(57)【要約】【課題】ラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法に係り，誤った組成比を特定することなく，正確且つ高信頼性な分析を行うことが可能なものを提供すること。【解決手段】所定の散乱角度に対する実測スペクトルを取得し，固体試料中の元素濃度の深さ方向について仮定分布を設定し，該仮定分布に基づく理論スペクトルをシミュレーションにより求め，求めた前記理論スペクトルと実測スペクトルとを比較することにより，前記固体試料中の元素濃度を解析するラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法において，前記固体試料に対して２以上の異なる散乱角度に対する前記実測スペクトルを取得し，取得された複数の散乱角度に対する前記実測スペクトルとの比較を同時に行うよう構成する。【選択図】図１
2004191222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の散乱角度に対する実測スペクトルを取得し，固体試料中の元素濃度の深さ方向について仮定分布を設定し，該仮定分布に基づく理論スペクトルをシミュレーションにより求め，求めた前記理論スペクトルと前記実測スペクトルとを比較することにより，前記固体試料中の元素濃度を解析するラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法において，
前記固体試料に対して２以上の異なる散乱角度に対する前記実測スペクトルを取得し，
取得された複数の散乱角度に対する前記実測スペクトルとの比較を同時に行うことを特徴とするラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法。
【請求項２】
取得された複数の散乱角度に対する前記実測スペクトルと前記理論スペクトルとの比較が，両者の残差を同時に比較することにより行われてなる請求項１に記載のラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法。
【請求項３】
所定の散乱角度に対する実測スペクトルを取得し，固体試料中の元素濃度の深さ方向について仮定分布を設定し，該仮定分布に基づく理論スペクトルをシミュレーションにより求め，求めた前記理論スペクトルと前記実測スペクトルとを比較することにより，前記固体試料中の元素濃度を解析するラザフォード後方散乱分光分析装置において，
前記固体試料に対して２以上の異なる散乱角度に対する前記実測スペクトルを取得し，
取得された複数の散乱角度に対する前記実測スペクトルとの比較を同時に行うことを特徴とするラザフォード後方散乱分光分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，ラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法に係り，詳しくは，固体試料中の元素の組成或いは深さ方向分布を高精度且つ高い信頼性のもとで分析可能なラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体試料の表面近傍から内部にかけて，元素組成の深さ方向分布を定量的に分析する手段として，イオンビームを前記固体試料表面に照射し，表面から飛散する散乱イオンのエネルギースペクトルを計測することにより前記固体試料の表面領域における元素の深さ方向分布を分析するラザフォード後方散乱分光法（以下，略してＲＢＳという）が知られている。
しかしながら，前記ＲＢＳにおいては，その元素濃度の深さ方向分布が未知の固体試料である場合，計測された散乱イオンのエネルギースペクトルから前記固体試料中の深さ方向分布を直接的に求めることは困難であり，実用にならない。なぜならば，前記ＲＢＳにおける散乱イオンのエネルギースペクトルの強度は，前記固体試料中の元素濃度のみならず，照射されるイオンビーム（照射イオン）或いは散乱イオンが前記固体試料中を単位長さだけ進む間に喪失するエネルギー（いわゆる阻止能）に依存するからである。つまり，散乱イオンのエネルギースペクトルの強度から元素濃度を求める（換算する）ためには，前記固体試料における阻止能が既知である必要があるが，該固体試料中の元素濃度の深さ方向分布が未知である以上，該固体試料の阻止能を知ることはできないからである。
その結果，前記ＲＢＳにおいて，その試料中の深さ方向分布が未知の固体試料である場合，計測された散乱イオンのエネルギースペクトルのみから前記固体試料中の深さ方向分布を直接求めることは現実的には不可能と言わざるを得ない。一方，逆に，元素濃度の深さ方向分布が既知の固体試料について，散乱イオンのエネルギースペクトルを理論的に予測することは容易であり，且つ，その予測された理論スペクトルは，実際に計測される散乱イオンのエネルギースペクトルと非常によく一致することが知られている。
