(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
クリッピング手段と、
少なくとも１つのガイド機構と、を含む電子顕微鏡の標本ホルダであって、
前記クリッピング手段が製造品を含み、
前記製造品が、上面と、下面と、第１の端部と、固着手段と、第２の端部と、前記製造品の前記下面に接して及び／又は前記下面において一体化された少なくとも１つの電気的接点と、を有し、
前記固着手段は、前記クリッピング手段と前記本体との間に標本支持デバイスを機械的に固着するのに有用である、標本ホルダ。
【請求項２】
前記固着手段が、前記製造品の前記第１の端部と前記第２の端部との間に位置付けられた枢動軸を含む、請求項１に記載の標本ホルダ。
【請求項３】
前記製造品の前記第２の端部の下面と前記本体の上面との間に前記標本支持デバイスを挿入するために前記製造品の前記第１の端部の上面に下方向の圧力を加えることによって、前記製造品の前記第２の端部が枢動的に上昇する、請求項２に記載の標本ホルダ。
【請求項４】
前記標本支持デバイスの少なくとも１つの電気的リードが前記製造品の少なくとも１つの電気的接点と実質的に接触するように前記製造品が枢動的に下降する、請求項２に記載の標本ホルダ。
【請求項５】
前記製造品の前記第１の端部に対して一定の張力を与えるばねを更に含む、請求項１〜４のいずれかに記載の標本ホルダ。
【請求項６】
ばねカンチレバーと、
前記ばねカンチレバーを前記製造品の前記第１の端部の下面に接触させるための手段と、を更に含み、
前記ばねカンチレバーが前記製造品の前記第１の端部に対して一定の張力を与える、請求項１〜４のいずれかに記載の標本ホルダ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの電気的接点が、前記製造品の前記第２の端部から延出するか、前記製造品の前記第２の端部において終端するか、又は、前記製造品の前記第２の端部の前で終端する、請求項４に記載の標本ホルダ。
【請求項８】
前記ばねカンチレバーを前記製造品の前記第１の端部の下面に接触させるための手段はポストを含む、請求項６に記載の標本ホルダ。
【請求項９】
前記固着手段が、前記製造品の前記第１の端部に又は前記第１の端部の付近に固定点を含み、前記製造品が可撓性である、請求項１に記載の標本ホルダ。
【請求項１０】
少なくとも１つの支点を含む、請求項９に記載の標本ホルダ。
【請求項１１】
前記製造品の前記第２の端部の下面と前記本体の上面との間に前記標本支持デバイスを挿入するために、前記固着手段と前記支点との間の前記製造品の前記上面を押し下げることによって、前記製造品の前記第２の端部が枢動的に上昇する、請求項１０に記載の標本ホルダ。
【請求項１２】
前記標本支持デバイスの少なくとも１つの電気的リードが前記製造品の少なくとも１つの電気的接点と実質的に接触するように前記製造品が枢動的に下降する、請求項９〜１１のいずれかに記載の標本ホルダ。
【請求項１３】
前記固着手段がロックねじを含む、請求項１に記載の標本ホルダ。
【請求項１４】
前記製造品が前記本体に対して上昇するような方向に前記ロックねじを回すことによって、前記製造品の前記第２の端部の下面と前記本体の上面との間に前記標本支持デバイスが挿入される、請求項１３に記載の標本ホルダ。
【請求項１５】
前記標本支持デバイスの少なくとも１つの電気的リードが前記製造品の少なくとも１つの電気的接点と実質的に接触するように反対方向に前記ロックねじを回すことによって前記製造品が下降する、請求項１４に記載の標本ホルダ。
【請求項１６】
前記クリッピング手段の前記少なくとも１つの電気的接点が、前記クリッピング手段から胴体部へ、前記胴体部から一端へ、更に電気的コネクタ上へと延出する、請求項１〜１５のいずれかに記載の標本ホルダ。
【請求項１７】
前記標本ホルダが電子顕微鏡に挿入される、請求項１〜１６のいずれかに記載の標本ホルダ。
【請求項１８】
前記標本支持デバイスが、フレームと、少なくとも１つの電気的リードと、少なくとも１つの膜領域と、を含む、請求項１に記載の標本ホルダ。
【請求項１９】
前記標本支持デバイスの少なくとも１つの電気的リードを前記製造品の前記少なくとも１つの電気的接点に位置合わせするための深さ止めを更に含む、請求項１に記載の標本ホルダ。
【請求項２０】
ビュー領域を含む、請求項１〜１９のいずれかに記載の標本ホルダ。
【請求項２１】
前記深さ止めは、前記標本ホルダのビュー領域を前記標本支持デバイスの膜領域に更に位置合わせする、請求項１９に記載の標本ホルダ。
【請求項２２】
前記ガイド機構が、ガイドねじ、ガイドピン及びガイドポストからなる群から選択される、請求項１に記載の標本ホルダ。
【請求項２３】
標本と電子顕微鏡の標本ホルダとの間に電気的接点を提供する方法であって、
フレームと、少なくとも１つの電気的リードと、少なくとも１つの膜領域と、を含む標本支持デバイス上に標本を位置付けることと、
本体と、クリッピング手段と、少なくとも１つのガイド機構と、を含む標本ホルダに前記標本支持デバイスを挿入することであって、前記クリッピング手段が、前記クリッピング手段の下面に接して及び／又は前記下面において一体化された少なくとも１つの電気的接点を含み、前記標本支持デバイスの少なくとも１つの電気的リードが前記クリッピング手段の少なくとも１つの電気的接点と実質的に接触する、ことと、を含む方法。
【請求項２４】
電子顕微鏡において標本ホルダを用いる方法であって、
請求項１〜２２のいずれかに記載の前記標本ホルダに標本支持デバイスを位置付けることと、
前記標本ホルダを電子顕微鏡に挿入することと、を含む方法。
【請求項２５】
