(57)【要約】【課題】  １つのアクチュエータで薄膜試料の両側からの一軸引張が可能で、且つ、引張状態の薄膜試料の観察位置が移動することなく、電子顕微鏡下での高倍率な観察を可能とする電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスを提供する。【解決手段】  アクチュエータにより中央部に荷重が加わることによって弾性変形する弾性フレーム部２と、弾性フレーム部２に対向するように設けられる固定部３と、略くの字形状に屈曲するように形成され、互いに屈曲部４１が離間するように弾性フレーム部２の中央部から固定部３へ直交する対称軸線ｌに対して左右対称に設けられる一対のアーム部４と、弾性フレーム部２と平行になるように、一対のアーム部４の中途部から互いに近接する左右方向へ延設される一対の支持部５と、一対の支持部５上に跨って設けられる薄膜試料である試験片６とを備える電子顕微鏡用試料の引張試験デバイス。【選択図】図３
2017075815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータにより中央部に荷重が加わることによって変形する弾性フレーム部と、
前記弾性フレーム部に対向するように設けられ、前記アクチュエータによって前記弾性フレーム部が変形する際に変形しない固定部と、
略くの字形状に屈曲するように形成され、互いに屈曲部が離間するように前記弾性フレーム部の前記中央部から前記固定部へ直交する対称軸線に対して左右対称に設けられ、一端が互いに近接した状態で前記弾性フレーム部にそれぞれ接続され、他端が所定距離だけ離間した状態で前記固定部にそれぞれ接続される一対のアーム部と、
前記弾性フレーム部と平行になるように、前記一対のアーム部の中途部から互いに近接する左右方向へ延設される一対の支持部と、
前記一対の支持部上に跨って設けられることによって支持される薄膜試料である試験片と、を備える電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスであって、
前記試験片は、前記アクチュエータによって前記弾性フレーム部の中央部に荷重が加わった際に、前記対称軸線方向及び前記左右方向へ移動することなく、前記弾性フレーム部の変形に伴って前記一対のアーム部を介して前記一対の支持部が互いに離間するように左右方向へ移動することによって、前記左右方向に引張力が付与されることを特徴とする電子顕微鏡用試料の引張試験デバイス。
【請求項２】
前記一対の支持部との接続部分である前記一対のアーム部の前記中途部には、それぞれ略円弧状の窪みが形成されており、
前記中途部と接続される前記一対の支持部の基端側は、それぞれ先端の開放端側よりも細く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子顕微鏡用試料の引張試験デバイス。
【請求項３】
前記弾性フレーム部と、前記固定部と、前記一対のアーム部と、前記一対の支持部と、前記試験片とが、シリコンウエハからマイクロマシニング技術によって一体的に作製されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子顕微鏡用試料の引張試験デバイス。
【請求項４】
前記シリコンウエハは、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハであることを特徴とする請求項３に記載の電子顕微鏡用試料の引張試験デバイス。
【請求項５】
支持層と、活性層と、前記支持層及び前記活性層に挟まれる酸化膜層とを備えるＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハの前記活性層をドライエッチングによって薄膜試料である試験片を含む形状に形成する第１のドライエッチング工程と、
前記支持層にマスク材料を蒸着し、マスク層を形成するマスク材料蒸着工程と、
前記マスク層をエッチングによって所定の形状に形成するマスク層エッチング工程と、
前記活性層側にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、
前記支持層をドライエッチングによって前記所定の形状に形成する第２のドライエッチング工程と、
前記レジストを剥離するレジスト剥離工程と、
前記酸化膜層の前記所定の形状と重なる部分以外をエッチングすることによって、アクチュエータにより中央部に荷重が加わることにより変形する弾性フレーム部と、前記弾性フレーム部に対向するように設けられ、前記アクチュエータによって前記弾性フレーム部が変形する際に変形しない固定部と、略くの字形状に屈曲するように形成され、互いに屈曲部が離間するように前記弾性フレーム部の前記中央部から前記固定部へ直交する対称軸線に対して左右対称に設けられ、一端が互いに近接した状態で前記弾性フレーム部にそれぞれ接続され、他端が所定距離だけ離間した状態で前記固定部にそれぞれ接続される一対のアーム部と、前記弾性フレーム部と平行になるように、前記一対のアーム部の中途部から互いに近接する方向へ延設され、前記試験片を支持する一対の支持部とを形成する酸化膜エッチング工程と、を含むことを特徴とする電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引張状況下での試料を電子顕微鏡によって観察するための電子顕微鏡用試料の引張試験デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Transmission Electron Microscope）等の電子顕微鏡を用いて、様々な材料の構造や特性を高倍率で観察して評価や分析が行われている。