(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023181812
(43)【公開日】2023-12-25
(54)【発明の名称】蛍光Ｘ線分析装置
(51)【国際特許分類】
G01N 23/223 20060101AFI20231218BHJP
【ＦＩ】
G01N23/223
【審査請求】有
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022095157
(22)【出願日】2022-06-13
(71)【出願人】
【識別番号】000250339
【氏名又は名称】株式会社リガク
(74)【代理人】
【識別番号】110000154
【氏名又は名称】弁理士法人はるか国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】川上 裕幸
【テーマコード（参考）】
2G001
【Ｆターム（参考）】
2G001AA01
2G001BA04
2G001CA01
2G001EA01
2G001EA03
2G001FA08
2G001GA01
2G001PA11
2G001PA12
2G001PA13
2G001SA29
(57)【要約】
【課題】薄い板状試料の背面の状態を一様にすることによって、測定位置による測定条件の相違が生じない蛍光Ｘ線分析装置を提供する。
【解決手段】蛍光Ｘ線分析装置であって、板状の試料の表面に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、蛍光Ｘ線の強度を測定する検出器と、試料が載置される試料ステージと、試料の表面の複数の測定位置において分析を行う分析部と、試料ステージの外縁の一部に沿った形状の外縁部分を有し、試料ステージの外側に隣接して表面が試料ステージの表面と略同一面に配置されるバックグラウンド補正カバーと、試料の表面の任意の測定位置に１次Ｘ線が照射されるように試料ステージを移動させる移動機構とを備え、移動機構は、バックグラウンド補正カバーを、試料ステージの移動にしたがって移動させ、測定位置における試料の背面に試料ステージがない場合に、測定位置における試料の背面にバックグラウンド補正カバーを移動させる。
【選択図】図２
【解決手段】蛍光Ｘ線分析装置であって、板状の試料の表面に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、蛍光Ｘ線の強度を測定する検出器と、試料が載置される試料ステージと、試料の表面の複数の測定位置において分析を行う分析部と、試料ステージの外縁の一部に沿った形状の外縁部分を有し、試料ステージの外側に隣接して表面が試料ステージの表面と略同一面に配置されるバックグラウンド補正カバーと、試料の表面の任意の測定位置に１次Ｘ線が照射されるように試料ステージを移動させる移動機構とを備え、移動機構は、バックグラウンド補正カバーを、試料ステージの移動にしたがって移動させ、測定位置における試料の背面に試料ステージがない場合に、測定位置における試料の背面にバックグラウンド補正カバーを移動させる。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状の試料の表面に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記１次Ｘ線が照射された前記試料から発生する蛍光Ｘ線の強度を測定する検出器と、
前記試料が載置される試料ステージと、
前記試料の表面の複数の測定位置において、前記検出器が測定した蛍光Ｘ線の強度に基づいて分析を行う分析部と、
前記試料ステージの外縁の一部に沿った形状の外縁部分を有し、前記試料ステージの外側に隣接して、表面が前記試料ステージの表面と略同一面に配置される少なくとも一つのバックグラウンド補正カバーと、
前記試料の表面の任意の測定位置に前記１次Ｘ線が照射されるように前記試料ステージを移動させる移動機構と、
を備え、
前記移動機構は、前記バックグラウンド補正カバーを、前記試料ステージの移動にしたがって移動させ、測定位置における前記試料の背面に前記試料ステージがない場合に、該測定位置における前記試料の背面に前記バックグラウンド補正カバーを移動させる、
ことを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置。
前記１次Ｘ線が照射された前記試料から発生する蛍光Ｘ線の強度を測定する検出器と、
前記試料が載置される試料ステージと、
前記試料の表面の複数の測定位置において、前記検出器が測定した蛍光Ｘ線の強度に基づいて分析を行う分析部と、
前記試料ステージの外縁の一部に沿った形状の外縁部分を有し、前記試料ステージの外側に隣接して、表面が前記試料ステージの表面と略同一面に配置される少なくとも一つのバックグラウンド補正カバーと、
前記試料の表面の任意の測定位置に前記１次Ｘ線が照射されるように前記試料ステージを移動させる移動機構と、
を備え、
前記移動機構は、前記バックグラウンド補正カバーを、前記試料ステージの移動にしたがって移動させ、測定位置における前記試料の背面に前記試料ステージがない場合に、該測定位置における前記試料の背面に前記バックグラウンド補正カバーを移動させる、
ことを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項2】
前記バックグラウンド補正カバーは、前記試料ステージと同じ材質で形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項3】
前記試料ステージは、前記試料の一部と当接する突出した保持部を有する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項4】
前記移動機構は、回転駆動される三重太陽軸と、前記三重太陽軸に固定された太陽アームと、前記太陽アームの回転端部に回転自在に支持された二重遊星軸と、前記二重遊星軸に固定された遊星アームと、前記遊星アームの回転端部に回転自在に支持された試料軸と、を有し、
前記試料ステージは、前記試料軸に固定され、
前記バックグラウンド補正カバーは、前記遊星アームに固定される、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
前記試料ステージは、前記試料軸に固定され、
前記バックグラウンド補正カバーは、前記遊星アームに固定される、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項5】
前記移動機構は、
前記試料ステージ及び前記バックグラウンド補正カバーの表面と平行なＸＹ平面内において、前記１次Ｘ線が前記測定位置に照射される位置に前記試料ステージを移動させるＸＹステージと、
前記バックグラウンド補正カバーを前記試料ステージの中央を軸として回転させる回転機構と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
前記試料ステージ及び前記バックグラウンド補正カバーの表面と平行なＸＹ平面内において、前記１次Ｘ線が前記測定位置に照射される位置に前記試料ステージを移動させるＸＹステージと、
前記バックグラウンド補正カバーを前記試料ステージの中央を軸として回転させる回転機構と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項6】
前記試料ステージの中心から外縁までの距離は、前記試料の中心から外縁までの距離より小さく、
