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DE10013012A1 - Röntgenfluoreszenzanalysevorrichtung - Google Patents

Röntgenfluoreszenzanalysevorrichtung

Info

Publication number
DE10013012A1
DE10013012A1 DE10013012A DE10013012A DE10013012A1 DE 10013012 A1 DE10013012 A1 DE 10013012A1 DE 10013012 A DE10013012 A DE 10013012A DE 10013012 A DE10013012 A DE 10013012A DE 10013012 A1 DE10013012 A1 DE 10013012A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sample
ray
image
area
luminance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10013012A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoshi Hasegawa
Yuuya Sone
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Science Corp
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Publication of DE10013012A1 publication Critical patent/DE10013012A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/223Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material by irradiating the sample with X-rays or gamma-rays and by measuring X-ray fluorescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/07Investigating materials by wave or particle radiation secondary emission
    • G01N2223/076X-ray fluorescence

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Abstract

Röntgenfluoreszenzanalysevorrichtung, bei der als vorbereitender Prozess untersucht wird, in welchem Bereich eines Bildes, das in einem optischen Probenbeobachtungssystem erhalten wird, ein Röntgenstrahl aufgestrahlt wird. Als Bestimmungsprozess wird zunächst ein Bild der Probe erfasst, dann ein Bild eines Röntgenbestrahlungsbereichs unter Verwendung einer Bildverarbeitungseinrichtung extrahiert und anschließend eine Bestimmung unter Verwendung der Bildverarbeitungseinrichtung durchgeführt, ob eine Luminanzveränderung in dem extrahierten Bild vorliegt oder nicht. Wenn eine Luminanzveränderung vorliegt, wird festgestellt, dass die Größe der Probe kleiner ist als der Röntgenbestrahlungsbereich.

Description

Die Erfindung betrifft eine Analysevorrichtung, die Röntgen­ fluoreszenz nutzt.
In einer Vorrichtung, die Röntgenfluoreszenz nutzt, tritt dann, wenn ein auf eine Probe gestrahlter Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht, in der Röntgenfluoreszenzintensität, die erhalten wird, eine Variation auf. Im Fall der Durchführung einer quantitativen Analyse unter Ausnutzung der Größe der Röntgenfluoreszenzintensität ist in den meisten Fällen der Ana­ lysewert ein fehlerhafter Wert.
Demgemäß muss eine Vorrichtung, welche die Röntgenfluoreszenz nutzt, in der Lage sein zu bestätigen, dass der auf eine Probe gestrahlte Röntgenstrahl nicht teilweise an der Probe vorbei­ strahlt.
Herkömmerlicherweise wurde bei einem Vorrichtungsaufbau gemäß Fig. 3 das in einem Probenbild-Abbildungsabschnitt 18 erhal­ tene Bild durch einen Probenbild-Monitorabschnitt 21 bestätigt, um durch Sichtprüfung zu bestätigen, ob der auf eine Probe gestrahlte Röntgenstrahl nicht außerhalb der Probe liegt, indem eine Größenbestimmungseinteilung verwendet wurde, die auf dem Probenbild-Monitorabschnitt 21 angezeigt wird. Ferner existiert eine Vorrichtung, die einen von einem Röntgenstrahl zu bestrah­ lenden Bereich auf einem Probenbild-Monitorabschnitt 21 dar­ stellt. Die Bestätigung erfolgt schließlich jedoch visuell durch die Person, die die Vorrichtung bedient.
Diese Vorrichtungen haben jedoch insofern einen Mangel, als keine Bestätigung möglich ist, ob der auf eine Probe gestrahlte Röntgenstrahl nicht an der Probe vorbeigeht, bis durch die Per­ son ein Bestätigungsverfahren durchgeführt wird. In jüngerer Zeit hat sich bei Analyse- und Meßvorrichtungen die Situation ergeben, dass eine Automatisierung gefordert wird, um Personal­ aufwendungen zu reduzieren und die menschlichen Fehler zu ver­ meiden. Ein erstes Problem liegt darin, automatisch zu bestim­ men, dass der auf eine Probe gestrahlte Röntgenstrahl nicht über die Probe hinaus ausgedehnt ist.
Die Analysevorrichtungen enthalten eine Einrichtung, die mit einer Vielzahl von Kollimatoren versehen ist, um einen Röntgen­ strahl zu begrenzen. Wenn eine Probenmessung durchgeführt wird, wird von einer Person ein Kollimator ausgewählt, der zu einer Form oder Größe einer Probe passt. Ein zweites Problem liegt darin, diesen Betriebsablauf zu automatisieren.
Ein drittes Problem liegt darin, dann, wenn eine Bestimmung durch ein monochromatisches Bild schwierig ist, eine bestimmte Farbe zu extrahieren und einen Bestimmungsprozess durchzufüh­ ren.
Wenn eine Analysevorrichtung über einen langen Zeitraum verwen­ det wurde oder wenn Veränderungen der Umgebungsbedingungen, wie z. B. der Temperatur, stark sind, besteht die Gefahr, dass eine Mittelposition der Röntgenbestrahlung abweicht oder die Abmes­ sungen der Röntgenbestrahlung sich verändern.
Aus diesem Grund wird bei der Bestimmung, ob der auf eine Probe gestrahlte Röntgenstrahl außerhalb der Probe liegt oder nicht, ein Röntgenbestrahlungsbereich ein wenig größer als die tat­ sächliche Größe angenommen, so dass es möglich ist, eine Abwei­ chung der Röntgenmittelachse und eine Änderung des Röntgenbe­ strahlungsbereichs auszugleichen. Folglich liegt ein viertes Problem darin, einen Röntgenbestrahlungsbereich individuell in vertikaler Richtung und horizontaler Richtung mit Randbereichen zu versehen und das Problem der ausserhalb auftreffenden Rönt­ genstrahlung zu lösen.
Ein fünftes Problem ist die Wahl der Mittel um zu erfassen, ob ein auf eine Probe gestrahlter Röntgenstrahl sich über die Probe hinaus erstreckt oder nicht.
Es kann eine Situation geben, dass eine Probe zu messen ist, die kleiner ist als ein Röntgenbestrahlungsbereich. Demgemäß liegt ein sechstes Problem darin, es zu ermöglichen, eine qua­ litative Analyse der Probe durchzuführen, auch wenn festge­ stellt wird, dass ein auf die Probe gestrahlter Röntgenstrahl teilweise außerhalb der Probe liegt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorstehend genannten Probleme zu lösen.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 1. Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, wobei auch andere Kombinationen von Merkmalen als in den Ansprüchen beansprucht möglich sind.
