(57)【要約】      （修正有）【課題】測定中に試料の状態が変化する試料の測定において、試料の状態が変化する前後のデータを抽出することができる分析装置を提供する。【解決手段】分析装置１００は、荷電粒子線で試料を繰り返し走査して試料からの信号を検出し、試料を分析する分析装置であって、信号を検出して得られた信号データを、荷電粒子線の試料上での照射位置を表す位置情報データおよび試料の環境情報データとともに、記憶部６４に格納するデータ格納処理部５２と、記憶部６４に格納された環境情報データに基づきフレーム間の試料の環境の変化を検出し、フレーム間の試料の環境の変化に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出するフレーム群抽出部５４と、を含む。【選択図】図１
2019215367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線で試料を繰り返し走査して前記試料からの信号を検出し、前記試料を分析する分析装置であって、
前記信号を検出して得られた信号データを、前記荷電粒子線の前記試料上での照射位置を表す位置情報データおよび前記試料の環境情報データとともに、記憶部に格納するデータ格納処理部と、
前記記憶部に格納された前記環境情報データに基づきフレーム間の前記試料の環境の変化を検出し、フレーム間の前記試料の環境の変化に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出するフレーム群抽出部と、
を含む、分析装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記環境情報データは、前記試料の温度の情報を含む温度情報データであり、
前記フレーム群抽出部は、フレーム間の前記試料の温度差に基づいて、前記フレーム群を抽出する、分析装置。
【請求項３】
荷電粒子線で試料を繰り返し走査して前記試料からの信号を検出し、前記試料を分析する分析装置であって、
前記試料の環境を制御する環境制御装置と、
前記信号を検出して得られた信号データを、前記荷電粒子線の前記試料上での照射位置を表す位置情報データとともに、記憶部に格納するデータ格納処理部と、
前記記憶部に格納された前記信号データに基づきフレーム間の前記信号の変化を検出し、フレーム間の前記信号の変化に基づいて、前記環境制御装置を制御する制御部と、
を含む、分析装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記環境制御装置は、前記試料の温度を制御する、分析装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、
前記記憶部に格納された前記信号データから、前記フレーム群を構成している複数のフレームの前記信号データを抽出して、画像を生成する画像生成部を含み、
前記画像生成部は、前記フレーム群抽出部が複数の前記フレーム群を抽出した場合に、前記フレーム群ごとに前記信号データを抽出して、前記フレーム群ごとに前記画像を生成する、分析装置。
【請求項６】
荷電粒子線で試料を繰り返し走査して前記試料からの信号を検出し、前記試料を分析する分析装置であって、
前記信号を検出して得られた信号データを、前記荷電粒子線の前記試料上での照射位置を表す位置情報データとともに、記憶部に格納するデータ格納処理部と、
前記記憶部に格納された前記信号データに基づきフレーム間の前記信号の変化を検出する信号変化検出部と、
前記記憶部に格納された前記信号データおよびフレーム間の前記信号の変化の検出結果に基づいて、画像を生成する画像生成部と、
を含み、
前記画像生成部は、前記信号の強度を前記画像の明度に対応させ、フレーム間の前記信号の変化の検出結果を前記画像の彩度に対応させて、前記画像を生成する、分析装置。
【請求項７】
荷電粒子線で試料を繰り返し走査して前記試料からの信号を検出し、前記試料を分析する分析方法であって、
前記信号を検出して得られた信号データを、前記荷電粒子線の前記試料上での照射位置を表す位置情報データおよび前記試料の環境情報データとともに、記憶部に格納する工程と、
前記記憶部に格納された前記環境情報データに基づきフレーム間の前記試料の環境の変化を検出し、フレーム間の前記試料の環境の変化に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出する工程と、
を含む、分析方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記環境情報データは、前記試料の温度の情報を含む温度情報データであり、
前記フレーム群を抽出する工程では、フレーム間の前記試料の温度差に基づいて、前記フレーム群を抽出する、分析方法。
【請求項９】
荷電粒子線で試料を繰り返し走査して前記試料からの信号を検出し、前記試料を分析する分析方法であって、
前記試料の環境を制御する工程と、
前記信号を検出して得られた信号データを、前記荷電粒子線の前記試料上での照射位置を表す位置情報データとともに、記憶部に格納する工程と、
前記記憶部に格納された前記信号データに基づきフレーム間の前記信号の変化を検出し、フレーム間の前記信号の変化に基づいて、前記環境制御装置を制御する工程と、
を含む、分析方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記環境制御装置は、前記試料の温度を制御する、分析方法。
【請求項１１】
請求項７ないし１０のいずれか１項において、
前記記憶部に格納された前記信号データから、前記フレーム群を構成している複数のフレームの前記信号データを抽出して、画像を生成する工程を含み、
前記画像を生成する工程では、複数の前記フレーム群を抽出された場合に、前記フレーム群ごとに前記信号データを抽出して、前記フレーム群ごとに前記画像を生成する、分析方法。
【請求項１２】
荷電粒子線で試料を繰り返し走査して前記試料からの信号を検出し、前記試料を分析する分析方法であって、
前記信号を検出して得られた信号データを、前記荷電粒子線の前記試料上での照射位置を表す位置情報データとともに、記憶部に格納する工程と、
前記記憶部に格納された前記信号データに基づきフレーム間の前記信号の変化を検出する工程と、
前記記憶部に格納された前記信号データおよびフレーム間の前記信号の変化の検出結果に基づいて、画像を生成する工程と、
を含み、
前記画像を生成する工程では、前記信号の強度を前記画像の明度に対応させ、フレーム間の前記信号の変化の検出結果を前記画像の彩度に対応させて、前記画像を生成する、分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析装置および分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）等が搭載された走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）や、走査透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）等の分析装置において、電子プローブで試料を走査して各点からのＸ線放出量の違いを画像化して元素分布画像を得る技術が知られている。このとき、走査方法としては、走査速度を速くして繰り返し走査することにより、信号データを積算していく方法と、走査速度を遅くして一回の走査でデータを取得する方法と、が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、試料を繰り返し走査することにより得られた複数の画像を、画像間のドリフトによる位置ずれを補正しながら積算して１つの画像を生成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９９７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、分析対象となる試料のなかには、電子線を照射すると元素分布や形状が変化してしまうものがある。また、分析対象となる試料のなかには、試料の環境（温度等）が変化すると元素分布や形状が変化してしまうものがある。
【０００６】
このような試料を上記分析装置を用いて元素分布画像を得る場合に、上述した特許文献１の技術では、測定の途中に元素分布が変化しても、元素分布が変化する前のフレームの信号データを抽出して元素分布画像を描画することができるが、元素分布が変化した後のフレームの信号データを抽出して元素分布画像を描画することはできない。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、測定中に試料の状態が変化する試料の測定において、試料の状態が変化する前後のデータを抽出することができる分析装置および分析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る分析装置は、
荷電粒子線で試料を繰り返し走査して前記試料からの信号を検出し、前記試料を分析する分析装置であって、
前記信号を検出して得られた信号データを、前記荷電粒子線の前記試料上での照射位置を表す位置情報データおよび前記試料の環境情報データとともに、記憶部に格納するデータ格納処理部と、
前記記憶部に格納された前記環境情報データに基づきフレーム間の前記試料の環境の変化を検出し、フレーム間の前記試料の環境の変化に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出するフレーム群抽出部と、
を含む。
【０００９】
このような分析装置では、フレーム群抽出部がフレーム間の試料の環境の変化に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出するため、測定中に試料の状態が変化する試料の測定において、試料を繰り返し走査して得られた信号データから、試料の環境が変化する前後の信号データを抽出することができる。
【００１０】
（２）本発明に係る分析装置は、
荷電粒子線で試料を繰り返し走査して前記試料からの信号を検出し、前記試料を分析する分析装置であって、
前記試料の環境を制御する環境制御装置と、
前記信号を検出して得られた信号データを、前記荷電粒子線の前記試料上での照射位置を表す位置情報データとともに、記憶部に格納するデータ格納処理部と、
