特開 2023-61041 蛍光Ｘ線分析装置および蛍光Ｘ線分析方法

(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】P2023061041

(43)【公開日】2023-05-01

(54)【発明の名称】蛍光Ｘ線分析装置および蛍光Ｘ線分析方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/223 20060101AFI20230424BHJP

【ＦＩ】

G01N23/223

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021170794

(22)【出願日】2021-10-19

(71)【出願人】

【識別番号】503460323

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテクサイエンス

(74)【代理人】

【識別番号】100120396

【弁理士】

【氏名又は名称】杉浦 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】工藤 志緒

(72)【発明者】

【氏名】辻川 葉奈

(72)【発明者】

【氏名】土屋 恒治

(72)【発明者】

【氏名】深井 隆行

(72)【発明者】

【氏名】泉山 優樹

(72)【発明者】

【氏名】関 雄太

(72)【発明者】

【氏名】山田 充子

【テーマコード（参考）】

2G001

【Ｆターム（参考）】

2G001AA01

2G001BA04

2G001BA14

2G001BA29

2G001EA03

2G001JA02

2G001LA11

(57)【要約】

【課題】 試料ステージ上の試料の反りによる前記測定面の高さの変化または傾斜の度合いに応じて試料ステージを移動させることによって高さや傾きを補正することなく、測定時間の補正をすることでＸ線分析を行うので精確なＸ線強度を得ることができ、確度の高い分析結果を得ることができる蛍光Ｘ線分析装置および蛍光Ｘ線分析方法を提供する。
【解決手段】 三次元測定機構６で試料Ｓ表面の高さＨや傾斜角度を求め、標準照射位置の高さと三次元測定機構で測定した高さや傾斜角度との差分と測定時間との相関関係などから補正照射時間を算出し、Ｘ線源から試料にＸ線を照射し前記補正照射時間に基づいてＸ線検出器３で蛍光Ｘ線を検出して分析器４で分析する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料上の照射ポイントに入射Ｘ線を照射する放射線源と、
前記試料から放出される蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し、前記蛍光Ｘ線及び前記散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力するＸ線検出器と、
前記信号を分析する分析器と、
前記試料を載置する試料ステージと、
前記試料ステージ上の前記試料と前記放射線源及び前記Ｘ線検出器とを相対的に移動可能なステージ移動機構と、
前記試料における前記入射Ｘ線の照射ポイントの形状情報を測定可能な三次元測定機構と、
前記照射ポイントの形状情報と予め記憶してある標準照射位置の形状情報との差分を前記照射ポイントの変位として算出し、前記変位に基づいて、前記照射ポイントの測定時間を調整する制御コンピュータと、
を備えていることを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置。

【請求項2】

前記ステージ移動機構が、前記試料内の複数の前記照射ポイントの位置に前記試料ステージを移動可能であ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】

前記形状情報が、高さ及び傾斜角度の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１又は２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。

【請求項4】

前記三次元測定機構が、レーザ変位計またはプローブ式測定器であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の蛍光Ｘ線分析装置。

