TW202348991A - 螢光x射線分析裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之目的在於提供一種藉由將薄板狀試料之背面之狀態設為一樣，而不產生因測定位置所致之測定條件之差異之螢光X射線分析裝置。 本發明係一種螢光X射線分析裝置，其具備：X射線源，其對板狀試料之正面照射1次X射線；檢測器，其測定螢光X射線之強度；試料載台，其載置試料；分析部，其於試料之正面之複數個測定位置進行分析；背景修正蓋，其具有沿試料載台之外緣之一部分之形狀的外緣部分，相鄰於試料載台之外側，正面配置在與試料載台之正面大致同一平面；及移動機構，其以向試料之正面之任意測定位置照射1次X射線之方式，使試料載台移動；且移動機構使背景修正蓋隨著試料載台之移動而移動，於測定位置之試料之背面無試料載台之情形時，使背景修正蓋移動至測定位置之試料之背面。

Description

螢光X射線分析裝置

本發明關於一種測定薄板狀試料之任意測定位置之螢光X射線分析裝置。

作為測定試料所包含之元素或該元素之濃度之裝置，已知螢光X射線分析裝置。於進行螢光X射線分析時，以將試料配置於試料載台，向期望之測定位置照射1次X射線之方式，控制試料載台之位置。且，螢光X射線分析裝置基於對試料照射1次X射線時產生之螢光X射線之強度，分析試料所包含之元素等。

此處，於試料為矽晶圓等之薄板狀試料之情形時，照射之1次X射線透過試料，成為於試料載台產生之螢光X射線或散射射線測定之螢光X射線強度之背景，有對分析結果造成影響之虞。又，於試料之下側存在試料載台之測定位置、與不存在之測定位置上，因成為背景之螢光X射線或散射射線之影響不同，故因測定位置而引起測定條件產生差異。

例如，下述專利文獻1記載有一種即使於試料載台形成有缺口部，亦藉由進行與測定位置相應之背景修正，減少因測定位置所致之測定條件之差異之多元素同時型螢光X射線分析裝置。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2017-161276號公報

[發明所欲解決之問題]

於上述專利文獻1中，預先測定與測定位置相應之背景強度，自實際分析時之各測定位置之測定強度減去分別對應之背景強度，藉此減少因測定位置而產生之測定條件之差異。然而，於試料之各測定位置，根據是否於背面存在試料載台，測定強度無法避免地受到影響。

又，矽晶圓等之半導體基板之徑雖大型化，但考慮到有限之裝置內空間之可動範圍之確保或成本面等，期望儘量減小試料載台。但，於試料大於載置試料之試料載台之情形時，於試料之背面產生存在試料載台之區域與不存在之區域。

本揭示係鑑於上述課題而完成者，其目的在於提供一種藉由將薄板狀試料之背面之狀態設為一樣，而不產生因測定位置所致之測定條件之差異之螢光X射線分析裝置。 [解決問題之技術手段]

(1)本揭示之一態樣之螢光X射線分析裝置之特徵在於具備：X射線源，其對板狀試料之正面照射1次X射線；檢測器，其測定自照射了上述1次X射線之上述試料產生之螢光X射線之強度；試料載台，其載置上述試料；分析部，其於上述試料之正面之複數個測定位置，基於上述檢測器測定之螢光X射線之強度進行分析；至少一個背景修正蓋，其具有沿上述試料載台之外緣之一部分之形狀的外緣部分，相鄰於上述試料載台之外側，正面配置在與上述試料載台之正面大致同一平面；及移動機構，其以向上述試料之正面之任意測定位置照射上述1次X射線之方式，使上述試料載台移動；且上述移動機構使上述背景修正蓋隨著上述試料載台之移動而移動，於測定位置之上述試料之背面無上述試料載台之情形時，使上述背景修正蓋移動至該測定位置之上述試料之背面。

(2)如本揭示之上述態樣，其特徵在於上述背景修正蓋由與上述試料載台相同之材質形成。

(3)如本揭示之上述態樣，其特徵在於上述試料載台具有與上述試料之一部分抵接之突出之保持部。

(4)如本揭示之上述態樣，其特徵在於上述移動機構具有被旋轉驅動之三重太陽軸、固定於上述三重太陽軸之太陽臂、於上述太陽臂之旋轉端部旋轉自如地受支持之雙重行星軸、固定於上述雙重行星軸之行星臂、及於上述行星臂之旋轉端部旋轉自如地受支持之試料軸；且上述試料載台固定於上述試料軸；上述背景修正蓋固定於上述行星臂。

(5)如本揭示之上述態樣，其特徵在於上述移動機構具有：XY載台，其在與上述試料載台及上述背景修正蓋之正面平行之XY平面內，使上述試料載台移動至向上述測定位置照射上述1次X射線之位置；及旋轉機構，其使上述背景修正蓋以上述試料載台之中央為軸旋轉。

(6)如本揭示之上述態樣，其特徵在於自上述試料載台之中心至外緣之距離，小於自上述試料之中心至外緣之距離；且自上述試料載台之中心至上述背景修正蓋之端部之距離，大於自上述試料之中心至外緣之距離。

(7)如本揭示之上述態樣，其特徵在於上述分析部具有自上述檢測器測定之測定強度減去背景強度而進行修正之修正部。

(8)如本揭示之上述態樣，其特徵在於上述試料載台為圓形狀；且上述背景修正蓋中沿上述試料載台之外緣之一部分之形狀的外緣部分，係沿圓形狀之上述試料載台之外緣之弧狀。

(9)如本揭示之上述態樣，其特徵在於具有：試料檢測部，其於上述試料為具有缺口部之圓形狀之情形時，檢測配置於較上述試料載台之外緣更外側之上述試料之該缺口部之位置。 [發明之效果]