標本が前記標本支持デバイス上にあり、電子ビームを制御して前記標本の画像を形成する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記クリッピング手段が製造品を含み、
前記製造品が、上面と、下面と、第１の端部と、固着手段と、第２の端部と、前記製造品の前記下面に接して及び／又は前記下面において一体化された少なくとも１つの電気的接点と、を有し、
前記固着手段は、前記クリッピング手段と前記本体との間に標本支持デバイスを機械的に固着するのに有用である、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、一般に、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：transmission electron microscope）、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ：scanning transmission electron microscope）、ならびに従来のＴＥＭタイプのホルダ及びステージを用いる走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：scanning electron microscope）の変形のような電子顕微鏡において、サンプルを装着するために用いる標本ホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  標本ホルダは、観察される標本に物理的な支持を与える電子顕微鏡のコンポーネントである。ＴＥＭ及びＳＴＥＭならびにいくつかの最近のＳＥＭにおいて従来用いられる標本ホルダは、３つの重要な領域すなわち端部、胴体部、及び標本先端部から成るロッドから構成される（例えば図１を参照のこと）。標本ホルダは、標本を支持することに加えて、器具の内部（すなわち真空環境）と外部世界との間のインタフェースを与える。
【０００３】
[0003]  標本ホルダを用いるために、まず支持デバイス上に１つ以上のサンプルを配置する。次いで、支持デバイスを標本先端部における所定位置に機械的に固定し、ロードロック（load-lock）によって標本ホルダを電子顕微鏡に挿入する。挿入中、標本ホルダが止まるまで電子顕微鏡内に押し込み、この結果、標本ホルダの標本先端部が顕微鏡の支柱に位置付けられる。この時点で、標本ホルダの胴体部は顕微鏡の内部とロードロックの外部との間の空間を埋め、標本ホルダの端部は顕微鏡の外部にある。電子顕微鏡内部の超高真空環境を維持するために、通常、標本ホルダの胴体部に沿って可撓性Ｏリングがあり、標本ホルダを挿入する際にこれらのＯリングが顕微鏡に対する密閉を行う。標本ホルダの精密な形状及びサイズは、電子顕微鏡のタイプ及び製造業者によって様々であるが、各ホルダはこれらの３つの重要な領域を含む。
【０００４】
[0004]  半導体ベースのデバイスを電子顕微鏡において用いるために標本ホルダと接続させる（interface）ことが、商業向けの開発の制約となっている。しかしながら、少数の用途では、サンプルと標本ホルダとの間に電気的インタフェースを必要とするか、又は研究環境において半導体デバイスを組み込んでいる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[0005]  電子ビーム誘起電流（ＥＢＩＣ：Electron Beam Induced Current）を含むいくつかの電子顕微鏡技法では、サンプルと標本ホルダ自体との間に電気的接点を必要とする。これは通常、単純なねじ及び金属製クリップを用いて行われる。このクリップは、ねじを締めることによってサンプル上に軽く押しつけられる（X. Zhang及びD. Joyによる「A simple specimen holder for EBIC imaging on the Hitachi S800」、J. Microscopy Res. and Techn.、第２６（２）巻、１８２〜１８３ページ（１９９３年）を参照のこと）。ワイヤを、クリップにはんだ付けするか、又はねじ頭に巻きつけて、サンプルからクリップを介して、器具の外部にワイヤをルーティングする標本ホルダまでの電気的経路を提供する。この手法は冗長であり、ユーザがデバイス上の適切な領域に手作業でクリップを位置合わせし、次いで、標本ホルダまでの電気的経路を完成させるために必要な全てのねじを手作業で締める必要がある。これらのねじ及びサンプル自体のサイズが小さいので、この手法は時間がかかり、著しい器用さが要求される。
【０００６】
[0006]  代替的な手法（米国特許第５，１２４，６４５号）では、サンプルと標本ホルダの標本先端部との間にいっそう耐久性の高い接続を確立するために、ワイヤボンド又ははんだ接合を必要とする。しかしながら、これらの接続は永久的であり、サンプルを実験ごとに容易に交換することができない。実験の後、サンプルを交換するためには、標本ホルダをワイヤボンド機械に戻さなければならず、又ははんだ付けを再び行って新しいサンプルとの新しい電気的接続を生成しなければならない。この手法は冗長であり、高度な器用さが要求され、繰り返し使用した後に標本先端部に損傷を与えるおそれがある。
【０００７】
