(57)【要約】【課題】  電子部品を試料として保持する試料ホルダを用いて、電圧が印加された状態の試料を顕微鏡で観察する際に、外部からの振動の影響を受けにくくする。【解決手段】  試料１３を固定するための基板１１と、試料１３の複数の導体に電圧を印加するための電力供給源と、複数の導体と電力供給源とを電気的に接続するための配線１２と、を備える試料ホルダ１０を用いて観察する。電力供給源が、顕微鏡の外部に設置されるのではなく、試料ホルダ１０そのものに設けられる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導体の間に絶縁体のある構造を含む電子部品を試料として保持するとともに、電圧が印加された状態の前記試料を顕微鏡で観察するために用いる試料ホルダであって、
前記試料を固定するための基板と、
複数の前記導体に電圧を印加するため、前記基板に設けられた電力供給源と、
複数の前記導体と前記電力供給源とを電気的に接続するため、前記基板に設けられた配線と、
を備えることを特徴とする試料ホルダ。
【請求項２】
前記電力供給源は、電気を一時的に蓄えることのできる電源用コンデンサであることを特徴とする請求項１に記載された試料ホルダ。
【請求項３】
前記電力供給源は、起電力を発生することのできる電池であることを特徴とする請求項１に記載された試料ホルダ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載された試料ホルダを用いて、複数の導体の間に絶縁体のある構造を含む電子部品を試料とし、電圧が印加された状態の前記試料を顕微鏡で観察するための試料ホルダを用いた観察方法であって、
前記試料ホルダを準備する試料ホルダ準備工程と、
前記試料ホルダにより前記試料を保持する試料保持工程と、
前記試料ホルダを前記顕微鏡の観察台に配置する配置工程と、
前記電力供給源により複数の前記導体に電圧が印加された状態の前記試料を前記顕微鏡で観察する観察工程と、
を備えることを特徴とする試料ホルダを用いた観察方法。
【請求項５】
請求項２に記載された試料ホルダを用いて、複数の導体の間に絶縁体のある構造を含む電子部品を試料とし、電圧が印加された状態の前記試料を顕微鏡で観察するための試料ホルダを用いた観察方法であって、
前記試料ホルダを準備する試料ホルダ準備工程と、
前記試料ホルダにより前記試料を保持する試料保持工程と、
前記電源用コンデンサに電気を充電する充電工程と、
前記試料ホルダを前記顕微鏡の観察台に配置する配置工程と、
前記電源用コンデンサにより複数の前記導体に電圧が印加された状態の前記試料を前記顕微鏡で観察する観察工程と、
を備えることを特徴とする試料ホルダを用いた観察方法。
【請求項６】
前記試料は、前記導体および前記絶縁体の露出した露出面を有しており、
前記観察工程では、前記露出面の電位差を観察することを特徴とする請求項４または５に記載された試料ホルダを用いた観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を試料として保持するとともに、電圧が印加された状態の試料を顕微鏡で観察するために用いる試料ホルダおよび試料ホルダを用いた観察方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品のさらなる微細化、高特性化を進めるためには、電子部品の内部構造を精密に把握する必要がある。電子部品の内部構造を観察するための装置としては、たとえば電子顕微鏡やプローブ顕微鏡が挙げられる。
【０００３】
特許文献１（特開平１０−１８５７８１号公報）には、図７に示すとおり、顕微鏡１０１の鏡体１０８に試料ホルダ１１０を挿入することにより、試料ホルダ１１０に保持された試料１１３を観察する方法が記載されている。また、この方法では、顕微鏡１０１の鏡体１０８から外に突き出した試料ホルダ１１０の一端に通電用ワイヤ１１２を接続することにより、電源１１５から試料１１３に電力を供給している。この方法によれば、電力の供給された状態の試料１１３を観察できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１８５７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された方法では、通電用ワイヤ１１２および電源１１５が顕微鏡１０１の外部に配置されており、外部から予期せぬ振動を拾うこともある。その場合、拾った振動が試料ホルダ１１０を通じて試料１１３に伝播し、顕微鏡１０１で撮像した画像がぶれてしまうこともある。電子部品のような微細構造のものを試料１１３として観察する場合には、画像の鮮明さが要求され、振動を拾うことは好ましくない。