前記記憶部に格納された前記信号データに基づきフレーム間の前記信号の変化を検出し、フレーム間の前記信号の変化に基づいて、前記環境制御装置を制御する制御部と、
を含む。
【００１１】
このような分析装置では、制御部がフレーム間の信号の変化に基づいて、環境制御装置を制御するため、測定中に試料の状態が変化する試料の測定において、試料の信号が所定の環境条件で変化した場合に、当該所定の環境条件を維持することができる。したがって、試料の信号が変化した環境条件において、荷電粒子線で試料を繰り返し走査して試料からの信号を検出することができる。これにより、試料の状態が変化した後の信号データを得ることができる。
【００１２】
（３）本発明に係る分析装置は、
荷電粒子線で試料を繰り返し走査して前記試料からの信号を検出し、前記試料を分析する分析装置であって、
前記信号を検出して得られた信号データを、前記荷電粒子線の前記試料上での照射位置を表す位置情報データとともに、記憶部に格納するデータ格納処理部と、
前記記憶部に格納された前記信号データに基づきフレーム間の前記信号の変化を検出する信号変化検出部と、
前記記憶部に格納された前記信号データおよびフレーム間の前記信号の変化の検出結果に基づいて、画像を生成する画像生成部と、
を含み、
前記画像生成部は、前記信号の強度を前記画像の明度に対応させ、フレーム間の前記信号の変化の検出結果を前記画像の彩度に対応させて、前記画像を生成する。
【００１３】
このような分析装置では、画像生成部がフレーム間の信号の変化の検出結果を彩度に対応させた画像を生成するため、測定中に試料の状態が変化したか否かを容易に判断することができる。
【００１４】
（４）本発明に係る分析方法は、
荷電粒子線で試料を繰り返し走査して前記試料からの信号を検出し、前記試料を分析する分析方法であって、
前記信号を検出して得られた信号データを、前記荷電粒子線の前記試料上での照射位置を表す位置情報データおよび前記試料の環境情報データとともに、記憶部に格納する工程と、
前記記憶部に格納された前記環境情報データに基づきフレーム間の前記試料の環境の変化を検出し、フレーム間の前記試料の環境の変化に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出する工程と、
を含む。
【００１５】
このような分析方法では、フレーム間の試料の環境の変化に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出するため、測定中に試料の状態が変化する試料の測定において、試料を繰り返し走査して得られた信号データから、試料の環境が変化する前後の信号データを抽出することができる。
【００１６】
（５）本発明に係る分析方法は、
荷電粒子線で試料を繰り返し走査して前記試料からの信号を検出し、前記試料を分析する分析方法であって、
前記試料の環境を制御する工程と、
前記信号を検出して得られた信号データを、前記荷電粒子線の前記試料上での照射位置を表す位置情報データとともに、記憶部に格納する工程と、
前記記憶部に格納された前記信号データに基づきフレーム間の前記信号の変化を検出し、フレーム間の前記信号の変化に基づいて、前記環境制御装置を制御する工程と、
を含む。
【００１７】
このような分析方法では、フレーム間の信号の変化に基づいて、環境制御装置を制御するため、測定中に試料の状態が変化する試料の測定において、試料の信号が所定の環境条件で変化した場合に、当該所定の環境条件を維持することができる。したがって、試料の信号が変化した環境条件において、荷電粒子線で試料を繰り返し走査して試料からの信号を検出することができる。これにより、試料の状態が変化した後の信号データを得ることができる。
【００１８】
（６）本発明に係る分析方法は、
荷電粒子線で試料を繰り返し走査して前記試料からの信号を検出し、前記試料を分析する分析方法であって、
前記信号を検出して得られた信号データを、前記荷電粒子線の前記試料上での照射位置を表す位置情報データとともに、記憶部に格納する工程と、
前記記憶部に格納された前記信号データに基づきフレーム間の前記信号の変化を検出する工程と、
前記記憶部に格納された前記信号データおよびフレーム間の前記信号の変化の検出結果に基づいて、画像を生成する工程と、
を含み、
前記画像を生成する工程では、前記信号の強度を前記画像の明度に対応させ、フレーム間の前記信号の変化の検出結果を前記画像の彩度に対応させて、前記画像を生成する。
【００１９】
このような分析方法では、フレーム間の信号の変化の検出結果を彩度に対応させた画像を生成するため、測定中に試料の状態が変化したか否かを容易に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係る分析装置を模式的に示す図。
【図２】記憶部に格納されたデータの構造を模式的に示す図。
【図３】位置情報データを説明するための図。
【図４】Ｘ線信号データを抽出して生成されたＸ線スペクトルの一例を示す図。
【図５】第１実施形態に係る分析装置による分析方法の一例を示すフローチャート。
【図６】表示部に表示されたメインウィンドウを模式的に示す図。
【図７】指定された領域におけるＲＯＩカウントの変化を示すグラフ。
【図８】ＲＯＩ＿２のカウントの変化を示すグラフ。
【図９】各フレームの差分値ｇｎを示すグラフ。
【図１０】ＲＯＩ＿２のカウントの変化を示すグラフ。
【図１１】表示部に表示された比較用ウィンドウを模式的に示す図。
【図１２】元素の追加が行われた場合の処理について説明するための図。
【図１３】元素の追加が行われた場合の処理について説明するための図。
【図１４】各フレーム群を構成するフレームの範囲を変更する処理について説明するための図。
【図１５】各フレーム群を構成するフレームの範囲を変更する処理について説明するための図。
【図１６】ＲＯＩ＿１のカウントおよびＲＯＩ＿２のカウントの変化を示すグラフ。
【図１７】各フレームの差分値ｇｎを示すグラフ。
【図１８】指定された領域におけるＲＯＩカウントの変化を示すグラフ。
【図１９】各フレームの類似度を示すグラフ。
【図２０】表示部に表示された比較用ウィンドウを模式的に示す図。
【図２１】第２実施形態に係る分析装置を模式的に示す図。
【図２２】記憶部に格納されたデータの構造を模式的に示す図。
【図２３】試料の温度の変化を示すグラフ。
【図２４】各フレームの差分値Δｔｎを示すグラフ。
【図２５】表示部に表示された比較用ウィンドウを模式的に示す図。
【図２６】指定されたＲＯＩカウントの変化および試料の温度の変化を示すグラフ。
【図２７】第４実施形態に係る分析装置を模式的に示す図。
【図２８】表示部に表示されたメインウィンドウを模式的に示す図。
【図２９】Ｘ線信号の強度に応じて彩度を下げる処理を説明するための図。
【図３０】第５実施形態に係る分析装置を模式的に示す図。
【図３１】第５実施形態に係る分析装置のＧＵＩ画面の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２２】
１．  第１実施形態
１．１．  分析装置
まず、第１実施形態に係る分析装置について図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る分析装置１００を模式的に示す図である。ここでは、分析装置１００が、エネルギー分散型Ｘ線検出器（ＥＤＳ検出器）４０を備えた走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）である例について説明する。
【００２３】
分析装置１００は、図１に示すように、光学系１０と、光学系制御部１９と、試料ステージ２０と、試料ステージ制御部２２と、二次電子検出器３０と、電子信号処理部３２と、ＥＤＳ検出器４０と、Ｘ線信号処理部４２と、処理部５０と、操作部６０と、表示部６２と、記憶部６４と、を含む。
【００２４】
分析装置１００では、光学系１０で形成された電子プローブ（荷電粒子線の一例）で試料１の表面を走査したときに電子プローブの照射点から放出される二次電子信号（試料からの信号の一例）を二次電子検出器３０で検出して画像化することができる。また、分析装置１００では、電子プローブを試料１に照射した際に発生するＸ線（特性Ｘ線）信号（試料からの信号の一例）をＥＤＳ検出器４０にて検出して、ＥＤＳスペクトルや元素分布画像を得ることができる。
【００２５】
光学系１０は、電子線源１２と、集束レンズ１４と、対物レンズ１６と、偏向器１８と、を含んで構成されている。電子線源１２は、電子線ＥＢを発生させる。電子線源１２は、例えば、公知の電子銃である。集束レンズ１４は、電子線源１２から放出された電子線
ＥＢを集束させる。対物レンズ１６は、試料１の直前に配置された最終段の電子プローブ形成レンズである。偏向器１８は集束レンズ１４および対物レンズ１６で集束された電子線ＥＢ（電子プローブ）を偏向させる。偏向器１８が集束レンズ１４および対物レンズ１６で集束された電子線ＥＢ（電子プローブ）を偏向させることで、電子線ＥＢを試料１上で走査することができる。電子線ＥＢが試料１を照射する位置は、偏向器１８の印加電圧により決まる。光学系制御部１９は、電子線源１２に印加される加速電圧や、集束レンズ１４および対物レンズ１６の励磁電流、偏向器１８の印加電圧等の制御を行う。
【００２６】
試料ステージ２０は、試料１を支持し、試料１を移動させることができる。試料ステージ制御部２２は、試料ステージ２０の動作を制御する。
【００２７】
二次電子検出器３０は、電子線ＥＢが照射されることにより試料１から放出された二次電子を検出する。二次電子検出器３０は、例えば、シンチレーターおよび光電子増倍管を含んで構成されている。電子信号処理部３２は、二次電子検出器３０で検出された二次電子の強度をデジタル信号として処理部５０に送る処理を行う。電子信号処理部３２から出力された電子信号データ（信号データの一例）は、偏向器１８の印加電圧により決定される電子線ＥＢの位置情報データと関連づけられて処理部５０に送られる。
【００２８】
ＥＤＳ検出器４０は、電子線ＥＢが照射されることにより試料１から発生する特性Ｘ線を検出する。ＥＤＳ検出器４０は、例えば、シリコンドリフト検出器（ｓｉｌｉｃｏｎ−ｄｒｉｆｔ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ、ＳＤＤ）を含んで構成されている。Ｘ線信号処理部４２は、マルチチャンネルアナライザーを含んで構成されており、ＥＤＳ検出器４０で検出されたＸ線信号のパルス波高値に基づいてマルチチャンネルアナライザーによりエネルギー値を解析し、対応するチャンネルを割り当てる処理を行う。Ｘ線信号処理部４２から出力されたＸ線信号データ（信号データの一例）は、偏向器１８の印加電圧により決定される電子線ＥＢの位置情報データと関連づけられて処理部５０に送られる。
