(57)【要約】【課題】    層状サンプルのＸ線蛍光（ＸＲＦ）測定を行う方法が記載されている。【解決手段】  少なくとも２つの測定が行われ、１つは前記サンプルの一方の表面を貫通し(through)、且つ、もう１つは反対側の表面を貫通する(through)。これは、測定の間にサンプルを反転させることによって都合よく行うことができる。追加の測定値からのデータは、濃度、密度または層の各々の厚さのようなサンプルの複数のパラメータを計算するために使用されてもよい。【選択図】  図１
2018105859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主要面と、第２の主要面と、前記第１の主要面と前記第２の主要面との間の少なくとも２の層とを含む層状サンプルのＸ線蛍光（ＸＲＦ）測定を行う方法であって、当該方法は、
第１の元素に対応する第１のＸＲＦ線の第１のＸ線強度値（Ｉ１）を得るため、前記第１の主要面を貫通する第１のＸ線測定を実施するステップと、
前記第１の元素に対応する前記第１のＸＲＦ線の第２のＸ線強度値（Ｉ２）を得るため、前記第２の主要面を貫通する第２のＸ線測定を実施するステップと、
前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）および第２のＸ線強度値（Ｉ２）から、層パラメータから選択された少なくとも２の分析パラメータを計算するステップと、
を含み、前記層パラメータは、
第１の層における第１の元素の濃度（Ｃ１）、
第２の層における第２の元素の濃度（Ｃ２）、
前記第１の層の密度（ｄ１）、
前記第２の層の密度（ｄ２）、
前記第１の層の厚さ（ｔ１）、および
前記第２の層の厚さ（ｔ２）、
を包含する、方法。
【請求項２】
前記第２のＸ線測定を実施する前に、第１のＸ線測定を実施する前記ステップの後に、前記サンプルを反転させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記層パラメータから選択された少なくとも２の分析パラメータを計算することは、反復プロセスであり、前記反復プロセスは、
（ｉ）複数の分析パラメータとは別に、前記層パラメータのそれぞれについて仮定値または既知の値を取るステップ、
（ｉｉ）少なくとも１の分析パラメータとは別に、前記分析パラメータの前記値を仮定し、且つ、Ｘ線強度値および前記仮定および既知の値から、前記少なくとも１の分析パラメータの分析値を計算するステップ、および
前記分析パラメータおよびX線強度値のそれぞれについてステップ（ｉｉ）を繰り返し、前記分析パラメータの計算値が収束するまで、前記分析パラメータの前記仮定値を、前記分析パラメータの以前に得られた計算値で置き換えるステップ、
を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のＸ線測定は、各ＸＲＦ線の少なくとも２のＸ線強度値の測定を包含し、且つ、前記第２のＸ線測定は、各ＸＲＦ線の少なくとも２のＸ線強度値の測定を包含し、少なくとも４のＸ線強度値をもたらす、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも４のＸ線強度値から少なくとも３の分析パラメータを計算するステップを包含する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
測定されたＸ線強度値と同数の分析パラメータを計算するステップを包含する、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記層パラメータから選択された少なくとも２の分析パラメータを計算するステップは、
（ａ）第１の分析パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定または既知の値を取り、第２の分析パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）および前記仮定および既知の値から前記第１の分析パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｂ）前記第２の分析パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定または既知の値を取り、前記第１の分析パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）および前記仮定および既知の値から前記第２の分析パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｃ）前記第２の分析パラメータの前記仮定値を前記第２の分析パラメータの分析値で置き換え、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）、前記仮定および既知の値、および前記第２の分析パラメータの前記分析値から、前記第１の分析パラメータの分析値を再計算するステップと、
（ｄ）前記第１の分析パラメータの前記仮定値を前記第１の分析パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）、前記仮定および既知の値、および前記第１の分析パラメータの前記分析値から、前記第２の分析パラメータの分析値を再計算するステップと、
前記第１分析パラメータおよび前記第２分析パラメータの前記分析値が収束するまで、ステップ（ｃ）および（ｄ）を繰り返し、且つ、前記第１のおよび第２の分析パラメータの前記収束値を出力するステップと、
を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記層パラメータから選択された少なくとも２の分析パラメータを計算するステップは、
（ａ）第１の分析パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定または既知の値を取り、第２の分析パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）および前記仮定および既知の値から前記第１の分析パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｂ）前記分析パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて既知の値を取り、前記第１の分析パラメータの前記計算値を取り、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）および前記計算され且つ既知の値から前記第２の分析パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｃ）前記第２の分析パラメータの前記仮定値を前記第２の分析パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）、前記仮定および既知の値、および前記第２の分析パラメータの前記分析値から、前記第１の分析パラメータの分析値を再計算するステップと、
