JP2003007242A - サンプルホルダ、サンプルホルダ内にサンプルを固定するための補助装置及びこれらを用いたサンプル固定方法 - Google Patents

サンプルホルダ、サンプルホルダ内にサンプルを固定するための補助装置及びこれらを用いたサンプル固定方法

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JP2003007242A JP2001193500A JP2001193500A JP2003007242A JP 2003007242 A JP2003007242 A JP 2003007242A JP 2001193500 A JP2001193500 A JP 2001193500A JP 2001193500 A JP2001193500 A JP 2001193500A JP 2003007242 A JP2003007242 A JP 2003007242A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 弾性体を用いることによってサンプルの割れ
をする。 【解決手段】 サンプルホルダは、先端部にサンプルを
装着して固定させうるサンプル固定部が形成されてお
り、長手方向に延びたホルダ胴体を含む。前記サンプル
固定部で前記サンプルを上側から挿入して保たせるよう
に上側が開放された溝状よりなって前記ホルダ胴体の長
手方向に延びた第１空間部が形成されており、前記第１
空間部内に装着されるサンプルの一側と接触しつつ弾性
力により前記サンプルを前記第１空間部内に圧着して固
定させうる弾性支持部材を含む。サンプルを固定するた
めの補助装置は、基板と、前記基板上に一定の高さに形
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はサンプルの表面分析
のための垂直走査電子顕微鏡に係り、特に垂直走査電子
顕微鏡内のサンプルホルダに関する。また、本発明は前
記サンプルホルダ内にサンプルを固定するための補助装
置及びこれを用いてサンプルホルダ内にサンプルを固定
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の製造過程はウェーハ上
に半導体層パターン、絶縁層パターン及び導電層パター
ンを多層に形成させつつ設計された回路を実現する過程
である。この際、各工程段階で行われたパターンを検査
し分析するために電子ビームを用いた走査電子顕微鏡が
主に使われる。このような分析のためにウェーハを適当
な大きさに切断してサンプルを製作した後、ウェーハの
表面及び断面を分析し、このようなサンプルを走査電子
顕微鏡内の所定の位置に装着するためにサンプルホルダ
が使われる。
【０００３】図１は従来の一般の垂直走査電子顕微鏡１
００の基本的な構成を概略的に示した図面である。走査
電子顕微鏡とは、電子ビームを光源として複数の電子レ
ンズを経て電子ビームを極小の点に形成した後、サンプ
ルの一定部位を走査し、この時、サンプルから出る２次
電子、後方散乱電子またはX線などの多様な信号を検出
して映像化する装備である。
【０００４】図１を参照すれば、走査電子顕微鏡１００
は、分析しようとするサンプル１０が置かれるサンプル
チャンバ１０４と、前記サンプルチャンバ１０４内に電
子ビームを発生して供給するコラム部１０２より構成さ
れる。前記コラム部１０２には電子ビーム１３２を発生
させる電子銃１０８と、前記電子銃１０８から発生され
た電子ビームを所望の方向に案内するための電子ビーム
ガイド１１０が形成され、その下に電子ビーム１３２を
加速させうるアノード１１２、集束レンズ１１４、偏向
コイル１１６及び対物レンズ１１８が順次に形成され
る。前記電子銃１０８の先端部は電子ビームを発生させ
るフィラメントチップより構成される。
【０００５】前記対物レンズ１１８の下端には電子ビー
ム１３２の供給を調節しうる開閉自在なシャッター(図
示せず)が位置し、電子銃１０８から発生された電子ビ
ーム１３２が加速及び集束された後、対物レンズ１１８
内の対物レンズしぼり(図示せず)により焦点の深度が調
整された後、サンプルホルダ２００上に装着されたサン
プル１０上に走査される。サンプル１０から発生された
２次電子１３４が検出器１２０を通じて検出され、検出
された電子信号は増幅器１２２で増幅された後、陰極線
管１２６に伝えられ、陰極線管１２６内の偏向コイル
(図示せず)により偏向角が調節されつつ内部の蛍光面に
走査されてサンプルの表面に対するイメージを形成する
ことになる。
【０００６】一方、走査電子顕微鏡１００ではサンプル
１０の走査面を繊細な画素に分解して各画素単位で検出
された電子信号を時系列的に伝送して画面を構成し、こ
れを実現するために前記増幅器１２２を経た電子信号を
走査回路１２４に伝送して前記コラム部１０２の偏向コ
イル１１６で前記電子ビーム１３２の偏向角を制御可能
にする。また、前記増幅器１２２を経た電子信号はイメ
ージ伝送部１２８に伝送されてイメージが表示される。
【０００７】一方、前記サンプルチャンバ１０４の下端
にはターボポンプ１３０が設けられてサンプルチャンバ
１０４を真空状態に保っており、サンプルチャンバ１０
４の側面には予備チャンバ１０６が設けられてサンプル
ホルダ２００をサンプルチャンバ１０４内にローディン
グまたはアンローディングする時、サンプルチャンバ１
