(57)【要約】【課題】試料ホルダーの胴体とスタンドを結合させることで、簡便で且つ速かに試料を装着し、試料の表面を観察できるように試料を固定する。【解決手段】本発明の一例に関する試料の表面観察に用いられる試料ホルダーは、胴体と、前記胴体の一端に形成され、試料を固定する試料装着部と、前記胴体の内部に位置する弾性手段と、前記胴体と着脱可能なスタンドとを含み、前記スタンドは、前記スタンドの下部をなすベース部と、前記ベース部の上面に突設され、前記試料装着部の少なくとも一部が挿入可能な貫通溝が形成されている締結部とを含み、前記試料装着部は、前記試料装着部の端部に位置して、前記試料の一側面を固定する第１のグリップ部と、前記弾性手段と連結されて移動可能であり、前記弾性手段の弾性を用いて、前記試料の他側面を固定する第２のグリップ部とを含む。【選択図】  図４
2015056394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴体(100)と、
前記胴体(100)の一端に設けられ、試料(11)を固定する試料装着部(110)と、
前記胴体(100)の内部に位置する弾性手段(120)と、
前記胴体(100)と着脱可能なスタンド(200)とを含み、
前記スタンド(200)は、
前記スタンド(200)の下部をなすベース部(210)と、
前記ベース部(210)の上面に突設され、前記試料装着部(110)の少なくとも一部が挿入可能な貫通溝(222)が設けられている締結部(220)とを含み、
前記試料装着部(110)は、
前記試料装着部(110)の端部に位置して、前記試料(11)の一側面を固定する第１のグリップ部(112)と、
前記弾性手段(120)と連結されて移動可能であり、前記弾性手段(120)の弾性を用いて、前記試料(11)の他側面を固定する第２のグリップ部(114)とを含み、
前記胴体(100)が前記スタンド(200)に締結され、前記貫通溝(222)に前記試料装着部(110)の少なくとも一部が挿入される場合、前記第２のグリップ部(114)が移動して前記弾性手段(120)を圧縮し、前記第１のグリップ部(112)と前記移動した第２のグリップ部(114)との間に、第１の空間が形成され、
前記第１の空間に前記試料(11)を装着した後、前記胴体(100)を前記スタンド(200)から分離する場合、前記分離による弾性手段(120)の弾性によって前記第２のグリップ部(114)が移動し、前記移動した第２のグリップ部(114)が、前記試料(11)の他側面を固定すること
を特徴とする試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項２】
前記試料(11)の表面が外部に向かうように、前記試料(11)が前記第１の空間に固定され、走査電子顕微鏡を用いて、前記固定した試料(11)の表面を観察することを特徴とする請求項１に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項３】
更に、前記締結部(220)と連結され、係止突起(225)が形成された係止部材(224)を含み、前記係止突起(225)は、前記締結部(220)に設けられた前記貫通溝(222)の少なくとも一部を閉塞することを特徴とする請求項１に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項４】
前記第２のグリップ部(114)には、外部に突出した段差(117)が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項５】
前記胴体(100)が前記スタンド(200)に締結され、前記貫通溝(222)に前記試料装着部(110)の少なくとも一部が挿入される場合、前記第２のグリップ部(114)に形成された段差(117)が、前記係止突起(225)に係止して、前記第２のグリップ部(114)が移動されることを特徴とする請求項４に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項６】
更に、前記胴体(100)の他端に設けられる取っ手部(130)を含むことを特徴とする請求項１に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項７】
前記スタンド(200)は、更に、
前記ベース部(210)の上面に突設される支持台(230)を含み、
前記支持台(230)の上面に、前記取っ手部(130)の少なくとも一部が据置されることを特徴とする請求項６に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項８】
前記支持台(230)は、その上面に設けられ、外部に突出した形状からなる固定突起(233)を含むことを特徴とする請求項７に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項９】
前記取っ手部(130)は、内部に引込まれた形状からなる固定溝(132)を含み、
前記取っ手部(130)の固定溝(132)を、前記支持台(230)の固定突起(230)に結合させる場合、前記胴体(100)が、前記スタンド(200)に固定されることを特徴とする請求項８に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項１０】
前記支持台(230)は、
前記支持台(230)の下部をなす支持台受止部(231)と、
外部に突出したレバー(234)が設けられ、前記支持台受止部(231)と支持台ねじ(230a)によって結合され、前記支持台ねじ(230a)を中心に、所定の角度内で回転可能な支持台上部(232)とを含み、
前記レバー(234)に押圧する力が与えられる場合、
前記レバー(234)に与えられる力によって、前記支持台上部(232)が、前記支持台ねじ(230a)を中心に回転しながら、下降し、
前記下降した支持台上部(232)を用いて、前記スタンド(200)に締結された前記胴体(100)を、前記スタンド(200)から分離することを特徴とする請求項７に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項１１】
前記支持台(230)は、更に、
前記支持台受止部(231)と前記支持台上部(232)とを連結する弾性部(236)を含み、
前記レバー(234)を押圧する力が解除される場合、前記弾性部(236)の弾性によって、前記支持台上部(232)が、前記支持台ねじ(230a)を中心に回転しながら、上昇することを特徴とする請求項１０に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項１２】
前記スタンド(200)は、更に、
前記ベース部(210)の上面に突設され、前記胴体(100)の少なくとも一部が据置される据置台(240)を含むことを特徴とする請求項１に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項１３】
前記第２のグリップ部(114)は、
前記試料の他側面を固定する平板(115)と、
前記弾性手段と連結されるプッシュロッド(116)とを含むことを特徴とする請求項１に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項１４】
前記試料の一側面と当接する前記第１のグリップ部(112)の一面は、第１の角度で傾斜し、
前記試料の他側面と当接する前記平板(115)の一面は、第２の角度で傾斜したことを特徴とする請求項１３に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項１５】
胴体(100)をスタンド(200)に締結する第１のステップと、
第１の空間に試料(11)を装着する第２のステップと、
前記胴体(100)を前記スタンド(200)から分離する第３のステップとを含み、
前記第１のステップは、
試料装着部(110)の少なくとも一部を貫通溝(222)に挿入するステップと、
第２のグリップ部(114)を移動するステップと、
第１のグリップ部(112)と前記移動した第２のグリップ部(114)との間に、前記第１の空間を形成するステップとを含み、
前記試料装着部(110)は、前記胴体(100)の一端に形成されて、前記試料(11)を固定し、
前記試料装着部(110)は、更に、前記第１のグリップ部(112)と、前記第２のグリップ部(114)とを含み、
前記第１のグリップ部(112)は、前記試料(11)の一側面を固定し、前記第２のグリップ部(114)は、前記試料(11)の他側面を固定し、
前記貫通溝(222)は、ベース部(210)の上面に位置した締結部(220)に設けられ、前記試料装着部(110)の少なくとも一部が挿入可能であり、
前記ベース部(210)は、前記スタンド(200)の下部をなすこと