根據本揭示，可提供一種藉由將試料之背面之狀態設為一樣，而不因測定位置產生測定條件之差異之螢光X射線分析裝置。

[第1實施形態] 以下，說明用於實施本揭示之較佳之實施形態(以下稱為實施形態)。圖1係顯示螢光X射線分析裝置100之概略之一例之圖。如圖1所示，螢光X射線分析裝置100具有X射線源102、試料載台104、背景修正蓋108、移動機構110、分光元件112、檢測器114、測角儀116、計數器118、資訊處理部120、及試料檢測部。

X射線源102向試料128之正面照射1次X射線130，自試料128產生螢光X射線。此處，1次X射線130之一部分透過試料128，到達存在於試料128之背面之試料載台104或背景修正蓋108，產生螢光X射線或散射射線。且該螢光X射線或散射射線再次透過試料128，與試料128產生之螢光X射線一起作為背景而被測定。

另，X射線源102向配置了試料載台104等之試料室(未圖示)內之指定位置照射1次X射線130。X射線源102亦可為可變更照射位置之構成，但於第1實施形態中，對X射線源102之位置被固定，X射線源102僅可向後述之3重太陽軸206(參照圖2等)之位置(後述之原點O)照射1次X射線130之構成之情形進行說明。

試料載台104載置試料128，藉由移動機構110，以向試料128之正面之任意測定位置照射1次X射線130之方式，使試料128移動。具體而言，例如，試料載台104為圓形，具有保持部106，該保持部106自試料載台104之正面朝向鉛直方向突出，與試料載台104之正面平行而空開例如10 mm之間隔地保持試料128。保持部106以至少3點以上保持試料128。試料載台104亦可具有保持部106，該保持部106自上表面觀察具有2條以上之直線或圓形狀、圓弧狀，即自側面觀察，凸部等之形狀。對試料載台104之細節予以後述。

背景修正蓋108可相鄰於試料載台104之外側而配置，且具有沿試料載台104之外緣之一部分之形狀的外緣部分。具體而言，例如背景修正蓋108中沿試料載台104之外緣之一部分之形狀的外緣部分，係沿圓形狀之試料載台104之外緣之圓弧狀的部分。於本實施形態中，設置2個背景修正蓋108。2個背景修正蓋108以該圓弧上之外緣部分沿圓形狀之試料載台104之外緣部之方式，分別藉由移動機構110配置。此處，將使背景修正蓋108與試料載台104移動之移動機構110說明為1個機構，亦可由不同之機構使該等移動。

又，試料載台104之正面與背景修正蓋108之正面配置於大致同一平面。藉此，可將試料128與試料載台104於俯視下重疊之區域、及試料128與背景修正蓋108於俯視下重疊之區域中，藉由透過了試料128之1次X射線130產生之螢光X射線或散射射線之影響設為大致均等。

此處，大致同一平面表示在對螢光X射線分析之精度造成之影響中，試料載台104之正面之散射射線等之影響、與背景修正蓋108之正面之散射射線等之影響成為均等之程度下的同一高度。因此，若試料載台104之正面與背景修正蓋108之正面之高度之差異為不對螢光X射線分析之精度造成影響之程度之差異，則可認為試料載台104之正面與背景修正蓋108之正面為大致同一平面。另，為了將上述螢光X射線或散射射線之影響設為均等，背景修正蓋108期望由與試料載台104相同之材質形成。

移動機構110以向試料128之正面之任意測定位置照射1次X射線之方式，使X射線源102之照射位置或試料載台104移動。又，移動機構110使背景修正蓋108隨著試料載台104之移動而移動，於測定位置之試料128之背面無試料載台104之情形時，使背景修正蓋108移動至該測定位置之試料128之背面。對移動機構110之細節予以後述。

分光元件112對螢光X射線進行分光。具體而言，例如，分光元件112僅對自試料128產生之複數個波長之螢光X射線中滿足布拉格條件式之特定波長之X射線進行分光。

檢測器114測定由分光元件112進行分光後之螢光X射線之強度。具體而言，例如檢測器114為閃爍計數器。檢測器114測定螢光X射線之強度，輸出具有與測定之螢光X射線之能量相應之波高值之脈衝信號。

分光元件112及檢測器114藉由測角儀116保持固定之角度關係且旋動。具體而言，分光元件112以螢光X射線相對於分光元件112正面之入射角度θ於指定範圍內變化之方式，藉由測角儀116旋動。另，入射角度θ係自試料128產生之螢光X射線之前進方向與分光元件112正面所成之角度。螢光X射線藉由分光元件112繞射，且出射滿足布拉格條件式之螢光X射線(即出射角度θ之螢光X射線)。檢測器114藉由測角儀116，移動至自分光元件112以出射角度θ出射之螢光X射線入射之位置。

計數器118根據波高值，對自檢測器114輸出之脈衝信號進行計數。具體而言，例如，計數器118根據波高值對作為檢測器114之測定強度輸出之脈衝信號進行計數，並作為X射線強度輸出至資訊處理部120。

試料檢測部檢測試料128之配置朝向。具體而言，於試料128具有缺口部204，且為大於試料載台104之圓形狀之形狀之情形時，試料檢測部126檢測配置於試料載台104之試料128之該缺口部204之位置。例如，試料檢測部係光束感測器等之透過型感測器，包含光源126與受光部127。缺口部204係例如設置於圓形狀之基板之外周之一部分之所謂的凹槽。光源126自試料載台104之上方或下方沿試料128之外緣照射雷射132等之光束，且以夾著試料128對向之受光部127受光，藉此檢測配置於試料載台104上之試料128之缺口部204之位置。藉此，試料檢測部可檢測試料載台104上之試料128之朝向。另，於圖1中，雖記載了試料檢測部配置於基板之上方與下方之情形之一例，但試料檢測部亦可配置於基板之側方，若可檢測缺口部204之位置，則亦可為光束感測器以外之感測器。