（ｄ）前記第１の分析パラメータの前記仮定値を前記第１の分析パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）、前記仮定および既知の値、および前記第１の分析パラメータの前記分析値から、前記第２の分析パラメータの分析値を再計算するステップと、
前記第１分析パラメータおよび前記第２分析パラメータの前記分析値が収束するまで、ステップ（ｃ）および（ｄ）を繰り返し、且つ、前記第１のおよび第２の分析パラメータの前記収束値を出力するステップと、
を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記サンプルが第３の層をさらに包含し、且つ、前記層パラメータが、
前記第３の層における前記第１の元素の濃度（Ｃ３）、
前記第３の層の密度（ｄ３）、および
前記第３の層の厚さ（ｔ３）、
をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の測定中に前記第２の主要面に隣接する既知の組成のバッキング層を提供すること、および／または
前記第２の測定中に前記第１の主要面に隣接する既知の組成のバッキング層を提供すること、
をさらに含む、請求項１請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記バッキング層は、前記第１の元素とは異なる第２の元素の既知の組成を有し、且つ、同じバッキング層が前記第１および第２の測定に使用され、
前記第１の主要面を貫通する第１のＸ線測定を実施する前記ステップは、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）に加えて前記第２の元素に対応する第２のＸＲＦ線の第３のＸ線強度値（Ｉ３）を取得し、且つ、
前記第２の主要面を貫通する第２のＸ線測定を実施する前記ステップは、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）に加えて前記第２の元素に対応する前記第２のＸＲＦ線の第４のＸ線強度値（Ｉ４）を取得する、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記バッキング層は、前記第１の元素とは異なる第２の元素の既知の組成の第１のバッキング層、および前記第１および第２の元素とは異なる第３の元素の既知の組成の第２のバッキング層を含み、
前記第１の主要面を貫通する第１のＸ線測定を実施する前記ステップは、前記第１の元素に対応する前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）に加えて、前記第２の元素に対応する第２のＸＲＦ線の第３のＸ線強度値（Ｉ３）を得るため、前記第１のバッキング層を使用し、且つ、
前記第２の主要面を貫通する第２のＸ線測定を実施する前記ステップは、前記第１の元素に対応する前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）に加えて、前記第３の元素に対応する第４のＸＲＦ線の第４のＸ線強度値（Ｉ４）を得るため、前記第２のバッキング層を使用する、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
第１の主要面と、第２の主要面と、前記第１の主要面と前記第２の主要面との間の少なくとも２の層とを含む層状サンプルのＸ線蛍光測定を行うように構成されたコンピュータプログラムプロダクトであって、前記測定は、第１の元素に対応する第１のＸＲＦ線の第１のＸ線強度値（Ｉ１）を得るため、前記第１の主要面を貫通する第１のＸ線測定と、前記第１の元素に対応する前記第１のＸＲＦ線の第２のＸ線強度値（Ｉ２）を得るため、前記第２の主要面を貫通する第２のＸ線測定と、を包含し、
前記サンプルは、前記第１の層における前記第１の元素の濃度（Ｃ１）と、前記第２層における前記第１元素の濃度（Ｃ２）と、前記第１の層の密度（ｄ１）と、前記第２の層の密度（ｄ２）と、前記第１の層の厚さ（ｔ１）と、前記第２の層の厚さ（ｔ２）と、を包含する層パラメータにより特徴付けられ、
当該コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータ上で実行されるとき、以下のステップ：
（ｉ）複数の分析パラメータとは別に、前記層パラメータのそれぞれについて既知の値を取るステップ、
（ｉｉ）少なくとも１の分析パラメータとは別に、前記分析パラメータの前記値を仮定し、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）および前記仮定および既知の値から、前記少なくとも１の分析パラメータの分析値を計算するステップ、および
（ｉｉｉ）少なくとも１の分析パラメータとは別に、前記分析パラメータの前記値を仮定し、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）および前記仮定および既知の値から、前記少なくとも１の分析パラメータの分析値を計算するステップ、
前記分析パラメータおよび強度値のそれぞれについてステップ（ｉｉ）および（ｉｉｉ）を繰り返し、前記計算値が収束するまで、前記分析パラメータの前記仮定値を、前記分析パラメータの以前に得られた計算値で置き換えるステップ、および
前記分析パラメータの前記収束計算値を出力するステップ、
を実行するように構成される、コンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１４】
請求項１３に記載のコンピュータプログラムプロダクトであって、当該コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータ上で実行されるとき、以下のステップ：
（ａ）第１の層パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定または既知の値を取り、第２の層パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）および前記仮定および既知の値から前記第１の層パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｂ）前記第２の層パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定または既知の値を取り、第１の層パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）および前記仮定および既知の値から前記第２の層パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｃ）前記第２の層パラメータの前記仮定値を前記第２の層パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）、前記仮定および既知の値、および前記第２の層パラメータの前記分析値から、前記第１の層パラメータの分析値を再計算するステップと、