【００２９】
操作部６０は、ユーザーによる操作に応じた操作信号を取得し、処理部５０に送る処理を行う。操作部６０の機能は、例えば、ボタン、キー、タッチパネル型ディスプレイ、マイクなどにより実現できる。
【００３０】
表示部６２は、処理部５０によって生成された画像を表示するものであり、その機能は、ＬＣＤ、ＣＲＴなどにより実現できる。表示部６２には、例えば、二次電子像（ＳＥＭ像）や、元素分布画像などが表示される。
【００３１】
記憶部６４は、処理部５０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。また、記憶部６４は、処理部５０の作業領域として用いられ、処理部５０が各種プログラムに従って実行した算出結果等を一時的に記憶するためにも使用される。記憶部６４の機能は、ハードディスク、ＲＡＭなどにより実現できる。記憶部６４には、後述するように、電子信号データ、Ｘ線信号データ、電子線ＥＢの位置情報データ、および経過時間情報データが格納される。
【００３２】
処理部５０は、元素分布画像を生成する処理や、二次電子像を生成する処理、光学系制御部１９を制御するための制御信号を生成する処理、試料ステージ制御部２２を制御するための制御信号を生成する処理などの処理を行う。処理部５０の機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。処理部５０は、データ格納処理部５２と、フレーム群抽出部５４と、画像生成部５６と、制御部５８と、を含む。
【００３３】
データ格納処理部５２は、電子信号データおよびＸ線信号データを、電子線ＥＢの位置
情報データおよび測定の経過時間情報データとともに記憶部６４に格納（記録）する処理を行う。
【００３４】
ここで、記憶部６４に格納されるデータの構造について説明する。
【００３５】
分析装置１００では、電子線ＥＢの照射位置に対応する偏向器１８の印加電圧を光学系制御部１９で制御し、試料１の所定の座標位置に電子線ＥＢを照射する。そして、電子線ＥＢの照射により発生したＸ線信号をＥＤＳ検出器４０で検出してＸ線信号処理部４２でＸ線信号データに変換する。また、電子線ＥＢの照射により発生した二次電子信号を二次電子検出器３０で検出して電子信号処理部３２で電子信号データに変換する。Ｘ線信号データおよび電子信号データは、電子線ＥＢの位置情報データおよび経過時間情報データとともに、時系列に組み合わせたデータ列（時系列データ）として記憶部６４に格納される。分析装置１００では、電子線ＥＢで試料１の所定の領域を繰り返し走査して特性Ｘ線信号および二次電子信号を検出し、上記の各種データを記憶部６４に順次格納する。
【００３６】
図２は、記憶部６４に格納されたデータの構造を模式的に示す図である。図２では、位置情報データを「Ｐ」、Ｘ線信号データを「Ｄ」、電子信号データを「Ｓ」、経過時間情報データを「Ｔ」で表している。また、図２では、１フレーム目からｍフレーム目（ｍは３以上の整数）までのデータを表している。
【００３７】
図２に示すように、記憶部６４に格納されたデータ（データ列）は、位置情報データＰ、Ｘ線信号データＤ、電子信号データＳ、経過時間情報データＴを測定経過時間軸に沿って並べた時系列データとなっている。データ格納処理部５２は、位置情報データＰ、Ｘ線信号データＤ、電子信号データＳ、経過時間情報データＴを積み上げていき、図２に示すデータ構造のデータ列を形成する。
【００３８】
位置情報データＰは、試料１上での電子線ＥＢの照射位置を表すデータである。位置情報データＰは、例えば、試料１上の照射位置を表す座標値であり、水平方向の位置を表すＸ軸およびＹ軸の座標値のデータを含む。位置情報データＰは、さらに、Ｘ軸およびＹ軸に直交する位置を表すＺ軸や、試料１の傾斜を表すＴ軸、試料１の回転を表すＲ軸等の座標値を含んでいてもよい。
【００３９】
図３は、位置情報データＰを説明するための図である。ここでは図３を参照しながら、試料１上に設定された区画を位置情報データＰの単位として面分析を行う場合について説明する。
【００４０】
図３に示すように、電子線ＥＢの１回の走査（１フレーム）の開始位置は、位置情報データ「Ｐ１」（ｎ＝１）で表され、１回の走査の終了位置は位置情報データ「Ｐｅ」（ｎ＝ｅ（ｅは正の整数））で表される。
【００４１】
例えば、図２に示す記憶部６４に格納されたデータ列から、位置情報データＰ１と、次に現れる位置情報データＰ１と、の間に挟まれるＸ線信号データＤを抽出することで、１フレーム分のＸ線信号データＤを抽出することができる。また、例えば、記憶部６４に格納されたデータ列において、２つの位置情報データＰを指定し、当該２つの位置情報データＰに挟まれるＸ線信号データＤを抽出することで、２つの位置情報データＰで表される照射領域のＸ線信号データＤを得ることができる。例えば、記憶部６４に格納されたデータ列から、位置情報データＰｎ（ｎは１≦ｎ≦ｅを満たす整数）と位置情報データＰｎ＋ｍ＋１（ｍは正の整数）との間のＸ線信号データＤを抽出することで、図３に示す位置情報データＰｎが示す領域から位置情報データＰｎ＋ｍが示す領域までの範囲のＸ線信号データＤを抽出することができる。このように、位置情報データＰを用いて領域（位置情報
範囲）を指定することにより、記憶部６４に格納されたデータ列から、任意の照射位置および任意の領域のＸ線信号データＤを抽出することができる。
【００４２】
Ｘ線信号データＤは、ＥＤＳ検出器４０で検出されたＸ線信号（特性Ｘ線信号）を表すデータである。Ｘ線信号データＤは、ＥＤＳ検出器４０に入射するＸ線量子を解析したエネルギー値（またはマルチチャンネルアナライザーにより割り当てられたチャンネル）を表すデータである。Ｘ線信号データＤは、１３ｂｉｔ程度の深さを持つことが望ましい。
【００４３】
電子信号データＳは、二次電子信号を二次電子検出器３０で検出して得られたデータである。電子信号データＳは、二次電子信号の強度の情報を含む。
【００４４】
なお、電子信号データＳは、反射電子信号のデータであってもよい。すなわち、図示はしないが、分析装置１００が反射電子検出器を備えており、電子信号データＳは当該反射電子検出器で反射電子信号を検出して得られたデータであってもよい。また、電子信号データＳは、二次電子信号のデータ、および反射電子信号のデータの両方を含んでいてもよい。
【００４５】
経過時間情報データＴは、測定の経過時間を表すデータであり、実経過時間（Ｒｅａｌ
Ｔｉｍｅ）および有効時間（Ｌｉｖｅ  Ｔｉｍｅ）の少なくとも一方を含むデータである。ここで、実経過時間とは測定開始から実際に経過した時間であり、有効時間とはＥＤＳの不感時間（Ｄｅａｄ  Ｔｉｍｅ）を除いた測定時間である。
【００４６】
例えば、記憶部６４に格納されたデータ列から、経過時間ａのデータを持つ経過時間情報データＴと、経過時間ａから時間ｂが経過したときの経過時間ａ＋ｂの経過時間情報データＴと、の間に含まれるＸ線信号データＤを抽出することで、時間ａから時間ａ＋ｂの間に収集されたＸ線信号データＤを抽出することができる。
【００４７】
なお、上述したように、データ格納処理部５２は、各種データを個々に積み上げて順番に格納することで図２に示すデータ列を形成するため、例えば試料吸収電流の信号データや、カソードルミネッセンスの信号データ等の、上記以外のデータを追加することもできる。
【００４８】
図４は、記憶部６４に格納されたデータからＸ線信号データＤを抽出して生成したＸ線スペクトルの一例を示す図である。図４に示すグラフでは、横軸がＸ線のエネルギーを表し、マルチチャンネルアナライザーの所定のエネルギー間隔に区切られた各チャンネルに対応している。また、縦軸は、Ｘ線信号データＤの個数をチャンネルごとに積算した値（すなわちＸ線強度）である。
【００４９】
ＲＯＩ＿１、ＲＯＩ＿２、ＲＯＩ＿３は、所望のエネルギーを持つＸ線信号のみを選択するためのエネルギー範囲（ＲＯＩ、Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を示している。ＲＯＩが示すエネルギー範囲は、ユーザーが任意に設定することができる。分析装置１００は、ユーザーが元素を指定するとその元素に対応するＲＯＩを自動的に設定する機能を備えている。例えば、ＲＯＩ＿１は、酸素（Ｏ）に対応し、ＲＯＩ＿２は、クロム（Ｃｒ）に対応し、ＲＯＩ＿３は、鉄（Ｆｅ）に対応している。
【００５０】
例えば、図２に示すデータ列のＸ線信号データＤをすべて積算することで、すべてのエネルギー範囲のＸ線強度の情報を得ることができる。また、指定されたＲＯＩに含まれるＸ線信号データＤの数（ＲＯＩカウント）を積算することで、指定されたＲＯＩのＸ線強度の情報を得ることができる。例えば、ＲＯＩ＿１が示すエネルギー範囲に含まれるＸ線信号データＤの数を積算することで、酸素のＸ線強度の情報を得ることができる。同様に
、ＲＯＩ＿２が示すエネルギー範囲に含まれるＸ線信号データＤの数を積算することで、クロムのＸ線強度の情報を得ることができ、ＲＯＩ＿３が示すエネルギー範囲に含まれるＸ線信号データＤの数を積算することで、鉄のＸ線強度の情報を得ることができる。
【００５１】
フレーム群抽出部５４は、記憶部６４に格納されたＸ線信号データに基づきフレーム間のＸ線信号の変化を検出し、フレーム間のＸ線信号の変化に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出する。
【００５２】
フレーム群抽出部５４は、連続する２つのフレームのＸ線信号の強度差に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出する。例えば、フレーム群抽出部５４は、連続する２つのフレームのＸ線信号の強度差が設定された閾値以下のフレームが連続する範囲をフレーム群として抽出する。これにより、記憶部６４に格納されたフレームから、Ｘ線信号の強度の変動が小さい連続する複数のフレームからなるフレーム群を抽出することができる。
【００５３】
