JP2016213153A - Sample storage cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は観察対象の試料(Object)を収容するセルに関する。 The present invention relates to a cell for accommodating a sample (Object) to be observed.
電子顕微鏡を用いた試料の観察は、一般的には、観察対象の試料が真空等の特殊な空間に曝される。一方、近年では、メカノバイオロジー(Mechanobiology)と呼ばれる技術分野において、生体細胞、生体組織等をそのまま観察したいという要求がある。しかしながら、電子顕微鏡での観察の際に試料を真空中に曝すと、細胞等は、液体成分が揮発していくことで変質し、また測定環境の汚染につながってしまう。これを防ぐために、様々な方法が開発されている。 In observation of a sample using an electron microscope, the sample to be observed is generally exposed to a special space such as a vacuum. On the other hand, in recent years, in a technical field called mechanobiology, there is a demand for observing living cells, living tissues and the like as they are. However, if the sample is exposed to a vacuum during observation with an electron microscope, the cells and the like are altered as the liquid components volatilize, and the measurement environment is contaminated. Various methods have been developed to prevent this.
例えば、試料を急速凍結して薄い氷の中に閉じ込め、冷凍状態で観察する技術がある。しかしながら、冷凍状態で観察する技術は、容易に観察用の試料を作製することができず、また、試料作成用の装置が非常に特殊であり高価なものであった。 For example, there is a technique in which a sample is quickly frozen and confined in thin ice and observed in a frozen state. However, the technique for observing in a frozen state cannot easily prepare a sample for observation, and the sample preparation apparatus is very special and expensive.
さらに、液体中に試料を保持したまま観察することで、さらに試料を直接的に観察するための技術が、特許文献1に開示されている。この技術では、観察用のセルを構成する薄膜間に試料を含む液体を配置しつつ、試料が配置される空間をセルの外部空間と遮断する。電子線は、薄膜を透過して薄膜間の試料に到達するようになっている。 Furthermore, Patent Document 1 discloses a technique for directly observing a sample by observing the sample while holding it in a liquid. In this technique, a liquid containing a sample is disposed between thin films constituting an observation cell, and a space in which the sample is disposed is blocked from an external space of the cell. The electron beam passes through the thin film and reaches the sample between the thin films.
また、特許文献1に開示されたセルのうち、注入口から試料を含む液体を注入する方式のセルにおいては、観察孔の大きさが小さい。そのため、観察孔に観察対象となる試料が到達しているか、電子顕微鏡による測定前に確認することが困難であった。また、試料を座体に配置した後に蓋体を被せ、座体と蓋体とを接着剤で接合する方式のセルについても特許文献1に開示されている。このようなセルでは、接合に高度な技術がユーザに求められ、座体と蓋体との接合がうまくいかずに内部の液体が漏れ出したり、座体と蓋体とのギャップ制御が困難であったりする場合があった。これらの複数の問題の少なくとも1つが生じる結果、試料を収容したセルが電子顕微鏡による観察に用いることができない状態であることも多くなり、ユーザの利便性を損ねていた。 Further, among the cells disclosed in Patent Document 1, the size of the observation hole is small in a cell in which a liquid containing a sample is injected from an injection port. Therefore, it is difficult to confirm whether the sample to be observed has reached the observation hole before measurement with an electron microscope. Further, Patent Document 1 discloses a cell in which a sample is placed on a seat and covered with a lid, and the seat and the lid are joined with an adhesive. In such a cell, the user is required to have a high level of technology for joining, the joint between the seat and the lid does not work well, the internal liquid leaks, and the gap control between the seat and the lid is difficult. There was a case. As a result of the occurrence of at least one of these problems, the cell containing the sample is often in a state where it cannot be used for observation with an electron microscope, which impairs user convenience.
本発明の目的の一つは、試料を収容するセルの利便性を高めることにある。 One of the objects of the present invention is to improve the convenience of a cell for accommodating a sample.
本発明の一実施形態によると、第1開口部を有する第1基板と、前記第1基板に対向して配置され、前記第1開口部に対向する位置に第2開口部を有する第2基板と、前記第1開口部の前記第2基板側を塞ぐ第1薄膜と、前記第2開口部の前記第1基板側を塞ぐ第2薄膜と、少なくとも前記第1開口部と前記第2開口部との間において前記第1薄膜と前記第2薄膜とに挟まれて配置されたギャップ膜と、を備え、前記第1基板と前記第2基板との間には、前記第1薄膜と前記第2薄膜と前記ギャップ膜とに囲まれた観察空間と、当該観察空間と外部空間とを接続するための流路空間とが配置され、前記第1薄膜および前記第2薄膜は、電子線に対して透過性を有することを特徴とする試料収容セルを提供する。これによれば、試料を収容するセルの利便性を高めることができる。 According to an embodiment of the present invention, a first substrate having a first opening, and a second substrate disposed opposite to the first substrate and having a second opening at a position facing the first opening. A first thin film that closes the second substrate side of the first opening, a second thin film that closes the first substrate side of the second opening, at least the first opening and the second opening A gap film disposed between the first thin film and the second thin film, and the first thin film and the second substrate between the first substrate and the second substrate. An observation space surrounded by two thin films and the gap film, and a flow path space for connecting the observation space and the external space, and the first thin film and the second thin film are And a sample storage cell characterized by having permeability. According to this, the convenience of the cell which accommodates a sample can be improved.
前記第1基板および前記第2基板の少なくとも一方は、可視光線に対して透過性を有してもよい。これによれば、流路空間に存在する試料の位置を確認しやすくすることができる。 At least one of the first substrate and the second substrate may be transparent to visible light. According to this, it is possible to easily confirm the position of the sample existing in the flow path space.
前記第1基板および前記第2基板の少なくとも一方は、シリコン基板であってもよい。これによれば、試料収容セルの製造工程を容易にすることができる。 At least one of the first substrate and the second substrate may be a silicon substrate. According to this, the manufacturing process of a sample storage cell can be made easy.
前記第1開口部と前記第2開口部とに挟まれた領域において、柱形状の前記ギャップ膜が配置されていてもよい。これによれば、観察空間を効率的に大きくすることができる。 The columnar gap film may be disposed in a region sandwiched between the first opening and the second opening. According to this, an observation space can be enlarged efficiently.
前記流路空間は、少なくとも2つの開口部を介して前記外部空間に接続し、前記少なくとも2つの開口部のいずれかは、前記第1基板に配置されていてもよい。これによれば、試料を流路空間に容易に注入することができる。 The flow path space may be connected to the external space via at least two openings, and any one of the at least two openings may be disposed on the first substrate. According to this, the sample can be easily injected into the channel space.
前記第1基板には、前記第1開口部の他に少なくとも2つの開口部が配置され、前記2つの開口部と前記流路空間とは、前記第1薄膜を介して隔離されていてもよい。これによれば、試料収容セルの製造工程を容易にすることができる。 The first substrate may have at least two openings in addition to the first opening, and the two openings and the flow path space may be separated via the first thin film. . According to this, the manufacturing process of a sample storage cell can be made easy.
前記ギャップ膜は、前記第1薄膜および前記第2薄膜とは異なる材料であってもよい。これによれば、試料収容セルの製造工程を容易にすることができる。 The gap film may be made of a material different from that of the first thin film and the second thin film. According to this, the manufacturing process of a sample storage cell can be made easy.
前記ギャップ膜と、前記第1薄膜および前記第2薄膜の少なくとも一方との間には、金が形成されていてもよい。これによれば、ギャップ膜を介して第1薄膜と第2薄膜とを強固に接合することができる。また、測定中に外部空間と観察空間とに圧力差が生じても、第1薄膜と第2薄膜とが拡がってしまうことを抑制することができる。 Gold may be formed between the gap film and at least one of the first thin film and the second thin film. According to this, the first thin film and the second thin film can be firmly bonded via the gap film. Moreover, even if a pressure difference arises between external space and observation space during a measurement, it can suppress that a 1st thin film and a 2nd thin film spread.
前記ギャップ膜は、少なくとも金を含む層が形成されていてもよい。これによれば、ギャップ膜を介して第1薄膜と第2薄膜とを強固に接合することができる。また、測定中に外部空間と観察空間とに圧力差が生じても、第1薄膜と第2薄膜とが拡がってしまうことを抑制することができる。 The gap film may be formed with a layer containing at least gold. According to this, the first thin film and the second thin film can be firmly bonded via the gap film. Moreover, even if a pressure difference arises between external space and observation space during a measurement, it can suppress that a 1st thin film and a 2nd thin film spread.
前記ギャップ膜は、前記第1薄膜および前記第2薄膜のいずれか一方側に凹部が形成されていてもよい。これによれば、ギャップ膜を介して第1薄膜と第2薄膜との接合強度を向上させることができる。 The gap film may have a recess formed on one side of the first thin film and the second thin film. According to this, the bonding strength between the first thin film and the second thin film can be improved via the gap film.
本発明によると、試料を収容するセルの利便性を高めることができる。 According to the present invention, the convenience of the cell that accommodates the sample can be enhanced.
<第1実施形態>
以下、本発明の一実施形態に係る試料収容セルについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号(数字の後にA、B等を付しただけの符号)を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率(各構成間の比率、縦横高さ方向の比率等)は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。
<First Embodiment>
Hereinafter, a sample storage cell according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, embodiment shown below is an example of embodiment of this invention, This invention is limited to these embodiment, and is not interpreted. Note that in the drawings referred to in the present embodiment, the same portion or a portion having a similar function is denoted by the same reference symbol or a similar reference symbol (a reference symbol simply including A, B, etc. after a number) and repeated. The description of may be omitted. In addition, the dimensional ratios of the drawings (the ratios between the components, the ratios in the vertical and horizontal height directions, etc.) may be different from the actual ratios for convenience of explanation, or some of the configurations may be omitted from the drawings.