【請求項5】

蛍光Ｘ線分析装置による蛍光Ｘ線分析方法であって、
前記蛍光Ｘ線分析装置が、試料上の照射ポイントに入射Ｘ線を照射する放射線源と、前記試料から放出される蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し、前記蛍光Ｘ線及び前記散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力するＸ線検出器と、前記信号を分析する分析器と、前記試料を載置する試料ステージと、前記試料ステージ上の前記試料と前記放射線源及び前記Ｘ線検出器とを相対的に移動可能なステージ移動機構と、前記試料における前記入射Ｘ線の照射ポイントの形状情報を測定可能な三次元測定機構と、前記照射ポイントの形状情報と予め記憶してある標準照射位置の形状情報との差分を前記照射ポイントの変位として算出し、前記変位に基づいて、前記照射ポイントの測定時間を調整する制御コンピュータと、を備え
前記ステージ移動機構が、前記試料の前記照射ポイントに前記試料ステージを移動するステップと、
前記三次元測定機構が、前記照射ポイントにレーザ光を照射すると共に、前記照射ポイントから発生した２次レーザ光を受光し、前記照射ポイントの形状情報を取得して前記制御コンピュータへ送信するステップと、
前記制御コンピュータが、前記照射ポイントの形状情報と予め記憶してある標準照射位置の形状情報との差分を前記照射ポイントの変位として算出するステップと、
前記差分と前記入射Ｘ線の照射時間との相関関係に基づいて前記照射ポイントにおける補正照射時間を前記制御コンピュータで算出し記憶するステップと、
前記補正照射時間で前記放射線源から前記入射Ｘ線を前記照射ポイントに照射し前記Ｘ線検出器により検出した前記信号を前記分析器で検出するステップとを有していることを特徴とする蛍光Ｘ線分析方法。

【請求項6】

前記試料内の複数の照射ポイントの位置に前記試料ステージを移動させて、前記三次元測定機構の前記測定と前記分析器の前記分析とを行うことを特徴とする請求項５に記載の蛍光Ｘ線分析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリント基板等の試料中に含まれる金属元素等の検出が可能な蛍光Ｘ線分析装置及び蛍光Ｘ線分析方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

プリント基板や半導体基板などの試料表面の複数箇所を順次入射Ｘ線を照射して、試料全面について蛍光Ｘ線分析による定量分析、膜厚分析、元素の面内分布（マッピング）分析するにあたり、試料の反りなどの変形が大きい試料について、各測定箇所での試料表面の高さおよび傾きのために測定確度が低下していた。

【0003】

そこで、特許文献1ではレーザ干渉を用いた三次元測定器（表面形状測定装置）で試料表面における各測定箇所の傾きおよび高さを測定し、各測定箇所における試料表面の高さおよび傾きに基づいて試料と放射線源（励起Ｘ線源）及びＸ線検出器（蛍光Ｘ線検出器）とを相対的に移動可能な位置調整機構（調整機構）で試料表面の高さおよび傾きを調整し、調整後にその測定箇所にＸ線を入射させ、そのＸ線によって発生した蛍光Ｘ線を検出することで測定することが知られていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４―１０６０７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、前記事情を背景としてなされたもので、被測定物の反りなどによる凹凸や傾斜があった場合、特許文献１のように試料表面における各測定部の傾きおよび高さをレーザなどの三次元測定器で測定し、位置調整機構で各測定部位における試料表面の高さおよび傾きを三次元測定器で求めた高さおよび傾きに応じて調整し、その測定部位にＸ線を入射させ、そのＸ線によって発生した蛍光Ｘ線を検出するという方法では、測定部位ごとに傾きや高さ測定結果に基づいて位置調整を行い測定するために、測定に時間がかかるという問題がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するために、第１の発明に係るＸ線分析装置は、試料上の照射ポイントに入射Ｘ線を照射する放射線源と、前記試料から放出される蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し、前記蛍光Ｘ線及び前記散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力するＸ線検出器と、前記信号を分析する分析器と、前記試料を載置する試料ステージと、前記試料ステージ上の前記試料と前記放射線源及び前記Ｘ線検出器とを相対的に移動可能なステージ移動機構と、前記試料における前記入射Ｘ線の照射ポイントの形状情報を測定可能な三次元測定機構と、前記照射ポイントの形状情報と予め記憶してある標準照射位置の形状情報との差分を前記照射ポイントの変位として算出し、前記変位に基づいて、前記照射ポイントの測定時間を調整する制御コンピュータと、を備えていることを特徴とする。

