強度に定量補正計算を施して各々の元素の質量濃度を求める演算手段と、前記各々の元素の質量濃度に基づいて組成比に係わる量を求める演算手段と、前記各々の元素の相対強度若しくは前記各々の元素の質量濃度若しくは前記組成比に係わる量を規格化する演算手段とを備え、二次元的に収集された特性X線強度データの全ての座標位置について所定の演算を施し、規格化された前記各々の元素の相対強度若しくは前記各々の元素の質量濃度若しくは前記組成比に係わる量のうちの少なくともひとつを二次元分布像として前記表示手段により表示する手段を備えたので、分析場所のマトリクス効果の違い、試料表面の形状、試料表面の汚れや蒸着膜の状態、測定条件の変動などの要因でX線強度が変化する影響を低減した元素分布像を得ることが可能となり、分析の信頼性を高めることができる。 As described above, the present invention calculates the relative intensity of each element from the characteristic X-ray intensity data and standard sample data of a plurality of elements collected at the same coordinates with respect to the characteristic X-ray intensity data collected two-dimensionally. Computing means for obtaining, computing means for performing a quantitative correction calculation on the relative intensity of each element to obtain the mass concentration of each element, and computing means for obtaining an amount related to the composition ratio based on the mass concentration of each element And calculation means for normalizing the relative intensity of each element or the mass concentration of each element or the amount related to the composition ratio, and all coordinates of characteristic X-ray intensity data collected two-dimensionally A predetermined calculation is performed on the position, and at least one of the normalized relative strength of each element, the mass concentration of each element, or the amount related to the composition ratio is divided into two dimensions. Since the display means is provided with the display means as an image, the X-ray intensity changes due to factors such as the difference in the matrix effect at the analysis location, the shape of the sample surface, the contamination of the sample surface, the state of the deposited film, and the measurement conditions. Therefore, it is possible to obtain an element distribution image with reduced influence, and to improve the reliability of analysis.

ここで、本発明の考え方を図2に基づいてさらに詳しく説明する。「(a)ピーク強度のマップデータ」は、試料を構成する元素1〜Nの特性X線強度が最大となる検出波長位置にWDS分光素子を設定し、全て同一の分析領域において収集されたX線強度のデータである。「(b)バックグランド強度のマップデータ」は、WDS分光素子の回折波長位置をピーク位置からずらすなどして得られたバックグランド強度のデータである。 ここで全てのX線強度データは、検出器の不感時間補正を施されたデータである。ただし不感時間補正は、各々の元素のマップデータ収集中でも良いし、全てのマップデータ収集が終了してから行っても良い。
また、「(b)バックグランド強度のマップデータ」は、必ずしも実測値ではなく、例えば特開昭63-313043号に開示されている方法を用いて、分析場所の平均原子番号から推定した値を用いても良い。
Here, the concept of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. “(A) Map data of peak intensity” is the XDS collected in the same analysis region with the WDS spectroscopic element set at the detection wavelength position where the characteristic X-ray intensity of the elements 1 to N constituting the sample is maximum. Line strength data. “(B) Map data of background intensity” is data of background intensity obtained by shifting the diffraction wavelength position of the WDS spectroscopic element from the peak position. Here, all the X-ray intensity data are data subjected to dead time correction of the detector. However, the dead time correction may be performed during the collection of the map data of each element, or may be performed after the collection of all the map data.
Further, “(b) map data of background intensity” is not necessarily an actual measurement value, for example, a value estimated from an average atomic number of an analysis place using a method disclosed in JP-A-63-313043. It may be used.

元素1〜Nのピーク強度およびバックグランド強度のマップデータには、原則として試料に含まれる主要な元素のマップデータが全て含まれているものとする。ただし、下記(1)〜(4)の項目に該当する元素は測定から除いてよいが、(2)〜(3)の項目に該当する元素は、定量補正計算の過程で逐次近似的に補正係数を求める際に、その濃度を考慮して計算を行う。
(1)上記の定量補正計算の過程で補正係数の計算に大きな影響を及ぼさない程度に微量な元素であって、その元素そのものが分析対象ではない場合。
(2)測定されたマップデータを持っている元素と何らかの組成比を仮定することができる元素で、後述の「結合元素」はひとつの例にあたる。
(3)例えば鉄鋼のように主元素が鉄であって、分析対象元素以外を全て鉄が占めるという仮定の基に補正係数の計算が行えるような鉄鋼中の鉄の場合。
(4)例えばリチウムのように、EPMAでは分析できないが、EPMA以外の分析法によって予め質量濃度などが知られている元素の場合。
In principle, it is assumed that the map data of the peak intensity and background intensity of the elements 1 to N includes all map data of main elements included in the sample. However, the elements corresponding to the items (1) to (4) below may be excluded from the measurement, but the elements corresponding to the items (2) to (3) are corrected sequentially and approximately in the course of the quantitative correction calculation. When obtaining the coefficient, the calculation is performed in consideration of the concentration.
(1) In the case of the above-mentioned quantitative correction calculation process, the element is a trace element that does not greatly affect the calculation of the correction coefficient, and the element itself is not an analysis target.
(2) An element having a measured map data and an element that can assume a certain composition ratio, and a “binding element” described later is one example.
(3) For example, in a case of iron in steel where the correction factor can be calculated based on the assumption that the main element is iron and all other than the analysis target element is occupied by iron, such as steel.
(4) In the case of an element such as lithium, which cannot be analyzed by EPMA, but whose mass concentration is known in advance by an analysis method other than EPMA.