[試料収容セルの構成]
図1は、本発明の第1実施形態における試料収容セルの外観を示す図である。試料収容セル1は、第1基板10と第2基板20とがギャップ膜50を介して接合して製造されている。第1基板10は、例えば、シリコン基板である。第2基板20は、可視光線に対して透過性を有する基板であって、例えば、ガラス基板である。なお、第1基板10も第2基板20と同様に、可視光線に対して透過性を有する基板(例えば、ガラス基板)であってもよい。また、第1基板10も第2基板20もシリコン基板であってもよい。
[Configuration of sample storage cell]
FIG. 1 is a diagram showing an appearance of a sample storage cell in the first embodiment of the present invention. The sample storage cell 1 is manufactured by bonding a
ギャップ膜50は、第1基板10と第2基板20とを接合し、第1基板10と第2基板20との間に空間(流路空間FPおよび観察空間MS)を形成する膜である。ギャップ膜50は、後述する周辺部510、流路形成部530および柱部550を含む。これらをまとめてギャップ膜50と表現する場合がある。
The
試料収容セル1は、電子顕微鏡の観察対象となる試料を液体に含ませた状態で、この内部空間に収容するセルである。以下、試料を含む液体を、試料含有液体と表現する場合がある。試料収容セル1の大きさは、1辺が2.5mm〜3mm程度の正方形であり、この例では2.6mmである。試料収容セル1の厚さは、第1基板10と第2基板20とをあわせて0.3〜1.2mm程度である。
The sample storage cell 1 is a cell that stores a sample to be observed by an electron microscope in this internal space in a state where the sample is included in a liquid. Hereinafter, a liquid containing a sample may be expressed as a sample-containing liquid. The size of the sample storage cell 1 is a square having a side of about 2.5 mm to 3 mm, and in this example is 2.6 mm. The thickness of the sample storage cell 1 is about 0.3 to 1.2 mm including the
第1基板10および第2基板20には、それぞれ開口部が形成されている。この例では、第1基板10には開口部110、120、130が配置されている。第2基板には、開口部210(図3、図4参照)が配置されている。続いて、試料収容セル1の内部構造を含めた詳細な構造について、図2、図3、図4を用いて説明する。
Openings are formed in the
図2は、本発明の第1実施形態における試料収容セルを第1基板側から見た平面図である。図3は、本発明の第1実施形態における試料収容セルの断面構成(図1、2における断面線A−A’の断面構造)を示す模式図である。図4は、本発明の第1実施形態における試料収容セルの断面構成(図1、2における断面線B−B’の断面構造)を示す模式図である。 FIG. 2 is a plan view of the sample storage cell in the first embodiment of the present invention as viewed from the first substrate side. FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross-sectional configuration (a cross-sectional structure taken along the cross-sectional line A-A ′ in FIGS. 1 and 2) of the sample storage cell in the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram showing a cross-sectional configuration (a cross-sectional structure taken along a cross-sectional line B-B ′ in FIGS. 1 and 2) of the sample storage cell in the first embodiment of the present invention.
開口部110の第2基板20側は、第1薄膜150により塞がれている。開口部210の第1基板10側は、第2薄膜250により塞がれている。第1薄膜150と第2薄膜250とは対向して配置されている。第1薄膜150および第2薄膜250は、電子線に対して透過性を有する膜である。
The
第1薄膜150および第2薄膜250は、例えば、窒化シリコンで形成される。第1薄膜150および第2薄膜250の膜厚は、10nm以上200nm以下、望ましくは、15nm以上50nm以下であり、この例では、20nmである。第1薄膜150と第2薄膜250とは同じ膜厚であってもよいし、異なる膜厚であってもよい。第1薄膜150および第2薄膜250は、10nmより薄くなると強度がなくなり破損するおそれがある。一方、200nmよりも厚くなると、電子線が透過しなくなる。したがって、第1薄膜150および第2薄膜250は、破損しない程度の膜の強度を得ながらも、できるだけ薄くすることが望ましい。
The first
以下に示す通り、第1薄膜150と第2薄膜250との間には、双方に接続されたギャップ膜50が部分的に存在する。このギャップ膜50は、開口部110と開口部210との外側部分(第1基板10と第2基板20との間の開口部が存在しない部分)から延在している。そのため、ギャップ膜50(流路形成部530および柱部550)は、梁のような機能を有することとなり、第1薄膜150と第2薄膜250とを支持することができる。
As shown below, a
第1薄膜150と第2薄膜250とがギャップ膜50によって支持されない場合、これらの薄膜は開口部110、210の外側で支持される必要がある。すなわち、電子線が通過する領域のうち薄膜を支持する部分から離れた領域(例えば開口部の中心付近)が増加するため、薄膜の強度を高める必要がある。一方、この例のようにギャップ膜50で第1薄膜150と第2薄膜250とを支持することにより、電子線が通過する領域を確保しつつ、支持する部分から離れた領域を少なくすることができる。したがって、ギャップ膜によって薄膜が支持されている場合は、ギャップ膜によって薄膜が支持されない場合に比べて、薄膜の強度を低くしても破損しにくい状態に保つことができる。逆に言えば、同じ膜厚でも薄膜の強度が増加した解釈することもできる。その結果、薄膜をさらに薄くすることもできる。
When the first
第1薄膜150と第2薄膜250との間には、ギャップ膜50が配置されている。図2、図3、図4に示すように、ギャップ膜50は、周辺部510、流路形成部530および柱部550を含む。周辺部510は、試料収容セル1の端部に面して配置される部分である。流路形成部530は、開口部110と開口部210との間において観察空間MSの位置を決めるように配置された部分である。柱部550は、観察空間MSに囲まれた部分である。柱部550は、存在しなくてもよい。周辺部510と流路形成部530とは、それぞれの領域が明確に区分されるものではないが、便宜上、分けて定義している。一方、柱部550は、観察空間MSに囲まれ、周囲と独立して存在している。
A
ギャップ膜50は、この例では金(Au)で形成されている。ギャップ膜50は、その膜の中央付近でAu−Au接合により接合されている。すなわち、この接合の前においては、ギャップ膜50は、第1薄膜150側の層および第2薄膜250側の層に分かれている。そして、接合によってギャップ膜50が形成される。以下の製造方法の説明において、ギャップ膜50の形成過程の詳細を示す。なお、接合表面において金が形成され、それ以外の部分が酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等で形成された積層膜であってもよい。この例では、金が接合時の接着層として機能する。一方、金が形成されていなくてもよい。ギャップ膜50の膜厚は、10nm以上400nm以下、望ましくは、50nm以上300nm以下であり、この例では、200nmである。この厚さが、第1薄膜150と第2薄膜250との距離に相当する。
In this example, the
なお、第1薄膜150および第2薄膜250は、それぞれ20nmであるため、この部分における第1基板10と第2基板20との距離は、240nmとなる。第1薄膜150と第2薄膜250との距離(ギャップ膜50の膜厚)は、試料すなわち観察対象物(例えば細胞)の大きさに依存して設定されるため、少なくとも観察対象物よりも大きくなる必要がある。一方、第1薄膜150と第2薄膜250との距離が観察対象物に対して大きすぎると、観察対象物が重なって個々の観察対象物の観察結果が得られにくくなる。
In addition, since the 1st
ギャップ膜50は電子線が透過するようになっていてもよいし、透過しなくてもよい。ギャップ膜50が配置されていない領域において、第1薄膜150と第2薄膜250とを電子線が通過すればよい。なお、観察対象物が大きすぎる場合、観察対象物自体を電子線が通過できないため、透過型電子顕微鏡による観察はできない。すなわち、第1薄膜150と第2薄膜250との距離(ギャップ膜50の膜厚)を、電子線が通過できない程度の距離以上にすることは、必要ない。
The
開口部110と開口部210とは対向して配置され、第1基板10側から見た場合に、ほぼ同じ大きさで開口するように設計されている。開口部110および開口部210の開口の形状は、この例では、60μm×60μmの正方形である。なお、この開口の形状は、5μm×20μm等の長方形であってもよい。上述したように、ギャップ膜50(流路形成部530)の配置パターン、すなわち流路空間FPの配置パターンを調整することによって、薄膜の強度を向上させなくても、開口部110および開口部210の開口の形状をより大きくして設定することもできる。
The
開口部120、130の開口の形状は、開口部110と比べて、大きく、この例では、1.0mm×1.5mmの長方形である。なお、この開口の形状は、1.0mm×1.0mm等の正方形であってもよい。このように、開口部120、130に比べて、開口部110は非常に小さいが、説明に用いた各図では、構造をわかりやすくする表現するために、これらの大きさを調整して示している。
The shape of the
なお、これらの開口部110、120、130の開口の形状は、四角形以外の多角形であってもよいし、円形、楕円形等、曲線で囲まれた形状であってもよいし、直線と曲線とで囲まれた形状であってもよい。また、開口部120の形状と開口部130の形状とが異なっていてもよい。
In addition, the shape of the opening of these
開口部110、210は、その内壁が、第1薄膜150および第2薄膜250が拡がる平面(基板表面)に対して傾き(テーパ形状)を持って形成されている。開口部120、130についても、その内壁がその基板表面に対して傾きを持って形成されている。開口部内において傾きの程度が一定でなく変化していてもよい。すなわち、開口部110、120、130は第1薄膜150側の開口面積が外部空間1000側の開口面積よりも小さい。また、開口部210は第2薄膜250側の開口面積が外部空間1000側の開口面積よりも小さい。開口部110、210の内壁がテーパ形状であると、電子線の入射角のマージンを確保することができる。
The inner walls of the
第1基板10と第2基板20とは、ギャップ膜50(周辺部510、流路形成部530および柱部550)を挟み、第1薄膜150および第2薄膜250を介して接合している。第1基板10と第2基板との間には、第1薄膜150、第2薄膜250および流路形成部530に囲まれた空間が形成されている。この空間は、観察空間MSおよび流路空間FPを含む。観察空間MSは、開口部110およ開口部210との間の領域に形成され、第1薄膜150と第2薄膜250と流路形成部530とで囲まれた空間であり、電子顕微鏡に用いられる電子線が通過する空間である。
The
流路空間FPは、観察空間MSと外部空間1000とを接続するための空間である。この例では、流路空間FPは、少なくとも2つの開口部を介して外部空間1000と接続し、この例では開口部120、130を介して外部空間1000に接続する。流路空間FPの流路幅は、0.2μm以上500μm以下であり、望ましくは、100μm以上400μm以下である。一方、観察空間MS(第1基板10および第2基板20が開口している領域)の流路幅は、0.2μm以上50μm以下であり、望ましくは、2μm以上40μm以下である。観察空間MSにおいて流路幅が広くなるほど薄膜の強度を高める必要がある。一方、流路空間FPおよび観察空間MSのいずれも、流路幅を狭くし、例えば、第1薄膜150と第2薄膜250との距離(ギャップ膜50の厚さ)よりも狭くすると、試料が通過できなくなってしまう場合もある。例えば、ギャップ膜50の厚さが試料のサイズに合わせてできるだけ薄く形成されている場合には、これよりも流路幅を狭くすると試料が通過できない。したがって、試料が通過できる程度に流路幅を狭くしておくことで、第1薄膜150および第2薄膜250をより薄くすることもできる。なお、この例では、柱部550を形成することで、薄膜を支持する部分を増やしつつも、観察空間MSを効率的に大きくすることができる。
The channel space FP is a space for connecting the observation space MS and the
一方の開口部が試料含有液体を注入するための開口であり、他方が流路空間FPの空気を外部空間1000に押し出すための排気口として機能する。なお、一方の開口部(例えば、開口部130)が、第1基板10の別の部分に形成されていてもよいし、第2基板20に形成されていてもよい。また、流路空間FPが試料収容セルの側面まで到達するようにして、第1基板10と第2基板20との間に開口部が形成されていてもよい。
One opening is an opening for injecting the sample-containing liquid, and the other functions as an exhaust port for pushing the air in the flow path space FP to the
以上が、試料収容セル1の構成についての説明である。続いて、試料収容セル1に試料含有液体を配置して、電子顕微鏡にて観察できる状態にするための処理(観察セル作製処理)について説明する。 The above is the description of the configuration of the sample storage cell 1. Then, the process (observation cell preparation process) for arrange | positioning a sample containing liquid to the sample storage cell 1 and making it the state which can be observed with an electron microscope is demonstrated.