そこで，元素濃度の深さ方向分布が未知である固体試料の元素濃度を解析する場合には，従来より，前記固体試料の元素濃度の深さ方向分布を仮定した仮定分布を変化させつつ理論スペクトルを計算し，計算された理論スペクトルと実際に測定したエネルギースペクトル（実測スペクトル）とを比較し，両者が一致する仮定分布を試行的に特定することによって，前記固体試料の元素濃度の深さ方向分布を決定する手法が用いられる。
その手法の処理の流れを示すフローチャートが図５である。尚，以下のＳ１０，Ｓ１１，・・，は所定手順（ステップ）の番号を示す。
同図に示す如く，前記ＲＢＳにおけるスペクトル解析では，先ず，所定の散乱角度（図５ではＣとする）で散乱される散乱イオンのエネルギースペクトルが計測される（Ｓ１０）。
次に，前記固体試料の表面から試料内部にかけて，幾つかの層と各層内での組成分布が設定（仮定）される（Ｓ１１）。このステップＳ１１で設定される前記固定試料の組成分布は前記のように仮定分布と称され，各層の仮定分布における元素組成は一定であり，且つ，その層の厚さは元素濃度の深さ方向分布に対応して決定される。
そして，前記ステップＳ１１において設定された仮定分布に基づいて，各層からの散乱イオンのエネルギーと散乱強度とを計算して理論スペクトルが決定される（Ｓ１２）。
続くステップＳ１３では，前記Ｓ１０において計測された前記実測スペクトルと，前記Ｓ１２のおいて計算された前記理論スペクトルとの間で，下式（１）に基づいて，χ2C（散乱角度Ｃに対する残差χ2）が計算され，計算されたχ2Cが前回算出されたχ2Cよりも小さくなっているかどうかが判定される（Ｓ１３）。
【数１】
2004191222.tif 000003
前記ステップＳ１３における判定において，その判定結果がＹｅｓの場合（つまりは，χ2Cが前回値よりも小さくなった場合）には処理がステップＳ１４に移行され，χ2Cが予め設定されている所定の設定値よりも小さいかどうかが判定される（Ｓ１４）。
前記ステップＳ１４における判定において，その判定結果がＹｅｓの場合（つまりは，χ2Cが所定の値よりも小さくなった場合）には処理がステップＳ１６に移行され，その時点の仮定分布がχ2Cを最小にする仮定分布である，つまりは，前記固体試料の元素濃度の深さ方向分布として採用される。
一方，前記ステップＳ１３，若しくは前記ステップＳ１４における判定がＮｏである場合には，その時点で設定されている仮定分布は，χ2Cを最小にする仮定分布ではない，つまりは，前記固体試料の元素濃度の深さ方向分布とは異なる分布であるとして，処理が前記ステップＳ１５に移行され，仮定分布が変更され，しかる後，処理が前記ステップＳ１２に戻される。
そして，新たに変更された仮定分布に対し，上述した処理（前記ステップＳ１２〜Ｓ１４）が繰り返される。
つまり，従来公知より知られた前記固体試料における元素濃度の深さ方向分布の解析手法では，ある散乱角度Ｃに対するχ2Cを最小にする仮定分布，つまりは，前記実測スペクトルと合致する前記理論スペクトルが見つかる（即ち，前記ステップＳ１２においてＹｅｓが選択される）まで，前記ステップＳ１２から前記ステップＳ１５までの処理を繰り返し，χ2Cが設定値を下回った時点の仮定分布を最適解（前記固体試料における元素濃度の深さ方向分布）とするフィッティング法が行われていた。
尚，このフィッティング法により仮定分布を試行的に変更し，その最適解（前記理論スペクトルと前記実測スペクトルとの残差χ2を最小とし得る仮定分布）を特定する方法としては，種々のものが考案されているが，例えば，パウエル法を用いるものがある（特許文献１参照。）。このパウエル法とは，仮定分布の変更によりχ2Cの勾配（増減方向）がマイナスからプラスに変わる極小点を求めるものであり，正確に且つ短時間にχ2Cを最小とし得る仮定分布を算出することが可能とするものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−９４５５１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，上述したパウエル法，或いはその他従来公知の方法では，いずれもχ2Cを最小とし得る仮定分布を求めるに当たり，ある単一の散乱角度で測定した実測スペクトルと仮定分布から計算した理論スペクトルとを比較することにより，仮定分布を特定するものであった。
そのため，このような従来の手法では，試料含有元素数が大きくなる等，解析モデル（前記固体試料）が複雑になり，χ2Cを小さくする条件（χ2Cの極小点）が複数ある前記固体試料の試料分析を行う場合には，誤った条件が最適解として特定されるという不都合が生じ得る。
