JP3634955B2

JP3634955B2 - 電子プローブマイクロアナライザ

Info

Publication number: JP3634955B2
Application number: JP02591998A
Authority: JP
Inventors: 昌樹斉藤
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1998-02-06
Filing date: 1998-02-06
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2018-02-06
Also published as: JPH11223612A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）において、測定の結果得られるマップの表示に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＰＭＡは、電子線を試料に照射し、そのときに試料から放射される特性Ｘ線（以下、単にＸ線と称す）を検出して分析を行うものであるが、分析の手法の一つとして、試料の所定の範囲の二次元平面から情報を得るマッピングと称される手法がある。このマッピングの手法により分析を行う場合、試料の比較的広い範囲を分析する場合には、電子線は偏向させずに試料ステージを駆動するようになされ（以下、これを試料ステージ駆動方式と称す）、比較的狭い領域を分析する場合には試料は固定した状態で電子線を二次元的に走査するようになされる（以下、これを電子線走査方式と称す）。
【０００３】
そして、そのときに試料から放射されるＸ線、二次電子、反射電子等を検出し、その検出信号を分析して、当該領域の各位置における各元素の濃度を求め、それらの元素毎の濃度分布をモノクロ的に表したり、疑似カラーで表している。これがマップ画像と称されているものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のマップ表示においては、例えば、ある元素について、濃度が特定の値である領域、あるいは濃度の範囲が特定の範囲にある領域がどのように分布しているかを判断するのは非常に難しいものであった。即ち、所定の濃度範囲毎に表示色を割り当てて表示する疑似カラーによりマップ表示をした場合には、表示されるマップの画像中には多くの色が含まれており、その中から特定の色の領域の分布を把握しようとしても、他の色が妨害となって、正確に把握することは非常に難しいものである。
【０００５】
また、マップの表示方法として、疑似カラー表示の他に、同じ濃度の位置を結ぶことによって等高線表示を行うこともあるが、この場合にもマップの画像の中には複数の等高線が表示されているので、マップの観察により、特定の濃度を有する領域、あるいは濃度が特定の範囲内にある領域の分布を把握するのは容易ではないものである。
【０００６】
更に、従来においては元素毎のマップがそれぞれ独立に表示されるだけであるので、例えば、ある元素の濃度がある特定の値、またはある特定の範囲にある領域において、他の特定の元素の濃度がどのように分布しているか等を把握しようとすると非常に難しいものであった。このように、ある元素の濃度分布と、他のある元素の濃度分布の関連を把握するための手法として、従来では、複数の元素のマップを合成して表示したり、あるいは、一方のマップの位置と他方のマップの位置とを対応させて両者の値を加算したり、減算したりして表示することも行われてはいるが、このようにして表示された画像には所望の情報以外にも多くの情報が含まれているので、このような画像から所望の情報だけを把握するのは難しいものである。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するものであって、ある元素について、濃度が特定の値である領域、あるいは濃度の範囲が特定の範囲にある領域がどのように分布しているかを容易に把握できる電子プローブマイクロアナライザを提供することを目的とするものである。