熒光x射線分析裝置和熒光x射線分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠進(jìn)行有害物質(zhì)的檢測(cè)等并且在制品的篩選等或電鍍等的膜厚測(cè)定中使用的熒光X射線分析裝置和使用了其的熒光X射線分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在熒光X射線分析中，將從X射線源射出的X射線照射到樣品，用X射線檢測(cè)器檢測(cè)作為從樣品放出的特性X射線的熒光X射線，由此，從其能量取得譜，進(jìn)行樣品的定性分析或定量分析或者膜厚測(cè)定。該熒光X射線分析由于能夠非破壞地迅速地分析樣品，所以在工序、品質(zhì)管理等中被廣泛地使用。在近年來，謀求高精度化、高靈敏度化而能夠進(jìn)行微量測(cè)定，特別地，作為進(jìn)行材料、復(fù)合電子部件等所包含的有害物質(zhì)的檢測(cè)的分析手法而期待普及。
[0003]以往，在熒光X射線分析的裝置中，例如，如圖5所示，具備:能夠在X方向上移動(dòng)載置樣品S的樣品臺(tái)2的X臺(tái)(圖示略)、能夠在Y方向上移動(dòng)樣品臺(tái)2的Y臺(tái)(圖示略)、以及用于收納這些X臺(tái)和Y臺(tái)來在樣品測(cè)定時(shí)防止或抑制作業(yè)者的被照射的X射線遮蔽盒108。在該裝置中，需要確保了包含X臺(tái)和Y臺(tái)的可動(dòng)范圍的大小的X射線遮蔽盒108。
[0004]此外，例如，在專利文獻(xiàn)I中提出了為全反射型的熒光X射線分析裝置但是具備能夠在X方向上移動(dòng)載置圓板狀的樣品的樣品臺(tái)的X臺(tái)、能夠在Y方向上移動(dòng)樣品臺(tái)的Y臺(tái)、以及能夠繞相對(duì)于X臺(tái)和Y臺(tái)鉛直的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)樣品臺(tái)的Θ臺(tái)。在該裝置中，在例如期望的測(cè)定部位處于樣品的中心的左邊而一次X射線的照射位置處于右邊的情況下，以通過Θ臺(tái)使樣品在水平面適當(dāng)旋轉(zhuǎn)(例如180度)來使期望的測(cè)定部位位于樣品的中心的右邊的方式使其移動(dòng)，由此，將期望的測(cè)定部位配置在照射一次X射線的位置。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-5858號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
在上述現(xiàn)有的技術(shù)中殘留有以下的課題。
[0007]S卩，在以往的熒光X射線分析裝置中，特別是在測(cè)定電子印刷基板那樣的大面積樣品的情況下，為了測(cè)定樣品整個(gè)表面而需要使X臺(tái)和Y臺(tái)的可動(dòng)范圍變大。例如，存在如下這樣的問題:如圖5所示那樣需要與樣品S的面積對(duì)應(yīng)的廣的可動(dòng)范圍Hl，需要樣品面積的4倍的樣品臺(tái)可動(dòng)范圍，并且，X射線遮蔽盒108大型化，裝置的設(shè)置占有面積變大，難以確保裝置的設(shè)置場(chǎng)所。此外，即使在能夠確保設(shè)置場(chǎng)所的情況下，裝置的樣品容納門也變大，其開閉作業(yè)成為作業(yè)者的負(fù)擔(dān)。為了解決該課題，考慮使配置有X射線產(chǎn)生系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)定頭側(cè)可動(dòng)來使裝置占有面積變小的方法，但是，存在測(cè)定頭的移動(dòng)機(jī)構(gòu)變?yōu)榇笮投b置成本變高并且測(cè)定位置不穩(wěn)定等問題。