０４の真空を円滑に保たせる。
【０００８】図２は従来のサンプルホルダ２００を概略
的に示す平面図であり、日立社の製品(モデル名：S-５
０００)を示し、図３は図２のIII-III'線に沿って切断
した断面図である。
【０００９】図２及び図３を参照すれば、サンプルホル
ダ２００の胴体は略円形の棒状からなっており、その先
端部にはサンプルを挿入して固定しうるサンプル固定部
が形成され、その後端部には取っ手２０６が形成され
る。前記先端部の末端にはサファイアチップ２１０が形
成され、前記ホルダ胴体は前記サンプル固定部が形成さ
れる第１胴体２０２とこれより厚い第２胴体２０４より
構成され、相互分離、結合可能に構成されている。
【００１０】前記第１胴体２０２の先端部に形成される
サンプル固定部は前記円形の棒状よりなるホルダ胴体２
０２の一部が水平的に除去され、平坦な水平面を含んで
おり、その水平面の外郭には一定の高さを有するダムが
さらに形成され、その水平面内にはサンプルを挿着しう
る一定の深さを有するサンプル挿入溝２１２が形成され
ている。前記サンプル挿入溝２１２の両側面にはピンセ
ットを用いてサンプル１０を挿入/除去する時、作業の
容易性のためのサンプル挿入補助溝２１４が形成されて
いる。また、前記サンプル挿入溝２１２の一側壁にはス
クリュー孔２２０が貫通されている。
【００１１】前記従来のサンプルホルダ２００において
サンプル１０は図２及び図３からわかるように、前記サ
ンプル挿入溝２１２内の一側にサンプル１０が挿入され
ており、サンプル１０の側面と接触されるようにアルミ
ニウムからなるスペーサ２１６が挿入されており、前記
スペーサ２１６の側壁には銅成分よりなる２つのセット
スクリュー２１８が前記スペーサ２１６をサンプル１０
方向に密着させてサンプル１０を固定している。
【００１２】従来のサンプルホルダ２００にサンプル１
０を固定する方法を説明すれば、まず所望の分析位置で
ウェーハを切断し、例えば、５ないし１０mmx４ないし
６mmの大きさを有するサンプルを製作した後、サンプル
１０をピンセットを用いて前記サンプル挿入溝２１２の
中央に垂直に立たせておく。次いで、前記アルミニウム
スペーサ２１６をサンプル１０の側面に同一な方法で挿
入させた後、スクリュー孔２２０を通じてスクリュー２
１８を前進させ、前記スペーサ２１６をしてサンプル１
０をサンプル挿入溝２１２の一側壁に密着固定させる。
前記スクリュー２１８は後面に一文字溝が形成されたマ
イナススクリューであり、前記スクリュー２１８はスク
リュー孔２２０を通じて一文字型ドライバーを挿入させ
た後で回動させることによって前進される。
【００１３】しかし、前記従来のサンプルホルダ２００
の場合、スクリュー２１８を用いてサンプル１０を固定
するために次のような問題点が生じる。
【００１４】第１、スクリュー２１８に加えられるドラ
イバーのねじ回し力がスペーサ２１６を経てサンプル１
０に伝達されてサンプル１０が割れやすい。したがっ
て、割れたパーチクルは高真空に保たれる図１のサンプ
ルチャンバ１０４内の各種のOリングにリークを誘発す
ることになり、これによって外部空気がサンプルチャン
バ１０４内に流入されてサンプルチャンバ１０４の真空
度が低下されると同時にターボポンプ１３０の性能を低
下させることになる。また、サンプルチャンバ１０４内
に流入された外部のガス分子はコラム部１０２に移動
し、移動された外部ガス分子は電子銃１０８の末端に形
成されたフィラメントチップに吸着される。このような
チップに吸着されたガス分子を除去するためにチップを
加熱してフラッシングを行うことになり、この時チップ
に加えられるフラッシング電流がチップの終端を摩耗さ
せて寿命を短縮させることになる。また、チップ寿命の
短縮はチップの入れ替え周期を短くして機器の運休時間
を増加させる原因となる。
【００１５】第２、従来のサンプルホルダ２００にサン
プル１０を固定するためには作業者が両手にドライバー
とピンセットとを交互に取りつつ作業を行い、その作業
工程数も１０段階余りに至るために作業者の熟練度が非
常に要求される。また、スクリュー２１８のねじ回し力
が一定しないために、ねじ回し力の強度によってサンプ
ルの破損またはサンプルの離脱が生じる恐れがある。
【００１６】第３、スクリュー２１８の劣化によって周
期的な入れ替えが不回避なので消耗性部品の需給費用が
増加することになる。
【００１７】第４、スクリュー２１８をスクリュー孔２
２０を通じて繰り消して進退させるためにスクリュー及
びスクリュー孔２２０の内壁が摩耗され、パーチクルの
発生原因となると同時にスクリューのねじ合わせ力が緩
んでサンプルの離脱が発生されうる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
問題点を改善するためにスクリューの代りに一定の弾性
力を有する弾性体を用いてサンプルを固定させることに
よってサンプルの割れを防止しうるサンプルホルダを提
供することである。
【００１９】本発明の他の目的は、サンプルの挿入及び
除去作業が非常に単純化されて作業工程数を減らせるサ
ンプルホルダを提供することである。
【００２０】本発明のさらに他の目的は、本発明のサン
プルホルダにサンプルを容易に挿入及び除去しうるサン
プル固定補助装置を提供することである。
【００２１】本発明のさらに他の目的は、本発明のサン