前記試料ステージの中心から前記バックグラウンド補正カバーの端部までの距離は、前記試料の中心から外縁までの距離より大きい、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
前記試料ステージの中心から前記バックグラウンド補正カバーの端部までの距離は、前記試料の中心から外縁までの距離より大きい、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項7】
前記分析部は、前記検出器が測定した測定強度からバックグラウンド強度を差し引いて補正する補正部を有する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項8】
前記試料ステージは、円形状であり、
前記バックグラウンド補正カバーにおける前記試料ステージの外縁の一部に沿った形状の外縁部分は、円形状の前記試料ステージの外縁に沿った弧状である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
前記バックグラウンド補正カバーにおける前記試料ステージの外縁の一部に沿った形状の外縁部分は、円形状の前記試料ステージの外縁に沿った弧状である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項9】
前記試料が切り欠き部を有する円形状である場合に、前記試料ステージの外縁より外に配置された前記試料の該切り欠き部の位置を検出する試料検出部を有する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、薄い板状試料の任意の測定位置を測定する蛍光Ｘ線分析装置に関する。
【背景技術】
【0002】
試料に含まれる元素や当該元素の濃度を測定する装置として、蛍光Ｘ線分析装置が知られている。蛍光Ｘ線分析を行う際、試料が試料ステージに配置され、所望の測定位置に１次Ｘ線が照射されるように、試料ステージの位置が制御される。そして、蛍光Ｘ線分析装置は、１次Ｘ線を試料に照射した際に発生する蛍光Ｘ線の強度に基づいて試料に含まれる元素等を分析する。
【0003】
ここで、試料がシリコンウェハなどの薄い板状試料である場合に、照射される１次Ｘ線が試料を透過し、試料ステージで発生する蛍光Ｘ線や散乱線が測定する蛍光Ｘ線強度のバックグラウンドとなり、分析結果に影響を与えるおそれがある。また、試料の下側に試料ステージが存在する測定位置と、存在しない測定位置では、バックグラウンドとなる蛍光Ｘ線や散乱線による影響が異なるため、測定位置によって測定条件に相違が生じてしまう。
【0004】
例えば、下記特許文献１は、試料ステージに切り欠き部が形成されていても、測定位置に応じたバックグラウンド補正を行うことにより、測定位置による測定条件の相違を低減する多元素同時型蛍光Ｘ線分析装置を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2017-161276号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記特許文献１では、測定位置に応じたバックグラウンド強度を予め測定しておいて、実際の分析時における各測測定位置の測定強度からそれぞれ対応するバックグラウンド強度を差し引くことにより、測定位置によって生じる測定条件の相違を低減させている。しかしながら、試料の各測定位置において背面に試料ステージが存在するか否かによって、測定強度が影響を受けることは避けられない。
【0007】
また、シリコンウェハなどの半導体基板の径は大型化しているが、限られた装置内スペースでの可動範囲の確保やコスト面などを考慮すると、試料ステージをなるべく小さくすることが望ましい。しかし、試料が載置される試料ステージよりも試料の方が大きい場合、試料の背面に試料ステージが存在する領域と存在しない領域が生じてしまう。
【0008】
本開示は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、薄い板状試料の背面の状態を一様にすることによって、測定位置による測定条件の相違が生じない蛍光Ｘ線分析装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
（１）本開示の一側面に係る蛍光Ｘ線分析装置は、板状の試料の表面に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、前記１次Ｘ線が照射された前記試料から発生する蛍光Ｘ線の強度を測定する検出器と、前記試料が載置される試料ステージと、前記試料の表面の複数の測定位置において、前記検出器が測定した蛍光Ｘ線の強度に基づいて分析を行う分析部と、前記試料ステージの外縁の一部に沿った形状の外縁部分を有し、前記試料ステージの外側に隣接して、表面が前記試料ステージの表面と略同一面に配置される少なくとも一つのバックグラウンド補正カバーと、前記試料の表面の任意の測定位置に前記１次Ｘ線が照射されるように前記試料ステージを移動させる移動機構と、を備え、前記移動機構は、前記バックグラウンド補正カバーを、前記試料ステージの移動にしたがって移動させ、測定位置における前記試料の背面に前記試料ステージがない場合に、該測定位置における前記試料の背面に前記バックグラウンド補正カバーを移動させる、ことを特徴とする。
【0010】
（２）本開示の上記態様において、前記バックグラウンド補正カバーは、前記試料ステージと同じ材質で形成されている、ことを特徴とする。
【0011】
（３）本開示の上記態様において、前記試料ステージは、前記試料の一部と当接する突出した保持部を有する、ことを特徴とする。
【0012】
（４）本開示の上記態様において、前記移動機構は、回転駆動される三重太陽軸と、前記三重太陽軸に固定された太陽アームと、前記太陽アームの回転端部に回転自在に支持された二重遊星軸と、前記二重遊星軸に固定された遊星アームと、前記遊星アームの回転端部に回転自在に支持された試料軸と、を有し、前記試料ステージは、前記試料軸に固定され、前記バックグラウンド補正カバーは、前記遊星アームに固定される、ことを特徴とする。
【0013】
（５）本開示の上記態様において、前記移動機構は、前記試料ステージ及び前記バックグラウンド補正カバーの表面と平行なＸＹ平面内において、前記１次Ｘ線が前記測定位置に照射される位置に前記試料ステージを移動させるＸＹステージと、前記バックグラウンド補正カバーを前記試料ステージの中央を軸として回転させる回転機構と、を有することを特徴とする。
【0014】
（６）本開示の上記態様において、前記試料ステージの中心から外縁までの距離は、前記試料の中心から外縁までの距離より小さく、前記試料ステージの中心から前記バックグラウンド補正カバーの端部までの距離は、前記試料の中心から外縁までの距離より大きい、ことを特徴とする。
【0015】
（７）本開示の上記態様において、前記分析部は、前記検出器が測定した測定強度からバックグラウンド強度を差し引いて補正する補正部を有する、ことを特徴とする。
【0016】
（８）本開示の上記態様において、前記試料ステージは、円形状であり、前記バックグラウンド補正カバーにおける前記試料ステージの外縁の一部に沿った形状の外縁部分は、円形状の前記試料ステージの外縁に沿った弧状である、ことを特徴とする。
【0017】
（９）本開示の上記態様において、前記試料が切り欠き部を有する円形状である場合に、前記試料ステージの外縁より外に配置された前記試料の該切り欠き部の位置を検出する試料検出部を有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本開示によれば、試料の背面の状態を一様にすることによって、測定位置によって測定条件の相違が生じない蛍光Ｘ線分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】蛍光Ｘ線分析装置の概略の一例を示す図である。