Zur Lösung der Probleme bedient sich die vorliegende Erfindung der folgenden Mittel.
In einer fünfteiligen Röntgenfluoreszenzvorrichtung, die einen Röntgenerzeugungsteil zum Aufstrahlen eines Röntgenstrahls auf eine Probe, einen Röntgenerfassungsteil zum Erfassen einer Röntgenfluoreszenz von der Probe, einen Kollimatorteil zum Begrenzen des auf die Probe gestrahlten Röntgenstrahls, einen Abbildungsteil zur Abbildung eines Probenbildes und einen Bild­ verarbeitungsteil zur Bildverarbeitung eines dargestellten Bil­ des hat, wird als vorausgehender Prozess eine Positionsbezie­ hung zwischen einem in dem Abbildungsteil zu erfassenden Pro­ benbild und einem Bestrahlungsbereich des Röntgenstrahls vorab untersucht.
Als Prozessvorgang 1 wird ein Bild der Probe in einem monochro­ matischen Bild erfasst.
Als Prozessvorgang 2 wird in dem erfassten Bild der Probe durch eine Bildverarbeitungseinrichtung ein Abschnitt des Bildes, der mit dem Röntgenbestrahlungsbereich übereinstimmt, extrahiert.
Als Prozessvorgang 3 wird eine Luminanzveränderung in dem extrahierten Bild untersucht, und in dem Fall, in dem eine größere Luminanzveränderung als ein Bezugswert vorhanden ist, erfolgt die Bestimmung, dass der auf die Probe gestrahlte Rönt­ genstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht.
Die Vorrichtung ist mit einer Vielzahl von Kollimatoren verse­ hen, um den auf die Probe gestrahlten Röntgenstrahl zu begren­ zen, führt den Bestimmungsprozess wiederholt entsprechend der Anzahl der Kollimatoren durch und wählt aus den Kollimatoren einen Kollimator mit der größten Fläche aus, bei welchem der Röntgenstrahl nicht vorbeigeht.
Der im Prozessvorgang 1 durchgeführte Bilderfassungsvorgang erfasst das Bild der Probe als Farbbild, hat Einrichtungen, eine bestimmte Farbe aus dem erfassten Bild zu extrahieren und diese in ein monochromatisches Bild umzuwandeln, und kann unter Verwendung von Farbinformationen bestimmen, ob der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbei­ geht oder nicht. Auf diese Weise wird eine Röntgenfluoreszenz­ analysevorrichtung aufgebaut.
Der Betriebsablauf des Extrahierens eines Abschnitts des Bil­ des, der mit dem Röntgenbestrahlungsbereich übereinstimmt, mit­ tels einer Bildverarbeitungseinrichtung, der in dem Prozessvor­ gang 2 durchgeführt wird, kann die Information des Röntgenbe­ strahlungsbereichs in beliebigen Vergrößerungen unabhängig von­ einander in vertikaler Richtung und horizontaler Richtung ver­ größern, um zu bestimmen, ob der auf die Probe gestrahlte Rönt­ genstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht oder nicht, so dass dadurch ein Randbereich für die Achsenabweichung der Röntgenbe­ strahlung und die Veränderung des Bestrahlungsbereichs gegeben wird.
Als ein erstes Verfahren des Prozessvorgangs 3, der Untersu­ chung der Luminanzveränderung, wird eine Frequenzverteilung der Luminanz in dem extrahierten Bild berechnet, eine Glättungsver­ arbeitung wird an den Frequenzverteilungsdaten durchgeführt und die Anzahl der Peaks, welche die Luminanz betreffen, wird nach der Glättung in der Frequenzverteilung untersucht.
Es kann festgestellt werden, dass der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht, wenn zwei oder mehr Peaks gefunden werden.
Als ein zweites Verfahren des Prozessvorgangs 3, der Untersu­ chung der Luminanzveränderung, wird in dem extrahierten Bild eine Binärumwandlung mit einem festgelegten Schwellenwert durchgeführt und eine Messung erfolgt an einer Fläche von Bild­ elementen mit einem festgelegten Wert von 1 oder 0 nach der Binärumwandlung.
Es kann festgestellt werden, dass der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht, wenn eine beträchtliche Differenz zwischen einer gemessenen Fläche und einer Fläche des Röntgenbestrahlungsbereichs vorhanden ist.
Als ein drittes Verfahren des Prozessvorganges 3, der Untersu­ chung der Luminanzveränderung, wird eine Bildluminanz in der Nähe der Mitte des Röntgenbestrahlungsbereichs als Referenzlu­ minanz aufbereitet, in dem extrahierten Bild eine Messung einer Bildelementfläche nahe an der Referenzluminanz ausgeführt, und es kann festgestellt werden, ob der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht oder nicht, wenn ein wesentlicher Unterschied zwischen der Fläche eines Röntgenbestrahlungsbereichs und einer gemessenen Fläche vor­ liegt.
Bei dem zweiten und dem dritten Verfahren der Untersuchung der Luminanzveränderung wird festgestellt, ob der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht oder nicht, ein Bereich des durch Messung erhaltenen Probenab­ schnitts wird als eine Probenfläche aufbereitet, die Proben­ fläche wird durch die Fläche des Röntgenbestrahlungsbereich ge­ teilt, um ein tatsächliches Bestrahlungsflächenverhältnis zu berechnen, ein Röntgenstrahl wird in diesem Zustand auf die Probe gestrahlt, eine Röntgenfluoreszenzintensität, die in dem Röntgenerfassungsteil erhalten wird, wird durch das tatsächli­ che Bestrahlungsflächenverhältnis geteilt, um dadurch die Schätzung einer Röntgenfluoreszenzintensität zu ermöglichen, bei der die Probe über den gesamten Röntgenbestrahlungsbereich vorhanden ist, und eine geschätzte Röntgenfluoreszenzintensität kann zur quantitativen Analyse verwendet werden.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm eines Vorgangs zur Bestimmung, ob ein auf eine Probe gestrahlter Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht oder nicht.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel des Aufbaus einer Vorrichtung zur Verwirklichung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines Aufbaus einer herkömmlichen Vorrichtung.
Fig. 4 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zur Bestimmung, ob ein auf eine Probe gestrahlter Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht oder nicht, und zwar unter Verwendung einer Bildluminanzfrequenzverteilung.
Fig. 5 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zur Bestimmung, ob ein auf eine Probe gestrahlter Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht oder nicht, indem ein Bild binär verarbeitet wird.
Fig. 6 zeigt eine Beziehung zwischen einem Kollimator mit einem unterschiedlichen Röntgenbestrahlungsbereich und einer Probe.