プルホルダとサンプル固定補助装置とを用いてサンプル
ホルダ内にサンプルを固定する方法を提供することであ
る。
【００２２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明のサンプルホルダは、先端部にサンプルを装着
して固定させうるサンプル固定部が形成されており、長
手方向に延びたホルダ胴体を含む。前記サンプル固定部
で前記サンプルを上側から挿入して保てるように上側が
開放された溝状であって、前記ホルダ胴体の長手方向に
延びた第１空間部が形成されており、前記第１空間部内
に装着されるサンプルの一側と接触しつつ弾性力により
前記サンプルを前記第１空間部内に圧着して固定させう
る弾性支持部材を含む。前記ホルダ胴体は略円形の棒状
になっており、先端部に形成された前記サンプル固定部
は前記棒状の一部が水平的に除去されて平坦な水平面を
含むことができる。
【００２３】また、前記弾性支持部材が長手方向に進退
自在に前記第１空間部の一側と隣接され、前記ホルダ胴
体内に長手方向に延びて上側が開放された溝状の第２空
間部と、前記第１空間部内にサンプルの挿入及び除去が
容易に前記第１空間部の側面に沿って上側が開放された
溝状に第３空間部がさらに備えられる。
【００２４】一方、前記弾性支持部材は、前記第２空間
部内で長手方向に進退自在なサンプル支持体及び前記サ
ンプル支持体と結合して前記サンプル支持体をして前記
第１空間部内に装着されるサンプルを前記第１空間部内
に圧着固定させうる弾性体を含む。
【００２５】前記第２空間部の幅が前記第１空間部の幅
より広く、前記サンプル支持体は前記サンプルを前記第
１空間部内に長手方向に支持する本体と半径方向に支持
する突出部とを備えて平面形状が全体的に“L”字状を
なすことができ、前記サンプル支持体の前記突出部の表
面が前記本体の表面より低まった段差が形成されたこと
が望ましく、前記サンプル支持体の前記本体表面上に第
１突起が形成されており、前記サンプルホルダ胴体の外
表面上に第２突起が形成されたことが望ましい。
【００２６】一方、前記弾性体は圧縮力を用いた圧縮弾
性体または引張り力を用いた引張り弾性体であり、圧縮
弾性体を用いる場合に前記ホルダ胴体には前記第２空間
部と連通される弾性体挿入溝がさらに形成されており、
前記圧縮弾性体の一端が前記弾性体挿入溝に挿入され、
他端が前記サンプル支持体と接触して前記サンプル支持
体を進退自在に構成しうる。
【００２７】前記本発明のさらに他の目的を達成するた
めの本発明に係るサンプルホルダ内にサンプルを固定す
るための補助装置は、基板と、前記基板上に一定の高さ
に形成されており、前端部にサンプル固定部が形成され
た棒状のサンプルホルダをその上部表面上に支持しうる
第１ホルダ支持台と、前記基板上で前記第１ホルダ支持
台と離隔されており、前記第１ホルダ支持台に対応して
前記サンプルホルダを水平に支持しうる第２ホルダ支持
台を含む。また、前記第１ホルダ支持台の上面上で前記
サンプルホルダの前端部から一定長さ以上の前進運動を
防止する第１ストッパが形成されており、前記基板上に
設けられ、前記第１ホルダ支持台及び第２ホルダ支持台
上に置かれるサンプルホルダの後進運動を防止する第２
ストッパが形成される。
【００２８】前記第１ストッパは前記サンプルホルダの
前端部の一部が貫通される貫通孔を備え、前記第１ホル
ダ支持台の上面で前記サンプルホルダに形成される第１
突起が前記貫通孔の入口にかかる形に前記サンプルホル
ダの前進運動を防止するように構成されており、前記第
２ストッパは前記サンプルホルダの前進方向に上向く傾
斜面と前記傾斜面の末端部から下向く係止片を備え、前
記第１ホルダ支持台の上面で前記サンプルホルダに形成
される第２突起が前記係止片にかかる形に前記サンプル
ホルダの後進運動を防止するように構成されている。
【００２９】また、前記第２ストッパは圧縮弾性体を内
蔵しており、前記サンプルホルダが前進運動時、前記サ
ンプルホルダの第２突起が前記傾斜面に沿って移動しつ
つ前記第２ストッパを圧縮して下向かせ、前記傾斜面を
通過した後、前記圧縮弾性体の弾性力により前記第２ス
トッパが上向いて前記第２突起が前記係止片にかかる形
に前記サンプルホルダの後進運動を防止するように構成
されうる。
【００３０】一方、前記本発明のさらに他の目的を達成
するために本発明は、前記サンプルを固定するための補
助装置を用いて、前端部にサンプルを装着して固定させ
うるサンプル固定部が形成されており、外面上に第２突
起が形成されている長手方向に延びたホルダ胴体と、前
記サンプル固定部で前記サンプルを上側から挿入して保
てるように上側が開放されて前記ホルダ胴体の長手方向
に延びた第１空間部及び前記第１空間部内に装着される
サンプルの一側と接触しつつ弾性力により前記サンプル
を前記第１空間部内に圧着して固定させうる第１突起を
有する弾性支持部材を含むサンプルホルダ内にサンプル
を固定する方法において、前記第１ホルダ支持台及び第
２ホルダ支持台上に前記サンプルホルダを装着させる段
階と、前記サンプルホルダの第１突起が前記第１ストッ
パによってかかりつつ前記弾性支持部材を後進させると
同時に第２突起が前記第２ストッパの係止片にかかりつ
つ前記サンプルホルダの後進運動を防止可能に前記サン
プルホルダを前記第１ホルダ支持台及び第２ホルダ支持
台上で前進位置させる段階と、前記後進された弾性支持