資訊處理部120控制螢光X射線分析裝置100之各部之動作，且進行試料128之分析。具體而言，例如，資訊處理部120為電腦，控制移動機構110、測角儀116、試料檢測部之動作。又，資訊處理部120包含分析部122，分析部122取得基於計數器118之輸出之螢光X射線光譜。再者，分析部122基於螢光X射線光譜，對試料128所包含之元素進行分析。此時，分析部122使用檢量線法或基本參數法等之已知方法，進行試料128之分析。

如圖1所示，分析部122亦可具有修正部124。修正部124進行自檢測器114測定之測定強度減去背景強度之修正。具體而言，例如，首先將不包含分析對象即元素之空白試料配置於試料載台104。接著，對空白試料照射1次X射線130，測定由分析元素引起之能量之測定強度。修正部124記憶該測定強度。接著，包含分析對象即元素之分析試料配置於試料載台104。然後，對分析試料照射1次X射線130，測定由分析元素引起之能量之測定強度。修正部124藉由自該測定強度減去預先記憶之測定強度而進行修正。另，修正部124亦可使用已知之其他方法進行背景修正。

根據本揭示，如後述般，於測定試料128之任一位置之情形時，均可於該測定位置之背面配置試料載台104或背景修正蓋108。因此，若記憶空白試料之1處測定位置之背景強度，則可於分析試料之所有測定位置進行背景修正。

另，圖1所示之波長分散型之螢光X射線分析裝置100係使分光元件112與檢測器114旋動之掃描型，但亦可為不使用測角儀116而固定分光元件112與檢測器114之單元素分析用裝置或多元素同時型裝置。又，螢光X射線分析裝置100亦可為能量分散型。於螢光X射線分析裝置100為能量分散型之情形時，不包含分光元件112及測角儀116，而於檢測器114使用SDD(Silicon Drift Detector：矽漂移探測器)檢測器等之半導體檢測器。

接著，一邊參照圖2及圖3，一邊對第1實施形態中之移動機構110、試料載台104、背景修正蓋108及搬送臂202之細節進行說明。圖2係顯示藉由搬送臂202，將圓形之基板即試料128配置於試料載台104之狀態之俯視圖及側視圖。圖3係顯示圖2之III-III剖面之細節之圖(未圖示搬送臂202及試料128)。另，雖於III-III剖面中不顯示背景修正蓋108，但於圖3中，為了容易理解與試料載台104之位置關係，以虛線顯示背景修正蓋108。

移動機構110具有被旋轉驅動之3重太陽軸206、固定於3重太陽軸206之太陽臂208、於太陽臂208之旋轉端部旋轉自如地受支持之2重行星軸210、固定於2重行星軸210之行星臂212、及於行星臂212之旋轉端部旋轉自如地受支持之試料軸214。

具體而言，3重太陽軸206係具備藉由未圖示之驅動馬達分別獨立地旋轉驅動之第1太陽軸302、第2太陽軸304及第3太陽軸306之3重軸。以下，於試料載台104之正面存在之XY平面(將圖2俯視圖之右方向設為X軸方向，將上方向設為Y軸方向)上，將3重太陽軸206之位置設為測定位置，並設為原點O。太陽臂208係固定於第3太陽軸306之箱狀之臂。2重行星軸210係具備於太陽臂208之旋轉端部旋轉自如地受支持之第1行星軸308、與相對於第1行星軸308旋轉自如地設置之第2行星軸310之2重軸。以下，於XY平面中，將2重行星軸210之位置設為A。

於太陽臂208內部配置第1太陽齒輪312、第1空轉齒輪314、第1行星齒輪316、第2太陽齒輪318、第2空轉齒輪320、及第2行星齒輪322。具體而言，第1太陽齒輪312固定於第2太陽軸304。第1行星齒輪316固定於第1行星軸308，經由第1空轉齒輪314與第1太陽齒輪312聯動地旋轉。第2太陽齒輪318固定於第1太陽軸302。第2行星齒輪322固定於第2行星軸310，經由第2空轉齒輪320與第2太陽齒輪318聯動地旋轉。

行星臂212係固定於第2行星軸310之箱狀之臂。於行星臂212內部配置第3行星齒輪324、第3空轉齒輪326、及試料齒輪328。具體而言，第3行星齒輪324固定於第1行星軸308。試料齒輪328固定於試料軸214，經由第3空轉齒輪326與第3行星齒輪324聯動地旋轉。

試料軸214於行星臂212之旋轉端部旋轉自如地受支持。以下，於XY平面中，將試料軸214之位置設為B。又，第1空轉齒輪314與第2空轉齒輪320分別固定在於太陽臂208旋轉自如地受支持之第1空轉軸315與第2空轉軸321。第3空轉齒輪326固定在於行星臂212旋轉自如地受支持之第3空轉軸327。試料載台104固定於試料軸214，背景修正蓋108固定於行星臂212。

3重太陽軸206於試料室之底面藉由軸承330保持試料室內部之密閉性且旋轉自如地受支持。同樣，第1行星軸308、第2行星軸310、第1空轉軸315及第2空轉軸321藉由軸承331～334，保持箱狀之太陽臂208之密閉性且旋轉自如地受支持。同樣，第3空轉軸327及試料軸214藉由軸承335～337，保持箱狀之行星臂212之密閉性且旋轉自如地受支持。

