JP2018163109A - Sample holder for cross-sectional sample preparation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子顕微鏡等の検査に使用する試料を保持する断面試料作製装置に用いる試料ホルダーに関するものである。 The present invention relates to a sample holder used in a cross-sectional sample preparation apparatus that holds a sample used for inspection of an electron microscope or the like.
透過型電子顕微鏡(TEM)や走査型電子顕微鏡(SEM)等により断面観察を行う場合には、例えば、ミクロトームやウルトラミクロトーム等の断面試料作製装置を用いてサンプルとなる試料を切り出す必要がある。
そのような断面試料作製装置としては、試料を保持する試料ホルダーを有する試料保持手段と、試料保持手段の高さや傾斜を調整する位置調整手段と、試料を切断する切刃を水平方向に移動させる切断手段とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)
When performing cross-sectional observation with a transmission electron microscope (TEM), a scanning electron microscope (SEM), or the like, it is necessary to cut out a sample sample using a cross-sectional sample preparation device such as a microtome or an ultramicrotome.
As such a cross-section sample preparation device, a sample holding means having a sample holder for holding a sample, a position adjusting means for adjusting the height and inclination of the sample holding means, and a cutting blade for cutting the sample are moved in the horizontal direction. What is provided with the cutting | disconnection means is known (for example, refer patent document 1).
従来より、電子顕微鏡等の断面観察において詳細な層分析を行う場合には、上記のような断面試料作製装置を用いて試料を斜めに削り取り、削り取った斜め断面部分(斜断面)を観察する方法が行われている。
上記のような断面試料作製装置は、切刃が水平方向に移動するため、このような断面試料作製装置を使って試料に斜断面を作製する場合は、位置調整手段で試料保持手段の試料ホルダーを傾斜させ、斜めになった試料に対して切刃を移動させて、試料を斜めに削り取り斜断面を作製していた。
Conventionally, when performing detailed layer analysis in cross-sectional observation of an electron microscope or the like, a method of observing a shaved cross-sectional portion (oblique cross-section) by shaving a sample obliquely using the cross-sectional sample preparation apparatus as described above Has been done.
In the cross-section sample preparation apparatus as described above, the cutting blade moves in the horizontal direction. Therefore, when using such a cross-section sample preparation apparatus to prepare an oblique cross section in the sample, the position adjustment means uses the sample holder of the sample holding means Was tilted, the cutting blade was moved with respect to the slanted sample, and the sample was cut off obliquely to produce a slanted cross section.
しかしながら、上記のような断面試料作製装置は、通常試料保持手段を水平にして使用するため、斜断面を作製するため試料保持手段を傾斜させた場合には、傾斜させた試料保持手段を水平位置に戻す必要があり、その作業が面倒であるといった問題があった。
また、傾斜角度の調整は、作業者の手動によるハンドル操作によって行うため、角度の微調整が難しく、再度同じ角度の斜断面を作製することが困難であるといった問題があった。
本発明の目的は、容易に斜断面を作製することができ、再現性の高い試料の作製および精度の高い検査を行うことができる断面試料作製装置に用いる試料ホルダーを提供することにある。
However, since the cross-section sample preparation apparatus as described above normally uses the sample holding means in a horizontal position, when the sample holding means is inclined to produce an oblique cross section, the inclined sample holding means is placed in the horizontal position. There was a problem that the work was troublesome.
In addition, since the adjustment of the inclination angle is performed by a manual handle operation by the operator, it is difficult to finely adjust the angle, and it is difficult to produce an oblique section having the same angle again.