以下に、元素1〜Nについて測定されたマップデータに基づき、各元素の相対強度、質量濃度および規格化された組成比に係わる量の算出方法について詳述する。
以下の説明の中で、(x,y)を付された変数はマップ上の座標位置毎に変化する変数であることを意味している。従って、座標(x,y)における演算操作は分析領域中の全ての座標において行われるが、ここでは座標(x,y)における演算操作のみについて表記する。また座標(x,y)は二次元分布像の表示を行う際の画素に対応している。
「(a)ピーク強度のマップデータ」上の座標(x,y)における元素1〜NのX線強度をそれぞれ、P1(x,y),P2(x,y),…,PN(x,y)とし、「(b)バックグランド強度のマップデータ」上の座標(x,y)のX線強度をB1(x,y),B2(x,y),…,BN(x,y)とする。 マップを収集するのと同じ条件で求められた各元素の標準試料の特性X線強度をI1(std),I2(std),…,IN(std)とする。
K1(x,y)=(P1(x,y)-B1(x,y))/I1(std)
K2(x,y)=(P2(x,y)-B2(x,y))/I2(std)

KN(x,y)=(PN(x,y)-BN(x,y))/IN(std)
とおくと、K1(x,y),K2(x,y),…,KN(x,y)は、「(c)相対強度のマップデータ」上の座標(x,y)における元素1〜Nの相対強度である。
Below, based on the map data measured about the elements 1-N, the calculation method of the quantity concerning the relative intensity | strength of each element, mass concentration, and the normalized composition ratio is explained in full detail.
In the following description, a variable with (x, y) means a variable that changes for each coordinate position on the map. Accordingly, the calculation operation at the coordinates (x, y) is performed at all the coordinates in the analysis region, but only the calculation operation at the coordinates (x, y) is described here. The coordinates (x, y) correspond to the pixels when displaying the two-dimensional distribution image.
The X-ray intensities of the elements 1 to N at the coordinates (x, y) on “(a) peak intensity map data” are P1 (x, y), P2 (x, y),..., PN (x, y), and the X-ray intensity at coordinates (x, y) on "(b) Map data of background intensity" is B1 (x, y), B2 (x, y), ..., BN (x, y) And The characteristic X-ray intensities of the standard samples of the respective elements obtained under the same conditions as for collecting the maps are I1 (std), I2 (std),..., IN (std).
K1 (x, y) = (P1 (x, y) -B1 (x, y)) / I1 (std)
K2 (x, y) = (P2 (x, y) -B2 (x, y)) / I2 (std)
...
KN (x, y) = (PN (x, y) -BN (x, y)) / IN (std)
Then, K1 (x, y), K2 (x, y), ..., KN (x, y) are elements 1 to 1 at coordinates (x, y) on "(c) map data of relative intensity". The relative intensity of N.

試料を構成する元素1〜Nの相対強度が求まれば、座標(x,y)における元素1〜Nの質量濃度C1(x,y),C2(x,y),…,CN(x,y)を求める作業は、通常の定量補正計算手段を用いて行うことができる。定量補正計算の方法は、所謂ZAF法、ファイローゼット法やこれらを基にした簡易補正法などがあるが、本発明では特に限定しない。
すなわち、座標(x,y)において定量補正計算によって得られた元素1〜Nの補正係数を、G1(x,y),G2(x,y),…,GN(x,y)とすると、
C1(x,y)=G1(x,y)×K1(x,y)
C2(x,y)=G2(x,y)×K2(x,y)

CN(x,y)=GN(x,y)×KN(x,y)
として「(d)質量濃度のマップデータ」が得られる。
このマップデータは、従来の検量線を用いて得られる質量濃度のマップと異なり、同一の座標位置におけるマトリクス効果を補正したデータとなっている。ただし、測定されてはいないが補正係数を求めるときに考慮すべき元素が存在する場合は、その元素の質量濃度も考慮して計算を行う。
If the relative intensities of the elements 1 to N constituting the sample are obtained, the mass concentrations C1 (x, y), C2 (x, y), ..., CN (x, y) of the elements 1 to N at the coordinates (x, y) are obtained. The operation for obtaining y) can be performed using a normal quantitative correction calculation means. Examples of the quantitative correction calculation method include a so-called ZAF method, a filetette method, and a simple correction method based on these methods, but are not particularly limited in the present invention.
That is, if the correction coefficients of the elements 1 to N obtained by the quantitative correction calculation at the coordinates (x, y) are G1 (x, y), G2 (x, y), ..., GN (x, y),
C1 (x, y) = G1 (x, y) x K1 (x, y)
C2 (x, y) = G2 (x, y) x K2 (x, y)
...
CN (x, y) = GN (x, y) x KN (x, y)
As a result, “(d) mass concentration map data” is obtained.
This map data is data obtained by correcting the matrix effect at the same coordinate position, unlike the mass concentration map obtained using the conventional calibration curve. However, when there is an element that has not been measured but should be considered when obtaining the correction coefficient, the calculation is performed in consideration of the mass concentration of the element.

次に質量濃度の規格化について説明する。
分析試料が元素1〜Nのみからなる場合は、
SC(x,y)=Σ(C1(x,y)+C2(x,y)+…+CN(x,y))
とおけば、座標(x,y)おける元素1〜Nの規格化された質量濃度
C1*(x,y),C2*(x,y),…,CN*(x,y)は、
C1*(x,y)=C1(x,y)/SC(x,y)
C2*(x,y)=C2(x,y)/SC(x,y)

CN*(x,y)=CN(x,y)/SC(x,y)
となり、「(e)規格化した質量濃度マップデータ」が得られる。
ここで、測定はされていないが補正係数を求めるときに考慮した元素が存在する場合は、その濃度をSC(x,y)に加えて規格化を行えばよいことは明らかである。
Next, normalization of mass concentration will be described.
When the analysis sample consists only of elements 1 to N,
SC (x, y) = Σ (C1 (x, y) + C2 (x, y) + ... + CN (x, y))
, Normalized mass concentration of elements 1-N at coordinates (x, y)
C1 * (x, y), C2 * (x, y), ..., CN * (x, y) is
C1 * (x, y) = C1 (x, y) / SC (x, y)
C2 * (x, y) = C2 (x, y) / SC (x, y)
...
CN * (x, y) = CN (x, y) / SC (x, y)
Thus, “(e) normalized mass concentration map data” is obtained.
Here, when there is an element that has not been measured but is considered when calculating the correction coefficient, it is obvious that normalization may be performed by adding the concentration to SC (x, y).