検出の対象となるＸ線信号の強度は、例えば、指定された領域（照射領域、位置情報範囲）における指定されたエネルギー範囲（ＲＯＩ）のＸ線信号の強度である。なお、検出の対象となるＸ線信号の強度は、全領域（照射領域全体）における指定されたＲＯＩのＸ線信号の強度であってもよい。連続する２つのフレームのＸ線信号の強度をｆｎ、ｆｎ−１と表すと、Ｘ線信号の強度差は、｜ｆｎ−ｆｎ−１｜で表すことができる。また、閾値は、任意に設定することができる。
【００５４】
なお、ここでは、フレーム群抽出部５４が、フレーム間のＸ線信号の強度の変化を、連続する２つのフレームのＸ線信号の強度差を検出している例について説明したが、Ｘ線信号の強度の変化を求める方法はこれに限定されない。例えば、１番目のフレームのＸ線信号の強度とｎ番目のフレームのＸ線信号の強度との差から、Ｘ線信号の強度の変化を検出してもよい。
【００５５】
画像生成部５６は、記憶部６４に記録されているＸ線信号データから、フレーム群抽出部５４が抽出したフレーム群を構成している複数のフレームのＸ線信号データを抽出して、元素分布画像を生成する。複数のＲＯＩが指定されている場合には、画像生成部５６は、抽出されたフレーム群を構成している複数のフレームのＸ線信号データのなかから、指定された各ＲＯＩに含まれるＸ線信号データの数を照射位置ごとに数えて、各ＲＯＩに対応する元素分布画像を生成する。
【００５６】
画像生成部５６は、フレーム群抽出部５４が複数のフレーム群を抽出した場合には、記憶部６４に記録されているＸ線信号データから、フレーム群ごとにＸ線信号データを抽出して、フレーム群ごとに元素分布画像を生成する。
【００５７】
制御部５８は、光学系制御部１９を制御するための制御信号や、試料ステージ制御部２２を制御するための制御信号を生成する処理を行う。例えば、ユーザーの光学系の条件を変更する操作を操作部６０が受け付けると、制御部５８は、操作部６０からの操作信号に基づき制御信号（光学系制御部１９を制御するための制御信号）を生成する。これにより、光学系をユーザーの指定した条件にすることができる。また、例えば、試料１を所望の位置へ移動させる操作を操作部６０が受け付けると、制御部５８は、操作部６０からの操作信号に基づき制御信号（試料ステージ制御部２２を制御するための制御信号）を生成する。これにより、試料１の位置をユーザーが指定した位置へ移動させることができる。
【００５８】
１．２．  分析方法
次に、分析装置１００による分析方法について、図面を参照しながら説明する。図５は
、分析装置１００による分析方法の一例を示すフローチャートである。
【００５９】
まず、データ格納処理部５２は、図２に示すように、Ｘ線信号データおよび電子信号データを、位置情報データ、経過時間情報データとともに、記憶部６４に格納する（ステップＳ１００）。
【００６０】
次に、フレーム群抽出部５４は、記憶部６４に格納されたＸ線信号データに基づきフレーム間のＸ線信号の変化を検出し、フレーム間のＸ線信号の変化に基づいて、フレーム群を抽出する（ステップＳ１０２）。
【００６１】
図６は、分析装置１００の表示部６２に表示されたメインウィンドウ２を模式的に示す図である。メインウィンドウ２には、図６に示すように、記憶部６４に格納されたデータ（図２参照）から生成された二次電子像４ａ，４ｂ、元素分布画像６ａ，６ｂ，６ｃ、が表示されている。二次電子像４ａは、例えば１フレーム目の二次電子像であり、二次電子像４ｂは、例えば現在測定中のフレームの二次電子像である。なお、二次電子像４ｂは、記憶部６４に格納された全部のフレームを積算した二次電子像であってもよい。また、元素分布画像６ａ，６ｂ，６ｃは、指定された元素の元素分布画像（例えば、酸素の元素分布画像、クロムの元素分布画像、鉄の元素分布画像）である。元素分布画像６ａ，６ｂ，６ｃは、記憶部６４に格納された全部のフレームのＸ線信号データから、指定された元素に対応するＲＯＩに含まれるＸ線信号データの数を積算することで得られた画像である。
【００６２】
例えば、ユーザーの元素分布画像６ａ，６ｂ，６ｃ上の領域（位置情報範囲）および検出の対象となるＲＯＩを指定する操作を操作部６０が受け付けると、フレーム群抽出部５４はフレーム群を抽出するための処理を開始する。
【００６３】
以下、フレーム群抽出部５４におけるフレーム群を抽出する処理について説明する。
【００６４】
図７は、指定された領域におけるＲＯＩカウントの変化を示すグラフである。図７に示すグラフは、フレームごとに、指定された領域におけるＲＯＩ（ＲＯＩ＿１，ＲＯＩ＿２，ＲＯＩ＿３）のカウント（Ｘ線強度）をプロットしたものである。図７に示すグラフでは、横軸はフレームであり、紙面左から紙面右に向かって１回目の走査であるフレーム１から最終の走査であるフレームｍまで順に並べられている。また、縦軸は、ＲＯＩカウントであり、各ＲＯＩに対応する元素のＸ線強度に対応している。
【００６５】
図７に示すグラフは、記憶部６４に格納されたデータ列から、フレームごとに、位置情報データに基づき指定された領域のＸ線信号データを抽出し、抽出されたＸ線信号データから、指定されたＲＯＩに含まれるＸ線信号データの数をカウントすることで作成される。
【００６６】
ここで、ＲＯＩ＿２が指定された場合について説明する。
【００６７】
図８は、ＲＯＩ＿２のカウントの変化を示すグラフである。ＲＯＩ＿２が指定された場合、フレーム群抽出部５４は、連続する２つのフレーム間のＲＯＩ＿２のカウント差に基づいて、フレーム群を抽出する。
【００６８】
フレーム群抽出部５４は、フレーム１〜フレームｍのＲＯＩ＿２のカウントに対して、次式（１）に示す一次元差分フィルターをかけることで、ＲＯＩのカウントの変化を検出する。
【００６９】
ｇｎ＝ｆｎ−ｆｎ−１      （１）
【００７０】
ただし、ｇｎはｎ番目のフレームのフィルター処理後の値（差分値）であり、ｆｎはｎ番目のフレームのＲＯＩカウントであり、ｆｎ−１はｎ−１番目のフレームのＲＯＩカウントである。
【００７１】
図９は、各フレームの差分値ｇｎを示すグラフである。図９に示すように、閾値＋ＴＳ，−ＴＳ（ただしＴＳ＞０）を設定し、差分値ｇｎが閾値＋ＴＳと閾値−ＴＳとの間に含まれるフレームが連続する範囲を抽出してフレーム群とする。すなわち、連続する２つのフレーム間のＲＯＩカウント差が設定された閾値ＴＳ以下のフレームが連続する範囲を抽出してフレーム群とする。図９に示す例では、連続する２つのフレーム間のＲＯＩカウント差が閾値ＴＳ以下のフレームが連続する範囲が３つ抽出されている。
【００７２】
図１０は、ＲＯＩ＿２のカウントの変化を示すグラフである。図１０に示すように、上記処理の結果、フレーム群Ａ，Ｂ，Ｃが抽出される。このようにして、フレーム群抽出部５４は、フレーム群Ａ，Ｂ，Ｃを抽出することができる。
【００７３】
次に、画像生成部５６は、記憶部６４に格納されたＸ線信号データから、フレーム群を構成している複数のフレームのＸ線信号データを抽出して、指定されたＲＯＩ（元素）の元素分布画像を生成する（ステップＳ１０４）。
【００７４】
例えば、ＲＯＩ＿１、ＲＯＩ＿２、ＲＯＩ＿３の元素分布画像を生成する指定がなされている場合、画像生成部５６は、記憶部６４に格納されたＸ線信号データから、フレーム群Ａを構成している複数のフレームのＸ線信号データを抽出し、ＲＯＩ＿１の元素分布画像、ＲＯＩ＿２の元素分布画像、ＲＯＩ＿３の元素分布画像を生成する。同様に、画像生成部５６は、記憶部６４に格納されたＸ線信号データから、フレーム群Ｂを構成している複数のフレームのＸ線信号データを抽出し、ＲＯＩ＿１の元素分布画像、ＲＯＩ＿２の元素分布画像、ＲＯＩ＿３の元素分布画像を生成する。同様に、画像生成部５６は、記憶部６４に格納されたＸ線信号データから、フレーム群Ｃを構成している複数のフレームのＸ線信号データを抽出し、ＲＯＩ＿１の元素分布画像、ＲＯＩ＿２の元素分布画像、ＲＯＩ＿３の元素分布画像を生成する。
【００７５】
なお、画像生成部５６は、生成した元素分布画像に二次元フィルターをかける処理や、カラースケールを変更する処理等を行うことができる。
【００７６】
図１１は、表示部６２に表示された比較用ウィンドウ８を模式的に示す図である。画像生成部５６は、フレーム群Ａ、Ｂ，ＣのＲＯＩ＿１の元素分布画像６ａ−Ａ，６ａ−Ｂ，６ａ−Ｃ、フレーム群Ａ、Ｂ，ＣのＲＯＩ＿２の元素分布画像６ｂ−Ａ，６ｂ−Ｂ，６ｂ−Ｃ、フレーム群Ａ、Ｂ，ＣのＲＯＩ＿３の元素分布画像６ｃ−Ａ，６ｃ−Ｂ，６ｃ−Ｃを比較用ウィンドウ８に表示する。
【００７７】
また、画像生成部５６は、フレーム群Ａを構成する複数のフレームの電子信号データを抽出し、フレームごとに積算して二次電子像４−Ａを生成する。同様に、画像生成部５６は、フレーム群Ｂを構成する複数のフレームの電子信号データを抽出し、フレームごとに積算して二次電子像４−Ｂを生成する。同様に、画像生成部５６は、フレーム群Ｃを構成する複数のフレームの電子信号データを抽出し、フレームごとに積算して二次電子像４−Ｃを生成する。そして、画像生成部５６は、これらの二次電子像４−Ａ，４−Ｂ，４−Ｃを比較用ウィンドウ８に表示する。
【００７８】
また、画像生成部５６は、各フレーム群Ａ，Ｂ，Ｃを構成するフレームの範囲を表示するためのフレームバー９を比較用ウィンドウ８に表示する。
【００７９】
以上の工程により、元素分布画像を生成することができる。
【００８０】
図１２および図１３は、元素の追加が行われた場合の処理について説明するための図である。図１２に示すメインウィンドウ２の元素追加ボタン７を操作することにより元素分布画像を表示する元素の追加を行うことができる。元素追加ボタン７を操作して元素（ＲＯＩ＿４）を追加した場合には、メインウィンドウ２において追加されたＲＯＩ＿４の元素分布画像６ｄが表示される。そして、画像生成部５６は、フレーム群Ａ，Ｂ，ＣごとにＲＯＩ＿４の元素分布画像６ｄ−Ａ，６ｄ−Ｂ，６ｄ−Ｃを生成し、図１３に示すように、比較用ウィンドウ８に表示する。
【００８１】
図１４および図１５は、各フレーム群Ａ，Ｂ，Ｃを構成するフレームの範囲を変更する処理（すなわち、抽出する信号データの範囲を変更する処理）について説明するための図である。
【００８２】
例えば、メインウィンドウ２および比較用ウィンドウ８には、各フレーム群Ａ，Ｂ，Ｃを構成するフレームの範囲を表示し変更するためのフレームバー９が表示されており、このフレームバー９を操作することで、各フレーム群Ａ，Ｂ，Ｃを構成するフレームの範囲を変更することができる。フレームの範囲を変更する操作が行われると、画像生成部５６は、変更されたフレーム群Ａ，Ｂ，Ｃについて、Ｘ線信号データを抽出し、元素分布画像を生成する。図示の例では、フレーム群Ｂを構成するフレームの範囲が変更されており、画像生成部５６は、変更されたフレーム群Ｂを構成するフレームの範囲に含まれる複数のフレームのＸ線信号データを抽出し、元素分布画像６ａ−Ｂ，６ｂ−Ｂ，６ｃ−Ｂ，６ｄ−Ｂを生成する。このとき、変更されたフレーム群Ｂの二次電子像４−Ｂも同様に生成される。