この不都合な状況について図６を用いて説明する。ここに，図６は，横軸がある層ｍ中の元素Ａの組成比，縦軸がある層ｎ中の元素Ｂの組成比であり，組成比を夫々変化させた場合のχ2Cの大きさを表す等高線図を示し，（ａ）は散乱角度が５０°の場合，（ｂ）は散乱角度が１２０°の場合である。
先ず，図６（ｂ）を参照しつつ，散乱角度１２０°の前記実測スペクトルを用い，上式１で算出されるχ2Cを最小とし得る前記理論スペクトルを，図５に示すフィッティングフローに従って特定する場合について考える。
この場合には，χ2Cを小さくする組成比（つまりは，χ2Cの極小点）が，層ｍにおける元素Ａの組成比が０．６，層ｎにおける元素Ｂの組成比が０．５５という組み合わせ（図中には網掛け領域Ｐ１で示す）のみである。
従って，図中にＳで示す仮定分布から開始されたフィッティングは必然的にＰ１へと進行する（図中には進行方向を矢印Ｙ１で示す）こととなり，最終的に，前記固体試料の濃度分布（組成比）として特定される最適解はＰ１となる。その結果，前記固体試料の分析結果としては，正しい結果となる。
一方，図６（ａ）を参照しつつ，散乱角度５０°の前記実測スペクトルを用い，上式１で算出されるχ2Cを最小とし得る前記理論スペクトルを，図５に示すフィッティングフローに従って特定する場合について考える。
この場合には，χ2Cを小さくする組成比（つまりは，χ2Cの極小点）が，層ｍにおける元素Ａの組成比が０．６，層ｎにおける元素Ｂの組成比が０．５５という組み合わせ（図中には網掛け領域Ｐ１で示す）だけでなく，層ｍにおける元素Ａの組成比が０．８５，層ｎにおける元素Ｂの組成比が０．６５という組み合わせ（図中には網掛け領域Ｐ２で示す）も存在する。これは，理論スペクトルの計算が，前記固体試料に含まれる各元素のスペクトルを加算した形で行われるため，該固体試料の各層における各元素の組成比の組み合わせによっては，χ2Cが小さくなる理論スペクトルが複数現れる場合があることによる。
従って，図中にＳで示す仮定分布から開始されたフィッティングの進行方向は，最適解（つまりは，χ2Cが最小となる組み合わせ）であるＰ１の方向（矢印Ｙ１で示す）だけでなく，Ｐ２の方向（矢印Ｙ２）となる場合も考えられる。
つまり，図６（ａ）に示す散乱角度５０°の前記実測スペクトルを用いた場合の如く，χ2Cを小さくする組成比（つまりは，χ2Cの極小点）が複数存在する固体試料を分析する場合には，χ2Cを最小とし得る前記理論スペクトルを特定する過程（図５における前記ステップＳ１２〜Ｓ１５の処理を行う場合）において，図６（ａ）に仮想線Ｙ２で示す如く，フィッティングがＰ２の方向に落ち込んで（向かって）しまう虞がある。このように，一旦，Ｐ２の方向に落ち込んでしまうと，最適解であるＰ１の方向に向かうためには，χ2Cが大きくなる組み合わせを経由しなくてはならないため，図５のようなフローの性質上（つまり，χ2Cを小さくする方向にのみ仮定分布を変更させる構成上），最適解であるＰ１の方向に向かうことは不可能となる。
その結果，最適解であるとして特定される組成比は，最適解であるＰ１ではなく，誤った組成比であるＰ２となり，その分析結果は誤ったものとなるという不都合が生じ得る。
そこで，本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，ラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法に係り，誤った組成比を特定することなく，正確且つ高信頼性な分析を行うことが可能なものを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために，本発明は，所定の散乱角度に対する実測スペクトルを取得し，固体試料中の元素濃度の深さ方向について仮定分布を設定し，該仮定分布に基づく理論スペクトルをシミュレーションにより求め，求めた前記理論スペクトルと前記実測スペクトルとを比較することにより，前記固体試料中の元素濃度を解析するラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法において，前記固体試料に対して２以上の異なる散乱角度に対する前記実測スペクトルを取得し，取得された複数の散乱角度に対する前記実測スペクトルとの比較を同時に行うことを特徴とするラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法として構成される。
ここで，取得された複数の散乱角度に対する前記実測スペクトルと前記理論スペクトルとの比較する方法としては，両者の残差を同時に比較することにより行うことが望ましい。