質量濃度に対して行った規格化を、補正計算前の相対強度に対しても同様に行うことができる。すなわち、
SK(x,y)=Σ(K1(x,y)+K2(x,y)+…+KN(x,y))
とおけば、座標(x,y)における元素1〜Nの規格化された相対強度
K1*(x,y),K2*(x,y),…,KN*(x,y)は、
K1*(x,y)=K1(x,y)/SK(x,y)
K2*(x,y)=K2(x,y)/SK(x,y)

KN*(x,y)=KN(x,y)/SK(x,y)
となり、元素1〜Nの規格化された相対強度のマップデータ(図示せず)が得られる。
相対強度を規格化して表示する場合としては、分析試料は元素1〜Nのみからなり、各構成元素の補正係数が小さいかまたは似通っていることなどが考えられる。相対強度を規格化したデータは、質量濃度を規格化したデータより精度は劣るが、補正計算にかかる時間分を短縮できる。
The normalization performed on the mass concentration can be similarly performed on the relative intensity before the correction calculation. That is,
SK (x, y) = Σ (K1 (x, y) + K2 (x, y) + ... + KN (x, y))
If so, normalized relative intensities of elements 1 to N at coordinates (x, y)
K1 * (x, y), K2 * (x, y), ..., KN * (x, y) is
K1 * (x, y) = K1 (x, y) / SK (x, y)
K2 * (x, y) = K2 (x, y) / SK (x, y)
...
KN * (x, y) = KN (x, y) / SK (x, y)
Thus, normalized relative intensity map data (not shown) of the elements 1 to N is obtained.
As a case where the relative intensity is normalized and displayed, the analysis sample may be composed of only elements 1 to N, and the correction coefficient of each constituent element may be small or similar. Data with normalized relative intensity is less accurate than data with normalized mass concentration, but the time required for correction calculation can be reduced.

次に、質量濃度に基づいて規格化された原子濃度を求める場合について説明する。元素1〜Nの原子量をA1,A2,… ,AN、座標(x,y)における元素1〜Nの原子濃度をCa1(x,y),Ca2(x,y),…,CaN(x,y)とする。
SCa(x,y)=C1(x,y)/A1+C2(x,y)/A2+…+CN(x,y)/AN
とおくと、
Ca1(x,y)=(C1(x,y)/A1)/SCa(x,y)
Ca2(x,y)=(C2(x,y)/A2)/SCa(x,y)

CaN(x,y)=(CN(x,y)/AN)/SCa(x,y)
となり、合計が1に規格化された原子濃度のマップデータ(図示せず)が得られる。
Next, a case where the normalized atomic concentration is obtained based on the mass concentration will be described. The atomic weights of the elements 1 to N are A1, A2,..., AN, and the atomic concentrations of the elements 1 to N in the coordinates (x, y) are Ca1 (x, y), Ca2 (x, y),. y).
SCa (x, y) = C1 (x, y) / A1 + C2 (x, y) / A2 + ... + CN (x, y) / AN
After all,
Ca1 (x, y) = (C1 (x, y) / A1) / SCa (x, y)
Ca2 (x, y) = (C2 (x, y) / A2) / SCa (x, y)
...
CaN (x, y) = (CN (x, y) / AN) / SCa (x, y)
Thus, map data (not shown) of atomic concentrations normalized to 1 is obtained.

次に、元素1〜Nがある結合元素と一定の比率で結合することにより化合物を形成している場合に、各元素の質量濃度から化合物の質量濃度を求める方法を説明する。元素1〜Nと一定の比率で結合する結合元素の原子量をAD、結合元素と元素1〜Nとの結合比をR1,R2,…,RNとする。結合元素のマップデータは通常測定する必要がない。
元素1〜Nと結合元素から作られる化合物の座標(x,y)における質量濃度をM1(x,y),M2(x,y),…,MN(x,y)とする、
M1(x,y)=C1(x,y)×(A1+R1×AD)/A1
M2(x,y)=C2(x,y)×(A2+R2×AD)/A2

MN(x,y)=CN(x,y)×(AN+RN×AD)/AN
である。ここで、元素1〜Nの質量濃度C1(x,y),C2(x,y),…,CN(x,y)は、結合元素の濃度を考慮した定量補正計算から得られたものである。
SM(x,y)=M1(x,y)+M2(x,y)+…+MN(x,y)
とおけば、座標(x,y)における元素1〜Nの規格化された化合物の質量濃度M1*(x,y),M2*(x,y),…,MN*(x,y)は、
M1*(x,y)=M1(x,y)/SM(x,y)
M2*(x,y)=M2(x,y)/SM(x,y)