Fig. 7 zeigt die Bestimmung, ob ein auf eine Probe gestrahlter Röntgenstrahl teilweise außerhalb der Probe liegt oder nicht, indem der Röntgenbestrahlungsbereich mit einem Randbereich ver­ sehen wird.
Fig. 8 ist eine erläuternde Darstellung zur automatischen Erzeugung eines Zustandes zur Binärumwandlung eines Bildes.
Fig. 9 ist eine erläuternde Darstellung zur Durchführung einer Messung in einem Zustand, in dem ein Röntgenstrahl über eine Probe hinausgeht.
Erläuterung der Bezugszeichen und Symbole
1
Inhalt des vorausgehenden Prozesses
2
Bestimmungsprozess erster Vorgang
3
Bestimmungsprozess zweiter Vorgang
4
Bestimmungsprozess dritter Vorgang
5
Röntgenerzeugungsteil
6
Röntgenkollimator
7
Röntgenfluoreszenzerfassungsteil
8
Spiegel zum Erfassen eines Probenbildes
9
Probenbild-Abbildungsteil
10
Probentisch
11
Probe
12
Bildverarbeitungsteil
13
Anzeigeteil für das Bestimmungsergebnis
14
Röntgenerzeugungsteil
15
Röntgenkollimator
16
Röntgenfluoreszenzerfassungsteil
17
Spiegel zum Erfassen eines Probenbildes
18
Probenbild-Abbildungsteil
19
Probentisch
20
Probe
21
Probenbild-Monitorteil
22
Vorgang
1
eines Verfahrens, das Frequenzverteilung nutzt
23
Vorgang
2
eines Verfahrens, das Frequenzverteilung nutzt
24
Vorgang
3
eines Verfahrens, das Frequenzverteilung nutzt
25
Vorgang
4
eines Verfahrens, das Frequenzverteilung nutzt
26
Vorgang
5
eines Verfahrens, das Frequenzverteilung nutzt
27
Abgebildete Probe
28
Probe
29
Bereich zur Erläuterung eines Röntgenbestrahlungsbereichs
30
Bild eines mit dem Röntgenbestrahlungsbereich übereinstim­ menden Abschnitts
31
Luminanzfrequenzverteilung
32
Luminanzfrequenzverteilung nach der Glättung
33
Vorgang
1
eines Verfahrens, das einen binären Prozess ver­ wendet
34
Vorgang
2
eines Verfahrens, das einen binären Prozess ver­ wendet
35
Vorgang
3
eines Verfahrens, das einen binären Prozess ver­ wendet
36
Vorgang
4
eines Verfahrens, das einen binären Prozess ver­ wendet
37
Vorgang
5
eines Verfahrens, das einen binären Prozess ver­ wendet
38
Abgebildetes Bild
39
Probe
40
Linie zur Erläuterung eines Röntgenbestrahlungsbereichs
41
Bild eines mit dem Röntgenbestrahlungsbereich übereinstim­ menden Abschnitts
42
Bild nach dem Binärprozess
43
Abgebildetes Bild
44
Probe
45
Röntgenbestrahlungsbereich
46
Abgebildetes Bild
47
Probe
48
Röntgenbestrahlungsbereich
49
Abgebildetes Bild
50
Probe
51
Röntgenbestrahlungsbereich
52
Probe
53
Von der Vorrichtung dargestellter Röntgenbestrahlungsbe­ reich
54
Röntgenbestrahlungsbereich, der horizontal und vertikal mit einem Randbereich versehen ist
55
Röntgenbestrahlungsbereich bei verschobener Bestrahlungs­ position
56
Probe
57
Von der Vorrichtung dargestellter Röntgenbestrahlungsbe­ reich
58
Röntgenbestrahlungsbereich, der horizontal und vertikal mit einem Randbereich versehen ist
59
Röntgenbestrahlungsbereich bei verschobener Bestrahlungs­ position
60
Abgebildetes Bild
61
Probe
62
Röntgenbestrahlungsbereich
63
Bild um die Mitte des Röntgenbestrahlungsbereichs
64
Mittlere Luminanz um die Mitte der Röntgenbestrahlung
65
Unterer Grenzwert der Binärumwandlung
66
Oberer Grenzwert der Binärumwandlung
67
Probentisch
68
Drahtstab
69
Röntgenbestrahlungsbereich
Im Rahmen von Beispielen werden unter Bezug auf die Zeichnungen nachfolgend Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Zunächst wird ein Prozessvorgang als Grundlage der Erfindung erläutert.
Als Vorlaufprozess in Fig. 1 wird, um eine Beziehung zwischen einem Röntgenbestrahlungsbereich und einer Probe zu erfassen, die Messung der Position, Form und Abmessung eines Röntgenbe­ strahlungsbereichs in einem von einem Abbildungsabschnitt erhaltenen Bild durchgeführt.
Die Positionsmessung des Röntgenbestrahlungsbereichs nutzt eine Mittelkoordinate des Röntgenbestrahlungsbereichs und zeigt ein Beispiel der Mittelkoordinatenmessung.
Ein Röntgenfluoreszenzstrahl wird erhalten. Metalle A und B, die aus verschiedenem Material sind, werden in der Weise mit­ einander verbunden, so dass sie eine lineare Grenzfläche bil­ den, und bilden eine Probe. Ein Röntgenstrahl wird in einem Zustand aufgestrahlt, in dem der gesamte Röntgenbestrahlungsbe­ reich auf das Metall A gestrahlt wird, und eine Röntgenfluores­ zenzintensität, die in einem Röntgenfluoreszenzenergieabschnitt des Metalles A erhalten wird, wird als A aufbereitet.
Nachfolgend wird ein Röntgenstrahl in einem Zustand aufge­ strahlt, in dem der gesamte Röntgenbestrahlungsbereich auf das Metall B strahlt, und ein in einem Röntgenfluoreszenzenergie­ bereich des Metalles B erhaltener Röntgenintensitätswert als B aufbereitet.
In einer XY-Ebene wird die lineare Metallgrenzfläche parallel zur Y-Achse gesetzt. Während die Probe in X-Richtung bewegt wird, wird eine Position gesucht, für welche eine in dem Rönt­ genfluoreszenzenergiebereich des Metalles A erhaltene Röntgen­ intensität ein Mittelwert der Intensität A und Intensität B wird. Die Probe wird in dem gefundenen Zustand abgebildet. Eine Metallgrenzfläche in dem Bild wird als eine Mittelkoordinate X eines Röntgenbestrahlungsbereichs genommen.