又，太陽臂208、2重行星軸210、行星臂212、試料軸214及試料載台104，與以圓形狀之試料128之中心與試料載台104之中心一致之方式被載置於試料載台104之試料128一起配置於試料室內。移動機構110僅受3重太陽軸206支持，第3太陽軸306藉由軸承330旋轉自如地受支持。再者，於作為3重軸之3重太陽軸206及作為2重軸之2重行星軸210中，各同心軸間亦藉由未圖示之軸承保持密閉性且旋轉自如地受支持。

且，於第1實施形態之移動機構110中，將自3重太陽軸206至2重行星軸210之距離、與自2重行星軸210至試料軸214之距離設定為相等。又，第1太陽齒輪312與第1行星齒輪316之齒輪比設定為1比1。第2太陽齒輪318與第2行星齒輪322之齒輪比設定為2比1。第3行星齒輪324與試料齒輪328之齒輪比設定為1比1。

試料載台104為圓形狀，具有6個保持部106。具體而言，例如，試料載台104為半徑100 mm之圓形狀，於圓形狀之試料載台104之外緣附近，具有以60度之間隔均等配置之6個保持部106。各保持部106係自試料載台104之正面朝向鉛直方向延伸之突起狀之形狀，其頂部抵接於試料128之背面而保持試料128。再者，亦可於試料載台104之中央部設置靜電夾盤，吸附並保持試料128。

背景修正蓋108可相鄰於試料載台104之外側而配置，且具有沿試料載台104之外緣之一部分之形狀的外緣部分。具體而言，例如，背景修正蓋108為大致半月狀之形狀，具有沿圓形狀之試料載台104之外緣之一部分之圓弧狀的外緣部分(相鄰於試料載台104之內側之外緣部分)、與相反側之圓弧狀的外緣部分(外側之外緣部分)。於本實施形態中，背景修正蓋108包含背景修正蓋108A與背景修正蓋108B。以下，將相鄰於背景修正蓋108A之試料載台104之內側之外緣部分之中央部設為C，將外側之外緣部分之中央部設為D。

背景修正蓋108A係以線段BC相對於線段AB成為以位置B為中心逆時針旋轉45度之位置之方式，固定於行星臂212。另，線段AB係行星臂212之長度方向之中心線，線段BC係連結背景修正蓋108A內側之外緣部分之中央部C與試料軸214之位置B之線(背景修正蓋108A之中心線)。背景修正蓋108B係以線段AB為對稱線，在與背景修正蓋108A對稱之位置固定於行星臂212。即，背景修正蓋108B固定於背景修正蓋108A以位置B為中心順時針旋轉90度之位置。又，背景修正蓋108以背景修正蓋108A內側之外緣部分之中心C與試料軸214之位置B之距離、與試料載台104之半徑大致同一之方式，固定於行星臂212。再者，以背景修正蓋108A內側之外緣部分之中央部C與外側之外緣部分之中央部D之距離，大於試料128之半徑與試料載台104之半徑之差量之方式進行設定。又，背景修正蓋108A與背景修正蓋108B之形狀同一。

根據上述背景修正蓋108，於自試料載台104之中心至外緣之距離小於自試料128之中心至外緣之距離之情形時，只要其差量小於線段CD之長度，亦可於試料128之背面之狀態一樣之環境下進行測定。即，藉由使自試料載台104之中心B至背景修正蓋108之端部D之距離大於自試料128之中心至外緣之距離(試料128之半徑)，可將試料128之背面之狀態設為一樣。例如，若將試料載台104之半徑設為100 mm，將CD之距離設為80 mm，則即使為大於試料載台104之試料128，對於半徑180 mm為止之圓形之試料128，亦可應用本揭示。

搬送臂202搬送試料128。具體而言，例如，搬送臂202於裝載鎖定部(未圖示)與配置了試料載台104之試料室(未圖示)之間搬送試料128。於將試料128搬送至試料載台104上之情形時，搬送臂202於其上放置試料128之狀態下，以自上表面觀察，圓形狀之試料128之中心與試料載台104之中心為相同位置之方式，使試料128自圖2之右側朝向左側移動。此時，搬送臂202自圓形狀之試料載台104正面於上側(Z軸方向)移動。搬送臂202於以圓形狀之試料128之中心與試料載台104之中心成為相同位置之方式使試料128移動後，藉由向鉛直方向下方(-Z軸方向)移動而使試料128保持於保持部106。再者，搬送臂202於藉由保持部106形成之間隙(試料128之背面與試料載台104正面之間之空間)，自圖2之左側朝向右側移動。藉由以上順序，試料128自裝載鎖定部被搬送至試料載台104上。於試料128自試料載台104被搬送至裝載鎖定部之情形時，執行與上述相反之順序。

如上所述，搬送臂202藉由保持部106形成之間隙，可不相接於試料128之正面，而於裝載鎖定部與試料室之間搬送試料128。另，搬送之方法並不限於此，亦可為其他方法。例如，搬送臂202亦可吸附試料128之正面，於裝載鎖定部與試料室之間搬送試料128。根據該構成，可省略設置於試料載台104之保持部106。

其次，對移動機構110之動作進行說明。首先，考慮藉由將旋轉驅動第1太陽軸302之驅動馬達(未圖示)之旋轉固定，而固定第2太陽齒輪318相對於座標系X-Y之旋轉，使旋轉驅動第3太陽軸306之驅動馬達旋轉之情形。於該情形時，因將自3重太陽軸206至2重行星軸210之距離、與自2重行星軸210至試料軸214之距離設定為相等，故試料載台104之中心可於X軸上自X座標2d移動至-2d(第1原理)。另，2d係自3重太陽軸206至2重行星軸210之距離OA、與自2重行星軸210至試料軸214之距離AB之和。