また、本発明は、ある元素について、濃度が特定の値である領域、あるいは濃度の範囲が特定の範囲にある領域がどのように分布しているかを容易に把握できると共に、ある元素の濃度分布と、他のある元素の濃度分布の関連を容易に把握することができる電子プローブマイクロアナライザを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の電子プローブマイクロアナライザは、所定の元素の濃度分布を示すマップを表示するに際して、マップ画像での所望の濃度あるいは所望の濃度範囲にある画素のみを抽出し、その他の画素は削除して、抽出された画素のみをマップとして表示可能となされていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２記載の電子プローブマイクロアナライザは、請求項１記載の電子プローブマイクロアナライザにおいて、抽出された前記画素のみから成る画像と、他のマップ画像との論理積を実行することにより、当該他のマップ画像の中から、前記抽出された画素の位置の画素のみを抽出し、その他の画素は削除して、抽出された画素のみをマップとして表示可能となされていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る電子プローブマイクロアナライザの一実施形態を示す図であり、図中、１は鏡筒、２は検出器、３は信号処理部、４は制御部、５は入力部、６はモニタ、７は記憶部を示す。
【００１１】
鏡筒１はＥＰＭＡの本体であり、電子銃、レンズ系、試料ステージ、分光結晶（いずれも図示せず）、及び検出器２等を備えている。なお、マップ画像を作成するに際してはＸ線だけではなく二次電子、反射電子等をも検出するが、図１ではＸ線検出器、二次電子検出器、反射電子検出器等全ての検出器を一纏めにして一つの検出器２として示している。また、試料ステージ上に配置された試料の電子線が照射される位置と、分光結晶と、Ｘ線検出器はローランド円上にあるように制御されることは当然である。
【００１２】
検出器２からの出力信号は信号処理部３において、増幅、波形成形、Ａ／Ｄ変換等の所定の処理が施され、制御部４に取り込まれる。
【００１３】
制御部４は、当該ＥＰＭＡの動作を統括して行うものであり、信号処理部３から取り込んだデータの分析してマップ画像を作成する機能を有している。また、制御部４には、特定濃度表示モード及び関連濃度表示モードの二つの表示モードが設定されている。特定濃度表示モードは、選択された元素のマップ画像から、指示された特定の濃度あるいは特定の濃度範囲を有する領域のみを抽出して表示するモードであり、関連濃度表示モードは、選択された元素のマップ画像の濃度分布と、他の選択された元素の濃度分布とを関連付けて表示するモードである。なお、詳細については後述する。
【００１４】
入力部５は、マウスやキーボード等の入力装置で構成されている。モニタ６はカラーＣＲＴ等の表示装置である。なお、制御部４、入力部５、及びモニタ６はパーソナルコンピュータあるいはワークステーションを用いて構成されることは明らかである。記憶部７は、ハードディスク等の大容量の記憶装置で構成される。
【００１５】
さて、マップ画像を作成する場合には、入力部５から、試料ステージ駆動方式または電子線走査方式によるマップ画像作成の実行を指示する。これによって制御部４は、鏡筒１の電子銃、レンズ系、試料ステージ、分光結晶等を制御して、電子線によって試料の所定の範囲を二次元的に走査し、そのときに検出器２から出力され、信号処理部３において所定の処理が施された信号を取り込んでマップ画像を作成し、作成したマップ画像のデータを記憶部７に格納する。なお、マップ画像を作成するための手法は周知でもあり、この手法自体は本発明においては本質的な事項ではないので説明は省略する。また、記憶部７に格納することなくモニタ６に表示するようにしてもよいことは当然である。
【００１６】
図２はモニタ６の表示画面の例を示す図であり、モニタ６の表示画面はマップ画像表示領域Ａと、その他の領域Ｂに分割されている。マップ画像表示領域Ａには、一つのマップ画像のみを表示（以下、このような表示を単独表示と称す）するようにしてもよく、マップ画像表示領域Ａを更に分割して複数のマップ画像を同時に表示（以下、このような表示をマルチ表示と称す）するようにしてもよい。更には単独表示とマルチ表示とを任意に切り換えられるようにしてもよい。ここでは便宜的に単独表示を行うものとする。
【００１７】
モニタ６の表示画面のその他の領域Ｂには、処理のメニュー等が表示されたり、種々のパラメータの設定のために用いられる。また、当該領域Ｂには、マップ画像表示領域Ａに表示されているマップ画像の濃度範囲を示すためのカラーバーＣが表示される。カラーバーＣの表示は従来広く行われているものである。
【００１８】