【0007】

すなわち、この蛍光Ｘ線分析装置では、照射ポイントの形状情報と予め記憶してある標準照射位置の形状情報との差分を照射ポイントの変位として算出し、この変位に基づいて、照射ポイントの測定時間を調整する制御コンピュータを備えているので、測定時間の補正・調整だけ行って、測定部位ごとに傾きや高さの測定結果に基づいて機械的な位置調整を行う必要が無いことで、大幅に測定時間を短縮することが可能になる。
したがって、試料の被測定面に凹凸や傾斜があっても、その形状を照射ポイントの形状情報として測定し、これを標準照射位置の形状情報と比較して差分に応じた入射Ｘ線による測定時間の補正、すなわち入射Ｘ線の強度の補正を行うことで、精確なＸ線強度を得ることができ、短時間で高精度な分析結果を得ることができる。

【0008】

第２の発明に係るＸ線分析装置は、第１の発明において、前記ステージ移動機構が、前記試料内の複数の前記照射ポイントの位置に前記試料ステージを移動可能であることを特徴とする。

【0009】

第３の発明に係るＸ線分析装置は、第１又は２の発明において、前記形状情報が、高さ及び傾斜角度の少なくとも一方であることを特徴とする。

【0010】

第４の発明に係るＸ線分析装置は、第１から３の発明のいずれかにおいて、前記三次元測定機構が、レーザ変位計またはプローブ式測定器であることを特徴とする。

【0011】

第５の発明に係るＸ線分析方法は、 蛍光Ｘ線分析装置による蛍光Ｘ線分析方法であって、前記蛍光Ｘ線分析装置が、試料上の照射ポイントに入射Ｘ線を照射する放射線源と、前記試料から放出される蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し、前記蛍光Ｘ線及び前記散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力するＸ線検出器と、前記信号を分析する分析器と、前記試料を載置する試料ステージと、前記試料ステージ上の前記試料と前記放射線源及び前記Ｘ線検出器とを相対的に移動可能なステージ移動機構と、前記試料における前記入射Ｘ線の照射ポイントの形状情報を測定可能な三次元測定機構と、前記照射ポイントの形状情報と予め記憶してある標準照射位置の形状情報との差分を前記照射ポイントの変位として算出し、前記変位に基づいて、前記照射ポイントの測定時間を調整する制御コンピュータと、を備え、前記ステージ移動機構が、前記試料の前記照射ポイントに前記試料ステージを移動するステップと、前記三次元測定機構が、前記照射ポイントにレーザ光を照射すると共に、前記照射ポイントから発生した２次レーザ光を受光し、前記照射ポイントの形状情報を取得して前記制御コンピュータへ送信するステップと、前記制御コンピュータが、前記照射ポイントの形状情報と予め記憶してある標準照射位置の形状情報との差分を前記照射ポイントの変位として算出するステップと、前記差分と前記入射Ｘ線の照射時間との相関関係に基づいて前記照射ポイントにおける補正照射時間を前記制御コンピュータで算出し記憶するステップと、前記補正照射時間で前記放射線源から前記入射Ｘ線を前記照射ポイントに照射し前記Ｘ線検出器により検出した前記信号を前記分析器で検出するステップとを有していることを特徴とする。

【0012】

第６の発明に係るＸ線分析方法は、第５の発明において、前記試料内の複数の照射ポイントの位置に前記試料ステージを移動させて、前記三次元測定機構の前記測定と前記分析器の前記分析とを行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、試料ステージ上の試料の反りによる測定面の高さ変化、または傾斜の度合いに応じて試料ステージを移動させることによって高さや傾きを補正することなく、測定時間の補正をすることでＸ線分析を行うので精確な蛍光Ｘ線強度を得ることができ、確度の高い分析結果を得ることができる。そのため、蛍光Ｘ線強度、定量分析値も安定させることができる。さらに、高さや傾きの調整を試料ステージなどの移動機構で行わないため、短時間で測定結果を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置１００の構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置１００における標準照射位置Ｐ２の場合のブロック図である。