接著，考慮使第1太陽軸302與第3太陽軸306向相同方向旋轉驅動相同角度，即，使第2太陽齒輪318與太陽臂208一體化旋轉之情形。於該情形時，於維持太陽臂208與行星臂212所成之角度之狀態下，即於維持試料載台104之公轉半徑之狀態下，試料載台104繞原點O公轉(第2原理)。自第1及第2原理，試料載台104之中心可位於以原點為中心之半徑2d之圓內之任意位置。

接著，考慮藉由將旋轉驅動第2太陽軸304之驅動馬達之旋轉固定，而固定第1太陽齒輪312相對於座標系X-Y之旋轉，並基於第2原理使太陽臂208與行星臂212以一體化之狀態旋轉之情形。於該情形時，因第1太陽齒輪312與第1行星齒輪316之齒輪比為1比1，故維持第1行星齒輪316及第3行星齒輪324於座標系X-Y上之方向。同樣，亦維持經由第3空轉齒輪326與第3行星齒輪324連動之試料齒輪328及試料載台104於座標系X-Y上之方向。其意指，若固定第2太陽軸304，則即使基於第2原理使試料載台104繞原點公轉，亦可維持座標系X-Y上之試料載台104之方向。即，無論試料載台104位於座標系X-Y之何處，均可於維持其位置之狀態下任意決定試料載台104之方向(第3原理)。

根據上述第1原理至第3原理，若係半徑為2d以下之試料128，則可以試料上之任意測定位置位於1次X射線130之照射位置之方式，使試料128移動。

接著，參照圖4A至圖6D，對各測定位置之移動機構110、試料載台104及背景修正蓋108之位置關係進行說明。另，於以下，(r mm，θ度)之測定位置，意指表示自試料128之中心以r mm之距離，於將圖式上之右方向設為0度時順時針旋轉θ度之位置。即，(r mm，θ度)表示之位置係相對於與試料載台104一起移動之試料128之中心之相對者。另一方面，原點O係絕對固定之位置(即，配置了試料載台104等之試料室(未圖示)內之固定位置)，即受1次X射線照射之測定位置。因此，圖4A至圖6D所示之位置O均為試料室中之同一位置。又，圖2所示之狀態，即太陽臂208之中心線OA及行星臂212之長度方向之中心線AB位於X軸上，3重太陽軸206之位置於XY平面上為座標(-2d，0)，將背景修正蓋108之中心線CD自X軸逆時針旋轉45度之狀態設為初始狀態。又，於初始狀態下，以缺口部204位於Y軸方向之方式配置試料128。

圖4A至圖4D係顯示將θ固定為0度且使r變化為0 mm、75 mm、100 mm、150 mm時之移動機構110、試料載台104及背景修正蓋108之位置關係之圖。如圖4A所示，於測定位置402為(0 mm，0度)(即試料128之中心)之情形時，移動機構110以試料128之中心位於被照射1次X射線130之原點O之方式使試料128移動。因此，移動機構110以試料軸214之位置B與原點O一致之方式使試料128移動。於該狀態下，太陽臂208之中心線OA及行星臂212之長度方向之中心線AB位於Y軸上。又，背景修正蓋108A及背景修正蓋108B以如上述般之位置關係固定於行星臂212。因此，以線段BC相對於線段AB，成為以位置B為中心逆時針旋轉45度之位置之方式，配置背景修正蓋108A(圖式上之位置B之右下之位置)。又，背景修正蓋108B配置於背景修正蓋108A以位置B為中心順時針旋轉90度之位置(圖式上之位置B之左下之位置)。於圖4A所示之狀態下，於試料128之測定位置402(0 mm，0度)之背面存在試料載台104。

如圖4B至圖4D所示，於測定位置402(位置O)為(75 mm，0度)、(100 mm，0度)、(150 mm，0度)之情形時，移動機構110以試料128之各測定位置位於被照射1次X射線130之原點O之方式使試料128移動。即，太陽臂208自圖4A所示之狀態順時針旋轉，且行星臂212自圖4A所示之狀態逆時針旋轉，藉此試料載台104移動至O與B之距離分別成為75 mm、100 mm、150 mm之位置。另，如上所述，因位置O係試料室(未圖示)內之固定之位置，故圖4B至圖4D所示之試料載台104自圖4A所示之試料載台104之位置向圖式之左側(-X軸方向)移動。又，因背景修正蓋108A及背景修正蓋108B如上述般固定於行星臂212，故於保持與行星臂212之位置關係之狀態下移動。於圖4B及圖4C所示之狀態下，於試料128之(75 mm，0度)及(100 mm，0度)之背面存在試料載台104。另一方面，於圖4D所示之狀態下，於試料128之測定位置402(150 mm，0度)之背面存在背景修正蓋108A。

圖5A至圖5D係顯示將θ固定為60度且使r變化為0 mm、75 mm、100 mm、150 mm時之移動機構110、試料載台104及背景修正蓋108之位置關係之圖。如圖5A所示，於測定位置402為(0 mm，60度)(即試料128之中心)之情形時，移動機構110以試料128之中心位於被照射1次X射線130之原點O之方式使試料128移動。因此，移動機構110以試料軸214之位置B與原點O一致之方式使試料128移動。於該狀態下，太陽臂208之中心線OA及行星臂212之長度方向之中心線AB位於自Y軸以位置O為中心順時針旋轉60度之位置。又，背景修正蓋108A以線段BC相對於線段AB，成為以位置B為中心逆時針旋轉45度之位置之方式配置。背景修正蓋108B配置於背景修正蓋108A以位置B為中心旋轉90度之位置。於圖5A所示之狀態下，於試料128之測定位置402(0 mm，60度)之背面存在試料載台104。