【０００６】
本発明の目的は、電子部品を試料として保持し、電圧が印加された状態の試料を顕微鏡で観察する際に、外部からの振動の影響を受けにくくすることができる試料ホルダおよび試料ホルダを用いた観察方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る試料ホルダは、複数の導体の間に絶縁体のある構造を含む電子部品を試料として保持するとともに、電圧が印加された状態の試料を顕微鏡で観察するために用いるものであって、試料を固定するための基板と、複数の導体に電圧を印加するため、基板に設けられた電力供給源と、複数の導体と電力供給源とを電気的に接続するため、基板に設けられた配線と、を備える。
【０００８】
好ましくは、電力供給源は、電気を一時的に蓄えることのできる電源用コンデンサである。
【０００９】
あるいは、好ましくは、電力供給源は、起電力を発生することのできる電池である。
【００１０】
本発明に係る試料ホルダを用いた観察方法は、前述した試料ホルダを用いて、複数の導体の間に絶縁体のある構造を含む電子部品を試料とし、電圧が印加された状態の試料を顕微鏡で観察するためのものであって、試料ホルダを準備する試料ホルダ準備工程と、試料ホルダにより試料を保持する試料保持工程と、試料ホルダを顕微鏡の観察台に配置する配置工程と、電力供給源により複数の導体に電圧が印加された状態の試料を顕微鏡で観察する観察工程と、を備える。
【００１１】
さらに好ましい試料ホルダを用いた観察方法は、電力供給源として電源用コンデンサを用いた試料ホルダを用いて試料を観察するためのものであって、試料ホルダを準備する試料ホルダ準備工程と、試料ホルダにより試料を保持する試料保持工程と、電源用コンデンサに電気を充電する充電工程と、試料ホルダを顕微鏡の観察台に配置する配置工程と、電源用コンデンサにより複数の導体に電圧が印加された状態の試料を顕微鏡で観察する観察工程と、を備える。
【００１２】
また、前述した試料ホルダを用いた観察方法において、試料は、導体および絶縁体の露出した露出面を有しており、観察工程では、露出面の電位差を観察するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る試料ホルダおよび試料ホルダの観察方法は、試料に対する電力供給源が、顕微鏡の外部に設置されるのでなく、試料ホルダそのものに設けられる。そのため、試料に対する振動などの外乱の影響が少なく、鮮明な観察画像を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る試料１３の観察に用いる走査型電子顕微鏡７０の概略図である。
【図２】図１で示した走査型電子顕微鏡７０の観察台７８に配置された試料ホルダ１０を示した図である。
【図３】第１実施形態により、試料１３の露出面３５を観察した画像である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る試料１３の観察に用いる試料ホルダ１０Ａを示した図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る試料１３Ｂの観察に用いる原子間力顕微鏡８０の概略図である。
【図６】図５で示した原子間力顕微鏡８０の観察台８８に配置された試料ホルダ１０Ｂを示した図である。
【図７】特許文献１に記載された方法により、試料１１３を観察する方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
電子部品の内部構造を観察するための装置としては、たとえば、走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ。以下、ＳＥＭと呼ぶ）、走査型プローブ顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ。以下、ＳＰＭと呼ぶ）がある。本発明は、ＳＥＭ、ＳＰＭなどの顕微鏡により電子部品を観察するためのものである。第１実施形態および第２実施形態ではＳＥＭを用いた例を示し、第３実施形態ではＳＰＭを用いた例を示す。
【００１６】