[0007]  イリノイ大学において開発された手法（米国特許出願番号第１１／１９２，３００号）は、これらの問題のいくつかに対処する。この手法では、半導体デバイスを標本先端部に装着して、ホルダとデバイスとの間に１２もの同時電気的接続を生成することができる。フレーム（概ねＵ型）によって、デバイスと電気的ばね接点フィンガを有するベースプレートとを位置合わせし、デバイスを押圧する強固な表面を提供し、安定性を与えると共にデバイスと標本ホルダとの間の電気的接点を形成する。ベースプレートは、標本先端部のコンポーネントであり、デバイスを装着可能な安定した表面を提供し、デバイスに対して相補的な位置に電気的ばね接点フィンガを含み、これがフレームを用いて位置合わせされると、ベースプレートとデバイスとの間に同時に接点を生成する。不都合なことに、これらのようなばね接点フィンガは壊れやすく、製造するのが難しい。ベースプレートからデバイスを取り外すと、完全にばねクリップが露出し、これらのフィンガを誤って曲げたり壊したりして電気的接続を損なう可能性が生じる。
【０００８】
[0008]  従来技術の欠点を考慮して、標本ホルダが、壊れやすいばね接点フィンガを必要とせず、分解又ははんだ付けを行わずにデバイスを繰り返し装着し交換するための簡単な方法を提供する、新規な標本ホルダが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
[0009]  本発明は、一般に、標本支持デバイスのための機械的支持、及び標本又は標本支持デバイスに対する電気的接点を与える新規な標本ホルダに関する。
【００１０】
[0010]  １つの態様において、電子顕微鏡標本ホルダを記載する。前記標本ホルダは、本体と、クリッピング手段と、少なくとも１つのガイド機構と、を含む。標本ホルダは、ばね又はばねカンチレバーを更に含む場合がある。
【００１１】
[0011]  別の態様において、電子顕微鏡標本ホルダを記載する。前記標本ホルダは、本体と、クリッピング手段と、少なくとも１つのガイド機構と、を含み、クリッピング手段は製造品を含む。この製造品は、上面と、下面と、第１の端部と、固着手段と、第２の端部と、製造品の下面に接して及び／又は下面において一体化された少なくとも１つの電気的接点と、を有する。固着手段は、製造品の第１の端部と第２の端部との間に位置付けられた枢動軸、製造品が可撓性である場合の、製造品の第１の端部におけるか又は第１の端部の付近の固定点、又はセットねじの１つを含む場合がある。標本ホルダは、ばね又はばねカンチレバーを更に含むことがある。
【００１２】
[0012]  これらの態様の各々において、標本ホルダは、クリップ手段と本体との間に機械的に固着された標本支持デバイスを更に含む場合がある。標本支持デバイスは、フレームと、少なくとも１つの電気的リードと、少なくとも１つの膜領域と、を含むことができる。
【００１３】
[0013]  更に別の態様において、標本と電子顕微鏡の標本ホルダとの間に電気的接点を提供する方法を記載する。前記方法は、
フレームと、少なくとも１つの電気的リードと、少なくとも１つの膜領域と、を含む標本支持デバイス上に、標本を位置付けることと、
本体と、クリップ手段と、少なくとも１つのガイド機構と、を含む標本ホルダに、標本支持デバイスを挿入することであって、クリップ手段が、クリップ手段の下面に接して及び／又は下面において一体化された少なくとも１つの電気的接点を含み、デバイスの少なくとも１つの電気的リードがクリップ手段の少なくとも１つの電気的接点と実質的に接触する、ことと、
を含む。
【００１４】
[0014]  更に別の態様は、電子顕微鏡において標本ホルダを用いる方法に関する。前記方法は、
本明細書において記載されるような標本ホルダに標本支持デバイスを位置付けることと、
標本ホルダを電子顕微鏡に挿入することと、
を含む。
【００１５】
[0015]  本発明の他の態様、特徴、及び利点は、この後の開示及び添付の特許請求の範囲から、充分に明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】[0016]  一般的な標本ホルダ（５０）の概略を示す。標本ホルダは、３つの領域、すなわち先端部（１００）、胴体部（２００）、端部（３００）から成る。
【図２Ａ】[0017]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の一実施形態を示し、ホルダ先端部（１００００）は標本支持デバイスを受容する準備ができたオープン状態のクランプ機構を示す。
【図２Ｂ】[0018]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の一実施形態を示し、ホルダ先端部（１００００）は標本支持デバイスなしのクローズ状態のクランプ機構を示す。
【図２Ｃ】[0019]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の一実施形態を示し、ホルダ先端部（１００００）は標本支持デバイスのあるクローズ状態のクランプ機構を示す。
【図３Ａ】[0020]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の第２の実施形態を示し、ホルダ先端部（３００００）は標本支持デバイスを受容する準備ができたオープン状態のクランプ機構を示す。
【図３Ｂ】[0021]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の第２の実施形態を示し、ホルダ先端部（３００００）は標本支持デバイスなしのクローズ状態のクランプ機構を示す。
【図３Ｃ】[0022]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の第２の実施形態を示し、ホルダ先端部（３００００）は標本支持デバイスのあるクローズ状態のクランプ機構を示す。