ＴＥＭでは、観察対象となる試料に電子線を当て、試料を透過してきた電子が作り出す像を拡大して観察する。また、このようなＴＥＭ等の電子顕微鏡と引張試験を組み合わせることによって、試料に引張力を付与した際の試料の変形挙動をその場で観察することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１では、電子顕微鏡の試料ホルダ本体に薄膜試料が直接取り付けるのではなく、試料ホルダ本体の固定部に取り付けられる試料支持部材と、可動部に取り付けられる試料支持可動部材とを備える試料支持台に薄膜試料が固定される。この試料支持台では、試料支持部材に切り込みが形成されており、この切り込みの中央部に試料支持可動部材の突起部が位置するように設けられている。そして、薄膜試料は、試料支持部材の切り込みをまたぐように貼り付けられ、中央部が突起部に接着されるようになっている。このような状態で、可動部を固定部から離間する方向に移動させることによって、試料支持可動部材と共に突起部が可動部の移動方向と同じ方向へ切り込み内で移動する。これにより、特許文献１では、突起部の移動方向側である一方側では薄膜試料が圧縮変形し、他方側では薄膜試料が引張変形するので、電子顕微鏡下で薄膜試料の圧縮変形と引張変形を同時に観察することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−２６７４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、試料支持可動部材の移動と共に、薄膜試料の観測位置が移動するため、観測位置にずれが生じる。特に高倍率での観察の場合には、相対的に移動量が大きくなるため、観測位置のずれも大きくなる。そのため、観測位置のずれをその都度調整する必要があり、その分電子顕微鏡による観測に手間が掛かるという問題がある。また、特許文献１では、試料支持台に試料を固定する作業が必要となるため、マイクロスケールやナノスケールの薄膜試料や脆性材料等の試料の場合、試料支持台への試料の固定が困難である。
【０００６】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、１つのアクチュエータで薄膜試料の両側からの一軸引張が可能で、且つ、引張状態の薄膜試料の観察位置が移動することなく、電子顕微鏡下での観察を可能とする電子顕微鏡用試料の引張試験デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。また、観測対象である薄膜試料を一体として作製することにより薄膜試料の取り付け作業を省略することができる電子顕微鏡用試料の引張試験デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスは、アクチュエータにより中央部に荷重が加わることによって変形する弾性フレーム部と、前記弾性フレーム部に対向するように設けられ、前記アクチュエータによって前記弾性フレーム部が変形する際に変形しない固定部と、略くの字形状に屈曲するように形成され、互いに屈曲部が離間するように前記弾性フレーム部の前記中央部から前記固定部へ直交する対称軸線に対して左右対称に設けられ、一端が互いに近接した状態で前記弾性フレーム部にそれぞれ接続され、他端が所定距離だけ離間した状態で前記固定部にそれぞれ接続される一対のアーム部と、前記弾性フレーム部と平行になるように、前記一対のアーム部の中途部から互いに近接する左右方向へ延設される一対の支持部と、前記一対の支持部上に跨って設けられることによって支持される薄膜試料である試験片と、を備える電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスであって、前記試験片は、前記アクチュエータによって前記弾性フレーム部の中央部に荷重が加わった際に、前記対称軸線方向及び前記左右方向へ移動することなく、前記弾性フレーム部の変形に伴って前記一対のアーム部を介して前記一対の支持部が互いに離間するように左右方向へ移動することによって、前記左右方向に引張力が付与されることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスは、前記一対の支持部との接続部分である前記一対のアーム部の前記中途部には、それぞれ略円弧状の窪みが形成されており、前記中途部と接続される前記一対の支持部の基端側は、それぞれ先端の開放端側よりも細く形成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスは、前記弾性フレーム部と、前記固定部と、前記一対のアーム部と、前記一対の支持部と、前記試験片とが、シリコンウエハからマイクロマシニング技術によって一体的に作製されることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスは、前記シリコンウエハが、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハであることを特徴としている。
