(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、試料台の第２の軸方向の振動を低減するために、試料台の第２の軸の方向の支持剛性を高めた試料ホルダを提供することである。【解決手段】  上記課題に鑑み、本発明の一つの解決手段として以下の構成を備える。試料を保持する試料台と前記試料台を回転軸で支持する枠体を有する試料ホルダにおいて，前記枠体と前記試料台の間に弾性体を配置し、前記弾性体は、前記試料台を前記枠体に対して押圧することを特徴とする試料ホルダ。【選択図】図１
2015008050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を保持する試料台と前記試料台を回転軸で支持する枠体を有する試料ホルダにおいて，前記枠体と前記試料台の間に弾性体を配置し、前記弾性体は、前記試料台を前記枠体に対して押圧することを特徴とする試料ホルダ。
【請求項２】
請求項１記載の試料ホルダにおいて，
前記弾性体は、前記枠体に対し、前記試料台の回転時のずれを防止するずれ防止部を備えることを特徴とする試料ホルダ。
【請求項３】
試料を保持する試料台と前記試料台を回転軸で支持する枠体を有する試料ホルダにおいて，前記枠体の前記試料台に接触する部位が弾性体で構成され、前記弾性体は、前記試料台を前記枠体に対して押圧することを特徴とする試料ホルダ。
【請求項４】
試料を保持する試料台と前記試料台を回転軸で支持する枠体を有する試料ホルダにおいて，
前記枠体に貫通穴を設け、前記試料台と接触する前記貫通穴を有する部位が弾性体として前記試料台を前記枠体に対して押圧することを特徴とする試料ホルダ。
【請求項５】
試料を保持する試料台と前記試料台を回転軸で支持する枠体を有する試料ホルダにおいて，
前記試料台に貫通穴を設け、前記枠体と接触する前記貫通穴を有する部位が弾性体として前記試料台を前記枠体に対して押圧することを特徴とする試料ホルダ。
【請求項６】
試料を保持する試料台と前記試料台を回転軸で支持する枠体を有する試料ホルダを有する荷電粒子線装置において、
前記試料ホルダは、前記枠体と前記試料台の間に弾性体を配置し、前記弾性体は、前記試料台を前記枠体に対して押圧することを特徴とする荷電粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料ホルダおよび荷電粒子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
透過電子顕微鏡などの荷電粒子線装置では、試料を試料ホルダに搭載し、荷電粒子線装置に挿入するサイドエントリー方式の試料ホルダが用いられている。この試料ホルダは、荷電粒子線装置の荷電粒子線に対して位置移動や傾斜ができるような構造となっている。
【０００３】
本技術分野の背景技術として、特許文献１がある。この公報には、従来、集束イオンビーム（ＦＩＢ）装置と透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）装置間で共用できる試料ホルダには、一軸傾斜方式しかなく、格子像を観察できるＴＥＭ試料作製は困難であった。本発明は容易に格子像を観察できる高品質なＴＥＭ試料を簡単に作成できる試料ホルダを提供することを目的にして、ＴＥＭ観察で使用するサイドエントリー方式の二軸傾斜ホルダにおいて、二軸目の傾斜角度を９０度以上可能な構造にするとともに、ＴＥＭの試料作製に使用するＦＩＢの入射領域を確保するために試料台の一部を切り欠いた構造にすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−８７９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１には、試料ホルダの二軸傾斜の仕組みが記載されている。二軸とは試料ホルダ全体の第１の軸と、それと異なる、ほぼ直角な方向であり、試料台の両側にある円錐形状（ピボット）同士を結んだ第２の軸の２つの軸のことである。試料台は第２の軸方向には円錐形状で支持されている。
【０００６】