[観察セル作製処理]
図5は、本発明の第1実施形態における試料収容セルへ試料含有液体を注入する方法を説明する図である。試料含有液体700は、第1基板10と第2基板20との間の空間に開口部120から注入されると、その空間内を移動して観察空間MSに至り、さらには、開口部130まで到達する。なお、開口部120ではなく開口部130に試料含有液体700が注入されてもよいが、以下の説明では、開口部120に試料含有液体700が注入される注入口であるものとして説明する。
[Observation cell fabrication process]
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of injecting a sample-containing liquid into the sample storage cell according to the first embodiment of the present invention. When the sample-containing
観察空間MSに対応する開口部110、210は、試料収容セル1の全体の大きさに比べると非常に小さい。そのため、開口部110、210を視認するだけでは、観察空間MSに試料含有液体700が到達しているかわかりにくい。試料収容セル1では、第2基板20が可視光線を透過する材料で形成されているため、第2基板20側から試料含有液体700の位置を確認することができる。
The
したがって、試料含有液体700または液体中の試料自体の位置を第2基板20側から確認しつつ、開口部120からの注入量、注入圧力等を制御することにより、目的とする範囲(例えば、流路空間FP、観察空間MSおよび開口部130)に試料含有液体700を拡げることができる。このとき、試料含有液体700は、流路空間FPの全体を充填するように、注入されることが望ましい。後述のように封止材で封止された後に、流路空間FPを含む封止された空間において試料含有液体700によって充填されない部分が気泡として存在すると、電子顕微鏡による観察がされるまでにその気泡が観察空間MSに移動してしまう可能性があるためである。
Therefore, by controlling the injection amount, injection pressure, and the like from the
図6は、本発明の第1実施形態における試料収容セルを封止するための樹脂を形成する方法を説明する図である。試料含有液体700が流路空間FPおよび観察空間MSに充填された後、開口部120、130を封止材320、330で塞ぐことで、流路空間FPおよび観察空間MSは、外部空間1000と分離される。封止材320、330は、例えば、エポキシ樹脂等の樹脂であり、UV硬化型の樹脂であってもよいし、2液混合型硬化樹脂(例えば、2液常温硬化タイプまたは1液低温硬化タイプ)であってもよい。UV硬化型の場合には、開口部120、130を塞ぐように硬化前の樹脂を形成し、UV照射によって硬化させて封止材320、330が形成される。なお、封止材320、330によって外部空間1000と分離された内部空間には気泡が含まれないようにしてもよいし、硬化前の樹脂と試料含有液体700とが混合しないように、少なくとも樹脂が硬化するまでは互いに離れた状態(試料含有液体と封止材との間に気泡が存在する状態)にしてもよい。
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of forming a resin for sealing the sample storage cell in the first embodiment of the present invention. After the sample-containing
観察空間MSに配置された試料含有液体700は、外部空間1000と離隔されているため、電子顕微鏡による観察が行われる際に、試料収容セル1が真空環境に曝されても、試料含有液体700が揮発してしまうことを防ぎ、液体の状態を保持することができる。また、観察空間MSは、電子線に対して透過性を有する数十nm程度の第1薄膜150および第2薄膜250に囲まれている。
Since the sample-containing
また、第1薄膜150と第2薄膜250との間にギャップ膜50が配置されているために薄膜そのものの強度を低くすることもできる。その結果、ギャップ膜50が配置されていない場合に比べて、観察空間MSの領域を大きくしたり、薄膜を薄くしたりすることもできる。さらに、電子顕微鏡による観察時には、外部空間1000が観察空間MSより減圧状態にあるため、第1薄膜150および第2薄膜250が外部空間1000側に拡がるように力がかかって観察空間MSが膨らむ可能性があるが、ギャップ膜50によって第1薄膜150と第2薄膜250とが接続されていれば、少なくともギャップ膜50と接触している部分では、第1薄膜150と第2薄膜250との距離が固定されるため、観察空間MSが膨らむことを抑制することができる。
In addition, since the
そのため、観察空間MSの高さ(第1薄膜150および第2薄膜250との距離)、すなわち試料含有液体700の厚さは、電子線に対して透過性を有する程度の大きさを保つことができる。したがって、電子顕微鏡で用いられる電子線(図6における電子線EB)は、開口部110を通って、第1薄膜150、試料含有液体700および第2薄膜250を通過し、さらに開口部210を通って、試料収容セル1全体を通過することができる。電子線EBの方向は図6に示す方向とは逆であってもよい。
Therefore, the height of the observation space MS (distance between the first
図5における試料注入処理、および図6におけるセル封止処理については、手動処理であっても、自動処理であってもよい。手動処理の場合には、マイクロマニピュレータに取り付けたガラスキャピラリの先端と開口部120、130との位置関係を、実体顕微鏡を用いて確認し、ガラスキャピラリに接続されたインジェクタを用いて試料含有液体700を注入したり、封止材320、330を注入したりすればよい。
The sample injection process in FIG. 5 and the cell sealing process in FIG. 6 may be manual processes or automatic processes. In the case of manual processing, the positional relationship between the tip of the glass capillary attached to the micromanipulator and the
また、自動処理の場合には、試料注入処理およびセル封止処理を自動的に実行して観察セルを作成する装置を用いればよい。 In the case of automatic processing, an apparatus that automatically executes sample injection processing and cell sealing processing to create an observation cell may be used.