部材により確保された第１空間部内にサンプルを装着さ
せる段階と、前記第２ストッパの係止片と前記サンプル
ホルダの第２突起との係合を解除させつつ前記サンプル
ホルダを後進させると同時に前記弾性支持部材の弾性力
により前記第１空間部内に装着されたサンプルを固定さ
せる段階を含む。
【００３１】本発明によれば、スクリューに加えられる
作業者のねじ回し力が一定でない従来の技術に比べて弾
性体が有する一定の弾性力によりサンプルを圧着固定さ
せうるためにサンプルの割れが防止され、サンプルホル
ダからサンプルの離脱が効率よく防止される。
【００３２】また、本発明によれば、ドライバーを用い
て作業者が直接スクリューをねじ回してサンプルを固定
させる代わりに本発明の補助装置を用いることによって
容易にサンプル固定作業が行える。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づいて本
発明の実施例をさらに詳しく説明する。後述する実施例
は多様な他の形に変形でき、本発明の範囲が下記実施例
に限定されるものではない。本発明の実施例は当業者に
本発明をさらに完全に説明するために提供されるもので
ある。
【００３４】図４は本発明の一実施例に係るサンプルホ
ルダを概略的に示す図面であり、図５は図４のサンプル
固定部を拡大した斜視図であり、図６は図４のVI-VI'線
に沿って切断した断面図であり、第１空間部内にサンプ
ル２０が装着された場合を示す。
【００３５】図４ないし図６を参照すれば、本実施例の
サンプルホルダ３００のホルダ胴体は略円形の棒状に構
成され、その先端部にはサンプルを挿入して固定しうる
サンプル固定部が形成され、その後端部には取っ手３０
６が形成される。前記ホルダ胴体は先端部にサンプル固
定部が形成されている第１ホルダ胴体３０２と後端部に
取っ手３０６が形成される第２ホルダ胴体３０４が着脱
可能に構成されている。前記第１ホルダ胴体３０２に比
べて第２ホルダ胴体３０４が若干厚い形に構成されてい
るが、本発明は必ずこれに限定されるものではない。
【００３６】前記第１ホルダ胴体３０２の先端部の末端
にはサファイアからなるチップ３１０が形成されてお
り、前記第２ホルダ胴体３０４の中間には第２突起３０
８が形成されている。前記第２突起３０８は前記サンプ
ルホルダ３００が図１のサンプルチャンバ１０４内にロ
ーディングまたはアンローディングされる時、サンプル
チャンバ１０４内にサンプルホルダ３００が正確に装着
されたか否かを、予備チャンバ１０６内に設けられた感
知部(図示せず)との接触の有無で確認する。
【００３７】一方、前記第１ホルダ胴体３０２の先端部
に形成されるサンプル固定部は前記円形の棒状からなる
第１ホルダ胴体３０２の一部が水平的に除去されて略平
坦な水平面を含んでおり、その水平面の外郭には一定の
高さを有するダムが残留する形に構成されている。もち
ろん、前記サンプル固定部を取囲むダムが存在せず外郭
まで水平面よりなりうる。
【００３８】一方、サンプル固定部にはその水平面内に
サンプルを挿入して固定させうる一定の深さを有し、サ
ンプルホルダ３００の長手方向に延びた溝状の上側が開
放された第１空間部３１２が形成されている。前記第１
空間部３１２の幅(図６のT２)は本実施例でサンプルの
厚さ(図６のT１であって、約０．８mm)を考慮して約
０．９mm程度になるように形成されている。前記第１空
間部３１２の幅と深さは分析しようとするサンプルの大
きさによって適切に選択して形成しうる。一方、前記第
１空間部３１２の長さは後述するようにサンプルの大き
さによって弾性支持部材の進退により適切に確保されう
る。
【００３９】一方、前記第１空間部３１２と接して一部
重畳される上側が開放された第２空間部３２２が形成さ
れている。第２空間部３２２はサンプルホルダ３００の
長手方向に延びた溝状の空間であって、第２空間部３２
２内には弾性支持部材が位置することになる。前記弾性
支持部材は弾性力によりサンプル２０を第１空間部３１
２内に圧縮支持することによって、平面形状が略“L”
字状になるように構成されたサンプル支持体３１６と前
記サンプル支持体３１６に弾性力を加える圧縮バネより
なる弾性体３２０より構成される。
【００４０】前記サンプル支持体３１６は四面体形の本
体とその側面に前記本体より低い突出部を有する形に構
成されるために、第１空間部３１２内に装着されるサン
プル２０をサンプルホルダ３００の長手方向と半径方向
に同時に圧縮支持させる。前記サンプル支持体３１６で
突出部は必ずしも形成すべきものではないが、サンプル
２０を両方向から圧縮可能なのでさらに堅固にサンプル
２０を固定させうる。
【００４１】一方、前記サンプル支持体３１６の側面突
出部は走査電子顕微鏡内でサンプルの分析のためのチル
ティング時、電子ビーム走査を妨害しないようにサンプ
ル支持体３１６の本体より低くすることが望ましい。一
方、サンプル支持体３１６の本体の上側には第１突起３
１８が一定の高さに形成されており、前記第１ホルダ胴
体３０２内には前記弾性体３２０が挿入されうる弾性体
挿入溝がさらに形成されている。前記弾性体３２０は前
記弾性体挿入溝の前端方向から挿入してもよく、第２ホ
ルダ胴体３０４を分離させた後、後端方向から挿入して
も良い。
【００４２】一方、本実施例では前記弾性体３２０とし
て圧縮バネを用いたが、第１ホルダ胴体３０２の先端部