観察対象とする電子部品は、複数の導体の間に絶縁体のある構造を含む電子部品である。複数の導体の間にある絶縁体の抵抗値が１０3Ω以上の値を示すものは、本発明で示す電子部品に含まれるとする。電子部品の具体例としては、積層セラミックコンデンサ、サーミスタ、バリスタ、積層型圧電アクチュエータなどが挙げられる。第１実施形態および第２実施形態では、電子部品として、積層セラミックコンデンサ（以下、積層コンデンサと呼ぶ）を例に挙げ、第３実施形態では積層型圧電アクチュエータ（以下、圧電アクチュエータと呼ぶ）を例に挙げて説明する。
【００１７】
［第１実施形態］
ＳＥＭは、電子線の照射された試料から放出される二次電子を検出することにより、試料の表面を観察する装置である。図１に示すとおり、ＳＥＭ７０の密閉容器７７内において、試料１３は試料ホルダ１０に固定され、試料ホルダ１０は観察台７８の上に配置される。密閉容器７７は、図示しない除振台の上に固定される。
【００１８】
電子銃７１により生成された電子線７２は、走査コイル７４により走査されながら試料１３に照射される。その際、電子線７２は複数のレンズ７３により収束された上で試料１３に照射される。この照射によって、試料１３の表面から二次電子７５が放出され、二次電子７５が二次電子検出器７６で検出される。この検出結果が画像処理されることにより、試料１３の観察画像が得られる。
【００１９】
観察対象とする試料１３は、積層コンデンサである。積層コンデンサのさらなる微細化、高特性化を進めるためには、積層コンデンサの内部構造を精密に把握する必要がある。その内部構造を把握する方法として、ＳＥＭ７０を使った電位コントラスト法がある。電位コントラスト法は、電位差によって二次電子７５の検出効率が変わる現象を利用して、試料１３の表面を観察する方法である。この方法によれば、試料１３の表面の材料の違いではなく、試料１３の帯電状況、すなわち電位の違いを見分けることができる。電位コントラスト法を実行するには、ＳＥＭ７０の観察台７８上において試料１３に電圧を印加し続けなければならず、電力供給系統に工夫が必要である。
【００２０】
図２に、第１実施形態の特徴である試料ホルダ１０を示す。試料ホルダ１０は、複数の導体の間に絶縁体のある構造を含む電子部品を試料１３とし、この試料１３を固定するための基板１１と、試料１３の導体に電圧を印加するための電力供給源と、試料１３の導体と電力供給源とを電気的に接続するための配線１２と、を備える。電力供給源および配線１２は、いずれも基板１１に設けられる。
【００２１】
基板１１は、絶縁性を有する板状の基材である。基板１１としては、たとえばガラスエポキシ基板やアルミナ基板を用いることができる。基板１１のサイズは、たとえば縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、厚み０．５ｍｍである。
【００２２】
試料１３となる積層コンデンサは、誘電体セラミック層３１と内部電極３２とが交互に複数重ねられ直方体形状に形成されるセラミック積層体３３と、セラミック積層体３３の両端面に形成される１対の外部電極３４と、を備える。内部電極３２は誘電体セラミック層３１を間に挟むように対向して配置される。対向した内部電極３２の一方は１対の外部電極３４のうちの一方に接続され、対向した内部電極３２の他方は１対の外部電極３４のうちの他方に接続される。ここで、誘電体セラミック層３１が前述した試料１３の絶縁体に相当し、内部電極３２が前述した試料１３の導体に相当する。なお、誘電体セラミック層３１の抵抗値は、１０10Ω〜１０12Ωである。
【００２３】
試料１３は、積層コンデンサの一部が除去された後、研磨加工されたものである。この研磨加工により、試料１３は、内部電極３２および誘電体セラミック層３１の露出した露出面３５を有する。露出面３５は、セラミック積層体３３の端面と直交する方向であって、かつ、内部電極３２および誘電体セラミック層３１の積層方向に沿う方向に形成される。
【００２４】
電力供給源は、電気を一時的に蓄えることのできる電源用コンデンサ１６である。電源用コンデンサ１６としては、たとえば、積層コンデンサ、電気二重層コンデンサ、フィルムコンデンサが挙げられる。電源用コンデンサ１６を用いれば、試料１３に供給すべき電力や電圧極性を変更する場合が生じても、それに応じた電力や電圧極性を電源用コンデンサ１６に付与すればよいので、使い勝手が良い。なお、ＳＥＭ７０のように、密閉容器７７内を真空にして試料１３を観察する場合は、真空仕様の電源用コンデンサ１６を用いる。
【００２５】