【図４Ａ】[0023]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の第３の実施形態を示し、ホルダ先端部（５００００）は標本支持デバイスを受容する準備ができた可撓性機構を示し、支点はツーピース支点（two-piece fulcrum）である。
【図４Ｂ】[0024]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の第３の実施形態を示し、ホルダ先端部（５００００）は標本支持デバイスのある可撓性機構を示し、支点はツーピース支点である。
【図５Ａ】[0025]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の第４の実施形態を示し、ホルダ先端部（５００００）は標本支持デバイスを受容する準備ができた可撓性機構を示し、支点はワンピース支点（one-piece fulcrum）である。
【図５Ｂ】[0026]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の第４の実施形態を示し、ホルダ先端部（５００００）は標本支持デバイスのある可撓性機構を示し、支点はワンピース支点である。
【図６Ａ】[0027]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の第５の実施形態を示し、ホルダ先端部（６００００）は標本支持デバイスを受容する準備ができたオープン状態のクランプ機構を示す。
【図６Ｂ】[0028]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の第５の実施形態を示し、ホルダ先端部（６００００）は標本支持デバイスなしのクローズ状態のクランプ機構を示す。
【図６Ｃ】[0029]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の第５の実施形態を示し、ホルダ先端部（６００００）は標本支持デバイスのあるクローズ状態のクランプ機構を示す。
【図７】[0030]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の第６の実施形態を示し、ホルダ先端部（６００００）は標本支持デバイスのあるクローズ状態のクランプ機構を示す。
【図８】[0031]  本明細書において記載する標本ホルダの先端部領域の第７の実施形態を示し、ホルダ先端部（６００００）は標本支持デバイスのあるクローズ状態のクランプ機構を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
[0032]  本発明は、一般に、新規な標本ホルダ、この標本ホルダの先端部においてサンプルを接続させるための方法、及び新規な標本ホルダの使用に関する。本明細書において記載する標本ホルダ及び標本ホルダインタフェースは、米国特許出願番号第６０／９１６，９１６号及び第６０／９７４，３８４号に開示された半導体標本支持デバイスと適合性があり、これに接続させることが可能であることは理解されよう。これらの米国特許出願は引用により全体が本願に含まれるものとする。代替的な標本支持デバイスを、本明細書に記載される標本ホルダに接続させることが可能であることは、当業者には認められよう。標本ホルダは、１つ以上の標本又は標本支持デバイスのための機械的な支持を与え、また、標本又は標本支持デバイスに対する電気的接点を提供することができる。標本ホルダは、様々な形状及びサイズの先端部、胴体部、及び端部を有するように製造することで、標本ホルダがいかなる製造業者の電子顕微鏡にも適合可能であるようになっている。
【００１８】
[0033]  本明細書において規定される場合、「ばね」は、ばね定数（ｋ）を有し、標本ホルダに装填されると標本支持デバイス上に力を加えるいずれかの物体に相当する。ばねは、構成材料に応じて、フックの法則（Ｆ＝−ｋｘ）に従う場合もあるし、従わない場合もある。
【００１９】
[0034]  本明細書において規定される場合、「ヒンジ」は、本例では絶縁性クリップ及び装着表面である２つの固体の物体を接続し、通常はそれらの間で限定された角度のみの回転を可能とする。ヒンジによって接続された２つの物体は、固定の回転軸を中心として相互に対して回転する。また、本明細書において、「ヒンジ」は、装着表面に取り付けられた１つ又は２つの支点である場合があり、この場合クリップは可撓性である。
【００２０】
[0035]  本明細書において規定される場合、「膜領域」は、炭素、窒化シリコン、ＳｉＣ、又は他の、低い引張強さ（＜５００ＭＰａ）を有する概ね１ミクロン以下の薄い膜から成るか、構成されるか、又は本質的に構成される無補強の物質に相当し、少なくとも１つの標本を支持するための少なくとも部分的に電子透過性領域である領域を提供する。膜領域は、孔を含む場合もあるし、又は孔が存在しない場合もある。膜領域は、単一の材料又は２つ以上の材料の層から成る場合があり、また、一様に平坦な領域であるか又は様々な厚さを有する領域を含む場合がある。
【００２１】
[0036]  本出願は、いくつかの点で従来技術に対する改良となる。すなわち、（１）壊れやすいばね接点フィンガの使用の必要性をなくすことによって、（２）異なるデバイス形状を位置合わせするためにフレーム及びカスタム部品を加工する必要なく、様々な形状及びサイズの半導体デバイスに対応するための方法を提供することによって、ならびに（３）標本先端部を部分的に分解する（例えばねじ又は他の小さい部品を取り外す）必要なく、デバイスを装着及び交換し、デバイスに対する電気的接点を生成するための簡単な方法を提供することによって、である。
【００２２】