An object of the present invention is to provide a sample holder that can be used for a cross-section sample preparation apparatus that can easily produce an oblique cross-section and can perform high-reproducibility sample preparation and high-precision inspection.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、直方体形状の基体からなり、前記基体の一の面が試料を保持する試料保持面となった断面試料作製装置に用いる試料ホルダーであって、前記基体は、前記試料保持面が傾斜状となっていることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の、前記基体は、直方体形状の複数のブロックで構成されており、前記基体を構成する複数のブロックは、前記基体の試料保持面が所定の傾斜角度となるように、用意された複数のブロックから適宜選択されたものであることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the base body according to the first aspect is configured by a plurality of rectangular parallelepiped blocks, and the plurality of blocks constituting the base body have a predetermined sample holding surface of the base body. It is characterized by being appropriately selected from a plurality of prepared blocks so as to have an inclination angle of.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の、前記基体を構成する複数のブロックに、ズレ防止手段を設けたことを特徴とする。
The invention described in
請求項1に記載の試料ホルダーによれば、基体の試料保持面が傾斜状となっているので、試料保持手段が水平位置のとき、水平方向に移動する切刃に対して試料は斜めに配置される。この状態で切刃を移動させると、試料が斜めに削り取られ、試料に斜断面が作製される。したがって、従来のように位置調整手段を操作して試料保持手段を傾斜させることなく、容易に斜断面を作製することができる。
また、請求項1に記載の試料ホルダーによれば、例えば、試料保持面の傾斜角度が1°の試料ホルダーを用いれば、誰でも簡単に角度が1°の斜断面を作製することできる。このように、角度が小さい斜断面を作製する場合であっても、再現性の高い試料を作製でき、ひいては精度の高い検査を行うことができる。
According to the sample holder of
Further, according to the sample holder of the first aspect, for example, if a sample holder having a sample holding surface with an inclination angle of 1 ° is used, anyone can easily produce an oblique cross section with an angle of 1 °. As described above, even when an oblique section with a small angle is manufactured, a sample with high reproducibility can be manufactured, and as a result, a highly accurate inspection can be performed.
請求項2に記載の試料ホルダーによれば、基体は、直方体形状の複数のブロックで構成されており、基体を構成する複数のブロックは、基体の試料保持面が所定の傾斜角度となるように、用意された複数のブロックから適宜選択されたものであるため、例えば、一の面が傾斜面となっている傾斜ブロックと、対向する2面が水平面となっている水平ブロックを用意し、これらを適宜組み合わせることにより、試料保持面の傾斜角度を容易に調整することでき、所望の角度の斜断面を容易に作製することができる。 According to the sample holder of the second aspect, the base body is composed of a plurality of rectangular parallelepiped blocks, and the plurality of blocks constituting the base body are arranged such that the sample holding surface of the base body has a predetermined inclination angle. Since the block is appropriately selected from a plurality of prepared blocks, for example, an inclined block having one inclined surface and a horizontal block having two horizontal surfaces facing each other are prepared. As appropriate, the inclination angle of the sample holding surface can be easily adjusted, and an oblique cross section having a desired angle can be easily produced.
請求項3に記載の試料ホルダーによれば、基体を構成する複数のブロックに、ズレ防止手段が設けられているので、少しの振動で画像がぶれてしまう電子顕微鏡での断面観察でも、画像がぶれることなく、正確に検査を行うことができる。 According to the sample holder of the third aspect, since the displacement prevention means is provided in the plurality of blocks constituting the substrate, the image is not observed even in cross-sectional observation with an electron microscope in which the image is blurred by slight vibration. The inspection can be performed accurately without blurring.
以下、本発明に係る断面試料作製装置に用いる試料ホルダーの実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1乃至図6は本発明に係る断面試料作製装置に用いる試料ホルダーの実施の形態の第1例を示すものであり、図1は第1例の試料ホルダーを示す斜視図、図2は図1に示す試料ホルダーの説明図、図3は断面試料作製装置を示す斜視図、図4は図1に示す試料ホルダーを固定クランプに固定させた状態を示す説明図、図5は斜断面を作製する工程を示す工程図、図6は斜断面を作製する工程を示す拡大工程図である。
Hereinafter, embodiments of a sample holder used in a cross-sectional sample preparation apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 6 show a first example of the embodiment of the sample holder used in the cross-sectional sample preparation apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing the sample holder of the first example, and FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a cross-section sample preparation device, FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which the sample holder shown in FIG. 1 is fixed to a fixed clamp, and FIG. FIG. 6 is an enlarged process diagram showing a process for producing an oblique section.