【図3】本発明に係る第１の実施形態に係る蛍光Ｘ線分析方法のフローチャートである。

【図4】Ｘ線源２から入射Ｘ線を照射ポイントＰ１に一定時間照射した際に、Ｘ線検出器３で検出される蛍光Ｘ線のカウント数と標準照射位置Ｐ２の高さＨ０と高さＨの差分Ｄとの相関関係である。

【図5】標準照射位置Ｐ２の高さＨ０と高さＨの差分Ｄと入射Ｘ線の照射量が一定になるように算出した測定時間との相関関係である。

【図6】本発明の第２の実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置１００の試料ステージとＸ線源とＸ線検出器の配置を示す上面からの概略図である。

【図7】本発明の第２の実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置１００の試料ステージとＸ線源とＸ線検出器の配置を示す側面からの概略図である。

【図8】Ｘ線源２から入射Ｘ線を照射ポイントＰ１に一定時間照射した際のＸ軸の傾斜角度と検出される蛍光Ｘ線カウント数の相関関係である。

【図9】Ｘ軸の傾斜角度と入射Ｘ線の照射量が一定になるように算出した測定時間との相関図である。

【図10】Ｘ線源２から入射Ｘ線を照射ポイントＰ１に一定時間照射した際のＹ軸の傾斜角度と検出される蛍光Ｘ線カウント数の相関関係である。

【図11】Ｙ軸の傾斜角度と入射Ｘ線の照射量が一定になるように算出した測定時間との相関図である。

【図12】Ｘ線源２から入射Ｘ線を照射ポイントＰ１に一定時間照射した際のＸ軸の入射Ｘ線の照射量が一定になるように算出した標準照射位置Ｐ２の高さＨ０と高さＨの差分Ｄが＋５ｍｍと－５ｍｍの場合の傾斜角度とカウント数との相関図である。

【図13】差分Ｄが異なる場合の傾斜角度と入射Ｘ線の照射量が一定になるように算出した測定時間との相関図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各構成部分を認識可能な大きさとするため、必要に応じて縮尺を適宜変更している。
図１は本発明の第１の実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置１００の構成を示すブロック図である。

【0016】

蛍光Ｘ線分析装置１００は、例えばエネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置であって、試料Ｓを載置する試料ステージ１と、試料Ｓ上の照射ポイントに入射Ｘ線を照射するＸ線源（放射線源）２と、試料Ｓから放出される蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し、蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力するＸ線検出器３と、前記信号を分析する分析器４と、観察機構５と、試料Ｓにおける入射Ｘ線の照射ポイントＰ１の形状情報を測定可能なレーザ変位計（三次元測定機構）６と、試料ステージ１上の試料ＳとＸ線源２及びＸ線検出器３とを相対的に移動可能なステージ移動機構７と、照射ポイントＰ１の形状情報と予め記憶してある標準照射位置Ｐ２の形状情報との差分を照射ポイントＰ１の変位として算出し、前記変位に基づいて、照射ポイントＰ１の測定時間を調整する制御コンピュータ８とを備えている。

【0017】

上記ステージ移動機構７は、試料Ｓ内の複数の照射ポイントＰ１の位置に試料ステージ１を移動可能である。
上記形状情報は、高さＨ及び傾斜角度の少なくとも一方である。なお、本実施形態では、高さＨを形状情報として測定している。

【0018】

Ｘ線源２は試料ステージ１より上方に位置し、試料Ｓ上の任意の照射ポイントＰ１に入射Ｘ線（放射線）Ｘ１を照射する。Ｘ線源２は例えば、管球内のフィラメント（陽極）から発生した熱電子がフィラメント（陽極）とターゲット（陰極）との間に印加された電圧により加速され、ターゲット（Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｒｈ（ロジウム）など）に衝突して発生したＸ線を入射Ｘ線Ｘ１としてベリリウム箔などの窓から出射するものである。

