JP6020968B2 - Polishing jig - Google Patents
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Description
本発明は、断面観察用試料を研磨定盤により研磨する際に試料を保持する研磨治具に関する。特に、イオンビームにより試料の断面観察箇所をエッチングする前処理として、試料の観察箇所近傍まで機械研磨する際に利用する研磨治具に関する。 The present invention relates to a polishing jig for holding a sample when a sample for cross-sectional observation is polished by a polishing platen. In particular, the present invention relates to a polishing jig used when mechanical polishing is performed up to the vicinity of an observation portion of a sample as a pretreatment for etching a cross-section observation portion of the sample with an ion beam.
試料の内部構造の観察、例えば、試料の表面近傍の異常や異物などの検出のために、試料の断面を例えば走査電子顕微鏡により観察することが行われている。断面観察では、切断した試料を樹脂に埋め込み、矩形板状にバンドソーなどで切り出した後、断面を研磨・エッチングすることで断面観察用試料を作製する。エッチングには、イオンビームを照射してエッチングするイオンミリング装置(例えば、クロスセクションポリッシャー(CP)装置や集束イオンビーム(FIB)装置)が用いられている。(特許文献1〜4を参照。)
In order to observe the internal structure of a sample, for example, to detect abnormalities or foreign matters near the surface of the sample, the cross section of the sample is observed with, for example, a scanning electron microscope. In cross-sectional observation, the cut sample is embedded in a resin, cut into a rectangular plate shape with a band saw or the like, and then the cross-section is polished and etched to produce a cross-sectional observation sample. For the etching, an ion milling apparatus (for example, a cross section polisher (CP) apparatus or a focused ion beam (FIB) apparatus) that performs etching by irradiating an ion beam is used. (See
イオンミリング装置を用いて試料断面をエッチングして断面観察箇所を露出させる場合、その前処理として、試料の観察箇所近傍まで機械研磨することが行われている。機械研磨では、試料を保持する研磨治具と研磨定盤とを用い、研磨治具に試料を取り付け、研磨治具を研磨定盤の上に載せ、試料の被研磨面を研磨定盤の研磨面に押し当てて研磨する。なお、イオンミリング装置で試料断面をエッチングする場合、その加工深さが数百μm〜1mm程度であるので、この研磨は、試料の断面だけでなく、試料の平面(表面)も研磨して、表面の樹脂の厚さを薄くすることが行われる。 When the sample cross section is etched using an ion milling apparatus to expose the cross section observation portion, mechanical polishing is performed as a pretreatment to the vicinity of the observation portion of the sample. In mechanical polishing, a polishing jig that holds the sample and a polishing surface plate are used, the sample is attached to the polishing jig, the polishing jig is placed on the polishing surface plate, and the surface to be polished of the sample is polished by the polishing surface plate. Polish against the surface. In addition, when etching a sample cross section with an ion milling apparatus, since the processing depth is about several hundred μm to 1 mm, this polishing is performed not only on the cross section of the sample but also on the flat surface (surface) of the sample, The thickness of the resin on the surface is reduced.
研磨治具としては、精密研磨治具(例、アイテス社製「けんまくん」)や平行研磨治具が用いられている。 As the polishing jig, a precision polishing jig (for example, “Kenma-kun” manufactured by ITES) or a parallel polishing jig is used.
