(57)【要約】【課題】ごく薄い試料の表層の物性解析を行う。【解決手段】表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下の試料固定面（１ａ）に静電チャックにより試料（Ｐ）を吸着固定する静電チャック式試料固定治具（１）と、試料固定面（１ａ）に固定された試料（Ｐ）を表面から切刃（２ａ）を用いて切削すると共に切削結果を基に物性解析を行う表層物性解析装置本体（２）とを具備する。【効果】１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような極く薄い試料の表層を好適に切削し、表層の物性解析を好適に行うことが可能になる。【選択図】図１
2008170301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下の試料固定面と、前記試料固定面に静電チャックにより試料を吸着固定する静電吸着手段とを具備したことを特徴とする静電チャック式試料固定治具。
【請求項２】
請求項１の静電チャック式試料固定治具と、前記試料固定面に固定された試料の表面から切刃を用いて切削する切削手段とを具備したことを特徴とする観察面露出用切削装置。
【請求項３】
請求項２の観察面露出用切削装置と、切削結果を基に物性解析を行う物性解析手段とを具備したことを特徴とする表層物性解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電チャック式試料固定治具、観察面露出用切削装置および表層物性解析装置に関し、さらに詳しくは、ごく薄い試料の表層の物性解析を好適に行うことを可能にする静電チャック式試料固定治具、観察面露出用切削装置および表層物性解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、塗装膜を持つ試料の表面を切刃で切削し、切削結果に基づいて塗装膜の剪断強度および剥離強度を測定する表面物性解析装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、試料を保持するための試料固定治具が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
また、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削した面（例えば表面から０．５μｍの深さまでが均一に顕れるように切削した面）を、赤外分析やＴＯＦ−ＳＩＭＳのような機器分析などで解析し、表層の深さ方向の物性変化を分析する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
他方、半導体ウエハーなどを静電力により吸着保持する静電チャックが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２５４８９４号公報
【特許文献２】特開２０００−１９３５７１号公報
【特許文献３】特開２００５−１４２５９１号公報
【非特許文献１】N.Man et al. "Depth profile analysis of chemically amplified resist by using TOF-SIMS with gradient shaving preparations" Applied Surface Science 231-232(2004)353-356
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の表面物性解析装置では、試料台の試料固定面に試料を押え付けて固定したり、試料固定面に穿設した微細孔から試料を真空吸引して固定したりしている。
しかし、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料の場合は、押え付けると試料が破損し、真空吸引すると試料が波打って切削できなくなるなどの問題点があった。
【０００４】
これに対して、従来の静電チャックを表面物性解析装置の試料固定手段として利用することが考えられる。
しかし、従来の静電チャックでは、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料を保持すると、吸着面の凹凸により試料面に凹凸が発生し、表面から内部に向けて徐々に切込みが深くなるように斜めに切削できなくなり、表層の深さ方向の分析に誤差を生じやすくなる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ごく薄い試料の表層の物性解析を好適に行うことを可能にする静電チャック式試料固定治具、観察面露出用切削装置および表層物性解析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の観点では、本発明は、表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下の試料固定面と、前記試料固定面に静電チャックにより試料を吸着固定する静電吸着手段とを具備したことを特徴とする静電チャック式試料固定治具を提供する。
上記第１の観点による静電チャック式試料固定治具では、表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下である試料固定面に静電チャックにより試料を吸着固定する。これにより、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料の場合でも、破損せずに試料を平坦な状態で固定できる。従って、ごく薄い試料を、表面から一定の深さで切削したり、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削することが可能になる。
【０００７】
第２の観点では、本発明は、前記第１の観点の静電チャック式試料固定治具と、前記試料固定面に固定された試料の表面から切刃を用いて切削する切削手段とを具備したことを特徴とする観察面露出用切削装置を提供する。
上記第２の観点による観察面露出用切削装置では、表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下である試料固定面に静電チャックにより試料を吸着固定し、切刃を用いて切削する。これにより、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料の場合でも、破損せずに試料を平坦な状態で固定でき、表面から一定の深さで切削したり、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削することが出来る。
【０００８】
第３の観点では、本発明は、前記第２の観点の観察面露出用切削装置と、切削結果を基に物性解析を行う解析手段とを具備したことを特徴とする表層物性解析装置を提供する。
上記第３の観点による表層物性解析装置では、表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下である試料固定面に静電チャックにより試料を吸着固定し、切刃を用いて切削し、切削結果を基に物性解析を行う。これにより、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料の場合でも、破損せずに試料を平坦な状態で固定でき、表面から一定の深さで切削したり、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削でき、表面から一定の深さの面の物性や、表層の深さ方向の物性変化を分析できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の静電チャック式試料固定治具、観察面露出用切削装置および表層物性解析装置によれば、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような極く薄い試料の表層を好適に切削し、表層の物性解析を好適に行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１１】
図１は、実施例１に係る表層物性解析装置１００を示す要部斜視図である。
この表層物性解析装置１００は、表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下である試料固定面１ａに静電チャックにより試料Ｐを吸着固定する静電チャック式試料固定治具１と、表層物性解析装置本体２とを具備している。
【００１２】
図２に示すように、静電チャック式試料固定治具１は、基台１０と、電源１５から電圧を供給されて静電力を発生する電極部１１と、電極部１１の上面側に設けられた保護層１２と、保護層１２の上面側に設けられたハードコート層１３とを有している。
【００１３】
保護層１２は、例えばエポキシ樹脂である。
【００１４】
ハードコート層１３は、例えばアトミクス社製のアトムコンポプリッドＨＣＳやアトムコンポプリッドＨＵＶ−６２８Ａである。
例えばエポキシ樹脂の保護層１２には凹凸があるため、保護層１２の上面に前述のようなハイブリッド樹脂塗料をバーコーターにてコーティングし、室温で３時間置き、硬化させる。これにより、試料固定面１ａの表面粗さ（Rmax）を５μｍ以下にすることが出来る。
【００１５】
表層物性解析装置本体２は、従来公知の構成であり（例えば特許文献１に記載の構成）、試料固定面１ａに固定された試料Ｐの表面から切刃２ａを用いて切削する切削部と、その切削結果を基に物性解析を行う解析部とを有している。
【００１６】
実施例１の表層物性解析装置１００によれば次の効果が得られる。
（１）１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような極く薄い試料Ｐでも、静電チャック式試料固定治具１により破損せずに平坦な状態で固定できる。
（２）１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような極く薄い試料Ｐでも、表面から一定の深さで切削したり、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削できる。
（３）１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような極く薄い試料Ｐでも、表面から一定の深さの面の物性や、表層の深さ方向の物性変化を分析できる。
【実施例２】
【００１７】
エポキシ樹脂の保護層１２の表面に機械的研磨を施して表面粗さ（Rmax）を５μｍ以下にしてもよい。この場合、ハードコート層１３は設けてもよいし、省略してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
例えば厚さ１５μｍのポリエチレンフィルムのような極く薄い試料の表層の物性解析を行うのに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１に係る表層物性解析装置を示す要部斜視図である。
【図２】静電チャック式試料固定治具の断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１          静電チャック式試料固定治具
１ａ        試料固定面
２          表層物性解析装置本体
２ａ        切刃
１００      表面物性解析装置
Ｐ          試料
【図１】
2008170301.tif 000003
【図２】
2008170301.tif 000004