このような構成によれば，異なる複数の散乱角度による前記実測スペクトルに対する残差χ2（上式１参照）が同時に小さくなるような組成比の組み合わせを選択することが可能となり，前記理論スペクトルとのフィッティングを行うに当たり，誤った組成比の組み合わせが最適解として選択されることを回避し得る。ところで，ラザフォード後方散乱分光法において測定される前記実測スペクトルは，その散乱角度により異なる様相を呈することが知られている。例えば，散乱角度が大きい場合の前記実測スペクトルは前記固定試料中の元素の質量数に対する分解能が高く，逆に，散乱角度が小さい場合の前記実測スペクトルは前記固体試料の深さ方向の分解能が高いことが知られている。更には，前記固体試料中の各元素によるスペクトルの重なりも，その散乱角度により異なる場合あると考えられる。
従って，本発明の如く，散乱角度の異なる複数の前記実測スペクトルを用いて，夫々のスペクトルに対するχ2を同時に小さくし得るような組成比の組み合わせを選択することは，夫々の散乱角度に対するスペクトルの長所を組み合わせた解析結果が得られることとなり，より固体試料中の元素の組成或いは深さ方向分布を高精度且つ高信頼性に分析することができる。
【０００６】
尚，前述したラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法を実現可能なラザフォード後方散乱分光分析装置として捉えることで，本発明は，所定の散乱角度に対する実測スペクトルを取得し，固体試料中の元素濃度の深さ方向について仮定分布を設定し，該仮定分布に基づく理論スペクトルをシミュレーションにより求め，求めた前記理論スペクトルと前記実測スペクトルとを比較することにより，前記固体試料中の元素濃度を解析するラザフォード後方散乱分光分析装置において，前記固体試料に対して２以上の異なる散乱角度に対する前記実測スペクトルを取得し，取得された複数の散乱角度に対する前記実測スペクトルとの比較を同時に行うことを特徴とするラザフォード後方散乱分光分析装置として考えることが可能である。
尚，その作用については前述形態と同様であるため，ここでは省略する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態及び実施例について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施形態に係るラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法の処理の手順を示すフローチャート，図２は固体試料Ｘの組成比を模式的に示す図，図３は固体試料Ｘの散乱角度５０°及び１２０°に対するＲＢＳ計算スペクトルを示す図，図４は本発明の実施形態に係るラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法における解析過程の一例を示す図，図５は従来公知のラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法の処理の手順を示すフローチャートフロー図，図６は組成比とχ2との関係を示す図である。
【０００８】
本発明の実施形態に係るラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法は，図１に示す如く具現化される。尚，以下のＳ１，Ｓ２，・・，は処理手順（ステップ）の番号を示す。
同図に示す如く，本実施形態に係る前記ＲＢＳにおけるスペクトル解析では，先ず，異なる複数の散乱角度（本実施形態ではＡ及びＢの２つとする）で散乱される散乱イオンのエネルギースペクトルが計測される（Ｓ１）。
次に，前記固体試料の表面から試料内部にかけて，幾つかの層と各層内での組成分布を仮定する（Ｓ２）。このステップＳ２で仮定される前記固定試料の組成分布は仮定分布と称され，各層の仮定分布における元素組成は一定であり，且つ，その層の厚さは元素濃度の深さ方向分布に対応して決定される。
そして，前記ステップＳ２において設定された仮定分布に基づいて，各層からの散乱イオンのエネルギーと散乱強度とを計算して理論スペクトルが決定される（Ｓ３）。
ここまでは，複数の散乱角度に対する前記実測スペクトルを計測することを除き，従来公知の手法と同一である。
しかしながら，本実施形態では，続くステップＳ４以降の処理において，前記ステップＳ１で計測された複数の前記実測スペクトルと，前記ステップＳ３で算出された前記理論スペクトルとを同時に比較して，フィッティングを行う点で従来公知の手法と異なる。