【図2】円形の基板である試料が試料ステージに配置された状態を示す上面図及び側面図である。
【図3】第１実施形態に係る移動機構を説明するための図である。
【図4A】測定位置が(0mm,0度)である場合の移動機構、試料ステージ及びバックグラウンド補正カバーの位置関係を示す図である。
【図4B】測定位置が(75mm,0度)である場合の移動機構、試料ステージ及びバックグラウンド補正カバーの位置関係を示す図である。
【図4C】測定位置が(100mm,0度)である場合の移動機構、試料ステージ及びバックグラウンド補正カバーの位置関係を示す図である。
【図4D】測定位置が(150mm,0度)である場合の移動機構、試料ステージ及びバックグラウンド補正カバーの位置関係を示す図である。
【図5A】測定位置が(0mm,60度)である場合の移動機構、試料ステージ及びバックグラウンド補正カバーの位置関係を示す図である。
【図5B】測定位置が(75mm,60度)である場合の移動機構、試料ステージ及びバックグラウンド補正カバーの位置関係を示す図である。
【図5C】測定位置が(100mm,60度)である場合の移動機構、試料ステージ及びバックグラウンド補正カバーの位置関係を示す図である。
【図5D】測定位置が(150mm,60度)である場合の移動機構、試料ステージ及びバックグラウンド補正カバーの位置関係を示す図である。
【図6A】測定位置が(0mm,-60度)である場合の移動機構、試料ステージ及びバックグラウンド補正カバーの位置関係を示す図である。
【図6B】測定位置が(75mm,-60度)である場合の移動機構、試料ステージ及びバックグラウンド補正カバーの位置関係を示す図である。
【図6C】測定位置が(100mm,-60度)である場合の移動機構、試料ステージ及びバックグラウンド補正カバーの位置関係を示す図である。
【図6D】測定位置が(150mm,-60度)である場合の移動機構、試料ステージ及びバックグラウンド補正カバーの位置関係を示す図である。
【図7】第２実施形態に係る移動機構を説明するための図である。
【図8】試料ステージ及びバックグラウンド補正カバーの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
[第１実施形態]
以下、本開示を実施するための好適な実施の形態（以下、実施形態という）を説明する。図１は、蛍光Ｘ線分析装置１００の概略の一例を示す図である。図１に示すように、蛍光Ｘ線分析装置１００は、Ｘ線源１０２と、試料ステージ１０４と、バックグラウンド補正カバー１０８と、移動機構１１０と、分光素子１１２と、検出器１１４と、ゴニオメータ１１６と、計数器１１８と、情報処理部１２０と、試料検出部と、を有する。
以下、本開示を実施するための好適な実施の形態（以下、実施形態という）を説明する。図１は、蛍光Ｘ線分析装置１００の概略の一例を示す図である。図１に示すように、蛍光Ｘ線分析装置１００は、Ｘ線源１０２と、試料ステージ１０４と、バックグラウンド補正カバー１０８と、移動機構１１０と、分光素子１１２と、検出器１１４と、ゴニオメータ１１６と、計数器１１８と、情報処理部１２０と、試料検出部と、を有する。
【0021】
Ｘ線源１０２は、試料１２８の表面に１次Ｘ線１３０を照射して、試料１２８から蛍光Ｘ線を発生させる。ここで、１次Ｘ線１３０の一部は試料１２８を透過し、試料１２８の背面に存在する試料ステージ１０４またはバックグラウンド補正カバー１０８に到達して蛍光Ｘ線や散乱線を発生させる。そして当該蛍光Ｘ線や散乱線は、再度試料１２８を透過し、試料１２８で発生する蛍光Ｘ線と共にバックグラウンドとして測定される。
【0022】
なお、Ｘ線源１０２は、試料ステージ１０４等が配置された試料室（図示なし）内の所定の位置に１次Ｘ線１３０を照射する。Ｘ線源１０２は、照射位置を変更することが可能な構成としてもよいが、第１実施形態においては、Ｘ線源１０２の位置が固定され、Ｘ線源１０２が後述する３重太陽軸２０６（図２等参照）の位置（後述する原点Ｏ）にのみ１次Ｘ線１３０を照射できる構成である場合について説明する。
【0023】
試料ステージ１０４は、試料１２８が載置され、移動機構１１０により試料１２８の表面の任意の測定位置に１次Ｘ線１３０が照射されるように試料１２８を移動させる。具体的には、例えば、試料ステージ１０４は、円形状であって、試料ステージ１０４の表面から鉛直方向に向かって突出し、試料１２８を試料ステージ１０４の表面と平行に例えば１０ｍｍの間隔を開けて保持する保持部１０６を有する。保持部１０６は、少なくとも３点以上で試料１２８を保持する。試料ステージ１０４は、上面から見て２本以上の直線や円状、円弧状であって、側面から見て凸部などの形状を有する保持部１０６を有してもよい。試料ステージ１０４の詳細については後述する。
【0024】
バックグラウンド補正カバー１０８は、試料ステージ１０４の外側に隣接して配置可能であり、試料ステージ１０４の外縁の一部に沿った形状の外縁部分を有する。具体的には、例えば、バックグラウンド補正カバー１０８における試料ステージ１０４の外縁の一部に沿った形状の外縁部分は、円形状の試料ステージ１０４の外縁に沿った円弧状の部分である。本実施形態では、バックグラウンド補正カバー１０８は、２個設けられる。２個のバックグラウンド補正カバー１０８は、当該円弧上の外縁部分が円形状の試料ステージ１０４の外縁部に沿うように、移動機構１１０によってそれぞれ配置される。ここではバックグラウンド補正カバー１０８と試料ステージ１０４を移動させる移動機構１１０を１つの機構として説明しているが、別々の機構で移動させてもよい。
【0025】
また、試料ステージ１０４の表面とバックグラウンド補正カバー１０８の表面は略同一面に配置される。これにより、試料１２８と試料ステージ１０４とが平面視で重なる領域と、試料１２８とバックグラウンド補正カバー１０８とが平面視で重なる領域と、における試料１２８を透過した１次Ｘ線１３０により発生する蛍光Ｘ線や散乱線による影響を、略均等にすることができる。
【0026】
ここで、略同一面とは、蛍光Ｘ線分析の精度に与える影響において、試料ステージ１０４の表面における散乱線等の影響と、バックグラウンド補正カバー１０８の表面における散乱線等の影響と、が均等になる程度に同一の高さであることを表す。従って、試料ステージ１０４の表面とバックグラウンド補正カバー１０８の表面の高さの相違が、蛍光Ｘ線分析の精度に影響を与えない程度の相違であれば、試料ステージ１０４の表面とバックグラウンド補正カバー１０８の表面は略同一面であるとみなすことができる。なお、上記蛍光Ｘ線や散乱線の影響を均等にするために、バックグラウンド補正カバー１０８は、試料ステージ１０４と同じ材質で形成されることが望ましい。
【0027】
移動機構１１０は、試料１２８の表面の任意の測定位置に１次Ｘ線が照射されるようにＸ線源１０２による照射位置または試料ステージ１０４を移動させる。また、移動機構１１０は、バックグラウンド補正カバー１０８を、試料ステージ１０４の移動にしたがって移動させ、測定位置における試料１２８の背面に試料ステージ１０４がない場合に、該測定位置における試料１２８の背面にバックグラウンド補正カバー１０８を移動させる。移動機構１１０の詳細については後述する。
【0028】