【0019】

Ｘ線検出器３は試料ステージ１より上方に位置しつつＸ線源２と離間している。Ｘ線検出器３は、試料Ｓから放出される蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し、この蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力する。Ｘ線検出器３は例えば、Ｘ線の入射窓に設置されている半導体検出素子（例えば、ＳＤＤフォトダイオードであるＳｉ（シリコン）素子）（図示略）を備え、Ｘ線光子１個が入射すると、このＸ線光子１個に対応する電流パルスを発生させるものである。この電流パルスの瞬間的な電流値が、入射した蛍光Ｘ線のエネルギーに比例する。また、Ｘ線検出器３は、半導体検出素子で発生した電流パルスを電圧パルスに変換及び増幅し、信号として出力するように設定されている。
分析器４は、Ｘ線検出器３に接続されて出力された信号を分析する。分析器４は例えば、上記信号から電圧パルスの波高を得てエネルギースペクトルを生成する波高分析器（マルチチャンネルアナライザー）である。

【0020】

観察機構５は、光学顕微鏡やＣＣＤカメラ等を有しており、電球等の照明手段(図示せず)で照明された試料Ｓの画像を、画像データとして表示可能な光学系である。観察機構５は、試料ステージ１より上方に位置しつつＸ線源２と離間している。観察機構５は、ミラー５ａとビームスプリッター５ｂを介して試料Ｓの画像を視認または撮像できるものである。

【0021】

本実施形態の三次元測定機構として用いるレーザ変位計６は、試料ステージ１より上方に位置しつつ、Ｘ線源２より下方でＸ線源２と離間して配置されている。レーザ変位計６は１次レーザ光Ｌ１を横方向に照射可能であり、試料Ｓ上の任意の照射ポイントＰ１におけるレーザ変位計６までの高さＨ（試料ステージ表面に対して垂直方向）が測定可能になっている。レーザ変位計６としては、例えば図示しない半導体レーザ素子等からなる発光部と、ＣＣＤ（図示略）、光位置検出素子（ＰＳＤ）又はリニアイメージセンサ等からなる受光部と、投光レンズ及び受光レンズとを備え、三角測量を応用した反射型センサ（三角測距方式のレーザ変位センサ）を用いることができる。レーザ変位センサは一般に市販されている。なお、「可視光」とは、ＪＩＳ－Ｚ８１２０に規定する短波長側が３６０～４００ｎｍ、長波長側が７６０～８３０ｎｍの波長の光である。
ここで、１次レーザ光Ｌ１の光軸はミラー６ｂで下方向に反射され、入射Ｘ線Ｘ１の光軸と同軸になるように設定されている。但し、ミラー６ｂは可動式であって、Ｘ線による分析時に入射Ｘ線Ｘ１の進路（光軸）上から退避可能になっている。

【0022】

このようにして、レーザ変位計６から照射された１次レーザ光Ｌ１は照射ポイントＰ１に照射される。そして、照射ポイントＰ１に１次レーザ光Ｌ１を照射すると２次レーザ光Ｌ２が発生し、この２次レーザ光Ｌ２はレーザ変位計６内の受光部（図示せず）に回帰する。従って、この２次レーザ光Ｌ２の感知状態を検出することで、試料Ｓ表面の照射ポイントＰ１からレーザ変位計６までの高さＨの高さ情報を取得し、この高さ情報を制御コンピュータ８に出力する。

【0023】

なお、本実施形態では、試料ステージ１は、試料Ｓを載置した状態で左右の水平移動と垂直移動、および傾斜移動が可能なＸＹＺθステージであり、ステージ移動機構７により制御される。