を特徴とする試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造されたウエハに欠陥があるか否かを判断するために、走査電子顕微鏡でウエハ試料の表面を観察することに用いられる試料ホルダー及びその制御方法に関し、より詳しくは、試料ホルダーの胴体とスタンドを結合させることで、簡便で且つ速かに試料を装着し、試料の表面を観察できるように試料を固定する試料ホルダー及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体素子の製造工程は、拡散工程、酸化工程、金属工程などが繰り返して行われる。これにより、ウエハ上には、様々な種類の材料、例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗなどの金属膜質、窒化膜、酸化膜などの絶縁膜質などが積層される。
【０００３】
多数の積層された膜質において、一部の膜質に異常がある場合、後工程によって形成される半導体装置の動作に異常があり得るので、このような異常可否を正確で且つ効果的に分析、検証する技術が求められる。
【０００４】
半導体素子の更なる集積化に伴い、微細な原因で半導体素子に異常が生じることがあり、半導体装置に生じられる不良を分析することに伴う難しさが更に加重されている。
【０００５】
ウエハに形成された膜やパターンの分析及び検証のために、透過電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope：TEM)、または、走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope：SEM)のような装備が利用される。
【０００６】
透過電子顕微鏡は、電子ビームを試料に照射して透過された電子ビームにより映像を得、回折した電子ビームを介して得られた回折図形(Diffraction Pattern)により像の結晶構造を解析する装備である。
【０００７】
走査電子顕微鏡は、電子銃を用いて、加速エネルギー(normal〜３０ＫＶ)を有する電子流を発し、各種の電子系レンズ、絞りなどを用いて、電子ビームの焦点を形成する。このように形成された電子ビームを、観察しようとする対象サンプルに走査し、倍率を調節する。対象サンプルから形成された２次電子、後方散乱電子、透過電子、特性Ｘ−ｒａｙなどを検出すると、対象サンプルの表面を観察し、その特性を分析することができる。
【０００８】
走査電子顕微鏡は、基本的に、電子カラム(Electron Column)、サンプルチャンバ(Sample Chamber)、真空ポンプ、真空計、電子カラムを制御するための各種の制御部、画像処理システムなどを含む。電子カラムは、電子銃、レンズ、絞り、信号検出器などを含み、真空ポンプは、大気のガス分子による電子ビームの散乱、放電、汚染などの各種の障害を除去するための超高真空を形成する構成である。
【０００９】
走査電子顕微鏡の電子銃は、熱電子銃、冷陰極電界放出銃(CFE-Gun)、ショトキー放出銃(SFE-Gun)などがあり、電子銃の種類により、走査電子顕微鏡の性能及び構成が大きく異なる。一般に、CFE-GunとSFE-Gunを用いる走査電子顕微鏡をFE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope)とし、熱電子銃を使用することをNormal SEMとする。
【００１０】
レンズは大きく、収束レンズと対物レンズとの２つに区分される。収束レンズは、電子銃から放出された電子ビームを１次に収束して最初の焦点を形成し、サンプルに達する走査電流量(Probe Current)などを制御し、通常、１〜２つから構成される。対物レンズは、収束レンズで形成された電子ビームが、対象サンプルに正しく焦点が合うように調節する構成であって、対象サンプルに走査される電子ビームの走査面積を制御して、倍率を形成させる走査コイルが共に構成される。
【００１１】
絞りは、固定型絞りと、孔のサイズを可変して使用することができる可変型絞りとから構成される。複数の固定型絞りは、メーカの設計上の構造により、電子カラム内に用途別に位置する。可変型絞りは、一般的に、対物レンズ絞りと称し、対物レンズ上に位置して、対物レンズに流入されるビームの電流量制御、焦点サイズの調節、及び各種の収差を減らす機能を果たす。
【００１２】
電子カラムから各分析目的による加速電圧を有する電子ビームが焦点形成及び縮小して、対象サンプルに走査されると、対象サンプルの固有特性により、２次電子と入射ビームとが後方散乱された信号(BSE)が発生する。この信号を２次電子検出器、又は、ＢＳＥ検出器で捕集及び増幅して、信号量によるコントラスト 及び明るさを与え、映像を処理すると、表面の形態学的な映像を、モニタで拡大観察することができる。また、入射ビームが対象サンプルに衝突するに際して発生する各元素の特性Ｘ−Ｒａｙを検出(EDXS)すると、定性及び定量の分析データを得ることができる。また、用途により、透過電子検出器(STEM)を取り付けると、対象サンプルの構造分析など、様々な応用をすることができる。
【００１３】
図１は、Out-Lens及びSemi-In-Lens タイプのFE-SEMを示す図であり、図２は、本発明が適用可能なIn-LensタイプのFE-SEMを示す図である。FE-SEMは、半導体、ディスプレイ(LCD、LED、OLEDなど)、太陽光、各種のナノ素材、生物、医学、電子、機械、物理、化学素材分野、各種の材料、及び素材研究分野などの様々な分野で活用可能である。図１及び図２に示されているFE-SEMは、電子銃３１と、ビームモニタ絞り３２と、第１の収束レンズ３３、エアロックバルブ３４、対物可動絞り３５と、第２の収束レンズ３６と、偏向コイル３７と、ＥＸＢ３８と、対物レンズ３９と、２次電子検出器４５とから構成される。図２のIn-LensタイプのFE-SEMは、対物レンズコイル４０と、ビームブランキング４１とを更に含み、暗視野STEM検出器４２と、明視野絞り４３と、明視野STEM検出器４４とが追加されてもよい。図２に示しているOut-Lens及びSemi-In-LensタイプのFE-SEMの場合は、試料１１が対物レンズの下に位置し、作業距離(WD)が長く、サイズの大きいサンプルを観察することができるというメリットがあるが、作業距離が遠いため、映像分解能が低下することになる。これに対して、本発明が適用される図３のIn-LensタイプのFE-SEMの場合は、試料１１が対物レンズの内部に位置し、作業距離が短く、サイズの小さいサンプルだけを観察することができるが、超高分解能の映像を得ることができる。
【００１４】
一方、従来には、図３に示しているように、テープや接着剤１２を用いて、試料１１を固定する方式が利用されている。前記テープは、伝導性のあるカーボンテープ、銅テープ、アルミテープなどが用いられ、前記接着剤としては、銀ペースト、カーボンペーストなどの伝導性のある液体状態の接着剤が用いられる。
【００１５】
しかし、テープを用いる従来方式では、試料観察に際して、テープの接着剤弾性により試料固定が不安定となり、接触抵抗により電子帯電が高くなって、映像が流れる現象が発生し、また、映像の歪み及びＣＤ(Critical Dimension)に変形が発生することがあるという問題点があった。また、試料観察に際して、電子を押し出す干渉現象を誘発し、試料を数万倍以上拡大しなければならないため、テープの微細な変形が拡大映像に大きい影響を与え、感知される信号にノイズが混ぜて、不鮮明な映像が得られるという問題点があった。また、テープの接着不良により、試料が走査電子顕微鏡の真空チャンバから分離される場合が頻繁に発生し、試料の観察後に試料を除去又は収去する場合に、テープにより試料が損傷する場合が頻繁に発生するという問題点があった。
【００１６】
接着剤を用いる従来の方式では、接着剤を試料に付着し、少なくとも２０分程度乾燥してから、観察をすることができるので、作業時間が遅延し、液体状態の接着剤により試料が汚染され、精密な映像を獲得しにくいという問題点があった。また、液体状態の接着剤が完全に乾燥しない場合は、試料チャンバが汚染して、観察領域に Hydro-carbon などのGas蒸着現象が発生され、これにより、観察パターンの今タミネーション現象が増加するという問題点があった。また、試料の観察後に試料を除去又は収去する場合に、接着剤によって試料が損傷する場合が頻繁に発生するという問題点があった。
【００１７】
これにより、簡便で且つ容易な方式で試料を固定することができ、鮮明できれいな観察結果を得られる試料ホルダーの開発が要求されている実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】大韓民国公開特許公報第１０-２００９-００２２７４５号
【特許文献２】大韓民国公開実用新案公報第２０-１９９９-００２７７９２号
【特許文献３】大韓民国公開特許公報第１０-２００８-００７５６８２号