具体的には，ステップＳ４において，前記Ｓ２において計測された複数の実測スペクトルと，前記Ｓ３のおいて算出された前記理論スペクトルとの間で，上式（１）に基づいて，χ2a，χ2b（χ2a：散乱角度Ａに対する残差，χ2b：散乱角度Ｂに対する残差）が夫々計算され，計算された両者共が前回算出されたχ2a，χ2bよりも小さくなっているかどうかを判定することにより，フィッティングを進行させる（Ｓ４）。
そして，前記ステップＳ４における判定において，その判定結果がＹｅｓの場合（つまりは，χ2a，χ2b共に前回値よりも小さくなった場合）には処理がステップＳ５に移行され，その和（χ2a＋χ2b）が予め設定されている設定値よりも小さいかどうか判定される（Ｓ５）。
前記ステップＳ５における判定において，その判定結果がＹｅｓの場合（つまりは，（χ2a＋χ2b）が設定値よりも小さくなった場合）には処理がステップＳ７に移行され，その時点の仮定分布が，（χ2a＋χ2b）を最小にする仮定分布である，つまりは，前記固体試料の元素濃度の深さ方向分布（組成比）であるとして採用される。
一方，前記ステップＳ４，及び前記ステップＳ５における判定がＮｏである場合には，その時点で設定されている仮定分布は，（χ2a＋χ2b）を最小にする仮定分布ではない，つまりは，前記固体試料の元素濃度の深さ方向分布とは異なる分布であるとして，処理が前記ステップＳ６に移行され，仮定分布が異なる組成比に変更され，しかる後に，処理が前記ステップＳ３に戻される。この処理については，従来公知の手法と同一であり，新たに変更された仮定分布に対し，上述した処理（前記ステップＳ３〜Ｓ５）が繰り返される。
つまり，本実施形態に係るラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法では，複数の散乱角度（Ａ及びＢ）に対する夫々の残差χ2a，χ2bを同時に最小にする仮定分布が見つかる（つまりは，前記ステップＳ５においてＹｅｓが選択される）まで，前記ステップＳ３から前記ステップＳ６までの処理を繰り返し，残差の和（χ2a＋χ2b）が所定の設定値を下回った時点の仮定分布を最適解（前記固体試料における元素濃度の深さ方向分布）とするフィッティングが行われる。
これにより，例えば，試料含有元素数が大きくなる等，解析モデル（前記固体試料）が複雑になり，χ2を小さくする条件（χ2の極小点）が複数ある前記固体試料の試料分析を行う場合にも，複数の前記実測スペクトルを利用してフィッティングを行うことで，その複数の条件（極小点）のうち，χ2を最小とする条件を特定することが可能であり，幅広い固体試料に対して高精度な分析ができる。更には，散乱角度の異なる複数の前記実測スペクトルを用いて，夫々のスペクトルに対するχ2が同時に小さくなるような組成比の組み合わせを選択することは，夫々の散乱角度に対するスペクトルの長所を組み合わせた解析結果を取得することにも繋がり，より固体試料中の元素の組成或いは深さ方向分布を高精度且つ高い信頼性のもとに分析し得る。
【０００９】
次に，図２〜図４を参照しつつ，本実施形態に係るラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法を用い，現実に固体試料を分析する場合の処理の流れについて説明する。尚，図２は，今回の試料分析に用いた固体試料Ｘの断面図を示しており，同図に示す如く，当該固体試料Ｘは，所定の組成比（Ｓｉ：Ｏ：Ｔｉ＝０．３５：０．５：０．１５）を有する２層構造の材料とする。また，図３は，前記固体試料Ｘに対するＲＢＳ計算スペクトルであり，（ａ）及び（ｂ）が，夫々散乱角度５０°及び１２０°の場合のＲＢＳ計算スペクトルを示している。
ここで，前記固体試料Ｘの組成比は図２に示す如く公知であるため，計算された夫々のＲＢＳ計算スペクトルが，前記固体試料Ｘの前記実測スペクトルとして用いられる。具体的には，これらＲＢＳ計算スペクトルが，図１における前記ステップＳ１において取得される複数の実測スペクトルとなる。
また，最初の仮定分布の設定（図１における前記ステップＳ２に該当），並びに，その仮定分布に基づく前記理論スペクトルの計算（図１における前記ステップＳ３に該当）については，従来方法と同様であるため，その手順の詳細については省略し，本実施形態の特徴点である前記理論スペクトルと，複数の前記実測スペクトルとのフィッティングについて，図４を参照しつつ，詳説する。
ここに，図４は，フィッティングの過程の一例を模式的に示したものであって，ある組成比を有する仮定分布（イ）から（ロ）という状態（仮定分布）にフィッティングが進行し，更なる仮定分布の変更を行おうとしている状態（つまりは，図１における前記ステップＳ６に該当）を示すものである。
ここで，このステップＳ６において，その仮定分布（組成比）を変更する方法は幾通りもあるが，ここでは，その一例として，（ハ）〜（ヘ）の４通りで示す。
