(57)【要約】【課題】本発明は、サンプルロード装置及びその操作方法を提供する。【解決手段】本発明に係るサンプルロード装置は一つの基板、透過構造及び固定構造を含む。透過構造は基板の一方側に形成される。透過構造内に流体通路を有する。固定構造は透過構造の一方側に形成される。サンプルロード装置には端部、観測部及び操作部が区切られている。使用者が操作部を操作することによって観測部と端部を互いに分離させることができる。観測部と端部が分離した後、使用者は観測部の流体通路に露出するポートを通じてサンプルを流体通路に入り込ませることができる。観測部の流体通路にサンプルがロードされた後、使用者は流体通路のポートを封止して観測部を電子顕微鏡中に設置する。これによって、使用者は電子顕微鏡設備を利用して観測部の流体通路に設置された液相のサンプルを観測することができる。【選択図】図３
2020205233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルをロードするためのサンプルロード装置であって、
互いに反対の両側である第１側及び第２側を有し、前記第２側に前記基板を貫通する下観測窓が形成される一つの基板と、
前記サンプルを収納するための少なくとも１つの流体通路を有し、前記基板の前記第１側に形成されると共に一部が前記下観測窓を介して前記基板に露出させる少なくとも１つの透過構造と、
前記透過構造の一部を覆うように前記透過構造における前記基板と反対する側に形成され、前記基板と反対する側に前記透過構造の一部を露出させるための上観測窓が形成される固定構造と、
を含み、
前記サンプルロード装置に少なくとも１つの端部、少なくとも１つの操作部及び１つの観測部が区切られ、
前記操作部は、前記端部と前記観測部との間に位置し、前記端部と前記観測部を互いに分離させるように操作可能であり、
前記上観測窓及び前記下観測窓は、互いに対応して設けられるように前記観測部に位置し、
前記流体通路が前記端部、前記操作部及び前記観測部に渡って設けられ、
前記操作部が操作されることによって前記端部と前記観測部が互いに分離する場合に、前記流体通路のポートが前記観測部の外部に露出され、前記サンプルが前記ポートを通じて前記流体通路に入り込み、
前記観測部における前記流体通路に前記サンプルがロードされると共に前記ポートが封止された場合、前記観測部が電子顕微鏡設備中に送り込まれることを特徴とするサンプルロード装置。
【請求項２】
前記透過構造は第１透過構造及び第２透過構造を有し、
前記基板の前記第１側の第１表面にグルーブが凹んで形成され、
前記第２透過構造が前記第１表面及び前記グルーブが形成された壁面に形成され、
前記第１透過構造が前記第１表面に位置する前記第２透過構造に形成され、前記第１透過構造の一部が前記グルーブの上方に位置し、
前記第１透過構造の一部及び前記第２透過構造の一部はともに前記流体通路を形成し、
前記固定構造が前記第１透過構造における前記基板と反対する側に形成されることを特徴とする請求項１に記載のサンプルロード装置。
【請求項３】
前記固定構造は、前記固定構造を貫通すると共に前記流体通路の上方に位置し、前記第１透過構造の一部を前記固定構造に露出させる少なくとも１つの貫通穴を有し、
操作工具が前記貫通穴を通過して前記貫通穴に露出する前記透過構造を突き破ると、前記流体通路が外部と連通し、前記サンプルが前記貫通穴を通じて前記流体通路に入り込むことを特徴とする請求項２に記載のサンプルロード装置。
【請求項４】
前記透過構造は第１透過構造及び第２透過構造を有し、
前記基板の前記第１側の第１表面に前記第１透過構造が形成され、前記第２透過構造が前記第１透過構造における前記第１表面と反対する側に形成され、前記第２透過構造が前記第１透過構造の一部と共に前記流体通路を形成し、
前記固定構造が、前記第２透過構造における前記第１透過構造と反対する側に形成されると共に前記第１透過構造の一部における前記基板と反対する側に形成されることを特徴とする請求項１に記載のサンプルロード装置。
【請求項５】
前記固定構造は、前記固定構造を貫通すると共に前記流体通路の上方に位置し、前記第２透過構造を前記固定構造に露出させる少なくとも１つの貫通穴を更に有し、
操作工具が前記貫通穴を通じて前記貫通穴に露出する前記第２透過構造を突き破ると、前記流体通路が外部と連通し、前記サンプルが前記貫通穴を通じて前記流体通路に入り込むことを特徴とする請求項４に記載のサンプルロード装置。
【請求項６】
前記固定構造に基部及び凸出部が区切られ、
前記基部が前記第１透過構造の一方側に形成され、
前記凸出部は、前記基部が前記基板から離れる方向へ延びて形成され、
前記サンプルロード装置の幅方向における前記凸出部の幅は、前記サンプルロード装置の幅方向における前記基部の幅よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載のサンプルロード装置。
【請求項７】
前記サンプルロード装置に２つの前記端部、２つの前記操作部及び１つの前記観測部が区切られ、
前記観測部は２つの前記端部の間に位置し、
各前記操作部が前記観測部と前記端部との間に位置し、
前記操作部が操作されることによって、前記観測部と２つの前記端部が互いに分離すると、前記流体通路が外部と連通し、前記サンプルが前記流体通路の露出したポートを通じて前記流体通路に入り込むことを特徴とする請求項１に記載のサンプルロード装置。
【請求項８】
前記操作部に対応して位置する前記基板に少なくとも１つの切り欠きが凹んで形成され、前記操作部に対応して位置する前記固定構造に少なくとも１つの切り欠きが凹んで形成され、前記基板の前記切り欠きと前記固定構造の前記切り欠きが対応して設けられることを特徴とする請求項１に記載のサンプルロード装置。
【請求項９】
前記操作部に対応して位置する前記基板が少なくとも１つの改質領域を有し、前記操作部に対応して位置する前記固定構造が少なくとも１つの改質領域を有し、前記基板の前記改質領域と前記固定構造の前記改質領域が対応して設けられることを特徴とする請求項１に記載のサンプルロード装置。
【請求項１０】
前記観測部に制御モジュールが形成され、
前記制御モジュールは、
制御回路と、
前記流体通路に対応して位置する複数の電極構造と、
複数の前記電極構造に接続されると共に前記制御回路に接続され、前記固定構造に露出する複数の金属接触部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のサンプルロード装置。
【請求項１１】
前記サンプルロード装置に２つの前記端部が区切られ、
前記観測部は２つの前記端部の間に位置し、
２つの前記端部のうちの１つの前記端部にマイクロ流体チップが形成され、
前記流体通路が前記マイクロ流体チップを有する前記端部に形成され、
前記固定構造は、前記透過構造及び前記マイクロ流体チップにおける前記基板と反対する側に形成され、複数の貫通穴を有し、
少なくとも１つの前記貫通穴は、前記マイクロ流体チップに対応して位置し、前記マイクロ流体チップに位置する前記透過構造の一部を露出させることを特徴とする請求項１に記載のサンプルロード装置。
【請求項１２】
前記マイクロ流体チップは、前記マイクロ流体チップの前記流体通路に設けられたミキサー、フローコントローラー、フィルタ及びスイッチを含み、