（ｄ）前記第１の層パラメータの前記仮定値を前記第１の層パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）、前記仮定および既知の値、および前記第１の層パラメータの前記分析値から、前記第２の層パラメータの分析値を再計算するステップと、
前記第１の層パラメータおよび前記第２の層パラメータの前記分析値が収束するまで、ステップ（ｃ）および（ｄ）を繰り返し、且つ、前記第１のおよび第２の層パラメータの前記収束値を出力するステップと、
を実行するように構成される、コンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１５】
請求項１３に記載のコンピュータプログラムプロダクトであって、当該コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータ上で実行されるとき、以下のステップ：
（ａ）第１の層パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定または既知の値を取り、第２の層パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）および前記仮定および既知の値から前記第１の層パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｂ）前記第２の層パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定もしくは既知の値を取り、且つ、前記第１の層パラメータの前記分析値を取り、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）および前記仮定および既知の値から前記第２の層パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｃ）前記第２の層パラメータの前記仮定値を前記第２の層パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）、前記仮定および既知の値、および前記第２の層パラメータの前記分析値から、前記第１の層パラメータの分析値を再計算するステップと、
（ｄ）前記第１の層パラメータの前記仮定値を前記第１の層パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）、前記仮定および既知の値、および前記第１の層パラメータの前記分析値から、前記第２の層パラメータの分析値を再計算するステップと、
前記第１の層パラメータおよび前記第２の層パラメータの前記分析値が収束するまで、ステップ（ｃ）および（ｄ）を繰り返し、且つ、前記第１のおよび第２の層パラメータの前記収束値を出力するステップと、
を実行するように構成される、コンピュータプログラムプロダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、Ｘ線蛍光（X-ray  fluorescence,ＸＲＦ）を用いた層状サンプルの分析に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
Ｘ線蛍光（ＸＲＦ）によるサンプルの測定は、工業分析でよく知られた技術である。個々のスペクトル線は個々の元素(elements)に対応する。サンプルを測定することができ、且つ、それぞれのＸＲＦスペクトル線の強度が、対応する元素の量の尺度を与える。
【０００３】
層状のサンプル(layered  samples)では分析が困難な場合がある。これは、特に限られた量のスペクトル線のみが測定に利用可能である場合に当てはまる。有限の厚さの層では、Ｘ線は別の層を通って1つの層を通過し、且つ、部分的に吸収され得る。
【０００４】
ＸＲＦ測定から層状サンプルのパラメータを計算するために使用できる方法の詳細については、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｘ−Ｒａｙ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ＸＲＦ，  ｂｙ  Ｐｅｔｅｒ  Ｂｒｏｕｗｅｒ（ＩＳＢＮ  ９０−９０１６７５８−７）の第５．５章を参照されたい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＸＲＦ線が層のうち単一の層(a  single  one)における元素(an  element)から来た場合、強度を測定し、且つ、１つの変数、例えば、その層における元素の濃度もしくは層の厚さ、またはその元素を含有する層の上の層の厚さ、を計算することが可能である。しかし、元素が２以上の(more  than  one  of)層に存在し得る場合には、どの層から測定シグナルが来ているかを知ることは一般的に不可能である。したがって、特定のスペクトル線における強度が２以上の層から来る場合には、特に工業的設定では、利用可能ではない可能性がある、より多くの情報なしにこのような分析を行うことは不可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の概要
本発明の第１の態様によれば、第１の主要面(major  surface)と、第２の主要面と、前記第１の主要面と前記第２の主要面との間の少なくとも２の層とを含む層状サンプルのＸ線蛍光（ＸＲＦ）測定を行う方法であって、当該方法は、
第１の元素に対応する第１のＸＲＦ線の第１のＸ線強度値（Ｉ１）を得るため、前記第１の主要面を貫通する(through)第１のＸ線測定を実施するステップと、
前記第１の元素に対応する前記第１のＸＲＦ線の第２のＸ線強度値（Ｉ２）を得るため、前記第２の主要面を貫通する第２のＸ線測定を実施するステップと、
前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）および第２のＸ線強度値（Ｉ２）から、層パラメータから選択される少なくとも２の分析パラメータ(analysis  parameters)を計算するステップと、
