JPH10339710A - 試料中心を検出できる蛍光x線分析装置 - Google Patents
試料中心を検出できる蛍光x線分析装置Info
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Abstract
確に検出する。 【解決手段】 試料を設置されたXY平面において、第
1に試料の仮中心の決定を行い、第2にX方向にスキャ
ン測定を行い、第3にX方向の試料中心を算出し、第4
にY方向にスキャン測定を行い、第5にY方向の試料中
心を算出し、第6に試料中心座標決定によって、円形試
料の中心検出を実現する蛍光X線分析装置。
Description
置に関するものである。
料テーブル24に置きオペレータが試料テーブルを動作
させて、試料観察用モニタ27の十字線と試料の測定希
望部位を一致させることによって測定位置を合わせてい
た。また、測定しようとする試料が微小なときは、通常
広い領域を見るために、低倍率の観察光学系を用いてい
るが、試料モニターによる位置合わせが困難なため、高
倍率光学系との切り換えシステムを採用するか、もしく
は試料寸法に対して十分狭い間隔で格子状にスキャン測
定し、その2次元のプロファイルから試料の中心を判断
し、その位置の測定結果を採用していた。
を使った位置合わせでも、比較的大きな試料では実用上
十分な位置合わせが可能であった。 しかし、近年の電
子部品の微小化に伴い、試料モニターの画像による位置
合わせでは画像の分解能の限界と、X線照射位置と試料
モニターの十字線の位置を合わせる調整の精度の問題か
ら、正確な位置合わせが困難になっていた。また、測定
前に測定位置を登録して、連続して自動測定をする場合
に、試料ステージが動作する際に、サンプルが動いてし
まった場合の許容量も、大幅に小さくなっているため、
正確に位置を合わせる機能の必要性が高まっていた。
せることが困難な試料に対しては、高倍率の光学系に切
り換えるという方法は、システムが高価になってしまう
という問題があり、2次元プロファイルから中心を決定
する方法では、1点の測定をするために、多くの時間を
費やしてしまうことになり、実用的ではなかった。そこ
で、この発明の目的は、従来のこのような課題を解決す
るため、画像に頼らず、短時間で、正確に測定位置を合
わせる手段を提供することである。
に、試料テーブルに設置された蛍光X線を検出可能な円
形試料を、第1に試料モニタ部によって、円形試料の中
心とX線照射位置とを位置合わせを行って円形試料の仮
中心を決定し、第2に仮中心を基準にして、X方向のス
キャン範囲を円形試料の直径の2倍とし、スキャンピッ
チをX線ビームのX方向の照射幅と同一にし、各点での
蛍光X線強度を取得し、第3にX方向での測定で得られ
た蛍光X線強度とX座標を使用し、蛍光X線強度のX方
向における重心座標を算出することで、試料中心X座標
を決定し、第4に算出したX方向の試料中心座標と仮中
心のY座標を基準にして、Y方向のスキャン範囲を円形
試料の直径の2倍とし、スキャンピッチをX線ビームの
Y方向の照射幅と同一にし各点での蛍光X線強度を取得
し、第5にY方向での測定で得られた蛍光X線強度とY
座標とから、蛍光X線強度の重心Y座標を算出すること
で、Y方向における試料中心を決定し、円形試料の中心
を検出する。
る。i番目のスキャン位置の、蛍光X線の強度をIi と
し、その位置をxi とすると、x方向の重心は、例えば x方向の重心=Σ(Ii*xi) /ΣIi とする。
向の重心は、(I1*x1 +I2*x2+I3*x3)/(I1
+I2 +I3 )で表される。Y方向の重心も同様にして
求める。 [作用]この発明の作用を図8を用いて説明する。円形
試料15に対して、第1に仮中心16を決定する。第2
に仮中心を起点としてX方向にスキャン測定を行ない、
X方向の蛍光X線強度分布20を得る。第3にX方向の
蛍光X線強度の分布20とスキャンのX座標から重心を
計算し、座標18を得る。スキャン測定のピッチを細か
くしていけば座標18は、線分19の中点とみなすこと
ができる。第4に座標18のX座標と仮中心16のY座
標を起点としてY方向にスキャン測定を行い、Y方向の
蛍光X線強度分布21を得る。第5にY方向の蛍光X線
強度分布21とスキャンのY座標から重心を計算し、座
標17を得ることで、円形試料の中心を検出することが
できる。
を検出する例を図に従って説明する。まず円形試料8を
試料テーブルに設置し、試料観察用モニタで円形試料の
中心と十字線とを大まかに位置合わせを行い、仮中心座
標7を決定する。仮中心7の座標を基準にしてX方向に
スキャン測定を行う。スキャンの条件は、スキャンの範
囲を円形試料の直径の2倍、スキャンのピッチをX線ビ
ームのX方向の照射幅と同一にし、X方向のスキャン測
定位置9となる。スキャン測定ではX線を照射し、試料
から得ることができる蛍光X線強度を取得する。測定の
時間は、要求される位置決め精度と関係するが1秒程度
の測定で十分に実用的な情報が得られる。各測定点のX