前記マイクロ流体チップに位置する前記貫通穴に露出する前記透過構造が突き破られることによって前記流体通路が外部と連通すると、前記サンプルが前記マイクロ流体チップに位置する前記貫通穴を通じて前記流体通路に入り込み、前記流体通路に入り込んだ前記サンプルが、前記ミキサー、前記流体コントローラー、前記フィルタ及び前記スイッチを介して前記観測部に位置する前記流体通路に入り込むことを特徴とする請求項１１に記載のサンプルロード装置。
【請求項１３】
前記透過構造及び前記固定構造が表面処理プロセスで順次に前記基板の前記第１側に形成されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のサンプルロード装置。
【請求項１４】
請求項１に記載のサンプルロード装置を操作するサンプルロード装置の操作方法であって、
端部と観測部を互いに分離させることによって前記観測部に位置する流体通路の２つのポートを露出させる取り外しステップと、
２つの前記ポートのうちの１つの前記ポートをサンプルに接触させることによって前記サンプルを前記ポートを通じて前記流体通路に入り込ませる、サンプリングステップと、
２つの前記ポートを封止することによって、前記流体通路及び前記流体通路における前記サンプルを外部から隔離させる封止ステップと、
を含むことを特徴とするサンプルロード装置の操作方法。
【請求項１５】
請求項３又は５に記載のサンプルロード装置を操作するサンプルロード装置の操作方法であって、
操作工具により貫通穴を通過して前記貫通穴に露出する透過構造を突き破ることによって、流体通路を外部と連通させると共にサンプルを前記貫通穴を通じて前記流体通路に入り込ませる、サンプリングステップと、
端部と観測部を互いに分離させることによって前記観測部に位置する前記流体通路の２つのポートを露出させる、取り外しステップと、
２つの前記ポートを封止することによって前記流体通路及び前記流体通路における前記サンプルを外部から隔離させる封止ステップと、
を含むことを特徴とするサンプルロード装置の操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプルをロードすると共に、使用者に電子顕微鏡設備を利用してサンプルを観測させるためのサンプルロード装置及びその操作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＡＦＭ）、透過型電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＴＥＭ）、走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ、ＳＥＭ）等のよく見られる既存の電子顕微鏡を使用する際に、主にサンプルをサンプルホルダに設置してからサンプルホルダを電子顕微鏡中に送り込み、又はサンプルを電子顕微鏡内部の観測テーブルに直接設置する。サンプルホルダ又は観測テーブルはいずれも液相のサンプルを直接にロードすることができないため、研究員が電子顕微鏡を利用して液相のサンプルを直接観測することができない。そのため、研究員の研究に障害が生じる。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は主に使用者が電子顕微鏡で液相のサンプルを直接観測することができないという既存の電子顕微鏡設備及びそれに関連する観測用キットの問題点を改善するためのサンプルロード装置及びその操作方法を開示する。
【０００４】
本発明に係るサンプルロード装置は、一つの基板、少なくとも１つの透過構造及び固定構造を含み、サンプルをロードするためのものである。一つの基板は、互いに反対の両側である第１側及び第２側を有する。基板の第２側に基板を貫通する下観測窓が形成される。少なくとも１つの透過構造は基板の第１側に形成される。透過構造は少なくとも１つの流体通路を有する。下観測窓は透過構造の一部を基板に露出させる。流体通路はサンプルを収納するためのものである。固定構造は透過構造における基板と反対する側に形成される。固定構造は透過構造の一部を覆う。固定構造における基板と反対する側に固定構造を貫通する上観測窓が形成される。上観測窓は透過構造の一部を固定構造に露出させるためのものである。サンプルロード装置には少なくとも１つの端部、少なくとも１つの操作部及び観測部が区切られる。操作部は端部と観測部との間に位置する。操作部が操作されることによって端部と観測部を互いに分離させる。上観測窓及び下観測窓は互いに対応して設けられる。上観測窓及び下観測窓は観測部に位置する。流体通路は端部、操作部及び観測部に渡って設けられる。操作部が操作されることによって端部と観測部を互いに分離させると、流体通路の一ポートが観測部外に露出し、サンプルがポートを通じて流体通路に入り込む。観測部における流体通路にサンプルがロードされると共にポートが封止された場合に、観測部は電子顕微鏡設備中に送り込まれる。
【０００５】
本発明に係るサンプルロード装置の操作方法は、端部と観測部を互いに分離させることによって観測部の流体通路に位置する２つのポートを露出させる取り外しステップと、２つのポートのうちの１つのポートをサンプルに接触させることによってサンプルをポートを通じて流体通路に入り込ませるサンプリングステップと、ポートを封止することによって流体通路及び流体通路におけるサンプルを外部から隔離させる封止ステップと、を含む。
【０００６】
本発明に係る他の態様のサンプルロード装置の操作方法は、操作工具により貫通穴を通過して貫通穴に露出する透過構造を突き破ることによって、流体通路を外部と連通させると共にサンプルを貫通穴を通じて流体通路内に入り込ませるサンプリングステップと、端部と観測部を互いに分離させることによって、観測部の流体通路に位置する２つのポートを露出させる取り外しステップと、ポートを封止することによって流体通路及び流体通路におけるサンプルを外部から隔離させる封止ステップと、を含む。
【０００７】
以上のように、本発明のサンプルロード装置は、一つの基板に流体通路が形成された設計により、流体通路に液相のサンプルをロードすることができる。また、本発明のサンプルロード装置は、一般の電子顕微鏡設備に用いられたサンプルホルダ又は電子顕微鏡設備の観測テーブルに直接固定されることができる。従って、使用者がサンプルロード装置により液相のサンプルをロードすることによって電子顕微鏡下で液相のサンプルを直接観測することができる。これにより、サンプルロード装置の歩留まりを向上させることができる。
【０００８】
本発明の特徴及び技術的内容をより明瞭に理解するために、以下の関連する本発明の詳細な説明や図面を参酌しても良い。ただし、これらの図面はあくまでも参照と説明を提供するためのものにすぎず、本発明はこれらに制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施例のサンプルロード装置の斜視模式図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の断面線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面模式図である。
【図４】図１の断面線ＩＶ−ＩＶに沿った断面模式図である。
【図５Ａ】本発明の第１実施例のサンプルロード装置における大体の製作流れの模式図である。
【図５Ｂ】本発明の第１実施例のサンプルロード装置における大体の製作流れの模式図である。
【図５Ｃ】本発明の第１実施例のサンプルロード装置における大体の製作流れの模式図である。
【図５Ｄ】本発明の第１実施例のサンプルロード装置における大体の製作流れの模式図である。