電源用コンデンサ１６の容量についての制限は特にないが、電力の供給能力を高めるためには、試料１３である積層コンデンサの容量の２倍以上の容量を有するものを用いるのが好ましい。たとえば、試料１３の容量が１０μＦだとすると、電源用コンデンサ１６としては、容量が２０μＦ〜１００μＦの積層コンデンサを用いることができる。この容量を有する電源用コンデンサ１６を用いれば、試料１３の露出面３５からの電気のリーク量にもよるが、数十分程度は、試料１３に電力を供給し続けることができる。
【００２６】
配線１２は、基板１１上に形成された配線パターン１２ａ、１２ｂにより構成される。配線パターン１２ａ、１２ｂは、基板１１上の銅箔をエッチングすることにより基板１１の主面に形成される。この配線パターン１２ａ、１２ｂの上に、試料１３および電源用コンデンサ１６が配置された後、試料１３の外部電極３４および電源用コンデンサ１６の外部電極１９が、はんだ１４によりそれぞれ固定される。これにより、試料１３の内部電極３２と、電源用コンデンサ１６とが電気的に接続される。
【００２７】
試料１３の固定方向は、基板１１を平面視したときに試料１３の露出面３５が見える方向である。たとえば、基板１１の主面が上向きであれば、露出面３５も上向きである。
【００２８】
以上に示した試料ホルダ１０を用いて、試料１３を顕微鏡にて観察する。その観察方法は、試料ホルダ１０を準備する試料ホルダ準備工程と、試料ホルダ１０により試料１３を保持する試料保持工程と、試料ホルダ１０を顕微鏡の観察台７８に配置する配置工程と、顕微鏡により試料１３を観察する観察工程と、を備える。ただし、第１実施形態のように電力供給源として電源用コンデンサ１６を用いる場合は、試料保持工程と観察工程の間に、試料１３に電気を充電する充電工程を備える。以下、それぞれの工程について順に説明する。
【００２９】
試料ホルダ準備工程は、前述した試料ホルダ１０を予め準備する工程である。
【００３０】
試料保持工程は、試料１３を試料ホルダ１０により保持する工程である。試料１３は、はんだ付けにより基板１１に固定される。
【００３１】
充電工程は、電源用コンデンサ１６に電気を充電する工程である。試料ホルダ１０の基板１１に電源用コンデンサ１６が設けられた段階では、電源用コンデンサ１６は電力供給能力を備えておらず、試料１３には電圧が印加されていない。そこで、試料ホルダ１０をＳＥＭ７０で観察する前に、別電源（図示省略）から、試料ホルダ１０の配線１２を通じて試料１３および電源用コンデンサ１６に電圧が印加され、電気が充電される。
【００３２】
配置工程は、試料ホルダ１０をＳＥＭ７０の観察台７８に配置する工程である。この工程においても、試料１３は、電源用コンデンサ１６により電圧の印加された状態である。試料ホルダ１０を配置する際は、試料１３、電源用コンデンサ１６および配線１２が他の導通箇所と接触しないようにする。試料ホルダ１０が観察台７８に配置され、動かないように固定された後、ＳＥＭ７０の密閉容器７７内の真空引きが行なわれる。
【００３３】
観察工程は、ＳＥＭ７０により試料１３を観察する工程である。観察する箇所は、試料１３の露出面３５である。この工程においても、試料１３は電源用コンデンサ１６から電圧が印加されている。これにより、試料１３の内部電極３２および誘電体セラミック層３１に電位差の生じた状態が継続される。この電位差が電位のコントラストとなって観察される。
【００３４】
図３は、電圧が印加された状態の試料１３の露出面３５をＳＥＭ７０により観察した画像である。試料１３は、容量が１０μＦ、サイズが長さ１．６ｍｍ、幅０．８ｍｍ、高さ０．８ｍｍの積層コンデンサである。図３のスケールは、図中に示したとおりである。図３の紙面横方向が、試料１３の内部電極３２および誘電体セラミック層３１の積層方向となっている。
【００３５】
図３において、明るく見える明色領域３６は、０Ｖの電位からなる内部電極３２を示しており、暗く見える暗色領域３７は、プラスの電位からなる内部電極３２を示している。明色領域３６の周辺でかすみながらも明るく見える領域３８は、誘電体セラミック層３１が０Ｖ近くの電位となっていることを示す。このとおり、試料１３の内部電極３２およびその周辺の誘電体セラミック層３１の電位差が、鮮明に観察される。
【００３６】
なお、図３において、暗色領域３７の方の内部電極３２を観察する場合は、試料ホルダ１０を密閉容器７７内から取り出し、試料１３に逆極性の電圧を印加し、再度、ＳＥＭ７０により観察すればよい。これにより、図３における暗色領域３７が、逆に明るくなって観察される。
【００３７】