座標と蛍光X線強度から重心位置を計算し、円形試料の
中心X座標10を決定する。次に中心X座標と仮中心の
Y座標を基準にして、Y方向のスキャン測定を行う。ス
キャンの条件は、スキャンの範囲を円形試料の直径の2
倍、スキャンのピッチをX線ビームのY方向の照射幅と
同一にし、X方向のスキャン測定位置11となる。X方
向のスキャン測定と同様に、スキャン測定ではX線を照
射し試料から得ることができる蛍光X線強度を取得す
る。各測定点のY座標と蛍光X線強度から重心位置を計
算し、円形試料の中心Y座標12を決定する。以上の動
作で得られた、円形試料の中心X座標と中心Y座標を使
用して、試料テーブル24を制御し、分析のための測定
を行う。分析の測定時間は、試料の中心を検出するため
の測定とは異なる時間で行う。
応じてスキャン範囲とスキャンピッチと中心を探索する
ための測定時間を変更する実施例を説明する。スキャン
範囲は、試料を確実に横断あるいは縦断できれば良い性
質の物であるため、必ずしも円形試料の直径の2倍のス
キャンを行う必要はない。試料の寸法と試料観察光学系
の性能と仮中心の決定手段に応じてスキャン範囲を可変
することができることで、中心を探すための所要時間を
最短に設定できる。スキャン範囲と探索の所要時間は比
例関係にあるため、スキャン範囲を3割減らせば、探索
所要時間も3割削減することができる。
料の寸法と中心位置検出の要求精度から決まる性質の物
であり、X線ビームの寸法よりも試料の寸法が非常に大
きい場合で、試料内に確実にX線ビームが当たればよい
という中心位置検出の要求である場合が多い。このよう
な場合スキャンピッチは、X線のビーム幅よりも大きく
することができ、所要時間の短縮が実現できる。逆に、
試料の寸法とX線ビームの寸法がほとんど同じ場合は、
細かいピッチで試料を送り、試料とX線ビームを位置合
わせすることができる。
いため、試料のない場所と試料が存在する場所とで、蛍
光X線強度がどの程度変化するかによって、所要時間は
決まる。通常は、1秒程度の測定で充分な強度変化を検
出することができる。逆に非常に薄い試料の中心を検出
する場合は、測定時間を10秒程度として、微量な強度
変化を検出することができる。
が球形の試料である場合について説明する。X線発生部
とX線検出部がXY平面に対して仰角90度に近い配置
とすることで、球形の試料からの蛍光X線強度は、球の
中心があるXY座標を中心に点対称な強度分布となる。
そのため、本発明による重心を試料中心と見なす方法に
よって、球形の試料にも中心検出方法を適用することが
できる。具体的には、図10のX方向スキャン測定で得
られる蛍光X線強度分布33およびY方向スキャン測定
で得られる蛍光X線強度分布34の重心位置は、球の中
心座標とほぼ一致する。図10の蛍光X線検出部30
は、XY平面に対して蛍光X線の入射角は70度であ
り、X線発生部31よりも左側に設置されているため、
球の中心X座標と検出X座標にわずかにずれが生じる。
しかしこのずれ量はごくわずかであり分析処理への影響
はほとんど無い。特に品質管理等での利用においては、
同一点を再現性よく分析することが重要であるため、位
置のわずかなずれは全く問題が無くなる。
が、X軸およびY軸において線対称な楕円形や長方形な
どの試料である場合について、実施例を説明する。例え
ば長方形の試料の場合、長方形の1辺をX軸に一致する
ように設置すれば、円形試料15のX方向の蛍光X線強
度分布20およびY方向の蛍光X線強度分布21と同じ
データを得ることができ、試料の重心である中心座標を
得ることができる。
形などのX軸およびY軸において線対称な試料の中心の
検出をすることができる。分析対象の1つである電子部
品は近年微小化が進み、X線分析を行う時の位置決めは
重要な課題となっている。第1に試料の位置決めの正確
度と繰り返し再現性、第2に位置決めに要する時間、第
3に自動化である。
に対してこの発明は、実際にX線照射を行って試料の場
所を検出することから、カメラを使用した試料観察系と
実際のX線照射位置がずれていても、正確な位置を検出
することができる。繰り返し再現性については、人間の
操作を皆無にしたり、あるいは人間の操作に依存しな動
作手順で位置検出するため、人為的誤差は発生せず、常
に一定の位置を検出することができる。分析作業にとっ
て、繰り返し再現性を確保できることは大変重要であ
り、試料設置されていない部分にX線を照射するような
分析ミスは、非常に起こりにくくなる。
発明は、格子状にスキャンして位置を特定するよりもは
るかに短い時間で試料の中心を検出でき、スキャンの範
囲、スキャンのピッチ、位置決め測定時間を調整するこ
とで、更に時間を短縮することができる。第3の自動化
に対してこの発明は、試料の寸法と試料設置を行う大ま
かな位置情報があれば、自動化ができる。例えば、試料
測定のための治具を作成し、試料を設置する座標情報を
記憶することで、仮中心決定の手順が自動化され、複数
の試料の自動測定が可能となる。
料の中心のX座標を算出することを示す図。
料の中心のY座標を算出することを示す図。