【００１１】
本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスの製造方法は、支持層と、活性層と、前記支持層及び前記活性層に挟まれる酸化膜層とを備えるＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハの前記活性層をドライエッチングによって薄膜試料である試験片を含む形状に形成する第１のドライエッチング工程と、前記支持層にマスク材料を蒸着し、マスク層を形成するマスク材料蒸着工程と、前記マスク層をエッチングによって所定の形状に形成するマスク層エッチング工程と、前記活性層側にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、前記支持層をドライエッチングによって前記所定の形状に形成する第２のドライエッチング工程と、前記レジストを剥離するレジスト剥離工程と、前記酸化膜層の前記所定の形状と重なる部分以外をエッチングすることによって、アクチュエータにより中央部に荷重が加わることにより変形する弾性フレーム部と、前記弾性フレーム部に対向するように設けられ、前記アクチュエータによって前記弾性フレーム部が変形する際に変形しない固定部と、略くの字形状に屈曲するように形成され、互いに屈曲部が離間するように前記弾性フレーム部の前記中央部から前記固定部へ直交する対称軸線に対して左右対称に設けられ、一端が互いに近接した状態で前記弾性フレーム部にそれぞれ接続され、他端が所定距離だけ離間した状態で前記固定部にそれぞれ接続される一対のアーム部と、前記弾性フレーム部と平行になるように、前記一対のアーム部の中途部から互いに近接する方向へ延設され、前記試験片を支持する一対の支持部とを形成する酸化膜エッチング工程と、を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスによれば、アクチュエータにより中央部に荷重が加わることによって変形する弾性フレーム部と、弾性フレーム部に対向するように設けられ、アクチュエータによって弾性フレーム部が変形する際に変形しない固定部と、略くの字形状に屈曲するように形成され、互いに屈曲部が離間するように弾性フレーム部の中央部から固定部へ直交する対称軸線に対して左右対称に設けられ、一端が互いに近接した状態で弾性フレーム部にそれぞれ接続され、他端が所定距離だけ離間した状態で固定部にそれぞれ接続される一対のアーム部と、弾性フレーム部と平行になるように、一対のアーム部の中途部から互いに近接する左右方向へ延設される一対の支持部とを備えており、薄膜試料である試験片は、一対の支持部上に跨って設けられることによって支持されているので、アクチュエータによって弾性フレーム部の中央部に荷重が加わることにより、弾性フレーム部の変形に伴って一対のアーム部を介して一対の支持部が互いに離間するように左右方向へ移動する際に、試験片は、対称軸線方向及び左右方向へ移動することなく、その場で左右方向に引張力が付与される。これにより、１つのアクチュエータで薄膜試料の両側からの一軸引張が可能となり、且つ、引張状態の薄膜試料の観察位置は移動しないので、観察位置を適宜調整する必要がないため、効率良く電子顕微鏡下での高倍率な観察が可能になる。
【００１３】
また、本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスによれば、一対の支持部との接続部分である一対のアーム部の中途部には、それぞれ略円弧状の窪みが形成されており、中途部と接続される一対の支持部の基端側は、それぞれ先端の開放端側よりも細く形成されているので、一対の支持部を撓み易くすることができる。これにより、アクチュエータによって弾性フレーム部の中央部に荷重が加わることによって弾性フレーム部の変形に伴って一対のアーム部を介して一対の支持部が互いに離間するように左右方向へ移動する際に、一対の支持部は弾性フレーム部に加わる荷重方向の逆側に若干撓むことで、試験片が対称軸線方向に移動することをより確実に防ぐことができる。
【００１４】
また、本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスによれば、弾性フレーム部と、固定部と、一対のアーム部と、一対の支持部と、試験片とが、シリコンウエハからマイクロマシニング技術によって一体的に作製されるので、薄膜試料を一対の支持部に別途取り付けるための作業が不要となるため、マイクロスケールやナノスケールの薄膜試料や脆性材料の薄膜試料でも精度良く所望の位置に設けることができる。また、本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスは、マイクロマシニング技術によって一体的に作製されるので、１つのシリコンウエハから同時に複数を作製することができ、生産性を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスによれば、シリコンウエハは、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハであるので、より効率良く作製することができる。