如圖5B至圖5D所示，於測定位置402為(75 mm，60度)、(100 mm，60度)、(150 mm，60度)之情形時，移動機構110以試料128之各測定位置位於被照射1次X射線130之原點O之方式，使試料128移動。即，太陽臂208自圖5A所示之狀態順時針旋轉、且行星臂212自圖5A所示之狀態逆時針旋轉，藉此試料載台104移動至O與B之距離分別成為75 mm、100 mm、150 mm之位置。另，如上所述，因位置O係試料室(未圖示)內之固定之位置，故圖5B至圖5D所示之試料載台104自圖5A所示之試料載台104之位置向圖式之左上側(-X軸方向及Y軸方向)移動。又，因背景修正蓋108A及背景修正蓋108B如上述般固定於行星臂212，故於保持與行星臂212之位置關係之狀態下移動。於圖5B及圖5C所示之狀態下，於試料128之(75 mm，60度)及(100 mm，60度)之背面存在試料載台104。另一方面，於圖5D所示之狀態下，於試料128之測定位置402(150 mm，60度)之背面存在背景修正蓋108A。

圖6A至6D係顯示將θ固定為-60度且使r變化為0 mm、75 mm、100 mm、150 mm時之移動機構110、試料載台104及背景修正蓋108之位置關係之圖。如圖6A所示，於測定位置402為(0 mm，-60度)(即試料128之中心)之情形時，移動機構110以試料128之中心位於被照射1次X射線130之原點O之方式使試料128移動。因此，移動機構110以試料軸214之位置B與原點O一致之方式使試料128移動。於該狀態下，太陽臂208之中心線OA及行星臂212之長度方向之中心線AB位於自Y軸以位置O為中心逆時針旋轉60度之位置。又，背景修正蓋108A以線段BC相對於線段AB，成為以位置B為中心逆時針旋轉45度之位置之方式配置。背景修正蓋108B配置於背景修正蓋108A以位置B為中心旋轉90度之位置。於圖6A所示之狀態下，於試料128之測定位置402(0 mm，-60度)之背面存在試料載台104。

如圖6B至圖6D所示，於測定位置402為(75 mm，-60度)、(100 mm，-60度)、(150 mm，-60度)之情形時，移動機構110以試料128之各測定位置位於被照射1次X射線130之原點O之方式，使試料128移動。即，太陽臂208自圖6A所示之狀態逆時針旋轉，且行星臂212自圖6A所示之狀態順時針旋轉，藉此試料載台104移動至O與B之距離分別成為75 mm、100 mm、150 mm之位置。另，如上所述，因位置O係試料室(未圖示)內之固定之位置，故圖6B至圖6D所示之試料載台104自圖6A所示之試料載台104之位置向圖式之左下側(-X軸方向及-Y軸方向)移動。又，因背景修正蓋108A及背景修正蓋108B如上述般固定於行星臂212，故於保持與行星臂212之位置關係之狀態下移動。於圖6B及圖6C所示之狀態下，於試料128之(75 mm，60度)及(100 mm，60度)之背面存在試料載台104。另一方面，於圖6D所示之狀態下，於試料128之測定位置402(150 mm，60度)之背面存在背景修正蓋108B。

如以上，藉由將2個背景修正蓋108固定於行星臂212，可以各臂之較少移動而將背景修整蓋108配置於指定位置。

如以上，於圖4A至圖6D所示之測定位置402之背面配置試料載台104、背景修正蓋108A及背景修正蓋108B之任一者。又，即使於將圖4A至圖6D所示之測定位置402以外之位置設為測定位置之情形時，基於上述第1原理至第3原理，亦可以試料128上之任意測定位置402位於被照射1次X射線130之3重太陽軸206之位置之方式使試料128移動，且試料載台104或背景修正蓋108可配置於測定位置402之背面。因此，藉由將試料128之背面之狀態設為一樣，可防止因測定位置402而引起測定條件產生差異。

另，於上述中，雖對背景修正蓋108為2個之實施形態進行了說明，但只要試料載台104與背景修正蓋108之任一者存在於測定位置之背面，背景修正蓋108亦可為1個。

[第2實施形態] 接著，對第2實施形態進行說明。因第2實施形態與第1實施形態僅移動機構110之構成有差異，其他構成同樣，故省略說明。

如圖7所示，第2實施形態之移動機構110具有第1XY載台702與第2XY載台704。第1XY載台702在與試料載台104及背景修正蓋108之正面平行之XY平面內，使試料載台104移動至向測定位置照射1次X射線130之位置。

具體而言，第1XY載台702具有2個第1X驅動軸706、第1Y驅動軸708及第1升降機710。2個第1X驅動軸706分別具有細長之形狀，長度方向沿X軸，以相同高度(Z軸方向之位置相同)固定於試料室之內部。又，2個第1X驅動軸706於彼此相向之側具有引導第1Y驅動軸708之導軌。

第1Y驅動軸708具有細長之形狀，一端部嵌入一第1X驅動軸706之導軌，另一端部嵌入另一第1X驅動軸706之導軌。第1Y驅動軸708藉由致動器(未圖示)被2個第1X驅動軸706引導而於X軸方向移動。又，第1Y驅動軸708於上表面具有引導第1升降機710之導軌。

第1升降機710嵌入第1Y驅動軸708之導軌，並藉由致動器(未圖示)被第1Y驅動軸708引導而於Y軸方向移動。又，第1升降機710於上表面配置試料載台104，具有可於Z軸方向伸縮之構成。藉由，第1升降機710使試料載台104於Z軸方向任意移動。又，第1升降機710具有可使試料載台104於XY平面內自由旋轉之構成。