分光素子１１２は、蛍光Ｘ線を分光する。具体的には、例えば、分光素子１１２は、試料１２８から発生した複数の波長の蛍光Ｘ線のうち、ブラッグの条件式を満たす特定の波長のＸ線のみを分光する。
【0029】
検出器１１４は、分光素子１１２によって分光された蛍光Ｘ線の強度を測定する。具体的には、例えば、検出器１１４は、シンチレーションカウンタである。検出器１１４は、蛍光Ｘ線の強度を測定し、測定した蛍光Ｘ線のエネルギーに応じた波高値を有するパルス信号を出力する。
【0030】
分光素子１１２及び検出器１１４は、ゴニオメータ１１６によって、一定の角度関係を保ちながら回動する。具体的には、分光素子１１２は、分光素子１１２表面に対する蛍光Ｘ線の入射角度θが所定の範囲内で変化するように、ゴニオメータ１１６によって回動する。なお、入射角度θは、試料１２８から発生した蛍光Ｘ線の進む方向と分光素子１１２表面との成す角度である。蛍光Ｘ線は分光素子１１２により回折され、ブラッグの条件式を満たす蛍光Ｘ線（すなわち出射角度θである蛍光Ｘ線）が出射する。検出器１１４は、ゴニオメータ１１６によって、分光素子１１２から出射角度θで出射された蛍光Ｘ線が入射される位置に移動する。
【0031】
計数器１１８は、検出器１１４から出力されるパルス信号を、波高値に応じて計数する。具体的には、例えば、計数器１１８は、検出器１１４の測定強度として出力されるパルス信号を波高値に応じて計数し、Ｘ線強度として情報処理部１２０に出力する。
【0032】
試料検出部は、試料１２８の配置された向きを検出する。具体的には、試料１２８が切り欠き部２０４を有し、試料ステージ１０４より大きな円形状の形状である場合に、試料検出部１２６は、試料ステージ１０４に配置された試料１２８の該切り欠き部２０４の位置を検出する。例えば、試料検出部は、ビームセンサなどの透過型センサであって、光源１２６と受光部１２７を含む。切り欠き部２０４は、例えば円形状の基板の外周の一部に設けられたいわゆるノッチである。光源１２６は、試料ステージ１０４の上方または下方より試料１２８の外縁に沿ってレーザ１３２などの光ビームを照射し、試料１２８を挟み対向する受光部１２７で受光することにより、試料ステージ１０４上に配置された試料１２８の切り欠き部２０４の位置を検出する。これにより、試料検出部は、試料ステージ１０４上の試料１２８の向きを検出できる。なお、図１では、試料検出部が基板の上方と下方に配置される場合の一例を記載しているが、試料検出部は基板の側方に配置されてもよいし、切り欠き部２０４の位置を検出できればビームセンサ以外のセンサであってもよい。
【0033】
情報処理部１２０は、蛍光Ｘ線分析装置１００の各部の動作を制御するとともに、試料１２８の分析を行う。具体的には、例えば、情報処理部１２０は、コンピュータであって、移動機構１１０、ゴニオメータ１１６、試料検出部の動作を制御する。また、情報処理部１２０は分析部１２２を含み、分析部１２２は、計数器１１８の出力に基づく蛍光Ｘ線スペクトルを取得する。さらに、分析部１２２は、蛍光Ｘ線スペクトルに基づいて、試料１２８に含まれる元素を分析する。この際、分析部１２２は、検量線法やファンダメンタルパラメータ法などの既知の手法を用いて、試料１２８の分析を行う。
【0034】
図１に示すように、分析部１２２は、補正部１２４を有していてもよい。補正部１２４は、検出器１１４が測定した測定強度からバックグラウンド強度を差し引く補正をおこなう。具体的には、例えば、まず、分析対象である元素が含まれていないブランク試料が試料ステージ１０４に配置される。そして、ブランク試料に対して１次Ｘ線１３０が照射され、分析元素に起因するエネルギーの測定強度が測定される。補正部１２４は、当該測定強度を記憶する。次に、分析対象である元素が含まれた分析試料が試料ステージ１０４に配置される。そして、分析試料に対して１次Ｘ線１３０が照射され、分析元素に起因するエネルギーの測定強度が測定される。補正部１２４は、当該測定強度から、予め記憶した測定強度を差し引くことにより補正を行う。なお、補正部１２４は、既知の他の方法を用いてバックグラウンド補正を行ってもよい。
【0035】
本開示によれば、後述するように、試料１２８のどの位置を測定する場合でも、当該測定位置の背面に試料ステージ１０４またはバックグラウンド補正カバー１０８を配置することができる。そのため、ブランク試料の１か所の測定位置におけるバックグラウンド強度を記憶しておけば、分析試料の全ての測定位置においてバックグラウンド補正を行うことができる。
【0036】
なお、図１に示す波長分散型の蛍光Ｘ線分析装置１００は分光素子１１２と検出器１１４を回動させる走査型であるが、ゴニオメータ１１６を用いず分光素子１１２と検出器１１４が固定された単元素分析用装置や多元素同時型装置であってもよい。また、蛍光Ｘ線分析装置１００はエネルギー分散型であってもよい。蛍光Ｘ線分析装置１００がエネルギー分散型である場合、分光素子１１２及びゴニオメータ１１６は含まれず、検出器１１４には、ＳＤＤ（Silicon Drift Detector）検出器等の半導体検出器を用いる。
【0037】
続いて、第１実施形態における移動機構１１０、試料ステージ１０４、バックグラウンド補正カバー１０８及び搬送アーム２０２の詳細について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、搬送アーム２０２によって、円形の基板である試料１２８が試料ステージ１０４に配置された状態を示す上面図及び側面図である。図３は図２のIII-III断面の詳細を示す図である（搬送アーム２０２及び試料１２８は図示なし）。なお、III-III断面においてはバックグラウンド補正カバー１０８は表れないが、図３においては、試料ステージ１０４との位置関係を理解しやすいように、バックグラウンド補正カバー１０８を破線で示している。
【0038】
移動機構１１０は、回転駆動される３重太陽軸２０６と、３重太陽軸２０６に固定された太陽アーム２０８と、太陽アーム２０８の回転端部に回転自在に支持された２重遊星軸２１０と、２重遊星軸２１０に固定された遊星アーム２１２と、遊星アーム２１２の回転端部に回転自在に支持された試料軸２１４と、を有する。
【0039】
具体的には、３重太陽軸２０６は、図示しない駆動モータによりそれぞれ独立して回転駆動される第１太陽軸３０２、第２太陽軸３０４および第３太陽軸３０６を備えた３重軸である。以下、試料ステージ１０４の表面が存在するＸＹ平面（図２上面図の右方向をＸ軸方向、上方向をＹ軸方向）において、３重太陽軸２０６の位置を、測定位置とし、原点Ｏとする。太陽アーム２０８は、第３太陽軸３０６に固定された箱状のアームである。２重遊星軸２１０は、太陽アーム２０８の回転端部に回転自在に支持された第１遊星軸３０８と、第１遊星軸３０８に対して回転自在に設けられた第２遊星軸３１０を備えた２重軸である。以下、ＸＹ平面において、２重遊星軸２１０の位置を、Ａとする。
【0040】
太陽アーム２０８内部には、第１太陽歯車３１２と、第１アイドラ歯車３１４と、第１遊星歯車３１６と、第２太陽歯車３１８と、第２アイドラ歯車３２０と、第２遊星歯車３２２と、が配置される。具体的には、第１太陽歯車３１２は、第２太陽軸３０４に固定される。第１遊星歯車３１６は、第１遊星軸３０８に固定され、第１太陽歯車３１２と第１アイドラ歯車３１４を介して連動して回転される。第２太陽歯車３１８は、第１太陽軸３０２に固定される。第２遊星歯車３２２は、第２遊星軸３１０に固定され、第２太陽歯車３１８と第２アイドラ歯車３２０を介して連動して回転される。
【0041】