【特許文献４】大韓民国公開特許公報第１０-２００９-００９６１６７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、前記のような従来の問題点を解決するために案出したものであって、製造されたウエハに欠陥があるか否かを判断するために、走査電子顕微鏡でウエハ試料の表面を観察することに用いられる試料ホルダーにおいて、試料ホルダーの胴体とスタンドを結合することにより、簡便で且つ速かに試料を装着し、試料の表面が観察できるように試料を固定する試料ホルダー及びその制御方法を、ユーザに提供することにその目的がある。
【００２０】
具体的に、本発明は、試料ホルダーの胴体とスタンドを締結して、試料を装着し、胴体とスタンドを分離して、試料を固定することにより、ワンタッチ方式で容易で且つ効率よく試料を固定することができる試料ホルダーを、ユーザに提供することにその目的がある。
【００２１】
また、本発明は、試料に変形を与えることなく、試料を固定することにより、鮮明で且つ精密な拡大映像を得られる試料ホルダーを、ユーザに提供することにその目的がある。
【００２２】
一方、本発明で解決しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限することなく、言及していない他の技術的課題は、下記の記載から、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって、明確に理解されるだろう。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上述した課題を実現するための本発明の一例に関する試料の表面観察に用いられる試料ホルダーは、胴体と、前記胴体の一端に設けられ、試料を固定する試料装着部と、前記胴体の内部に位置する弾性手段と、前記胴体と着脱可能なスタンドとを含み、前記スタンドは、前記スタンドの下部をなすベース部と、前記ベース部の上面に突設され、前記試料装着部の少なくとも一部が挿入可能な貫通溝が形成されている締結部とを含み、前記試料装着部は、前記試料装着部の端部に位置して、前記試料の一側面を固定する第１のグリップ部と、前記弾性手段と連結されて移動可能であり、前記弾性手段の弾性を用いて、前記試料の他側面を固定する第２のグリップ部とを含み、前記胴体が前記スタンドに締結され、前記貫通溝に前記試料装着部の少なくとも一部が挿入される場合、前記第２のグリップ部が移動して前記弾性手段を圧縮し、前記第１のグリップ部と前記移動した第２のグリップ部との間に、第１の空間が形成され、前記第１の空間に前記試料を装着した後、前記胴体を前記スタンドから分離する場合、前記分離による弾性手段の弾性によって前記第２のグリップ部が移動し、前記移動した第２のグリップ部が、前記試料の他側面を固定することを特徴とする。
【００２４】
また、前記試料の表面が外部に向かうように、前記試料が前記第１の空間に固定され、走査電子顕微鏡を用いて、前記固定した試料の表面を観察する。
【００２５】
更に、前記締結部と連結され、係止突起が形成された係止部材を含み、
前記係止突起は、前記締結部に設けられた前記貫通溝の少なくとも一部を閉塞する。
【００２６】
また、前記第２のグリップ部には、外部に突出した段差が設けられている。
【００２７】
更に、前記胴体が前記スタンドに締結され、前記貫通溝に前記試料装着部の少なくとも一部が挿入される場合、前記第２のグリップ部に形成された段差が、前記係止突起に係止して、前記第２のグリップ部が移動される。
【００２８】
更に、前記胴体の他端に設けられる取っ手部を含む。
【００２９】
前記スタンドは、更に、前記ベース部の上面に突設される支持台を含み、前記支持台の上面に、前記取っ手部の少なくとも一部が据置される。
【００３０】
更に、前記支持台の上面に設けられ、外部に突出した形状からなる固定突起を含む。
【００３１】
また、前記取っ手部は、内部に引込まれた形状からなる固定溝を含み、前記取っ手部の固定溝を、前記支持台の固定突起に結合させる場合、前記胴体が、前記スタンドに固定される。
【００３２】
前記支持台は、前記支持台の下部をなす支持台受止部と、外部に突出したレバーが設けられ、前記支持台受止部と支持台ねじによって結合され、前記支持台ねじを中心に、所定の角度内で回転可能な支持台上部とを含み、前記レバーに押圧する力が与えられる場合、前記レバーに与えられる力によって、前記支持台上部が前記支持台ねじを中心に回転しながら、前記支持台上部が下降し、前記下降した支持台上部を用いて、前記スタンドに締結された前記胴体を前記スタンドから分離する。
【００３３】
前記支持台は、更に、前記支持台受止部と前記支持台上部とを連結する弾性部を含み、前記レバーを押圧する力が解除される場合、前記弾性部の弾性によって、前記支持台上部が前記支持台ねじを中心に回転しながら、前記支持台上部が上昇する。
【００３４】
前記スタンドは、前記ベース部の上面に突設され、前記胴体の少なくとも一部が据置される据置台を含む。
【００３５】
前記第２のグリップ部は、前記試料の他側面を固定する平板と、前記弾性手段と連結されるプッシュロッドとを含む。
【００３６】
前記試料の一側面と当接する前記第１のグリップ部の一面は、第１の角度で傾斜し、前記試料の他側面と当接する前記平板の一面は、第２の角度で傾斜している。
【００３７】
一方、上述した課題を実現するための本発明の一例に関する試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの制御方法は、胴体をスタンドに締結する第１のステップと、第１の空間に試料を装着する第２のステップと、前記胴体を前記スタンドから分離する第３のステップとを含み、前記第１のステップは、試料装着部の少なくとも一部を貫通溝挿入するステップと、第２のグリップ部を移動するステップと、第１のグリップ部と前記移動した第２のグリップ部との間に、前記第１の空間を形成するステップとを含み、前記試料装着部は、前記胴体の一端に形成され、前記試料を固定し、前記試料装着部は、更に、前記第１のグリップ部と、前記第２のグリップ部とを含み、前記第１のグリップ部は、前記試料の一側面を固定し、前記第２のグリップ部は、前記試料の他側面を固定し、前記貫通溝は、ベース部の上面に位置した締結部に設けられ、前記試料装着部の少なくとも一部が挿入可能であり、前記ベース部は、前記スタンドの下部をなすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、製造されたウエハに欠陥があるか否かを判断するために、走査電子顕微鏡でウエハ試料の表面を観察することに用いられる試料ホルダーにおいて、試料ホルダーの胴体とスタンドを結合することにより、簡便で且つ速かに試料を装着し、試料の表面が観察できるように試料を固定する試料ホルダー及びその制御方法を、ユーザに提供することができる。
【００３９】
具体的に、本発明は、試料ホルダーの胴体とスタンドを締結して、試料を装着し、胴体とスタンドとを分離して、試料を固定することにより、ワンタッチ方式で容易で且つ効率よく試料を固定することができる試料ホルダーを、ユーザに提供することができる。
【００４０】
また、本発明は、試料に変形を与えることなく、試料を固定することにより、鮮明で且つ精密な拡大映像を得られる試料ホルダーを、ユーザに提供することができる。
【００４１】
一方、本発明で得られる効果は、以上で言及した効果に制限することなく、言及しない他の効果は、下記の記載から本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって、明確に理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
本明細書で添付する下記の図面は、本発明の好適な一実施形態を例示することであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想を更に理解させるものであり、本発明は、そのような図面に記載した事項に限定して解析してはいけない。
【図１】図１は、Out-Lens及びSemi-In-LensタイプのFE-SEMを示す図である。
【図２】図２は、In-LensタイプのFE-SEMを示す図である。
【図３】図３は、従来のテープ類や接着剤類を用いて試料を固定する、試料ホルダーの一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの胴体とスタントが締結される前の状態を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの胴体とスタンドが締結した状態を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの胴体の結合関係を示す分解図である。
【図７】図７は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの胴体に対する側面断面図である。
【図８】図８は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの第２のグリップ部の分解図である。
【図９】図９は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーのスタンドの結合関係を示す分解図である。