【0024】

制御コンピュータ８は、分析器４から送られるエネルギースペクトルから特定の元素に対応したＸ線強度を判別する制御部本体（図示せず）と、これに基づいて分析結果を表示するディスプレイ部（図示せず）と、照射ポイントＰ１の位置入力等の各種命令や分析条件等を入力可能な操作部（図示せず）とを備えている。また、制御コンピュータ８の制御部本体は試料ステージ１の移動を制御するステージ移動機構７等と通信制御する機能も備えている。制御部本体は、公知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等の記録媒体、及びステージ移動機構７の作動及び停止を行う制御回路基板等（図示せず）を備える。

【0025】

上記制御コンピュータ８は、照射ポイントＰ１の形状情報と予め記憶してある標準照射位置Ｐ２の形状情報との差分Ｄを照射ポイントＰ１の変位として算出する。
また、制御コンピュータ８は、差分Ｄと入射Ｘ線の照射時間との相関関係に基づいて照射ポイントＰ１における補正照射時間を算出し記憶する。
さらに、上記分析器４は、補正照射時間でＸ線源２から入射Ｘ線を照射ポイントＰ１に照射しＸ線検出器３により検出した前記信号を検出する。

【0026】

すなわち、制御コンピュータ８は、レーザ変位計６から高さＨ情報（形状情報）を取得し、高さＨと標準照射位置Ｐ２の高さＨ０との差分Ｄ（変位のある試料表面の高さＨから標準位置Ｐ２の試料表面の高さＨ０を引いたもの）の距離を算出し記憶する。
ここで、図２は本発明の第１の実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置１００における標準照射位置Ｐ２の場合のブロック図である。
標準照射位置Ｐ２は、試料Ｓ表面の照射ポイントＰ１の高さＨがＸ線源２からの入射Ｘ線Ｘ１の照射軸と、Ｘ線検出器３の（最良感度の）向きとが交差する位置である。そして、標準照射位置Ｐ２の高さＨ０は予め制御コンピュータ８に記憶されている。

【0027】

図４は、Ｘ線源２から入射Ｘ線を照射ポイントＰ１に一定時間照射した際に、Ｘ線検出器３で検出される蛍光Ｘ線のカウント数と標準照射位置Ｐ２の高さＨ０と高さＨの差分Ｄとの相関関係を示しており、この相関関係が予め制御コンピュータ８に記憶されている。
図５は、入射Ｘ線の照射量が一定になるように標準照射位置Ｐ２の高さＨ０と高さＨの差分Ｄと測定時間との相関関係を示す。

【0028】

次に、制御コンピュータ８は、図５の相関関係に基づいて、照射ポイントにおける差分Ｄの距離から補正測定時間（補正照射時間）を算出し、Ｘ線源２から照射ポイントＰ１に入射Ｘ線を照射して、算出した補正測定時間で試料Ｓから放出される蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線を蛍光Ｘ線検出器３で検出し、この蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を分析器４に出力する。

【0029】

次に、蛍光Ｘ線分析装置１００を用いた蛍光Ｘ線分析方法について、図３を参照して説明する。図３は、例えばプリント基板の面内の複数箇所を蛍光Ｘ線分析装置１００にて分析する場合におけるフローチャートを示す。

【0030】

まず、制御コンピュータ８はステージ移動機構７により試料Ｓの面内の所定位置に試料ステージ１を移動させて位置合わせする（ステップＳ１）。

【0031】

次に、レーザ変位計６から照射ポイントＰ１に可視光レーザを照射し、レーザ変位計６は照射ポイントＰ１から発生した２次レーザ光を受光して高さＨを測定し、測定した高さＨのデータを制御コンピュータ８へ送信する（ステップＳ２）。

【0032】

同様に、試料Ｓの面内の複数の所定位置において上記ステップＳ１とステップ２を繰り返して、レーザ変位計６から送信された各位置の照射ポイントＰ１の高さＨのデータを制御コンピュータ８が記憶する（ステップＳ３）。