を含み、前記層パラメータは、
第１の層における第１の元素の濃度（Ｃ１）、
第２の層における第２の元素の濃度（Ｃ２）、
前記第１の層の密度（ｄ１）、
前記第２の層の密度（ｄ２）、
前記第１の層の厚さ（ｔ１）、および
前記第２の層の厚さ（ｔ２）、
を包含する、方法が提供される。
【０００７】
２つの測定を実施することにより、層状サンプルの各主要面(major  surface)（face,面）からの１つ、２つの測定値が得られ、およびしたがって、層状サンプルの２つのパラメータを得ることができる。例えば、厚さと密度が分かっている場合には、第１の層および第２の層のそれぞれの厚さ、または、濃度と密度が分かっている場合には、第１の層および第２の層のそれぞれにおける第１の元素の濃度、を得ることができる。
【０００８】
好ましい装置(arrangement)において、第２の測定は、第２のＸ線測定を実施する前に、第１のＸ線測定を実施するステップの後にサンプルを反転させることによって都合よく実施されてもよい。このようにして、両方の測定値は、１回の測定を行うのに通常使用されるのと同じ装置(equipment)を使用して取得することができる。
【０００９】
好ましい実施形態では、計算は反復プロセスを使用する。
【００１０】
例えば、一実施形態では、前記層パラメータから選択された少なくとも２の分析パラメータを計算することは、
（ｉ）複数の分析パラメータとは別に、前記層パラメータのそれぞれについて仮定値または既知の値を取るステップ、
（ｉｉ）少なくとも１の分析パラメータとは別に、前記分析パラメータの前記値を仮定し、且つ、Ｘ線強度値および前記仮定および既知の値から、前記少なくとも１の分析パラメータの分析値を計算するステップ、および
前記分析パラメータおよびX線強度値のそれぞれについてステップ（ｉｉ）を繰り返し、前記分析パラメータの計算値が収束するまで、前記分析パラメータの前記仮定値を、前記分析パラメータの以前に得られた計算値で置き換えるステップ、
を含む。
【００１１】
この反復プロセスは、多層構造の測定値(a  measurement)から、本書では分析パラメータと呼ばれる単一のパラメータを計算するための既知の技術を使用することができ、且つ、それを少なくとも２つの分析パラメータの計算に適用することができる。従来、多層フィルムのＸＲＦ測定から２以上の(more  than  one)変数値を見出すことは困難であり、またはそれどころか不可能であった。第２の測定値を取るためにサンプルを単純に反転させることにより、または代わりに別の側からin  situでサンプルを測定することにより、反復プロセスを使用して２つの分析パラメータを簡単に見つけるため、十分なデータが利用可能になる。
【００１２】
本発明は、２つの分析パラメータを得るために２回の測定のみに限定されない。実施形態において、第１のＸ線測定は、それぞれのＸＲＦ線の少なくとも２つのＸ線強度値の測定を含むことができ、且つ、第２のＸ線測定は、同様に、それぞれのＸＲＦ線の少なくとも２つのＸ線強度値の測定を含むことができ、少なくとも４つのＸ線強度値をもたらす。計算され得る分析パラメータの数は、測定されたＸ線強度値の数までである。例えば、４つの強度値が測定される場合、４つの分析パラメータが計算されてもよい。もちろん、他のものが分かっている場合は、３つの分析パラメータを計算することもできる。第４の強度値は、照合(a  check)として使用することができる。
【００１３】
前記層パラメータから選択された少なくとも２の分析パラメータを計算するステップは、
（ａ）第１の分析パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定(assumed)または既知の(known)値を取り、第２の分析パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）および前記仮定および既知の値から前記第１の分析パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｂ）前記第２の分析パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定または既知の値を取り、前記第１の分析パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）および前記仮定および既知の値から前記第２の分析パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｃ）前記第２の分析パラメータの前記仮定値を前記第２の分析パラメータの分析値で置き換え、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）、前記仮定および既知の値、および前記第２の分析パラメータの前記分析値から、前記第１の分析パラメータの分析値を再計算するステップと、
（ｄ）前記第１の分析パラメータの前記仮定値を前記第１の分析パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）、前記仮定および既知の値、および前記第１の分析パラメータの前記分析値から、前記第２の分析パラメータの分析値を再計算するステップと、
前記第１分析パラメータおよび前記第２分析パラメータの前記分析値が収束するまで、ステップ（ｃ）および（ｄ）を繰り返し、且つ、前記第１のおよび第２の分析パラメータの前記収束値を出力するステップと、
を含むことができる。
【００１４】
あるいは、前記層パラメータから選択された少なくとも２の分析パラメータを計算するステップは、
（ａ）第１の分析パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定または既知の値を取り、第２の分析パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）および前記仮定および既知の値から前記第１の分析パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｂ）前記分析パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて既知の値を取り、前記第１の分析パラメータの前記計算値を取り、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）および前記計算され且つ既知の値から前記第２の分析パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｃ）前記第２の分析パラメータの前記仮定値を前記第２の分析パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）、前記仮定および既知の値、および前記第２の分析パラメータの前記分析値から、前記第１の分析パラメータの分析値を再計算するステップと、