本例の試料ホルダー1は、直方体形状の基体2からなる。基体2は、導電性を有する素材で形成されており、例えば、真鍮、銅材、アルミニウム素材等の高い導電性を有する素材で形成するのが好ましい。
The
基体2は、一の面が試料Sを保持する試料保持面3となっている。本例では、試料Sと試料保持面3の間に樹脂フィルム4が設けられているが、試料Sは試料保持面3に直接保持させてもよい。樹脂フィルム4は、試料Sに斜断面を作製する際に、切刃が試料保持面3に当たらないよう設けられるものであり、適度に厚みのあるものが好ましい。樹脂フィルム4は、例えば、PETフィルムやPPフィルムが用いられる。
The
本発明では、基体2の試料保持面3が傾斜状に形成されている。傾斜状の試料保持面3は、頂部5から底部6にかけて平坦な傾斜面となっており、試料保持面3と対向する面は水平面となっている。また、傾斜状の試料保持面3の傾斜方向に対して左右の面は同形に形成されている。
In the present invention, the
試料保持面3の傾斜角度(試料保持面3の頂部5を通る水平線Lと、試料保持面3とのなす角度)θは、試料Sに作製する斜断面の角度に応じて適宜設定される。即ち、試料Sに角度が1°の斜断面を作製する場合には、試料保持面3の傾斜角度θが1°の試料ホルダー1が用いられる。
The inclination angle of the sample holding surface 3 (the angle formed between the horizontal line L passing through the
図3は試料ホルダーが用いられる断面試料作製装置の斜視図である。
図3に示す断面試料作製装置は、いわゆる滑走式ミクロトームと称されるものであり、試料ホルダー1を有する試料保持手段7と、試料保持手段7の高さや傾斜を調整する位置調整手段8と、切刃9を移動可能に支持する切断手段10とを備えている。
FIG. 3 is a perspective view of a cross-sectional sample preparation apparatus in which a sample holder is used.
The cross-sectional sample preparation apparatus shown in FIG. 3 is a so-called sliding microtome, and includes a
試料保持手段7は、試料ホルダー1を挟持して固定する固定クランプ11と、固定クランプ11が取り付けられるステージ12とで構成されている。
固定クランプ11は、試料ホルダー1を載せる基台13と、試料ホルダー固定用の固定腕14及び可動腕15と、可動腕開閉用レバー16とで構成されており、可動腕開閉用レバー16を操作して可動腕15を開き、固定腕14と可動腕15との間の基台13上に試料ホルダー1を載せ、可動腕開閉用レバー16を操作して可動腕15を閉じて、固定腕14と可動腕15との間で試料ホルダー1を挟持して固定するようになっている。
ステージ12は、周囲に壁部17が形成された皿状となっており、壁部17で囲まれたステージ内に固定クランプ11が取り付けられる。
The
The
The
位置調整手段8は、昇降機構18と、昇降調節ハンドル19とを備えている。昇降機構18は、仲介台20を介してステージ12に固定されており、昇降調節ハンドル19を操作することにより、昇降機構18とともにステージ12が上下方向に移動するようになっている。
The position adjusting means 8 includes an
切断手段10は、試料Sを切断・切削する切刃9と、切刃9を支持固定する切刃保持部21と、切刃を水平方向に移動させるレール22とを備えており、切刃保持部21に支持固定された切刃9が、レール22に沿って水平方向に移動するように構成されている。
The cutting means 10 includes a
次に、このような試料ホルダーを取り付けた断面試料作製装置を用いて試料に斜断面を作製する方法について説明する。
まず、試料保持面3が所望の傾斜角度の試料ホルダー1を用意し(図5A)、試料Sよりも大きくカットした樹脂フィルム4を基体2の試料保持面3に両面テープ等で貼り付ける(図5B)。このとき、樹脂フィルム4は、端部を試料保持面3の頂部5に合わせて貼り付ける。樹脂フィルム4の厚みにもよるが、樹脂フィルム4が薄い場合には、複数枚の樹脂フィルム4を重ね合わせて樹脂フィルム全体の厚みを1mm程度にするのが好ましい。
そして、樹脂フィルム4の上に試料S(紙片)を両面テープ等で貼り付ける(図5C)。このとき、試料Sも樹脂フィルム4と同様に、端部を試料保持面3の頂部5に合わせて貼り付ける。
Next, a method for producing an oblique cross section in a sample using the cross-section sample preparation apparatus to which such a sample holder is attached will be described.
