表面分析装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种表面分析装置，能够避免在自动地对散布图上的点进行聚类时检测到伪簇，从而提高聚类的精度。本发明专利技术所涉及的表面分析装置的一个方式具备：测定部(1

【技术实现步骤摘要】
表面分析装置


[0001]本专利技术涉及一种用于调查试样上的一维或二维测定区域中存在的成分或元素的分布的表面分析装置。该表面分析装置包括电子射线显微分析仪(Electron Probe Micro Analyzer：EPMA)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope：SEM)、X射线荧光分析装置等。

技术介绍

[0002]在使用了EPMA的元素映射分析中，能够对试样上的二维区域内的大量的微小区域分别调查含有元素的种类及量。经常使用下面的方法、即相解析(或相分析)：在对利用这样的元素映射分析得到的结果进行解析时，制作针对2个元素或3个元素的特征X射线强度的散布图、或根据该强度计算出的元素浓度的散布图(分别对2轴或3轴的各轴取元素的相对强度而成的图)，并根据该图上的标记点的分布，确认试样中包含的化合物的种类、含有比例(参照专利文献1、2)。例如，专利文献2的图10示出了二元散布图的一例，该文献的图11示出了三元散布图的一例。
[0003]散布图上的1个点(下面，将散布图上标记的点称为“数据点”)与试样上的1个点(微小区域)对应。因而，散布图上的数据点密集的区域被估计为对应于试样上的以相同的比例包含含有元素的部位。因此，在相解析中，一般来说，分析者将散布图上的数据点密集的区域识别为1个簇、也就是说关联的数据点的集合，使用鼠标等指示设备来进行以多边形等适当的图形包围该区域的操作，还进行对每个该区域指定不同的显示色的操作。当完成了这样的操作时，在EPMA的显示装置的画面上显示相映射图，在该相映射图中，以指定的颜色对试样上的与1个或多个簇区域中包含的各数据点分别对应的位置进行了着色。
[0004]近年，伴随着AI(人工智能)技术的急速发展，尝试利用这样的技术来进行自动地将上述那样的散布图上的大量数据点分配至多个集合的处理。在这样的处理中，优选的是作为无监督机器学习的代表性的方法的聚类分析。对于聚类分析，已知各种算法的聚类分析，但是作为用于将散布图上的数据点根据其密度分为多个簇的方法，例如非专利文献1、2等中公开的基于密度的聚类分析(Density
‑
Based Clustering)是有效的。在图12中示出针对通过实测得到的二元散布图使用基于密度的聚类分析来自动地提取簇的例子。在该例中，可知提取出6个簇。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2006
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125952号公报
[0008]专利文献2：日本特开2011
‑
153858号公报
[0009]非专利文献
[0010]非专利文献1：Ester M.等其他3人,“A Density
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Based Algorithm for Discovering Clusters in Large Spatial Databases with Noise”,Proceedings of 2nd International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining(KDD
‑
96),
pp.226
‑
231,1996年
[0011]非专利文献2：Ricardo J.G.B.Campello等其他2人,“Density
‑
Based Clustering Based on Hierarchical Density Estimates”,Springer,pp.160
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172,2013年

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的问题
[0013]然而，在基于利用EPMA得到的数据制作出的散布图中，有时由于各种因素而产生数据点的不均匀、特异性的分布，因此，在应用了上述那样的现有的聚类分析方法的情况下有时会检测到伪簇。
[0014]例如，图4是示出自动地对基于实测结果制作出的二元散布图上的数据点进行聚类而得到的结果的图。图中，被多边形状的线包围的范围是自动地检测到的1个簇区域。在图中箭头所示的2个位置处，检测到多个沿纵向线状地延伸的小的簇，但是它们本来在各位置处分别被检测为一个大的簇是合适的。即，沿纵向线状地延伸的小的簇是伪簇。
[0015]另外，图8是示出自动地对基于实测结果制作出的三元散布图上的数据点进行聚类而得到的结果的图。图中，被多边形状的线包围的范围是自动地检测到的1个簇区域。由图8可知，在三元散布图中，有时连接成线状的数据点的集合放射状地出现，但是检测到多个包含该数据点的集合的一部分的、小范围的簇。它们中包含未必适合作为簇的簇，大多是伪簇。
[0016]本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其主要目的在于提供一种能够抑制在自动地对散布图上的数据点进行聚类时检测到伪簇从而提高该聚类的精度的表面分析装置。
[0017]用于解决问题的方案
[0018]为了解决上述问题而完成的本专利技术所涉及的表面分析装置的第一方式具备：
[0019]测定部，其在试样上的多个位置处分别获取反映了作为分析对象的多个成分或元素的量的信号；
[0020]散布图制作部，其基于由所述测定部得到的测定结果来制作二元散布图；
[0021]聚类分析部，其使用基于密度的聚类分析的方法来对所述二元散布图中的数据点进行聚类；以及
[0022]参数调整部，其利用所述二元散布图中的某一方的成分或元素的信号值的分布信息，来调整距离阈值，所述距离阈值是在所述基于密度的聚类分析中应设定的参数之一。
[0023]另外，为了解决上述问题而完成的本专利技术所涉及的表面分析装置的第二方式具备：
[0024]测定部，其在试样上的多个位置处分别获取反映了作为分析对象的多个成分或元素的量的信号；
[0025]散布图制作部，其基于由所述测定部得到的测定结果来制作三元散布图；
[0026]数据点选择部，其利用与所述三元散布图中的数据点对应的将3个成分或元素的信号值相加而得到的相加信号值的分布信息，来从存在于该三元散布图上的全部数据点中排除该相加信号值相对小的规定的信号值范围的数据点；以及
[0027]聚类分析部，其使用基于密度的聚类分析的方法，来对所述三元散布图中的未被所述数据点选择部排除的数据点进行聚类。
[0028]本专利技术所涉及的第一方式及第二方式的表面分析装置例如是EPMA、SEM、X射线荧光分析装置等分析装置。在这样的分析装置中，能够通过一边变更试样上的照射激发射线(电子射线、X射线等)的位置一边重复进行测定，来获取反映了试样上的二维区域或一维区域内的大量位置的各个位置处的多个元素的存在量的信号。
[0029]另外，在本专利技术所涉及的第一方式及第二方式的表面分析装置中，作为聚类分析方法，能够使用改进了一般的基于密度的聚类分析(Density
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Based Spatial Cluster本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面分析装置，具备：测定部，其在试样上的多个位置处分别获取反映了作为分析对象的多个成分或元素的量的信号；散布图制作部，其基于由所述测定部得到的测定结果来制作二元散布图；聚类分析部，其使用基于密度的聚类分析的方法来对所述二元散布图中的点进行聚类；以及参数调整部，其利用所述二元散布图中的某一方的成分或元素的信号值的分布信息，来调整距离阈值，所述距离阈值是在所述基于密度的聚类分析中应设定的参数之一。2.根据权利要求1所述的表面分析装置，其中，所述参数调整部利用所述二元散布图中的信号值范围较窄的成分或元素的信号值分布，来调整所述距离阈值。3.根据权利要求2所述的表面分析装置，其中，所述参数调整部制作所述成分或元素的信号值的直方图，基于该直方图中的至少1个表示极大值的信号值阶梯的前后的频数分布，来调整所述距离阈值。4.根据权利要求3所述的表面分析装置，其中，所述参数调整部基于所述直方图中的表示频数最大的极大值的信号值阶梯的前后的频数分布，调整所述距离阈值。...

【专利技术属性】
技术研发人员：大越晓，石川丈宽，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：