側の一定の位置に固定点を有する引張りバネを用いて前
記サンプル支持体３１６に引張り力を与えることによっ
てサンプル２０を第１空間部３１２内に圧縮固定させう
る。
【００４３】前記第２空間部３２２の反対側には第１空
間部３１２と接する第３空間部３１４がサンプルホルダ
３００の長手方向に上側が開放された溝状に形成されて
いる。前記第３空間部３１４はピンセットを用いてサン
プル２０の前記第１空間部３１２内への挿入/除去時に
作業を容易にするためである。また、第３空間部３１４
の深さは、図６のように第１空間部３１２より低いが、
ピンセットを用いて第１空間部４１２内にサンプル２０
を円滑に挿入させうる程度に適切に選択しうる。また、
第１空間部３１２と第３空間部３１４が接する部分では
ウェーハが容易に挿入可能に第３空間部３１４の底部の
角部が適切な角(図６において“θ”)に面取されてい
る。前記角部は丸くラウンドされうる。
【００４４】図７は本発明の一実施例に係る図４のサン
プルホルダ３００内にサンプルを装着するために用いら
れるサンプル固定補助装置４００を概略的に示す側面図
であり、図８は図７のサンプル固定補助装置４００を概
略的に示す平面図である。
【００４５】図７及び図８を参照すれば、例えば、プラ
スチックよりなる一定広さの基板４０２上に一定高さの
第１支持台４０４、第２支持台４０８及び第３支持台４
０６が相互一定の間隔に離隔されるようにそれぞれボル
トで支持されている。前記第１支持台４０４、第２支持
台４０８及び第３支持台４０６の上面の中央上には図４
の円形棒状のサンプルホルダ３００をその上に安定的に
支持するために半円型の溝がそれぞれ形成されている。
【００４６】図面において、前記第１支持台４０４の上
面の左側先端部はサンプルホルダ３００のサファイアチ
ップ３１０がこれ以上前進されないように壁体で構成さ
れ、上面の右側端部上には内部に貫通孔を有する第１ス
トッパ４１２がボルトで支持されている。前記第１スト
ッパの貫通孔の上側部には図４のサンプルホルダ３００
が図面の右側から左側に前進する時、前記サンプル支持
体３１６の上面上に形成された第１突起３１８が係止さ
れるように半円状の係止溝４２０が形成されている。ま
た、前記第１ストッパ４１２に対応して前記壁体の内側
に補助ストッパ４１０がさらに設けられる。第２支持台
４０８及び第３支持台４０６は略同じ形状をし、また前
記基板４０２上にボルトで支持されうる。中央に位置す
る前記第３支持台４０６は必ずしも備えられなければな
らないものではない。
【００４７】一方、前記第２支持台４０８と第３支持台
４０６との間の前記基板４０２上には第２ストッパ４１
４が形成されており、またボルトで支持されている。前
記第２ストッパ４１４は図面の右側から左側に上向く傾
斜面と前記傾斜面から垂直に下向く係止片を備え、図４
のサンプルホルダ３００の外面上に形成された第２突起
３０８が前記第２ストッパ４１４の前記係止片に係止さ
れて図面の右側に後進することを防止させるためであ
る。前記第２ストッパ４１４の内部には圧縮バネよりな
る圧縮弾性体４１８が内蔵されて前記第２ストッパ４１
４を昇降可能にする。また、前記第２ストッパ４１４の
外側面には前記第２ストッパ４１４を強制的に下向かせ
るための下向き取っ手４１６が形成されている。
【００４８】図７のサンプル固定補助装置４００を用い
て図４のサンプルホルダ３００内にサンプルを装着して
固定させる方法を図９ないし図１１を参照してさらに具
体的に説明する。図９は図７のサンプル固定補助装置４
００上にサンプル固定のために図４のサンプルホルダ３
００を装着した段階を示す図面であり、図１０は図９で
サンプルホルダ３００を前進させてサンプルをサンプル
ホルダ３００内に挿入させた段階を示す図面であり、図
１１は図１０でサンプルホルダ３００内にサンプルを挿
入させた後、サンプルホルダ３００を後進させてサンプ
ルを固定させた段階を示す。
【００４９】図９を参照すれば、第１支持台４０４、第
２支持台４０８及び第３支持台４０６の上面上に形成さ
れた半円型の溝上に第１ホルダ胴体３０２の先端部に形
成されたサンプル固定部が上向くように前記サンプルホ
ルダ３００を装着する。この際、前記サンプル固定部の
一部は前記第１支持台４０４の表面上に設けられた第１
ストッパ４１２内に形成された貫通孔内に一部挿入され
ている。
【００５０】次いで、図１０を参照すれば、サンプルホ
ルダ３００を左側方向に前進運動させてサンプルホルダ
３００をサンプル固定補助装置４００上に固定させる。
さらに具体的に、作業者が取っ手３０６を取って前記サ
ンプルホルダ３００を左側方向に前進させれば、サンプ
ルホルダ３００の第２ホルダ胴体３０４の外面上に設け
られた第２突起３０８が第２ストッパ４１４の傾斜面に
沿って移動され、この時第２突起３０８の前進する力に
より前記第２ストッパ４１４を押圧しつつ下向かせる。
第２突起３０８が傾斜面の末端部を通過すれば第２突起
３０８が第２ストッパ４１４を押圧する力が解除され、
前記第２ストッパ４１４は内部に内蔵された圧縮弾性体
４１８の弾性力を受けて元の位置に上向く。したがっ
て、第２突起３０８は前記第２ストッパ４１４の垂直す
る係止片に係止されてサンプルホルダ３００の図面の右
側方向への後進が防止される。
【００５１】一方、第２突起３０８が前記第２ストッパ
４１４の係止片に係止されてサンプルホルダ３００の後