MN*(x,y)=MN(x,y)/SM(x,y)
となり、元素1〜Nの規格化された化合物の質量濃度のマップデータ(図示せず)が得られる。
Next, a method for determining the mass concentration of a compound from the mass concentration of each element when the compounds 1 to N are combined with a certain binding element at a certain ratio to form a compound will be described. Let AD be the atomic weight of the binding element that binds to the elements 1 to N at a constant ratio, and R1, R2,. There is usually no need to measure the map data of the binding elements.
M1 (x, y), M2 (x, y), ..., MN (x, y) at mass coordinates (x, y) of a compound made from the elements 1 to N and the binding element,
M1 (x, y) = C1 (x, y) x (A1 + R1 x AD) / A1
M2 (x, y) = C2 (x, y) × (A2 + R2 × AD) / A2
...
MN (x, y) = CN (x, y) x (AN + RN x AD) / AN
It is. Here, the mass concentrations C1 (x, y), C2 (x, y),..., CN (x, y) of the elements 1 to N are obtained from the quantitative correction calculation considering the concentration of the binding element. is there.
SM (x, y) = M1 (x, y) + M2 (x, y) + ... + MN (x, y)
Then, the mass concentration M1 * (x, y), M2 * (x, y), ..., MN * (x, y) of the standardized compounds of elements 1 to N at coordinates (x, y) is ,
M1 * (x, y) = M1 (x, y) / SM (x, y)
M2 * (x, y) = M2 (x, y) / SM (x, y)
...
MN * (x, y) = MN (x, y) / SM (x, y)
Thus, map data (not shown) of the mass concentration of the normalized compounds of elements 1 to N is obtained.

次に、結合元素が存在するとき、各元素の規格化された原子個数を求める方法について説明する。
結合元素の原子量をAD、結合元素と元素1〜Nとの結合比はR1,R2,…,RNであるから、結合元素の質量濃度をCD(x,y)とすると、
CD(x,y)=(C1(x,y)×R1/A1+C2(x,y)×R2/A2+…+CN(x,y)×RN/AN)×AD
として求められる。
SX(x,y)=C1(x,y)/A1+C2(x,y)/A2+…+CN(x,y)/AN+CD(x,y)/ADとおき、元素1〜Nと結合元素の原子濃度をそれぞれ
X1(x,y),X2(x,y),…,XN(x,y),XD(x,y)とおくと、
X1(x,y)=(C1(x,y)/A1)/SX(x,y)
X2(x,y)=(C2(x,y)/A2)/SX(x,y)

XN(x,y)=(CN(x,y)/AN)/SX(x,y)
XD(x,y)=(CD(x,y)/AD)/SX(x,y)
となる。各元素の規格化された原子個数は、この原子濃度を基に求めることができる。
Next, a method for obtaining the normalized number of atoms of each element when a binding element is present will be described.
Since the bond element atomic weight is AD, and the bond ratio between the bond element and elements 1 to N is R1, R2,..., RN, and the mass concentration of the bond element is CD (x, y),
CD (x, y) = (C1 (x, y) x R1 / A1 + C2 (x, y) x R2 / A2 + ... + CN (x, y) x RN / AN) x AD
As required.
SX (x, y) = C1 (x, y) / A1 + C2 (x, y) / A2 + ... + CN (x, y) / AN + CD (x, y) / AD, elements 1 to N And the atomic concentration of the binding element
X1 (x, y), X2 (x, y), ..., XN (x, y), XD (x, y)
X1 (x, y) = (C1 (x, y) / A1) / SX (x, y)
X2 (x, y) = (C2 (x, y) / A2) / SX (x, y)
...
XN (x, y) = (CN (x, y) / AN) / SX (x, y)
XD (x, y) = (CD (x, y) / AD) / SX (x, y)
It becomes. The normalized number of atoms of each element can be obtained based on this atomic concentration.

各元素の規格化された原子個数を求める場合、結合元素も含めて規格化のための全元素の原子個数を指定しても良いし、結合元素の原子個数のみを指定しても良い。あるいは、興味ある特定の元素の原子個数を指定したり、興味ある特定の複数元素の合計の原子個数を指定しても良い。
ここで、例えば結合元素の原子個数をTと指定し、Tで規格化する場合について説明する。
結合元素の原子個数Tで規格化したときの元素1〜Nと結合元素の原子個数をX1*(x,y),X2*(x,y),… ,XN*(x,y),XD*(x,y)とおくと、
X1*(x,y)=X1(x,y)×(T/XD(x,y))
X2*(x,y)=X2(x,y)×(T/XD(x,y))

XN*(x,y)=XN(x,y)×(T/XD(x,y))
XD*(x,y)=XD(x,y)×(T/XD(x,y))=T
となり、Tで規格化された各元素の原子個数を表すマップデータ(図示せず)が得られる。規格化された原子個数を表示する方法は、例えば(Gax,Al1-x)Asのような半導体化合物、(Na,K)1Al1Si3O8のような鉱物など、組成式が知られている試料の分析結果を表示する場合に極めて有用である。
When obtaining the normalized number of atoms of each element, the number of atoms of all elements including the binding element may be specified, or only the number of atoms of the binding element may be specified. Alternatively, the number of atoms of a specific element of interest may be specified, or the total number of atoms of a specific plurality of elements of interest may be specified.
Here, for example, a case where the number of atoms of the binding element is designated as T and normalized by T will be described.
The numbers of elements 1 to N and the number of atoms of the bonding element when normalized by the number of atoms T of the bonding element are X1 * (x, y), X2 * (x, y), ..., XN * (x, y), XD * (x, y)
X1 * (x, y) = X1 (x, y) x (T / XD (x, y))
X2 * (x, y) = X2 (x, y) x (T / XD (x, y))
...
XN * (x, y) = XN (x, y) x (T / XD (x, y))
XD * (x, y) = XD (x, y) × (T / XD (x, y)) = T
Thus, map data (not shown) representing the number of atoms of each element normalized by T is obtained. The method of displaying the standardized number of atoms is, for example, a semiconductor compound such as (Ga x , Al 1-x ) As, a mineral such as (Na, K) 1 Al 1 Si 3 O 8 , etc. This is extremely useful when displaying analysis results of known samples.