さて、ある特定の元素のマップ画像について、特定の濃度あるいは特定の濃度範囲を有する領域がどのような分布をしているかを調べる場合には、入力部５から特定濃度表示モードを設定する。そして、当該元素のマップ画像をマップ画像表示領域Ａに表示し、入力部５によって調べる濃度あるいは濃度範囲を数値入力して実行を指示する。なお、この濃度あるいは濃度範囲の設定は領域Ｂにおいて行うようにすればよい。
【００１９】
実行が指示されると、制御部４は、現在マップ画像表示領域Ａに表示されているマップ画像の各画素の濃度値が先に設定された濃度であるかどうか、あるいは設定された濃度範囲にあるかを調べ、濃度値が当該設定された濃度である画素、あるいは当該設定された濃度範囲にある画素のみを抽出し、その他の画素は削除して、抽出された画素のみをマップ画像表示領域Ａに表示する。
【００２０】
以上の処理によって、例えば図３に示すようなマップ画像が表示されることになり、この画像から、当該元素において設定された特定の濃度あるいは特定の濃度範囲にある領域がどのように分布しているかを明確に、且つ容易に把握することが可能となる。
【００２１】
なお、上記の説明では、調べたい濃度あるいは濃度範囲は入力部５によって数値入力するものとしたが、カラーバーＣのある特定の色の濃度範囲を調べたい場合には、カラーバーＣの当該色の部分をマウスでクリックするようにしてもよいことは当然である。
【００２２】
次に、関連濃度表示モードについて説明する。
いま、ある試料についてマップ画像を作成したとき、Ｆｅ−Ｋαのマップ画像、即ち鉄（Ｆｅ）のＫα線についてのマップ画像と、Ｍｎ−Ｋαのマップ画像、即ちマンガン（Ｍｎ）のＫα線についてのマップ画像が得られたとし、Ｆｅ−Ｋαのマップ画像において、濃度がある特定の範囲にある領域において、Ｍｎ−Ｋαを放射する物質の濃度はどのように分布しているかを調べたいとする。
【００２３】
このときには、まず上述した特定濃度表示モードによって、Ｆｅ−Ｋαのマップ画像において、濃度が特定の範囲にある領域のみの表示を行う。ここでは、Ｆｅ−Ｋαのマップ画像の当該濃度範囲は図３の斜線部で示すようであったとする。
【００２４】
次に、入力部５から関連濃度表示モードを設定し、Ｆｅ−Ｋαの当該濃度範囲のみを示す画像と、Ｍｎ−Ｋαのマップ画像との論理積の実行を指示する。なお、ここではＭｎ−Ｋαのマップ画像は図４に示すようであるとする。
【００２５】
このとき、制御部４は、Ｍｎ−Ｋαのマップ画像の中から、Ｆｅ−Ｋαの濃度が当該範囲内にある位置の画素のみを抽出し、その他の画素は削除して、抽出された画素のみをマップ画像表示領域Ａに表示する。つまり、この場合には、図３に示す画像をマスクとして、Ｍｎ−Ｋαのマップ画像の中から図３の斜線部の領域内にある画素のみを抽出するのであり、この場合には図５に示す画像が得られる。この画像によれば、Ｆｅ−Ｋα線を放射する物質がある特定の濃度範囲にある領域において、Ｍｎ−Ｋα線を放射する物質がどのような濃度で分布しているかを明確に、且つ容易に把握することが可能となる。
【００２６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能であることは当業者に明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子プローブマイクロアナライザの一実施形態の構成を示す図である。
【図２】モニタ６の表示画面の例を示す図である。
【図３】特定濃度表示モードにより得られる画像の例を示す図である。
【図４】関連濃度表示モードを説明するためのマップ画像の例を示す図である。
【図５】関連濃度表示モードにより得られる画像の例を示す図である。
【符号の説明】
１…鏡筒、２…検出器、３…信号処理部、４…制御部、５…入力部、６…モニタ、７…記憶部、Ａ…マップ画像表示領域、Ｃ…カラーバー。

Claims

所定の元素の濃度分布を示すマップを表示するに際して、マップ画像での所望の濃度あるいは所望の濃度範囲にある画素のみを抽出し、その他の画素は削除して、抽出された画素のみをマップとして表示可能となされていることを特徴とする電子プローブマイクロアナライザ。
抽出された前記画素のみから成る画像と、他のマップ画像との論理積を実行することにより、当該他のマップ画像の中から、前記抽出された画素の位置の画素のみを抽出し、その他の画素は削除して、抽出された画素のみをマップとして表示可能となされていることを特徴とする請求項１記載の電子プローブマイクロアナライザ。