（ｄ）前記第１の分析パラメータの前記仮定値を前記第１の分析パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）、前記仮定および既知の値、および前記第１の分析パラメータの前記分析値から、前記第２の分析パラメータの分析値を再計算するステップと、
前記第１分析パラメータおよび前記第２分析パラメータの前記分析値が収束するまで、ステップ（ｃ）および（ｄ）を繰り返し、且つ、前記第１のおよび第２の分析パラメータの前記収束値を出力するステップと、
を含むことができる。
【００１５】
前記サンプルは第３の層をさらに包含することができ、且つ、前記層パラメータは、
前記第３の層における前記第１の元素の濃度（Ｃ３）、
前記第３の層の密度（ｄ３）、および
前記第３の層の厚さ（ｔ３）、
をさらに含む。
【００１６】
当該方法は、
前記第１の測定中に前記第２の主要面に隣接する既知の組成のバッキング(backing)層を提供すること、および／または
前記第２の測定中に前記第１の主要面に隣接する既知の組成のバッキング層を提供すること、
をさらに含むことができる。
【００１７】
同じバッキング層が前記第１および第２の測定に使用され得る。この場合、前記第１の主要面を貫通する第１のＸ線測定を実施する前記ステップは、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）に加えて前記第２の元素に対応する第２のＸＲＦ線の第３のＸ線強度値（Ｉ３）を取得し、且つ、
前記第２の主要面を貫通する第２のＸ線測定を実施する前記ステップは、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）に加えて前記第２の元素に対応する前記第２のＸＲＦ線の第４のＸ線強度値（Ｉ４）を取得する。
【００１８】
あるいは、前記異なる測定のための前記バッキング層は、異なっていてよい。この場合、第１のバッキング層は前記第１の元素とは異なる第２の元素の既知の組成を有してよく、且つ、第２のバッキング層は前記第１および第２の元素とは異なる第３の元素の既知の組成を有してよい。
前記第１の主要面を貫通する第１のＸ線測定を実施する前記ステップは、前記第１の元素に対応する前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）に加えて、前記第２の元素に対応する第２のＸＲＦ線の第３のＸ線強度値（Ｉ３）を得るため、前記第１のバッキング層を使用してよく、且つ、
前記第２の主要面を貫通する第２のＸ線測定を実施する前記ステップは、前記第１の元素に対応する前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）に加えて、前記第３の元素に対応する第４のＸＲＦ線の第４のＸ線強度値（Ｉ４）を得るため、前記第２のバッキング層を使用してよい。
【００１９】
第１の主要面と、第２の主要面と、前記第１の主要面と前記第２の主要面との間の少なくとも２の層とを含む層状サンプルのＸ線蛍光測定を行うように構成されたコンピュータプログラムプロダクトが提供され得る。前記測定は、第１の元素に対応する第１のＸＲＦ線の第１のＸ線強度値（Ｉ１）を得るため、前記第１の主要面を貫通する第１のＸ線測定と、前記第１の元素に対応する前記第１のＸＲＦ線の第２のＸ線強度値（Ｉ２）を得るため、前記第２の主要面を貫通する第２のＸ線測定と、を包含し、
前記サンプルは、前記第１の層における前記第１の元素の濃度（Ｃ１）と、前記第２層における前記第１元素の濃度（Ｃ２）と、前記第１の層の密度（ｄ１）と、前記第２の層の密度（ｄ２）と、前記第１の層の厚さ（ｔ１）と、前記第２の層の厚さ（ｔ２）と、を包含する層パラメータにより特徴付けられ、
当該コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータ上で実行されるとき、以下のステップ：
（ｉ）複数の分析パラメータとは別に、前記層パラメータのそれぞれについて既知の値を取るステップ、
（ｉｉ）少なくとも１の分析パラメータとは別に、前記分析パラメータの前記値を仮定し、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）および前記仮定および既知の値から、前記少なくとも１の分析パラメータの分析値を計算するステップ、および
（ｉｉｉ）少なくとも１の分析パラメータとは別に、前記分析パラメータの前記値を仮定し、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）および前記仮定および既知の値から、前記少なくとも１の分析パラメータの分析値を計算するステップ、
前記分析パラメータおよび強度値のそれぞれについてステップ（ｉｉ）および（ｉｉｉ）を繰り返し、前記計算値が収束するまで、前記分析パラメータの前記仮定値を、前記分析パラメータの以前に得られた計算値で置き換えるステップ、および
前記分析パラメータの前記収束計算値を出力するステップ、
を実行するように構成される。
【００２０】
当該コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータ上で実行されるとき、以下のステップ：
（ａ）第１の層パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定または既知の値を取り、第２の層パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）および前記仮定および既知の値から前記第１の層パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｂ）前記第２の層パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定または既知の値を取り、第１の層パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）および前記仮定および既知の値から前記第２の層パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｃ）前記第２の層パラメータの前記仮定値を前記第２の層パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）、前記仮定および既知の値、および前記第２の層パラメータの前記分析値から、前記第１の層パラメータの分析値を再計算するステップと、