遊星アーム２１２は、第２遊星軸３１０に固定された箱状のアームである。遊星アーム２１２内部には、第３遊星歯車３２４と、第３アイドラ歯車３２６と、試料歯車３２８と、が配置される。具体的には、第３遊星歯車３２４は、第１遊星軸３０８に固定される。試料歯車３２８は、試料軸２１４に固定され、第３遊星歯車３２４と第３アイドラ歯車３２６連動して回転される。
【0042】
試料軸２１４は、遊星アーム２１２の回転端部に回転自在に支持される。以下、ＸＹ平面において、試料軸２１４の位置を、Ｂとする。また、第１アイドラ歯車３１４と第２アイドラ歯車３２０は、それぞれ太陽アーム２０８に回転自在に支持された第１アイドラ軸３１５と第２アイドラ軸３２１に固定される。第３アイドラ歯車３２６は、遊星アーム２１２に回転自在に支持された第３アイドラ軸３２７に固定される。試料ステージ１０４は、試料軸２１４に固定され、バックグラウンド補正カバー１０８は、遊星アーム２１２に固定される。
【0043】
３重太陽軸２０６は、試料室の底面に軸受け３３０によって試料室内部の密閉性を保持しつつ回転自在に支持されている。同様に、第１遊星軸３０８、第２遊星軸３１０、第１アイドラ軸３１５及び第２アイドラ軸３２１は軸受け３３１～３３４によって、箱状の太陽アーム２０８の密閉性を保持しつつ回転自在に支持されている。同様に、第３アイドラ軸３２７及び試料軸２１４は軸受け３３５～３３７によって、箱状の遊星アーム２１２の密閉性を保持しつつ回転自在に支持されている。
【0044】
また、太陽アーム２０８、２重遊星軸２１０、遊星アーム２１２、試料軸２１４および試料ステージ１０４は、円形状の試料１２８の中心と試料ステージ１０４の中心とが合致するように試料ステージ１０４に載せられる試料１２８とともに、試料室内に配置される。移動機構１１０は、３重太陽軸２０６のみに支持され、第３太陽軸３０６は、軸受け３３０によって、回転自在に支持されている。さらに、３重軸たる３重太陽軸２０６および２重軸たる２重遊星軸２１０において、各同心軸間も、図示しない軸受けによって密閉性を保持しつつ回転自在に支持されている。
【0045】
そして、第１実施形態の移動機構１１０においては、３重太陽軸２０６から２重遊星軸２１０までの距離と２重遊星軸２１０から試料軸２１４までの距離が等しく設定される。また、第１太陽歯車３１２と第１遊星歯車３１６とのギア比は１対１に設定される。第２太陽歯車３１８と第２遊星歯車３２２とのギア比は２対１に設定される。第３遊星歯車３２４と試料歯車３２８とのギア比は１対１に設定される。
【0046】
試料ステージ１０４は、円形状であって、６個の保持部１０６を有する。具体的には、例えば、試料ステージ１０４は半径100mmの円形状であって、円形状の試料ステージ１０４の外縁近傍に、６０度の間隔で均等に配置された６個の保持部１０６を有する。各保持部１０６は、試料ステージ１０４の表面から鉛直方向に向かって伸びる突起状の形状であって、頂部が試料１２８の裏面に当接することで試料１２８を保持する。さらに、試料ステージ１０４の中央部に静電チャックを設け、試料１２８を吸着して保持してもよい。
【0047】
バックグラウンド補正カバー１０８は、試料ステージ１０４の外側に隣接して配置可能であり、試料ステージ１０４の外縁の一部に沿った形状の外縁部分を有する。具体的には、例えば、バックグラウンド補正カバー１０８は、略半月状の形状であって、円形状の試料ステージ１０４の外縁の一部に沿った円弧状の外縁部分（試料ステージ１０４に隣接する内側の外縁部分）と、反対側の円弧状の外縁部分（外側の外縁部分）とを有する。本実施形態では、バックグラウンド補正カバー１０８は、バックグラウンド補正カバー１０８Ａとバックグラウンド補正カバー１０８Ｂを含む。以下、バックグラウンド補正カバー１０８Ａの試料ステージ１０４に隣接する内側の外縁部分の中央部をＣとし、外側の外縁部分の中央部をＤとする。
【0048】
バックグラウンド補正カバー１０８Ａは、線分ＢＣが線分ＡＢに対して、位置Ｂを中心として反時計回りに45度回転した位置となるように遊星アーム２１２に固定される。なお、線分ＡＢは遊星アーム２１２の長手方向の中心線であり、線分ＢＣは、バックグラウンド補正カバー１０８Ａの内側の外縁部分の中央部Ｃと試料軸２１４の位置Ｂを結んだ線（バックグラウンド補正カバー１０８Ａの中心線）である。バックグラウンド補正カバー１０８Ｂは、線分ＡＢを対称線としてバックグラウンド補正カバー１０８Ａと対称な位置に遊星アーム２１２に固定される。すなわち、バックグラウンド補正カバー１０８Ｂは、バックグラウンド補正カバー１０８Ａを位置Ｂを中心として時計回りに90度回転した位置に固定される。また、バックグラウンド補正カバー１０８Ａの内側の外縁部分の中心Ｃと試料軸２１４の位置Ｂとの距離が、試料ステージ１０４の半径と略同一となるように、バックグラウンド補正カバー１０８は遊星アーム２１２に固定される。さらに、バックグラウンド補正カバー１０８Ａの内側の外縁部分の中央部Ｃと外側の外縁部分の中央部をＤとの距離が、試料１２８の半径と試料ステージ１０４の半径の差分より大きくなるように設定される。また、バックグラウンド補正カバー１０８Ａとバックグラウンド補正カバー１０８Ｂの形状は同一である。
【0049】
上記バックグラウンド補正カバー１０８によれば、試料ステージ１０４の中心から外縁までの距離が、試料１２８の中心から外縁までの距離より小さい場合であっても、その差分が線分ＣＤの長さよりも小さければ試料１２８の背面の状態が一様な環境下で測定を行うことができる。すなわち、試料ステージ１０４の中心Ｂからバックグラウンド補正カバー１０８の端部Ｄまでの距離を、試料１２８の中心から外縁までの距離（試料１２８の半径）より大きくすることにより、試料１２８の背面の状態を一様にすることができる。例えば、試料ステージ１０４の半径を100mm、ＣＤの距離を80mmとした場合、試料ステージ１０４よりも大きい試料１２８であっても、半径180mmまでの円形の試料１２８について、本開示を適用することができる。
【0050】
搬送アーム２０２は、試料１２８を搬送する。具体的には、例えば、搬送アーム２０２は、ロードロック（図示なし）と試料ステージ１０４が配置された試料室（図示なし）の間で、試料１２８を搬送する。試料１２８を試料ステージ１０４の上に搬送する場合、搬送アーム２０２は、試料１２８を上に乗せた状態で、上面から見て円形状の試料１２８の中心と試料ステージ１０４の中心が同じ位置となるように、図２の右側から左側に向かって試料１２８を移動させる。この際、搬送アーム２０２は、円形状の試料ステージ１０４表面より上側（Ｚ軸方向）を移動する。搬送アーム２０２は、円形状の試料１２８の中心と試料ステージ１０４の中心が同じ位置となるように試料１２８を移動させた後、鉛直方向下向き（-Ｚ軸方向）に移動することで試料１２８を保持部１０６に保持させる。さらに、搬送アーム２０２は、保持部１０６によって形成された隙間（試料１２８の裏面と試料ステージ１０４表面の間の空間）を図２の左側から右側に向かって移動する。以上の手順により、試料１２８は、ロードロックから試料ステージ１０４の上に搬送される。試料１２８が試料ステージ１０４からロードロックに搬送される場合、上記と逆の手順が実行される。
【0051】
上記のように、搬送アーム２０２は、保持部１０６が形成する隙間により、試料１２８の表面に接することなく、ロードロックと試料室の間で試料１２８を搬送することができる。なお、搬送の方法はこれに限られず他の方法であってもよい。例えば、搬送アーム２０２は、試料１２８の表面を吸着して、ロードロックと試料室の間で試料１２８を搬送してもよい。当該構成によれば、試料ステージ１０４に設けられる保持部１０６を省略することができる。
【0052】