【００１６】
また、本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスの製造方法によれば、支持層と、活性層と、支持層及び活性層に挟まれる酸化膜層とを備えるＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハの活性層をドライエッチングによって薄膜試料である試験片を含む形状に形成する第１のドライエッチング工程と、前記支持層にマスク材料を蒸着し、マスク層を形成するマスク材料蒸着工程と、マスク層をエッチングによって所定の形状に形成するマスク層エッチング工程と、活性層側にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、支持層をドライエッチングによって所定の形状に形成する第２のドライエッチング工程と、レジストを剥離するレジスト剥離工程と、酸化膜の所定の形状と重なる部分以外をエッチングする酸化膜エッチング工程とによって、弾性フレーム部と、固定部と、一対のアーム部と、一対の支持部と、試験片とを一体的に作製することができるので、薄膜試料を一対の支持部に別途取り付けるための作業が不要となるため、マイクロスケールやナノスケールの薄膜試料や脆性材料の薄膜試料でも精度良く所望の位置に設けることができる。また、ＳＯＩウエハから、マイクロマシニング技術によるプロセスによって一体的に作製するので、同時に複数の電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスを作製することができ、生産性を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスの製造方法によれば、アクチュエータにより中央部に荷重が加わることによって変形する弾性フレーム部と、弾性フレーム部に対向するように設けられ、アクチュエータによって弾性フレーム部が変形する際に変形しない固定部と、略くの字形状に屈曲するように形成され、互いに屈曲部が離間するように弾性フレーム部の中央部から固定部へ直交する対称軸線に対して左右対称に設けられ、一端が互いに近接した状態で弾性フレーム部にそれぞれ接続され、他端が所定距離だけ離間した状態で固定部にそれぞれ接続される一対のアーム部と、弾性フレーム部と平行になるように、一対のアーム部の中途部から互いに近接する左右方向へ延設される一対の支持部とを備えており、薄膜試料である試験片は、一対の支持部上に跨って設けられることによって支持されるように作製されるので、アクチュエータによって弾性フレーム部の中央部に荷重が加わることにより、弾性フレームの変形に伴って一対のアーム部を介して一対の支持部が互いに離間するように左右方向へ移動する際に、試験片は、対称軸線方向及び左右方向へ移動することなく、その場で左右方向に引張力が付与される。これにより、１つのアクチュエータで薄膜試料の両側からの一軸引張が可能となり、且つ、引張状態の薄膜試料の観察位置は移動しないので、観察位置を適宜調整する必要がないため、効率良く電子顕微鏡下での高倍率な観察が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスの一例を示す概略平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ線要部拡大断面図である。
【図４】試験片に引張力が付与されている際の引張試験デバイスの状態の一例を示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスの製造工程毎の状態の一例を示す概略説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスの作製の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイスの実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイス１（以下、引張試験デバイス１とする）は、引張状況下での薄膜試料を電子顕微鏡によって観察するために用いられるものであって、図１及び図３に示すように、不図示のアクチュエータにより中央部に荷重が加わることによって変形する弾性フレーム部２と、弾性フレーム部２に対向する位置に設けられる固定部３と、略くの字形状に屈曲するように形成され、互いに屈曲部４１が離間するように弾性フレーム部２の中央部から固定部３へ直交する対称軸線ｌに対して左右対称に設けられる一対のアーム部４と、弾性フレーム部２と略平行になるように、一対のアーム部４の略中央付近の中途部から互いに近接する左右方向へ延設される一対の支持部５と、一対の支持部５上に跨って設けられることによって支持される薄膜試料である試験片６と、一対のアーム部４の外側に所定間隔離して設けられ、それぞれ弾性フレーム部２と固定部３とを連結する一対の連結フレーム７等を備えている。