（ｄ）前記第１の層パラメータの前記仮定値を前記第１の層パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）、前記仮定および既知の値、および前記第１の層パラメータの前記分析値から、前記第２の層パラメータの分析値を再計算するステップと、
前記第１の層パラメータおよび前記第２の層パラメータの前記分析値が収束するまで、ステップ（ｃ）および（ｄ）を繰り返し、且つ、前記第１のおよび第２の層パラメータの前記収束値を出力するステップと、
を実行するように構成されてよい。
【００２１】
当該コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータ上で実行されるとき、以下のステップ：
（ａ）第１の層パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定または既知の値を取り、第２の層パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）および前記仮定および既知の値から前記第１の層パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｂ）前記第２の層パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定もしくは既知の値を取り、且つ、前記第１の層パラメータの前記分析値を取り、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）および前記仮定および既知の値から前記第２の層パラメータの分析値を計算するステップと、
（ｃ）前記第２の層パラメータの前記仮定値を前記第２の層パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）、前記仮定および既知の値、および前記第２の層パラメータの前記分析値から、前記第１の層パラメータの分析値を再計算するステップと、
（ｄ）前記第１の層パラメータの前記仮定値を前記第１の層パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）、前記仮定および既知の値、および前記第１の層パラメータの前記分析値から、前記第２の層パラメータの分析値を再計算するステップと、
前記第１の層パラメータおよび前記第２の層パラメータの前記分析値が収束するまで、ステップ（ｃ）および（ｄ）を繰り返し、且つ、前記第１のおよび第２の層パラメータの前記収束値を出力するステップと、
を実行するように構成されてよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明の実施例がここで添付図面を参照して説明される。
【図１】第１のサンプルに関する測定(measurements)を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態のフロー図である。
【図３】本発明の特定の実施形態のフロー図である。
【図４】本発明の別の特定の実施形態のフロー図である。
【図５】本発明のさらなる実施形態による別のサンプルに関する測定(measurements)を示す図である。
【図６】本発明のさらなる実施形態によるバッキング層を使用する測定(measurements)を示す図である。
【図７】図７は、本発明のさらに別の実施形態による２つのバッキング層を使用する測定を示す図である。
【図８】本発明のさらなる実施形態によるさらなるサンプルに関する測定(measurements)を示す。  図は概略図であり、縮尺どおりではない。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
詳細な説明
第１の例では、図１に示すようなサンプルの測定を考慮する。サンプルは、第２の層１２の上に第１の層１０を有する２層のサンプルである。第１の層は厚さｔ１を有し、且つ、濃度Ｃ１（％）および密度ｄ１で存在するＳｉＯ２を有するポリマーから構成される。第２の層１２は厚さｔ２を有し、且つ、濃度Ｃ２（％）および密度ｄ２で存在するＳｉＯ２を有するポリマーから構成される。これらの濃度、厚さおよび密度は、層を記述するパラメータであるため、層パラメータ(layer  parameters)と呼ばれる。
【００２４】
この例では、測定は、他の層パラメータが既知であると仮定して、厚さｔ１およびｔ２を測定することを意図している。測定しようとするこれらのパラメータは、分析パラメータ(analysis  parameters)と呼ばれる。
【００２５】
第１のステップでは、Ｓｉ  Ｋαスペクトル線を用いて、従来のＸＲＦ測定が第２の層１２の側から行われる（測定(measurement)Ａ）。次に、第２のステップにおいて、サンプルを上下逆さまにし、Ｓｉ  Ｋαスペクトル線を用いて、第１の層１０の側から第２の従来のＸＲＦ測定を行なわれる（測定Ｂ）。各測定は、それぞれの計数率(count  rate)（強度）を送達する。
【００２６】
詳細については、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｘ−Ｒａｙ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ＸＲＦ,  ｂｙ  Ｐｅｔｅｒ  Ｂｒｏｕｗｅｒの５．５章を参照。これは、多層サンプルの１以上のＸＲＦ線(lines)の測定が１以上のパラメータ値を生じさせる方法を記述する。セクション５．５．４で説明されるように、ＸＲＦ線の測定から決定できるパラメータの最大数は、各測定線について１パラメータである。したがって、例えば２つの元素に対応する２つの測定線を放出するサンプルに対して、２つのパラメータを測定することができる。
【００２７】
本発明者らは、サンプルを２回測定することにより、１サンプルから２倍のパラメータ数を測定できることを認識した。１回は、一方の主要面からであり、猪飼は、他方の主要面からである。これは以前は不可能だった多くのパラメータの測定を可能にする。
【００２８】
Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｘ−Ｒａｙ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ＸＲＦの第５．５章に提示されている計算は幾分複雑であるため、実際には、測定された各Ｘ線ラインについて１つの変数が存在し、且つ、他のすべてのパラメータが既知である場合、多層サンプルについての結果を分析することができる、市販の分析ソフトウェアを使用するのが普通である。このような市販の分析ソフトウェアは、例えばＳｔｒａｔｏｓおよびＦＰ−Ｍｕｌｔｉの名称で入手可能である。
【００２９】
１より多い変数を分析するために、測定値(measurements)（この例では各層の厚さｔ０およびｔ１）から複数の分析パラメータを見つけるために、反復手順が使用される。