次に、移動機構１１０の動作について説明する。まず、第１太陽軸３０２を回転駆動する駆動モータ（図示なし）の回転を固定することにより、第２太陽歯車３１８の座標系Ｘ－Ｙに対する回転を固定し、第３太陽軸３０６を回転駆動する駆動モータを回転させた場合について考える。この場合、３重太陽軸２０６から２重遊星軸２１０までの距離と２重遊星軸２１０から試料軸２１４までの距離が等しく設定されていることから、試料ステージ１０４の中心はＸ軸上をＸ座標２ｄから－２ｄまで移動することができる（第１の原理）。なお２ｄは、３重太陽軸２０６から２重遊星軸２１０までの距離ＯＡと２重遊星軸２１０から試料軸２１４までの距離ＡＢの和である。
【0053】
次に、第１太陽軸３０２と第３太陽軸３０６を同じ方向に同じ角度だけ回転駆動させる、すなわち、第２太陽歯車３１８と太陽アーム２０８を一体化して回転させた場合について考える。この場合、太陽アーム２０８と遊星アーム２１２とのなす角度が維持されたまま、すなわち試料ステージ１０４の公転半径が維持されたまま、試料ステージ１０４は原点Ｏのまわりを公転する（第２の原理）。第１および第２の原理から、試料ステージ１０４の中心は、原点を中心とする半径２ｄの円内の任意の位置をとることできる。
【0054】
次に、第２太陽軸３０４を回転駆動する駆動モータの回転を固定することにより、第１太陽歯車３１２の座標系Ｘ－Ｙに対する回転を固定して、第２の原理に基づいて太陽アーム２０８と遊星アーム２１２を一体化した状態で回転させる場合について考える。この場合、第１太陽歯車３１２と第１遊星歯車３１６のギア比が１対１であることから、第１遊星歯車３１６および第３遊星歯車３２４の座標系Ｘ－Ｙにおける方向は維持される。同様に、第３アイドラ歯車３２６を介して第３遊星歯車３２４と連動する試料歯車３２８および試料ステージ１０４の座標系Ｘ－Ｙにおける方向も維持される。これは、第２太陽軸３０４を固定しておけば、第２の原理に基づいて試料ステージ１０４を原点まわりに公転させても、座標系Ｘ－Ｙにおける試料ステージ１０４の方向を維持できることを意味する。すなわち、試料ステージ１０４が座標系Ｘ－Ｙのどこにあっても、その位置を維持したまま、試料ステージ１０４の方向を任意に決めることができる（第３の原理）。
【0055】
上記第１の原理乃至第３の原理によれば、半径が２ｄ以下である試料１２８であれば、試料上の任意の測定位置が１次Ｘ線１３０の照射位置に位置するように、試料１２８を移動させることができる。
【0056】
続いて、図４Ａ乃至図６Ｄを参照しながら、各測定位置における移動機構１１０、試料ステージ１０４及びバックグラウンド補正カバー１０８の位置関係について説明する。なお、以下において、(rmm,θ度)である測定位置とは、試料１２８の中心からrmmの距離で、図面上の右方向を0度としたときに時計回りにθ度回転した位置を表す位置である。すなわち、(rmm,θ度)が表す位置は、試料ステージ１０４とともに移動する試料１２８の中心に対する相対的なものである。一方、原点Ｏは、絶対的に固定された位置（すなわち、試料ステージ１０４等が配置された試料室（図示なし）内の固定された位置）であって、１次Ｘ線が照射される測定位置である。従って、図４Ａ乃至図６Ｄに示す位置Ｏは全て試料室における同一の位置である。また、図２に示す状態、すなわち、太陽アーム２０８の中心線ＯＡ及び遊星アーム２１２の長手方向の中心線ＡＢがＸ軸上に位置し、３重太陽軸２０６の位置がＸＹ平面上で座標(-2ｄ,0)であって、バックグラウンド補正カバー１０８の中心線ＣＤがＸ軸から反時計回りに45度回転した状態を初期状態とする。また、初期状態では、切り欠き部２０４がＹ軸方向に位置するように試料１２８が配置されているものとする。
【0057】
図４Ａ乃至図４Ｄは、θを０度に固定し、rを0mm,75mm,100mm,150mmに変化させたときの移動機構１１０、試料ステージ１０４及びバックグラウンド補正カバー１０８の位置関係を示す図である。図４Ａに示すように、測定位置４０２が(0mm,0度)（すなわち試料１２８の中心）である場合、１次Ｘ線１３０が照射される原点Ｏに試料１２８の中心が位置するように、移動機構１１０は試料１２８を移動させる。従って、移動機構１１０は、試料軸２１４の位置Ｂが原点Ｏと一致するように試料１２８を移動させる。この状態では、太陽アーム２０８の中心線ＯＡ及び遊星アーム２１２の長手方向の中心線ＡＢがＹ軸上に位置する。また、バックグラウンド補正カバー１０８Ａ及びバックグラウンド補正カバー１０８Ｂは、上記のような位置関係で遊星アーム２１２に固定されている。従って、線分ＢＣが線分ＡＢに対して、位置Ｂを中心として反時計回りに45度回転した位置となるように、バックグラウンド補正カバー１０８Ａは配置される（図面上の位置Ｂの右下の位置）。また、バックグラウンド補正カバー１０８Ａを位置Ｂを中心として時計回りに90度回転した位置にバックグラウンド補正カバー１０８Ｂは配置される（図面上の位置Ｂの左下の位置）。図４Ａに示す状態では、試料１２８の測定位置４０２(0mm,0度)の背面に試料ステージ１０４が存在する。
【0058】
図４Ｂ乃至図４Ｄに示すように、測定位置４０２（位置Ｏ）が(75mm,0度),(100mm,0度),(150mm,0度)である場合、１次Ｘ線１３０が照射される原点Ｏに試料１２８の各測定位置が位置するように、移動機構１１０は試料１２８を移動させる。すなわち、太陽アーム２０８は、図４Ａに示す状態から時計回りに回転し、遊星アーム２１２は、図４Ａに示す状態から反時計回りに回転することで、試料ステージ１０４は、ＯとＢの距離がそれぞれ75mm,100mm,150mmとなる位置に移動する。なお、上記のように位置Ｏは試料室（図示なし）内の固定された位置であるため、図４Ｂ乃至図４Ｄに示す試料ステージ１０４は図４Ａに示す試料ステージ１０４の位置から図面の左側（－Ｘ軸方向）に移動している。また、バックグラウンド補正カバー１０８Ａ及びバックグラウンド補正カバー１０８Ｂは、上記のように遊星アーム２１２に固定されているため、遊星アーム２１２との位置関係を保持した状態で移動する。図４Ｂ及び図４Ｃに示す状態では、試料１２８の(75mm,0度)及び(100mm,0度)の背面に試料ステージ１０４が存在する。一方、図４Ｄに示す状態では、試料１２８の測定位置４０２(150mm,0度)の背面にバックグラウンド補正カバー１０８Ａが存在する。
【0059】
図５Ａ乃至図５Ｄは、θを60度に固定し、rを0mm,75mm,100mm,150mmに変化させたときの移動機構１１０、試料ステージ１０４及びバックグラウンド補正カバー１０８の位置関係を示す図である。図５Ａに示すように、測定位置４０２が(0mm,60度)（すなわち試料１２８の中心）である場合、１次Ｘ線１３０が照射される原点Ｏに試料１２８の中心が位置するように、移動機構１１０は試料１２８を移動させる。従って、移動機構１１０は、試料軸２１４の位置Ｂが原点Ｏと一致するように試料１２８を移動させる。この状態では、太陽アーム２０８の中心線ＯＡ及び遊星アーム２１２の長手方向の中心線ＡＢはＹ軸から位置Ｏを中心に時計回りに60度回転した位置にある。また、バックグラウンド補正カバー１０８Ａは、線分ＢＣが線分ＡＢに対して位置Ｂを中心として反時計回りに45度回転した位置となるように、配置される。バックグラウンド補正カバー１０８Ｂは、バックグラウンド補正カバー１０８Ａを位置Ｂを中心として90度回転した位置に配置される。図５Ａに示す状態では、試料１２８の測定位置４０２(0mm,60度)の背面に試料ステージ１０４が存在する。
【0060】