【図５Ｅ】本発明の第１実施例のサンプルロード装置における大体の製作流れの模式図である。
【図５Ｆ】本発明の第１実施例のサンプルロード装置における大体の製作流れの模式図である。
【図５Ｇ】本発明の第１実施例のサンプルロード装置における大体の製作流れの模式図である。
【図６】本発明の第１実施例のサンプルロード装置の製作過程中の模式図である。
【図７】本発明の第１実施例のサンプルロード装置の操作方法の模式図である。
【図８】本発明の第１実施例のサンプルロード装置における観測部と端部が分離した後の斜視模式図である。
【図９】本発明の第１実施例のサンプルロード装置においてサンプルを取り入れる模式図である。
【図１０】本発明の第１実施例のサンプルロード装置においてサンプルを取り入れた後の操作流れの模式図である。
【図１１】本発明の第２実施例のサンプルロード装置の斜視模式図である。
【図１２】図１１の断面線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った断面模式図である。
【図１３】図１１の断面線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに沿った断面模式図である。
【図１４Ａ】本発明の第２実施例のサンプルロード装置における大体の製作流れの模式図である。
【図１４Ｂ】本発明の第２実施例のサンプルロード装置における大体の製作流れの模式図である。
【図１４Ｃ】本発明の第２実施例のサンプルロード装置における大体の製作流れの模式図である。
【図１４Ｄ】本発明の第２実施例のサンプルロード装置における大体の製作流れの模式図である。
【図１４Ｅ】本発明の第２実施例のサンプルロード装置における大体の製作流れの模式図である。
【図１４Ｆ】本発明の第２実施例のサンプルロード装置における大体の製作流れの模式図である。
【図１４Ｇ】本発明の第２実施例のサンプルロード装置における大体の製作流れの模式図である。
【図１５】本発明の第３実施例のサンプルロード装置の平面模式図である。
【図１６】本発明の第４実施例のサンプルロード装置の部分平面模式図である。
【図１７】本発明の第５実施例のサンプルロード装置の部分平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の説明において、「特定の図面を参照する」又は「特定の図面に示すように」のような記載がある場合、これは後の説明において言及される関連内容の大部分が当該特定の図面に示されたものであることを強調するためのものにすぎず、当該後の説明では上述した特定の図面を参照することしかできないように制限することはない。
【００１１】
図１〜図４を参照する。図１は本発明の第１実施例のサンプルロード装置の斜視模式図である。図２は図１の平面図である。図３は図１の断面線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面模式図である。図４は図１の断面線ＩＶ−ＩＶに沿った断面模式図である。
【００１２】
サンプルロード装置１００はサンプルＳをロードするためのものである（図９に示すように）。サンプルロード装置１００は電子顕微鏡設備のサンプルホルダ（Ｓａｍｐｌｅ  ｈｏｌｄｅｒ）に設けられる。電子顕微鏡設備によりサンプルロード装置１００にロードされたサンプルＳを観測できる。電子顕微鏡設備は例えば原子間力顕微鏡、透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡等であってもよいが、これらに制限されない。
【００１３】
一つの実施例において、本発明のサンプルロード装置１００はサンプルをロードした後、粘着剤により銅環と互いに固定された後、サンプルホルダの所定の位置に設けられる。本発明のサンプルロード装置１００の内部には液相のサンプルがロードされることができるため、関連の研究員が電子顕微鏡を利用して液相のサンプルを観測できる。
【００１４】
一般的には、測定すべきサンプルは規格の銅グリッド（Ｃｕ  Ｇｒｉｄ）上に設けられた後、関連の固定部材によりサンプルホルダに固定して設けられる。規格の銅グリッドには液相のサンプルがロードされることができないため、関連の研究員が電子顕微鏡を直接利用して液相のサンプルを観測できない。つまり、本発明のサンプルロード装置１００は研究員が電子顕微鏡設備で液相のサンプルを観測する技術手段となる。以下、本発明のサンプルロード装置１００に含まれる部材及びその大体の製作方式について詳細に説明する。
【００１５】
サンプルロード装置１００は一つの基板１、少なくとも１つの透過構造２及び固定構造３を含む。基板１における互いに反対の両側はそれぞれ第１側１Ａ及び第２側１Ｂとする。サンプルロード装置１００には２つの端部１１、２つの操作部１２及び一観測部１３が区切られている。観測部１３は２つの端部１１の間に位置する。各操作部１２は２つの端部１１のうちの１つの端部１１と観測部１３との間に位置する。操作部１２は操作されることによって端部１１と観測部１３を互いに分離させることができる。一つの実施例において、基板１及び固定構造３において、操作部１２に複数の切り欠き１２１が形成されてもよい。使用者は関連の工具を利用して操作部１２に外力を与えることによって、サンプルロード装置１００を操作部１２の位置から破断させて端部１１と観測部１３を互いに分離させることができる。
【００１６】
説明を要することは、基板１及び固定構造３は操作部１２の位置に切り欠き１２１が対応して形成されることに限られず、基板１及び固定結構３は操作部１２の位置に改質領域が形成されてもよい。例えばステルスダイシング（Ｓｔｅａｌｔｈ  Ｄｉｃｉｎｇ）等の技術により、基板１における操作部１２の領域を改質して操作部１２の領域の材質を脆化させることによって、操作部１２に外力が作用する際に、サンプルロード装置１００が操作部１２の位置から破断しやすくなり、端部１１と観測部１３が互いに分離する。上述のように、操作部１２は使用者が端部１１と観測部１３を互いに容易に分離させるように作用するため、一つの実施例において、基板１及び固定構造３は操作部１２にいずれかの使いやすいものが形成されてもよく、使用者が端部１１及び観測部１３を互いに容易に分離させる構造や機構等であればよく、上述した切り欠き又は改質領域に限られない。
【００１７】
透過構造２は基板１の第１側１Ａに形成される。透過構造２の内部は流体通路２Ａを有する。流体通路２ＡはサンプルＳを収納するためのものである。流体通路２Ａは端部１１、操作部１２及び観測部１３に渡って設けられる。図３及び図４に示すように、透過構造２は第１透過構造２１及び第２透過構造２２を有するようにしてもよい。基板１の第１側の第１表面１０に第１透過構造２１が形成される。第２透過構造２２は第１透過構造２１における第１表面１０と反対する側に形成される。第２透過構造２２は第１透過構造２１の一部と共に流体通路２Ａを形成する。
【００１８】
一つの実施例において、第２透過構造２２は天井壁２２１及び２つの側壁２２２を含んでもよい。天井壁２２１における互いに反対する２つの側辺はそれぞれ一方向へ延びて１つの前記側壁２２２を形成する。２つの側壁２２２が互いに対向して設けられる。天井壁２２１及び２つの側壁２２２はともに
【数１】
2020205233.tif 000003
形状に似た構造を形成する。勿論、第２透過構造２２の外形はこれに限られず、必要に応じて変化してもよい。
【００１９】