図17は、精密研磨治具の一例を示す図である。この研磨治具100は、本体110と試料が貼り付けられる貼付用ブロック120とを備え、本体110の先端角部に貼付用ブロック120を保持する保持部115が設けられている。貼付用ブロック120は、略直方体状であり、貼付用ブロック120の直交する2面が露出するように保持部115に収納され、取付用ビス125により本体110(保持部115)に取り付けられる。貼付用ブロック120が保持部115に保持された状態において、図18に示すように、貼付用ブロック120の直交する2面のうち、一方の面(図中、下側の面)が研磨定盤150の研磨面151に対向する対向面121となり、他方の面が研磨面に直交する直交面122となる。また、本体110には、マイクロメータ131により高さ調整可能な一対の脚部130を有し、試料Sを研磨定盤150により研磨する際、両脚部130の先端は研磨定盤150の研磨面151に接触する。そして、試料Sの平面(表面)を研磨する場合は、図18(A)に示すように、貼付用ブロック120の対向面121に試料Sの裏面をワックスなどで貼り付け、試料の表面を被研磨面とし、試料Sの断面を研磨する場合は、図18(B)に示すように、貼付用ブロック120の直交面122に試料Sの裏面をワックスなどで貼り付け、試料Sの断面を被研磨面とする。この研磨治具100では、試料Sを研磨定盤150により研磨する際、試料Sと両脚部130とで3点支持される構造であり、各脚部130の高さを調整することで、研磨面151に対して試料Sの被研磨面を平行に調整することが可能である。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a precision polishing jig. The
図19は、平行研磨治具の一例を示す図である。この研磨治具200は、柱状の本体210と、この本体210を収納し摺動可能に保持する筒状のホルダ220と、試料が貼り付けられる貼付用ブロック120とを備える。本体210の先端部は、平面に形成され、貼付用ブロック120が粘着テープなどにより取り付けられる。また、ホルダ220の一端側にはフランジ部230が設けられており、図20に示すように、試料Sを研磨定盤150により研磨する際、このフランジ部230の下面231は研磨定盤150の研磨面151に接触し、研磨面151に対して平行に形成されている。そして、試料Sの平面(表面)を研磨する場合は、図20(A)に示すように、貼付用ブロック120の対向面121に試料Sの裏面をワックスなどで貼り付け、試料の表面を被研磨面とし、試料Sの断面を研磨する場合は、図20(B)に示すように、貼付用ブロック120の直交面122に試料Sの裏面をワックスなどで貼り付け、試料Sの断面を被研磨面とする。この研磨治具200では、貼付用ブロック120が取り付けられる本体210の先端部の取付面215とホルダ220のフランジ部230の下面231とを平行に形成することで、研磨面151に対して試料Sの被研磨面を平行状態に保持することが可能である。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a parallel polishing jig. The
しかし、従来の研磨治具では、試料の平面と断面とを研磨するとき、試料を貼付用ブロックから取り外し、再度貼り付ける作業が必要であり、貼り替え作業に手間と時間がかかる。また、この作業は手作業で行われるため、例えばワックスの厚さが均一にならないなど、試料の平面と断面とが直交するように研磨することが難しい。イオンミリング装置で試料断面をエッチングする場合、遮蔽板で覆われる試料の表面と断面とが略直交することが望まれる。 However, in the conventional polishing jig, when polishing the flat surface and the cross section of the sample, it is necessary to remove the sample from the sticking block and paste it again, which takes time and labor. Further, since this operation is performed manually, it is difficult to polish the sample so that the plane and the cross section of the sample are orthogonal, for example, the thickness of the wax is not uniform. When etching a sample cross section with an ion milling apparatus, it is desirable that the surface of the sample covered with the shielding plate and the cross section be substantially orthogonal.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、試料を貼付用ブロックに貼り付けた状態で、試料の被研磨面を平面と断面とに切り替えることが可能な保持治具を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to switch the polished surface of the sample between a flat surface and a cross section in a state where the sample is adhered to the sticking block. It is to provide a holding jig.
本発明の保持治具は、断面観察用試料を研磨定盤により研磨する際に試料を保持するものである。本発明の保持治具は、本体と、試料が貼り付けられる貼付用ブロックと、回転部と、固定部とを備える。回転部は、貼付用ブロックを保持し、本体に対して回転軸を中心に回転する。固定部は、回転軸を介して回転部と連結され、本体に対して固定される。回転部は、研磨定盤の研磨面に対向する第1の面と、この面に直交する第2の面と、第1の面と第2の面との角部に対向する第3の面とを有する。第1の面と第2の面との角部に、貼付用ブロックを保持する保持部が設けられている。回転軸は、第3の面に交差し、且つ、研磨面に対して45°傾斜している。そして、回転部を180°回転させることで、試料の被研磨面を平面と断面とに切り替え可能であることを特徴とする。 The holding jig of the present invention holds a sample when the cross-section observation sample is polished by a polishing surface plate. The holding jig of the present invention includes a main body, a sticking block to which a sample is stuck, a rotating part, and a fixing part. The rotating part holds the sticking block and rotates around the rotation axis with respect to the main body. The fixing portion is connected to the rotating portion via the rotating shaft and is fixed to the main body. The rotating portion includes a first surface facing the polishing surface of the polishing surface plate, a second surface orthogonal to the surface, and a third surface facing the corners of the first surface and the second surface. And have. A holding portion for holding the pasting block is provided at a corner portion between the first surface and the second surface. The rotation axis intersects the third surface and is inclined by 45 ° with respect to the polishing surface. Then, the surface to be polished of the sample can be switched between a flat surface and a cross section by rotating the rotating portion by 180 °.