進が防止されると同時に、第１ホルダ胴体３０２のサン
プル支持体３１６の上面上に形成された第１突起３１８
は第１支持台４０４上に形成された第１ストッパ４１２
の係止溝４２０に係止される。したがって、前記サンプ
ルホルダ３００は前進運動するが、前記サンプル支持体
３１６は前記第１ホルダ胴体３０２内に挿入されている
圧縮弾性体３２０を圧縮させつつ後進運動することにな
る。前記サンプル支持体３１６が後進されることによっ
て第１ホルダ胴体３０２内に形成された第１空間部３１
２がサンプルを挿入するのに十分な長さとして確保され
る。次いで、作業者はピンセットを用いて前記第１空間
部３１２にサンプルを挿入する。
【００５２】次いで、図１１を参照すれば、作業者は第
２ストッパ４１４の外側面に形成された下向き取っ手４
１６を押圧しつつ前記第２突起３０８を第２ストッパ４
１４の係止片から解除させた後、前記サンプルホルダ３
００を右側方向に後進させる。この際、前記サンプル支
持体３１６は圧縮弾性体３２０の弾性力により左側方向
に前進運動することになり、サンプル支持体３１６によ
り第１空間部３１２内に挿入されたサンプルを圧着固定
することになる。このようにサンプル２０がサンプルホ
ルダ３００に圧着固定された後、図１のサンプルチャン
バ１０４内にサンプルホルダ３００をローディングさせ
た後、所望のサンプル分析作業を行う。
【００５３】図１２ないし図１５は図７のサンプル固定
補助装置４００を用いてサンプルホルダ３００内にサン
プル２０を固定させる方法を各段階別に示した概略的な
平面図であって、サンプル固定補助装置４００の第１支
持台４０４とサンプルホルダ３００の第１ホルダ胴体３
０２の先端部に形成されたサンプル固定部の周辺を詳細
に示した図面である。
【００５４】図１２を参照すれば、圧縮弾性体３２０の
圧縮力によりサンプル支持体３１６が進退される第２空
間部３２２内で左側に最大に移動してサンプルが挿入さ
れた第１空間部３１２の長さが最小化されている。
【００５５】次いで、図１３を参照すれば、サンプルホ
ルダ３００を図１２の矢印方向の左側に前進運動させる
と、前記図１０のように第２突起３０８と第２ストッパ
４１４によりサンプルホルダ３００の後進運動が防止さ
れると同時に前記第１突起３１８が第１ストッパ４１２
の係止溝４２０に係止されてサンプル支持体３１６はこ
れ以上の前進運動はせず、第１空間部３１２の長さは、
矢印で表したように、サンプルが挿入できるように十分
に確保される。図１４を参照すれば、作業者はピンセッ
トを用いて前記第１空間部３１２内にサンプル２０を挿
入させる。
【００５６】次いで、図１５を参照すれば、図１１のよ
うに第２ストッパ４１４の下向取っ手４１６を押圧しつ
つサンプルホルダ３００を矢印のように後進運動させ
る。この際、圧縮弾性体３２０の圧縮力により前記サン
プル支持体３１６は左側方向に前進されてサンプル２０
を第１空間部３１２内に圧着して固定させる。
【００５７】以上、本発明の実施例について詳しく説明
したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明が属
する技術的思想内で当業者により多くの変形及び改良が
可能である。特に、本実施例において前記サンプル支持
体３１６は圧縮弾性体３２０により進退自在に構成され
ているが、弾性体の固定点をサンプル支持体３１６が進
退される第２空間部３２２の左側に位置させることによ
って、引張り弾性体を用いて前記サンプル支持体３１６
を進退させうるのはもちろんである。また、本実施例で
は、たとえ第２ストッパ４１４は圧縮弾性体４１８を用
いて昇降させるものと説明したが、第２ストッパは内部
に弾性体が内蔵されていない固定ストッパで構成した
後、サンプルホルダ３００をサンプル固定補助装置４０
０上に固定させるために前進運動させる時、サンプルホ
ルダ３００を時計回り方向または逆時計回り方向に回転
させてから前進させ、引き続き第２突起３０８が第２ス
トッパ４１４の係止片を通過した後、サンプルホルダ３
００を原位置に回転して固定させうるのはもちろんであ
る。
【００５８】
【発明の効果】本発明によれば、スクリューとドライバ
ーとを用いてサンプルを固定させず、弾性体の圧縮力に
よりサンプルを固定させるためにサンプルの固定力が常
に一定に保たれ、さらにサンプルの大きさによって弾性
体の弾性力が自動的に調節されてサンプルの割れが防止
されうる。したがって、走査電子顕微鏡のサンプルチャ
ンバ１０４内の各種のOリングに生じたリークが防止さ
れてサンプルチャンバ１０４の真空度が低下されず、長
時間使用でき、かつ外部ガス分子の流入が遮断されて電
子銃１０８のフィラメントチップの寿命がはるかに延び
た。
【００５９】また、本発明によれば、従来のサンプルホ
ルダ内にサンプル固定のための作業工程数が１０段階余
りに至ったが、本発明のサンプル固定補助装置を用いる
と作業工程数が４段階に減ってサンプルの入替え作業が
非常に容易になり、ひいてはヒューマンエラーの発生が
著しく減少された。
【００６０】また、本発明によれば、スクリューのよう
な消耗性部品を用いないために部品の需給費用が著しく
減少された。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の一般のサンプルホルダが装着された垂
直走査電子顕微鏡の構造を示す概略図である。