First, a
And the sample S (paper piece) is affixed on the
このようにして試料Sを保持させた試料ホルダー1を、切刃9が試料保持面3の底部6から頂部5を通過するように固定クランプ11の基台13上に載せ、固定腕14と可動腕15で挟持して固定クランプ11に固定させる。そして、試料ホルダー1を固定させた固定クランプ11を、水平位置にセットされたステージ12に取り付け、昇降調節ハンドル19を操作して、ステージ12を上方向に移動させ、試料Sを所定の高さに位置決めする(図3、図4)。そして、切刃保持部21を水平方向に沿って移動させて、切刃9により試料Sの上面を斜めに削り取り、図6に示すように、試料Sに斜断面23を作製する(図5D)。
The
このような第1例の試料ホルダー1によれば、基体2の試料保持面3が傾斜状となっているので、ステージ12が水平位置のとき、試料Sは切刃9の移動方向に対して斜めに配置される。そして、この状態で切刃9を移動させると、試料Sが斜めに削り取られ、容易に斜断面23を作製することができる。
According to the
また、本例によれば、例えば、試料保持面3の傾斜角度θが1°の試料ホルダー1を用いれば、誰でも簡単に角度が1°の斜断面23を作製することできる。このように、角度が小さい斜断面23を作製する場合であっても、再現性の高い試料Sを作製でき、ひいては精度の高い検査を行うことができる。特に、紙のように厚さが薄い試料の場合でも、試料保持面の傾斜角度を小さくすることによって、角度が大きい場合と比較して、断面の長さが長くなり、広い範囲の断面を観察することができるため、精度の高い検査を行うことが可能となる。
In addition, according to this example, for example, if the
さらに、本例の試料ホルダー1は、基体2が導電性を有する素材で形成されているので、試料Sが保持された試料ホルダー1をそのまま電子顕微鏡にセットして断面観察をすることができる。
Further, in the
図7乃至図9は本発明に係る試料ホルダーの第2例を示したもので、図7は第2例の試料ホルダーを示す斜視図、図8はブロックを組み合わせた状態を示す説明図、図9はズレ防止手段が設けられたブロックの分解図である。第1例と同じ部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。 7 to 9 show a second example of the sample holder according to the present invention, FIG. 7 is a perspective view showing the sample holder of the second example, and FIG. 8 is an explanatory view showing a state in which the blocks are combined. 9 is an exploded view of a block provided with a shift prevention means. The same parts as those in the first example are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本例の試料ホルダー24は、基体25が直方体形状の複数のブロック26で構成されている。
基体25を構成する複数のブロック26は、傾斜状に形成された傾斜面27を有する傾斜ブロック28と、対向する2面に水平面29を有する水平ブロック30が用意され、これらのうちから、基体25の試料保持面3が所定の傾斜角度となるように適宜選択されたものである。
In the
The plurality of
即ち、基体25は、予め用意された複数のブロック26(傾斜ブロック28と水平ブロック30)から、基体25の試料保持面3が所定の傾斜角度となるように適宜選択された複数のブロック26で構成されている。複数のブロック26は、ネジ(図示せず)で互いに結合し、固定されている。また、ブロック26は、導電性を有する素材で形成されており、例えば、真鍮、銅材、アルミニウム素材等の高い導電性を有する素材で形成するのが好ましい。
That is, the
傾斜ブロック28は、傾斜面27と対向する面が水平面となっており、傾斜面27の傾斜方向に対して左右の面が同形に形成されている。また、水平ブロック30は、少なくとも対向する2面に水平面29を有すれば特に形状は限定されないが、本例では、それぞれ対向する面が同形に形成された完全な直方体形状となっている。
In the
本例では、ブロック26として、傾斜面27の角度がそれぞれ異なる複数の傾斜ブロック28、例えば、傾斜面27の角度が0.5°、1.0°、2.0°.3.0°となった傾斜ブロック28と、水平ブロック30を用意する。
In this example, as the
図8(A)に示すように、基体25の試料保持面3の傾斜角度θを0.5°とする場合には、傾斜面27の角度が0.5°の傾斜ブロック28と、水平ブロック30を、傾斜面27および水平面29が上面となるように積み重ねて形成する。
As shown in FIG. 8A, when the inclination angle θ of the
また、図8(B)に示すように、基体25の試料保持面3の傾斜角θを1.5°とする場合には、傾斜面27の角度が1.0°の傾斜ブロック28と、傾斜面27の角度が0.5°の傾斜ブロック28を、それぞれの傾斜面27が上面となるように積み重ねて形成する。
As shown in FIG. 8B, when the inclination angle θ of the
さらに、図8(C)に示すように、基体25の試料保持面3の傾斜角θを5.0°とする場合には、傾斜面27の角度が2.0°の傾斜ブロック28と、傾斜面27の角度が3.0°の傾斜ブロック28を、それぞれの傾斜面27が上面となるように積み重ねて形成する。
Further, as shown in FIG. 8C, when the inclination angle θ of the
他の構成は第1例と同様なので、第1例の説明を援用する。また、第2例の試料ホルダー24を使用した斜断面23の作製は第1例と同様なので、第1例の説明を援用する。