In ähnlicher Weise wird die lineare Metallgrenzfläche parallel zur X-Achse gesetzt. Während die Probe in Y-Richtung bewegt wird, wird eine Position gesucht, für die eine Röntgenintensi­ tät, die in einem Röntgenfluoreszenzenergiebereich eines Metal­ les A erhalten wird, einen Mittelwert der Intensität A und Intensität B annimmt. Die Probe wird in dem gefundenen Zustand abgebildet. Eine Metallgrenzfläche in dem Bild wird als eine Y- Mittelkoordinate des Röntgenbestrahlungsbereichs genommen.
Mit dem vorstehend beschriebenen Betriebsablauf ist es möglich, eine Mittelkoordinate eines Röntgenbestrahlungsbereichs in einem Bild zu erhalten.
Als Beispiel der Messung der Form und der Abmessungen eines Röntgenbestrahlungsbereichs werden die Form und die Abmessungen der Röntgenbestrahlung unter Verwendung von fotoempfindlichem Film gemessen und in Form und Abmessungen an einem Bild umge­ wandelt.
Ferner wird im Fall eines derartig kleinen Röntgenbestrahlungs­ bereichs, dass eine Messung mit dem fotoempfindlichen Film nicht möglich ist, die Dimension unter Verwendung des Verfah­ rens zur Messung der Breite des Röntgenstrahles gemessen, das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 300853/1994 aufgezeigt ist, und in Abmessungen auf dem Bild umgewandelt.
Wie vorstehend beschrieben können Messungen hinsichtlich der Position, der Form und den Abmessungen eines Röntgenbestrah­ lungsbereichs in einem Bild durchgeführt werden, das von dem Abbildungsabschnitt erhalten wird, um eine Beziehung zwischen dem Röntgenbestrahlungsbereich und der Probe zu erfassen.
Nachfolgend wird ein Vorgang erläutert, um zu bestimmen, ob der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise neben der Probe liegt oder nicht.
Zunächst wird als Vorgang 1 eines Bestimmungsprozesses gemäß Fig. 1 ein Bild einer zu messenden Probe erhalten. Als Abbil­ dungseinrichtung wird beispielsweise eine monochromatische CCD- Kamera verwendet. Ein von der CCD-Kamera ausgegebenes Bildsi­ gnal wird von einem Bildverarbeitungsabschnitt empfangen, um das Probebild in dem Bildverarbeitungsabschnitt zu speichern. Als Einrichtung zum Speichern der Bilddaten, wenn beispiels­ weise die horizontale Auflösung horizontal 640 Bildelemente und vertikal 480 Bildelemente hat und die Luminanzauflösung 256 Stufen hat, erfolgt die Realisierung durch Erzeugen eines zwei­ dimensionalen Datenbereichs mit 640 × 480 und 8 Bits und durch Speichern der Luminanzinformation für jedes Bildelement.
Zweitens wird als Vorgang 2 des Bestimmungsprozesses in Fig. 1 in dem erhaltenen Probenbild ein Abschnitt des Bildes, der mit dem Röntgenbestrahlungsbereich übereinstimmt, von der Bildver­ arbeitungseinrichtung extrahiert.
Als Beispiel einer Extrahiereinrichtung wird ein Fall erläu­ tert, in dem die Anzahl der erhaltenen Bildelemente 640 × 480 ist, die Luminanzauflösung jedes Bildelements 256 Stufen hat und der Röntgenbestrahlungsbereich eine ovale Form hat.
Ein zweidimensionaler Datenbereich wird hergestellt, um Daten mit einer Größe von 640 × 480 und Luminanzinformationen von 256 Stufen zu speichern, und alle Daten werden als 0 aufbereitet.
Um ein Flag für den mit dem Röntgenbestrahlungsbereich überein­ stimmenden Abschnitt in dem zweidimensionalen Datenbereich zu setzen, wird auf einen relevanten Abschnitt unter Verwendung der Position, der Form und der Abmessungen des Röntgenbestrah­ lungsbereichs 1 gesetzt. Da bei diesem Beispiel 1 auf einen relevanten Abschnitt gesetzt wird, erfolgt die Verwirklichung durch Zeichnen eines Ovals und Aufbereiten eines gesetzten Wer­ tes als 1 unter Verwendung der Bildverarbeitungseinrichtung.
Zwischen dem erhaltenen Probenbild und dem zweidimensionalen Datenbereich erfolgt eine Multiplikation. Das Resultat der Mul­ tiplikation wird in dem zweidimensionalen Datenbereich gespei­ chert. Durch den vorstehend beschriebenen Vorgang kann ein mit dem Röntgenbestrahlungsbereich übereinstimmendes Bild in den zweidimensionalen Datenbereich extrahiert werden.
Drittens wird als Vorgang 3 des Bestimmungsprozesses von Fig. 1 ein Vorgang erläutert, um zu bestimmen, dass ein Röntgen­ strahl teilweise an der Probe vorbeigeht, wobei die Messung an der Luminanzveränderung in dem extrahierten Bild erfolgt und eine Luminanzveränderung größer als eine Referenzveränderung vorliegt. Vorgang 3 hat zwei Vorbedingungen. Die Vorbedingungen werden erläutert.
Die erste Vorbedingung ist ein Unterschied hinsichtlich der Helligkeit zwischen einer zu messenden Position und einer nicht zu messenden Position. Wenn beispielsweise ein schwarzes Mate­ rial gemessen wird, muss die Vorbereitung getroffen werden, dass ein Gestell zum Plazieren der Probe weiß gefärbt wird. Auch wenn ein Verbindungsmuster auf einem Substrat gemessen wird, ist diese Erfindung anwendbar, da das Lot in Verbindungs­ bereichen eine nahezu weiße Luminanz hat und die anderen Abschnitte grüner Resist sind.
Die zweite Vorbedingung ist, dass dann, wenn eine zu messende Probe abgebildet wird, die enthaltene Probe in der gleichen Helligkeit gesehen wird. Bei einem elektronischen Bauteil, bei welchem häufig eine automatische Messung benötigt wird, liegt in vielen Fällen homogenes Material und eine homogene Ober­ flächenrauhigkeit vor. Ein Bild mit einer beinahe homogenen Helligkeit kann erhalten werden.