[観察セル作製装置]
図7は、本発明の第1実施形態における観察セル作製装置の試料注入処理を説明する図である。観察セル作製装置800は、試料注入器810、UV照射器860およびステージ888を備える。ステージ888には、チップ台825、カップ台835、845、試料台850が取り付けられている。チップ台825は、チップ820を収容する。チップ820は、試料含有液体700を吸い取るためのノズルを有するピペットチップである。カップ台835は、試料含有液体700を保持する試料カップ830を収容する。カップ台845は、封止材となる硬化前樹脂300を保持する試料カップ840を収容する。試料台850は、試料収容セル1を設置する。また、ステージ888には、チップ820を廃棄するための廃棄口870が配置されている。
[Observation cell manufacturing equipment]
FIG. 7 is a view for explaining sample injection processing of the observation cell manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The observation
試料注入器810に対して、ステージ888は水平方向(図7における左右方向、以下、X方向という)に移動可能である。また、試料注入器810は、水平方向であってステージ888の移動方向とは垂直な方向(図7における奥行き方向、以下、Y方向という)と、鉛直方向(図7における上下方向、以下、Z方向という)とに移動可能である。したがって、試料注入器810とステージ888とでX、Y、Z方向で相対的に移動可能になっている。なお、ステージ888上の試料台850については、別途Y方向にも移動可能であってもよい。
With respect to the
試料注入器810は、チップ取付部811、支持部813、制御部815およびチップ取り外し部817を備える。チップ取付部811は、先端にチップ820が差し込まれて取り付けられる部分である。支持部813は、装置天井に対してY方向、Z方向に移動させるように試料注入器810を支持する。制御部815は、チップ取付部811に取り付けられたチップ820に試料カップ内の液体を吸い込んで保持したり、チップ820に保持された液体を排出したりするための制御を行う。チップ取り外し部817は、下方に移動することによって、チップ820を下方に押し出してチップ取付部811から取り外す。
The
UV照射器860は、硬化前樹脂300を硬化させるためのUV光を照射する装置である。UV光の照射範囲は、試料台850に設置された試料収容セル1全体を含んでいてもよいし、開口部120、130に対応する部分にスポットで照射するようにしてもよい。開口部120、130に対応する部分にスポットで照射するようにすれば、試料へのUV光の影響を抑えることができる。
The
図7(a)は、試料収容セル1がセル保管庫等から運ばれて、観察セル作製装置800の試料台850に設置された状態を示している。続いて、ステージ888と試料注入器810とを移動させ、以下に示す順に処理を実行する。まず、チップ取付部811にチップ820を取り付ける(図7(b))。その後、試料注入器810は、試料カップ830内の試料含有液体700を吸い上げてチップ820内に保持する(図7(c))。試料含有液体700を保持するチップ820を試料収容セル1の開口部120上に移動させて、チップ820内の試料含有液体700を排出して開口部120から試料収容セル1内部に注入する(図7(d))。
FIG. 7A shows a state in which the sample storage cell 1 is transported from a cell storage or the like and installed on the
なお、チップ820を試料収容セル1の開口部120上に移動させる際には、例えば、試料注入器810は、カメラ等の撮像部を用いて試料収容セル1の形状を画像認識し、さらには開口部120の位置を認識し、開口部120の位置にチップ820を移動させる。また、試料台850に試料収容セル1の内部の状態を第2基板20側から撮像する撮像部を用いることで、試料含有液体700の注入の程度を検出し、その程度に応じて注入量、注入圧力が調整されるようにしてもよい。続いて、観察セル作製装置800の封止処理について説明する。
When the
図8は、本発明の第1実施形態における観察セル作製装置のセル封止処理を説明する図である。試料注入器810は、試料カップ840内の硬化前樹脂300を吸い上げてチップ820内に保持する(図8(a))。硬化前樹脂300を保持するチップ820を試料収容セル1の開口部120上に移動させて、チップ820内の硬化前樹脂300を排出して開口部120に滴下し(図8(d))、続いて、開口部130に滴下する(図8(e))。なお、開口部130への滴下前に、再度チップ820内に硬化前樹脂300を吸い上げておいてもよい。なお、硬化前樹脂300が、UV硬化型ではなく、上述した2液常温硬化タイプまたは1液低温硬化タイプであっても同様であり、この場合には、後述するUV光の照射は不要である。
FIG. 8 is a diagram for explaining cell sealing processing of the observation cell manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The
続いて、試料台850をUV照射器860の下方に移動させ、試料収容セル1にUV照射器860からのUV光を照射する。この照射によって、試料収容セル1の開口部120、130に滴下された硬化前樹脂300を硬化させる。これによって、試料収容セル1の内部空間に試料含有液体700が外部空間1000と離隔された状態で収容される。また、試料注入器810は、チップ取り外し部817によって、チップ820をチップ取付部811から取り外して廃棄口870に廃棄する。UV光の照射中にチップ820の廃棄が実施されてもよい。
Subsequently, the
その後、試料含有液体700を収容した試料収容セル1が回収され、新たな試料収容セル1が試料台850に設置される(図7(a))。なお、チップ820は、試料収容セル1毎に交換するプロセスを説明したが、開口部120に滴下する硬化前樹脂300を吸い上げる前にチップ820を交換してもよい。
Thereafter, the sample storage cell 1 containing the sample-containing
以上が、観察セル作製装置800による試料注入処理およびセル封止処理についての説明である。続いて、試料収容セル1の製造方法について図9〜図11を用いて説明する。
The above is the description of the sample injection process and the cell sealing process performed by the observation
[試料収容セル1の製造方法]
試料収容セル1は、第1基板10と第2基板20とがギャップ膜50を介して接合されて形成される。第1基板10および第2基板20のそれぞれは、以下に説明する所定の製造工程を経てから接合される。
[Manufacturing method of sample storage cell 1]
The sample storage cell 1 is formed by bonding a
図9は、本発明の第1実施形態における試料収容セルのうち第1基板の製造工程を説明する図である。図10は、図9に続く第1基板の製造工程を説明する図である。いずれの図も、図3に対応する断面構造を示している。まず、図9(a)に示す第1基板10を準備する。第1基板10は、上述したように、シリコン基板であり、この例では、750μmの厚さを有する。なお、300μm程度のシリコン基板を用いることで、後述する図19(d)の薄化処理が不要となるため、薄化処理のための支持基板を用いなくてもよい。
FIG. 9 is a diagram illustrating a manufacturing process of the first substrate in the sample storage cell according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10 is a diagram illustrating the manufacturing process of the first substrate following FIG. Each figure shows a cross-sectional structure corresponding to FIG. First, the
第1基板10に第1薄膜150、およびギャップ膜50の一部の層となる膜5001を形成する(図9(b))。第1膜150は窒化シリコン膜であり20nmの膜厚を有する。膜5001は金(Au)であり、100nmの膜厚を有する。これらの膜は、CVD(Chemical Vapor Deposition)、PVD(Physical Vapor Deposition)などの蒸着処理、めっき処理等によって形成されればよい。また、第1膜150が窒化シリコン膜でなく酸化シリコン膜である場合、シリコン基板の第1基板10を熱酸化することで形成された熱酸化膜であってもよい。以下に形成される様々な膜についても、同様である。
A first
フォトリソグラフィ技術を用いて、膜5001の一部を除去する(図9(c))。除去される領域は流路空間FP、観察空間MSに対応する領域であり、この結果、周辺部511、流路形成部531および柱部551が形成される。なお、膜の除去のためには、ドライエッチングおよびウエットエッチングのいずれも適用可能であり、特に明示しない限り以下の説明においても同様である。また、数十nm程度の粒径を有する金粒子に有機溶剤を混ぜたペースト状の材料を用いて、スクリーン印刷によって周辺部511、流路形成部531および柱部551が形成されてもよい。
A part of the
ここで、第1膜150の一部を除去してもよい。除去される場合には、除去される領域は、開口部120、130が形成される位置に対応した領域である。この例では、この工程は存在しない。第1膜150の一部を除去する場合については、別の実施形態で説明する。
Here, a part of the
その後、第1基板10の第1薄膜150が形成された側に、粘着層を含む支持基板を貼り付ける。支持基板の粘着層は、貼り合わせ面に設けられており、熱、光等の刺激の印加により粘着力が低下するようになっている。この例では、UV光の照射によって粘着力が低下する粘着層を用いている。
Thereafter, a support substrate including an adhesive layer is attached to the side of the
支持基板によって支持された第1基板10を薄化する(図9(d))。第1基板10の薄化は、例えば、CMP(Chemical Mechanical Polishing)、ウエットエッチングを用いる。ウエットエッチングを用いる場合には、例えば、第1基板10をエッチングすることのできる液体として、フッ酸およびフッ化アンモニウムの混合液が用いられる。第1基板10は750μmの厚さを有しているが、この薄化処理によって、250μm程度まで薄くなる。第1基板10が支持基板によって支持されているため、第1基板10が薄化しても第1基板10の反りが抑制され、また、製造工程中の強度を保つこともできる。以上の通り、ギャップ膜となる層と第1薄膜150とが配置された第1基板10が製造される。この例では、第2基板20についても同様にして形成される。この例では、第2基板20は、上述したように、可視光線に対する透過性を有する基板であって、この例ではガラス基板であり、700μmの厚さを有する。なお、300μm程度のガラス基板を用いることで、薄化処理を行わなくてもよい。
The
図10は、本発明の第1実施形態における第1基板と第2基板との接合および開口の形成に関する製造工程を説明する図である。上述のように薄膜等が形成された第1基板10と第2基板20とは、第1薄膜150と第2薄膜250とが対向するようにして(図10(a))、第1薄膜150上に配置されたギャップ膜(周辺部511、流路形成部531および柱部551)と第2薄膜250上に配置されたギャップ膜(周辺部511、流路形成部531および柱部551)とをそれぞれ接触させて接合させる(図10(b))。それぞれ表面が金(Au)であり、Au−Au接合が実現される。すなわち、金が接着層として機能する。接着層として機能する材料であれば、金に限られない。
FIG. 10 is a diagram for explaining a manufacturing process related to the bonding of the first substrate and the second substrate and the formation of the opening in the first embodiment of the present invention. As described above, the
この接合によって、第1基板10と第2基板20との間にギャップ膜50(周辺部510、流路形成部530および柱部550)が形成され、このギャップ膜50を介して第1薄膜150と第2薄膜250とが強固に接合され、これらの間に流路空間FPおよび観察空間MSを含む空間が形成される。また、Au−Au接合によれば、200℃程度の低温、100MPa程度の低圧でも強固な接合ができるため、第1薄膜150、第2薄膜250への負荷を低減することができる。
By this bonding, a gap film 50 (
続いて、フォトリソグラフィ技術を用いて、第1基板10に開口部110、120、130を形成し、第2基板20に開口部210を形成する(図10(c))。このエッチング工程では、D−RIE(Deep Reactive Ion Etching)を用いてもよいし、ウエットエッチングを用いてもよい。エッチングの際、開口部110、120、130の内壁が第1基板10の表面に対して傾きを有するように処理していてもよい。同様に、開口部210の内壁が第2基板20の表面に対して傾きを有するように処理していてもよい。
Subsequently, using the photolithography technique,
なお、開口部210を形成する前に、開口部210に対応する部分にレーザを照射しておき、第2基板20のエッチングレートを増加させてもよい。この場合には、レジストマスク等を用いずに、ウエットエッチング処理でレーザ照射部分を開口することによって開口部210を形成するようにしてもよい。
Note that before the
このようにして、試料収容セル1が製造される。なお、この試料収容セル1は、各図において1つのセルとして説明したが、実際の製造工程においては、一基板上に複数の試料収容セル1が同時に形成されている。したがって、それぞれの試料収容セル1を個片化するためにダイシングを行う。なお、上述した製造方法における各構成の材料、エッチング方法等の各種条件については一例であって、様々な条件に設定可能である。 In this way, the sample storage cell 1 is manufactured. Although the sample storage cell 1 has been described as one cell in each drawing, a plurality of sample storage cells 1 are simultaneously formed on one substrate in an actual manufacturing process. Therefore, dicing is performed to divide each sample storage cell 1 into individual pieces. In addition, about various conditions, such as the material of each structure in the manufacturing method mentioned above, and the etching method, it is an example, Comprising: It can set to various conditions.