次に、規格化された質量濃度を用いて平均原子番号を求める方法について説明する。
元素1〜Nの原子番号をZ1,Z2,…,ZN、分析領域の座標(x,y)における平均原子番号をZp(x,y)とすると、Zp(x,y)は元素1〜Nの規格化した質量濃度で各々の元素の原子番号を按分した量を合計することにより求められる。すなわち、
Zp(x,y)=C1*(x,y)×Z1+C2*(x,y)×Z2+…+CN*(x,y)×Z2
として、平均原子番号のマップデータ(図示せず)が得られる。
平均原子番号は、定量補正計算の重要なパラメータであり、また反射電子像のコントラストと一定の関係があるため、定量分析結果の解釈を補完する有用な情報を与える。
Next, a method for obtaining the average atomic number using the normalized mass concentration will be described.
If the atomic numbers of elements 1 to N are Z1, Z2,..., ZN, and the average atomic number in the coordinates (x, y) of the analysis region is Zp (x, y), Zp (x, y) is elements 1 to N. Is obtained by summing the amounts obtained by apportioning the atomic number of each element at the normalized mass concentration. That is,
Zp (x, y) = C1 * (x, y) x Z1 + C2 * (x, y) x Z2 + ... + CN * (x, y) x Z2
As a result, map data (not shown) of the average atomic number is obtained.
The average atomic number is an important parameter for quantitative correction calculation, and has a certain relationship with the contrast of the reflected electron image, and thus provides useful information that complements the interpretation of the quantitative analysis result.

次に本発明を実施するための形態について、図1〜図3に基づき説明する。図1には、本発明に係わる電子プローブマイクロアナライザの概略構成を示してある。図1において、電子銃1から出た電子線は、集束レンズ2と対物レンズ3で細く絞られて分析試料6に照射される。電子銃1、集束レンズ2、対物レンズ3、電子線偏向器4は電子光学系制御装置8を介してインタフェース14に接続している。また、分光素子9は分光素子制御装置11、試料載置台7は試料載置台制御装置13を介してインタフェース14に接続している。制御演算処理装置15はインタフェース14を介して装置各部の制御を行う他、X線検出器10で検出されたX線信号をX線信号処理装置13を介して取込み、データ処理を行う。データベース16には、定量分析に使用する物理定数、装置パラメータ、標準試料やバックグランドに関するデータなどが格納されている。表示装置17は陰極線管や液晶ディスプレイなどのモニタ、入力装置はマウスやキーボード等である。光学顕微鏡5は分析点を所定の位置に設定するために使用される。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated based on FIGS. 1-3. FIG. 1 shows a schematic configuration of an electronic probe microanalyzer according to the present invention. In FIG. 1, the electron beam emitted from the electron gun 1 is narrowed down by the focusing lens 2 and the objective lens 3 and irradiated to the analysis sample 6. The electron gun 1, the focusing lens 2, the objective lens 3, and the electron beam deflector 4 are connected to the interface 14 via the electron optical system controller 8. The spectroscopic element 9 is connected to the interface 14 via the spectroscopic element control device 11, and the sample mounting table 7 is connected to the interface 14 via the sample mounting table control device 13. In addition to controlling each part of the apparatus through the interface 14, the control arithmetic processing unit 15 takes in the X-ray signal detected by the X-ray detector 10 through the X-ray signal processing unit 13 and performs data processing. The database 16 stores physical constants used for quantitative analysis, apparatus parameters, data on standard samples and backgrounds, and the like. The display device 17 is a monitor such as a cathode ray tube or a liquid crystal display, and the input device is a mouse or a keyboard. The optical microscope 5 is used to set the analysis point at a predetermined position.

図3は実施の手順を示すフロー図である。
手順1:入力装置18により、分析元素、特性X線種、加速電圧などの分析条件を入力する。バックグランド強度を分析試料上で測定するか、平均原子番号による推定値を使うかの取得方法の指定なども行う。
手順2:二次元的にデータを収集する方法として、電子線を走査するか試料を走査するかを指定する。それに基づき、二次電子や反射電子等の電子線走査像や光学顕微鏡5を用いて、分析試料6上の分析領域を指定する。この時、分析領域を格子分割する数やひとつの格子あたりのX線計測時間なども指定する。
手順3:指定した分析条件に従って電子線や分析位置などの装置状態が設定される。WDS分光素子9は、分光素子制御装置11により分析元素の特性X線のピーク位置に設定され、ピーク強度のマップデータが取得される。全ての測定対象元素について測定を行う。不感時間補正は相対強度算出の前であれば何時行っても良いが、マップデータ取得後直ちに行っても良い。
FIG. 3 is a flowchart showing an implementation procedure.
Procedure 1: An analysis condition such as an analysis element, a characteristic X-ray type, and an acceleration voltage is input by the input device 18. Specify the acquisition method, such as whether to measure the background intensity on the analysis sample or use the estimated value based on the average atomic number.
Procedure 2: Specify whether to scan an electron beam or a sample as a method of collecting data two-dimensionally. Based on this, an analysis region on the analysis sample 6 is designated using an electron beam scanning image such as secondary electrons and reflected electrons, and the optical microscope 5. At this time, the number of analysis areas to be divided into grids and the X-ray measurement time per grid are also specified.
Procedure 3: An apparatus state such as an electron beam and an analysis position is set according to the designated analysis condition. The WDS spectroscopic element 9 is set at the peak position of the characteristic X-ray of the analytical element by the spectroscopic element control device 11, and map data of the peak intensity is acquired. Measure for all elements to be measured. The dead time correction may be performed at any time before the calculation of the relative intensity, but may be performed immediately after acquisition of the map data.