基板１の第２側１Ｂには基板１を貫通する下観測窓１４が形成される。下観測窓１４は透過構造２の一部を基板１に露出させるためのものである。固定構造３は透過構造２における基板１と反対する側に形成される。固定構造３は透過構造２の一部を覆う。固定構造３における基板１と反対する側には固定構造３を貫通する上観測窓３１が形成される。上観測窓３１は透過構造２の一部を固定構造３に露出させるためのものである。固定構造３は第２透過構造２２における基板１と反対する側に形成される。固定構造３は第１透過構造２１の一部における基板１と反対する側に更に形成される。
【００２０】
透過構造２及び固定構造３は表面処理プロセスで、基板１の一方側に次々と形成される。表面処理プロセスは、例えば半導体プロセス、マイクロメカトロニクスプロセス（ＭＥＭＳ）等であってもよい。一つの実施例において、表面処理プロセスで基板１の第１側に透過構造２及び固定構造３を形成する。これにより、透過構造２及び固定構造３の形成位置、寸法、外形等を正確に制御することができる。
【００２１】
上観測窓３１と下観測窓１４の位置は互いに対応して設けられる。電子顕微鏡設備の電子ビームは、上観測窓３１及び下観測窓１４を通じて流体通路２Ａに進入し、流体通路２Ａに位置するサンプルＳを透過することができる。上観測窓３１及び下観測窓１４の外形及びその寸法について、必要に応じて変化してもよく、これに制限されず、電子顕微鏡設備の電子ビームが上観測窓３１及び下観測窓１４を透過すればよい。
【００２２】
図３に示すように、本実施例のサンプルロード装置１００の断面模式図において、下観測窓１４が略台形であること及び上観測窓３１が略矩形であることを例示するものの、これに制限されない。一つの実施例において、図３に示す下観測窓１４の側壁と第１透過構造２１との夾角θは、８０度〜１６０度であってもよい。異なる実施例として、サンプルロード装置１００は図３に示す断面模式図において、上観測窓３１の外形が略台形であってもよい。
【００２３】
図５Ａ〜図５Ｇを参照する。図５Ａ〜図５Ｇは、本発明の第１実施例のサンプルロード装置の大体の製作流れの模式図を示す。一つの実施例において、透過構造２及び固定構造３の製作流れは主に下記のステップ１〜ステップ７を含むようにしてもよい。
（ステップ１）
図５Ａに示すように、基板１の第１側の第１表面１０に第１透過構造２１を形成する。例えば、堆積の方式で第１表面１０に炭化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）層を堆積して第１透過構造２１を形成する。基板１の厚さは５２５ミクロンであってもよい。第１透過構造２１の厚さは２５ナノ〜１００ナノであってもよい。
（ステップ２）
図５Ｂに示すように、第１透過構造２１に矩形体の犠牲層構造４を形成する。犠牲層構造４は例えばポリシリコン（Ｐｌｏｙ−Ｓｉ）であってもよい。
（ステップ３）
図５Ｃに示すように、犠牲層構造４及び第１透過構造２１に第２透過構造２２を形成し、第２透過構造２２と第１透過構造２１を結合させる。例えば、堆積の方式で犠牲層構造４及び第１透過構造２１に炭化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）層を堆積して第２透過構造２２を形成する。
（ステップ４）
図５Ｄに示すように、固定構造３が第２透過構造２２の周囲を覆うように第２透過構造２２及び第１透過構造２１に固定構造３を形成する。例えば、堆積の方式で第２透過構造２２及び第１透過構造２１に二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層を堆積して固定構造３を形成する。
（ステップ５）
図５Ｅに示すように、第２透過構造２２に位置する固定構造３の一部を除去して上観測窓３１を形成することによって第２透過構造２２の一部を固定構造３に露出させる。例えば、ドライエッチングの方式で第２透過構造２２に位置する固定構造３の一部を除去する。固定構造３の最大厚さは概ね５ミクロンであってもよい。上観測窓３１の長さは概ね３００ミクロンであってもよい。上観測窓３１の幅は概ね２５ミクロンであってもよい。
（ステップ６）
図５Ｆに示すように、第２透過構造２２と第１透過構造２１との間に位置する犠牲層構造４を除去することによって第２透過構造２２と第１透過構造２１との間に流体通路２Ａを形成する。例えば、ドライエッチング又はウェットエッチングの方式で犠牲層構造４を除去する。流体通路２Ａの高さは０．１ミクロン〜０．５ミクロンであってもよい。流体通路２Ａの幅は概ね１２０ミクロンであってもよい。
（ステップ７）
図５Ｇに示すように、基板１における第２側に位置する一部を除去することによって下観測窓１４を形成する。
【００２４】
上述したステップにより、基板１の第１表面１０に第１透過構造２１及び第２透過構造２２を有する透過構造２が形成される。第１透過構造２１と第２透過構造２２との間にある空間は対応する流体通路２Ａの一部を形成する。
【００２５】
図６に示すように、本発明のサンプルロード装置１００は表面処理プロセス技術により、一つの基板１の表面に流体通路２Ａを有する透過構造２が形成される。即ち、本発明のサンプルロード装置１００の流体通路２Ａが一つの基板１の一方側に直接形成される。他の部材と共に流体通路２Ａを構成することがないため、透過構造２を生産、製造する時に、関連人員が生産プロセスにおける関連のパラメータを把握するだけで、精度よく予定通りの流体通路２Ａを製作することができる。
【００２６】
特に説明を要することは、発明者が複数回繰り返して試験した結果、下記のことを見出す。先に２つの基板にそれぞれグルーブを形成し後、粘着剤で２つの基板を互いに固定して２つのグルーブ及び粘着剤がともに流体通路を形成する方式であると、基板及びグルーブ等の構造の寸法が非常に小さいため、実際の生産過程において、２つのグルーブを正確に位置合わせすることや、粘着剤を正確に所定位置に塗布することがいずれも困難である。即ち、このような方式の歩留まりが低い。このことから、発明者は一つの基板のみに流体通路２Ａが形成されるサンプルロード装置１００を提供する。流体通路２Ａが透過構造２により基板１に直接形成されるため、上述した位置決め、粘着剤の塗布等の問題がなくなり、全体の歩留まりが上述した方式よりも大幅に向上することができる。
【００２７】
図７〜図１０を参照する。図７は本発明の第１実施例のサンプルロード装置の操作方法の模式図である。図８は本発明のサンプルロード装置の観測部と端部の分離後の斜視模式図である。図９は本発明の第１実施例のサンプルロード装置においてサンプルを取り入れる模式図である。図１０は本発明の第１実施例のサンプルロード装置においてサンプルを取り入れた後の銅環の取り付け流れの模式図である。
【００２８】
本発明の第１実施例のサンプルロード装置の操作方法は取り外しステップ、サンプリングステップ及び封止ステップを含むようにしてもよい。
（取り外しステップ）
端部１１と観測部１３を互いに分離させることによって流体通路２Ａの１つのポートを観測部１３に露出させる。
（サンプリングステップ）
ポートをサンプルＳに接触させることによってサンプルＳをポートを通じて流体通路２Ａに入り込ませる。
（封止ステップ）
ポートを封止することによって流体通路２Ａ及び流体通路２Ａ内のサンプルＳを外部から隔離させる。
【００２９】
図７に示すように、取り外しステップにおいて、使用者がピンキット又は関連の工具を利用して、端部１１及び操作部１２に外力を与えることによって観測部１３と２つの端部１１を分離させる。図８に示すように、サンプルロード装置１００の観測部１３の両方端に端部１１がない場合に、流体通路２Ａの２つのポート２Ｂは観測部１３外に露出する。