第2XY載台704具有2個第2X驅動軸712、第2Y驅動軸714及第2升降機716。2個第2X驅動軸712分別具有細長之形狀，長度方向沿X軸，以相同高度(Z軸方向之位置相同)固定於試料室之內部。又，2個第2X驅動軸712於彼此相向之側具有引導第2Y驅動軸714之導軌。

第2Y驅動軸714具有細長之形狀，一端部嵌入一第2X驅動軸712之導軌，另一端部嵌入另一第2X驅動軸712之導軌。第2Y驅動軸714由致動器(未圖示)被2個第2X驅動軸712引導而於X軸方向移動。又，第2Y驅動軸714於上表面具有引導第2升降機716之導軌。

第2升降機716嵌入第2Y驅動軸714之導軌，並藉由致動器(未圖示)被第2Y驅動軸714引導而於Y軸方向移動。又，第2升降機716於上表面配置背景修正蓋108，具有可於Z軸方向伸縮之構成。藉此，第2升降機716使背景修正蓋108於Z軸方向任意移動。又，第2升降機716具有可使背景修正蓋108於XY平面內自由旋轉之構成。

另，第1XY載台702及第2XY載台704以不干擾彼此之動作之方式配置。

根據上述移動機構110之構成，可於第1XY載台702及第2XY載台704之可驅動範圍內，將試料載台104及背景修正蓋108配置於任意位置。因此，於試料載台104上以與第1實施形態同樣之方法配置試料128後，可以向試料128之任意測定位置照射1次X射線130之方式，使試料128移動。又，於測定位置之背面不存在試料載台104之情形時，可使背景修正蓋108移動至測定位置之背面。因此，於第2實施形態中，藉由將試料128之背面之狀態設為一樣，可防止因測定位置而引起測定條件產生差異。

另，本揭示只要可於測定位置之背面配置試料載台104或背景修正蓋108即可，移動機構110不限於第1實施形態及第2實施形態所示者，亦可為其他構成。

例如，移動機構110可具有將試料載台104旋轉之機構。例如，移動機構110因具備使試料載台104以任意角度旋轉、或每90度旋轉或180度旋轉之機構，而可使用移動範圍較窄之小型第1XY載台702，無需擴大試料室即可測定試料128之整面。

又，移動機構110亦可代替第2XY載台704而具有旋轉機構。具體而言，例如，移動機構110可具有如上述般之第1XY載台702、及以第1XY載台702之中央為軸使背景修正蓋108旋轉之旋轉機構。於試料載台104為圓形且具有保持部106之情形時，背景修正蓋108為與第1實施形態同樣之形狀。背景修正蓋108藉由旋轉機構於試料載台104之周圍旋轉，而配置於測定位置之背面。於該情形時，因不使用第2XY載台704、第1升降機710、第2升降機716，故僅由簡單之旋轉機構即可使背景修正蓋108移動至測定位置之背面。

又，例如，試料載台104不限於圓形狀，如圖8所示，可為八邊形之形狀，亦可為正方形或長方形、其他多邊形之形狀。又，背景修正蓋108亦不限於半月狀之形狀，如圖8所示亦可為矩形。即使為圖8所示之構成，矩形狀之背景修正蓋108亦可相鄰於八邊形之試料載台104之一邊而配置，具有沿試料載台104之外緣之一部分之形狀的外緣部分。因此，可於試料128之任意測定位置之背面配置試料載台104或背景修正蓋108。

再者，移動機構110亦可不移動試料載台104，而使X射線源102之照射位置與背景修正蓋108移動。具體而言，移動機構110可具有：照射位置控制部，其以向試料128之正面之任意測定位置照射1次X射線之方式，控制X射線源之照射位置；及旋轉機構，其以試料載台104之中央為軸使背景修正蓋108旋轉。例如，照射位置控制部以向試料128上之任意測定位置照射1次X射線之方式，使X射線源102於XY平面內移動。又例如，移動機構110可以向試料128上之任意測定位置照射1次X射線之方式，改變X射線源102之朝向、即1次X射線之照射方向。於測定位置之試料128之背面無試料載台104之情形時，旋轉機構使背景修正蓋108移動至該測定位置之背面。例如，於試料載台104及背景修正蓋108為與第1實施形態同樣之形狀之情形時，移動機構110使背景修正蓋108於試料載台104之周圍旋轉。根據該構成，可發揮與上述實施形態同樣之效果，且可省略使試料載台104移動之構成。

又，例如可構成為，設為將試料載台104之位置固定、且X射線源102可向試料128之任意位置照射1次X射線130之構成，並且設置使背景修正蓋108移動至任意位置之機器人臂。該機器人臂係具有4自由度之機器人臂，該4自由度例如於試料室內部之XYZ空間中，包含使背景修正蓋108移動至任意位置之3自由度、及使背景修正蓋108於XY平面內旋轉為任意角度之1自由度。

本揭示並非限定於上述實施例者，可進行各種變化。上述螢光X射線分析裝置100之構成為一例，並非限定於此者。亦可以與上述實施例所示之構成實質上同一構成、發揮同一作用效果之構成或達成同一目的之構成進行置換。

100:螢光X射線分析裝置 102:X射線源 104:試料載台 106:保持部 108,108A,108B:背景修正蓋 110:移動機構 112:分光元件 114:檢測器 116:測角儀 118:計數器 120:資訊處理部 122:分析部 124:修正部 126:光源 127:受光部 128:試料 130:1次X射線 132:雷射 202:搬送臂 204:缺口部 206:3重太陽軸 208:太陽臂 210:2重行星軸 212:行星臂 214:試料軸 302:第1太陽軸 304:第2太陽軸 306:第3太陽軸 308:第1行星軸 310:第2行星軸 312:第1太陽齒輪 314:第1空轉齒輪 315:第1空轉軸 316:第1行星齒輪 318:第2太陽齒輪 320:第2空轉齒輪 321:第2空轉軸 322:第2行星齒輪 324:第3行星齒輪 326:第3空轉齒輪 327:第3空轉軸 328:試料齒輪 330～337:軸承 402:測定位置 702:第1XY載台 704:第2XY載台 706:第1X驅動軸 708:第1Y驅動軸 710:第1升降機 712:第2X驅動軸 714:第2Y驅動軸 716:第2升降機 A,B:位置 C,D:中央部 O:原點(位置) θ:角度