【図１０】図１０は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーのスタンドに対する側面断面図である。
【図１１】図１１は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの締結部の分解図である。
【図１２】図１２は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの支持台の分解図である。
【図１３】図１３は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの胴体とスタントが締結される前の状態を示す側面図である。
【図１４】図１４は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの胴体とスタントが締結した状態を示す側面図である。
【図１５】図１５は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの胴体とスタンドが分離して、試料を固定した状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、図面を参照して、本発明の望ましい実施形態について説明する。また、以下で説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載した本発明の内容を限定することではなく、本実施形態で説明される構成全体が、本発明の解決手段として必須的であるとは言えない。
【００４４】
通常の半導体素子の製作工程において、試料ホルダーは、走査電子顕微鏡を用いたウエハの分析及び検査に際して、試料を固定するための必須装置である。
【００４５】
しかし、従来のテープや接着剤を用いて試料を固定する方式は、拡大映像にノイズを発生させて、精密で且つ鮮明な映像を得ることに困難さがあり、煩わしくて時間がかかるという問題点があった。
【００４６】
また、従来のスクリュー装置を用いて試料を固定する方式は、試料に損傷を与えることがあり、作業性が劣化するという問題点があった。
【００４７】
本発明は、簡便で且つ容易に試料を固定して、効率的な半導体素子の製作工程を提供する試料ホルダーを提案する。更には、鮮明で且つ精密な拡大映像を得ることができ、半導体素子の不良率を低減する試料ホルダーを提案する。
【００４８】
以下では、本発明が提案する試料の表面観察に用いられる試料ホルダー１０を具体的に説明する。
【００４９】
＜試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの構成＞
【００５０】
以下では、図４及び図５を参照して、本発明の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー１０の全体的な構成について説明する。図４は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの胴体とスタンドが締結される前の状態を示す斜視図であり、図５は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの胴体とスタンドが締結した状態を示す斜視図である。
【００５１】
図４及び図５を参照すると、本発明の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー１０は、大きく、胴体１００と、スタンド２００とを含む。 
【００５２】
胴体１００は、試料１１を安定して固定する試料装着部１１０を含み、ユーザは、試料装着部１１０に固定した試料１１を、走査電子顕微鏡を用いて観察する。また、胴体１００は、ユーザの把持のための取っ手部１３０を含み、前記試料装着部１１０と取っ手部１３０を連結する結合部材１４０と、ハウジング１２４とを更に含む。
【００５３】
スタンド２００は、胴体１００と着脱可能である。スタンド２００が胴体１００と締結される場合、胴体１００の試料装着部１１０に試料１１を装着することができる。胴体１００と締結されたスタンド２００が、胴体１００から分離される場合、胴体１００の試料装着部１１０に試料１１を固定することができる。
【００５４】
スタンド２００は、締結部２２０を含み、前記締結部２２０には、試料装着部１１０の少なくとも一部が挿入される溝が設けられている。また、スタンド２００は、胴体１００の取っ手部１３０が据置可能な支持台２３０を含み、結合部材１４０やハウジング１２４の一部が据置可能な据置台２４０を、更に含むことができる。
【００５５】
以下では、胴体１００とスタンド２００とから構成される、本発明の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー１０の具体的な構成について説明する。
【００５６】
まず、図６〜図８を参照して、本発明の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー１０を構成する胴体１００の構成について詳述する。図６は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの胴体の結合関係を示す分解図であり、図７は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの胴体に関する側面断面図である。
【００５７】
本発明の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー１０の胴体１００は、長さ方向に長い管状からなり、試料装着部１１０と、弾性手段１２０と、取っ手部１３０と、結合部材１４０とを含む。但し、図６及び図７に示されている構成要素が必須的ではなく、それよりも多い構成要素、又は、少ない構成要素を有する胴体１００が具現されることもできる。以下、前記の構成要素について、順に説明する。
【００５８】
試料装着部１１０は、胴体１００の一端に設けられることができる。本発明が適用される走査電子顕微鏡は、試料１１を拡大観察するので、試料１１を強固に固定することが非常に重要である。試料１１の精密な観察のために、試料装着部１１０は試料１１を装着し、装着した試料１１を強固に固定することができる。試料装着部１１０には、試料１１の両側面が固定されるので、試料１１の表面部分が上向きとなり、ユーザは、走査電子顕微鏡を用いて、試料１１の表面を観察することができる。
【００５９】
試料装着部１１０は、固定した第１のグリップ部１１２と、移動可能な第２のグリップ部１１４とを含む。前記第２のグリップ部１１４は、平板１１５と、プッシュロッド１１６とを含む。試料装着部１１０が開放されて、第１のグリップ部１１２と第２のグリップ部１１４との間に、第１の空間が形成され、前記第１の空間に試料１１が装着される場合、第１のグリップ部１１２と第２のグリップ部１１４とを用いて、前記試料１１を固定することができる。
【００６０】
第１のグリップ部１１２は、試料装着部１１０の端部に固定されており、図４及び図５に示されているように、試料装着部１１０と一体に設けられることができる。前記第１のグリップ部１１２を用いて、試料１１の一側面を固定することができる。 試料の一側面と当接する第１のグリップ部１１２の一面は、試料１１を容易に固定することができるように、傾斜した形状となり、一例として、６０゜の角度で傾斜するように形成されることができる。
【００６１】
第２のグリップ部１１４は、連結手段１２２により、弾性手段１２０と連結されており、外力によって、移動されることができる。前記第２のグリップ部１１４を用いて、試料１１の他側面を固定することができる。
【００６２】
第１のグリップ部１１２が試料１１の一側面を固定し、第２のグリップ部１１４は、試料１１の他側面を固定するので、試料１１の表面が上向きになる。それで、ユーザは、走査電子顕微鏡に試料装着部１１０を結合して、試料１１の表面を観察することができる。
【００６３】
一方、試料装着部１１０の第２のグリップ部１１４に関する具体的な構成を説明するために、まず、図８について説明する。図８は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの第２のグリップ部の分解図である。
【００６４】
図８に示しているように、第２のグリップ部１１４は、平板１１５と、プッシュロッド１１６とが、第２のグリップ部ねじ１１４аによって結合構成される。
【００６５】
第２のグリップ部１１４を構成する平板１１５は、図８に示しているように、フラット状の方形状からなる。但し、本発明に適用される平板１１５の構成が、前記形状に限られることではなく、様々な形状に変形可能である。
【００６６】