【００３０】
図９に示すように、流体通路２Ａのポート２Ｂが露出すると、上述したサンプリングステップを実行する。即ち、使用者が流体通路２Ａの一方端をサンプルＳに接触させることができる。この時、サンプルＳが毛細管現象により流体通路２Ａに流れ込む。
【００３１】
上述のように、簡単に言えば、基板１に操作部１２が設けられた設計により、主に、使用者は端部１１と観測部１３を互いに容易に分離させることによって流体通路２Ａの両方端を露出させることができる。これにより、使用者は流体通路２Ａが露出したいずれか一方の端でサンプルを取り入れることができる。
【００３２】
図１０に示すように、使用者が観測部１３内の流体通路２ＡにサンプルＳをロードさせた後（図１０中の最も左側の図面）、上述した封止ステップを実行する。即ち、使用者は観測部１３の２つのポート２Ｂに封止剤５を塗布することによって流体通路２Ａを封止することができる（図１０中の中間の図面）。
【００３３】
封止ステップの後、使用者は、観測部１３の両側に粘着剤６を塗布し、銅環７を粘着剤６により観測部１３と互いに固定させる（図１０中の最も右側の図面）。ここで言った銅環は例えば直径３ミリメートル（ｍｍ）の規格の銅環である。使用者は、サンプルＳをロードした観測部１３と銅環７を互いに固定した後、銅環７及び観測部１３をともにサンプルホルダにおける所定の観測位置に設けることができる。次に、使用者は、サンプルホルダを電子顕微鏡設備中に送り込み、電子顕微鏡設備により観測部１３の流体通路２ＡにロードされたサンプルＳを観測することができる。
【００３４】
図３に示すように、観測部１３が電子顕微鏡設備中に設けられると、電子顕微鏡設備から発する電子ビームは、上観測窓３１を通じて透過構造２を透過して流体通路２Ａに入り込む。電子顕微鏡設備は、下観測窓１４を通じて流体通路２ＡにおけるサンプルＳで反射された電子ビームを収集し、収集した電子ビームを影像に解析した後、使用者の観測に供することができる。また、本発明において、透過構造２とは、電子ビームを透過させる構造を指す。また、透過構造２の厚さ及びその材質は、必要に応じて変化してもよく、特に制限されない。
【００３５】
本発明のサンプルロード装置１００は観測部１３の寸法を適切に設計する必要があるだけで、観測部１３が種々の電子顕微鏡設備に使用された規格の銅環に固定されることができる。即ち、本発明のサンプルロード装置１００は各メーカーの電子顕微鏡設備のサンプルホルダに適用できる。本発明のサンプルロード装置１００の流体通路２Ａに流体をロードすることができるため、使用者は本発明のサンプルロード装置１００により、流体通路２Ａへの流入可能ないずれの液相のサンプルをロードし、電子顕微鏡設備により液相のサンプルを観測することができる。
【００３６】
図８に示すように、また、一つの実施例において、固定構造３には基部３２及び凸出部３３を有してもよい。基部３２は第１透過構造２１に形成される。凸出部３３は基部３２が基板から離れる方向（即ち図８に示す座標のＺ軸方向）へ延びて形成される。サンプルロード装置１００の幅方向における凸出部３３の幅Ｄ１は、サンプルロード装置１００の幅方向における基部３２の幅Ｄ２よりも小さい。凸出部３３と基部３２との間に階段に似た外形が対応して形成される。また、上観測窓３１の開口３１Ａは凸出部３３における基板１とは反対する表面に対応して形成される。
【００３７】
図８及び図１０に示すように、基部３２及び凸出部３３の設計により、使用者が粘着剤６を観測部１３の両側に塗布する場合、粘着剤６が基部３２と凸出部３３の継ぎ目に引っ掛かりやすく、粘着剤６が凸出部３３を乗り越えて上観測窓３１に入り込みにくい。これにより、粘着剤６が上観測窓３１に入り込む確率を大幅に低減することができる。
【００３８】
図１及び図３を参照する。一つの実施例において、固定構造３は２つの貫通穴３４を更に含んでもよい。それぞれの貫通穴３４は固定構造３を貫通する。貫通穴３４は流体通路２Ａの上方に位置する。貫通穴３４は第１透過構造２１の一部を固定構造３に露出させるためのものである。
【００３９】
上述したように、本発明のサンプルロード装置１００の製作を完了した際に、流体通路２Ａは第１透過構造２１及び第２透過構造２２で共に構成された閉鎖通路である。貫通穴３４の設計により、使用者がサンプルＳを流体通路２Ａに入り込ませるようにする場合、操作工具により端部１１と観測部１３を分離する他、使用者が操作工具により貫通穴３４を通過して貫通穴３４に露出する透過構造２を突き破ることによって、流体通路２Ａを外部と連通させた後、使用者が貫通穴３４を通じてサンプルＳを流体通路２Ａ内に入り込ませるようにしてもよい。
【００４０】
つまり、本発明のサンプルロード装置１００の他の操作方法はサンプリングステップ、取り外しステップ及び封止ステップを含むようにしてもよい。
（サンプリングステップ）
操作工具により貫通穴３４を通過して貫通穴３４に露出する透過構造２を突き破ることによって、流体通路２Ａを外部と連通させると共に、サンプルを貫通穴３４を通じて流体通路２Ａに入り込ませる。
（取り外しステップ）
端部１１と観測部１３を互いに分離させることによって観測部１３の流体通路２Ａに位置する２つのポートを露出させる。
（封止ステップ）
ポートを封止することによって流体通路２Ａ及び流体通路２Ａ内のサンプルを外部から隔離させる。
【００４１】
また、一つの実施例において、操作工具の前端には粘着剤を有してもよい。操作工具の前端により透過構造２を突き破った後、操作工具における粘着剤で破碎した透過構造２を粘着する。
【００４２】
異なる実施例として、サンプルロード装置１００の一つの基板１の一方側に、互いに独立した２つ以上の流体通路２Ａが同時に形成されてもよい。つまり、基板１の第１側１Ａの第１表面１０に第１透過構造２１が形成される。２つの第２透過構造２２がそれぞれ第１透過構造２１に形成される。２つの第２透過構造２２がそれぞれ第１透過構造２１と共に１つの流体通路２Ａを形成する。２つの流体通路２Ａの設計により、使用者は同一のサンプルロード装置１００に異なる二種類のサンプルＳをロードすることができる。
【００４３】
サンプルロード装置１００が２つの流体通路２Ａを有する実施例において、サンプルロード装置１００の固定構造３はそれぞれの流体通路２Ａに対応してそれぞれ２つの貫通穴３４を有する。つまり、固定構造３は４つの貫通穴３４を有する。４つの貫通穴３４において、２つの貫通穴３４は１つの流体通路２Ａを形成する第２透過構造２２を露出させ、他の２つの貫通穴３４はもう１つの流体通路２Ａを形成する第２透過構造２２を露出させる。説明の便宜上、１つの流体通路２Ａに対応する２つの貫通穴３４を第１貫通穴とし、それぞれの第１貫通穴３４に対応する流体通路２Ａを第１流体通路とし、もう１つの流体通路２Ａに対応する２つの貫通穴３４を第２貫通穴とし、それぞれの第２貫通穴に対応する流体通路２Ａを第２流体通路とし、異なる二種類のサンプルＳをそれぞれ第１サンプル及び第２サンプルとする。
【００４４】
使用者が第１サンプル及び第２サンプルをそれぞれサンプルロード装置１００に注入する流れは以下の通りである。まず、使用者は、関連の操作工具により１つの第１貫通穴を通過して対応する第２透過構造２２を突き破ることによって第１流体通路を外部と連通させた後、第１サンプルを第１貫通穴を通じて第１流体通路に注入させる。次に、使用者は、他の操作工具により１つの第２貫通穴を通過して対応する第２透過構造を突き破ることによって第２流体通路を外部と連通させた後、第２サンプルを第２貫通穴を通じて第２流体通路に注入させる。使用者は、第１サンプル及び第２サンプルをそれぞれ第１流体通路及び第２流体通路に注入した後、再び２つの端部１１と観測部１３を互いに分離させるようにしてもよい。その後、使用者は、図１０に示す流れに従って、観測部１３と銅環を一緒にサンプルホルダに固定して設けるようにしてもよい。