手順4:手順1で指定されたバックグランド強度の取得方法に従い、測定する場合は手順5に進み、平均原子番号による推定値を使う場合は手順6に進む。
手順5:WDS分光素子9をバックグランド測定位置に設定し、バックグランド強度のマップデータを取得する。全ての測定対象元素について測定を行う。不感時間補正は相対強度算出の前であれば何時行っても良いが、マップデータ取得後直ちに行っても良い。
手順6:予め準備されている「平均原子番号とバックグランド強度との関係を表すデータ」を、データベース16から読み出す。
Procedure 4: In accordance with the background intensity acquisition method specified in Procedure 1, proceed to Procedure 5 when measuring, or proceed to Procedure 6 when using an estimated value based on the average atomic number.
Procedure 5: The WDS spectroscopic element 9 is set to the background measurement position, and background intensity map data is acquired. Measure for all elements to be measured. The dead time correction may be performed at any time before the calculation of the relative intensity, but may be performed immediately after acquisition of the map data.
Procedure 6: “Data representing the relationship between the average atomic number and the background intensity” prepared in advance is read from the database 16.

手順7:標準試料のピーク強度とバックグランド強度の測定が必要な場合は手順8へ進み、既に取得されている標準試料データが有り、それを使用する場合は手順9に進む。
手順8:全ての測定対象元素について標準試料のピーク強度とバックグランド強度の測定を行う。ピーク強度とバックグランド強度の不感時間補正は測定後直ちに行われる。手順7,8の標準試料測定は、手順1の終了後から手順11の相対強度算出までの間に行われれば良く、必ずしもここに示した順番で行われる必要は無い。
手順9:予め測定されデータベース16に格納されているデータの中から、分析試料のマップデータを取得した時と同じ条件で測定されている標準試料データを読み出す。
手順10:「(b)バックグランド強度のマップデータ」を使う場合は手順11に進み、平均原子番号からの推定値を使う場合は手順13に進む。
手順11:「(a)ピーク強度のマップデータ」と「(b)バックグランドの強度マップデータ」とから、「(c)相対強度のマップデータ」を作成する。
手順12:「(c)相対強度のマップデータ」に定量補正計算を施し、「(d)質量濃度のマップデータ」を作成する。
Step 7: If it is necessary to measure the peak intensity and background intensity of the standard sample, proceed to step 8. If there is already acquired standard sample data and use it, proceed to step 9.
Procedure 8: The peak intensity and background intensity of the standard sample are measured for all the elements to be measured. The dead time correction of peak intensity and background intensity is performed immediately after measurement. The standard sample measurement in steps 7 and 8 may be performed between the end of step 1 and the relative intensity calculation in step 11, and does not necessarily have to be performed in the order shown here.
Procedure 9: Read standard sample data measured under the same conditions as when the map data of the analysis sample was acquired from the data measured in advance and stored in the database 16.
Step 10: Proceed to step 11 when using “(b) background intensity map data”, and proceed to step 13 when using an estimated value from the average atomic number.
Step 11: “(c) Map data of relative intensity” is created from “(a) peak intensity map data” and “(b) background intensity map data”.
Step 12: “(c) Relative intensity map data” is subjected to a quantitative correction calculation to create “(d) mass concentration map data”.

手順13:バックグランド強度は考慮せず、「(a)ピーク強度のマップデータ」のみと標準試料データとから各元素の仮相対強度を算出する。
手順14:全元素の仮相対強度を合計した値で、各元素の仮相対強度を規格化し、その値を規格化された仮の質量濃度とおいて平均原子番号を算出する。
手順15:仮相対強度から算出された平均原子番号を用いて、手順6で呼び出した「平均原子番号とバックグランド強度との関係を表すデータ」に基づいてバックグランド強度を見積もる。
手順16:仮に見積もられたバックグランド強度と「(a)ピーク強度のマップデータ」から相対強度を算出し、「(c)相対強度のマップデータ」を作成する。
手順17:「(c)相対強度のマップデータ」に定量補正計算を施し、「(d)質量濃度のマップデータ」を作成する。2回目以降の繰り返しにおいては、この手順で求められた質量濃度を規格化した値を用いて手順14の平均原子番号を求める。
手順18:予め定められた収束条件を満たすまで手順14〜17を繰り返し、収束したら手順19へ進む。
Step 13: Calculate the temporary relative intensity of each element from only “(a) map data of peak intensity” and the standard sample data, without taking the background intensity into consideration.
Step 14: Normalize the provisional relative strength of each element with the sum of the provisional relative strengths of all elements, and calculate the average atomic number by using that value as the normalized provisional mass concentration.
Step 15: Using the average atomic number calculated from the temporary relative intensity, estimate the background intensity based on the “data representing the relationship between the average atomic number and the background intensity” called in step 6.
Step 16: Calculate the relative intensity from the estimated background intensity and “(a) map data of peak intensity” to create “(c) map data of relative intensity”.
Step 17: Perform a quantitative correction calculation on “(c) Map data of relative intensity” to create “(d) Map data of mass concentration”. In the second and subsequent iterations, the average atomic number of the procedure 14 is obtained using a value obtained by standardizing the mass concentration obtained by this procedure.
Step 18: Repeat Steps 14 to 17 until a predetermined convergence condition is satisfied.