この状態では、試料収容セル1は、第1薄膜150が開口部110を塞いでいるだけでなく、開口部120、130をも塞いでいる。これは、第1基板10と第2基板20とをギャップ膜50を介して接合する前に、開口部120、130に対応する部分の膜を除去していないためである。このように構成された試料収容セル1は、流路空間FPと外部空間1000とが第1薄膜150によって隔てられている。したがって、このままでは、観察空間MSに試料含有液体を注入することができない。
In this state, in the sample storage cell 1, not only the first
そこで、この例では、開口部120、130を塞ぐ第1薄膜150を物理的な力によって破る。これによって生じた孔を通して、流路空間FPが外部空間1000と接続される。物理的な力とは、開口部120、130の底部BAに位置する第1膜150に対して針状の物体を押し当てて孔を形成する方法が例として挙げられる。なお、物理的な力とは、第1薄膜150に接触して力を伝達する方法に限らず、空気を強く吹き付けることなどによって、第1薄膜150に対して間接的に力を伝達する方法であってもよい。例えば、観察セル作製装置800において、底部BAの第1薄膜150に孔を形成することで、試料含有液体を注入する直前まで、観察空間MSを外部空間1000に露出させないようにして、内部を清浄に保つこともできる。以上が試料収容セル1の製造方法についての説明である。
Therefore, in this example, the first
上述した一実施形態に係る試料収容セル1は、予め第1基板10と第2基板20とがギャップ膜50を介して強固な接合をしているため、内部に注入された試料含有液体700が漏れることはほとんどない。また、第2基板20が可視光線に対する透過性を有しているため、注入状態を確認しながら、第1基板10と第2基板20との間の内部空間への試料含有液体700を注入することもできる。また、第1薄膜150と第2薄膜250とに挟まれて接続されたギャップ膜50(この例では、流路形成部530および柱部550)が配置されているため、薄膜そのものの強度を低くすることもできる。その結果、流路形成部530および柱部550が存在しない場合に比べて、観察空間MSの領域を大きくしたり、薄膜を薄くしたりすることもできる。
In the sample storage cell 1 according to the above-described embodiment, since the
また、電子顕微鏡による観察時には、外部空間1000が観察空間MSより減圧状態にあるため、第1薄膜150および第2薄膜250が外部空間1000側に拡がるように力がかかって観察空間MSが膨らむ可能性がある。この例のように、ギャップ膜50によって第1薄膜150と第2薄膜250とが接続されていれば、少なくともギャップ膜50と接触している部分では、第1薄膜150と第2薄膜250との距離が固定されるため、観察空間MSが膨らむことを抑制することができる。なお、同様の理由により、第1薄膜150と第2薄膜250とが近づいて貼り付いてしまう現象(スティッキング現象)を抑制することもできる。このように、試料収容セル1によれば、利便性を高めることができる。
Further, during observation with an electron microscope, the
<第2実施形態〜第4実施形態>
続いて、第1基板10と第2基板20とを接合するときの第1基板および第2基板の状態について、様々な例を説明する。様々な例のうち、3つの例(図11〜図13)を第2実施形態〜第4実施形態として説明する。
<Second Embodiment to Fourth Embodiment>
Subsequently, various examples of the state of the first substrate and the second substrate when the
図11は、本発明の第2実施形態における第1基板と第2基板との接合に関する製造工程を説明する図である。この例の試料収容セル1Aでは、ギャップ膜50(周辺部510、流路形成部530および柱部550)が第1基板10側に形成され、第2基板20側には形成されていない。すなわち、第2基板20側には第2薄膜250が表面に形成されている。そのため、ギャップ膜50と第2薄膜250とが接合面となる。
FIG. 11 is a diagram for explaining a manufacturing process related to bonding of the first substrate and the second substrate in the second embodiment of the present invention. In the
第1実施形態と同様に、Au−Au接合を実現する場合には、ギャップ膜50の接合面側が金で形成され、第2薄膜250の接合面側も金で形成されている必要がある。一方、Au−Au接合ではない方法で接合されてもよい。この場合には、(特に、観察空間MSにおける)第2薄膜250とギャップ膜50との接合力が弱い場合、または接合しない場合がある。この場合、測定環境下、すなわち外部空間1000が真空であるときには、観察空間MSにおいて第2薄膜250とギャップ膜50とが離れて、第1薄膜150と第2薄膜250とは外部空間1000側に拡がってしまうことになる。一方、第2薄膜250とギャップ膜50とが観察空間MSにおいて接合されていなくても、製造工程においては、ギャップ膜50が第2薄膜250を支える効果があるため、無駄になるものではない。
As in the first embodiment, in order to realize Au—Au bonding, the bonding surface side of the
図12は、本発明の第3実施形態における第1基板と第2基板との接合に関する製造工程を説明する図である。この例の試料収容セル1Bでは、第2実施形態における試料収容セル1Aと比べて、予め開口部110、120、130、210が形成された状態で、第1基板10と第2基板20とが接合される。
FIG. 12 is a diagram for explaining a manufacturing process related to the joining of the first substrate and the second substrate in the third embodiment of the present invention. In the
図13は、本発明の第4実施形態における第1基板と第2基板との接合に関する製造工程を説明する図である。この例の試料収容セル1Cでは、第3実施形態における試料収容セル1Bと比べて、開口部120、130の底部における第1薄膜150が予め除去されている例である。第1薄膜150の一部を除去する工程は、例えば、図9(c)に説明した工程の後で行われればよい。このようにすると、試料収容セル1Cが形成された時点で開口部120、130が流路空間FPと接続されていることになる。
FIG. 13 is a diagram illustrating a manufacturing process related to the bonding of the first substrate and the second substrate in the fourth embodiment of the present invention. In the
<第5実施形態>
上述した第2基板20の製造工程において、開口部210を形成する前に開口部210に対応する部分にレーザを照射して、第2基板20のエッチングレートを増加させる処理を行う場合には、第2薄膜250をレーザが吸収されにくい膜で形成することが望ましい。なお、この処理において用いられるレーザの波長は300nm以上400nm以下であることが多いため、この波長範囲において第2薄膜250の透過率が高いことが望ましい。
<Fifth Embodiment>
In the above-described manufacturing process of the
図14は、本発明の第5実施形態における試料収容セルの第2薄膜の透過率特性を説明する図である。図14においては、第2薄膜250に適用される窒化シリコン膜において、シリコンの組成比が相対的に大きい膜(SiN−Si rich)と、窒素の組成比が相対的に大きい膜(SiN−N rich)とを比較した。SixNyと表したとき、この例では、SiN−Si richはx=5、y=1であり、SiN−N richはx=2、y=1である。また、膜厚は20nmである。
FIG. 14 is a diagram for explaining the transmittance characteristics of the second thin film of the sample storage cell according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 14, in the silicon nitride film applied to the second
上記の条件において、SiN−N richにおいては、300nm以上400nm以下の波長において、90%以上の透過率を有する。第2薄膜250がこの程度の透過率を有することにより、レーザ照射による第2薄膜250への影響を抑えることができる。
Under the above conditions, SiN-N rich has a transmittance of 90% or more at a wavelength of 300 nm to 400 nm. Since the second
第1薄膜150は、SiN−Si richの窒化シリコン膜を用いてもよい。この窒化シリコン膜(SiN−Si rich)によれば、300nm以上400nm以下の波長において、15%以下の透過率を有する。このようにすると、300nm以上400nm以下の波長に対して弱い試料、例えば、細胞等の有機物が観察空間MSに配置されている場合に、この試料の変質を抑えることができる。なお、350nm以下の波長に対して10%以下の透過率を有する窒化シリコン膜としてもよい。開口部120、130が設けられている側の第1薄膜150において、封止材の硬化時のUV光などの影響を受けやすいため、このような低透過率にすることが望ましいが、第2膜250についてもSiN−Si richの窒化シリコン膜を用いてもよい。
The first
上述したように、開口部120、130を封止する封止材320、330として、UV硬化型の樹脂を用いた場合、硬化時に照射されるUV光が観察空間MSに到達するのを抑制することもできる。なお、第2薄膜250についても同様に、SiN−Si richの窒化シリコン膜を用いてもよい。
As described above, when a UV curable resin is used as the sealing
<第6、第7実施形態>
上記実施形態においては、流路空間FPと外部空間1000とを接続する開口部(開口部120、125、130、135)は、流路空間FPの両端に配置されている。この流路空間FPの端部が開口部の外側に位置する構成である場合には、その端部に試料含有液体700が拡がりきらず、気泡が発生しやすくなる。
<Sixth and Seventh Embodiments>
In the embodiment described above, the openings (
このような気泡は、その位置を変化させなければ電子顕微鏡における観察に影響を及ぼさない。しかしながら、観察までの動きによって気泡が移動してしまう場合がある。気泡が観察空間MSに移動してしまうと、電子顕微鏡による観察ができなくなってしまう。そのため、流路空間FP(および観察空間MS、開口部を含む)には気泡が入らないようにすることが望ましい。また、気泡が入ってしまっても、観察空間MSに気泡が移動してこないようにすることが望ましい。 Such bubbles do not affect the observation in the electron microscope unless their positions are changed. However, the bubbles may move due to the movement until observation. If bubbles move to the observation space MS, observation with an electron microscope becomes impossible. Therefore, it is desirable to prevent bubbles from entering the flow path space FP (and the observation space MS, including the opening). In addition, it is desirable to prevent the bubbles from moving into the observation space MS even if bubbles enter.