[0008]此外，在上述專利文獻(xiàn)I的裝置中，設(shè)置Θ臺(tái)，由此，使圓板狀的樣品旋轉(zhuǎn)，使僅通過X臺(tái)、Y臺(tái)的移動(dòng)而一次X射線不能照射的部位移動(dòng)到一次X射線的照射位置。然而，在該裝置中，為了測(cè)定圓形狀的樣品，僅進(jìn)行180度旋轉(zhuǎn)，以使樣品朝向相反側(cè)，因此，存在在測(cè)定電子印刷基板那樣的大面積樣品的情況下不能進(jìn)行高效的測(cè)定的這樣的問題。特別地，在采用可動(dòng)范圍小的X臺(tái)和Y臺(tái)來將裝置小型化的情況下，僅通過適當(dāng)?shù)厥功ㄅ_(tái)旋轉(zhuǎn)，不能遍及樣品整個(gè)表面而高效地進(jìn)行測(cè)定。
[0009]進(jìn)而，在專利文獻(xiàn)I的裝置中，存在如下的問題:由于為將一次X射線從斜方向向樣品照射的全反射型，所以需要將X射線源設(shè)置為從樣品的正上方偏離，并且，為了收納X射線源而必須在水平方向上進(jìn)一步使X射線遮蔽盒大型化。
[0010]本發(fā)明是鑒于前述的課題而完成的，其目的在于提供能夠使裝置小型化并且即使為大面積樣品也能夠高效地進(jìn)行測(cè)定的熒光X射線分析裝置和熒光X射線分析方法。
[0011]用于解決課題的方案
本發(fā)明為了解決前述課題而采用了以下的結(jié)構(gòu)。即，第一發(fā)明的熒光X射線分析裝置的特征在于，具備:樣品臺(tái)，具有能夠設(shè)置樣品的載置面;X射線源，配置在對(duì)所述樣品照射一次X射線的照射位置的正上方，對(duì)所述樣品照射一次X射線;檢測(cè)器，對(duì)從被照射所述一次X射線后的所述樣品產(chǎn)生的熒光X射線進(jìn)行檢測(cè);X臺(tái)，能夠在作為與所述載置面平行的一個(gè)方向的X方向上移動(dòng)所述樣品臺(tái)；Y臺(tái)，能夠在與所述載置面平行且與X方向正交的Y方向上移動(dòng)所述樣品臺(tái)；Θ臺(tái)，在所述載置面的中心具有旋轉(zhuǎn)中心且能夠繞與所述載置面正交的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述樣品臺(tái)；以及遮蔽容器，至少收納有所述樣品臺(tái)、所述X射線源、所述檢測(cè)器、所述X臺(tái)、所述Y臺(tái)和所述Θ臺(tái)，所述一次X射線的照射位置被設(shè)定為從所述X臺(tái)和所述Y臺(tái)的可動(dòng)中心偏離，所述一次X射線能夠照射的照射區(qū)域被設(shè)定為以通過在不使所述Θ臺(tái)可動(dòng)的狀態(tài)下使所述X臺(tái)和所述Y臺(tái)可動(dòng)時(shí)的所述可動(dòng)中心的X方向的假想分割線和Y方向的假想分割線為界而將所述樣品的表面分為4個(gè)的分割區(qū)域之中的配置有所述照射位置的一個(gè)區(qū)域，所述Θ臺(tái)能夠使所述樣品臺(tái)按照每90°轉(zhuǎn)動(dòng)來切換成為所述照射區(qū)域的所述分割區(qū)域。