【００４５】
図１１〜図１４を参照する。図１１は本発明の第２実施例のサンプルロード装置の斜視模式図を示す。図１２は図１１の断面線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った断面模式図を示す。図１３は図１１の断面線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに沿った断面模式図を示す。図１４Ａ〜図１４Ｇは本発明の第２実施例のサンプルロード装置１００の製作流れの模式図である。上述した実施例と最大の相違点は、上述した実施例のサンプルロード装置１００の流体通路２Ａが基板１の第１側１Ａの第１表面１０に形成されるのに対して、本実施例のサンプルロード装置１００の流体通路２Ａが基板１に埋設されることにある。
【００４６】
図１４Ａ〜図１４Ｇのように、本実施例のサンプルロード装置１００の製作流れは主にステップ１〜ステップ７を含むようにしてもよい。
（ステップ１）
図１４Ａに示すように、先ず、基板１の第１側の第１表面１０にグルーブ１５を形成し、次に、基板１の第１表面１０及びグルーブ１５が形成された壁面に第２透過構造２２を形成する。例えば、堆積の方式で第１表面１０及びグルーブ１５が形成された壁面に炭化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）層を堆積して第２透過構造２２を形成するようにしてもよい。
（ステップ２）
図１４Ｂに示すように、グルーブ１５における第２透過構造２２に犠牲層構造４を形成する。犠牲層構造４は例えばポリシリコン（Ｐｌｏｙ−Ｓｉ）であってもよい。
（ステップ３）
図１４Ｃに示すように、犠牲層構造４及び第２透過構造２２に第１透過構造２１を形成し、第１透過構造２１を第２透過構造２２と結合させる。例えば、堆積の方式で犠牲層構造４及び第２透過構造２２に炭化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）層を堆積して第１透過構造２１を形成するようにしてもよい。
（ステップ４）
図１４Ｄに示すように、第１透過構造２１における基板１と反対する側に固定構造３を形成する。例えば、堆積の方式で第１透過構造２１に二酸化炭素（ＳｉＯ２）層を堆積して固定構造３を形成するようにしてもよい。
（ステップ５）
図１４Ｅに示すように、固定構造３の一部を除去して上観測窓３１を形成することによって、第１透過構造２１の一部を固定構造３に露出させる。例えば、ドライエッチングの方式で第１透過構造２１に位置する一部の固定構造３を除去する。
（ステップ６）
図１４Ｆに示すように、第２透過構造２２と第１透過構造２１との間に位置する犠牲層構造４を除去することによって第２透過構造２２と第１透過構造２１との間に流体通路２Ａを形成する。例えば、ドライエッチング又はウェットエッチングの方式で犠牲層構造４を除去するようにしてもよい。
（ステップ７）
図１４Ｇに示すように、基板１の第２側に位置する一部を除去して下観測窓１４を形成する。
【００４７】
再び図１１及び図１２を参照する。上述した実施例と同様に、本実施例のサンプルロード装置１００の固定構造３は同様に２つの貫通穴３４を有する。２つの貫通穴３４は、それぞれ流体通路２Ａの上方に対応して位置し、固定構造３を貫通して設けられる。貫通穴３４は、対応する第１透過構造２１の一部を固定構造３に露出させる。上述した実施例と同様に、使用者は本実施例のサンプルロード装置１００を利用する際に、関連の操作工具により貫通穴３４を通過して第１透過構造２１を突き破ることによって流体通路２Ａを外部と連通させ、サンプルＳを貫通穴３４を通じて流体通路２Ａに入り込ませるようにしてもよい。
【００４８】
本実施例のサンプルロード装置１００は上述した実施例と同様に、基板１に２つの端部１１、１つの観測部１３及び２つの操作部１２が同様に区切られてもよい。２つの端部１１はサンプルロード装置１００の両端に位置する。各操作部１２は１つの端部１１と観測部１３との間に位置する。使用者は本実施例のサンプルロード装置１００を利用する際に、同様に外力を操作部１２に与えることによって、端部１１と観測部１３を互いに分離させ、流体通路２Ａのポートを露出させるようにしてもよい。流体通路２Ａのポートが露出した場合に、使用者は流体通路２Ａが露出したポートをサンプルＳに直接接触させ、サンプルＳを毛細管現象により流体通路２Ａに流れ込ませるようにしてもよい。その後、使用者は図１０に示す操作ステップで、サンプルＳがロードされたサンプルロード装置１００を規格の銅環７と互いに固定させるようにしてもよい。これにより、電子顕微鏡設備のサンプルホルダへの設置の前作業を完了する。
【００４９】
また、異なる実施例として、固定構造３における基板１と反対する側に、図１に示すような凸出部３３が形成されてもよい。凸出部３３の設計により、同様に観測部１３を銅環７（図１０に示すように）に粘着するための粘着剤６が上観測窓３１に入り込む確率を低減することができる。
【００５０】
図１５を参照する。図１５は、本発明の第３実施例のサンプルロード装置の平面図である。同図に示すように、上述した実施例と最大の相違点は、本実施例において、透過構造２に制御モジュールが更に形成されてもよく、制御モジュールが制御回路８１、複数の金属接触部８２及び複数の電極構造８３を含んでもよく、制御回路８１が複数の金属接触部８２に接続され、それぞれの金属接触部８２が固定構造３（例えば固定構造３は金属接触部８２を露出させるための貫通穴を有する）に露出してもよく、複数の電極構造８３が流体通路２Ａに対応して位置するようにしてもよい。例を挙げて言えば、基板１がシリコン基板であってもよく、透過構造２が半導体プロセスにより基板１に形成されてもよく、制御モジュールが同様に半導体プロセスにより透過構造２に形成されてもよい。一つの実施例において、電極構造８３が白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）又はこれらの金属材料の組み合わせで構成されてもよい。又は、電極構造８３が例えばポリシリコン、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、二酸化アルミニウム（ＡｌＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）又はこれらの半導体材料の組み合わせで構成されてもよい。
【００５１】
図５Ａに示すように、上述したサンプルロード装置１００の第１実施例の製作過程において、基板１の第１側の第１表面１０に第１透過構造２１を形成した後且つ犠牲層構造４を形成する前に、まず第１透過構造２１における基板１と反対する側に制御モジュールを形成してもよい。犠牲層構造４を形成する際に、犠牲層構造４を複数の電極構造８３に形成させてもよい。順次に第２透過構造２２を形成し、犠牲層構造４を除去した後、複数の電極構造８３は、流体通路２Ａに対応して位置し、金属接触部８２を介して流体通路２Ａ外に位置する制御回路８１と接続される。尚、上観測窓３１を形成すると同時に、金属接触部８２を露出させるための複数の貫通穴を形成してもよい。説明を要することは、制御モジュールが図５Ａのステップで形成されるのに制限されなく、制御モジュールの一部の部材又は全部の部材が、図５Ｃのステップで第２透過構造２２に形成されてもよい。勿論、第２透過構造２２に制御モジュールを形成する過程で、必要に応じて一部の第２透過構造２２を除去することによって第２透過構造２２にスルーホールを形成した後、再びスルーホールに導電構造を充填することで金属接触部８２を形成する。