【００８３】
なお、上述した実施形態では、フレーム群を抽出する工程（ステップＳ１０２）において、１つのＲＯＩ（ＲＯＩ＿２）が指定された場合について説明したが、複数のＲＯＩが指定されてもよい。以下、フレーム群を抽出する工程において、複数のＲＯＩが指定された場合の処理について説明する。
【００８４】
図１６は、ＲＯＩ＿１のカウントおよびＲＯＩ＿２のカウントの変化を示すグラフである。
【００８５】
指定されたＲＯＩがＲＯＩ＿１およびＲＯＩ＿２である場合、フレーム群抽出部５４は、連続する２つのフレーム間のＲＯＩ＿１のカウント差および連続する２つのフレーム間のＲＯＩ＿２のカウント差に基づいて、フレーム群を抽出する。具体的には、フレーム群抽出部５４は、ＲＯＩ＿１のカウントおよびＲＯＩ＿２のカウントに対して、それぞれ上述した一次元差分フィルター（ｇｎ＝ｆｎ−ｆｎ−１）をかけることで、ＲＯＩ＿１のカウントの変化およびＲＯＩ＿２のカウントの変化を検出する。
【００８６】
図１７は、各フレームの、ＲＯＩ＿１の差分値ｇｎおよびＲＯＩ＿２の差分値ｇｎを示すグラフである。図１７に示すように、ＲＯＩ＿１に対して閾値＋ＴＳ１，−ＴＳ１（ただしＴＳ１＞０）を設定し、ＲＯＩ＿２に対して閾値＋ＴＳ２，−ＴＳ２（ただしＴＳ２＞０）を設定する。そして、ＲＯＩ＿１の差分値ｇｎが閾値ＴＳ１以下のフレームが連続し、かつ、ＲＯＩ＿２の差分値ｇｎが閾値ＴＳ２以下のフレームが連続する範囲を抽出し、フレーム群とする。図１７に示す例では、ＲＯＩ＿１の差分値ｇｎが閾値ＴＳ１以下のフレームが連続し、かつ、ＲＯＩ＿２の差分値ｇｎが閾値ＴＳ２以下のフレームが連続する範囲が４つ抽出されている。
【００８７】
図１８は、指定された領域におけるＲＯＩカウントの変化を示すグラフである。図１８
に示すように、上記処理の結果、フレーム群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが抽出される。このようにして、フレーム群抽出部５４は、複数のＲＯＩが指定された場合にも、フレーム群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを抽出することができる。
【００８８】
分析装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００８９】
分析装置１００では、フレーム群抽出部５４が記憶部６４に格納されたＸ線信号データに基づきフレーム間のＸ線信号の変化を検出し、フレーム間のＸ線信号の変化に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出する。そのため、測定中に試料１の状態が変化する試料１の測定において、試料１を繰り返し走査して得られたＸ線信号データから、Ｘ線信号が変化する前のＸ線信号データと、Ｘ線信号が変化した後のＸ線信号データと、をそれぞれ抽出することができる。このように分析装置１００では、Ｘ線信号が変化する前後のＸ線信号データを抽出することができるため、容易に、試料１の状態（元素分布）の変化を確認することができる。また、長時間の測定でフレーム数が膨大な量になった場合であっても、容易に、試料の状態（元素分布）が変化する前後のＸ線信号データを抽出することができ、分析のスループットが向上する。
【００９０】
分析装置１００では、画像生成部５６が記憶部６４に格納されたＸ線信号データから、フレーム群を構成している複数のフレームのＸ線信号データを抽出して、元素分布画像を生成する。そのため、測定中に試料１の状態が変化する試料１の測定において、Ｘ線信号が変化する前の元素分布画像と、Ｘ線信号が変化した後の元素分布画像と、を得ることができる。
【００９１】
分析装置１００では、画像生成部５６は、フレーム群抽出部５４が複数のフレーム群を抽出した場合に、フレーム群ごとにＸ線信号データを抽出して、フレーム群ごとに元素分布画像を生成するため、Ｘ線信号が変化する前後の元素分布画像を得ることができる。
【００９２】
分析装置１００では、フレーム群抽出部５４が連続する２つのフレームのＸ線信号の強度差に基づいてフレーム群を抽出するため、測定中に試料１の状態が変化する試料１の測定において、試料１を繰り返し走査して得られたＸ線信号データから、Ｘ線信号の強度が変化する前後のＸ線信号データを抽出することができる。
【００９３】
本実施形態に係る分析方法では、フレーム間のＸ線信号の変化に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出するため、Ｘ線信号が変化する前後のＸ線信号データを抽出することができる。
【００９４】
１．３．  変形例
次に、第１実施形態に係る分析装置の変形例について説明する。なお、本変形例に係る分析装置の構成は、図１に示す分析装置１００の構成と同じであり図示を省略する。以下、上述した分析装置１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【００９５】
上述した分析装置１００の例では、フレーム群抽出部５４は、Ｘ線信号の変化に基づいて、フレーム群を抽出していた。
【００９６】
これに対して、本変形例に係る分析装置では、フレーム群抽出部５４は、二次電子信号の変化に基づいて、フレーム群を抽出する。
【００９７】
フレーム群抽出部５４は、記憶部６４に格納された電子信号データに基づきフレーム間の電子信号の変化を検出し、電子信号の変化に基づいて、フレーム群を抽出する。例えば
、フレーム群抽出部５４は、連続する２つのフレームの電子信号データから生成された２つの二次電子像の類似度に基づいて、フレーム群を抽出する。フレーム群抽出部５４は、記憶部６４に記憶されたデータ列から、連続する２つのフレームの電子信号データを抽出し、フレームごとに二次電子像を生成する。そして、生成された２つの二次電子像の類似度を求める。フレーム群抽出部５４は、この処理を各フレームに対して順次行うことで類似度をモニターし変化を検出する。
【００９８】
二次電子像の類似度は、例えば、ＳＡＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）や、ＳＳＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）、ＮＣＣ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）、ＺＮＣＣ（Ｚｅｒｏ−ｍｅａｎｓ  Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）等のいずれかを用いる。
【００９９】
なお、ＳＡＤ（ＳＳＡＤ）、ＳＳＤ（ＳＳＳＤ）、ＮＣＣ（ＳＮＣＣ）、ＺＮＣＣ（ＳＺＮＣＣ）は、次式で表される。
【０１００】
【数１】
2019215367.tif 000003
【０１０１】
【数２】
2019215367.tif 000004
【０１０２】
【数３】
2019215367.tif 000005
【０１０３】
【数４】
2019215367.tif 000006
【０１０４】
ただし、Ｘは水平方向の画素数であり、Ｙは垂直方向の画素数であり、ｘは水平方向の座標であり、ｙは垂直方向の座標であり、Ｆｎはｎ番目のフレームの輝度であり、Ｆｎ−１はｎ−１番目のフレームの輝度である。また、μｎはｎ番目のフレームの輝度の平均値であり、μｎ−１はｎ−１番目のフレームの輝度の平均値である。
【０１０５】
図１９は、各フレームの類似度を示すグラフである。図１９では、類似度としてＳＡＤを用いた場合である。なお、ＳＡＤの値が小さいほど２つの画像が類似しているといえる。
【０１０６】
図１９に示すように、閾値ＴＳＳＡＤ（ただしＴＳＳＡＤは任意の値）を設定し、ＳＡ
Ｄが閾値ＴＳＳＡＤ以下のフレームが連続する範囲を抽出してフレーム群とする。図１９に示す例では、閾値ＴＳＳＡＤ以下のフレームが連続する範囲が４つ抽出されている。このようにして、フレーム群抽出部５４は、フレーム群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを抽出することができる。
【０１０７】
画像生成部５６は、記憶部６４に格納されたＸ線信号データ「Ｄ」から、フレーム群を構成している複数のフレームのＸ線信号データ「Ｄ」を抽出して、元素分布画像を生成する（ステップＳ１０４）。
【０１０８】
画像生成部５６は、記憶部６４に格納されたＸ線信号データから、フレーム群Ａを構成している複数のフレームのＸ線信号データを抽出して、元素分布画像を生成する。複数のＲＯＩが指定されている場合（ＲＯＩ＿１，ＲＯＩ＿２，ＲＯＩ＿３、ＲＯＩ＿４が指定されている場合）、画像生成部５６は、指定された各ＲＯＩの元素分布画像（ＲＯＩ＿１の元素分布画像、ＲＯＩ＿２の元素分布画像、ＲＯＩ＿３の元素分布画像、ＲＯＩ＿４の元素分布画像）を生成する。
【０１０９】
画像生成部５６は、フレーム群Ｂ，Ｃ，Ｄについても同様の処理を行い、各フレーム群Ｂ，Ｃ，Ｄごとに、元素分布画像を生成する。
【０１１０】
図２０は、表示部６２に表示された比較用ウィンドウ８を模式的に示す図である。画像生成部５６は、生成したフレーム群Ａ、Ｂ，Ｃ，ＤのＲＯＩ＿１の元素分布画像６ａ−Ａ，６ａ−Ｂ，６ａ−Ｃ，６ａ−Ｄ、ＲＯＩ＿２の元素分布画像６ｂ−Ａ，６ｂ−Ｂ，６ｂ−Ｃ，６ｂ−Ｄ、フレーム群Ａ、Ｂ，Ｃ，ＤのＲＯＩ＿３の元素分布画像６ｃ−Ａ，６ｃ−Ｂ，６ｃ−Ｃ，６ａ−Ｄ、フレーム群Ａ、Ｂ，Ｃ，ＤのＲＯＩ＿４の元素分布画像６ｄ−Ａ，６ｄ−Ｂ，６ｄ−Ｃ，６ｄ−Ｄを比較用ウィンドウ８に表示する。また、画像生成部５６は、フレーム群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの二次電子像４−Ａ，４−Ｂ，４−Ｃ，４−Ｄを生成し、比較用ウィンドウ８に表示する。
【０１１１】
本変形例に係る分析装置では、フレーム群抽出部５４は、記憶部６４に格納された電子信号データに基づきフレーム間の電子信号の変化を検出し、フレーム間の二次電子信号の変化に基づいてフレーム群を抽出する。これにより、測定中に試料の状態（例えば形状）が変化する試料の測定において、試料１を繰り返し走査して得られたＸ線信号データから、二次電子信号が変化する前後のＸ線信号データを抽出することができる。したがって、試料１の二次電子信号が変化する前後の元素分布画像を得ることができる。