Since the other configuration is the same as that of the first example, the description of the first example is cited. The production of the
このような第2例によれば、図8(A)〜(C)に示すように、予め用意された傾斜ブロック28と水平ブロック30を適宜組み合わせることにより、試料保持面3の傾斜角度θを容易に調整することでき、所望の角度の斜断面23を容易に作製することができる。
According to such a second example, as shown in FIGS. 8A to 8C, the inclination angle θ of the
また、図9に示すように、基体25を構成する複数のブロック26に、ズレ防止手段31を設けてもよい。ズレ防止手段31は、積み重ねられた一方のブロック26に凸部32が設けられ、他方のブロック26に凹部33が設けられ、凸部32と凹部33が嵌合することにより、積み重ねられたブロック26のズレが防止できるようになっている。本例では、ズレ防止手段31は、凸部32がレール状となっており、凹部33が溝状となっているが、ズレ防止手段31の形状は特に限定されない。電子顕微鏡による断面観察では、少しの振動でも画像がぶれてしまうが、基体25を構成する複数のブロック26にズレ防止手段31を設けることにより、試料Sが保持された試料ホルダー24をそのまま電子顕微鏡にセットした場合でも、画像がぶれることなく、正確に検査を行うことができる。
Further, as shown in FIG. 9, misalignment prevention means 31 may be provided in a plurality of
1、24 試料ホルダー
2、25 基体
3 試料保持面
4 樹脂フィルム
5 頂部
6 底部
7 試料保持手段
8 位置調整手段
9 切刃
10 切断手段
11 固定クランプ
12 ステージ
13 基台
14 固定腕
15 可動腕
16 可動腕開閉用レバー
17 壁部
18 昇降機構
19 昇降調節ハンドル
20 仲介台
21 切刃保持部
22 レール
23 斜断面
26 ブロック
27 傾斜面
28 傾斜ブロック
29 水平面
30 水平ブロック
31 ズレ防止手段
32 凸部
33 凹部
S 試料
L 水平線
θ 傾斜角度
1, 24
Claims (3)
前記基体は、前記試料保持面が傾斜状となっていることを特徴とする、断面試料作製装置に用いる試料ホルダー。 A sample holder for use in a cross-section sample preparation device comprising a rectangular parallelepiped base and one surface of the base serving as a sample holding surface for holding a sample,
A sample holder used in a cross-section sample preparation apparatus, wherein the substrate has an inclined sample holding surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017061609A JP2018163109A (en) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | Sample holder for cross-sectional sample preparation device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2017061609A JP2018163109A (en) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | Sample holder for cross-sectional sample preparation device |
Publications (1)
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ID=63860090
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109946136A (en) * | 2019-04-11 | 2019-06-28 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院 | A kind of inclined clay sample cut mold of depositional plane and its operating method |
CN113960149A (en) * | 2020-07-15 | 2022-01-21 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | Bearing device, equipment and method for FIB-SIMS interconnection experiment |
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2017
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109946136A (en) * | 2019-04-11 | 2019-06-28 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院 | A kind of inclined clay sample cut mold of depositional plane and its operating method |
CN113960149A (en) * | 2020-07-15 | 2022-01-21 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | Bearing device, equipment and method for FIB-SIMS interconnection experiment |
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