第２のグリップ部１１４の平板１１５は、試料１１の１側面に接触して、試料１１を固定することができる。平板１１５と試料１１が接触する前記側面は、試料１１を容易に固定するように、傾斜した形状からなり、一例として、６０゜の角度で傾斜した形状を有する。平板１１５には、平板嵌合溝１１５аが設けられており、前記平板嵌合溝１１５аは、上部が下部よりも大きく形成されることができる。平板嵌合溝１１５аは、プッシュロッド１１６の第１のプッシュロッド嵌合溝１１６аと嵌合して、平板１１５とプッシュロッド１１６とを結合することができる。
【００６７】
第２のグリップ部１１４を構成するプッシュロッド１１６は、図８に示されているような形状からなる。但し、本発明に適用可能なプッシュロッド１１６の構成が、前記形状に限られることではなく、様々な形状に変形可能である。
【００６８】
プッシュロッド１１６の端部には、第１のプッシュロッド嵌合溝１１６аが設けられている。第１のプッシュロッド嵌合溝１１６аは、平板１１５の平板嵌合溝１１５аと嵌合し、第１のプッシュロッド嵌合溝１１６аと平板嵌合溝１１５аに、第２のグリップ部ねじ１１４аのような結合装置を差し込んで、平板１１５とプッシュロッド１１６とを結合することができる。プッシュロッド１１６の他側端部には、第２のプッシュロッド嵌合溝１１６ｂが設けられている。第２のプッシュロッド嵌合溝１１６ｂには、連結手段１２２の一端に形成された連結手段嵌合突起１２２аが挿入されることができ、第２のプッシュロッド嵌合溝１１６ｂに連結手段嵌合突起１２２аが挿入されて、第２のグリップ部１１４と連結手段１２２とが互いに結合されることができる。
【００６９】
プッシュロッド１１６の上部には、外部に突出した段差１１７が設けられている。段差１１７は、貫通溝２２２の一部を閉塞している係止部材２２４の係止突起２２５と当接可能な高さに形成される。
【００７０】
再度、図６及び図７を参照すると、漏斗状の試料装着部１１０の端部には、溝が設けられており、前記溝に、自然産サファイア材質の尖端部１１９が、瞬間接着剤を用いて接着されている。また、本発明が適用される走査電子顕微鏡にも、漏斗状の空間が形成されていて、試料装着部１１０の端部が挿入されることができ、走査電子顕微鏡の漏斗状の空間の尖端も、サファイア材質からなっている。走査電子顕微鏡に試料装着部１１０の端部が挿入される場合、前記サファイア材質の尖端部１１９と、走査電子顕微鏡のサファイア材質部分とが互いに会うことになる。それで、試料装着部１１０が走査電子顕微鏡から滑ることなく、強固に固定され、試料１１を精密に観察することができるようになる。
【００７１】
一方、弾性手段１２０は、バネのように弾性力を有する構成であって、胴体１００のハウジング１２４内に位置する。弾性手段１２０の一側は、結合部材１４０の一端に形成された結合部材嵌合部１４０аに連結されており、弾性手段１２０の他側は、第２のグリップ部１１４と連結されることができる。
【００７２】
図６及び図７に示しているように、弾性手段１２０の他側と第２のグリップ部１１４との間には、連結手段１２２が介在している。連結手段１２２の一端には、連結手段嵌合突起１２２аが設けられており、連結手段嵌合突起１２２аは、前記プッシュロッド１１６の第２のプッシュロッド嵌合溝１１６ｂに挿入されることができる。連結手段１２２の他端は、弾性手段１２０と直接又は間接的に連結されている。
【００７３】
このように、第２のグリップ部１１４は、弾性手段１２０と互いに連結されているので、第２のグリップ部１１４に外力が加えられる場合、第２のグリップ部１１４は、前後に移動可能である。即ち、第２のグリップ部１１４の一部が外力によって力を受ける場合、弾性手段１２０が圧縮されて第２のグリップ部１１４が後方に移動し、第１の空間を形成する。前記第２のグリップ部１１４の一部に加えられた外力が除去される場合、弾性手段１２０の弾性により、第２のグリップ部１１４は、再度、原位置に移動することになる。
【００７４】
一方、取っ手部１３０は、試料装着部１１０の反対側である胴体１００の他端に設けられる。取っ手部１３０は、ユーザが容易に胴体１００を把持できるように、ゴムやプラスチック材質からなり、取っ手部１３０の表面は、容易な把持のため、凹凸状からなっている。
【００７５】
取っ手部１３０には、内部に引込まれた形状の固定溝１３２を含むことができ、前記固定溝１３２は、支持台２３０の固定突起２３３と結合されることができる。
【００７６】
一方、結合部材１４０は、胴体１００の取っ手部１３０と、ハウジング１２４とを連結し、管状に形成される。このような結合部材１４０は、本発明が適用される走査電子顕微鏡の規格により、適切な長さと厚さからなる。 
【００７７】
結合部材１４０の一端には、結合部材嵌合部１４０аが設けられている。結合部材嵌合部１４０аは、弾性手段１２０を取り囲むハウジング１２４に連結されることができ、着脱自在に設けられる。結合部材嵌合部１４０аは、走査電子顕微鏡のチャンバが真空状態を維持できるように、空気を遮断する役目をする。また、結合部材１４０とハウジング１２４との連結端には、Ｏリング１４４が更に設けられることができ、前記Ｏリング１４４は、走査電子顕微鏡のチャンバが真空状態を維持できるように、外部の空気を遮断する役目をする。
【００７８】
結合部材１４０には、ポジションピン１４２が外部に突出している。ポジションピン１４２は、本発明の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー１０を走査電子顕微鏡に装着するに際して、試料１１が正しく装着されるようにするガイドの役目を果たす。すなわち、ポジションピン１４２が、走査電子顕微鏡に設けられたガイドレールに沿って移動することで、試料１１が走査電子顕微鏡のチャンバ内の正確な位置に装着できるようにする。
【００７９】
本発明の試料の断面観察に用いられる試料ホルダー１０のハウジング１２４は、燐青銅材質の銅系列素材からなる。走査電子顕微鏡を用いることに際して、磁性によって焦点が合わなくないような現象を防止するため、磁化とならない材質を用いる。ハウジング１２４内にある弾性手段１２０も、燐青銅材質からなる。胴体１００内にある部品は、黄銅材質からなることができる。結合部材１４０は、アルミニウム材質を用いることができる。
【００８０】
次に、図９〜図１２を参照して、本発明の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー１０を構成するスタンド２００の構成について、詳述する。図９は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーのスタンドの結合関係を示す分解図であり、図１０は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーのスタンドに対する側面断面図である。
【００８１】
図９及び図１０を参照すると、本発明の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー１０のスタンド２００は、長さ方向に長い直方体状からなり、ベース部２１０と、締結部２２０と、支持台２３０と、据置台２４０とを含む。但し、図９及び図１０に示している構成要素が必須的ではなく、それよりも多い構成要素、又は、少ない構成要素を有するスタンド２００の具現も可能である。以下、前記構成要素について、順に説明する。
【００８２】
ベース部２１０は、スタンド２００の下部をなし、スタンド２００を支持する構成であって、図９及び図１０に示しているように、直方体状に形成されることができる。但し、本発明のベース部２１０は、図９及び図１０の形状に限られるものではなく、他の形状に変形して形成されることもできる。
【００８３】
ベース部２１０の上面と下面は、地面で安定した作業が行えるように、フラットに形成されており、ベース部２１０の上面には、締結部２２０、支持台２３０、据置台２４０などのスタンド２００の主要構成が、突設されている。
【００８４】
ベース部２１０には、締結部２２０と結合される溝２１０а、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄと、支持台２３０と結合される溝２１０ｅ、２１０ｆ、２１０ｇ、２１０ｈが形成されている。前記締結部２２０と結合される溝２１０а、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは、締結部２２０の下端に結合のために設けられた溝と対応して配置されるように設計される。また、前記支持台２３０と結合される溝２１０ｅ、２１０ｆ、２１０ｇ、２１０ｈは、支持台２３０の下端に結合のために設けられた溝と対応して配置されるように設計される。図８に示しているように、前記溝２１０а〜２１０ｈは、下部が上部よりも大きく形成することができる。前記溝２１０а〜２１０ｈに、ねじのような結合装置を差し込んで、ベース部２１０を、締結部２２０や支持台２３０に結合することができる。
【００８５】
一方、締結部２２０は、ベース部２１０の一端の上面に突設されている。具体的には、胴体１００とスタンド２００が締結される場合、胴体１００の試料装着部１１０が位置する部分に、締結部２２０が形成されることができる。
【００８６】