[0012]在該熒光X射線分析裝置中，一次X射線的能夠照射的照射區(qū)域被設(shè)定為以通過在不使θ臺(tái)可動(dòng)的狀態(tài)下使X臺(tái)和Y臺(tái)可動(dòng)時(shí)的可動(dòng)中心的X方向的假想分割線和Y方向的假想分割線為界而將樣品的表面分為4個(gè)的分割區(qū)域之中的配置有照射位置的一個(gè)區(qū)域，Θ臺(tái)能夠使樣品臺(tái)按照每90°轉(zhuǎn)動(dòng)來切換成為照射區(qū)域的分割區(qū)域，因此，能夠使裝置整體的小型化和大面積樣品的高效測(cè)定并存。即，使樣品臺(tái)按照每90°轉(zhuǎn)動(dòng)來依次切換成為照射區(qū)域的分割區(qū)域并進(jìn)行測(cè)定，由此，即使為可動(dòng)范圍小的小型的臺(tái)，也能夠高效地測(cè)定大面積樣品的整個(gè)表面。
[0013]再有，X射線源被配置在樣品的正上方，因此，不需要如X射線源從樣品的正上方而被配置在外側(cè)的專利文獻(xiàn)I的情況那樣為了 X射線源而在水平方向上使遮蔽容器大型化。
[0014]關(guān)于第二發(fā)明的熒光X射線分析裝置，在第一發(fā)明中，其特征在于，在使所述樣品為正方形形狀的情況下，在將所述樣品的一邊的一半的長(zhǎng)度設(shè)為a并且將所述X臺(tái)和所述Y臺(tái)的可動(dòng)范圍長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)時(shí)，所述可動(dòng)范圍長(zhǎng)度L被設(shè)定為3a，所述X臺(tái)和所述Y臺(tái)的可動(dòng)中心與所述旋轉(zhuǎn)中心一致，所述照射位置被設(shè)定在從所述X臺(tái)和所述Y臺(tái)的可動(dòng)中心起沿X方向-(1/6) XL、沿Y方向+(1/6) XL的位置。
[0015]即，在該熒光X射線分析裝置中，像上述那樣，設(shè)定照射區(qū)域和照射位置的尺寸和位置關(guān)系，由此，能夠?qū)?yīng)于適于正方形形狀的樣品的小型化的X臺(tái)和Y臺(tái)的可動(dòng)范圍，高效地測(cè)定整個(gè)表面。
[0016]關(guān)于第三發(fā)明的熒光X射線分析裝置，在第一或第二發(fā)明中，其特征在于，所述遮蔽容器具有所述樣品的搬入搬出口，所述搬入搬出口被設(shè)置在所述遮蔽容器的最接近所述照射位置的側(cè)面。
[0017]S卩，在該熒光X射線分析裝置中，所述搬入搬出口被設(shè)置在所述遮蔽容器的最接近所述照射位置的側(cè)面，因此，樣品的搬入搬出變得容易，樣品設(shè)置時(shí)的位置對(duì)準(zhǔn)也變得容易。此外，在關(guān)閉了所述搬入搬出口的狀態(tài)下，所述遮蔽容器變?yōu)槊芊鉅顟B(tài)，也能夠在進(jìn)行熒光X射線分析的期間防止或抑制作業(yè)者的被照射。
[0018]關(guān)于第四發(fā)明的熒光X射線分析裝置，在第一至第三發(fā)明的任一個(gè)中，其特征在于，具備:拍攝部，對(duì)成為所述照射區(qū)域的一個(gè)所述分割區(qū)域進(jìn)行拍攝;顯示器部，對(duì)通過所述拍攝部拍攝的圖像進(jìn)行顯示；以及圖像處理部，將在利用所述Θ臺(tái)的所述切換時(shí)通過所述拍攝部拍攝的4個(gè)所述分割區(qū)域的各圖像排列在所述顯示器部中來顯示為所述樣品的表面整體的合成圖像，所述圖像處理部以與成為所述照射區(qū)域時(shí)的所述Θ臺(tái)的所述旋轉(zhuǎn)相同的旋轉(zhuǎn)量使4個(gè)所述分割區(qū)域的各圖像沿反方向旋轉(zhuǎn)來做成所述合成圖像。
[0019]S卩，在該熒光X射線分析裝置中，圖像處理部以與成為照射區(qū)域時(shí)的Θ臺(tái)的旋轉(zhuǎn)相同的旋轉(zhuǎn)量使4個(gè)分割區(qū)域的各圖像沿反方向旋轉(zhuǎn)來做成合成圖像，因此，使在測(cè)定時(shí)旋轉(zhuǎn)而拍攝的圖像返回到原來的方向來排列并合成，由此，能夠以旋