ＴＥＭ観察において、観察像は試料台の振動が大きくなると解像度が低下する。試料ホルダは全体構造として、第１の軸方向は比較的剛性が高く、振動が小さいが、第２の軸方向は比較的剛性が低く、振動が大きい。試料ホルダ全体の振動に対し、試料台は試料ホルダからの支持剛性が小さいと、振動の増幅が大きく、支持剛性が高いと、振動の増幅は小さい。したがって、試料台を円錐形状で支持することよりも、剛性が高くなるように支持することで、試料ホルダに対する試料台の相対変位を小さくできるので、試料台の振動増幅を低減できる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、試料台の第２の軸方向の振動を低減するために、試料台の第２の軸の方向の支持剛性を高めた試料ホルダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題に鑑み、本発明の一つの解決手段として以下の構成を備える。試料を保持する試料台と前記試料台を回転軸で支持する枠体を有する試料ホルダにおいて，前記枠体と前記試料台の間に弾性体を配置し、前記弾性体は、前記試料台を前記枠体に対して押圧することを特徴とする試料ホルダ。
【０００９】
その他、課題を解決する発明は実施例を用いて説明する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、試料台の試料ホルダ全体の軸に直角な方向の振動を抑制した試料ホルダを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の試料ホルダの構成図の例である。
【図２】実施例１の試料ホルダの駆動棒６を除く、分解斜視図である。
【図３】実施例１の試料ホルダの枠体３の例である。
【図４】実施例２における試料ホルダの枠体３１と弾性体７１の例である。
【図５】実施例３の試料ホルダの構成図の例である。
【図６】実施例３の試料ホルダの枠体３２の例である。
【図７】実施例３の試料ホルダの枠体３３に貫通穴３３ａａのある例である。
【図８】実施例４の試料ホルダの構成図の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
［枠体と試料台の間に弾性体を挟む実施例］本実施例では、弾性体を用いて試料台を支持する方法を説明する。特に、試料台を挟む枠体の片側の枠体と試料台との間の弾性体に反力を発生させて、試料台を他方の枠体に押しつけることで、試料台を枠体の剛性で支持する試料ホルダの例を説明する。
【００１４】
図１は、本実施例の試料ホルダの構成図の例である。
【００１５】
図２は、本実施例の試料ホルダの駆動棒６を除く、分解斜視図である。
【００１６】
試料ホルダ１は、ホルダ外筒２、枠体３、試料台４、コイルばね５、駆動棒６、弾性体７、を有する。
【００１７】
試料台４は、枠体３の穴３ｃへ試料台４に固定された回転軸４ａを差し込み、穴３ｄへ試料台４に固定された回転軸４ｂを差し込むことで、回転軸４ａおよび回転軸４ｂ回りに回転可能に支持されている。試料台４は、枠体３に固定されたコイルばね保持棒５ａで支持されたコイルばね５により、試料台４のコイルばね受け４ｃに向かう方向に押されており、回転軸４ａ回りに回転させる力が作用している。駆動棒６はホルダ内筒６ａに偏心するように固定されており、ホルダ内筒６ａはホルダ外筒２に同心軸で回転駆動する図示しない駆動機構に連結されており、駆動棒６はホルダ内筒６ａの軸回りの回転に対応して、ホルダ外筒２の軸中心に対して偏心した回転軌道を描くように駆動させることができる。コイルばね５のばね定数は駆動棒６の曲げ剛性よりも小さいので、試料台４は駆動棒受け４ｄに向かう方向に駆動棒６で押すことにより、回転軸４ａ回りにコイルばね５により回転させる力と反対回りに駆動させることができる。前記駆動棒６を駆動棒受け４ｄの反対方向に移動するように駆動させると、試料台４は、回転軸４ａ回りにコイルばね５により回転させる力によって、その力の方向に回転する。このように試料台４は、駆動棒６を駆動することで、回転軸４ａ回りの角度が調整できる。
【００１８】
試料台４は、試料台４を挟む枠体３の片側の枠体３ａと試料台４との間の弾性体７の弾性変形で発生する反力により、他方の枠体３ｂに回転軸４ａの軸方向に押しつけられている。回転軸４ａの軸方向に関して、試料台４は枠体３ｂと相対する接触面４ｅで接触し、弾性体７の反力により、試料台４は枠体３ｂと離れないので、試料台４は枠体３と同様の挙動をすることになる。そこで、試料台４と枠体３の相対変形が抑制されるので、枠体３の振動に対して試料台４の増幅が抑制されることになる。
【００１９】
本実施例はコイルばね５と駆動棒６により試料台４を回転軸４ａ回りに駆動させる例を示したが、試料台４を回転軸４ａ回りに駆動する方法は、この例に限らず、本実施例による試料ホルダは枠体３に挟まれ、支持された試料台４が支持部回りに回転する構造であれば、適用可能である。
【００２０】
図３は、本実施例の試料ホルダの枠体３の例である。
【００２１】