【００５２】
以上のように、一つの実施例において、使用者はまず関連の操作工具により固定構造３の貫通穴３４を通過して、透過構造２の一部を突き破ることによって、サンプルＳを貫通穴３４を通じて流体通路２Ａに入り込ませるようにしてもよい。サンプルＳが流体通路２Ａに設けられた後、使用者が複数本のワイヤーで処理装置と複数の金属接触部８２を接続してもよい。金属接触部８２を介して電力及び信号を制御回路８１に供給する。制御回路８１は、信号に応じて複数の電極構造８３に合わせて流体通路２ＡにおけるサンプルＳに関連の処理を行う。例を挙げて言えば、２つの電極構造８３は対応する陽極及び陰極であってもよい。２つの電極構造８３が通電した後、流体通路２Ａにおける液相のサンプルＳに電気泳動現象を生じさせることによって液相のサンプルＳ中の一部の物質を互いに分離させることができる。
【００５３】
異なる実施例として、制御回路８１及び複数の電極構造８３がともに１つのセンス回路を構成してもよい。関連の処理装置は、ワイヤー及び金属接触部８２を介して制御回路に給電すると共に、制御回路８１から送り返された関連のセンス信号を受信するようにしてもよい。センス回路は例えば流体通路２Ａに位置するサンプルＳの温度又は他の物理性質を測定するようにしてもよい。
【００５４】
図１５及び図１６にサンプルロード装置１００のもう１つの実施例の部分拡大模式図を示す。異なる実施例として、流体通路２Ａの周囲に複数の加熱コンポーネント８４が形成されるようにしてもよい。即ち、第１透過構造２１の流体通路２Ａに近接する位置に複数の加熱コンポーネント８４が形成されるようにしてもよい。それぞれの加熱コンポーネント８４は例えばクロム（Ｃｒ）又はチタン（Ｔｉ）等の金属材料で構成された抵抗線である。加熱コンポーネント８４は複数の金属接触部８２に接続され、複数の金属接触部８２は固定構造３に露出するようにしてもよい。関連の人員が金属接触部８２を介してそれぞれの加熱コンポーネント８４に給電することで、加熱コンポーネント８４を発熱させて流体通路２ＡにおけるサンプルＳの温度を変える。
【００５５】
以上のように、使用者はサンプルロード装置１００にサンプルＳをロードした後且つサンプルロード装置１００をサンプルホルダに設ける前に、まず、制御モジュール又は加熱コンポーネント８４で、流体通路２ＡにおけるサンプルＳに前処理を行ってもよい。サンプルＳに対する前処理を完了した後、使用者はサンプルロード装置１００をサンプルホルダに設けて、サンプルホルダを電子顕微鏡設備中に送り込んでもよい。これにより、使用者は、電子顕微鏡設備で前処理済みのサンプルＳを観測することができる。
【００５６】
特殊な実施例として、制御モジュール及び加熱コンポーネント８４等の部材を観測部１３に形成するようにしてもよい。使用者は、観測部１３をサンプルホルダに固定した後、複数本のワイヤーで複数の金属接触部８２とサンプルホルダにおける関連の給電部材を接続してもよい。これにより、関連の人員はサンプルホルダを電子顕微鏡設備中に送り込んだ後、サンプルホルダを操作することによりサンプルロード装置１００におけるサンプルＳに電気泳動分離、加熱等の処理を行う。即ち、使用者は、電子顕微鏡設備でサンプルホルダを操作することによって、本発明のサンプルロード装置１００におけるサンプルＳに関連の処理を行うことができる。
【００５７】
図１７は本発明の第３実施例のサンプルロード装置１００の模式図を示す。上述した実施例と最大の相違点は、本実施例において、サンプルロード装置１００が２つの端部１１、２つの操作部１２及び１つの観測部１３を有してもよく、その１つの端部１１にマイクロ流体チップ９が形成されてもよい。マイクロ流体チップ９は半導体プロセス、マイクロメカトロニクスプロセス（ＭＥＭＳ）等の方式で、基板１の第１側の第１表面に形成されてもよい。上述した固定構造３はマイクロ流体チップ９における基板１と反対する側に形成される。マイクロ流体チップ９に形成された固定構造３は、固定構造３を貫通して設けられると共に透過構造２の一部を露出するための２つの貫通穴３４を有する。サンプルロード装置１００の流体通路２Ａの一部（図１７において右側破線で示された部分）はマイクロ流体チップ９に対応して位置する。
【００５８】
上述した実施例と同様に、使用者はマイクロ流体チップ９を利用する際に、関連の操作工具により貫通穴３４を通過して透過構造２を突き破ることによって、マイクロ流体チップ９に位置する流体通路２Ａを外部と連通させるようにしてもよい。この際に、使用者はサンプルＳを貫通穴３４を通じてマイクロ流体チップ９に位置する流体通路２Ａに入り込ませるようにしてもよい。
【００５９】
マイクロ流体チップ９はコントローラー９１、ミキサー９２、フローコントローラー９３、ヒーター９４、フィルタ９５、スイッチ９６及び２つの金属接触部９７を含んでもよい。ミキサー９２、フローコントローラー９３、ヒーター９４、フィルタ９５及びスイッチ９６はそれぞれコントローラー９１と接続され、コントローラー９１と２つの金属接触部９７は接続されている。２つの金属接触部９７はマイクロ流体チップ９に露出し、外部の処理装置と接続され、外部の処理装置から電力及び制御信号を受け取る。コントローラー９１は２つの金属接触部９７を介して電力及び制御信号を受け取った後、ミキサー９２、フローコントローラー９３、フィルタ９５、ヒーター９４の作動を対応して制御し、貫通穴３４を通じて流体通路２Ａに入り込んだサンプルＳに加熱、攪拌、濾過等の処理作業を行うようにする。
【００６０】
スイッチ９６はコントローラー９１により制御され、マイクロ流体チップ９に位置する流体通路２Ａと観測部１３に位置する流体通路２Ａを連通させ又は連通させないようにする。一つの実施例において、使用者は２つの金属接触部９７を介して信号をコントローラー９１に伝達し、サンプルＳがマイクロ流体チップ９に位置する貫通穴３４を通じてマイクロ流体チップ９に位置する流体通路２Ａに入り込むまでマイクロ流体チップ９に位置する流体通路２Ａと観測部１３に位置する流体通路２Ａを連通させず、且つミキサー９２、フローコントローラー９３、フィルタ９５、ヒーター９４がサンプルＳに対する関連の処理を完了した後、スイッチ９６を制御して作動させ、マイクロ流体チップ９に位置する流体通路２Ａと観測部１３に位置する流体通路２Ａを連通させるようにする。
【００６１】
スイッチ９６が制御されて作動し、マイクロ流体チップ９に位置する流体通路２ＡにおけるサンプルＳが観測部１３の流体通路２Ａに流れ込んだ後、コントローラー９１が再びスイッチ９６の開閉を制御してもよい。この際、使用者が外力をマイクロ流体チップ９に与えることによってマイクロ流体チップ９と観測部１３を互いに分離させた後、使用者がマイクロ流体チップ９により処理された後のサンプルＳをサンプルホルダに設け、電子顕微鏡設備でサンプルＳを観測してもよい。
【００６２】