第１実施形態によれば、試料１３に対する電力供給源が、顕微鏡の外部に設置されるのではなく、試料ホルダ１０そのものに設けられる。そのため、試料１３に対する振動などの外乱の影響が少なく、鮮明な観察画像が得られる。特に、走査型の顕微鏡により撮像する場合は、試料１３上を走査するために時間を要し、振動などの時間的変化に影響を受ける。したがって、走査型顕微鏡により撮像する場合は、第１実施形態に示すような試料ホルダ１０を用いて観察するのが好ましい。
【００３８】
また、副次的な効果として、顕微鏡の密閉容器７７に電力供給のための配線を別途設ける必要がないという点も挙げられる。そのため、試料１３を観察するためのコストを削減できる。
【００３９】
また、電力供給源として電源用コンデンサ１６を用いれば、試料１３に供給すべき電力や電圧極性を容易に変更できる。これにより、種々の定格電圧からなる電力供給源を予め準備しなくてよい。また、電力供給源の電圧極性を逆にするための付け替え作業が無くなる。
【００４０】
また、顕微鏡により露出面３５の電位差を観察することにより、試料１３の露出面３５における帯電状況を把握できる。これにより、試料１３である電子部品の内部構造を精密に把握できる。
【００４１】
［第２実施形態］
図４に、第２実施形態の特徴である試料ホルダ１０Ａを示す。試料ホルダ１０Ａは、第１実施形態で示した試料ホルダ１０に対し、電力供給源および配線１２の構成が異なる。その他の構成については、第１実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００４２】
試料ホルダ１０Ａにおける電力供給源は、起電力を発生することのできる電池１７である。電池１７としては、たとえば、ボタン型電池等を用いることができる。電池１７を用いると、試料１３への電圧の印加時間を長くできる。なお、ＳＥＭ７０のように、密閉容器７７内を真空にして試料１３を観察する場合は、真空仕様の電池１７を用いる。
【００４３】
配線１２は、基板１１上に形成された金属端子１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆと、金属端子１２ｃ、１２ｄを接続するワイヤ１２ｇと、金属端子１２ｅ、１２ｆを接続するワイヤ１２ｈと、により構成される。金属端子１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆは、基板１１に対して抜け止め加工されることにより、基板１１に固定される。電池１７は、金属端子１２ｃ、１２ｅの間に取り付けられる。なお、配線１２は、必ずしも基板１１の上側に形成する必要はなく、基板１１の下側に形成してビア導体により接続してもよい。
【００４４】
第２実施形態に係る試料ホルダ１０Ａを用いた観察方法は、試料１３への電力の供給のしかたが異なるだけで、その他の工程は第１実施形態と同様である。
【００４５】
第２実施形態では、第１実施形態のように事前に電源用コンデンサ１６に電圧を印加する必要はなく、電池１７をそのまま取り付ければ、簡単に試料１３に電圧を印加できる。電池１７を用いると、簡単な操作により、また長時間の間、試料１３の内部電極３２および誘電体セラミック層３１に電位差を生じさせ、電位のコントラストを観察できる。
【００４６】
［第３実施形態］
第３実施形態は、顕微鏡としてＳＰＭを用い、試料を圧電アクチュエータとした上で、試料へ交流電圧を印加しながら観察する実施形態である。
【００４７】
ＳＰＭとしては、たとえば、原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ。以下、ＡＦＭと呼ぶ）、走査型トンネル顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、表面電位顕微鏡（Ｋｅｌｖｉｎ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）などの種類を挙げられるが、ここでは、ＡＦＭを例に挙げて説明する。
【００４８】
ＡＦＭは、カンチレバーに設けられたプローブと試料との間に働く原子間力により、試料の表面を観察する装置である。図５に示すとおり、ＡＦＭ８０において、試料１３Ｂは試料ホルダ１０Ｂに固定され、試料ホルダ１０Ｂは観察台８８の上に配置される。ＡＦＭ８０全体は、図示しない除振台の上に固定される。
【００４９】
試料１３Ｂ上をプローブ８３で走査したとき、試料１３Ｂとプローブ８３との間に生ずる原子間力の変化にともない、カンチレバー８４の撓み量が変化する。レーザ光源８１から出力されたレーザビーム８２は、カンチレバー８４上で反射し、光センサー８５に入射される。この光センサー８５によりカンチレバー８４の撓み量を読み取るとともに、撓み量が一定となるように、試料１３Ｂの上下の位置座標が上下駆動機構８６により制御される。この上下駆動機構８６を制御する駆動電圧をモニタすることで、試料１３Ｂの観察画像が得られる。