Der Betriebsablauf in dem Fall, in dem die beiden vorstehenden Bedingungen erfüllt sind, wird anhand von Fig. 4 erläutert. Wenn zunächst die Luminanzauflösung 256 Stufen beträgt, hat eine Probe 28 als ein zu messender Abschnitt eine mittlere Luminanz von 115 und die mittlere Luminanz um die Probe 28 beträgt 42. Ein Bild eines Röntgenbestrahlungsbereichs 29 wird extrahiert, um ein Bild 30 eines mit dem Röntgenbestrahlungsbe­ reich übereinstimmenden Abschnitts zu erhalten. Wenn eine Lumi­ nanzverteilung in dem Bild 30 untersucht wird, wird eine Fre­ quenzverteilung der Luminanz 31 erhalten. Durch Feststellung der Peakwerte in der Luminanzfrequenzverteilung kann abgelesen werden, dass an verschiedenen Stellen zwei Peakwerte vorliegen. Dies zeigt, dass es möglich ist, den Abschnitt mit hoher Lumi­ nanz und einen Abschnitt mit niedriger Luminanz zu trennen.
Desweiteren wird die Gleichmäßigkeit der Luminanz in dem zu messenden Abschnitt erläutert. Betrachtet man die beiden Peaks in der Frequenzverteilung der Luminanz 31, stellt das Ausmaß der Spreizung der Peaks die Abweichung der Luminanz dar. Wenn die Luminanzabweichung groß ist, überlappen die beiden Peaks, was es schwierig macht, eine Trennung zwischen dem Abschnitt mit hoher Luminanz und dem Abschnitt mit niedriger Luminanz vorzunehmen. In einem Beispiel der Luminanzfrequenzverteilung 31 hat ein Peak für niedrige Luminanz eine Standardabweichung von 10,4 und der Peak für hohe Luminanz eine Standardabweichung von 19,6.
Wenn die beiden Bedingungen erfüllt sind, wird, obgleich der Abschnitt mit hoher Luminanz und der Abschnitt mit niedriger Luminanz getrennt werden können, eine Bestimmung durchgeführt, ob der Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht oder nicht.
Es wird eine Röntgenfluoreszenzanalysevorrichtung erläutert, die dadurch gekennzeichnet ist, dass an der Vorrichtung eine Vielzahl von Kollimatoren zum Begrenzen eines auf die Probe zu strahlenden Röntgenstrahles vorhanden sind, so dass der Bestim­ mungsprozess wiederholt entsprechend der Anzahl der Kollimato­ ren durchgeführt wird, und von den Kollimatoren, bei welchen der Röntgenstrahl nicht an der Probe vorbeigeht, einer ausge­ wählt wird, der die größte Fläche hat.
Bezugszeichen 45, 48 und 51 in Fig. 6 stellen Röntgenbestrah­ lungsbereiche bei Verwendung von Kollimatoren mit unterschied­ lichen Abmessungen dar. Da der Röntgenbestrahlungsbereich 45 einen Abschnitt hat, der sich über die Probe 44 hinaus erstreckt, wird durch einen Bestimmungsprozess, ob der Röntgen­ strahl teilweise an der Probe vorbeigeht oder nicht, festge­ stellt, dass ein nach außen ausgedehnter Bereich vorliegt. Für den Röntgenbestrahlungsbereich 48 und den Röntgenbestrahlungs­ bereich 51 wird durch den Bestimmungsprozess, ob der Röntgen­ strahl teilweise an der Probe vorbeigeht oder nicht, festge­ stellt, dass kein außen liegender Abschnitt vorhanden ist. Der Röntgenbestrahlungsbereich 48 und der Röntgenbestrahlungsbe­ reich 51, die keinen außen liegenden Abschnitt haben, werden hinsichtlich ihrer Fläche verglichen, so dass die Vorrichtung schließlich den Röntgenbestrahlungsbereich 51 mit größerer Flä­ che auswählt. Die Auswahl des größeren Röntgenbestrahlungsbe­ reichs trägt dazu bei, eine größere Röntgenfluoreszenzintensi­ tät pro Zeiteinheit zu erhalten und statistische Meßfehler auf das kleinstmögliche Maß zu reduzieren.
Es folgt eine Erläuterung anhand einer Röntgenfluoreszenzanaly­ sevorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem Bilderfassungsbetrieb, der in Prozessvorgang 1 ausgeführt wird, Probenbilder in Farbe erhalten werden, eine Einrichtung vorge­ sehen ist, um eine bestimmte Farbe aus dem erhaltenen Bild zu extrahieren und diese in ein monochromatisches Bild umzuwandeln und eine Feststellung unter Verwendung der Farbinformation aus­ geführt werden kann, ob der auf eine Probe gestrahlte Röntgen­ strahl teilweise an der Probe vorbeigeht oder nicht.
Als Beispiel der Bilderfassungseinrichtung wird eine Farb-CCD- Kamera verwendet, um ein Bild zu erfassen. Als ein Ausgangs­ signal der CCD-Kamera wird beispielsweise ein NTSC-Signal aus­ gegeben. Der Bildverarbeitungsabschnitt empfängt das NTSC-Si­ gnal. Als eine Farbextrahiereinrichtung können beispielsweise aktuelle Bildverarbeitungseinrichtungen Farbbilder bearbeiten. Beispielsweise ist es möglich, einen Rotanteil aus einem Farb­ bild zu extrahieren. Als Mittel zur Umwandlung in monochromati­ sche Bilder wird die Luminanz eines in dem Extraktionsprozess erhaltenen Bildes als monochromatische Bildluminanzinformation gelesen, was die Umwandlung in ein monochromatisches Bild ermöglicht. Unter Verwendung dieses Bildes kann festgestellt werden, dass der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teil­ weise an der Probe vorbeigeht.
Unter Verwendung von Fig. 7 wird eine Röntgenfluoreszenzanaly­ sevorrichtung erläutert, die dadurch gekennzeichnet ist, dass in der Vorrichtung, um einen Bestimmungsprozess durchzuführen, ob ein Röntgenstrahl teilweise an einer Probe vorbeigeht oder nicht, die Information über einen Röntgenbestrahlungsbereich jeweils in vertikaler Richtung und horizontaler Richtung in beliebigen Vergrößerungen unabhängig vergrößert werden kann, wobei ein Randbereich für eine Veränderung der Röntgenbestrah­ lungsachsenabweichung und eine Veränderung eines Bestrahlungs­ bereichs gegeben ist, so dass eine Bestimmung ausgeführt werden kann, ob ein auf eine Probe gestrahlter Röntgenstrahl teilweise außerhalb der Probe liegt oder nicht.