【0033】

ここで、制御コンピュータ８は、取得した照射ポイントＰ１の高さＨ情報に基づき、予め制御コンピュータ８に記憶してある標準照射位置Ｐ２の高さＨ０と測定した各高さＨの差分Ｄの距離を算出し記憶する（ステップＳ４）。
標準照射位置Ｐ２は、試料S表面の照射ポイントＰ１の高さＨがＸ線源２からの入射Ｘ線Ｘ１の照射軸と、Ｘ線検出器３の（最良感度の）向きとが交差する位置である。そして、標準照射位置Ｐ２の高さＨ０は予め制御コンピュータ８に記憶されている。

【0034】

また、図４は、Ｘ線源２から入射Ｘ線を照射ポイントに一定時間照射した際に、Ｘ線検出器３で検出される蛍光Ｘ線のカウント数と標準照射位置Ｐ２の高さＨ０と高さＨの差分Ｄとの相関関係を示し、予め制御コンピュータ８に記憶されている。
なお、図４は、試料Ｓの測定元素がニッケル（Ｎｉ）における相関関係を示すが、測定元素や入射Ｘ線強度や検出器感度などに依存するので、これに限定されるものではない。

【0035】

図５は、入射Ｘ線の照射量が一定になるように算出した標準照射位置Ｐ２の高さＨ０と高さＨの差分Ｄと測定時間との相関関係を示す。
次に、制御コンピュータ８は、図５の相関関係に基づいて、ステップＳ３で記憶された各照射ポイントＰ１における差分Ｄの距離から補正測定時間（補正照射時間）を算出する（ステップＳ５）。

【0036】

ステージ移動機構７により試料Ｓ内の所定の照射ポイントＰ１の位置に試料ステージ１を移動させる（ステップＳ６）。

【0037】

Ｘ線源２から入射Ｘ線を照射ポイントＰ１に照射して前記ステップＳ５で算出した補正測定時間でＸ線検出器３により検出し、分析器４で分析する（ステップＳ７）。

【0038】

同様に、試料Ｓの面内の複数の所定位置において上記ステップＳ６とステップ７を繰り返して、Ｘ線源２から入射Ｘ線を照射ポイントＰ１に照射して前記ステップＳ５で算出した補正測定時間（補正照射時間）ごとにＸ線検出器３により検出し、分析器４で分析する（ステップＳ８）。

【0039】

次に、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明の第２の実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置１００の試料ステージとＸ線源とＸ線検出器の配置を示す概略図として図６が上面図、図７が側面図である。それ以外については本発明の第１の実施形態の図１の構成に準ずる。

【0040】

本発明の第２の実施形態で用いるレーザ変位計６は、試料Ｓ上の任意の照射ポイントＰ１における傾斜角度θ（試料ステージ表面に対して水平方向）を形状情報として測定可能になっている。

【0041】

レーザ変位計６から照射された１次レーザ光Ｌ１は照射ポイントＰ１に照射される。そして、照射ポイントＰ１に１次レーザ光Ｌ１を照射すると２次レーザ光Ｌ２が発生し、この２次レーザ光Ｌ２はレーザ変位計６内の受光部（図示せず）に回帰する。従って、この２次レーザ光Ｌ２の感知状態を検出することで、試料Ｓ表面の傾斜角度θ情報を取得し、この傾斜角度θ情報を制御コンピュータ８に出力する。