図５Ｂ乃至図５Ｄに示すように、測定位置４０２が(75mm,60度)、(100mm,60度)、(150mm,60度)である場合、１次Ｘ線１３０が照射される原点Ｏに試料１２８の各測定位置が位置するように、移動機構１１０は試料１２８を移動させる。すなわち、太陽アーム２０８は、図５Ａに示す状態から時計回りに回転し、遊星アーム２１２は、図５Ａに示す状態から反時計回りに回転することで、試料ステージ１０４は、ＯとＢの距離がそれぞれ75mm,100mm,150mmとなる位置に移動する。なお、上記のように位置Ｏは試料室（図示なし）内の固定された位置であるため、図５Ｂ乃至図５Ｄに示す試料ステージ１０４は図５Ａに示す試料ステージ１０４の位置から図面の左上側（－Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動している。また、バックグラウンド補正カバー１０８Ａ及びバックグラウンド補正カバー１０８Ｂは、上記のように遊星アーム２１２に固定されているため、遊星アーム２１２との位置関係を保持した状態で移動する。図５Ｂ及び図５Ｃに示す状態では、試料１２８の(75mm,60度)及び(100mm,60度)の背面に試料ステージ１０４が存在する。一方、図５Ｄに示す状態では、試料１２８の測定位置４０２(150mm,60度)の背面にバックグラウンド補正カバー１０８Ａが存在する。
【0061】
図６Ａ乃至図６Ｄは、θを-60度に固定し、rを0mm,75mm,100mm,150mmに変化させたときの移動機構１１０、試料ステージ１０４及びバックグラウンド補正カバー１０８の位置関係を示す図である。図６Ａに示すように、測定位置４０２が(0mm,-60度)（すなわち試料１２８の中心）である場合、１次Ｘ線１３０が照射される原点Ｏに試料１２８の中心が位置するように、移動機構１１０は試料１２８を移動させる。従って、移動機構１１０は、試料軸２１４の位置Ｂが原点Ｏと一致するように試料１２８を移動させる。この状態では、太陽アーム２０８の中心線ＯＡ及び遊星アーム２１２の長手方向の中心線ＡＢはＹ軸から位置Ｏを中心に反時計回りに60度回転した位置にある。また、バックグラウンド補正カバー１０８Ａは、線分ＢＣが線分ＡＢに対して位置Ｂを中心として反時計回りに45度回転した位置となるように、配置される。バックグラウンド補正カバー１０８Ｂは、バックグラウンド補正カバー１０８Ａを位置Ｂを中心として90度回転した位置に配置される。図６Ａに示す状態では、試料１２８の測定位置４０２(0mm,-60度)の背面に試料ステージ１０４が存在する。
【0062】
図６Ｂ乃至図６Ｄに示すように、測定位置４０２が(75mm,-60度)、(100mm,-60度)、(150mm,-60度)である場合、１次Ｘ線１３０が照射される原点Ｏに試料１２８の各測定位置が位置するように、移動機構１１０は試料１２８を移動させる。すなわち、太陽アーム２０８は、図６Ａに示す状態から反時計回りに回転し、遊星アーム２１２は、図６Ａに示す状態から時計回りに回転することで、試料ステージ１０４は、ＯとＢの距離がそれぞれ75mm,100mm,150mmとなる位置に移動する。なお、上記のように位置Ｏは試料室（図示なし）内の固定された位置であるため、図６Ｂ乃至図６Ｄに示す試料ステージ１０４は図６Ａに示す試料ステージ１０４の位置から図面の左下側（－Ｘ軸方向及び－Ｙ軸方向）に移動している。また、バックグラウンド補正カバー１０８Ａ及びバックグラウンド補正カバー１０８Ｂは、上記のように遊星アーム２１２に固定されているため、遊星アーム２１２との位置関係を保持した状態で移動する。図６Ｂ及び図６Ｃに示す状態では、試料１２８の(75mm,60度)及び(100mm,60度)の背面に試料ステージ１０４が存在する。一方、図６Ｄに示す状態では、試料１２８の測定位置４０２(150mm,60度)の背面にバックグラウンド補正カバー１０８Ｂが存在する。
【0063】
以上のように、２つのバックグラウンド補正カバー１０８を遊星アーム２１２に固定することにより、各アームの少ない移動でバックグラウンド補正カバー１０８を所定の位置に配置することができる。
【0064】
以上のように、図４Ａ乃至図６Ｄに示す測定位置４０２の背面には、試料ステージ１０４とバックグラウンド補正カバー１０８Ａとバックグラウンド補正カバー１０８Ｂのいずれかが配置される。また、図４Ａ乃至図６Ｄに示す測定位置４０２以外の位置を測定位置とする場合であっても、上記第１の原理乃至第３の原理に基づいて、試料１２８上の任意の測定位置４０２が１次Ｘ線１３０が照射される３重太陽軸２０６の位置に位置するように試料１２８を移動させることができ、かつ、測定位置４０２の背面に試料ステージ１０４またはバックグラウンド補正カバー１０８を配置することができる。従って、試料１２８の背面の状態を一様にすることによって、測定位置４０２によって測定条件に相違が生じることを防止することができる。
【0065】
なお、上記においてはバックグラウンド補正カバー１０８が２個である実施形態について説明したが、試料ステージ１０４とバックグラウンド補正カバー１０８のいずれかが測定位置の背面に存在しさえすれば、バックグラウンド補正カバー１０８は１個であってもよい。
【0066】
[第２実施形態]
続いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と移動機構１１０の構成のみ相違し、他の構成は同様であるため説明を省略する。
続いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と移動機構１１０の構成のみ相違し、他の構成は同様であるため説明を省略する。
【0067】
図７に示すように、第２実施形態に係る移動機構１１０は、第１ＸＹステージ７０２と、第２ＸＹステージ７０４と、を有する。第１ＸＹステージ７０２は、試料ステージ１０４及びバックグラウンド補正カバー１０８の表面と平行なＸＹ平面内において、１次Ｘ線１３０が測定位置に照射される位置に試料ステージ１０４を移動させる。
【0068】
具体的には、第１ＸＹステージ７０２は、２個の第１Ｘ駆動軸７０６と、第１Ｙ駆動軸７０８と、第１昇降機７１０と、を有する。２個の第１Ｘ駆動軸７０６は、それぞれ細長い形状を有し長手方向がＸ軸に沿って、同じ高さ（Ｚ軸方向の位置が同じ）で試料室の内部に固定される。また、２個の第１Ｘ駆動軸７０６は、互いに向かい合う側に第１Ｙ駆動軸７０８をガイドするレールを有する。
【0069】
第１Ｙ駆動軸７０８は、細長い形状を有し、一方の端部が一方の第１Ｘ駆動軸７０６のレールにはめ込まれ、他方の端部が他方の第１Ｘ駆動軸７０６のレールにはめ込まれる。第１Ｙ駆動軸７０８は、アクチュエータ（図示なし）によって、２個の第１Ｘ駆動軸７０６にガイドされてＸ軸方向に移動する。また、第１Ｙ駆動軸７０８は、上面に第１昇降機７１０をガイドするレールを有する。
【0070】
第１昇降機７１０は、第１Ｙ駆動軸７０８のレールにはめ込まれ、アクチュエータ（図示なし）によって、第１Ｙ駆動軸７０８にガイドされてＹ軸方向に移動する。また、第１昇降機７１０は、上面に試料ステージ１０４が配置され、Ｚ軸方向に伸縮可能な構成を有する。これにより、第１昇降機７１０は、試料ステージ１０４をＺ軸方向に任意移動させる。また、第１昇降機７１０は、試料ステージ１０４をＸＹ平面内で自在に回転可能な構成を有する。
【0071】
第２ＸＹステージ７０４は、２個の第２Ｘ駆動軸７１２と、第２Ｙ駆動軸７１４と、第２昇降機７１６と、を有する。２個の第２Ｘ駆動軸７１２は、それぞれ細長い形状を有し長手方向がＸ軸に沿って、同じ高さ（Ｚ軸方向の位置が同じ）で試料室の内部に固定される。また、２個の第２Ｘ駆動軸７１２は、互いに向かい合う側に第２Ｙ駆動軸７１４をガイドするレールを有する。