【００５０】
試料１３Ｂの表面に発生している電位差に応じて、試料１３Ｂとプローブ８３との間に生ずる原子間力も異なるので、ＡＦＭ８０によっても、試料１３Ｂの表面の電位差を観察できる。さらにＡＦＭ８０では、試料１３Ｂの表面の凹凸などの形状変化も観察できる。
【００５１】
図６に、第３実施形態の特徴である試料ホルダ１０Ｂを示す。試料ホルダ１０Ｂは、複数の導体の間に絶縁体のある構造を含む電子部品を試料１３Ｂとし、この試料１３Ｂを固定するための基板１１と、試料１３Ｂの導体に電圧を印加するための電力供給源と、試料１３Ｂの導体と電力供給源とを電気的に接続するための配線１２と、を備える。電力供給源および配線１２は、いずれも基板１１に設けられる。
【００５２】
基板１１は、第１実施形態と同様に、絶縁性を有する板状の基材である。
【００５３】
試料１３Ｂとする圧電アクチュエータは、印加された電圧により形状が変化する電子部品である。圧電アクチュエータは、圧電層４１と内部電極４２とが交互に複数重ねられ直方体形状に形成される圧電積層体４３と、圧電積層体４３の両端面に形成される１対の外部電極４４と、を備える。内部電極４２は圧電層４１を間に挟むように対向して配置される。対向した内部電極４２の一方は１対の外部電極４４のうちの一方に接続され、対向した内部電極４２の他方は１対の外部電極４４のうちの他方に接続される。ここで、圧電層４１が前述した試料１３Ｂの絶縁体に相当し、内部電極４２が前述した試料１３Ｂの導体に相当する。なお、圧電層４１の抵抗値は、１０12Ω〜１０14Ωである。
【００５４】
試料１３Ｂは、圧電アクチュエータの一部が除去された後、研磨加工されたものである。この研磨加工により、試料１３Ｂは、内部電極４２および圧電層４１の露出した露出面４５を有する。露出面４５は、圧電積層体４３の端面と直交する方向であって、かつ、内部電極４２および圧電層４１の積層方向に沿う方向に形成される。
【００５５】
電力供給源は、起電力を発生することのできる電池１７である。電池１７そのものは第２実施形態と同じ直流電源であるが、第３実施形態では、電池１７と試料１３Ｂとの間に、インバータ１８が挿入される。
【００５６】
配線１２は、基板１１上に形成された金属端子１２ｉ、１２ｊ、１２ｋ、１２ｍにより構成される。配線１２により、電池１７、インバータ１８および試料１３Ｂが電気的に接続される。
【００５７】
試料ホルダ１０Ｂでは、インバータ１８により電池１７の直流電圧が交流電圧に変換され、交流電圧が試料１３Ｂに印加される。この試料ホルダ１０ＢをＡＦＭ８０の観察台８８に配置すれば、試料１３Ｂの表面の電位差を観察するとともに、電位の極性が交互に入れ変わる様子も観察できる。また、試料１３Ｂである圧電アクチュエータは、印加された交流電圧により、周期的な形状変化が起きるので、試料１３Ｂの表面における時間ごとの形状変化も観察できる。
【００５８】
試料ホルダ１０Ｂに関するその他の構成については、第１実施形態または第２実施形態と同様である。また、第３実施形態に係る試料ホルダ１０Ｂを用いた観察方法は、顕微鏡がＳＥＭ７０ではなくＳＰＭであるという点が異なるだけで、それぞれの工程は、第１実施形態または第２実施形態と同様である。
【符号の説明】
【００５９】
１０、１０Ａ、１０Ｂ：試料ホルダ
１１：基板
１２：配線
１３：試料
１４：はんだ
１６：電源用コンデンサ（電力供給源）
１７：電池（電力供給源）
１８：インバータ
１９：電源用コンデンサ１６の外部電極
３１：誘電体セラミック層（絶縁体）
３２、４２：内部電極（導体）
３３：セラミック積層体
３４、４４：外部電極
３５、４５：露出面
４１：圧電層（絶縁体）
４３：圧電積層体
７０：走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
７７：密閉容器
７８、８８：観察台
８０：原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）
８６：上下駆動機構
【図１】
2014049430.tif 000003
【図２】
2014049430.tif 000004
【図３】
2014049430.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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