【００３０】
市販ソフトウェアを使用すると、まず、測定Ａと測定Ｂの両方のためにソフトウェアに材料スタックが設定される。測定Ａの場合、Ｃ２％ＳｉＯ２を有するポリマーの第２の層は、Ｃ１％ＳｉＯ２を有する第１の層の上方に設定される。測定Ｂの場合、Ｃ１％ＳｉＯ２を有する第１の層は、Ｃ２％ＳｉＯ２を有するポリマーの第２の層の上方に設定される。これらの層の値Ｃ１およびＣ２は、事前に既知であり、−それらは、別々に測定されてもよく、または単に定数および仮定値(assumed)でもよく、―およびしたがって既知の値と呼ばれる。
【００３１】
手順を開始するために、第１の層について、厚さｔ１，ａｓｓｕｍｅｄが仮定され、および、測定Ａの測定されたカウントから第２の層の厚さ、ｔ２，ａｎａｌｙｓｅｄを誘導するのにソフトウェアが使用される。並行して、第２の層について、厚さｔ２，ａｓｓｕｍｅｄが仮定され、測定Ｂのカウントから第２の層の厚さ、ｔ２，ａｎａｌｙｓｅｄを誘導するのにソフトウェアが使用される。
【００３２】
これらの分析値ｔ１，ａｓｓｕｍｅｄおよびｔ２，ａｎａｌｙｓｅｄは順番であり(in  turn)、次いで測定ＡおよびＢの両方の仮定値の代わりに入力として使用され、且つ、同じ係数率が、厚さｔ２，ａｓｓｕｍｅｄおよびｔ２，ａｎａｌｙｓｅｄを再計算するために同じ計数率が使用される。
【００３３】
この手順は、反復プロセスが収束するまで繰り返される。
【００３４】
この反復プロセスを使用する一例が実行され、以下の結果を得た。
反復＃      厚さ（層２、μｍ）      厚さ（層１、μｍ）
０          １３．０９９            ０．９９
１          １３．０９９            １．６１２
２          １３．０９９            １．６１２
【００３５】
理解されるように、この特定の例では、プロセスは、層２の厚さと層１の厚さの両方の計算値（計算された分析値）を得るため、１回の反復後に非常に迅速に収束する。
【００３６】
測定は、元素Ｓｉに限定されず、例示的な測定で使用されるライン型Ｋαの使用に限定されないことに留意されたい。代わりに、異なるスペクトル線および異なる元素が、測定されるスタックの組成に応じて測定されてもよい。
【００３７】
より一般的には、プロセスの一実施形態に関するフローチャートが図２に示されている。この方法は、前記特定の例において示すように、Ｉ０およびＩ１より高い(above)、測定された強度から開始する。必要であれば、複数の元素、並びに複数のＸ線ラインによって、測定が取られてもよい。
【００３８】
次に、測定された強度から計算される分析パラメータ以外の層パラメータの既知の値が取られる（ステップ３０）。
【００３９】
次に、１以上の測定(measurements)から、分析パラメータの少なくとも１つ（ステップ３２）および計算された少なくとも１の他の分析パラメータ（ステップ３４）について、値が仮定される。以下に図３を参照してより詳細に説明するように、これを行う１つの方法は、その他の分析パラメータの各々について仮定値を有するそれぞれの測定から、並列に書く分析パラメータを計算することである。あるいは、図４に関して図示されているように、このステップではただ１つの単一の分析パラメータが計算可能である。
【００４０】
次に、いずれの計算された分析パラメータ値を、それぞれの仮定値を置き換えるのに用いる（ステップ３６）。少なくとも１つの分析パラメータが再計算される（ステップ３８）。ステップ３４においてすべての分析パラメータが計算された場合、典型的には、ステップ３８において全てが再計算され、各再計算は、それぞれの測定強度を使用する。あるいは、ステップ３８は、再び単独で順番に取られた測定強度から、単独で順番に各分析パラメータを計算することができる。
【００４１】
次いでプロセスの集束(convergence)がテストされる。分析パラメータが収束していない場合、ステップ３６および３８は、収束するまで(until  they  are)、反復的な方法で繰り返される。
【００４２】
分析パラメータが収束すると、それらが出力される（ステップ４２）。
【００４３】
図３を参照すると、図１に関して上述した特定の例では、本方法は、まず、第１の強度値から第１の分析パラメータの計算を実施し、並行して、第２の強度値からの第２の分析パラメータの計算を実施する。
【００４４】
より詳細には、一連のステップは、
（ａ）第１の分析パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定または既知の値を取り、第２の分析パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）および前記仮定および既知の値から前記第１の分析パラメータの分析値を計算するステップ、
（ｂ）前記第２の分析パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定または既知の値を取り、前記第１の分析パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）および前記仮定および既知の値から前記第２の分析パラメータの分析値を計算するステップ、
（ｃ）前記第２の分析パラメータの前記仮定値を前記第２の分析パラメータの分析値で置き換え、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）、前記仮定および既知の値、および前記第２の分析パラメータの前記分析値から、前記第１の分析パラメータの分析値を再計算するステップ、
（ｄ）前記第１の分析パラメータの前記仮定値を前記第１の分析パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）、前記仮定および既知の値、および前記第１の分析パラメータの前記分析値から、前記第２の分析パラメータの分析値を再計算するステップ、および
前記第１分析パラメータおよび前記第２分析パラメータの前記分析値が収束するまで、ステップ（ｃ）および（ｄ）を繰り返し、且つ、前記第１のおよび第２の分析パラメータの前記収束値を出力するステップ、
であり得る。
【００４５】
図４を参照して説明した別の手法では、当該方法はまず、第１の強度値から第１の分析パラメータの計算を行い、その後、図３の方法におけるような仮定値からではなく、第１の計算結果を用いて第２の強度値から第２の分析パラメータの計算を行う。
【００４６】
より詳細には、一連のステップは、