【図２】 従来のサンプルホルダを概略的に示す図面で
ある。
【図３】 図２のIII-III'線に沿って切断した断面図で
ある。
【図４】 本発明の一実施例に係るサンプルホルダを概
略的に示す図面である。
【図５】 図４のサンプル装着部を拡大した斜視図であ
る。
【図６】 図４のVI-VI'線に沿って切断した断面図であ
る。
【図７】 本発明の一実施例に係るサンプル固定補助装
置を概略的に示す側面図である。
【図８】 図７のサンプル固定補助装置を概略的に示す
平面図である。
【図９】 図７のサンプル固定補助装置上にサンプルを
固定するためにサンプルホルダを装着した段階を示す図
面である。
【図１０】 図９においてサンプルホルダを前進させて
サンプルをサンプルホルダ内に挿入させた段階を示す図
面である。
【図１１】 図１０においてサンプルホルダ内にサンプ
ルを挿入させた後、サンプルホルダを後進させてサンプ
ルを固定させた段階を示す図面である。
【図１２】 図７のサンプル固定補助装置を用いてサン
プルホルダ内にサンプルを固定させる方法を各段階別に
示す概略的な平面図である。
【図１３】 図７のサンプル固定補助装置を用いてサン
プルホルダ内にサンプルを固定させる方法を各段階別に
示す概略的な平面図である。
【図１４】 図７のサンプル固定補助装置を用いてサン
プルホルダ内にサンプルを固定させる方法を各段階別に
示す概略的な平面図である。
【図１５】 図７のサンプル固定補助装置を用いてサン
プルホルダ内にサンプルを固定させる方法を各段階別に
示す概略的な平面図である。
【符号の説明】
１０６ 予備チャンバ ３００ サンプルホルダ ３０２ 第１ホルダ胴体 ３０４ 第２ホルダ胴体 ３０６ 取っ手 ３０８ 第２突起 ３１０ チップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金 大仲 大韓民国京畿道龍仁市器興邑農書里山24番 地１棟302号 Ｆターム(参考） 2G052 DA33 GA35 5C001 AA01 AA02 CC04

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 先端部にサンプルを装着して固定させう
    るサンプル固定部が形成されており、長手方向に延びた
    ホルダ胴体と、 前記サンプル固定部で前記サンプルを上側から挿入して
    保てるように上側が開放された溝状よりなって前記ホル
    ダ胴体の長手方向に延びた第１空間部と、 前記第１空間部内に装着されるサンプルの一側と接触し
    つつ弾性力により前記サンプルを前記第１空間部内に圧
    着して固定させうる弾性支持部材とを含むサンプルホル
    ダ。
  2. 【請求項２】 前記ホルダ胴体は略円形の棒状になって
    おり、先端部に形成された前記サンプル固定部は前記棒
    状の一部が水平的に除去されて平坦な水平面を含むこと
    を特徴とする請求項１に記載のサンプルホルダ。
  3. 【請求項３】 前記弾性支持部材が長手方向に進退自在
    に前記第１空間部の一側と隣接され、前記ホルダ胴体内
    に長手方向に延長され、上側が開放された溝状の第２空
    間部がさらに備えられていることを特徴とする請求項２
    に記載のサンプルホルダ。
  4. 【請求項４】 前記第１空間部内へのサンプルの挿入/
    除去が容易に前記第１空間部の側面に沿って上側が開放
    された溝状に第３空間部がさらに備えられていることを
    特徴とする請求項３に記載のサンプルホルダ。
  5. 【請求項５】 前記第１空間部の底部より第３空間部の
    底部がさらに深く、第１空間部と接する前記第３空間部
    の端部がラウンドまたは面取されていることを特徴とす
    る請求項４に記載のサンプルホルダ。
  6. 【請求項６】 前記弾性支持部材は、 前記第２空間部内で長手方向に進退自在なサンプル支持
    体と、 前記サンプル支持体と結合して前記サンプル支持体をし
    て前記第１空間部内に装着されるサンプルを前記第１空
    間部内に圧着固定させうる弾性体とを含むことを特徴と
    する請求項３に記載のサンプルホルダ。
  7. 【請求項７】 前記第２空間部の幅が前記第１空間部の
    幅より広く、前記サンプル支持体は前記サンプルを前記
    第１空間部内に長手方向に支持する本体と半径方向に支
    持する突出部とを備えて平面形状が全体的に“L”字状
    であることを特徴とする請求項６に記載のサンプルホル
    ダ。
  8. 【請求項８】 前記サンプル支持体の前記突出部の表面
    が前記本体の表面より低まった段差が形成されたことを
    特徴とする請求項７に記載のサンプルホルダ。
  9. 【請求項９】 前記サンプル支持体の前記本体の表面上
    に第１突起がさらに形成されており、前記サンプルホル
    ダ胴体の外表面上に第２突起がさらに形成されたことを
    特徴とする請求項８に記載のサンプルホルダ。
  10. 【請求項１０】 前記サンプル支持体の前記突出部の末
    端部がラウンドされたことを特徴とする請求項８に記載
    のサンプルホルダ。
  11. 【請求項１１】 前記弾性体は圧縮力を用いた圧縮弾性
    体であることを特徴とする請求項６に記載のサンプルホ
    ルダ。
  12. 【請求項１２】 前記ホルダ胴体には前記第２空間部と