度分布
Claims (4)
- 【請求項1】 制御可能で少なくともXY平面上でのX
座標とY座標を制御できる試料テーブルと、X線照射位
置が確認可能な試料モニタ部と、X線発生部と、X線検
出部と、情報入力及び表示を行う操作部と、装置全体を
制御する装置制御部から構成される蛍光X線分析装置を
用いて、試料テーブルに蛍光X線を検出可能な円形試料
を設置し、第1に試料モニタ部を使って、円形試料の中
心とX線照射位置とを大まかに位置合わせをして円形試
料の仮中心を決定し、第2に仮中心を基準にして、X方
向のスキャン範囲を円形試料の直径の2倍、スキャンピ
ッチをX線ビームのX方向の照射幅と同一にするという
条件で、X方向にスキャン測定を行って各点の蛍光X線
強度を取得し、第3にX方向での測定で得られた蛍光X
線強度とX座標を使用し、蛍光X線強度のX方向におけ
る重心位置を算出することで、試料中心X座標を決定
し、第4に算出した試料中心X座標と仮中心のY座標を
基準にして、Y方向のスキャン範囲を円形試料の直径の
2倍、スキャンピッチをX線ビームのY方向の照射幅と
同一にするという条件で、Y方向にスキャン測定を行っ
て各点での蛍光X線強度を取得し、第5にY方向での測
定で得られた蛍光X線強度とY座標とから、蛍光X線強
度のY方向における重心位置を算出することで、試料中
心Y座標を決定し、円形試料の中心を検出することがで
きる蛍光X線分析装置。 - 【請求項2】 請求項1で記述した第2と第4の手順に
おいて、位置決めの要求精度に応じてスキャン範囲とス
キャンピッチと中心を探索するための測定時間を変更す
ることができる、蛍光X線分析装置。 - 【請求項3】 請求項1および請求項2で記述した装置
において、X線発生部とX線検出部がXY平面に対して
仰角90度に近い配置とすることで、球形の試料を円形
と見なすことができ、球形の試料の中心を検出すること
ができる蛍光X線分析装置。 - 【請求項4】 請求項1および請求項2で記述した装置
において、XY平面に設置した、X軸およびY軸におい
て線対称な楕円形や長方形などの試料の中心を検出する
ことができる蛍光X線分析装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10072790A JP2964137B2 (ja) | 1997-04-08 | 1998-03-20 | 試料中心を検出できる蛍光x線分析装置 |
US09/057,422 US6115450A (en) | 1997-04-08 | 1998-04-08 | X-ray fluorescence analyzer capable of determining the center of a sample |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8947297 | 1997-04-08 | ||
JP10072790A JP2964137B2 (ja) | 1997-04-08 | 1998-03-20 | 試料中心を検出できる蛍光x線分析装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10339710A true JPH10339710A (ja) | 1998-12-22 |
JP2964137B2 JP2964137B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=26413926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10072790A Expired - Lifetime JP2964137B2 (ja) | 1997-04-08 | 1998-03-20 | 試料中心を検出できる蛍光x線分析装置 |
Country Status (2)
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---|---|
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JP (1) | JP2964137B2 (ja) |
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- 1998-03-20 JP JP10072790A patent/JP2964137B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-08 US US09/057,422 patent/US6115450A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2964137B2 (ja) | 1999-10-18 |
US6115450A (en) | 2000-09-05 |
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