圖1係顯示螢光X射線分析裝置之概略之一例之圖。 圖2係顯示圓形之基板即試料配置於試料載台之狀態之俯視圖及側視圖。 圖3係用於說明第1實施形態之移動機構之圖。 圖4A係顯示測定位置為(0 mm，0度)之情形時之移動機構、試料載台及背景修正蓋之位置關係之圖。 圖4B係顯示測定位置為(75 mm，0度)之情形時之移動機構、試料載台及背景修正蓋之位置關係之圖。 圖4C係顯示測定位置為(100 mm，0度)之情形時之移動機構、試料載台及背景修正蓋之位置關係之圖。 圖4D係顯示測定位置為(150 mm，0度)之情形時之移動機構、試料載台及背景修正蓋之位置關係之圖。 圖5A係顯示測定位置為(0 mm，60度)之情形時之移動機構、試料載台及背景修正蓋之位置關係之圖。 圖5B係顯示測定位置為(75 mm，60度)之情形時之移動機構、試料載台及背景修正蓋之位置關係之圖。 圖5C係顯示測定位置為(100 mm，60度)之情形時之移動機構、試料載台及背景修正蓋之位置關係之圖。 圖5D係顯示測定位置為(150 mm，60度)之情形時之移動機構、試料載台及背景修正蓋之位置關係之圖。 圖6A係顯示測定位置為(0 mm，-60度)之情形時之移動機構、試料載台及背景修正蓋之位置關係之圖。 圖6B係顯示測定位置為(75 mm，-60度)之情形時之移動機構、試料載台及背景修正蓋之位置關係之圖。 圖6C係顯示測定位置為(100 mm，-60度)之情形時之移動機構、試料載台及背景修正蓋之位置關係之圖。 圖6D係顯示測定位置為(150 mm，-60度)之情形時之移動機構、試料載台及背景修正蓋之位置關係之圖。 圖7係用於說明第2實施形態之移動機構之圖。 圖8係顯示試料載台及背景修正蓋之變化例之圖。

104:試料載台

106:保持部

108,108A,108B:背景修正蓋

128:試料

202:搬送臂

204:缺口部

206:3重太陽軸

208:太陽臂

210:2重行星軸

212:行星臂

214:試料軸

A,B:位置

C,D:中央部

O:原點(位置)

Claims (9)

1. 一種螢光X射線分析裝置，其特徵在於具備： X射線源，其對板狀試料之正面照射1次X射線； 檢測器，其測定自照射了上述1次X射線之上述試料產生之螢光X射線之強度； 試料載台，其載置上述試料； 分析部，其於上述試料之正面之複數個測定位置，基於上述檢測器測定出之螢光X射線之強度進行分析； 至少一個背景修正蓋，其具有沿上述試料載台之外緣之一部分之形狀的外緣部分，相鄰於上述試料載台之外側，正面配置在與上述試料載台之正面大致同一平面；及 移動機構，其以向上述試料之正面之任意測定位置照射上述1次X射線之方式，使上述試料載台移動；且 上述移動機構使上述背景修正蓋隨著上述試料載台之移動而移動，於測定位置之上述試料之背面無上述試料載台之情形時，使上述背景修正蓋移動至該測定位置之上述試料之背面。
2. 如請求項1之螢光X射線分析裝置，其中上述背景修正蓋以與上述試料載台相同之材質形成。
3. 如請求項1或2之螢光X射線分析裝置，其中上述試料載台具有與上述試料之一部分抵接之突出之保持部。
4. 如請求項1或2之螢光X射線分析裝置，其中 上述移動機構具有被旋轉驅動之三重太陽軸、固定於上述三重太陽軸之太陽臂、於上述太陽臂之旋轉端部旋轉自如地受支持之雙重行星軸、固定於上述雙重行星軸之行星臂、及於上述行星臂之旋轉端部旋轉自如地受支持之試料軸；且 上述試料載台固定於上述試料軸； 上述背景修正蓋固定於上述行星臂。
5. 如請求項1或2之螢光X射線分析裝置，其中 上述移動機構具有： XY載台，其在與上述試料載台及上述背景修正蓋之正面平行之XY平面內，使上述試料載台移動至向上述測定位置照射上述1次X射線之位置；及 旋轉機構，其使上述背景修正蓋以上述試料載台之中央為軸而旋轉。
6. 如請求項1或2之螢光X射線分析裝置，其中 自上述試料載台之中心至外緣之距離，小於自上述試料之中心至外緣之距離；且 自上述試料載台之中心至上述背景修正蓋之端部之距離，大於自上述試料之中心至外緣之距離。
7. 如請求項1或2之螢光X射線分析裝置，其中上述分析部具有自上述檢測器測定出之測定強度減去背景強度而進行修正之修正部。
8. 如請求項1或2之螢光X射線分析裝置，其中 上述試料載台為圓形狀；且 上述背景修正蓋中沿上述試料載台之外緣之一部分之形狀的外緣部分，係沿圓形狀之上述試料載台之外緣之弧狀。
9. 如請求項1或2之螢光X射線分析裝置，其具有：試料檢測部，其於上述試料為具有缺口部之圓形狀之情形時，檢測配置於較上述試料載台之外緣更外側之上述試料之該缺口部之位置。