本実施例は弾性体７として、板ばねを用いた例を示したが、弾性体７は試料台４を回転軸４ａの軸方向に押すことができれば適用可能であり、例えばコイルばねも適用可能である。
【００２２】
本実施例による試料ホルダでは枠体３ｂと試料台４が同様の挙動をするので、枠体３ｂに関して、厚肉化する等の高剛性化をすると、枠体３ｂａとなり、試料ホルダ全体の振動が低減し、試料台４の振動を低減させることができる。
【００２３】
本実施例による試料ホルダでは枠体３ｂと試料台４が同様の挙動をするので、試料ホルダ全体の軸方向と回転軸４ａ方向に直角である、試料台４の板厚方向の枠体３ｂの厚さを薄くしても、枠体３ｂの回転軸４ａ方向の幅を広くすることで、枠体３ｂの曲げ剛性を枠体３ｂの厚さを薄くする前と同等とすることが可能である。そこで、試料ホルダ全体の振動とともに試料台４の振動が同等なまま、枠体３ｂの厚さを薄くすることが可能となる。
【実施例２】
【００２４】
［枠体と試料台の間にずれ防止機能をもつ弾性体を挟む実施例］本実施例では、実施例１の弾性体７をズレ止め防止機能をもつ弾性体７１に変更した試料ホルダの例を説明する。
【００２５】
図４は、実施例２における試料ホルダの枠体３１と弾性体７１の例である。
【００２６】
実施例２は実施例１の試料ホルダ１のうち、枠体３を枠体３１に、弾性体７を弾性体７１に変更したものである。その他の構成は、既に説明した実施例１の構成と同一の機能を有するので、それらの説明は省略する。
【００２７】
弾性体７１には、枠体３１の試料台４との間に弾性体７１を挟んでいる枠体３１ａに設けられたリブ３１ｅと勘合するようにスリット７１ａが設けられている。弾性体７１はスリット７１ａとリブ３１ｅが勘合することで、試料台４が回転軸４ａ回りに回転した時に、試料台４と弾性体７１の間に摩擦力が作用しても、弾性体７１が枠体３１ａに対して回転軸４ａ回りに回転することが無い。そこで、弾性体７１が枠体３１ａに対して回転軸４ａ回りに回転することにより、反力が発生するための支持状態を損なうことが無いので、弾性体７１の反力は常に試料台４に作用し、本実施例の構成を常に維持できる。
【００２８】
本実施例による試料ホルダではリブ３１ｅとスリット７１を２組設けているが、弾性体７１の回転は１組以上設ければ、抑制することができる。
【００２９】
本実施例による試料ホルダでは弾性体７１の回転を抑制する構成として、リブ３１ｅとスリット７１を勘合させる例を示したが、弾性体７１の回転を抑制する構成をこれに限定するものではなく、枠体３１ａと弾性体７１の一部を接着する、あるいは弾性体７１の端部を枠体３１ａの溝の内側の角に接触させる等、枠体３１ａと弾性体７１の相対変位を拘束すればよい。
【実施例３】
【００３０】
［枠体の片側を弾性体とする実施例］本実施例では、試料台を挟む枠体の片側の枠体を弾性変形させて発生する反力で、試料台を他方の枠体に押しつけることで、試料台を押しつけられた側の枠体の剛性で支持する試料ホルダの例を説明する。
【００３１】
図５は、本実施例の試料ホルダの構成図の例である。
【００３２】
図６は、本実施例の試料ホルダの枠体３２の例である。
【００３３】
実施例３は実施例１の試料ホルダ１のうち、枠体３を枠体３２に変更し、弾性体７の機能を枠体３２ａに持たせることで、弾性体７を削除したものである。その他の構成は、既に説明した実施例１の構成と同一の機能を有するので、それらの説明は省略する。
【００３４】
試料台４は、試料台４を挟む枠体３２の片側の枠体３２ａが弾性変形するように組み立てられている。試料台４は、枠体３２ａの弾性変形で発生する反力により、反対側の枠体３２ｂに回転軸４ａの軸方向に押しつけられている。回転軸４ａの軸方向に関して、試料台４が枠体３２ｂと離れないので、試料台４は枠体３２と同様の挙動をすることになる。そこで、試料台４と枠体３２の相対変形が抑制されるので、枠体３２の振動に対して試料台４の増幅が抑制されることになる。
【００３５】
図7は、本実施例の試料ホルダの枠体３３に貫通穴３３ａａのある例である。本構成は、枠体３３ａ部分が試料台側に膨らんでおり、試料台４を枠体に挟むことにより、枠体３３ａ部分が弾性体として働くものである。若しくは、試料台４を枠体に挟むことにより、枠体３３ａ部分が凹むことにより弾性体として働くものである。
【００３６】
本実施例による試料ホルダでは枠体３３ａを弾性変形させるため、枠体３３ａの幅を細くする例を示したが、枠体３３ａを弾性変形させる構成をこれに限定するものではなく、枠体３３ａに試料ホルダ全体の軸方向と回転軸４ａ方向に直角な方向の貫通穴３３ａａを設ける等、枠体３３ａの回転軸４ａ方向の剛性を低くすればよい。
【実施例４】
【００３７】