【０１１２】
本変形例に係る分析装置では、フレーム群抽出部５４は、連続する２つのフレームの二次電子信号データから生成された２つの二次電子像の類似度に基づいて、フレーム群を抽出する。これにより、測定中に試料１の状態（例えば形状）が変化する試料１の測定において、試料１を繰り返し走査して得られたＸ線信号データから、試料１の二次電子像の類似度が変化する前後のＸ線信号データを抽出することができる。したがって、試料１の二次電子像の類似度が変化する前後の元素分布画像を得ることができる。
【０１１３】
なお、本変形例では、フレーム群抽出部５４が二次電子信号データから生成された２つの二次電子像の類似度に基づいてフレーム群を抽出する例について説明したが、フレーム群抽出部５４は連続する２つのフレームのＸ線信号データから生成された２つの元素分布画像の類似度に基づいて、フレーム群を抽出してもよい。これにより、測定中に試料の状態が変化する試料の測定において、試料１を繰り返して走査して得られたＸ線信号データから、試料の元素分布が変化する前後のＸ線信号データを抽出することができる。したがって、試料の元素分布が変化する前後の元素分布画像を得ることができる。
【０１１４】
２．  第２実施形態
２．１．  分析装置
次に、第２実施形態に係る分析装置について図面を参照しながら説明する。図２１は、第２実施形態に係る分析装置２００を模式的に示す図である。以下、第２実施形態に係る分析装置において、第１実施形態に係る分析装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１１５】
分析装置２００は、図２１に示すように、分析装置１００の構成部材に加えて、さらに、温度可変ホルダー２１０と、温度可変ホルダー２１０の温度を制御する温度制御部２１２と、を含んで構成されている。
【０１１６】
温度可変ホルダー２１０は、試料ステージ２０上で試料１を保持するとともに、試料１を加熱することができる加熱ホルダーである。なお、温度可変ホルダー２１０は、試料１を冷却する冷却ホルダーであってもよい。温度可変ホルダー２１０の温度は、温度制御部２１２で制御される。温度制御部２１２は、温度可変ホルダー２１０の温度の情報を処理部５０に送る。ここで、温度制御部２１２が出力する温度可変ホルダー２１０の温度の情報は、温度制御部２１２が温度可変ホルダー２１０の温度を制御するための制御情報に基づく温度の情報であってもよいし、実際に温度可変ホルダー２１０の温度を測定した測定結果の情報であってもよい。
【０１１７】
データ格納処理部５２は、電子信号データおよびＸ線信号データを、電子線ＥＢの位置情報データ、測定の経過時間情報データ、温度情報データ（環境情報データの一例）とともに記憶部６４に格納（記録）する処理を行う。
【０１１８】
図２２は、記憶部６４に格納されたデータの構造を模式的に示す図である。図２２では、位置情報データを「Ｐ」、Ｘ線信号データを「Ｄ」、電子信号データを「Ｓ」、経過時間情報データを「Ｔ」、温度情報データを「ｔ」で表している。また、図２２では、１フレーム目からｍフレーム目までのデータを表している。
【０１１９】
図２２に示すように、データ格納処理部５２は、位置情報データ「Ｐ」、Ｘ線信号データ「Ｄ」、電子信号データ「Ｓ」、経過時間情報データ「Ｔ」、温度情報データ「ｔ」を積み上げていき、図２２に示すデータ構造のデータ列を形成する。
【０１２０】
温度情報データ「ｔ」は、試料１の温度の情報である。温度情報データ「ｔ」は、試料１を直接測定した温度の情報であってもよいし、試料１の温度を制御する温度可変ホルダー２１０の温度や温度可変ホルダー２１０の温度の制御情報であってもよい。データ格納処理部５２は、温度制御部２１２から出力された温度可変ホルダー２１０の温度の情報を受け取り、温度情報データ「ｔ」として記憶部６４に格納する。また、図示はしないが、分析装置２００が試料１の温度を測定する試料温度測定装置を備えており、データ格納処理部５２が当該温度測定装置の測定結果の情報を受け取り、温度情報データ「ｔ」として記憶部６４に格納してもよい。温度情報データ「ｔ」は、所定の時間間隔で（例えば１フレームに対して複数回）、記憶部６４に格納される。
【０１２１】
フレーム群抽出部５４は、記憶部６４に格納された温度情報データに基づきフレーム間の温度可変ホルダー２１０の温度の変化を検出し、温度可変ホルダー２１０の温度の変化に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出する。
【０１２２】
フレーム群抽出部５４は、連続する２つのフレームの試料１の温度差に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出する。これにより、記憶部６４に格納されたフレームから、試料１の温度の変動が小さい連続する複数のフレームからなるフレーム
群を抽出することができる。
【０１２３】
画像生成部５６は、記憶部６４に記録されているＸ線信号データから、フレーム群抽出部５４で抽出されたフレーム群を構成している複数のフレームのＸ線信号データを抽出して、元素分布画像を生成する。
【０１２４】
制御部５８は、温度制御部２１２を制御するための制御信号を生成する処理を行う。例えば、ユーザーの試料１（温度可変ホルダー２１０）の温度を設定する操作を操作部６０が受け付けると、制御部５８は、操作部６０からの操作信号に基づき制御信号（温度制御部２１２を制御するための制御信号）を生成する。これにより、試料１の温度をユーザーの指定した温度にすることができる。
【０１２５】
２．２．  分析方法
次に、分析装置２００による分析方法について、図面を参照しながら説明する。なお、分析装置２００による分析方法の流れは、図５に示すフローチャートと同様であり図示を省略する。
【０１２６】
まず、データ格納処理部５２は、図２２に示すように、Ｘ線信号データ「Ｄ」および電子信号データ「Ｓ」を、位置情報データ「Ｐ」、経過時間情報データ「Ｔ」、温度情報データ「ｔ」とともに、記憶部６４に格納する（ステップＳ１００）。
【０１２７】
次に、フレーム群抽出部５４は、記憶部６４に格納された温度情報データに基づきフレーム間の試料１の温度の変化を検出し、試料１の温度の変化に基づいて、フレーム群を抽出する（ステップＳ１０２）。
【０１２８】
例えば、ユーザーの元素分布画像を生成する処理を開始する操作を操作部６０が受け付けると、フレーム群抽出部５４は連続する複数のフレームからなるフレーム群を抽出するための処理を開始する。
【０１２９】
以下、フレーム群抽出部５４におけるフレーム群を抽出する処理について説明する。
【０１３０】
図２３は、試料１の温度の変化を示すグラフである。図２３に示すグラフは、フレームごとに、試料１の温度をプロットしたものである。図２３に示すグラフでは、横軸はフレームであり、紙面左から紙面右に向かって１回目の走査であるフレーム１から最終の走査であるフレームｍまで順に並べられている。また、縦軸は、試料１の温度である。
【０１３１】
なお、各フレームの試料１の温度は、例えば、図２２に示すデータ列において、位置情報データ「Ｐ１」と、次に現れる位置情報データ「Ｐ１」と、の間で抽出された温度情報「ｔ」の平均値とした。
【０１３２】
フレーム群抽出部５４は、連続する２つのフレーム間の試料１の温度差に基づいて、フレーム群を抽出する。
【０１３３】
具体的には、フレーム群抽出部５４は、フレーム１〜フレームｍの試料１の温度に対して、次式に示す一次元差分フィルターをかけることで、試料１の温度の変化を検出する。
【０１３４】
Δｔｎ＝ｔｎ−ｔｎ−１
【０１３５】
ただし、Δｔｎはｎ番目のフレームの温度の差分値であり、ｔｎはｎ番目のフレームの試料１の温度であり、ｔｎ−１はｎ−１番目のフレームの試料１の温度である。
【０１３６】
図２４は、各フレームの差分値Δｔｎを示すグラフである。図２４に示すように、閾値＋ＴＳｔ，−ＴＳｔ（ただしＴＳｔ＞０）を設定し、差分値Δｔｎが閾値＋ＴＳｔと閾値−ＴＳｔとの間に含まれるフレームが連続する範囲を抽出してフレーム群とする。すなわち、連続する２つのフレーム間の試料１の温度差が設定された閾値ＴＳｔ以下のフレームが連続する範囲を抽出してフレーム群とする。図２４に示す例では、連続する２つのフレーム間の試料１の温度差が設定された閾値ＴＳｔ以下のフレームが連続する範囲が３つ抽出されている。
【０１３７】
次に、画像生成部５６は、記憶部６４に格納されたＸ線信号データから、フレーム群を構成している複数のフレームのＸ線信号データを抽出して、指定された元素（ＲＯＩ）の元素分布画像を生成する（ステップＳ１０４）。
【０１３８】
画像生成部５６は、記憶部６４に格納されたＸ線信号データから、フレーム群Ａを構成している複数のフレームのＸ線信号データを抽出し、ＲＯＩ＿１の元素分布画像、ＲＯＩ＿２の元素分布画像、ＲＯＩ＿３の元素分布画像を生成する。同様に、画像生成部５６は、記憶部６４に格納されたＸ線信号データから、フレーム群Ｂを構成している複数のフレームのＸ線信号データを抽出し、ＲＯＩ＿１の元素分布画像、ＲＯＩ＿２の元素分布画像、ＲＯＩ＿３の元素分布画像を生成する。同様に、画像生成部５６は、記憶部６４に格納されたＸ線信号データから、フレーム群Ｃを構成している複数のフレームのＸ線信号データ「Ｄ」を抽出し、ＲＯＩ＿１の元素分布画像、ＲＯＩ＿２の元素分布画像、ＲＯＩ＿３の元素分布画像を生成する。
【０１３９】
図２５は、表示部６２に表示された比較用ウィンドウ８を模式的に示す図である。画像生成部５６は、フレーム群Ａ、Ｂ，ＣのＲＯＩ＿１の元素分布画像６ａ−Ａ，６ａ−Ｂ，６ａ−Ｃ、フレーム群Ａ、Ｂ，ＣのＲＯＩ＿２の元素分布画像６ｂ−Ａ，６ｂ−Ｂ，６ｂ−Ｃ、フレーム群Ａ、Ｂ，ＣのＲＯＩ＿３の元素分布画像６ｃ−Ａ，６ｃ−Ｂ，６ｃ−Ｃを比較用ウィンドウ８に表示する。また、画像生成部５６は、フレーム群Ａ，Ｂ，Ｃの二次電子像４−Ａ，４−Ｂ，４−Ｃを生成し、比較用ウィンドウ８に表示する。このとき、画像生成部５６は、フレーム群ごとに試料１の平均温度の情報を表示する。フレーム群における試料１の平均温度は、フレーム群を構成している複数のフレームに含まれる温度情報データの平均値である。
【０１４０】