第6、第7実施形態では、流路空間FPに気泡が残った場合に、気泡の移動を妨げる構成を有する試料収容セル1D、1Eについて、図15、16を用いて説明する。試料収容セル1D、1Eは、残った気泡の位置を固定するための予備空間を有する。予備空間は、流路空間FPよりも狭い空間である。
In the sixth and seventh embodiments,
図15は、本発明の第6実施形態における試料収容セルの流路空間に設けられた予備空間の形状を説明する図である。この例では、流路空間FPの端部に予備空間SS1が配置されている。この例では、開口部130に対してセル外周側に予備空間SS1が配置されている。なお、予備空間SS1は、流路空間FPの端部に接続されていれば、異なる位置に配置されていてもよい。
FIG. 15 is a diagram for explaining the shape of the reserve space provided in the flow path space of the sample storage cell in the sixth embodiment of the present invention. In this example, the spare space SS1 is arranged at the end of the flow path space FP. In this example, the spare space SS1 is arranged on the outer periphery side of the cell with respect to the
流路空間FPと予備空間SS1とは、接続空間CS1で接続されている。この接続空間CS1は、流路空間FPと予備空間SS1とを狭い空間で接続し、流路空間FPから予備空間SS1に向かう際の流路で最も狭くなる領域になっている。すなわち、流路空間FPから予備空間SS1へ向かう方向を法線ベクトルとして有する断面の面積(通過面積)が接続空間CS1において最も小さい。 The flow path space FP and the spare space SS1 are connected by a connection space CS1. The connection space CS1 connects the flow path space FP and the spare space SS1 in a narrow space, and is the area that is the narrowest in the flow path when going from the flow path space FP to the spare space SS1. That is, the cross-sectional area (passage area) having the direction from the flow path space FP toward the spare space SS1 as a normal vector is the smallest in the connection space CS1.
流路空間FPで残った気泡が存在する場合には、試料収容セル1Bを傾けたり、揺すったりして、気泡を予備空間SS1に移動させる。接続空間CS1の形状によって、予備空間SS1に入った気泡は、大きな力を受けないと流路空間FPに移動しない。そのため、電子顕微鏡による観察を行うまでに、予期せず気泡が観察空間MSに移動してくる可能性を低減することができる。
When there are bubbles remaining in the flow path space FP, the
図16は、本発明の第7実施形態における試料収容セルの流路空間に設けられた予備空間の形状を説明する図である。この例では、流路空間FPの端部に予備空間SS2が配置されている。この例では、流路空間FPの第1基板10C側に予備空間SS2が配置されている。なお、予備空間SS2が、流路空間FPの第2基板20側に配置されていてもよい。
FIG. 16 is a diagram for explaining the shape of the reserve space provided in the flow path space of the sample storage cell in the seventh embodiment of the present invention. In this example, the spare space SS2 is arranged at the end of the flow path space FP. In this example, the spare space SS2 is disposed on the first substrate 10C side of the flow path space FP. Note that the spare space SS2 may be disposed on the
流路空間FPと予備空間SS2とは、接続空間CS2で接続されている。この接続空間CS2は、流路空間FPと予備空間SS2とを狭い空間で接続し、流路空間FPから予備空間SS2に向かう際の流路で最も狭くなる領域になっている。すなわち、流路空間FPから予備空間SS2へ向かう方向を法線ベクトルとして有する断面の面積(通過面積)が接続空間CS2において極小値を有する。 The flow path space FP and the spare space SS2 are connected by a connection space CS2. The connection space CS2 connects the flow path space FP and the spare space SS2 in a narrow space, and is the area that is the narrowest in the flow path when going from the flow path space FP to the spare space SS2. That is, the area (passage area) of the cross section having the direction from the flow path space FP toward the spare space SS2 as a normal vector has a minimum value in the connection space CS2.
流路空間FPで残った気泡が存在する場合には、試料収容セル1Eを傾けたり、揺すったりして、気泡を予備空間SS2に移動させる。接続空間CS2の形状によって、予備空間SS2に入った気泡は、大きな力を受けないと流路空間FPに移動しない。そのため、電子顕微鏡による観察を行うまでに、予期せず気泡が観察空間MSに移動してくる可能性を低減することができる。電子顕微鏡による観察が終了するまでは、予備空間SS2が流路空間FPに対して上方に位置するように、試料収容セル1Eを保持しておくことが望ましい。このようにすれば、気泡が予備空間SS2から出てこないようにすることができる。
When there are bubbles remaining in the flow path space FP, the
なお、接続空間CS2が予備空間SS2に対して狭い空間になっていなくてもよい。このようにすると、気泡を予備空間SS2に留めておく力は弱くなるが、予備空間SS2が流路空間FPに対して上方に位置するように保つことで、予備空間SS2に気泡が入り込み水平方向への移動を抑制することができる。 Note that the connection space CS2 does not have to be narrower than the spare space SS2. In this case, the force to keep the bubbles in the spare space SS2 is weakened, but by keeping the spare space SS2 positioned above the flow path space FP, the bubbles enter the spare space SS2 in the horizontal direction. The movement to can be suppressed.
<第8実施形態>
開口部および第1基板と第2基板との間の空間(流路空間FPおよび観察空間MS)の内壁部分については、親水性を付与する親水処理または親油性(疎水性)を付与する親油(疎水)処理が施されていてもよい。例えば、親水処理であれば、シリコン基板表面が露出している部分であれば、酸化膜で覆う処理であればよく、フッ素および酸素によるプラズマ処理で形成してもよいし、酸素含有雰囲気下での熱処理で形成してもよい。また、シリコン基板表面に形成された自然酸化膜を親水表面としてもよい。一方、親油(疎水)処理であれば、フッ素および窒素によるプラズマ処理によりシリコン基板表面にフッ化物を形成してもよいし、HMDS(ヘキサメチルジシロキサン)処理によってシリコン基板表面にメチル基を形成してもよい。
<Eighth Embodiment>
For the opening and the inner wall portion of the space between the first substrate and the second substrate (flow path space FP and observation space MS), a hydrophilic treatment that imparts hydrophilicity or a lipophilic property that imparts lipophilicity (hydrophobicity) (Hydrophobic) treatment may be applied. For example, in the case of hydrophilic treatment, as long as the silicon substrate surface is exposed, it may be covered with an oxide film, may be formed by plasma treatment with fluorine and oxygen, or in an oxygen-containing atmosphere. You may form by the heat processing of. Further, a natural oxide film formed on the silicon substrate surface may be a hydrophilic surface. On the other hand, in the case of lipophilic (hydrophobic) treatment, fluoride may be formed on the silicon substrate surface by plasma treatment with fluorine and nitrogen, or methyl groups are formed on the silicon substrate surface by HMDS (hexamethyldisiloxane) treatment. May be.
シリコン基板が表面に露出している部分を例として説明したが、ガラス基板が表面に露出している部分がある場合には、親水処理は、基板表面に水酸基、カルボキシル基、アミノ基などの親水基を形成する処理とし、親油(疎水)処理は、基板表面にメチル基、ビニル基、アルキル基など炭化水素基を形成する処理とすればよい。 Although the part where the silicon substrate is exposed on the surface has been described as an example, when there is a part where the glass substrate is exposed on the surface, the hydrophilic treatment is performed on the surface of the substrate such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group. The treatment to form a group, and the lipophilic (hydrophobic) treatment may be a treatment to form a hydrocarbon group such as a methyl group, a vinyl group, or an alkyl group on the substrate surface.