手順19:二次元分布像として表示したい規格化された量を、相対強度または質量濃度または組成比に係わる量のなかから指定する。
手順20:指定された量について必要な演算を施し、二次元分布像を表示装置17に表示する。
以上に述べた手順により、分析場所のマトリクス効果の違い、試料表面の形状、試料表面の汚れや蒸着膜の状態、測定条件の変動などの要因でX線強度が変化する影響を低減した元素分布像を得ることができる。
Step 19: Specify a standardized quantity to be displayed as a two-dimensional distribution image from among quantities related to relative intensity, mass concentration, or composition ratio.
Step 20: Necessary calculations are performed on the specified amount, and a two-dimensional distribution image is displayed on the display device 17.
By the procedure described above, the element distribution reduces the influence of changes in X-ray intensity due to factors such as differences in the matrix effect at the analysis location, sample surface shape, sample surface contamination and vapor deposition film conditions, and fluctuations in measurement conditions. An image can be obtained.

本発明の実施に係わる電子プローブマイクロアナライザの概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the electronic probe microanalyzer concerning implementation of this invention. 本発明の考え方を説明するために用いる図。The figure used in order to demonstrate the idea of this invention. 本発明の実施形態を説明するためのフロー図。The flowchart for demonstrating embodiment of this invention. 分析領域を二次元的に格子分割する概念を説明するための図。The figure for demonstrating the concept which carries out the grid division | segmentation of the analysis area | region two-dimensionally.

符号の説明Explanation of symbols

(図1の符号の説明)
1:電子銃 10:X線検出器
2:集束レンズ 11:分光素子制御装置
3:対物レンズ 12:X線信号処理装置
4:電子線偏向器 13:試料載置台制御装置
5:光学顕微鏡 14:インタフェース
6:分析試料 15:制御演算処理装置
7:試料載置台 16:データベース
8:電子光学系制御装置 17:表示装置
9:WDS分光素子 18:入力装置



(Explanation of symbols in FIG. 1)
1: Electron gun 10: X-ray detector
2: Focusing lens 11: Spectroscopic element control device
3: Objective lens 12: X-ray signal processor
4: Electron beam deflector 13: Sample mounting table controller
5: Optical microscope 14: Interface
6: Analytical sample 15: Control processing unit
7: Sample mounting table 16: Database
8: Electro-optical system controller 17: Display device
9: WDS spectroscopic element 18: Input device



Claims (6)