締結部２２０に関する具体的な構成を説明するために、まず、図１１を説明する。図１１は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの締結部の分解図である。
【００８７】
締結部２２０には、貫通溝２２２が設けられており、試料装着部１１０の少なくとも一部が挿入されることができる。締結部２２０に設けられる貫通溝２２２は、試料装着部１１０の挿入に適切な大きさに設計される。締結部２２０の貫通溝２２２に、試料装着部１１０の少なくとも一部が挿入される場合、試料装着部１１０が開放しながら、第１の空間が設けられる。ユーザは、ピンセットなどを用いて、前記第１の空間に試料１１を装着することができる。
【００８８】
図１１に示しているように、締結部２２０の上面に半円形の溝が設けられ、前記半円形の溝は、貫通溝２２２と同一の形状に設けられることができる。これにより、貫通溝２２２に挿入された試料装着部１１０の一部が、締結部２２０の上面に設けられた半円形の溝まで進行することができる。
【００８９】
締結部２２０は、第１の締結部嵌合溝２２０аと、第２の締結部嵌合溝２２０ｂとを含む。第１締結部嵌合溝２２０а及び第２の締結部嵌合溝２２０ｂは、締結部２２０を、後述する係止部材２２４に結合させるために提供される。
【００９０】
係止部材２２４には、締結部２２０に形成された貫通溝２２２の少なくとも一部を閉塞する係止突起２２５が設けられている。試料装着部１１０が貫通溝２２２に挿入される場合、係止部材２２４の係止突起２２５は、プッシュロッド１１６に形成された段差１１７と当接することになる。係止突起２２５と段差１１７とが当接して、第２のグリップ部１１４は、進行が阻止することになり、前記第２のグリップ部１１４は、弾性手段１２０を圧縮して、後方に移動する。それで、前記移動した第２のグリップ部１１４と、固定した第１のグリップ部１１２との間に、第１の空間が形成され、ユーザは、ピンセットなどを用いて、試料１１を前記第１の空間に装着することができる。
【００９１】
また、係止部材２２４は、第１の係止部材嵌合溝２２４аと、第２の係止部材嵌合溝２２４ｂとを有する。第１の係止部材嵌合溝２２４аと第２の係止部材嵌合溝２２４ｂとはそれぞれ、締結部２２０に形成された第１の締結部嵌合溝２２０аと第２の締結部嵌合溝２２０ｂと嵌合し、締結部ねじ２２１а、２２１ｂのような結合装置を差し込んで、締結部２２０と係止部材２２４を結合することができる。
【００９２】
締結部２２０は、その下面に、第３の締結部嵌合溝２２０ｃと、第４の締結部嵌合溝２２０ｄと、第５の締結部嵌合溝２２０ｅと、第６の締結部嵌合溝２２０ｆとが設けられている。前記第３の締結部嵌合溝〜第６の締結部嵌合溝２２０ｃ〜２２０ｆは、ベース部２１０の一端に形成された溝２１０а、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄと嵌合し、ねじのような結合装置が差し込んで、締結部２２０をベース部２１０に結合することができる。
【００９３】
一方、再度、図９及び図１０を参照すると、支持台２３０は、ベース部２１０の他端の上面に突設されている。具体的には、胴体１００とスタンド２００が締結される場合、胴体１００の取っ手部１３０が位置する部分に、支持台２３０が設けられることができる。支持台２３０には、胴体１００の取っ手部１３０が据置されるので、締結部２２０の反対側に支持台２３０が設けられる。ベース部２１０の上面に形成された支持台２３０と締結部２２０との間の間隔は、胴体１００の長さに対応して設計されることができる。また、胴体１００とスタンド２００が締結される場合、胴体１００は、水平をなして据置しなければならない。それで、突出した支持台２３０及び締結部２２０の高さは、胴体１００を水平になるように設計される。
【００９４】
支持台２３０に対する具体的な構成を説明するために、まず、図１２を説明する。図１２は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの支持台の分解図である。
【００９５】
胴体１００の取っ手部１３０を据置する支持台２３０は、図１２に示しているように、支持台受止部２３１と支持台上部２３２とが結合してなる。
【００９６】
支持台受止部２３１には、レバー溝２３１аが設けられており、前記レバー溝２３１аは、支持台上部２３２に設けられている回転溝２３２ａと嵌合して、支持台受止部２３１と支持台上部２３２とを結合することができる。また、支持台受止部２３１には、バネ溝２３１ｂが設けられており、前記バネ溝２３１ｂには、支持台上部２３２と連結される弾性部２３６が連結されることができる。
【００９７】
支持台上部２３２には、回転溝２３２аが設けられており、前記回転溝２３２аは、支持台受止部２３１のレバー溝２３１аと嵌合し、支持台ねじ２３０аのような結合装置を差し込んで、支持台受止部２３１と支持台上部２３２とを結合させることができる。支持台上部２３２は、支持台ねじ２３０аを中心に、一定の角度で回転可能に連結される。
【００９８】
支持台上部２３２の上面には、外部に突出した形状からなる固定突起２３３が設けられている。固定突起２３３は、取っ手部１３０の固定溝１３２と嵌合して、胴体１００がスタンド２００に堅固に締結できるようにする。それで、固定突起２３３は、内部に引込まれた形状の固定溝１３２に対応する形状に設けられることができる。固定突起２３３の形状が、固定溝１３２の形状と同一である必要はなく、固定突起２３３が固定溝１３２に結合可能な構造を有するようにする形状であれば十分である。固定突起２３３と固定溝１３２を形成して結合することで、胴体１００とスタンド２００の締結がより容易で且つ簡便になるという効果がある。
【００９９】
また、支持台上部２３２には、レバー２３４が設けられており、バネのような弾性部２３６が連結されている。レバー２３４は、支持台上部２３２の外部に突設され、ユーザが手で押圧することができる。ユーザがレバー２３４を押圧する場合、支持台上部２３２が支持台ねじ２３０аを中心に、下方に回転しながら下降することになり、これは、支持台２３０に据置された取っ手部１３０を、支持台２３０から分離する。取っ手部１３０が支持台２３０から分離された後、ユーザがレバー２３４を押圧する力を解除すると、弾性部２３６の弾性力によって、支持台上部２３２は原位置に戻る。即ち、ユーザがレバー２３４を押圧する力を解除すると、支持台上部２３２は、支持台ねじ２３０аを中心に、上方に回転しながら原位置に戻ることになる。このように、支持台上部２３２に設けられているレバー２３４を押圧して、取っ手部１３０を支持台２３０から分離することで、胴体１００とスタンド２００との分離がより容易で且つ簡便になる。
【０１００】
支持台受止部２３１は、その下部に、第１の支持台受止嵌合溝２３１ｃと、第２の支持台受止嵌合溝２３１ｄと、第３の支持台受止嵌合溝２３１ｅと、第４の支持台受止嵌合溝２３１ｆとを有する。前記第１の支持台受止嵌合溝〜第４の支持台受止嵌合溝２３１ｃ〜２３１ｆは、ベース部２１０の上面に形成された溝２１０ｅ、２１０ｆ、２１０ｇ、２１０ｈと嵌合し、ねじのような結合装置を差し込んで、支持台２３０とベース部２１０とを結合することができる。
【０１０１】
一方、再度、図９及び図１０を参照すると、据置台２４０は、胴体１００がスタンド２００に締結される場合、胴体１００を支える構成であって、ベース部２１０の上面に突設されている。複数の据置台２４０が設けられることもでき、望ましくは、締結部２２０と支持台２３０との間に設けられる。図９及び図１０では、スタンド２００が２つの据置台２４０を有しているが、本発明の試料ホルダーに適用可能な据置台２４０の個数には、特に制限はない。据置台２４０には、胴体１００の少なくとも一部が据置されるので、締結部２２０、支持台２３０と共に、胴体１００を水平に据置できるように、適切な高さを有して設計されることができる。 
【０１０２】
また、据置台２４０の上面には、半円形の溝が設けられており、胴体１００の一部が、前記半円形の溝に据置されることができる。それで、スタンド２００に締結された胴体１００が容易に分離されず、安定して締結されることができる。据置台２４０に設けられた半円形の溝は、胴体１００の大きさに対応して形成されることができる。胴体１００は、一般に、試料装着部１１０の部分よりも、取っ手部１３０の方が太く形成されるので、据置台２４０が位置した部分により、据置台２４０に設けられた溝の大きさも変わることがある。胴体１００とスタンド２００が締結される場合、胴体１００が水平を維持できるように、締結部２２０に形成された貫通溝２２２の高さ、及び支持台２３０と据置台２４０の高さが設計されなければならない。
【０１０３】
＜試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの動作＞
【０１０４】