    連通される弾性体挿入溝がさらに形成されており、前記
    圧縮弾性体の一端が前記弾性体挿入溝に挿入され、他端
    が前記サンプル支持体と接触して前記サンプル支持体を
    進退自在に構成されたことを特徴とする請求項１１に記
    載のサンプルホルダ。
  13. 【請求項１３】 前記弾性体は引張り力を用いた引張り
    弾性体であることを特徴とする請求項６に記載のサンプ
    ルホルダ。
  14. 【請求項１４】 基板と、 前記基板上に一定の高さに形成されており、前端部にサ
    ンプル固定部が形成された棒状のサンプルホルダをその
    上部表面上に支持する第１ホルダ支持台と、 前記基板上で前記第１ホルダ支持台と離隔されており、
    前記第１ホルダ支持台に対応して前記サンプルホルダを
    水平に支持する第２ホルダ支持台と、 前記第１ホルダ支持台の上面上で前記サンプルホルダの
    前端部から一定の長さ以上の前進運動を防止する第１ス
    トッパと、 前記基板上に設けられ、前記第１ホルダ支持台及び第２
    ホルダ支持台上に置かれるサンプルホルダの後進運動を
    防止する第２ストッパとを含むサンプルホルダ内にサン
    プルを固定するための補助装置。
  15. 【請求項１５】 前記第１ホルダ支持台及び第２ホルダ
    支持台の上面上には前記棒状のサンプルホルダを装着す
    るための円形溝がさらに形成されたことを特徴とする請
    求項１４に記載のサンプルホルダ内にサンプルを固定す
    るための補助装置。
  16. 【請求項１６】 前記第１ストッパは前記サンプルホル
    ダの前端部の一部が貫通される貫通孔を備え、前記第１
    ホルダ支持台の上面で前記サンプルホルダに形成される
    第１突起が前記貫通孔の入口にかかる形に前記サンプル
    ホルダの前進運動を防止することを特徴とする請求項１
    ４に記載のサンプルホルダ内にサンプルを固定するため
    の補助装置。
  17. 【請求項１７】 前記第２ストッパは前記サンプルホル
    ダの前進方向に上向く傾斜面と前記傾斜面の末端部から
    下向く係止片とを備え、前記第１ホルダ支持台の上面で
    前記サンプルホルダに形成される第２突起が前記係止片
    にかかる形に前記サンプルホルダの後進運動を防止する
    ことを特徴とする請求項１４に記載のサンプルホルダ内
    にサンプルを固定するための補助装置。
  18. 【請求項１８】 前記第２ストッパは圧縮弾性体を内蔵
    しており、前記サンプルホルダの前進運動時、前記サン
    プルホルダの第２突起が前記傾斜面に沿って移動しつつ
    前記第２ストッパを圧縮して下向かせ、前記傾斜面を通
    過してから前記圧縮弾性体の弾性力により前記第２スト
    ッパが上向いて前記第２突起が前記係止片にかかる形に
    前記サンプルホルダの後進運動を防止することを特徴と
    する請求項１７に記載のサンプルホルダ内にサンプルを
    固定するための補助装置。
  19. 【請求項１９】 前記第２ストッパの側面には前記第２
    ストッパを強制的に下向かせうる下向き取っ手がさらに
    備えられることを特徴とする請求項１８に記載のサンプ
    ルホルダ内にサンプルを固定するための補助装置。
  20. 【請求項２０】 前端部にサンプルを装着して固定させ
    るサンプル固定部が形成されており、外表面上に第２突
    起が形成されている長手方向に延びたホルダ胴体と、前
    記サンプル固定部で前記サンプルを上側から挿入して保
    てるように上側が開放され、前記ホルダ胴体の長手方向
    に延びた第１空間部及び前記第１空間部内に装着される
    サンプルの一側と接触しつつ弾性力により前記サンプル
    を前記第１空間部内に圧着して固定させる第１突起を有
    する弾性支持部材とを含むサンプルホルダ内にサンプル
    を固定する方法において、 前記第１ホルダ支持台及び第２ホルダ支持台上に前記サ
    ンプルホルダを装着させる段階と、 前記サンプルホルダの第１突起が前記第１ストッパによ
    ってかかりつつ前記弾性支持部材を後進させ、同時に第
    ２突起が前記第２ストッパの係止片にかかりつつ前記サ
    ンプルホルダの後進運動を防止するように前記サンプル
    ホルダを前記第１ホルダ支持台及び第２ホルダ支持台上
    で前進位置させる段階と、 前記後進された弾性支持部材により確保された第１空間
    部内にサンプルを装着さする段階と、 前記第２ストッパの係止片と前記サンプルホルダの第２
    突起との係合を解除しつつ前記サンプルホルダを後進さ
    せると同時に前記弾性支持部材の弾性力により前記第１
    空間部内に装着されたサンプルを固定させる段階とを含
    むサンプルホルダ内にサンプルを固定する方法。
JP2001193500A 2001-06-20 2001-06-26 走査型電子顕微鏡用サンプルホルダ、走査型電子顕微鏡用サンプルホルダ内にサンプルを固定するための補助装置及びこれらを用いたサンプル固定方法 Expired - Fee Related JP4202620B2 (ja)

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