【0072】
第２Ｙ駆動軸７１４は、細長い形状を有し、一方の端部が一方の第２Ｘ駆動軸７１２のレールにはめ込まれ、他方の端部が他方の第２Ｘ駆動軸７１２のレールにはめ込まれる。第２Ｙ駆動軸７１４は、アクチュエータ（図示なし）によって、２個の第２Ｘ駆動軸７１２にガイドされてＸ軸方向に移動する。また、第２Ｙ駆動軸７１４は、上面に第２昇降機７１６をガイドするレールを有する。
【0073】
第２昇降機７１６は、第２Ｙ駆動軸７１４のレールにはめ込まれ、アクチュエータ（図示なし）によって、第２Ｙ駆動軸７１４にガイドされてＹ軸方向に移動する。また、第２昇降機７１６は、上面にバックグラウンド補正カバー１０８が配置され、Ｚ軸方向に伸縮可能な構成を有する。これにより、第２昇降機７１６は、バックグラウンド補正カバー１０８をＺ軸方向に任意移動させる。また、第２昇降機７１６は、バックグラウンド補正カバー１０８をＸＹ平面内で自在に回転可能な構成を有する。
【0074】
なお、第１ＸＹステージ７０２及び第２ＸＹステージ７０４は、互いの動作に干渉しないように配置される。
【0075】
上記の移動機構１１０の構成によれば、試料ステージ１０４及びバックグラウンド補正カバー１０８を、第１ＸＹステージ７０２及び第２ＸＹステージ７０４の駆動可能な範囲内で任意の位置に配置することができる。従って、試料ステージ１０４の上に第１実施形態と同様の方法で試料１２８を配置した後、試料１２８の任意の測定位置に１次Ｘ線１３０が照射されるように、試料１２８を移動させることができる。また、測定位置の背面に試料ステージ１０４が存在しない場合、バックグラウンド補正カバー１０８を測定位置の背面に移動させることができる。従って、第２実施形態においても、試料１２８の背面の状態を一様にすることによって、測定位置によって測定条件に相違が生じることを防止することができる。
【0076】
なお、本開示は、測定位置の背面に試料ステージ１０４またはバックグラウンド補正カバー１０８を配置することができればよく、移動機構１１０は第１実施形態及び第２実施形態に示したものに限られず他の構成であってもよい。
【0077】
例えば、移動機構１１０は、試料ステージ１０４を回転する機構を有していてもよい。例えば、移動機構１１０が試料ステージ１０４を任意の角度で回転または90度ごと回転または180度回転させる機構を備えることにより、移動範囲の狭い小型の第１ＸＹステージ７０２を用いて、試料室を広くせず試料１２８の全面を測定することができる。
【0078】
また、移動機構１１０は、第２ＸＹステージ７０４に代えて回転機構を有していてもよい。具体的には、例えば、移動機構１１０は、上記のような第１ＸＹステージ７０２と、第１ＸＹステージ７０２の中央を軸としてバックグラウンド補正カバー１０８を回転させる回転機構と、を有してもよい。試料ステージ１０４が、円形で保持部１０６を有する場合、バックグラウンド補正カバー１０８は第１実施形態と同様の形状である。バックグラウンド補正カバー１０８は、回転機構によって試料ステージ１０４の周囲を回転することで測定位置の背面に配置される。この場合、第２ＸＹステージ７０４、第１昇降機７１０、第２昇降機７１６を用いないため、簡単な回転機構のみでバックグラウンド補正カバー１０８を測定位置の背面に移動させることができる。
【0079】
また、例えば、試料ステージ１０４は円形状に限られず、図８に示すように八角形の形状であってもよいし、正方形や長方形、他の多角形の形状であってもよい。また、バックグラウンド補正カバー１０８も半月状の形状に限られず、図８に示すように矩形であってもよい。図８に示す構成であっても、矩形状のバックグラウンド補正カバー１０８は、八角形の試料ステージ１０４の一辺に隣接して配置可能であり、試料ステージ１０４の外縁の一部に沿った形状の外縁部分を有する。従って、試料１２８の任意の測定位置の背面に試料ステージ１０４またはバックグラウンド補正カバー１０８を配置することができる。
【0080】
さらに、移動機構１１０は、試料ステージ１０４を移動せず、Ｘ線源１０２による照射位置とバックグラウンド補正カバー１０８を移動させてもよい。具体的には、移動機構１１０は、試料１２８の表面の任意の測定位置に１次Ｘ線が照射されるようにＸ線源による照射位置を制御する照射位置制御部と、試料ステージ１０４の中央を軸としてバックグラウンド補正カバー１０８を回転させる回転機構と、を有してもよい。例えば、照射位置制御部は、試料１２８上の任意の測定位置に１次Ｘ線が照射されるようにＸ線源１０２をＸＹ平面内で移動する。また例えば、移動機構１１０は、試料１２８上の任意の測定位置に１次Ｘ線が照射されるようにＸ線源１０２の向き、すなわち１次Ｘ線の照射される方向を変更してもよい。回転機構は、測定位置における試料１２８の背面に試料ステージ１０４がない場合に、該測定位置の背面にバックグラウンド補正カバー１０８を移動させる。例えば、試料ステージ１０４及びバックグラウンド補正カバー１０８が第１実施形態と同様の形状である場合、移動機構１１０は、バックグラウンド補正カバー１０８を試料ステージ１０４の周囲で回転させる。当該構成によれば、上記実施形態と同様の効果を奏し、かつ、試料ステージ１０４を移動させる構成を省略することができる。
【0081】
また、例えば、試料ステージ１０４の位置を固定し、Ｘ線源１０２が試料１２８の任意の位置に１次Ｘ線１３０を照射できる構成とした上で、バックグラウンド補正カバー１０８を任意の位置に移動させられるロボットアームが設けられる構成としてもよい。当該ロボットアームは、例えば、試料室内部のＸＹＺ空間において、バックグラウンド補正カバー１０８を任意の位置に移動させられる３自由度と、ＸＹ平面内でバックグラウンド補正カバー１０８を任意の角度に回転させる１自由度と、を含む４自由度を有するロボットアームである。
【0082】
本開示は、上記の実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上記蛍光Ｘ線分析装置１００の構成は一例であって、これに限定されるものではない。上記の実施例で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成する構成で置き換えてもよい。
【符号の説明】
【0083】
１００ 蛍光Ｘ線分析装置、１０２ Ｘ線源、１０４ 試料ステージ、１０６ 保持部、１０８,１０８Ａ,１０８Ｂ バックグラウンド補正カバー、１１０ 移動機構、１１２ 分光素子、１１４ 検出器、１１６ ゴニオメータ、１１８ 計数器、１２０ 情報処理部、１２２ 分析部、１２４ 補正部、１２６ 光源、１２７ 受光部、１２８ 試料、１３０ １次Ｘ線、１３２ レーザ、２０２ 搬送アーム、２０４ 切り欠き部、２０６ ３重太陽軸、２０８ 太陽アーム、２１０ ２重遊星軸、２１２ 遊星アーム、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遊星軸、３１０ 第２遊星軸、３１２ 第１太陽歯車、３１４ 第１アイドラ歯車、３１５ 第１アイドラ軸、３１６ 第１遊星歯車、３１８ 第２太陽歯車、３２０ 第２アイドラ歯車、３２１ 第２アイドラ軸、３２２ 第２遊星歯車、３２４ 第３遊星歯車、３２６ 第３アイドラ歯車、３２７ 第３アイドラ軸、３２８ 試料歯車、３３０～３３７ 軸受け、７０２ 第１ＸＹステージ、７０４ 第２ＸＹステージ、７０６ 第１Ｘ駆動軸、７０８ 第１Ｙ駆動軸、７１０ 第１昇降機、７１２ 第２Ｘ駆動軸、７１４ 第２Ｙ駆動軸、７１６ 第２昇降機。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7】
【図8】