本発明の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー１０に試料１１を装着するためには、胴体１００とスタンド２００とを締結しなければならず、装着された試料１１を固定するためには、胴体１００をスタンド２００から分離しなければならない。以下では、図１３〜図１５を参照して、本発明の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー１０の具体的な動作について説明する。 
【０１０５】
まず、図１３は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの胴体とスタンドとが締結される前の状態を示す側面図である。図１３を参照すると、胴体１００とスタンド２００を締結するために、受止部２２０の据置台２４０に、胴体１００の一部を据置させる。据置台２４０の上面には、半円形の溝が設けられているので、円形の管状からなる胴体１００の一部が、前記半円形の溝に据置されることができる。このように、胴体１００の一部を据置台２４０に据置すると、胴体１００の試料装着部１１０は、締結部２２０の貫通溝２２２が形成された位置に置かれることになる。
【０１０６】
胴体１００とスタンド２００を締結する前には、第２のグリップ部１１４は前方に進んで、第１のグリップ部１１２とほぼ当接しているので、試料１１を装着することができない。第２のグリップ部１１４を後方に移動させて、第１のグリップ部１１２と第２のグリップ部１１４との間に試料１１を装着するために、胴体１００を前方に押し込む。
【０１０７】
次に、図１４は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの胴体とスタンドが締結した状態を示す側面図である。図１４を参照すると、締結部２２０に形成された貫通溝２２２に、胴体１００の試料装着部１１０を挿入すると、胴体１００とスタンド２００を締結することができる。試料装着部１１０の一部を貫通溝２２２に挿入する場合、第２のグリップ部１１４に外部に突設された段差１１７は、貫通溝２２２の一部を閉塞している係止部材２２４の係止突起２２５と当接することになる。第２のグリップ部１１４は、連結手段１２２により弾性手段１２０と連結されているので、第２のグリップ部１１４に外力が加えられる場合、第２のグリップ部１１４は移動可能である。それで、試料装着部１１０が前方に移動することにつれ、第２のグリップ部１１４は、弾性手段１２０を圧縮し、後方に移動する。
【０１０８】
試料装着部１１０を貫通溝２２２に十分挿入すると、第２のグリップ部１１４は、更に後方に移動し、第１のグリップ部１１２と第２のグリップ部１１４との間に、試料１１を装着するに足りる第１の空間が形成される。第１の空間が形成された後、取っ手部１３０を、スタンド２００の支持台２３０に据置する。取っ手部１３０には、内部に引込まれた形状の固定溝１３２が設けられており、支持台２３０の上面には、外部に突出した形状からなる固定突起２３３が設けられており、前記固定溝１３２と固定突起２３３とは、互いに対応する形状からなっている。固定溝１３２と固定突起２３３が結合すると、取っ手部１３０と支持台２３０が堅固に結合されるので、胴体１００とスタンド２００の締結がより堅固になる。胴体１００とスタンド２００が締結されると、ユーザは、ピンセットなどを用いて、前記第１の空間に試料１１を装着することができる。第１の空間に装着された試料１１の表面部分が上向きになるので、ユーザは、走査電子顕微鏡を用いて、試料１１の表面を観察することができる。
【０１０９】
次に、図１５は、本発明に適用可能な試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの胴体とスタンドが分離され、試料を固定した状態を示す側面図である。図１５を参照すると、胴体１００をスタンド２００から分離する場合は、ユーザは、取っ手部１３０を取って、支持台上部２３２の外部に突設したレバー２３４を押圧する。ユーザがレバー２３４を押圧する場合、前記レバー２３４に加えられる力によって、支持台上部２３２が下方に回転しながら下降することになる。下降した支持台上部２３２は、支持台２３０に据置された取っ手部１３０を、支持台２３０から容易に分離できるようにする。レバー２３４を押圧して、取っ手部１３０が支持台２３０から分離された場合、ユーザは、取っ手部１３０を取って、ゆっくり胴体１００を後進させて、胴体１００をスタンド２００から分離することができる。
【０１１０】
貫通溝２２２から試料装着部１１０を抜き取る場合、第２のグリップ部１１４の段差１１７と、係止部材２２４の係止突起２２５とが分離されながら、第２のグリップ部１１４の段差１１７に加えられた外力が除去され、弾性手段１２０の弾性によって、第２のグリップ部１１４は、再度前方に移動することになる。それで、第１の空間に装着された試料１１の一側面は、第１のグリップ部１１２によって固定され、第１の空間に装着された試料１１の他側面は、第２のグリップ部１１４によって固定されるので、ユーザは、固定した試料１１を走査電子顕微鏡に適用して、精密な試料１１の表面の拡大映像を得ることができる。
【０１１１】
以上で説明したように、本発明の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー及びその制御方法によると、別のテープや接着剤などを用いることなく、簡単で且つ速かに試料を装着・固定することができる。これにより、本発明の試料の表面観察に用いられる試料ホルダーを、走査電子顕微鏡に適用して試料を観察する場合、鮮明な映像を得ることができ、より精密で正確な観察をすることができる。
【０１１２】
一方、本発明は、また、コンピュータ読取可能な記録媒体に、コンピュータが読み取り可能なコードとして具現することができる。コンピュータ読取可能な記録媒体は、コンピュータシステムにより読み取ることができるデータが格納される全ての種類の記録装置を含む。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ-ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ格納装置などがあり、また、搬送波（例えば、インターネットを通じた伝送）の形態で具現されることも含む。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータが読み取ることが可能なコードが格納され、実行することができる。そして、本発明を具現するための機能的なプログラム、コード及びコードセグメントは、本発明が属する技術分野のプログラマーによって、容易に推論されることができる。
【０１１３】
また、以上のように説明された装置及び方法は、前記で説明された実施例の構成と方法が限定して適用されることではなく、前記実施例は、様々な変形が行われるように、各実施例の全部又は一部が選択的に組み合わせして構成されることもできる。
【符号の説明】
【０１１４】
１０    試料ホルダー
１１    試料
１２    テープや接着剤
３１    電子銃
３２    ビームモニタ絞り
３３    第１の収束レンズ
３４    エアロックバルブ
３５    対物可動絞り
３６    第２の収束レンズ
３７    偏向コイル
３８    ＥＸＢ
３９    対物レンズ
４０    対物レンズコイル
４１    ビームブランキング
４２    暗視野STEM検出器
４３    明視野絞り
４４    明視野STEM検出器
４５    ２次電子検出器
１００    胴体
１１０    試料装着部
１１２    第１のグリップ部
１１４    第２のグリップ部
１１４ａ  第２のグリップ部ねじ
１１５    平板
１１５ａ  平板嵌合溝
１１６    プッシュロッド
１１６ａ  第１のプッシュロッド嵌合溝
１１６ｂ  第２のプッシュロッド嵌合溝
１１７    段差
１１９    尖端部
１２０    弾性手段
１２２    連結手段
１２２ａ  連結手段嵌合突起
１２４    ハウジング
１３０    取っ手部
１３２    固定溝
１４０    結合部材
１４０ａ  結合部材嵌合部
１４２    ポジションピン
１４４    Ｏリング
２００    スタンド
２１０    ベース部
２１０ａ〜ｈ  溝
２２０    締結部
２２０ａ  第１の締結部嵌合溝
２２０ｂ  第２の締結部嵌合溝
２２０ｃ  第３の締結部嵌合溝
２２０ｄ  第４の締結部嵌合溝
２２０ｅ  第５の締結部嵌合溝
２２０ｆ  第６の締結部嵌合溝
２２１ａ、ｂ  締結部ねじ
２２２    貫通溝
２２４    係止部材
２２４ａ  第１の係止部材嵌合溝
２２４ｂ  第２の係止部材嵌合溝
２２５    係止突起
２３０    支持台
２３０ａ  支持台ねじ
２３１    支持台受止部
２３１ａ  第１の支持台受止嵌合溝
２３１ｂ  第２の支持台受止嵌合溝
２３１ｅ  第３の支持台受止嵌合溝
２３１ｆ  第４の支持台受止嵌合溝
２３２    支持台上部
２３２ａ  回転溝
２３３    固定突起
２３４    レバー
２３６    弾性部
２４０    据置台
【図１】
2015056394.tif 000003
【図２】
2015056394.tif 000004
【図３】