注入される試料含有液体700の特性に応じた処理が施された試料収容セルを用いれば、試料含有液体700の注入を容易に実施することができる。例えば、水分系の試料含有液体700を用いる場合には、内壁部分に親水処理を施してもよい。このとき、試料収容セルの外面についても同様に親水処理がされていてもよい。
If a sample storage cell that has been processed according to the characteristics of the sample-containing
一方、これとは逆に、試料収容セルの外面については、内壁部分に施した処理と逆の処理を施しておいてもよい。例えば、開口部の内壁部分に親水処理を施した場合には、試料収容セルの外面には親油(疎水)処理を施してもよい。このようにすると、注入の際に外側にこぼれた試料含有液体700をセル表面から取り除くことが容易になる。また、封止材がアルコール系(油系)であれば、開口部内に浸入しにくくなり、試料含有液体との接触を避けて混合しないようにすることもできる。なお、開口部の内壁の一部において親水処理等の表面処理がされずに、内壁の一部において表面処理がされていてもよい。
On the other hand, the outer surface of the sample storage cell may be subjected to a process opposite to the process performed on the inner wall portion. For example, when the hydrophilic treatment is performed on the inner wall portion of the opening, the outer surface of the sample storage cell may be subjected to a lipophilic (hydrophobic) treatment. In this way, it becomes easy to remove the sample-containing
図17は、本発明の第8実施形態における試料収容セルの表面処理、試料注入処理およびセル封止処理を説明する図である。この例では、試料収容セル1Fは、開口部120の内壁全体に、封止材に用いる硬化前樹脂300に対してなじまない表面処理がされた領域SSを有している。例えば、試料含有液体700が水分系であり、封止材がアルコール系(油系)であれば、領域SSは、親水性を有するように親水処理がされている。このとき、流路空間FPの内壁にも親水処理がされていてもよい。なお、開口部130についても開口部120と同様の表面処理がされていてもよい。また、試料収容セル1Fの外面についても開口部120と同様の表面処理(この例では親水処理)がされていてもよい。
FIG. 17 is a diagram for explaining the surface treatment, sample injection treatment, and cell sealing treatment of the sample storage cell in the eighth embodiment of the present invention. In this example, the
このようにすると、図17(c)、(d)に示すように、チップ820から滴下された硬化前樹脂300が、領域SSの影響により開口部120の内部に入り込みにくくなる。したがって、試料含有液体700と硬化前樹脂300とが接触しにくくなり、互いに混合しにくくすることができる。なお、図示の通り、試料含有液体700については、領域SSに至らない程度(開口部に入らない程度)、またはわずかに重なる程度(開口部に一部はいる程度)の量を注入することが望ましい。
If it does in this way, as shown in FIG.17 (c), (d), the
この構成において、例えば、試料含有液体700が、仮に硬化前樹脂300と同様にアルコール系(油系)であると、領域SSの影響を受けて内部に入り込みにくくなることが考えられる。この場合であっても、図17(a)、(b)に示すように、チップ820を開口部120に接触させることで、開口部120をチップ820でほぼ塞ぎ、試料含有液体700を注入すれば、容易に流路空間FPに注入することが可能である。このときには、流路空間FPの内壁には開口部120の内壁になされた処理とは逆の特性を有する表面処理、この例では親油処理がされていてもよい。
In this configuration, for example, if the sample-containing
なお、試料含有液体700が水分系であってもアルコール系(油系)であっても、チップ820で開口部120をほぼ塞ぐことで、流路空間FPにできるだけ近いところから試料含有液体700を加圧して注入することもできる。このとき、流路空間FPに接続されたもう一つの開口部130(排気口)の存在により、チップ820と開口部120とが完全に接触していなくても、ある程度の接触をしていれば、加圧注入が可能である。
Note that, regardless of whether the sample-containing
具体的には、図17(a)、(b)に示すように、チップ820を開口部120に接触させることで、開口部120をチップ820でほぼ塞ぎ、試料含有液体700を注入することが望ましい。開口部120がテーパ形状を有していると、チップ820のノズル先端を開口部120に接触させることが容易になる。すなわち、開口部120の外部空間1000側(上部開口)の開口面積が大きく、流路空間FP側(下部開口)の開口面積が小さくなっている。このとき、チップ820のノズル先端の大きさが、上部開口より小さく、下部開口よりも大きいチップ820を、試料含有液体700の注入に用いる。
Specifically, as shown in FIGS. 17A and 17B, by bringing the
このようにすれば、チップ820のノズル先端を開口部120内に押し込んだときに、ノズル先端を開口部120内壁に接触させて止めることができる。ノズル先端を開口部120内に押し込み、開口部120をノズル先端で塞ぐようにすることができるため、試料含有液体700を加圧して注入することが容易になる。また、開口部120の下部開口側に近い部分から直接的に試料含有液体700を注入することができるため、領域SSの特に上部開口側に試料含有液体700が残りにくくすることもできる。上述したように、封止材は、領域SSの影響により開口部内に入り込みにくくなり、その結果、試料含有液体700との接触を妨げることができる。なお、第1実施形態で説明したように、開口部120、130を塞ぐ第1薄膜150が存在する場合には、この第1薄膜150をこの加圧注入によって破ることもできる。
In this manner, when the tip of the nozzle of the
<第9実施形態>
第9実施形態では、ギャップ膜が、第1薄膜150上に形成され、かつ、第2薄膜250側に凹部が形成されている例を説明する。この凹部が吸盤のような効果によって、ギャップ膜と第2薄膜250とが接合する。以下、凹部が形成されたギャップ膜(柱部550を例とする)を有する試料収容セル1Gについて説明する。
<Ninth Embodiment>
In the ninth embodiment, an example will be described in which the gap film is formed on the first
図18は、本発明の第9実施形態におけるギャップ膜(特に、柱部)を有する試料収容セルの製造工程を説明する図である。まず、図9(c)または図9(d)の工程の後に基板表面フッ化物処理を行い、フッ化膜575を形成する(図18(a))。これによって柱部550(ギャップ膜)はフッ化膜575に覆われる。その後、異方性ドライエッチングを施して、柱部550の側面以外のフッ化膜575を除去する。これによって、側面にフッ化膜575の一部である側壁570をが残り、柱部550の上面が露出する(図18(b))。
FIG. 18 is a diagram for explaining a manufacturing process of a sample storage cell having a gap film (particularly, a column) in the ninth embodiment of the present invention. First, after the step of FIG. 9C or FIG. 9D, a substrate surface fluoride treatment is performed to form a fluoride film 575 (FIG. 18A). As a result, the column portion 550 (gap film) is covered with the
続いて、エッチング液を用いて柱部550に対してソフトウエットエッチングを施す。その結果、露出した柱部550の上面がわずかにエッチングされる(図18(c))。エッチング量は、例えば、1nm以上30nm以下、望ましくは5nm以上20nm以下であればよい。また、このエッチング液によっては、側壁570はほとんどエッチングされない。そのため、図18(c)に示すように、柱部550の上面を底部とし、側壁570に囲まれた凹部QAが形成される。そして、図12または図13で示すように、第1基板10と第2基板20とを接合すると、凹部QAに沿って第2薄膜250が入り込み、吸盤効果によって第2薄膜250と柱部550とが接合される。
Subsequently, soft wet etching is performed on the
<第10実施形態>
第10実施形態では、第1基板10と第2基板20とを接合した後に流路空間FPおよび観察空間MSが形成される試料収容セル1Hについて説明する。
<Tenth Embodiment>
In the tenth embodiment, a
図19は、本発明の第10実施形態における試料収容セルの製造工程を説明する図である。図20は、図19に続く試料収容セルの製造工程を説明する図である。まず、ガラス基板5010を準備する(図19(a))。ガラス基板5010に対してレーザを照射して、照射された領域LAのエッチングレートを増加させる(図19(b))。レーザが照射される領域LAは、最終的に流路空間FPおよび観察空間MSとなる領域である。
FIG. 19 is a diagram for explaining a manufacturing process of the sample storage cell according to the tenth embodiment of the present invention. FIG. 20 is a diagram for explaining the manufacturing process of the sample storage cell subsequent to FIG. First, a
続いて、ガラス基板5010の一面側に第2薄膜250を形成し、さらに第2基板20を接合する(図19(c))。この接合は、陽極接合であったり、接着層を用いたりして実現される。そして、ガラス基板5010に対して薄化処理を施し、200nm程度の厚さのガラス層5020にする(図19(d))。薄化処理は、CMP等によって行われる。その後、ガラス層5020上に第1薄膜150を形成し、さらに第1基板10を接合する(図19(e))。この接合も上述同様に、陽極接合であったり、接着層を用いたりして実現される。
Subsequently, the second
続いて、第1基板10に開口部110、120、130および第2基板20に開口部250を形成する(図20(a))。そして、開口部120、130の底部BAに存在する第1薄膜150を除去する。このとき、第1薄膜と第1基板との間に接着層を設けている場合には、この接着層についても併せて除去する(図20(b))。これによって、開口部120、130の底部BAには、ガラス層5020が露出される。露出されるガラス層5020は、レーザが照射された領域である。
Subsequently, the
続いて、開口部120、130を介して、エッチング液を導入してガラス層5020をエッチングする。ガラス層5020は、レーザが照射された領域におけるエッチングレートが高い。したがって、レーザが照射された領域のガラス層5020に対するエッチングが進んでいく(図20(c))。開口部120、130を介して、エッチング液が内部に導入され続け、レーザが照射された領域以外が残存する。その結果、ギャップ膜(周辺部510、流路形成部530および柱部550)が、第1基板10と第2基板20との間に形成される(図20(d))。このようにして、試料収容セル1Hが製造される。
Subsequently, the
<第11実施形態>
第11実施形態では、第1基板と第2基板との接合強度を向上させるために、サブミクロン程度の粒径を有する金粒子に有機溶剤を混ぜたペースト状の材料(以下、単に接着剤という)を用いて接合された試料収容セル1Jについて説明する。なお、接着剤は、金粒子の粒径がサブミクロン程度であるため、単に第1基板10と第2基板20で挟むだけでは、第1薄膜150と第2薄膜250とが電子線を通過できない程度の距離に拡がってしまう場合がある。そのため、試料収容セル1Jは、このような接着剤を用いても第1薄膜150と第2薄膜250とが上記実施形態と同等の距離を保持できるようにした構造を有している。
<Eleventh embodiment>
In the eleventh embodiment, in order to improve the bonding strength between the first substrate and the second substrate, a paste-like material in which an organic solvent is mixed with gold particles having a particle size of about a submicron (hereinafter simply referred to as an adhesive). ) Will be described with reference to FIG. In addition, since the particle diameter of the gold particles is about submicron, the first
図21は、本発明の第11実施形態における試料収容セルの断面構成を示す模式図である。図21(a)に示すように、第1基板10Jは、接着剤410が入り込む空間を形成する凹部14を備える。凹部14は、上記実施形態において周辺部510が存在していた領域に対応するように、第1基板10Jの端部に沿って形成されている。凹部14の深さは、接着剤410における金粒子の粒径が少なくとも埋め込まれる程度であればよい。そのため、例えば、数μmの深さで凹部14を形成すればよい。
FIG. 21 is a schematic diagram showing a cross-sectional configuration of a sample storage cell in an eleventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 21A, the
接着剤410は、凹部14に埋め込まれるようにスクリーン印刷等で形成される。そして、図21(b)に示すように、第1基板10Jと第2基板20とを接着剤410を介して接合する。接着剤410の大部分は、凹部14に埋め込まれるため、第1基板10Jと第2基板20とのギャップは、流路形成部530の高さによって決まる。この接合によれば、上述したように、200℃程度の低温、100MPa程度の低圧でも強固な接合ができる。
The adhesive 410 is formed by screen printing or the like so as to be embedded in the
<観察空間MSの配置例>
上記実施形態では、観察空間MSは、ギャップ膜50によって、開口部120から開口部130に向けて平行な2つの流路として形成されていた。ここでは、他の形状となる観察空間MSの例を説明する。
<Example of arrangement of observation space MS>
In the above embodiment, the observation space MS is formed as two flow paths parallel to the
図22は、観察空間の様々な配置例を示す模式図である。図22(a)は、上記実施形態のように平行な2つの流路がそれぞれ接続されている観察空間MSの配置例である。図22(b)は、図22(a)に示す例において、流路の形状に曲線が含まれている観察空間MSの配置例である。流路の形状において、90度以下となる角(隅)を持たないようにすると試料含有液体がより注入しやすくなり、気泡の発生を抑制することもできる。図22(b)に示す例では、そのような角が円弧になるように形成されている。 FIG. 22 is a schematic diagram illustrating various arrangement examples of the observation space. FIG. 22A is an arrangement example of the observation space MS in which two parallel flow paths are connected as in the above embodiment. FIG. 22B is an arrangement example of the observation space MS in which a curve is included in the shape of the flow channel in the example shown in FIG. If the channel shape does not have an angle (corner) of 90 degrees or less, the sample-containing liquid can be more easily injected, and the generation of bubbles can be suppressed. In the example shown in FIG. 22B, such a corner is formed into an arc.