【００２０】
この引張試験デバイス１は、詳しくは図示しないが、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）等の電子顕微鏡に備えられている試料ホルダに取り付けられて使用されるものであって、図１に示すように、弾性フレーム部２及び固定部３等の周囲に設けられる周辺部８には、当該引張試験デバイス１を試料ホルダにネジ等の不図示の固定部材を介して固定するための固定孔９が形成されている。尚、図３は、本実施形態に係る引張試験デバイス１を底面側から見た場合の要部拡大断面図である。
【００２１】
弾性フレーム部２は、図１及び図３に示すように、略直線状に形成されており、両端がそれぞれ周辺部８に連結されている。弾性フレーム部２は、弾性を有するものであって、図３に示すように、中央部にアクチュエータにより直交する方向（矢印方向）に対して荷重が加わることによって固定部３側に近づく方向へ弾性変形するように形成されている。この弾性フレーム部２に荷重を加えるためのアクチュエータは、特に限定されるものではないが、例えば、試料ホルダの内部に収容できるようなピエゾアクチュエータ等の小型のアクチュエータを用いることが好ましい。
【００２２】
固定部３は、弾性フレーム部２に対向するように設けられており、アクチュエータにより加えられた荷重によって弾性フレーム部２が弾性変形した際も変形しないように構成されている。この固定部３は、例えば、図１及び図３に示すように、弾性フレーム部２に対向する位置に設けられる壁面部として形成される。
【００２３】
一対のアーム部４は、図３に示すように、略くの字形状に屈曲するように形成されており、互いに屈曲部４１が離間するように対称軸線ｌに対して左右対称に設けられている。この一対のアーム部４は、一端側が互いに弾性フレーム部２の中央部付近に近接した状態でそれぞれ接続されており、他端側が固定部３に所定距離ｗだけ離間した状態でそれぞれ接続されている。また、一対のアーム部４の屈曲部４１は、弾性フレーム部２から固定部３までを結ぶ直線の中央位置よりも若干だけ弾性フレーム部２側に位置するように設けられている。このように形成される一対のアーム部４では、弾性フレーム部２がアクチュエータにより加えられた荷重によって弾性変形した際に、屈曲部４１がそれぞれの外側に配置される連結フレーム７に近づくように左右方向へ移動する。
【００２４】
一対の支持部５は、図１及び図３に示すように、それぞれ弾性フレーム部２と平行になるように、一対のアーム部４の中途部から互いに近接する左右方向へと延設されている。この一対の支持部５は、それぞれ一対のアーム部４と接続される基端側が、それぞれ先端の開放端側よりも細く形成されている。また、一対の支持部５の基端との接続部分である一対のアーム部４の中途部には、略円弧状の窪み４２が形成されている。この窪み４２は、それぞれの支持部５の基端を挟むようにして、それぞれのアーム部４の中途部に２箇所ずつ形成されている。また、本実施形態に係る引張試験デバイス１では、一対の支持部５との接続部分である一対のアーム部４の中途部は、屈曲部４１よりも若干だけ固定部３側に位置するように設けられている。また、一対の支持部５上には、図１〜図３に示すように、電子顕微鏡による観察対象となる薄膜試料である試験片６が跨って設けられた状態で固定される。
【００２５】
このようにして構成される引張試験デバイス１では、図４に示すように、アクチュエータによって弾性フレーム部２の中央部に荷重が加わることにより、弾性フレーム部２の固定部３側への弾性変形に伴って一対のアーム部４の中途部はそれぞれ連結フレーム７へ近づくように左右方向へ移動する。そして、それぞれのアーム部４の中途部に接続されているそれぞれの支持部５は、それぞれのアーム部４の中途部の左右方向への移動に伴って、互いに離間するように左右方向へ移動する。これにより、試験片６は、対称軸線ｌ方向及び左右方向へ移動することなく、その場で一対の支持部５を介して左右方向に引張力が付与される。従って、引張試験デバイス１では、１つのアクチュエータで試験片６の両側からの一軸引張が可能となり、且つ、引張状態の試験片６の観察位置がずれることを防止することができる。また、本実施形態に係る引張試験デバイス１では、一対のアーム部４の中途部に、それぞれ略円弧状の窪み４２が形成されており、一対の支持部の基端側は、それぞれ先端の開放端側よりも細く形成されているので、一対の支持部５を撓み易くすることができる。これにより、アクチュエータによって弾性フレーム部２の中央部に荷重が加わることによって弾性フレーム部２の弾性変形に伴って一対のアーム部４を介して一対の支持部５が互いに離間するように左右方向へ移動する際に、一対の支持部５は弾性フレーム部２に加わる荷重方向の逆側に若干撓むことで、試験片６が対称軸線ｌ方向に移動することをより確実に防ぐことができる。また、本実施形態に係る引張試験デバイス１では、試験片６の寸法や形状等は特に限定されるものではなく、試験片６の寸法や形状等に応じて、弾性フレーム部２から屈曲部４１までの距離ｈ及び一対のアーム部４の他端間の距離ｗを適宜調整することによって、引張状態の試験片６の観察位置がずれることをより確実に防止することができる。