（ａ）第１の分析パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて仮定または既知の値を取り、第２の分析パラメータの仮定値を包含し、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）および前記仮定および既知の値から前記第１の分析パラメータの分析値を計算するステップ、
（ｂ）前記分析パラメータとは別に前記層パラメータのそれぞれについて既知の値を取り、前記第１の分析パラメータの前記計算値を取り、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）および前記計算され且つ既知の値から前記第２の分析パラメータの分析値を計算するステップ、
（ｃ）前記第２の分析パラメータの前記仮定値を前記第２の分析パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第１のＸ線強度値（Ｉ１）、前記仮定および既知の値、および前記第２の分析パラメータの前記分析値から、前記第１の分析パラメータの分析値を再計算するステップ、
（ｄ）前記第１の分析パラメータの前記仮定値を前記第１の分析パラメータの前記分析値で置き換え、且つ、前記第２のＸ線強度値（Ｉ２）、前記仮定および既知の値、および前記第１の分析パラメータの前記分析値から、前記第２の分析パラメータの分析値を再計算するステップ、および
前記第１分析パラメータおよび前記第２分析パラメータの前記分析値が収束するまで、ステップ（ｃ）および（ｄ）を繰り返し、且つ、前記第１のおよび第２の分析パラメータの前記収束値を出力するステップ、
であり得る。
【００４７】
当該方法は、より複雑なシナリオに適用することができる。
【００４８】
図５を参照すると、当該方法は２つの層だけに限定されない。当該方法はまた、図５に示す３つの層（第１の層１０、第２の層１２および第３の層１４）などの多層サンプルについても機能する。この場合、９つの潜在的なパラメータ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｄ１、ｄ２、ｄ３）が存在し、且つ、他のものが既知であれば、それらのうちのいずれ２つを計算するために当該方法を使用することができる。
【００４９】
特に、各元素(respective  elements)の厚さおよび密度が既知であれば、各元素の濃度を計算することができることが理解されよう。
【００５０】
当該方法は、他のタイプの材料でも使用でき、特に金属箔、ガラス、紙、およびその他の測定に使用することができる。
【００５１】
当該方法は、それらが測定可能なＸ線ラインを生成する限り、例えば添加剤およびコーティングを包含する、興味対象の層の測定に使用することができる。当該方法は、他の材料の線を吸収する元素の測定にも使用できる。
【００５２】
２より多い変数が必要な場合には、図６に示すように、当該方法の拡張を使用することができる。この場合、３層構造の３つの層の厚さが得られる。図５に関して上述した当該方法は、２つの測定データ（測定値Ａと測定値Ｂ）しか生成しないので、原則として３つの厚さを決定することはできない。
【００５３】
本発明者らは、既知の組成において追加の元素を含有する層である追加の層、バッキング層２０を使用することが可能であることを理解した。バッキング層は、必要に応じて、そのような元素を２以上(more  than  one)含むことができ、異なる厚さおよび密度の複数の層を包含することができる。
【００５４】
図６の例では、バッキング層はモリブデン（Ｍｏ）の金属箔である。測定Ａはここで、ＭｏとＳｉとの両方に対応する線を測定する。この実施形態では、測定ＢはＭｏバッキング層を省略している。
【００５５】
追加の元素（ここではＭｏ）からのＸ線ラインは、追加の(extra)パラメータの分析を可能にするため、追加の(extra)情報を提供する層のスタックを貫通して(through)吸収される。
【００５６】
再び、測定ＡおよびＢにおける厚さを計算するために繰り返しが使用される。３つ以上の(more  than  two)変数が測定される場合、各反復について変数の１つを除いてすべてが仮定され、且つ、１つの変数が計算される。計算された変数は、各反復を通じて一度に１つずつ循環される。
【００５７】
この場合、測定Ａは２つの強度値（ＳｉおよびＭｏ）を送達し、且つ、測定Ｂは１つの強度値（Ｓｉ）を送達し、３つのパラメータを分析できるようにする３つの測定をもたらす。
【００５８】
この手法の変形例を図７に示される。この場合、測定ＡおよびＢには、それぞれ異なるバッキング層２０、２２が使用される。各場合において、それぞれ異なる元素、例えばバッキング層２０におけるＭｏが測定Ａに使用され、バッキング層２２におけるＮｉが測定Ｂに使用される。
【００５９】
更なる変形例が図８に示される。この例では、サンプルは、銅、いずれかの側に１つ、を含有する２つのポリマー層を有するＡｌ層である。測定ＡおよびＢのそれぞれは、ＣｕＫαおよびＣｕＬαの両方を用いた測定値を包含する。このようにして、Ｃｕの存在に関する合計４つの強度値が作られる。４つの測定が行われているので、４つの異なるパラメータを決定することが可能であり、且つ、このようにして、密度が既知であると仮定して、Ｃｕ含有層の両方の厚さおよび濃度を測定することができる。
【００６０】
したがって、当該方法は、２つの測定から２つのパラメータを得ることにのみに限定されず、追加の元素またはラインを測定することによって、追加のパラメータを測定することができる。サンプルを反転させる（または異なる側から測定する）ことにより、可能な場合に比べて２倍の測定数を行うことができる。
【００６１】
さらに、Ａｌの密度および厚さは、Ａｌラインを用いて測定することもできる。
【００６２】
図８はもちろんＳｉを含まない測定プロセスの例でもある。当該方法は、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｌなどに限定されず、且つ、いずれの適切な元素を測定することができる。
【００６３】
この手法は、場合によっては追加の変数の決定を可能にする、異なる測定で異なる線を使用することにより、さらに多くのデータを送達することが理解されよう。
【符号の説明】
【００６４】
１０  第１の層
１２  第２の層
１４  第３の層
２０、２２  バッキング層
【図１】
2018105859.tif 000003
【図２】
2018105859.tif 000004
【図３】
2018105859.tif 000005
【図４】
2018105859.tif 000006
【図５】
2018105859.tif 000007
【図６】
2018105859.tif 000008
【図７】
2018105859.tif 000009
【図８】
2018105859.tif 000010
【外国語明細書】
2018105859000001.pdf