Unmittelbar nach Untersuchen eines Röntgenbestrahlungsbereichs und einer Röntgenbestrahlungsposition ist für die Proben 52 und 56 in Fig. 7 durch Röntgenbestrahlungsbereiche 53 und 57 eine Positionsbeziehung gegeben. Wenn jedoch die Analysevorrichtung über einen längeren Zeitraum verwendet wurde oder eine Verände­ rung der Umgebungsbedingungen, wie z. B. der Temperatur, stark ist, besteht die Möglichkeit der Abweichung der Röntgenbestrah­ lungsmittelposition oder der Veränderung der Röntgenbestrah­ lungsfeldgröße. Als Beispiel dafür wird anhand des Beispiels der Röntgenbestrahlungsbereiche 55 und 59 eine Abweichung der Bestrahlungsposition erläutert. Im Fall der Probe 52 wird dann, wenn ein Bestimmungsprozess durchgeführt wird, ob der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbei­ geht, indem der Röntgenbestrahlungsbereich 54 verwendet wird, der vertikal und horizontal mit einem Randbereich versehen ist, festgestellt, dass der Strahl teilweise vorbeigeht, was es ermöglicht, eine fehlerhafte Bestimmung zu vermeiden. Für den Fall der Probe 56 reicht die Probengröße aus. Demgemäß wird auch dann, wenn ein Bestimmungsprozess durchgeführt wird, ob ein auf die Probe gestrahlter Röntgenstrahl teilweise außerhalb der Probe liegt, indem der Röntgenbestrahlungsbereich 58 ver­ wendet wird, der vertikal und horizontal mit einem Randbereich versehen ist, festgestellt, dass der Strahl vollständig auf die Probe trifft. Um einen Randbereich festzulegen, wird beispiels­ weise ein Temperaturveränderungsversuch durchgeführt, um im Verlauf des Versuchs das Ausmaß der Abweichung einer Röntgenbe­ strahlungsmittelposition zu überprüfen und somit einen Randbe­ reich in Bezug zu der Benutzungsumgebung zu bestimmen.
Wie vorstehend erläutert wird eine fehlerhafte Bestimmung dadurch verhindert, dass ein Röntgenbestrahlungsbereich mit einem Randbereich versehen wird.
Anhand von Fig. 4 wird ein erstes konkretes Verfahren erläu­ tert, bei dem ein extrahiertes Bild hinsichtlich der Luminanz­ veränderung in diesem untersucht wird, um festzustellen, ob eine Luminanzveränderung vorliegt, die höher als ein Referenz­ wert ist oder nicht.
An einem Bild 30 in einem mit einem Röntgenbestrahlungsbereich zusammenfallenden Teil wird eine Untersuchung der Luminanzin­ formation aller Bildelemente durchgeführt. In diesem Beispiel ist die Luminanzinformation in 256 Stufen dargestellt, und eine Kurve, welche die Frequenz auf der vertikalen Achse und die Luminanz auf der horizontalen Achse hat, ist als Luminanzfre­ quenzverteilung 31 gegeben. Die Information der erhaltenen Fre­ quenzen wird geglättet, um eine Luminanzfrequenzverteilung 32 nach der Glättung zu erhalten. Die Frequenzverteilung 31 wird, da sie eine feine Rauhigkeit aufweist, mittels eines Filters verarbeitet, um Hochfrequenzrauschen zu entfernen. In diesem Beispiel wird ein Mittelwertfilterprozess mit einer Filter­ breite von 20 durchgeführt. Die erhaltene Information ist eine Luminanzfrequenzverteilung 32 nach der Glättung. Die Daten nach der Glättung werden zum Zweck der Feststellung von Peakwerten untersucht. Wenn zwei oder mehr Peaks vorliegen, kann festge­ stellt werden, dass der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise außerhalb der Probe liegt.
Anhand von Fig. 5 wird ein zweites konkretes Verfahren zur Untersuchung eines extrahierten Bildes auf Luminanzveränderung beschrieben, um festzustellen, ob eine Luminanzveränderung vor­ liegt, die größer als ein Referenzwert ist oder nicht.
Ein Binärumwandlungsprozess wird an einem Bild 41 in einem mit dem Röntgenbestrahlungsbereich übereinstimmenden Teil unter Verwendung eines gegebenen Schwellenwertes durchgeführt, wo­ durch man ein Bild 42 nach dem Binärumwandlungsprozess erhält. In diesem Beispiel wird die Luminanzinformation in 256 Stufen ausgedrückt, wobei 150 als ein Schwellenwert bei der Binärum­ wandlung gegeben ist und die Information zum Extrahieren eines dunklen Abschnitts gegeben ist. Das Bild 42 wird nach dem Binä­ rumwandlungsprozess im Bereich eines schwarzen Abschnitts untersucht und die Fläche des schwarzen Abschnitts wird mit der Fläche der Röntgenbestrahlungsbereiche verglichen. Wenn ein wesentlicher Unterschied vorhanden ist, kann festgestellt wer­ den, dass der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise außerhalb der Probe liegt. In diesem Beispiel hat der schwarze Abschnitt eine Fläche von 25 000 Bildelementen und der Röntgen­ bestrahlungsbereich hat eine Fläche von 29 000, so dass hier offensichtlich ein wesentlicher Unterschied vorliegt. Demgemäß kann festgestellt werden, dass der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht.
Anhand Fig. 8 wird ein drittes konkretes Verfahren zur Unter­ suchung der Luminanzveränderung in einem extrahierten Bild erläutert, um festzustellen, ob eine Luminanzveränderung vor­ liegt, die größer als ein Referenzwert ist oder nicht.
Das dritte Verfahren ist eine Verbesserung eines Teiles des zweiten Verfahrens, wobei die Information für die Binärumwand­ lung, die im zweiten Verfahren vom Menschen eingegeben wird, automatisch erzeugt wird.
Bei einem Bild 63 um die Mitte eines Röntgenbestrahlungsbe­ reichs wird eine mittlere Luminanz um den Mittelpunkt des Rönt­ genbestrahlungsbereichs berechnet, um eine Referenzluminanz zu erhalten. Dieses Verfahren ist anwendbar, da eine geringere Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Röntgenstrahlung um ihren Mittelpunkt an der Probe vorbeigeht. Um ein Bild innerhalb eines Bereichs einer gegebenen Breite relativ zu dieser Refe­ renzluminanz als eine Mitte zu extrahieren, wird ein unterer Grenzwert 65 bei der Binärumwandlung und ein oberer Grenzwert 66 bei der Binärumwandlung berechnet. Die Binärumwandlung wird mit einem Abschnitt zwischen dem unteren Grenzwert und dem obe­ ren Grenzwert und einem davon verschiedenen Abschnitt durchge­ führt. Der Vorgang nach der Binärumwandlung ist dem vorstehend beschriebenen Verfahren ähnlich, wobei der Vergleich zwischen einer Bildfläche, die durch die Binärumwandlung erhalten wird, und einer Fläche des Röntgenbestrahlungsbereichs durchgeführt wird. Wenn ein wesentlicher Unterschied vorliegt, kann festge­ stellt werden, dass der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht.