図22(c)は、複数の流路が合流し、その後に再び複数の流路に分離されている観察空間MSの配置例である。図22(d)は、平行に複数の流路が形成され、流路が拡がっている部分が互い違いに形成されている観察空間MSの配置例である。ここでは、4つの配置例について説明したが、その他にも様々な配置例が取り得る。また、いずれの配置例においても、流路が拡がった部分を有しているが、観察空間MSにおいて流路の幅が一定であってもよい。また、いずれの配置例においても、流路が拡がった部分には柱部550が配置されているが、必ずしも柱部550が配置されていなくてもよい。
FIG. 22C shows an arrangement example of the observation space MS in which a plurality of flow paths are joined and then separated into a plurality of flow paths again. FIG. 22D is an arrangement example of the observation space MS in which a plurality of flow paths are formed in parallel, and portions where the flow paths are expanded are alternately formed. Here, four arrangement examples have been described, but various other arrangement examples are possible. Moreover, in any arrangement example, the flow path has a portion that has expanded, but the width of the flow path may be constant in the observation space MS. Further, in any arrangement example, the
<その他の実施形態>
第1薄膜150および第2薄膜250は、窒化シリコン膜に限らず、窒化酸化シリコン、酸化シリコン膜またはアモルファスシリコン膜であってもよく、さらには、金属膜、金属窒化膜、金属酸化膜、金属窒化酸化膜であってもよい。これら薄膜としては、上述したように、電子線に対して透過性を有する必要がある。そして、電子顕微鏡による観察時に真空中に曝されるため、これらの薄膜は、大気や水分に対してバリア性を有することが望ましい。
<Other embodiments>
The first
また、膜が弛まないようにすることも望ましい。さらには、製造工程中においてフッ酸に代表される酸に対して腐食されにくい(エッチングされたとしても表面が荒れにくく、変色しにくい)ことが望ましい。これらの要素を考慮に入れて、第1薄膜、第2薄膜の材料を選択することが製造上は望ましい。 It is also desirable to prevent the membrane from sagging. Furthermore, it is desirable that the material is not easily corroded by an acid typified by hydrofluoric acid during the production process (even if etched, the surface is hardly roughened and is not easily discolored). In consideration of these factors, it is desirable in manufacturing to select materials for the first thin film and the second thin film.
また、第1薄膜および第2薄膜は、単層に限らず、複数種類の膜を積層した膜であってもよい。第1薄膜150を酸化シリコン膜とする場合には、第1基板10の熱酸化膜を用いてもよい。第1薄膜150および第2薄膜250を窒化シリコン膜で形成すると、薄く加工しやすく、また、膜の強度が確保しやすくなる。さらに、膜質の制御による応力調整が容易であり、膜が弛まないように形成することもできる。また、ギャップ膜30(流路形成部330および柱部350)を配置することにより、さらに膜全体の強度、応力調整等が容易になる。
The first thin film and the second thin film are not limited to a single layer, and may be a film in which a plurality of types of films are stacked. When the first
電子顕微鏡による観察時において、試料収容セルのチャージアップを防止するために、数nmのカーボン等の導電膜をセル外面(第1基板、第2基板、第1薄膜および第2薄膜の表面の少なくとも一部)に配置しておいてもよい。 In order to prevent charge-up of the sample storage cell during observation with an electron microscope, a conductive film such as carbon of several nm is applied to the outer surface of the cell (at least the surface of the first substrate, the second substrate, the first thin film, and the second thin film). It may be arranged in a part).
1…試料収容セル、10…第1基板、12…熱酸化膜、14…凹部、20…第2基板、50…ギャップ膜、110,120,130,210…開口部、150…第1薄膜、250…第2薄膜、300…硬化前樹脂、320,330…封止材、410…接着剤、510,511…周辺部、530,531…流路形成部、550,551…柱部、570…側壁、575…フッ化膜、700…試料含有液体、800…観察セル作製装置、810…試料注入器、811…チップ取付部、813…支持部、815…制御部、817…チップ取り外し部、820…チップ、825…チップ台、830,840…試料カップ、835,845…カップ台、850…試料台、860…UV照射器、870…廃棄口、888…ステージ、1000…外部空間、1501,5001…膜、5010…ガラス基板、5020…ガラス層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sample accommodation cell, 10 ... 1st board | substrate, 12 ... Thermal oxide film, 14 ... Recessed part, 20 ... 2nd board | substrate, 50 ... Gap film | membrane, 110, 120, 130, 210 ... Opening part, 150 ... 1st thin film, 250 ... second thin film, 300 ... resin before curing, 320, 330 ... sealing material, 410 ... adhesive, 510, 511 ... peripheral part, 530, 531 ... flow path forming part, 550, 551 ... pillar part, 570 ... Side wall, 575 ... Fluoride film, 700 ... Sample-containing liquid, 800 ... Observation cell preparation device, 810 ... Sample injector, 811 ... Tip attachment part, 813 ... Support part, 815 ... Control part, 817 ... Chip removal part, 820 ... chip, 825 ... chip base, 830, 840 ... sample cup, 835, 845 ... cup base, 850 ... sample base, 860 ... UV irradiator, 870 ... waste port, 888 ... stage, 1000 ... external space, 1 01,5001 ... film, 5010 ... glass substrate, 5020 ... glass layer
Claims (10)
前記第1基板に対向して配置され、前記第1開口部に対向する位置に第2開口部を有する第2基板と、
前記第1開口部の前記第2基板側を塞ぐ第1薄膜と、
前記第2開口部の前記第1基板側を塞ぐ第2薄膜と、
少なくとも前記第1開口部と前記第2開口部との間において前記第1薄膜と前記第2薄膜とに挟まれて配置されたギャップ膜と、
を備え、
前記第1基板と前記第2基板との間には、前記第1薄膜と前記第2薄膜と前記ギャップ膜とに囲まれた観察空間と、当該観察空間と外部空間とを接続するための流路空間とが配置され、
前記第1薄膜および前記第2薄膜は、電子線に対して透過性を有することを特徴とする試料収容セル。 A first substrate having a first opening;
A second substrate disposed opposite to the first substrate and having a second opening at a position facing the first opening;
A first thin film that closes the second substrate side of the first opening;
A second thin film that closes the first substrate side of the second opening;
A gap film disposed between the first thin film and the second thin film at least between the first opening and the second opening;
With
Between the first substrate and the second substrate, there is a flow for connecting the observation space surrounded by the first thin film, the second thin film, and the gap film, and the observation space and the external space. Road space is arranged,
The sample storage cell, wherein the first thin film and the second thin film are transparent to an electron beam.
前記少なくとも2つの開口部のいずれかは、前記第1基板に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の試料収容セル。 The flow path space is connected to the external space through at least two openings,
2. The sample storage cell according to claim 1, wherein any one of the at least two openings is disposed on the first substrate.
前記2つの開口部と前記流路空間とは、前記第1薄膜を介して隔離されていることを特徴とする請求項1に記載の試料収容セル。 In the first substrate, at least two openings are arranged in addition to the first opening,
2. The sample storage cell according to claim 1, wherein the two openings and the flow path space are isolated via the first thin film.
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DE112017005471T5 (en) | 2016-10-31 | 2019-07-11 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Aluminum alloy wire, aluminum alloy strand, sheathed power cable, and power cord provided with a connection |
WO2023175749A1 (en) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | 株式会社日立製作所 | Sample holding tool, electron ray device, and manufacturing method for sample holding tool |
KR102658391B1 (en) * | 2023-02-22 | 2024-04-17 | 주식회사 랩스피너 | Particle filtration device and method of particle filtration |
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