本発明の保持治具によれば、貼付用ブロックを保持する回転部を回転軸を中心に180°回転させることで、試料の被研磨面を平面と断面とに切り替え可能である。よって、試料の平面と断面とを研磨するとき、試料の貼り替え作業が不要であり、手間と時間を省略できる。また、試料を貼付用ブロックに貼り付けた状態で、試料の被研磨面を平面と断面とに切り替えることが可能であるため、試料の平面と断面とが直交するように研磨することが容易である。 According to the holding jig of the present invention, the surface to be polished of the sample can be switched between a flat surface and a cross section by rotating the rotating portion holding the sticking block by 180 ° about the rotation axis. Therefore, when polishing the flat surface and the cross section of the sample, there is no need to replace the sample, and labor and time can be saved. In addition, since the surface to be polished of the sample can be switched between a flat surface and a cross section in a state where the sample is attached to the sticking block, it is easy to polish the flat surface and the cross section of the sample to be orthogonal to each other. is there.
本発明の保持治具の一形態としては、固定部が、回転部の第3の面と当接する当接面を有し、回転軸が、第3の面に直交していることが挙げられる。 As one form of the holding jig of the present invention, the fixed portion has a contact surface that contacts the third surface of the rotating portion, and the rotation axis is orthogonal to the third surface. .
この構成によれば、回転部の第3の面が固定部の当接面に当接することで、試料を研磨定盤により研磨する際に、回転部が固定部に面接触し、回転部のガタつきを防止することができる。また、回転部の第3の面が固定部の当接面に当接した状態で回転部を回転させることができる。 According to this configuration, when the third surface of the rotating part comes into contact with the contact surface of the fixed part, the rotating part comes into surface contact with the fixed part when the sample is polished by the polishing surface plate. It is possible to prevent rattling. Further, the rotating part can be rotated in a state where the third surface of the rotating part is in contact with the contact surface of the fixed part.
本発明の保持治具の一形態としては、回転部を、試料の被研磨面を平面又は断面としたときの回転位置で固定するストッパを備えることが挙げられる。 As one form of the holding jig of the present invention, it is possible to include a stopper that fixes the rotating portion at a rotating position when the polished surface of the sample is a plane or a cross section.
この構成によれば、ストッパにより回転部の回転を固定することで、試料を研磨定盤により研磨する際に、回転部の回動を防止することができる。 According to this configuration, the rotation of the rotating part can be prevented when the sample is polished by the polishing surface plate by fixing the rotation of the rotating part by the stopper.
本発明の保持治具の一形態としては、貼付用ブロックが、イオンミリング装置の試料台であることが挙げられる。 As one form of the holding jig of the present invention, the sticking block is a sample stage of an ion milling device.
従来は、研磨終了後、研磨治具の貼付用ブロックから試料を取り外し、その試料をイオンミリング装置の試料台に貼り付けて、イオンミリング装置の試料ホルダに試料台を設置していた。この構成によれば、研磨終了後、保持治具から貼付用ブロックを取り外し、そのままイオンミリング装置の試料ホルダに貼付用ブロックを設置することが可能であり、研磨とエッチングとを連続的に行うことができる。また、平面と断面とが直交するように研磨された試料をその状態を保持したまま、イオンミリング装置で試料断面をエッチングすることが可能である。 Conventionally, after polishing, a sample is removed from a sticking block of a polishing jig, the sample is attached to a sample stand of an ion milling device, and the sample stand is placed on a sample holder of the ion milling device. According to this configuration, it is possible to remove the sticking block from the holding jig after polishing and install the sticking block on the sample holder of the ion milling apparatus as it is, and perform polishing and etching continuously. Can do. Further, it is possible to etch the sample cross section with an ion milling apparatus while maintaining the sample polished so that the plane and the cross section are orthogonal to each other.