[0037]  更に具体的には、デバイス上の各パッドとの接触を個別に促進するためのばね接点フィンガ（先端部においてわずかに曲がっている）を用いるのではなく、本明細書において記載する標本ホルダは、絶縁性クリップの下部に配置された少なくとも１つの電極を含み、一体化電極（複数の電極）を有する絶縁性クリップが、全ての電極に対して同時に機械的な力を与え、デバイス上の接点パッドに対して電極（複数の電極）を同時に押圧し、撮像のために所定位置にデバイスを固定するための機械的な力を与える。本出願において用いられるクリップ及びばねは、標本ホルダに対してデバイスを安定化させるために必要な機械的な力を別個に与えるものであり、デバイスとホルダとの間の電気的接点のために用いられるのではない。好ましくは、ばねは、電気的接点に対して絶縁性クリップに沿って遠位に位置付けられる。これによって、限定ではないが、精密機械加工、リソグラフィ、及び／又は電気めっきプロセス等の平面プロセスを用いて、クリップ上の電気的接点を製造することができる。
【００２３】
[0038]  本明細書において記載する標本ホルダを用いる場合、クリップの下の電極と整合させるために、デバイスの一方側のみが、電極のピッチ及び幅と合致する接点パッドを有すれば良い。この設計は、様々なデバイスの長さ及び形状を標本先端部に装着可能であるという点で、従来技術に対する改良である。また、この標本ホルダによって、デバイスを迅速かつ容易に装着し、物理的な接点及び機械的な接点の双方を生成することができ、しかも、デバイスを装着するために標本先端部を部分的に分解する必要はない。
【００２４】
[0039]  図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃに、標本ホルダの先端部領域の一実施形態を示す。図２Ａは、標本ホルダの先端部領域を示し、ホルダ先端部（１００００）は標本支持デバイスを受容する準備ができたオープン状態のクランプ機構を含む。図２Ｂは、図２Ａの標本ホルダの先端部領域を示し、ホルダ先端部（１００００）は標本支持デバイスなしのクローズ状態である。図２Ｃは、図２Ａの標本ホルダの先端部領域を示し、ホルダ先端部（１００００）は標本支持デバイスのあるクローズ状態である。これらの図の各々において、クランプ機構は、クリップ（１０１００）、ばね（１０２００）、ヒンジ（１０３００）、セットねじ（１０４００）、ガイド機構（１０５００）、深さ止め（１０６００）、及び少なくとも１つの電気的接点（１０７００）から成る。ホルダ先端部は、本体（１００２５）、ビュー領域（１００５０）、及びクランプ機構から成る。図２Ｃにおいて、デバイスは、先端部内に装填され、クランプ機構によって所定位置に保持されている。デバイスは概ね、フレーム（２００００）、電気的リード（２０１００）、及び膜領域（２０２００）から成る。
【００２５】
[0040]  クランプ機構において、クリップ（１０１００）はレバーとして機能し、ばね（１０２００）はクリップに対する一定の張力を与え、ヒンジ（１０３００）はクリップがヒンジを中心に枢動することを可能とし、セットねじ（１０４００）はデバイスが装填された場合にばね（１０２００）が過圧縮されるのを防ぎ、ガイドねじ、ガイドピン、又はガイドポスト等のガイド機構（１０５００）は、デバイスが装填された場合に横方向の位置合わせを可能とする。デバイスが完全に装填されると、深さ止め（１０６００）は、標本ホルダの電気的接点（１０７００）をデバイスの電気的リード（２０１００）に、及び、標本ホルダ先端部のビュー領域（１０５００）をデバイスの膜領域（２０２００）に位置合わせするための双方の手段を与える。標本ホルダの電気的接点（１０７００）は、デバイスの電気的リード（２０１００）と接触するように存在する限り、クリップの一方の長さから他方まで延出する場合があり、又は、もっと短い部分で存在する場合があることは、当業者には認められよう。
【００２６】
[0041]  図２Ｂに、クランプ機構についての休止位置を示す。ばね（１０２００）はクリップ（１０１００）の一端において上方向に押圧し、この結果、クリップが１組のヒンジ（１０３００）で枢動する場合にクリップの対向端において下方向の圧力が生成される。ヒンジは、平面の装着面（１０８００）に装着され、前記装着面はクリップの胴体部から少なくとも端部まで、おそらくもっと遠くまで延出する。この装着面がクリップを超えて延出する場合、ビュー領域（１００５０）は通常、クリップを過ぎた箇所でこの面に含まれる。
【００２７】
[0042]  デバイスを装着するためには、クリップのばね端に下方向の圧力を加え、これによって対向端を、表面よりも上の、少なくともデバイスの厚さと同じ高さレベルまで、通常はもっと高く、例えば１ｍｍよりも高く持ち上げる（図２Ａを参照のこと）が、１ｍｍ未満も考えられる。デバイスは、クリップと装着面との間に手作業で配置するか、又はガイドねじ及び深さ止めを誘導部として用いて装着面に沿ってクリップの下にスライドさせる。いったんデバイスを所定位置に置いたら、ばねに対する圧力を解放し、デバイスを標本先端部に手作業で固定する（図２Ｃを参照のこと）。
【００２８】
[0043]  ホルダからデバイスまでの電気的接点は、典型的に２から１２の電気的接点（１０７００）の範囲で、クリップの下の一体型導電性ワイヤ又は経路によって提供することができる。これらの電気的接点は、相互に、及びクリップ自体から（クリップが導電性材料で形成されている場合）、電気的に絶縁されている。デバイス上に電気パッドが存在する場合、ガイド機構及び深さ止めによってデバイスをクリップと位置合わせして、クリップに対する下方向の圧力が解放された場合に、クリップからの電気的接点及びデバイスからのパッドが相互に接触することができる。これによって、動作が容易な新規の設計において、機械的圧力及び電気的接続の双方を生成することができる。電気的接点は、クリップから胴体部まで、胴体部を介して端部まで、更には標本ホルダ端部に存在するコネクタまで延出する。このコネクタは、顕微鏡の外部のプラグに嵌めることができ、電源に接続してホルダ及びインタフェースを介して標本支持デバイスに電圧又は電流を供給することができる。各コンダクタは、標本ホルダの３つのコンポーネントと同様に、相互に絶縁されたままである。