【００２６】
次に、本実施形態に係る引張試験デバイス１の作製方法の流れの一例について、図５及び図６のフローチャートを用いて説明する。本実施形態に係る引張試験デバイス１の製造方法では、図５（ａ）に示すような活性層１０１と、支持層１０３と、活性層１０１及び支持層１０３に挟まれる酸化膜層１０２とを備えるＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハ１００を用いて、マイクロマシニング技術によって一体的に引張試験デバイス１を作製する。ここでは、活性層１０１及び支持層１０３は、Ｓｉからなり、酸化膜層１０２は、ＳｉＯ２からなるようにＳＯＩウェハ１００が構成されている。
【００２７】
本実施形態に係る引張試験デバイス１の製造方法では、まず図５（ｂ）に示すように、活性層１０１をドライエッチングによって薄膜試料である試験片６を含む形状に形成する（Ｓ１）。
【００２８】
その後、図５（ｃ）に示すように、支持層１０３にマスク材料を蒸着させてマスク層１０４を形成する（Ｓ２）。ここで、マスク材料としては、例えば、アルミ（Ａｌ）やクロム（Ｃｒ）等の金属材料を好適に用いることができるが、これに限定されるものではなく、酸化シリコンやレジストを用いるようにしても良い。そして、図５（ｄ）に示すように、マスク層１０４をエッチングによって、図１及び図３に示すような所定の形状に形成する（Ｓ３）。
【００２９】
次に、本実施形態に係る引張試験デバイス１の製造方法では、図５（ｅ）に示すように、活性層１０１側にレジスト１０５を塗布する（Ｓ４）。そして、図５（ｆ）に示すように、支持層１０３をドライエッチングによって、図１及び図３に示すような所定の形状に形成する（Ｓ５）。この際、Ｓ３の処理によってマスク層１０４が形成されている部分以外の支持層１０３がドライエッチングされることによって、支持層１０３は所定の形状に形成される。また、Ｓ４のレジスト塗布工程で活性層１０１側に塗布されたレジスト１０５によって、活性層１０１にエッチングガスが入り込むことを防止し、活性層１０１がエッチングされてしまうことを防止することができる。その後、図５（ｇ）に示すように、活性層１０１からレジスト１０５を剥離する（Ｓ６）。
【００３０】
そして、最後に図５（ｈ）に示すように、酸化膜層１０２の支持層１０３及びマスク層１０４の所定の形状と重なる部分以外をエッチングすることによって、図１〜図３に示すような弾性フレーム部２と、固定部３と、一対のアーム部４と、一対の支持部５と、連結フレーム７とが酸化膜層１０２で形成され、一対の支持部５上に跨って設けられる試験片６が活性層１０１で形成される引張試験デバイス１が作製される。
【００３１】
尚、本実施形態に係る引張試験デバイス１の製造方法では、活性層１０１及び支持層１０３は、Ｓｉからなり、酸化膜層１０２は、ＳｉＯ２からなるようにＳＯＩウェハ１００を用いた例を示しているが、これに限定されるものではなく、他の従来公知のシリコンウェハを用いて、マイクロマシニング技術によって一体的に引張試験デバイス１を作製するようにしても良い。
【００３２】
このように本発明に係る引張試験デバイス１は、シリコンウエハからマイクロマシニング技術によって一体的に作製することができるので、薄膜試料を別途取り付けるための作業が不要となるため、マイクロスケールやナノスケールの薄膜試料や脆性材料の薄膜試料でも精度良く所望の位置に設けることができる。また、本発明に係る引張試験デバイス１は、マイクロマシニング技術によって一体的に作製されるので、１つのシリコンウエハから同時に複数を作製することができ、生産性を向上させることができる。
【００３３】
尚、本発明の実施の形態は上述の形態に限るものではなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る電子顕微鏡用試料の引張試験デバイス及びその製造方法は、例えば、引張状況下での薄膜試料をＴＥＭ等の電子顕微鏡によって観察するための電子顕微鏡用試料の引張試験デバイス及びその製造方法として有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１        引張試験デバイス（電子顕微鏡用試料の引張試験デバイス）
２        弾性フレーム部
３        固定部
４        アーム部
４１      屈曲部
４２      窪み
５        支持部
６        試験片
１００    ＳＯＩウェハ
１０１    活性層
１０２    酸化膜層
１０３    支持層
１０４    マスク層
１０５    レジスト
ｌ        対称軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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