本発明の保持治具の一形態としては、回転部と固定部との一体物が、本体に対して着脱可能であることが挙げられる。 As one form of the holding jig of the present invention, an integrated object of the rotating part and the fixed part can be attached to and detached from the main body.
この構成によれば、回転部と固定部との一体物が着脱可能であることで、この一体物を再利用したり、別の保持治具に取り付けたりすることが可能である。 According to this configuration, since the integral part of the rotating part and the fixed part is detachable, the integral part can be reused or attached to another holding jig.
本発明の保持治具の一形態としては、ストッパは、貫通孔と、位置決め穴と、固定部材とを含んで構成されていることが挙げられる。貫通孔は、回転部及び固定部の一方に、他方に向けて貫通する。位置決め穴は、回転部及び固定部の他方の第3の面又は当接面に設けられている。固定部材は、貫通孔に配置され、先端が位置決め穴に対して進退可能にネジ込まれる。また、位置決め穴は、貫通孔の延長上の位置と、この延長上の位置に対して回転軸を中心に180°回転対称の位置にそれぞれ設けられている。 As one form of the holding jig of the present invention, the stopper is configured to include a through hole, a positioning hole, and a fixing member. The through hole penetrates one of the rotating part and the fixed part toward the other. The positioning hole is provided in the other third surface or contact surface of the rotating portion and the fixed portion. The fixing member is disposed in the through hole, and the tip is screwed so as to be able to advance and retract with respect to the positioning hole. The positioning hole is provided at a position on the extension of the through hole and at a position 180.degree. Rotationally symmetric about the rotation axis with respect to the position on the extension.
この構成によれば、貫通孔と、位置決め穴と、固定部材とでストッパを構成することができ、所定の位置で回転部の回転を固定することできる。具体的には、固定部材をネジ込み、固定部材の先端を位置決め穴に進出させることで、回転部の回転を固定でき、反対に、固定部材をネジ込み方向と逆方向に回転させ、位置決め穴から固定部材の先端を退出させることで、回転部の回転が可能となる。 According to this structure, a stopper can be comprised with a through-hole, a positioning hole, and a fixing member, and rotation of a rotation part can be fixed in a predetermined position. Specifically, by screwing the fixing member and advancing the tip of the fixing member into the positioning hole, the rotation of the rotating part can be fixed, and conversely, the fixing member is rotated in the direction opposite to the screwing direction, The rotating portion can be rotated by retracting the tip of the fixing member from the front.
本発明の保持治具の一形態としては、固定部材は、円筒状であり、固定部材の先端部に、先端部から出没可能な突起と、この突起を突出方向に付勢する弾性材と、を有する。また、位置決め穴は、円錐状に形成されていることが挙げられる。突起は、先端面が球面形状である。弾性材は、固定部材に内蔵されている。 As one form of the holding jig of the present invention, the fixing member has a cylindrical shape, a protrusion that can be projected and retracted from the tip portion at the tip portion of the fixing member, and an elastic material that urges the protrusion in the protruding direction, Have Moreover, it is mentioned that the positioning hole is formed in a conical shape. The protrusion has a spherical end surface. The elastic material is built in the fixing member.
この構成によれば、回転部を回転させた際に、固定部材の先端が位置決め穴に対向したとき、固定部材の先端部から突起が弾性材の付勢により位置決め穴に入り込む。この状態で、固定部材をネジ込み、固定部材の先端を位置決め穴に進出させると、先端面が球面形状の突起が円錐状の位置決め穴の内面に沿って穴の中心に案内され、固定部材の中心軸が位置決め穴の中心と一致する。即ち、固定部に対する回転部の位置決めを容易にすると共に、位置決め精度も向上する。また、固定部材の先端を位置決め穴から退出させた状態で回転部を回転させると、球面形状の突起が円錐状の位置決め穴の内面に沿って固定部材の先端部に押し込まれることから、回転部の回転を阻害することも少ない。固定部材としては、例えば、スプリングを内蔵したボールプランジャを使用することができる。 According to this configuration, when the rotating portion is rotated, when the distal end of the fixing member faces the positioning hole, the projection enters the positioning hole from the distal end portion of the fixing member due to the urging of the elastic material. In this state, when the fixing member is screwed and the tip of the fixing member is advanced into the positioning hole, the protrusion having a spherical shape on the tip surface is guided along the inner surface of the conical positioning hole to the center of the hole, and The center axis coincides with the center of the positioning hole. That is, positioning of the rotating part with respect to the fixed part is facilitated and positioning accuracy is also improved. In addition, when the rotating part is rotated with the tip of the fixing member retracted from the positioning hole, the spherical protrusion is pushed into the tip of the fixing member along the inner surface of the conical positioning hole. There is also little obstruction of the rotation. As the fixing member, for example, a ball plunger incorporating a spring can be used.