【００２９】
[0044]  図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃに、標本ホルダの先端部領域の別の実施形態を示す。図３Ａは、本発明の標本ホルダの先端部領域を示し、ホルダ先端部（３００００）は、標本支持デバイスを受容する準備ができたオープン状態のクランプ機構を含む。図３Ｂは、図３Ａの標本ホルダの先端部領域を示し、ホルダ先端部（３００００）は標本支持デバイスなしのクローズ状態である。図３Ｃは、図２Ａの標本ホルダの先端部領域を示し、ホルダ先端部（３００００）は標本支持デバイスのあるクローズ状態である。これらの図の各々において、クランプ機構は、クリップ（３０１００）、ばね（３０２００）、ロックねじ（３０３００）、ガイド機構（３０４００）、深さ止め（３０５００）、及び少なくとも１つの電気的接点（３０６００）から成る。ホルダ先端部は、本体（３００２５）、ビュー領域（３００５０）、及びクランプ機構から成る。図３Ｃにおいて、デバイスは、先端部内に装填され、クランプ機構によって所定位置に保持される。デバイスは概ね、フレーム（２００００）、電気的リード（２０１００）、及び膜領域（２０２００）から成る。
【００３０】
[0045]  クランプ機構において、クリップ（３０１００）はクランプとして機能し、ばね（３０２００）はクリップに対する一定の張力を与え、ロックねじ（３０３００）はクリップが本体（３００２５）の平面に対して平行に上下に動くことを可能とし、ガイドねじ、ガイドピン、又はガイドポスト等のガイド機構（３０４００）は、デバイスが装填された場合に横方向の位置合わせを可能とする。デバイスが完全に装填されると、深さ止め（３０５００）は、標本ホルダの電気的接点（３０６００）をデバイスの電気的リード（２０１００）に位置合わせするため、ならびに標本ホルダ先端部のビュー領域（３０５００）をデバイスの膜領域（２０２００）に位置合わせするための双方の手段を与える。標本ホルダの電気的接点（３０６００）は、デバイスの電気的リード（２０１００）と接触するように存在する限り、クリップの一方の長さから他方まで延出する場合があり、又は、もっと短い部分で存在する場合があることは、当業者には認められよう。
【００３１】
[0046]  図３Ｂに、クランプ機構についてのオープン位置を示す。ばね（３０２００）はクリップ（３０１００）の一端において上方向に押圧し、この結果、クリップの対向端において下方向の圧力が押圧する。クリップは、ロックねじ（３０３００）によって上昇又は下降させることができ、上昇させた場合、ばねによって与えられる力が充分に大きいので、クリップの前部が充分に上昇してホルダに標本支持デバイスを装填可能とすることが確実となる。
【００３２】
[0047]  デバイスを装着するためには、ロックねじを回して、クリップを、少なくともデバイスの厚さと同じ高さレベルまで、通常はもっと高く、例えば１ｍｍよりも高く上昇させる（図３Ａを参照のこと）が、１ｍｍ未満も考えられる。デバイスは、クリップと表面との間に手作業で配置するか、又はガイドねじ及び深さ止めを誘導部として用いて表面に沿ってクリップの下にスライドさせる。いったんデバイスを所定位置に置いたら、ロックねじを回してクリップを下降させることで、クリップによりデバイスを標本先端部に固定する（３Ｃを参照のこと）。
【００３３】
[0048]   ホルダからデバイスまでの電気的接点は、典型的に２から１２の電気的接点（３０６００）の範囲で、クリップの下の一体型導電性ワイヤ又は経路によって提供することができる。これらの電気的接点は、相互に、及びクリップ自体から（クリップが導電性材料で形成されている場合）、電気的に絶縁されている。デバイス上に電気パッドが存在する場合、ガイドねじ及び深さ止めによってデバイスをクリップと位置合わせして、クリップに対する下方向の圧力が解放された場合に、クリップからの電気的接点及びデバイスからの経路が相互に接触することができる。これによって、動作が容易な新規の設計において、機械的圧力及び電気的接続の双方を生成することができる。電気的接点は、クリップから胴体部まで、胴体部を介して端部まで、更には標本ホルダ端部に存在するコネクタまで延出する。このコネクタは、顕微鏡の外部のプラグに嵌めることができ、電源に接続することができる。各コンダクタは、標本ホルダの３つのコンポーネントと同様に、相互に絶縁されたままである。
【００３４】
[0049]  図４Ａ、図４Ｂ、及び図５Ａ、５Ｂに、標本ホルダの先端部領域の更に別の実施形態を示す。図４Ｂ及び図５Ｂは本発明の標本ホルダの先端部領域を示し、ホルダ先端部（５００００）は、標本支持デバイスが使用のために装填された休止状態の可撓性クランプ機構を含む。図４Ａ及び図５Ａは、それぞれ図４Ｂ及び図５Ｂの標本ホルダの先端部領域を示し、ホルダ先端部（５００００）は標本支持デバイスを取り出す準備ができた状態である。これらの図の全てにおいて、可撓性機構は、下にデバイスを挿入することができるクリップ（５０１００）、ガイド機構（５０４００）、深さ止め（５０５００）、支点（５０６００）、固定点（５０３００）、及び少なくとも１つの電気的接点（５０７００）から成る。任意のセットねじ（５０２００）を用いて、クリップを曲げることができる距離を制限することができる。ホルダ先端部は、本体（５００２５）、ビュー領域（５００５０）、及び可撓性クランプ機構から成る。デバイスは、フレーム（２００００）、電気的リード（２０１００）、及び膜領域（２０２００）から成る。図４Ａ、図４Ｂと図５Ａ、図５Ｂとの間の相違は、前者においては支点がツーピース支点であるのに対し、後者においては支点がワンピース支点であることである。