Bei den beiden vorstehend beschriebenen Bestimmungsprozessen, die einen Binärumwandlungsprozess verwenden, wird dann, wenn bestimmt wird, dass der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht, die durch die Messung erhal­ tene Fläche eines Probenabschnitts als eine Probenfläche genom­ men und die Probenfläche wird durch die Fläche des Röntgenbe­ strahlungsbereichs geteilt, um ein tatsächliches Bestrahlungs­ flächenverhältnis zu berechnen. In diesem Zustand wird ein Röntgenstrahl auf die Probe gestrahlt. Eine Röntgenfluoreszenz­ intensität, die im Röntgenerfassungsabschnitt erhalten wird, wird durch das tatsächliche Bestrahlungsflächenverhältnis geteilt, um dadurch die Schätzung einer Röntgenfluoreszenzin­ tensität für den Fall zu ermöglichen, dass die Probe über den gesamten Röntgenbestrahlungsbereich vorhanden ist. Die Erläute­ rung einer Röntgenfluoreszenzanalysevorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die auf diese Weise geschätzte Rönt­ genfluoreszenzintensität in der quantitativen Analyse verwendet werden kann, erfolgt unter Bezug auf Fig. 9.
Dieses Verfahren ist auf einen Fall anwendbar, in dem das Mate­ rial eines Teiles in der Umgebung der Probe bekannt ist und eine Trennung zwischen einer Röntgenfluoreszenz, die von einem Abschnitt aus der Umgebung der Probe erhalten wird, und einer Röntgenfluoreszenz, die von der Probe erhalten wird, möglich ist.
Bei diesem Beispiel wird ein Drahtstab 68, der aus einem Legie­ rungsmaterial aus Zinn und Blei besteht, auf einen Probentisch 67 gesetzt, der aus Eisen besteht. Obgleich der Röntgenbestrah­ lungsbereich sich über den Drahtstab 68 hinaus erstreckt, wird in diesem Zustand der Drahtstab 68 und der Probentisch 67 mit Röntgenstrahlung bestrahlt, um eine Messung durchzuführen. Ein Bereich, in dem die Probe innerhalb des Röntgenbestrahlungsbe­ reichs vorliegt, wird durch die Binärumwandlungseinrichtung bestimmt, um beispielsweise eine Fläche von 50 Bildelementen zu erhalten. Anschließend wird die Fläche des Röntgenbestrahlungs­ bereichs 69 durch die Bildverarbeitungseinrichtung gemessen, um beispielsweise eine Fläche von 100 Bildelementen zu erhalten. Als tatsächliches Bestrahlungsflächenverhältnis wird 50 durch 100 geteilt, was ein Verhältnis von 0,5 ergibt. Die Intensität eines Röntgenstrahls auf Zinn und Blei, die von dem Röntgende­ tektor erfasst wird, wird durch das vorstehend errechnete tat­ sächliche Bestrahlungsflächenverhältnis 0,5 geteilt, wodurch es möglich wird, eine Röntgenintensität für einen Fall zu schät­ zen, in dem die Probe 68 in dem gesamten Röntgenbestrahlungsbe­ reich 69 vorliegt. Mit diesem Röntgenintensitätumwandlungspro­ zess kann eine quantitative Analyse durchgeführt werden.
Diese Erfindung hat fünf Effekte.
Zunächst kann bestimmt werden, ob der auf eine Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht oder nicht. Obgleich herkömmlicherweise der Bestimmungsprozess vom Menschen durchgeführt wurde, ermöglicht das Vorsehen dieser Funktion einen problemlosen automatischen Betrieb. Auch in einem Fall, in dem kein automatischer Betrieb durchgeführt wird, kann dann, wenn die Messung eines feinen Bereichs nicht visuell möglich ist, die Vorrichtung die Bestimmung durchführen. Dies erlaubt es, auf besondere Fähigkeiten der Bedienungsperson zu verzich­ ten. Ferner ergibt sich auch eine Verbesserung hinsichtlich der Sicherheit und der Ergonomie, wenn beispielsweise nicht ständig ein Punkt auf einem Bildschirm betrachtet werden muss.
Zweitens wird in dem Fall einer Vorrichtung, die eine Vielzahl von Kollimatoren zum Begrenzen eines Röntgenstrahls hat, ein Kollimator untersucht, bei welchem der Röntgenstrahl sich nicht über die Probe hinaus erstreckt. Durch Auswahl des Kollimators mit der größten Fläche ist es möglich, die Menge der zu erfas­ senden Röntgenstrahlen möglichst groß zu machen, womit der Meß­ durchsatz maximal erhöht wird. Ferner kann dieser Betriebsab­ lauf ohne Beaufsichtigung durchgeführt werden. Wenn ein ähnli­ cher Betriebsablauf gemäß dem herkömmlichen Verfahren durchge­ führt wird, kann der ähnliche Betriebsablauf nicht ausgeführt werden, bis nicht alle Meßpunkte hinsichtlich der Form und Abmessung bestimmt sind und der anwendbare Kollimator für jeden Meßpunkt festgelegt ist. Die Automatisierung all dieser voran­ gehenden Betriebsabläufe der Messung ist ein zweiter Effekt.
Wenn drittens bei einem Bilderfassungsprozess ein Farbbild ein­ mal erhalten werden kann und eine bestimmte Farbe extrahiert werden kann, wird es möglich, das Verhältnis zwischen einer derartigen Probe, die in einem monochromatischem Bild nicht unterschieden werden kann, und einem Hintergrund zu behandeln. Dies kann den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung ver­ größern.
Viertens ist es möglich, einen Randbereich für die Abweichung der Röntgenbestrahlung von einer Mittelposition oder die Verän­ derung der Größe der Röntgenbestrahlung vorzusehen, die auftre­ ten, wenn die Analysevorrichtung über einen langen Zeitraum verwendet wird oder wenn eine starke Veränderung der Umgebungs­ bedingungen, wie zum Beispiel der Temperatur, auftritt, indem die Abmessungen eines Röntgenbestrahlungsbereichs, der bei dem in dem ersten Effekt beschriebenen Bestimmungsprozess verwendet wird, mit einem Randbereich versehen werden. Somit ist ein pro­ blemloser automatischer Betrieb möglich.