本発明の保持治具の一形態としては、固定部材の後端部に、ネジ込み操作するためのハンドルが設けられていることが挙げられる、 As one form of the holding jig of the present invention, it is mentioned that a handle for screwing operation is provided at the rear end portion of the fixing member,
この構成によれば、ドライバやレンチなどの工具を用いなくても、ハンドルにより手動で固定部材のネジ込み操作を行うことができる。ハンドルの形状としては、ネジ込み操作、即ち回転操作できるものであれば特に限定されることがなく、例えば、円盤状やレバー状を採用することができる。 According to this configuration, the fixing member can be manually screwed in by the handle without using a tool such as a screwdriver or a wrench. The shape of the handle is not particularly limited as long as it can be screwed, that is, rotated, and for example, a disc shape or a lever shape can be adopted.
本発明の保持治具は、貼付用ブロックを保持する回転部を回転軸を中心に180°回転させることで、試料の被研磨面を平面と断面とに切り替え可能である。よって、試料の平面と断面とを研磨するとき、試料の貼り替え作業が不要であり、手間と時間を省略できる。 In the holding jig of the present invention, the surface to be polished of the sample can be switched between a flat surface and a cross section by rotating a rotating portion holding the sticking block by 180 ° about the rotation axis. Therefore, when polishing the flat surface and the cross section of the sample, there is no need to replace the sample, and labor and time can be saved.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals in the figure indicate the same names.
<実施例1>
図1〜3を参照して、実施例1に係る研磨治具1を説明する。研磨治具1は、図17、18を用いて説明した従来の精密研磨治具100と同様に、本体110と貼付用ブロック120とを備える点が同じである。ただし、回転軸30を中心に回転する回転部10と、本体110に対して固定される固定部20とを備える点が従来の精密研磨治具100と相違し、回転部10に貼付用ブロック120が保持される。回転部10と固定部20とは、回転軸30を介して連結されており、回転部10は、本体110(固定部20)に対して回転軸30を中心に回転可能である。この例では、貼付用ブロック120には、イオンミリング装置の試料台を用いている。
<Example 1>
With reference to FIGS. 1-3, the grinding | polishing jig |
回転部10は、図2に示すように、研磨定盤150の研磨面151に対向する第1の面11と、この面に直交する第2の面12と、第1の面11と第2の面12との角部に対向する第3の面13とを有する。また、第1の面11と第2の面12との角部に、貼付用ブロック120を保持する保持部15(図1参照)が設けられている。この例では、貼付用ブロック120が収納される溝を形成し、この溝を保持部15としている。貼付用ブロック120は、保持部15に収納され、取付用ビス25により回転部10(保持部15)に取り付けられる。
As shown in FIG. 2, the rotating
一方、固定部20は、図2に示すように、回転部10の第3の面13と当接する当接面23を有し、本体110の先端角部に設けられている。この例では、回転部10と固定部20とがそれぞれ、略直角二等辺三角形の端面を有する三角柱状のブロックであり、回転部10と固定部20とを組み合わせた一体物は略立方体状である。固定部20は、本体110に対し溶接や接着剤などで固定してもよいし、粘着テープやネジ止めにより着脱可能に取り付けてもよい。後者の場合、回転部10と固定部20との一体物を容易に着脱することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the fixed