【００３５】
[0050]  デバイスをクリップ（５０１００）の下に装着するためには、まず、デバイスの電気的リード（２０１００）をスロットに向けた状態で、デバイスをガイドねじ（５０４００）間に向ける。次いで、支点（５０６００）と固定点（５０３００）との間の箇所で、クリップ（５０１００）の上面に下方向の圧力を加える。この結果、クリップ（５０１００）が、ガイドねじ、ガイドピン、又はガイドポスト等のガイド機構（５０４００）の付近の端部において、上方向に曲がる。この圧力が加わった状態で、次いでデバイスの前縁が深さ止め（５０５００）に当たるまでデバイスを挿入する。デバイスが深さ止め（５０５００）に対して完全に挿入されると、クリップ（５０１００）に対する下方向の力を解放し、これにより、撮像及び分析中は摩擦によってクリップ（５０１００）の下にデバイスが固定される。クリップ（５０１００）の下の電気的接点（５０７００）と電気的リード（２０１００）との間に同時に電気的接点が形成されて、電気的接点（５０７００）から電気的リード（２０１００）まで電流が流れることが可能となる。標本ホルダの電気的接点（５０７００）は、デバイス（２０１００）の電気的リードと接触するように存在する限り、クリップの一方の長さから他方まで延出する場合があり、又は、もっと短い部分で存在する場合があることは、当業者には認められよう。
【００３６】
[0051]  図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃに、標本ホルダの先端部領域の別の実施形態を示す。図６Ａは本発明の標本ホルダの先端部領域を示し、ホルダ先端部（６００００）は、標本支持デバイスを受容する準備ができたオープン状態のクランプ機構を含む。図６Ｂは、図６Ａの標本ホルダの先端部領域を示し、ホルダ先端部（６００００）は標本支持デバイスなしのクローズ状態である。図６Ｃは、図６Ａの標本ホルダの先端部領域を示し、ホルダ先端部（６００００）は標本支持デバイスのあるクローズ状態である。これらの図の各々において、クランプ機構は、クリップ（６０１００）、ばねカンチレバー（６０２００）、ポスト（６０８００）、ポストホール（６０４００）、枢動軸（６０３００）、ガイド機構（６０５００）、深さ止め（６０６００）、及び少なくとも１つの電気的接点（６０７００）から成る。ポストホール（６０４００）によって、ポスト（６０８００）は、ホルダ先端部（６００００）を介してばねカンチレバー（６０２００）及びクリップ（６０１００）の双方に対して接触及び／又は接続することができる。ホルダ先端部は、本体（６００２５）、ビュー領域（６００５０）、及びクランプ機構から成る。電気的接点（複数の接点）は、ばねのように撓まないことが好ましく、疲労によって損傷しない。図６Ｃにおいて、デバイスは、先端部内に装填され、クランプ機構によって所定位置に保持される。デバイスは概ね、フレーム（２００００）、電気的リード（２０１００）、及び膜領域（２０２００）から成る。
【００３７】
[0052]  クランプ機構において、クリップ（６０１００）はレバーとして機能し、ばねカンチレバー（６０２００）及びポスト（６０８００）はクリップに対する一定の張力を与え、枢動軸（６０３００）はクリップが枢動することを可能とし、ガイドねじ、ガイドピン、又はガイドポスト等のガイド機構（６０５００）は、デバイスが装填された場合に横方向の位置合わせを可能とする。デバイスが完全に装填されると、深さ止め（６０６００）は、標本ホルダの電気的接点（６０７００）をデバイスの電気的リード（２０１００）に位置合わせするため、及び標本ホルダ先端部のビュー領域（６００５０）をデバイスの膜領域（２０２００）に位置合わせするための双方の手段を与える。標本ホルダの電気的接点（６０７００）は、デバイスの電気的リード（２０１００）と接触するように存在する限り、クリップの一方の長さから他方まで延出する場合があり、又は、もっと短い部分で存在する場合があることは、当業者には認められよう。更に、電気的接点（６０７００）はワイヤで構成することができ、このワイヤは、クリップの端部から突出し、ワイヤの下面を用いてデバイスの電気的リード（２０１００）に対する電気的接点を生成するか、あるいは、クリップの端部から突出しない（例えば、クリップ（６０１００）の端部において（又はその前で）停止する電気的接点を示す図８を参照のこと）。
【００３８】
[0053]  図６Ｂに、クランプ機構についての休止位置を示す。ばねカンチレバー（６０２００）は、ポストホール（６０４００）を介してポスト（６０８００）に対して上方向に押圧し、これによりクリップ（６０１００）の一端で上方向に押圧され、この結果、円滑又はねじ切りされている場合がある１組の枢動軸（６０３００）でクリップが枢動する場合に、クリップの対向端において下方向の圧力が生成される。枢動軸は、本体ホルダ先端部（６０２００）の一部である装着面に装着されている。
【００３９】