［試料台に弾性部分を設ける実施例］本実施例では、試料台を弾性変形させて発生する反力で、試料台と試料台を挟む枠体で片側の枠体に押しつけることで、試料台を押しつけられた側の枠体の剛性で支持する試料ホルダの例を説明する。
【００３８】
図８は、本実施例の試料ホルダの構成図の例である。
【００３９】
実施例４は実施例１の試料ホルダ１のうち、枠体３を枠体３４に変更し、弾性体７の機能を試料台４４に持たせることで、弾性体７を削除したものである。その他の構成は、既に説明した実施例１の構成と同一の機能を有するので、それらの説明は省略する。
【００４０】
試料台４４は、枠体３４に挟まれた状態で、弾性部４４ｆが弾性変形するように組み立てられている。試料台４４は、弾性部４４ｆの弾性変形で発生する反力により、試料台４４を挟む枠体３４の片側の枠体３４ｂに回転軸の軸方向に押しつけられている。回転軸の軸方向に関して、試料台４４が枠体３４ｂと離れないので、試料台４４は枠体３４と同様の挙動をすることになる。そこで、試料台４４と枠体３４の相対変形が抑制されるので、枠体３４の振動に対して試料台４４の増幅が抑制されることになる。
【００４１】
本実施例による試料ホルダでは弾性部４４ｆを弾性変形させるため、試料台４４に貫通穴を設ける例を示したが、弾性部４４ｆを弾性変形させる構成をこれに限定するものではなく、試料台４４に切り欠き溝を設ける等、試料台４４の回転軸方向の剛性を低くすればよい。
【００４２】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００４３】
また，上記実施例の構成が試料台の試料ホルダ長手方向に対して対称に配置されていてもかまわない。
【００４４】
実施例１乃至４の試料ホルダは、ＳＥＭ，ＴＥＭ，ＦＩＢ等の荷電粒子線装置のサイドエントリー方式の試料ホルダとして荷電粒子線装置に挿入される。
【符号の説明】
【００４５】
１                                        試料ホルダ
２                                        ホルダ外筒
３、３１、３２、３３、３４                枠体
３ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ      片側の枠体
３ｂ、３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂ      他方の枠体
３ｃ、３ｄ、３１ｄ                        穴
３１ｅ                                    リブ
３３ａａ                                  貫通穴
４、４４                                  試料台
４ａ                                      回転軸
４ｂ                                      固定された回転軸
４ｃ                                      コイルばね受け
４ｄ                                      駆動棒受け
４ｅ                                      接触面
４４ｆ                                    弾性部
５                                        コイルばね
５ａ                                      コイルばね保持棒
６                                        駆動棒
６ａ                                      ホルダ内筒
７、７１                                  弾性体
７１ａ                                    スリット
【図１】
2015008050.tif 000003
【図２】
2015008050.tif 000004
【図３】
2015008050.tif 000005
【図４】
2015008050.tif 000006
【図５】
2015008050.tif 000007
【図６】
2015008050.tif 000008
【図７】
2015008050.tif 000009
【図８】
2015008050.tif 000010