2015056394.tif 000005
【図４】
2015056394.tif 000006
【図５】
2015056394.tif 000007
【図６】
2015056394.tif 000008
【図７】
2015056394.tif 000009
【図８】
2015056394.tif 000010
【図９】
2015056394.tif 000011
【図１０】
2015056394.tif 000012
【図１１】
2015056394.tif 000013
【図１２】
2015056394.tif 000014
【図１３】
2015056394.tif 000015
【図１４】
2015056394.tif 000016
【図１５】
2015056394.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月2日(2014.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴体(100)と、
前記胴体(100)の一端に設けられ、試料(11)を固定する試料装着部(110)と、
前記胴体(100)の内部に位置する弾性手段(120)と、
前記胴体(100)と着脱可能なスタンド(200)とを含み、
前記スタンド(200)は、
前記スタンド(200)の下部をなすベース部(210)と、
前記ベース部(210)の上面に突設され、前記試料装着部(110)の少なくとも一部が挿入可能な貫通溝(222)が設けられている締結部(220)とを含み、
前記試料装着部(110)は、
前記試料装着部(110)の端部に位置して、前記試料(11)の一側面を固定する第１のグリップ部(112)と、
前記弾性手段(120)と連結されて移動可能であり、前記弾性手段(120)の弾性を用いて、前記試料(11)の他側面を固定する第２のグリップ部(114)とを含み、
前記胴体(100)が前記スタンド(200)に締結され、前記貫通溝(222)に前記試料装着部(110)の少なくとも一部が挿入される場合、前記第２のグリップ部(114)が移動して前記弾性手段(120)を圧縮し、前記第１のグリップ部(112)と前記移動した第２のグリップ部(114)との間に、第１の空間が形成され、
前記第１の空間に前記試料(11)を装着した後、前記胴体(100)を前記スタンド(200)から分離する場合、前記分離による弾性手段(120)の弾性によって前記第２のグリップ部(114)が移動し、前記移動した第２のグリップ部(114)が、前記試料(11)の他側面を固定し、
前記試料(11)の表面が外部に向かうように、前記試料(11)が前記第１の空間に固定され、走査電子顕微鏡を用いて、固定した前記試料(11)の表面を観察することを特徴とする試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項２】
更に、前記締結部(220)と連結され、係止突起(225)が形成された係止部材(224)を含み、
前記係止突起(225)は、前記締結部(220)に設けられた前記貫通溝(222)の少なくとも一部を閉塞することを特徴とする請求項１に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項３】
前記第２のグリップ部(114)には、外部に突出した段差(117)が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項４】
前記胴体(100)が前記スタンド(200)に締結され、前記貫通溝(222)に前記試料装着部(110)の少なくとも一部が挿入される場合、
前記第２のグリップ部(114)に形成された段差(117)が、前記係止突起(225)に係止して、前記第２のグリップ部(114)が移動されることを特徴とする請求項３に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項５】
更に、前記胴体(100)の他端に設けられる取っ手部(130)を含むことを特徴とする請求項１に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項６】
前記スタンド(200)は、更に、
前記ベース部(210)の上面に突設される支持台(230)を含み、
前記支持台(230)の上面に、前記取っ手部(130)の少なくとも一部が据置されることを特徴とする請求項５に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項７】
前記支持台(230)の上面に設けられ、外部に突出した形状からなる固定突起(233)を含むことを特徴とする請求項６に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項８】
前記取っ手部(130)に設けられ、内部に引込まれた形状からなる固定溝(132)を含み、
前記胴体と前記スタンドとを締結して、前記取っ手部(130)の固定溝(132)を、前記支持台(230)の固定突起(230)に結合させる場合、前記胴体(100)が、前記スタンド(200)に固定されることを特徴とする請求項７に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項９】
前記支持台(230)は、
前記支持台(230)の下部をなす支持台受止部(231)と、
外部に突出したレバー(234)が設けられ、前記支持台受止部(231)と支持台ねじ(230a)によって結合され、前記支持台ねじ(230a)を中心に、所定の角度内で回転可能な支持台上部(232)とを含み、
前記レバー(234)に押圧する力が与えられる場合、
前記レバー(234)に与えられる力によって、前記支持台上部(232)が、前記支持台ねじ(230a)を中心に回転しながら、前記支持台上部(232)が下降し、
前記下降した支持台上部(232)を用いて、前記スタンド(200)に締結された前記胴体(100)を、前記スタンド(200)から分離することを特徴とする請求項６に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項１０】
前記支持台(230)は、更に、
前記支持台受止部(231)と前記支持台上部(232)とを連結する弾性部(236)を含み、
前記レバー(234)を押圧する力が解除される場合、
前記弾性部(236)の弾性によって、前記支持台上部(232)が、前記支持台ねじ(230a)を中心に回転しながら、前記支持台上部(232)が上昇することを特徴とする請求項９に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項１１】
前記スタンド(200)は、更に、
前記ベース部(210)の上面に突設され、前記胴体(100)の少なくとも一部が据置される据置台(240)を含むことを特徴とする請求項１に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項１２】
前記第２のグリップ部(114)は、
前記試料の他側面を固定する平板(115)と、
前記弾性手段と連結されるプッシュロッド(116)とを含むことを特徴とする請求項１に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項１３】
前記試料の一側面と当接する前記第１のグリップ部(112)の一面は、第１の角度で傾斜し、
前記試料の他側面と当接する前記平板(115)の一面は、第２の角度で傾斜したことを特徴とする請求項１２に記載の試料の表面観察に用いられる試料ホルダー。
【請求項１４】
胴体(100)をスタンド(200)に締結する第１のステップと、
第１の空間に試料(11)を装着する第２のステップと、
前記胴体(100)を前記スタンド(200)から分離する第３のステップとを含み、
前記第１のステップは、
試料装着部(110)の少なくとも一部を貫通溝(222)に挿入するステップと、
第２のグリップ部(114)を移動するステップと、
第１のグリップ部(112)と前記移動した第２のグリップ部(114)との間に、前記第１の空間を形成するステップとを含み、
前記試料装着部(110)は、前記胴体(100)の一端に形成されて、前記試料(11)を固定し、
前記試料装着部(110)は、更に、前記第１のグリップ部(112)と、前記第２のグリップ部(114)とを含み、
前記第１のグリップ部(112)は、前記試料(11)の一側面を固定し、前記第２のグリップ部(114)は、前記試料(11)の他側面を固定し、
前記貫通溝(222)は、ベース部(210)の上面に位置した締結部(220)に設けられ、前記試料装着部(110)の少なくとも一部が挿入可能であり、
前記ベース部(210)は、前記スタンド(200)の下部をなし、
前記試料(11)の表面が外部に向かうように、前記試料(11)が前記第１の空間に固定され、走査電子顕微鏡を用いて、固定した前記試料(11)の表面を観察可能であること
を特徴とする試料の表面観察に用いられる試料ホルダーの制御方法。