以上のように、図１７に示すマイクロ流体チップ９に含まれる部材はあくまでも１つの例示の態様で、一つの実施例において、マイクロ流体チップ９に含まれる部材は、コントローラー９１、ミキサー９２、フローコントローラー９３、フィルタ９５、ヒーター９４及びスイッチ９６に限らず、必要に応じて変化してもよい。生体サンプル（例えば血液、細菌、ウィルス等）又は非生体サンプル（例えばナノ薬剤、ナノ材料、化学溶媒、研磨溶液等）に関連の処理を行うためのいずれかのマイクロ流体チップ９でも、本実施例に係るマイクロ流体チップ９が具体的に実施可能な範囲内に属する。
【００６３】
以上のように、本実施例のサンプルロード装置１００は、端部１１にマイクロ流体チップ９が形成された設計により、使用者がまずサンプルＳをマイクロ流体チップ９に入り込ませて関連の予処理を行い、その後、サンプルＳを観測部１３の流体通路２Ａに入り込ませ、最後に、使用者が操作部１２を直接操作することによってマイクロ流体チップ９と観測部１３を互いに分離させてもよい。マイクロ流体チップ９と互いに分離された観測部１３は、銅環と互いに固定された後、サンプルホルダに設けられて、電子顕微鏡設備中に送り込まれて観測されてもよい。
【００６４】
まとめて言えば、本発明のサンプルロード装置は一つの基板の一方側に内部に流体通路を有する透過構造が形成され、使用者が簡単にサンプルロード装置を操作して、サンプルを流体通路に入り込ませることができる。サンプルロード装置の流体通路にサンプルがロードされた場合には、使用者がサンプルロード装置をよく見られる一般規格の銅環に固定した後、サンプルロード装置及び規格銅環を共にサンプルホルダの所定の観測位置に設け、最後に、サンプルホルダを電子顕微鏡設備中に送り込んだ後、使用者が電子顕微鏡設備によりサンプルロード装置の流体通路に設けられた液相のサンプルなどのサンプルを観測することができる。このように、一つの基板に透過構造及び流体通路が設けられた設計により、サンプルロード装置の生産コストを大幅に削減でき、且つサンプルロード装置の歩留まりを大幅に向上させることができる。本発明のサンプルロード装置は流体通路の設計により、使用者が電子顕微鏡設備で液相のサンプルを観測することができる。
【００６５】
本発明の異なる実施例として、サンプルロード装置の基板には関連の制御回路、ヒーター等の部材が形成されてもよい。使用者がサンプルをサンプルロード装置の流体通路に注入した後、まずサンプルロード装置の制御回路、ヒーター等の部材で、流体通路に位置するサンプルに前処理を行い、その後、使用者が簡単な操作によりサンプルがロードされた観測部と銅環を共にサンプルホルダに固定し、又は該観測部を電子顕微鏡内部の観測テーブルに直接設置してもよい。このよに、本発明のサンプルロード装置が制御回路、ヒーター等の部材を有する実施例において、使用者がサンプルをサンプルロード装置に注入した後、サンプルロード装置に直接通電し、サンプルロード装置によりロードされたサンプルに関連の処理作業を直接行ってもよい。これらの処理作業を完了した後、使用者がサンプルロード装置の観測部をサンプルホルダに直接設置し、又は該観測部を電子顕微鏡内部の観測テーブルに直接設置してもよい。換言すれば、使用者がサンプルを本発明のサンプルロード装置にロードするだけで、サンプルロード装置によりサンプルに関連の処理を行うことができる。その後、サンプルロード装置の観測部をサンプルホルダに直接設置し、又は該観測部を電子顕微鏡内部の観測テーブルに直接設置してサンプルを観察することができる。これにより、サンプルの準備時間を大幅に削減でき、サンプルの準備流れを大幅に簡素化させることができる。
【００６６】
本発明の異なる実施例として、サンプルロード装置の１つの端部にマイクロ流体チップが形成されてもよい。サンプルロード装置の流体通路とマイクロ流体チップが接続される場合、使用者がまずサンプルをマイクロ流体チップの流体通路に設け、マイクロ流体チップによりサンプルに前処理を行い、その後、サンプルをマイクロ流体チップの流体通路を通じて観測部の流体通路に流れ込ませ、最後に、サンプルがロードされた観測部をサンプルホルダに設ける。換言すれば、使用者がまずサンプルをマイクロ流体チップに入り込ませて関連の処理を行い、その後、簡単な制御により、サンプルを観測部に入り込ませてサンプルの準備を完了してもよい。
【００６７】
以上に開示された内容は本発明の好ましい実行可能な実施例にすぎず、本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。本発明の明細書及び図面の内容に等価的な技術的変形を加えて得られたものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６８】
１    基板
１Ａ    第１側
１Ｂ    第２側
１０    第１表面
１００    サンプルロード装置
１１    端部
１２    操作部
１２１    切り欠き
１３    観測部
１４    下観測窓
１５    グルーブ
２    透過構造
２Ａ    流体通路
２Ｂ    ポート
２１    第１透過構造
２２    第２透過構造
２２１    天井壁
２２２    側壁
３    固定構造
３１    上観測窓
３１Ａ    開口
３２    基部
３３    凸出部
３４    貫通穴
４    犠牲層構造
５    封止剤
６    粘着剤
７    銅環
８１    制御回路
８２    金属接触部
８３    電極構造
８４    加熱コンポーネント
９    マイクロ流体チップ
９１    コントローラー
９２    ミキサー
９３    フローコントローラー
９４    ヒーター
９５    フィルタ
９６    スイッチ
９７    金属接触部
Ｄ１    幅
Ｄ２    幅
Ｓ    サンプル
θ    夾角
【図１】
2020205233.tif 000004
【図２】
2020205233.tif 000005
【図３】
2020205233.tif 000006
【図４】
2020205233.tif 000007
【図５Ａ】
2020205233.tif 000008
【図５Ｂ】
2020205233.tif 000009
【図５Ｃ】
2020205233.tif 000010
【図５Ｄ】
2020205233.tif 000011
【図５Ｅ】
2020205233.tif 000012
【図５Ｆ】
2020205233.tif 000013
【図５Ｇ】
2020205233.tif 000014
【図６】
2020205233.tif 000015
【図７】
2020205233.tif 000016
【図８】
2020205233.tif 000017
【図９】
2020205233.tif 000018
【図１０】
2020205233.tif 000019
【図１１】
2020205233.tif 000020
【図１２】
2020205233.tif 000021
【図１３】
2020205233.tif 000022
【図１４Ａ】
2020205233.tif 000023
【図１４Ｂ】
2020205233.tif 000024
【図１４Ｃ】
2020205233.tif 000025
【図１４Ｄ】
2020205233.tif 000026
【図１４Ｅ】
2020205233.tif 000027
【図１４Ｆ】
2020205233.tif 000028
【図１４Ｇ】
2020205233.tif 000029
【図１５】
2020205233.tif 000030
【図１６】
2020205233.tif 000031
【図１７】
2020205233.tif 000032