具体的には，（ハ）は１層目のＴｉの組成比を減らし，Ｓｉ，Ｏの組成比を増やした場合，（ニ）は１層目のＳｉの組成比を増やし，Ｏの組成比を減らした場合，（ホ）は１層目のＴｉの組成比を増やし，Ｓｉ，Ｏの組成比を減らした場合，（へ）は１層目のＳｉの組成比を減らし，Ｏの組成比を増やした場合を表している。
尚，図中には，夫々の変更された組成比には下線を付し，また，変更した組成比に基づいて算出された前記理論スペクトルと，散乱角度５０°及び１２０°の前記実測スペクトルとの間で，上式（１）に基づいて夫々算出されたχ2をχ250，χ2120により示す。
更に，簡単のため，図中には，算出されたχ250，χ2120が，前回のχ250，χ2120よりも小さくなった場合には，その残差に下線を付してある。
ここで，例えば，従来公知の分析方法の如く，散乱角度５０°の前記実測スペクトルのみ，或いは１２０°の前記実測スペクトルのみを用いてフィッティングを行っている場合には，χ250及びχ2120が減少している（ヘ）だけでなく，χ250或いはχ2120のいずれか一方が減少している（ハ）或いは（ホ）も選択肢となるため，最終的な分析結果が本来の組成（図２に示す）から外れる方向にフィッティングが進行する。そのため，例えば，前記固定試料Ｘがχ2を小さくする条件（χ2の極小値）を複数有する（図６（ａ）参照）場合には，そのフィッティングが，χ2を最小とし得る極小点（図６（ａ）にはＰ１で示す）以外の極小点（図６（ａ）にはＰ２で示す）に進行する（落ち込む）虞があり，正確な分析をすることができない問題があった。
しかしながら，本実施形態では，χ250及びχ2120の両方が減少していることを，次の仮定分布を選択する条件（図１における前記ステップＳ４に該当）とすることで，ここに示した（ハ）〜（ヘ）のうち，最適解に近づく方向である（ヘ）を選択することが可能となり，そのフィッティングを本来の組成（図２に示す前記固体試料Ｘの組成比）に合致する方向に進行させることができる。
このように，本実施形態によれば，試料元素の組成や深さ方向分布を求める（フィッティングを行う）際，複数角度（本実施形態では２角度）の前記実測スペクトルを用いることによって，そのフィッティングが誤った組成比の組み合わせに落ち込むことを防ぐことが可能であり，分析対象である固体試料を高精度に且つ高い信頼性のもので分析することができる。
【００１０】
【実施例】
上述した実施形態では，２角度（５０°，１２０°）の散乱角度の前記実測スペクトルを用いてフィッティングを行う形態について説明しているが，これは２角度に限定されるものではなく，例えば，３角度，４角度，・・，と増加させることが可能である。
そのような形態によれば，仮定分布から最適解を特定するフィッティングを行うに当たり，更に高精度なフィッティングを行うことが可能となり，高精度な最適解を取得することができ，ひいては，より高精度な固体試料の分析を実現し得る。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，異なる複数の散乱角度による前記実測スペクトルに対する残差χ2を同時に小さくし得るような組成比の組み合わせを選択しつつフィッティングを行うことで，残差χ2を小さくさせる条件（χ2の極小点）が複数ある固体試料に対しても，誤った組成比の組み合わせが最適解として選択されることを回避することが可能となり，前記固体試料を高精度に且つ高信頼性に分析することが可能である。
また，散乱角度の異なる複数の前記実測スペクトルを用いて，夫々のスペクトルに対する残差χ2を同時に小さくし得る組成比の組み合わせを選択しつつフィッティングすることは，夫々の散乱角度に対するスペクトルの長所を組み合わせた解析結果が得られることにも繋がるため，固体試料中の元素の組成或いは深さ方向分布をより高精度に分析し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法の処理の手順を示すフローチャート。
【図２】固体試料Ｘの組成比を模式的に示す図。
【図３】固体試料Ｘの散乱角度５０°及び１２０°に対するＲＢＳ計算スペクトルを示す図。
【図４】本発明の実施形態に係るラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法における解析過程の一例を示す図。
【図５】従来公知のラザフォード後方散乱分光法におけるスペクトル解析方法の処理の手順を示すフローチャート。
【図６】組成比とχ2との関係を示す図。
【符号の説明】
Ｘ…固体試料
Ｓ１，Ｓ２，，…処理手順（ステップ）の番号
【図１】
2004191222.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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