Wenn fünftens festgestellt wird, dass der auf die Probe ge­ strahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht, wird eine erhaltene Röntgenintensität umgewandelt, um so die Nutzung für die quantitative Analyse zu ermöglichen. Mit anderen Worten kann eine Probe, die kleiner ist als der Röntgenbestrahlungsbe­ reich, quantitativ analysiert werden. Elektronische Bauelemente als die wichtigsten Untersuchungsobjekte wurden stetig verklei­ nert. Mit einem an der Analysevorrichtung vorhandenen Kolli­ mator besteht die Möglichkeit, dass ein Röntgenstrahl sich über die Probe hinaus erstreckt. Auch in diesem Fall ist die Fähig­ keit der Durchführung der quantitativen Analyse durch Untersu­ chung eines Bereichs des Objektes äußerst nützlich. Es ist festzustellen, dass die Verwirklichung möglich ist, ohne dass die Vorrichtung modifiziert wird oder eine Erhöhung der Kosten auftritt, was für den Benutzer ein großer Vorteil ist.

Claims (8)

1. Röntgenfluoreszenzanalysevorrichtung mit einem Röntgener­ zeugungsteil zum Bestrahlen einer Probe mit Röntgenstrah­ len, einem Röntgenerfassungsteil zum Erfassen von Röntgen­ fluoreszenz von der Probe, einem Kollimatorteil zum Begren­ zen des auf die Probe gestrahlten Röntgenstrahls, einem Abbildungsteil zur Abbildung eines Probenbildes und einem Bildverarbeitungsteil zur Bildverarbeitung des abgebildeten Bildes, dadurch gekennzeichnet, dass
Bestimmen einer Positionsbeziehung zwischen einem in dem Abbildungsteil zu erfassenden Probenbild und einem Röntgen­ bestrahlungsbereich vorab als vorausgehender Prozess;
Erfassen eines Bildes der Probe als ein monochromatisches Bild, als Prozessvorgang 1;
Extrahieren in dem erfassten Bild der Probe einen Abschnitt des Bildes, der mit dem Röntgenbestrahlungsabschnitt über­ einstimmt, durch die Bildverarbeitungseinrichtung, als Pro­ zessvorgang 2; und
Untersuchen einer Luminanzveränderung in dem extrahierten Bild und, wenn eine Luminanzveränderung vorliegt, die größer als ein Referenzwert ist, feststellen, dass die Röntgenstrahlung auf die Probe teilweise an der Probe vor­ beigeht, als Prozessvorgang 3.
2. Röntgenfluoreszenzanalysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollimatorteil (6) mit einer Vielzahl von Kollimatoren zum Begrenzen des auf die Probe gestrahlten Röntgenstrahls versehen ist, der Bestimmungsprozess entsprechend der Anzahl der Kollimatoren wiederholt ausgeführt wird und aus den Kollimatoren, bei welchen der Röntgenstrahl nicht außerhalb der Probe liegt, ein Kollimator ausgewählt wird, der die größte Fläche bietet.
3. Röntgenfluoreszenzanalysevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessvorgang 1 von Anspruch 1 oder Anspruch 2 das Bild der Probe als Farbbild erfasst, eine Einrichtung vor­ gesehen ist, um eine bestimmte Farbe aus dem erfassten Bild zu extrahieren und dieses in ein monochromatisches Bild umzuwandeln, und unter Verwendung von Farbinformationen die Bestimmung möglich ist, ob der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahlung teilweise an der Probe vorbeigeht oder nicht.
4. Röntgenfluoreszenzanalysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Prozessvorgang 2 die Information des Röntgenbestrah­ lungsbereichs mit beliebigen Vergrößerungen unabhängig in vertikaler Richtung und in horizontaler Richtung vergrößert werden kann und ein Randbereich für die Achsenabweichung der Röntgenbestrahlung und die Veränderung des Bestrah­ lungsbereichs gegeben ist, sowie festgestellt werden kann, ob der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht oder nicht.
5. Röntgenfluoreszenzanalysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Prozessvorgang 3 eine Einrichtung zum Bestimmen, ob der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht, eine Frequenzverteilung der Luminanz in dem extrahierten Bild berechnet, eine Glättungsverarbeitung an den Frequenzverteilungsdaten ausführt, die Anzahl der Peaks untersucht, welche die Luminanz von einer Frequenz­ verteilung nach der Glättung betreffen, und feststellen kann, dass der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teil­ weise an der Probe vorbeigeht, wenn zwei oder mehr Peaks gefunden werden.
6. Röntgenfluoreszenzanalysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Prozessvorgang 3 eine Einrichtung zum Bestimmen, ob der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht, eine Binärumwandlung an dem extrahierten Bild mit einem bezeichneten Schwellenwert durchführt, eine Fläche von Bildelementen eines festgelegten Wertes von 1 oder 0 nach der Binärumwandlung misst, und feststellen kann, dass der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teil­ weise an der Probe vorbeigeht, wenn ein beträchtlicher Unterschied zwischen einer Fläche des Röntgenbestrahlungs­ bereichs und einer gemessenen Fläche vorliegt.
7. Röntgenfluoreszenzanalysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Prozessvorgang 3 eine Einrichtung zum Bestimmen, ob der auf die Probe gestrahlte Röntgenstrahl teilweise an der Probe vorbeigeht, eine Bildluminanz in der Nähe der Mitte des Röntgenbestrahlungsbereichs als eine Referenzluminanz aufbereitet, in dem extrahierten Bild einen Bereich von Bildelementen nahe an der Referenzluminanz misst, und fest­ stellen kann, dass der auf die Probe gestrahlte Röntgen­ strahl an der Probe vorbeigeht, wenn teilweise ein beträchtlicher Unterschied zwischen einer Fläche des Rönt­ genbestrahlungsbereichs und einer gemessenen Fläche vor­ liegt.
8. Röntgenfluoreszenzanalysevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Prozessvorgang 3 dann, wenn eine Feststellung durch­ geführt wird, dass der auf die Probe gestrahlte Röntgen­ strahl teilweise an der Probe vorbeigeht, eine Fläche eines Probenabschnitts, die durch Messung erhalten wird, als eine Probenfläche aufbereitet wird, die Probenfläche durch die Fläche des Röntgenbestrahlungsbereichs geteilt wird, um ein tatsächliches Bestrahlungsflächenverhältnis zu berechnen, in diesem Zustand ein Röntgenstrahl aufgestrahlt wird und eine Röntgenfluoreszenzintensität, die in dem Röntgenerfas­ sungsteil erhalten wird, durch das tatsächliche Bestrah­ lungsflächenverhältnis geteilt wird, um dadurch die Schät­ zung einer Röntgenfluoreszenzintensität zu ermöglichen, bei der die Probe in dem gesamten Röntgenbestrahlungsbereich vorliegt, und einen geschätzten Röntgenfluoreszenzintensi­ tätswert für die quantitative Analyse nutzbar zu machen.
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