電子線を照射した試料表面から発生する特性X線を分光/検出する手段と、試料または電子線を走査して二次元的に収集された特性X線強度データに基づいて二次元分布像を表示する表示手段と、定量補正計算手段とを備える電子プローブX線分析装置において、
二次元的に収集された特性X線強度データについて同一座標で収集された複数元素の特性X線強度データと標準試料データとから各々の元素の相対強度を求める演算手段と、前記各々の元素の相対強度に定量補正計算を施して各々の元素の質量濃度を求める演算手段と、前記各々の元素の質量濃度に基づいて組成比に係わる量を求める演算手段と、前記各々の元素の相対強度若しくは前記各々の元素の質量濃度若しくは前記組成比に係わる量を規格化する演算手段とを備え、
二次元的に収集された特性X線強度データの全ての座標位置について所定の演算を施し、規格化された前記各々の元素の相対強度若しくは前記各々の元素の質量濃度若しくは前記組成比に係わる量のうちの少なくともひとつを二次元分布像として前記表示手段により表示することを特徴とする電子プローブX線分析装置。
A means for spectrally detecting / detecting characteristic X-rays generated from the surface of a sample irradiated with an electron beam, and displaying a two-dimensional distribution image based on characteristic X-ray intensity data collected two-dimensionally by scanning the sample or electron beam In an electron probe X-ray analyzer comprising display means for performing and quantitative correction calculation means,
Calculation means for obtaining relative intensity of each element from characteristic X-ray intensity data and standard sample data of a plurality of elements collected at the same coordinates with respect to characteristic X-ray intensity data collected two-dimensionally; A calculation means for performing a quantitative correction calculation on the relative intensity to determine a mass concentration of each element; a calculation means for determining an amount related to a composition ratio based on the mass concentration of each element; and a relative intensity of each element or A calculation means for normalizing the mass concentration of each element or the amount related to the composition ratio,
Predetermined calculation is performed for all coordinate positions of characteristic X-ray intensity data collected two-dimensionally, and the amount related to the normalized relative intensity of each element, the mass concentration of each element, or the composition ratio An electron probe X-ray analysis apparatus characterized in that at least one of them is displayed as a two-dimensional distribution image by the display means.
前記組成比に係わる量のうちの少なくともひとつは、前記各々の元素の質量濃度と、各々の元素の原子量とに基づいて求められた各々の元素の原子濃度であることを特徴とする、請求項1に記載の電子プローブX線分析装置。 The at least one of the amounts related to the composition ratio is an atomic concentration of each element obtained based on a mass concentration of each element and an atomic weight of each element. The electron probe X-ray analyzer according to 1. 前記組成比に係わる量のうちの少なくともひとつは、各々の元素と一定の結合比で結合する結合元素の質量濃度と、前記各々の元素の質量濃度と、結合元素の原子量と、各々の元素の原子量とに基づいて求められた化合物の質量濃度であることを特徴とする、請求項1に記載の電子プローブX線分析装置。 At least one of the amounts related to the composition ratio includes a mass concentration of a binding element that binds to each element at a constant binding ratio, a mass concentration of each of the elements, an atomic weight of the binding element, and a mass of each element. The electron probe X-ray analyzer according to claim 1, wherein the mass concentration of the compound is determined based on the atomic weight. 前記組成比に係わる量のうちの少なくともひとつは、前記結合元素の質量濃度と、前記各々の元素の質量濃度と、結合元素の原子量と、各々の元素の原子量と、規格化のための原子個数とに基づいて求められた結合元素および各々の元素の原子個数であることを特徴とする、請求項1に記載の電子プローブX線分析装置。 At least one of the amounts related to the composition ratio includes the mass concentration of the binding element, the mass concentration of each element, the atomic mass of the binding element, the atomic mass of each element, and the number of atoms for normalization. The electron probe X-ray analyzer according to claim 1, wherein the bond element and the number of atoms of each element are determined based on 前記組成比に係わる量のうちの少なくともひとつは、各々の元素の規格化した質量濃度で各々の元素の原子番号を按分した量を合計してなる平均原子番号であることを特徴とする、請求項1に記載の電子プローブX線分析装置。 At least one of the amounts related to the composition ratio is an average atomic number obtained by summing amounts obtained by apportioning atomic numbers of each element at a normalized mass concentration of each element. Item 2. The electron probe X-ray analyzer according to Item 1. 電子線を照射した試料表面から発生する特性X線を分光/検出する手段と、試料または電子線を走査して二次元的に収集された特性X線強度データを二次元分布像として表示する表示手段と、定量補正計算手段とを備える電子プローブX線分析装置において、
二次元的に収集された特性X線強度データについて同一座標で収集された複数元素の特性X線強度データと標準試料データとから各々の元素の相対強度を求める演算手段と、前記各々の元素の相対強度に定量補正計算を施して各々の元素の質量濃度を求める演算手段と前記各々の元素の相対強度若しくは前記各々の元素の質量濃度を規格化する演算手段とを備え、
二次元的に収集された特性X線強度データの全ての座標位置について所定の演算を施し、規格化された前記各々の元素の相対強度若しくは前記各々の元素の質量濃度のうちの少なくともひとつを二次元分布像として表示する表示手段を備えた電子プローブX線分析装置。
Means for spectroscopic / detection of characteristic X-rays generated from the surface of a sample irradiated with an electron beam, and display for displaying characteristic X-ray intensity data collected two-dimensionally by scanning the sample or the electron beam as a two-dimensional distribution image An electronic probe X-ray analyzer comprising: means and quantitative correction calculation means;
Calculation means for obtaining relative intensity of each element from characteristic X-ray intensity data and standard sample data of a plurality of elements collected at the same coordinates with respect to characteristic X-ray intensity data collected two-dimensionally; Computation means for performing a quantitative correction calculation on the relative intensity to obtain the mass concentration of each element and computation means for normalizing the relative intensity of each element or the mass concentration of each element,
A predetermined calculation is performed on all coordinate positions of the characteristic X-ray intensity data collected two-dimensionally, and at least one of the normalized relative intensity of each element or the mass concentration of each element is calculated as two. An electron probe X-ray analyzer comprising display means for displaying as a dimension distribution image.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008286698A (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Toyota Motor Corp Analytical method for trace amount of metal
JP2010032485A (en) * 2008-07-01 2010-02-12 Sii Nanotechnology Inc X-ray analyzer and x-ray analysis method
JP2010530533A (en) * 2007-06-21 2010-09-09 オックスフォード インストルメンツ アナリティカル リミテッド Method for quantitative analysis of materials
KR101402055B1 (en) * 2013-02-05 2014-06-02 테크밸리 주식회사 Counting system and method for reel tape of semiconductor
JP2019096544A (en) * 2017-11-27 2019-06-20 日本電子株式会社 Quantitative analysis method and electron microscope
JP2020067392A (en) * 2018-10-25 2020-04-30 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 Element analysis method, and element analyzer
CN113138204A (en) * 2021-04-13 2021-07-20 武汉理工大学 Preparation method of N-standard sample suitable for electronic probe analysis
JP2022086669A (en) * 2020-11-30 2022-06-09 株式会社リガク Fluorescent x-ray analyzer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6170444A (en) * 1984-09-13 1986-04-11 Jeol Ltd Concentration analyzing method in electron ray micro-analysis instrument
JP2001027621A (en) * 1999-07-14 2001-01-30 Jeol Ltd Electronic probe microanalyzer
JP2001196429A (en) * 2000-01-06 2001-07-19 Mitsubishi Electric Corp Yield control system and device as object thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6170444A (en) * 1984-09-13 1986-04-11 Jeol Ltd Concentration analyzing method in electron ray micro-analysis instrument
JP2001027621A (en) * 1999-07-14 2001-01-30 Jeol Ltd Electronic probe microanalyzer
JP2001196429A (en) * 2000-01-06 2001-07-19 Mitsubishi Electric Corp Yield control system and device as object thereof

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008286698A (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Toyota Motor Corp Analytical method for trace amount of metal
JP2010530533A (en) * 2007-06-21 2010-09-09 オックスフォード インストルメンツ アナリティカル リミテッド Method for quantitative analysis of materials
JP2010032485A (en) * 2008-07-01 2010-02-12 Sii Nanotechnology Inc X-ray analyzer and x-ray analysis method
KR101402055B1 (en) * 2013-02-05 2014-06-02 테크밸리 주식회사 Counting system and method for reel tape of semiconductor
JP2019096544A (en) * 2017-11-27 2019-06-20 日本電子株式会社 Quantitative analysis method and electron microscope
JP7083629B2 (en) 2017-11-27 2022-06-13 日本電子株式会社 Quantitative analysis method and electron microscope
JP2020067392A (en) * 2018-10-25 2020-04-30 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 Element analysis method, and element analyzer
JP7153324B2 (en) 2018-10-25 2022-10-14 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 Elemental analysis method
JP2022086669A (en) * 2020-11-30 2022-06-09 株式会社リガク Fluorescent x-ray analyzer
JP7178725B2 (en) 2020-11-30 2022-11-28 株式会社リガク X-ray fluorescence analyzer
US11832981B2 (en) 2020-11-30 2023-12-05 Rigaku Corporation X-ray fluorescence spectrometer
CN113138204A (en) * 2021-04-13 2021-07-20 武汉理工大学 Preparation method of N-standard sample suitable for electronic probe analysis

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