【0042】

ここで、試料ステージ１のＸＹ軸において、Ｘ線源２の入射Ｘ線の照射軸とＸ線検出器３の（最良感度の）向きが、Ｘ軸に同軸になるように設定されている。
なお、図７において試料Ｓの表面が紙面の右側(検出器３側)に傾斜するのをＸ軸のプラス角度、図６において試料Ｓの表面が紙面の上側に傾斜するのをＹ軸のプラス角度とする。
図８は、予め制御コンピュータ８に記憶されている、Ｘ線源２から入射Ｘ線を照射ポイントＰ１に一定時間照射した際のＸ軸の傾斜角度と検出される蛍光Ｘ線カウント数の相関関係である。
図９は、Ｘ軸の傾斜角度と入射Ｘ線の照射量が一定になるように算出した測定時間との相関図である。
図１０は、予め制御コンピュータ８に記憶されている、Ｘ線源２から入射Ｘ線を照射ポイントＰ１に一定時間照射した際のＹ軸の傾斜角度と検出される蛍光Ｘ線カウント数の相関関係である。
図１１は、Ｙ軸の傾斜角度と入射Ｘ線の照射量が一定になるように算出した測定時間との相関図である。
図１２は、予め制御コンピュータ８に記憶されている、Ｘ線源２から入射Ｘ線を照射ポイントＰ１に一定時間照射した際のＸ軸の入射Ｘ線の照射量が一定になるように算出した標準照射位置Ｐ２の高さＨ０と高さＨの差分Ｄが＋５ｍｍのＤ１と－５ｍｍのＤ２の場合の傾斜角度とカウント数との相関関係を示す。
図１３は、差分Ｄが＋５ｍｍのＤ１と－５ｍｍのＤ２の傾斜角度と入射Ｘ線の照射量が一定になるように算出した測定時間との相関図である。

【0043】

次に、制御コンピュータ８は、図９の相関関係、および図１１の相関関係に基づいて、照射ポイントにおけるＸＹ方向の傾斜角度から補正測定時間（補正照射時間）を算出し、Ｘ線源２から照射ポイントに入射Ｘ線を照射させ、算出した補正測定時間で試料Ｓから放出される蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線を蛍光Ｘ線検出器で検出させ、この蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を分析器に出力する。

【0044】

上記高さまたは傾斜角度の計測は、レーザ変位計６から照射された１次レーザ光Ｌ１の光路を固定し、試料ステージ１を動かして行っているが、１次レーザ光Ｌ１の光路を可動にする方法でも構わない。

【0045】

また、高さと傾斜角度の両方の変位があった場合、図１２に示すように高さに変位がなかった場合と直線の傾きは同様で切片が異なるグラフとしてあらわされる。例えば、差分Ｄが＋５ｍｍの場合がＤ１、差分Ｄが－５ｍｍの場合がＤ２のようになる。任意の高さでの傾斜角度とカウント数との相関関係は予め制御コンピュータ８に記憶されている。

【0046】

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態は、エネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置であるが、本発明を、他の分析方式、例えば波長分散型の蛍光Ｘ線分析装置や、全反射蛍光Ｘ線分析装置に用いることもできる。

【0047】

なお、本実施形態では三次元測定機構としてレーザによる非接触式のレーザ変位計を用いたが、プローブによる接触式の測定器（プローブ式測定器）を用いてもよい。

【0048】

また、本実施例では同じ成分を持つ複数の標準試料などから求めた検量線を用いる検量線法を用いたが、ＦＰ（ファンダメンタルパラメータ）法でも用いてもよい。ＦＰ法では試料に対してＸ線源とＸ線検出器がどのような位置関係になっているかという情報を有しているが、その補正も行う。

【符号の説明】

【0049】

１・・・試料ステージ
２・・・Ｘ線源（放射線源）
３・・・Ｘ線検出器
４・・・分析器
５・・・観察機構
５ａ・・・ミラー
５ｂ・・・ビームスプリッター
６・・・レーザ変位センサ（三次元測定機構）
６ｂ・・・ミラー
７・・・ステージ移動機構
８・・・制御コンピュータ
Ｐ１・・・照射ポイント（変位あり）
Ｐ２・・・照射ポイント（標準）
Ｌ１・・・１次レーザ光
Ｌ２・・・２次レーザ光
Ｘ１・・・入射Ｘ線
Ｘ２・・・２次Ｘ線
Ｓ・・・試料
Ｈ・・・試料表面の高さ（変位あり）
Ｈ０・・・試料表面の高さ（標準）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】