また、図２５に示すように、比較用ウィンドウ８では、フレームバー９にカーソルＣを合わせると、カーソルＣで選択されたフレームの試料１の温度の情報がウィンドウＷに表示される。
【０１４１】
分析装置２００は、例えば、以下の特徴を有する。
【０１４２】
分析装置２００では、フレーム群抽出部５４が記憶部６４に格納された温度情報データに基づきフレーム間の試料１の温度の変化を検出し、フレーム間の試料１の温度の変化に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出する。そのため、測定中に試料１の状態が変化する試料の測定において、試料１を繰り返し走査して得られたＸ線信号データから、試料の温度が変化する前後のＸ線信号データを抽出することができる。これにより、測定中に試料の温度に応じて元素分布が変化する試料を測定する際に、試料１を繰り返し走査して得られたＸ線信号データから、試料１の元素分布が変化する前後のＸ線信号データを抽出することができる。
【０１４３】
分析装置２００では、フレーム群抽出部５４は、フレーム間の試料１の温度差に基づいて、フレーム群を抽出するため、試料１を繰り返し走査して得られたＸ線信号データから、試料の温度が変化する前後のＸ線信号データを抽出することができる。
【０１４４】
なお、上述した実施形態では、分析装置２００が試料１の温度を制御するための温度可変ホルダー２１０を備えている例について説明したが、分析装置２００は、温度以外の試料１の環境を制御するための環境制御装置を備えていてもよい。このような環境制御装置としては、例えば、試料１が収容されている空間の圧力を制御するための圧力制御装置、試料１と反応させるための反応ガスの濃度を制御するための反応ガス制御装置等が挙げられる。
【０１４５】
この場合、データ格納処理部５２は、温度情報データに変えて、温度以外の試料１の環境の情報である環境情報データを記憶部６４に格納する処理を行う。このような試料１の環境の情報としては、試料１が収容されている空間の圧力の情報、反応ガスの濃度の情報等が挙げられる。このような分析装置では、データ格納処理部５２が、Ｘ線信号データ等を、試料１の環境情報データとともに記憶部６４に格納し、フレーム群抽出部５４が環境情報データに基づきフレーム間の試料１の環境の変化を検出し、フレーム間の環境の変化に基づいて、フレーム群を抽出することができる。したがって、測定中に試料の状態が変化する試料の測定において、試料を繰り返し走査して得られたＸ線信号データから、試料の環境が変化する前後のＸ線信号データを抽出することができる。
【０１４６】
３．  第３実施形態
次に、第３実施形態に係る分析装置について説明する。なお、第３実施形態に係る分析装置の構成は、図２１に示す分析装置２００の構成と同じであり図示を省略する。以下、上述した第２実施形態に係る分析装置２００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【０１４７】
第３実施形態に係る分析装置では、制御部５８が記憶部６４に格納されているＸ線信号データに基づきフレーム間のＸ線信号の変化を検出し、Ｘ線信号の変化に基づいて、温度可変ホルダー２１０（温度制御部２１２）を制御する。
【０１４８】
制御部５８は、例えば、試料１の温度を一定の割合で変化させる制御を行っているときに、Ｘ線信号の強度が閾値以下になると、温度可変ホルダー２１０が試料１の温度を一定にする制御に切り替える。Ｘ線信号の強度は、例えば、指定された領域における指定されたエネルギー範囲（ＲＯＩ）のＸ線信号の強度である。
【０１４９】
制御部５８は、まず、試料１の温度を一定の割合で変化させる制御を行う。そして、制御部５８は、記憶部６４に格納されたＸ線信号データに基づきフレーム間のＸ線信号が変化したか否かを判定する。例えば、制御部５８は、各フレームの指定されたＲＯＩカウントをモニターし、１番目のフレームのＲＯＩカウントに対して以降のフレームのＲＯＩカウントがＸ％以下になった場合に、Ｘ線信号が変化したと判定する。制御部５８は、各フレームの指定されたＲＯＩカウントを、次式（２）に代入して、ＲＯＩカウントがＸ％以下になったか否か、すなわちＲＯＩカウントが変化したか否かを判定する。
【０１５０】
【数５】
2019215367.tif 000007
【０１５１】
ただし、Ｃｎはｎ番目のフレームのＲＯＩカウントであり、Ｃ１は１番目のフレームのＲＯＩカウントであり、Ｘは規定したパーセントである。
【０１５２】
図２６は、指定されたＲＯＩカウントの変化および試料１の温度の変化を示すグラフで
ある。図２６に示すグラフでは、横軸はフレームであり、紙面左から紙面右に向かって１回目の走査であるフレーム１から最終の走査であるフレームｍまで順に並べられている。また、縦軸は、ＲＯＩカウントであり、元素のＸ線強度に対応している。なお、図２６の閾値ＴＳＣは、ＴＳＣ＝（１００−Ｘ）／１００）×Ｃ１である（上記式（２）の右辺）。
【０１５３】
制御部５８は、図２６に示すように、１番目のフレームのＲＯＩカウントとｎ番目のフレームのＲＯＩカウントとの差が閾値ＴＳＣ以下になった場合（図２６の矢印参照）に、Ｘ線信号が変化したと判定する。そして、Ｘ線信号が変化したと判定された場合に、制御部５８は試料１の温度が一定になるように、温度可変ホルダー２１０（温度制御部２１２）を制御する。
【０１５４】
なお、ここでは、制御部５８は、１番目のフレームのＸ線信号の強度とｎ番目のフレームのＸ線信号の強度との差に基づいて判定を行ったが、２つの連続するフレームのＸ線信号の強度差に基づいて判定を行ってもよい（上記式（１）参照）。
【０１５５】
本実施形態に係る分析装置において、フレーム群抽出部５４および画像生成部５６は、例えば、上述した分析装置１００と同様の動作を行う。フレーム群抽出部５４は、フレーム間のＸ線信号の変化に基づいて、図２６に示すフレーム群Ａ，Ｂを抽出する。そして、画像生成部５６は、記憶部６４に格納されているＸ線信号データから、フレーム群Ａを構成している複数のフレームのＸ線信号データを抽出して元素分布画像を生成し、フレーム群Ｂを構成している複数のフレームのＸ線信号データを抽出して元素分布画像を生成する。
【０１５６】
なお、ここでは、制御部５８がＸ線信号の強度の変化に基づいて温度可変ホルダー２１０（温度制御部２１２）を制御する例について説明したが、制御部５８が電子像や元素分布画像の類似度に基づいて温度可変ホルダー２１０（温度制御部２１２）を制御してもよい（上述した「１．３．  変形例」参照）。
【０１５７】
第３実施形態に係る分析装置では、制御部５８が記憶部６４に格納されたＸ線信号データに基づきフレーム間のＸ線信号の変化を検出し、フレーム間のＸ線信号の変化に基づいて、温度可変ホルダー２１０（温度制御部２１２）を制御する。そのため、例えば、図２６に示すように、所定の温度で元素分布の変化を起こす試料であった場合に、その温度（所定の温度）を維持することができる。したがって、試料の信号が変化した温度において、電子線で試料１を繰り返し走査して試料１からのＸ線信号を検出することができる。これにより、試料１の状態が変化した後のＸ線信号データを得ることができる。
【０１５８】
第３実施形態に係る分析装置では、制御部５８は、温度可変ホルダー２１０（温度制御部２１２）を制御して試料１の温度を変化させる処理と、記憶部６４に格納されたＸ線信号データに基づきフレーム間のＸ線信号が変化したか否かを判定する処理と、Ｘ線信号が変化したと判定された場合に、試料１の温度を一定にする制御と、を行う。これにより、例えば、図２６に示すように、所定の温度で元素分布の変化を起こす試料であった場合に、その温度（所定の温度）を維持することができる。したがって、容易に、試料の元素分布が変化する前後のＸ線信号データを得ることができる。
【０１５９】
なお、本実施形態においても、分析装置２００の例と同様に、試料１の環境の情報は、温度に限定されない。すなわち、本実施形態では、制御部５８は、フレーム間のＸ線信号の変化に基づいて、上記環境制御装置を制御する。これにより、測定中に試料の状態が変化する試料の測定において、試料１のＸ線信号が所定の環境条件で変化した場合に、当該所定の環境条件を維持することができる。したがって、試料１のＸ線信号が変化した環境
条件において、電子線で試料１を繰り返し走査して試料１からの信号を検出することができる。これにより、試料１の状態が変化した後のＸ線信号データを得ることができる。
【０１６０】
また、本実施形態は、分析装置において、試料１を加工装置（ＦＩＢ装置等）を用いて加工しながら分析する際に、制御部が加工装置を制御する場合にも適用することができる。
【０１６１】
４．  第４実施形態
次に、第４実施形態に係る分析装置について図面を参照しながら説明する。図２７は、第４実施形態に係る分析装置３００を模式的に示す図である。以下、第４実施形態に係る分析装置において、第１〜３実施形態に係る分析装置の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１６２】
分析装置３００では、図２７に示すように、処理部５０は、信号変化検出部５５を含んで構成されている。信号変化検出部５５は、記憶部６４に格納されたＸ線信号データに基づきフレーム間のＸ線信号の変化を検出する。検出の対象となるＸ線信号の強度は、例えば、照射位置ごとの指定されたＲＯＩのＸ線信号の強度である。
【０１６３】
信号変化検出部５５は、例えば、１番目のフレームのＸ線信号（ＲＯＩカウント）の強度とｎ番目のフレームのＸ線信号の強度との差から、Ｘ線信号の強度の変化を検出する（上記式（２）、図２６等参照）。信号変化検出部５５は、例えば、ＲＯＩカウントが２０％以下（式（２）のＸ＝２０）になった場合に、Ｘ線信号の強度が変化したと判定する。
【０１６４】
画像生成部５６は、記憶部６４に記録されているＸ線信号データに基づいて、指定されたＲＯＩ（元素）の元素分布画像を生成する。画像生成部５６は、記憶部６４に記録されている全フレームを積算して、指定されたＲＯＩ（元素）の元素分布画像を生成する。
【０１６５】
図２８は、表示部６２に表示されたメインウィンドウ２を模式的に示す図である。画像生成部５６は、ＲＯＩ＿１の元素分布画像６ａと、ＲＯＩ＿２の元素分布画像６ｂと、ＲＯＩ＿３の元素分布画像６ｃと、を生成し、メインウィンドウ２に表示させる。ここで、元素分布画像６ａ，６ｂ，６ｃは、記憶部６４に格納された全Ｘ線信号データから、指定された元素に対応するＲＯＩに含まれるＸ線信号データの数を、領域ごとに数えることで得られた画像である。すなわち、元素分布画像６ａ，６ｂ，６ｃは、全フレームを積算して得られた画像である。