[0054]  デバイスを装着するためには、クリップのばね端に下方向の圧力を加え、これによって対向端を、表面よりも上の、少なくともデバイスの厚さと同じ高さレベルまで、通常はもっと高く、例えば１ｍｍよりも高く持ち上げる（図６Ａを参照のこと）が、１ｍｍ未満も考えられる。デバイスは、クリップと装着面との間に手作業で配置するか、又はガイド機構及び深さ止めを誘導部として用いて装着面に沿ってクリップの下にスライドさせる。いったんデバイスを所定位置に置いたら、ばねに対する圧力を解放し、デバイスを標本先端部に手作業で固定する（図６Ｃを参照のこと）。
【００４０】
[0055]   ホルダからデバイスまでの電気的接点は、典型的に２から１２の電気的接点（６０７００及び２０１００）の範囲で、導電性ワイヤ又は経路によって提供することができ、これらの電気的接点は、クリップよりも上、クリップの内部、クリップの下に位置付けることができ、及び／又はクリップから延出させることができる。これらの電気的接点は、相互に、及びクリップ自体から（クリップが導電性材料で形成されている場合）、電気的に絶縁されている。デバイス上に電気的パッドが存在する場合、ガイド機構及び深さ止めによってデバイスをクリップと位置合わせして、クリップに対する下方向の圧力が解放された場合に、クリップからの電気的接点及びデバイスからのパッドが相互に接触することができる。これによって、動作が容易な新規の設計において、機械的圧力及び電気的接続の双方を生成することができる。電気的接点は、クリップから胴体部まで、胴体部を介して端部まで、更には標本ホルダ端部に存在するコネクタまで延出する。このコネクタは、顕微鏡の外部のプラグに嵌めることができ、電源に接続してホルダ及びインタフェースを介して標本支持デバイスに電圧又は電流を供給することができる。各コンダクタは、標本ホルダを構成する３つのコンポーネントと同様に、相互に絶縁されたままとすることができる。
【００４１】
[0056]  図７及び図８に、標本ホルダの先端部領域の更に別の実施形態を示す。図７は、図６Ｃと同様の標本ホルダの先端部領域を示し、ホルダ先端部（６００００）は標本支持デバイスがあるクローズ状態であるが、ホルダ先端部の装着面は、電気的接点（６０７００）とほぼ同じ長さのみ延出し、このためホルダ先端部は図６Ｃのビュー領域を含まない。また、図８は、図６Ｃと同様の標本ホルダの先端部領域を示すが、電気的接点はクリップの端部よりも長くは延出しない。具体的には、図７及び図８において、クランプ機構は、クリップ（６０１００）、ばねカンチレバー（６０２００）、ポスト（６０８００）、ポストホール（６０４００）、枢動軸（６０３００）、深さ止め（６０６００）、及び少なくとも１つの電気的接点（６０７００）から成る。ポストホール（６０４００）によって、ポスト（６０８００）は、ホルダ先端部（６００００）を介してばねカンチレバー（６０２００）及びクリップ（６０１００）の双方に対して接触及び／又は接続することができる。電気的接点（複数の接点）は、ばねのように撓まないことが好ましく、疲労によって損傷しない。ホルダ先端部は、本体（６００２５）及びクランプ機構から成る。図７において、本体（６００２５）は、ちょうど電気的接点（６０７００）の縁部まで延出し、標本支持デバイス（２００００）は本体（６００２５）を超えてカンチレバーのように突出する。図８において、電気的接点（６０７００）はクリップ（６０１００）の端部よりも長くは延出せず、本体（６００２５）はクリップ（６０１００）の縁部まで延出するものと示され、標本支持デバイス（２００００）は本体（６００２５）を超えてカンチレバーのように突出する。図７及び図８における実施形態では、堅固な標本支持が本体（６００２５）を超えて延出することができ、本体（６００２５）との機械的接触及び電気的接点（６０７００）を介したクリップ（６０１００）との電気的接触を維持する。
【００４２】
[0057]  図７及び図８は、図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃに例示した実施形態に基づいているが、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、及び図５Ｂに示した実施形態にも適用することができ、これによって、ホルダ先端部の装着面は電気的接点とほぼ同じ長さのみ延出し、従ってホルダ先端部はビュー領域を含まない。
[0058]  本明細書において記載した標本ホルダの利点は、限定ではないが、異なるデバイス形状を位置合わせするためにフレーム及びカスタム部品を加工する必要なく、様々な形状及びサイズの半導体デバイスに対応するように標本ホルダを容易に適合させること、標本先端部を部分的に分解する必要なく、デバイスを装着及び交換し、デバイスに対する電気的接点を生成するための簡単な方法を提供すること、交換可能な標本先端部を異なる標本支持に対応させ、又は異なる胴体部及び端部と共に用いること、壊れやすいばね接点フィンガを使用しないこと、を含む。例えば、本発明の電気的接点をクリップの一方において実施可能であり（例えば図２から図８を参照のこと）、これによって、ばねは全く存在しないか、又はばねはクリップの他端において遠位に位置付けられる。
【００４３】
[0059]  本発明について、例示的な実施形態及び特徴を参照して本明細書において様々に開示したが、先に記載した実施形態及び特徴は本発明を限定することを意図していないこと、ならびに、本明細書における開示に基づいて当業者には他の変形、変更、及び他の実施形態が想起されることは認められよう。従って、本発明は、かかる全ての変形、変更、及び代替的な実施形態を、この後の特許請求の範囲の精神及び範囲内に包含するとして、広く解釈されるものとする。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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