【０１６６】
画像生成部５６は、元素分布画像６ａ，６ｂ，６ｃにおいて、元素の種類（ＲＯＩ）を色彩に対応させており、Ｘ線信号の強度を明度に対応させており、Ｘ線信号の変化を彩度に対応させている。画像生成部５６は、例えば、ＲＯＩ＿１の元素分布画像６ａを赤で表示し、ＲＯＩ＿１の元素分布画像６ａを青で表示し、ＲＯＩ＿１の元素分布画像６ａを緑で表示する。また、画像生成部５６は、元素分布画像上において、例えばＸ線信号の強度が強い（ＲＯＩカウント数が多い）位置ほど明度を高くする。画像生成部５６は、信号変化検出部５５において、ある照射位置においてＲＯＩ＿１のＸ線信号の強度が変化したと判定された場合に、その照射位置に対応する元素分布画像上の位置の彩度を初期値である１００％から８０％に下げる。例えば、ＲＯＩ＿１の元素分布画像６ａにおいて、測定中領域ＳＡのＲＯＩ＿１に対応する元素のＸ線強度が減少した場合には、領域ＳＡの彩度が他の領域に比べて低く表示される。
【０１６７】
なお、上記では、彩度の初期値を１００％に設定しているが、彩度の初期値を５０％にしてもよい。これにより、例えば、元素のＸ線強度が増加した場合には彩度を上昇させ、元素のＸ線強度が減少した場合には彩度を下げることができる。
【０１６８】
また、上記では、画像生成部５６は、Ｘ線信号の強度が変化した場合に彩度を下げる処理を行ったが、Ｘ線信号の強度に応じて彩度を下げる処理をおこなってもよい。
【０１６９】
図２９は、Ｘ線信号の強度に応じて彩度を下げる処理を説明するための図である。図２９に示すように、複数の閾値ＴＳＣ−１（式（２）のＸ＝２０），ＴＳＣ−２（式（２）のＸ＝４０），ＴＳＣ−３（式（２）のＸ＝５０）を設定し、画像生成部５６は、｜Ｃｎ−Ｃｎ−１｜が閾値ＴＳＣ−１以下になった場合に、彩度を１００％から８０％に下げ、｜Ｃｎ−Ｃｎ−１｜が閾値ＴＳＣ−２以下になった場合に、彩度を８０％から６０％に下げ、｜Ｃｎ−Ｃｎ−１｜が閾値ＴＳＣ−３以下になった場合に、彩度を６０％から４０％に下げる処理を行う。
【０１７０】
また、上記では、信号変化検出部５５は、照射位置ごとの指定されたＲＯＩのＸ線信号の強度を検出していたが、指定された領域における指定されたＲＯＩのＸ線信号の強度を検出してもよい。
【０１７１】
分析装置３００は、例えば、以下の特徴を有する。
【０１７２】
分析装置３００では、信号変化検出部５５が記憶部６４に格納されたＸ線信号データに基づきフレーム間のＸ線信号の変化を検出し、画像生成部５６がＸ線信号データおよびフレーム間のＸ線信号の変化の検出結果に基づいて、元素分布画像を生成する。そして、画像生成部５６は、Ｘ線信号の強度を元素分布画像の明度に対応させ、フレーム間のＸ線信号の変化の検出結果を元素分布画像の彩度に対応させて、元素分布画像を生成する。そのため、測定中に試料１の状態が変化したか否かを容易に判断することができる。
【０１７３】
５．  第５実施形態
次に、第５実施形態に係る分析装置について図面を参照しながら説明する。図３０は、第５実施形態に係る分析装置４００を模式的に示す図である。以下、第５実施形態に係る分析装置において、第１実施形態に係る分析装置の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１７４】
分析装置３００では、図１に示すように、処理部５０は、フレーム群抽出部５４を含んで構成されており、フレーム群抽出部５４がＸ線信号の変化に基づいて、フレーム群を抽出する処理を行っていた。
【０１７５】
これに対して、分析装置４００では、図３０に示すように、処理部５０はフレーム群抽出部５４を有していない。分析装置４００では、操作部６０がユーザーによる連続した複数のフレームからなるフレーム群を指定するための操作を受け付け、画像生成部５６が操作部６０からの操作情報に基づいて、記憶部６４に格納されたＸ線信号データから、指定されたフレーム群を構成している複数のフレームのＸ線信号データを抽出して、元素分布画像を生成する。
【０１７６】
図３１は、分析装置３００のＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）画面４０２の一例を示す図である。
【０１７７】
図３１に示すように、ＧＵＩ画面４０２には、各フレーム群Ａ，Ｂ，Ｃを構成するフレームの範囲を表示し変更するためのフレームバー９が表示されており、このフレームバー９上においてカーソル４０４でフレームの範囲を指定することで、各フレーム群Ａ，Ｂ，Ｃを構成するフレームの範囲を指定することができる。フレームの範囲を指定する操作が行われると、画像生成部５６は、指定されたフレーム群Ａ，Ｂ，Ｃを構成するフレームの
範囲でＸ線信号データを抽出し、元素分布画像を生成する。
【０１７８】
分析装置４００による分析方法について説明する。分析装置４００では、図５に示す分析装置１００による分析方法と、フレーム群を抽出する工程（ステップＳ１０２）において、ユーザーがフレーム間のＸ線信号（または二次電子信号）の変化に基づいて、連続した複数のフレームからなるフレーム群を抽出する点が異なる。
【０１７９】
具体的には、ユーザーは、フレームごとに生成された元素分布画像を見てＸ線信号の変化を確認し、図３１に示すＧＵＩ画面のフレームバー９、カーソル４０４等を用いて、フレーム群を抽出する。このとき、ユーザーは、図３１に示すように複数のフレーム群（図示の例では、フレーム群Ａ，Ｂ，Ｃ）を抽出することができる。
【０１８０】
分析装置４００によれば、データ格納処理部５２がＸ線信号データを位置情報データとともに、記憶部６４に格納し、操作部６０が連続した複数のフレームからなるフレーム群を指定するための操作を受け付け、画像生成部５６が、操作部６０からの操作信号に基づいて、記憶部６４に格納されたＸ線信号データから、指定されたフレーム群を構成している複数のフレームの信号データを抽出して、画像を生成する。そのため、測定中に試料の状態が変化する試料の測定において、試料のＸ線信号が変化する前後のデータを抽出することができる。
【０１８１】
なお、ユーザーは、フレームごとに生成された二次電子像を見てフレーム間の二次電子像の変化を確認し、フレーム間の二次電子像の変化（類似度）に基づいてフレーム群を抽出してもよい。
【０１８２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０１８３】
上述した実施形態では、分析装置１００，２００，３００，４００がＥＤＳ検出器４０を備えた走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）である例について説明したが、本発明に係る分析装置は、荷電粒子線で試料を繰り返し走査して試料からの信号を検出し、試料を分析する装置であればよい。このような分析装置としては、波長分散型Ｘ線検出器（ＷＤＳ検出器）が搭載された走査電子顕微鏡、ＥＤＳ検出器、ＷＤＳ検出器、および電子エネルギー損失分光器（ＥＥＬＳ）の少なくとも１つが搭載された走査透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）等が挙げられる。ここで、本願発明に係る分析装置として、走査透過電子顕微鏡を用いる場合、試料からの信号は試料１を透過した透過電子信号を含み、電子信号データ「Ｓ」（図２参照）は透過電子信号を透過電子検出器で検出して得られたデータである。
【０１８４】
なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。
【０１８５】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１８６】
２…メインウィンドウ、７…元素追加ボタン、８…比較用ウィンドウ、９…フレームバー、１０…光学系、１２…電子線源、１４…集束レンズ、１６…対物レンズ、１８…偏向器
、１９…光学系制御部、２０…試料ステージ、２２…試料ステージ制御部、３０…二次電子検出器、３２…電子信号処理部、４０…ＥＤＳ検出器、４２…Ｘ線信号処理部、５０…処理部、５２…データ格納処理部、５４…フレーム群抽出部、５５…信号変化検出部、５６…画像生成部、５８…制御部、６０…操作部、６２…表示部、６４…記憶部、１００…分析装置、２００…分析装置、２１０…温度可変ホルダー、２１２…温度制御部、３００…分析装置、４００…分析装置、４０２…ＧＵＩ画面、４０４…カーソル
【図１】
2019215367.tif 000008
【図２】
2019215367.tif 000009
【図３】
2019215367.tif 000010
【図４】
2019215367.tif 000011
【図５】
2019215367.tif 000012
【図６】
2019215367.tif 000013
【図７】
2019215367.tif 000014
【図８】
2019215367.tif 000015
【図９】
2019215367.tif 000016
【図１０】
2019215367.tif 000017
【図１１】
2019215367.tif 000018
【図１２】
2019215367.tif 000019
【図１３】
2019215367.tif 000020
【図１４】
2019215367.tif 000021
【図１５】
2019215367.tif 000022
【図１６】
2019215367.tif 000023
【図１７】
2019215367.tif 000024
【図１８】
2019215367.tif 000025
【図１９】
2019215367.tif 000026
【図２０】
2019215367.tif 000027
【図２１】
2019215367.tif 000028
【図２２】
2019215367.tif 000029
【図２３】
2019215367.tif 000030
【図２４】
2019215367.tif 000031
【図２５】
2019215367.tif 000032
【図２６】
2019215367.tif 000033
【図２７】
2019215367.tif 000034
【図２８】
2019215367.tif 000035
【図２９】
2019215367.tif 000036
【図３０】
2019215367.tif 000037
【図３１】
2019215367.tif 000038