回転軸30は、回転部10の第3の面13に交差し、且つ、研磨定盤150の研磨面151に対して45°傾斜するように設けられている(図2参照)。この例では、回転軸30が第3の面13(当接面23)に直交しており、第3の面13(当接面23)の中心に設けられている。
The rotating
このような構成により、回転部10を180°回転させることで、試料Sの被研磨面を平面と断面とに切り替え可能である。具体的には、試料Sの平面(表面)を研磨する場合は、図2に示すように、試料Sの表面を研磨定盤150の研磨面151に対向させるように、試料Sの表面を回転部10の第1の面11側に位置させる。このときの回転部10の回転位置を基準位置とする。一方、試料Sの断面を研磨する場合は、回転部10を基準位置から180°回転させることで、図3に示すように、回転部10の第1の面11が研磨面151に直交することになり、試料Sの断面を研磨面151に対向させる。
With such a configuration, the surface to be polished of the sample S can be switched between a flat surface and a cross section by rotating the
この例では、回転部10には、固定部20に向かって貫通孔16が設けられている。また、固定部20には、回転部10が基準位置のときに貫通孔16に一致する位置、及び回転部10を180°回転させたときに貫通孔16に一致する位置にそれぞれ位置決め穴26が設けられている。具体的には、固定部20の当接面23において、位置決め穴26が、貫通孔16の延長上の位置と、この延長上の位置に対して回転軸30を中心に180°回転対称の位置に対称に設けられている。そして、固定部材である固定用ビス27を貫通孔16に挿通し、固定用ビス27の先端を位置決め穴26に挿入することで、回転部10の回転を固定するストッパとして機能させている。つまり、固定用ビス27をネジ込むことで、固定用ビス27の先端が位置決め穴26に進出して回転部10の回転が固定される。反対に、固定用ビス27をネジ込み方向と逆方向に回転させると、固定用ビス27の先端が位置決め穴26から退出して回転部10の回転が可能となる。
In this example, the rotating
次に、研磨治具1の使用例を説明する。まず、樹脂に埋め込み、矩形板状に切り出した断面観察用試料を用意する。貼付用ブロックをホットプレートの上に載せ、貼付用ブロックにワックスを塗布した後、貼付用ブロックの上に試料の裏面を配置して貼り付ける。そして、試料を貼りつけた貼付用ブロックを回転部の保持部に収納して取り付ける。
Next, a usage example of the polishing
試料の特定の位置の断面を観察する場合、図2に示すように、試料Sの表面が被研磨面となるように、回転部10の回転を固定する。そして、研磨治具1を研磨定盤150の上に載せ、試料Sの表面の樹脂を研磨して、樹脂に埋め込まれた試料Sの表面が透けて見える程度まで研磨する。研磨定盤150には、研磨定盤150の上に研磨紙(サンドペーパー)やダイヤモンドラッピングフィルムを装着したものを用いることができる。
When observing a cross section at a specific position of the sample, as shown in FIG. 2, the rotation of the rotating
次いで、図2の状態から回転部10を180°回転させ、図3に示すように、試料Sの被研磨面を断面に切り替えて、回転部10の回転を固定する。そして、試料Sの研磨部位を確認しながら、試料Sの断面を特定の位置の近傍まで研磨する。より具体的には、最終的にイオンビームによりエッチングする加工部位(例、25μm〜50μm程度)を残すように仕上げる。
Next, the rotating
最後に、図3の状態から回転部10を再度180°回転させ、図2に示すように、試料Sの被研磨面を平面(表面)に切り替えて、回転部10の回転を固定する。そして、試料Sの表面の樹脂を研磨して、表面の樹脂の厚さがある程度(例、100μm〜150μm)まで薄くなるように仕上げる。表面の樹脂の厚さを薄くすることで、最終的にイオンビームによりエッチングする際に、加工深さを確保できると共に、加工時間を短縮できる。
Finally, the rotating
研磨終了後、研磨治具1(回転部10)から貼付用ブロック120を取り外し、イオンミリング装置の試料ホルダに貼付用ブロック120を設置して、イオンミリング装置で試料断面を特定の位置までエッチングし、走査電子顕微鏡により観察する。
After polishing, remove the
<実施例2>
図4〜6を参照して、実施例2に係る研磨治具2を説明する。研磨治具2は、図19、20を用いて説明した従来の平行研磨治具200と同様に、本体210とホルダ220と貼付用ブロック120とを備える点が同じである。ただし、図1〜3を用いて説明した実施例1の研磨治具1と同様に、回転部10と固定部20とを備える点が従来の平行研磨治具200と相違し、回転部10に貼付用ブロック120が保持される。この例では、実施例1で説明した回転部10と固定部20との一体物を、固定部20が本体210の先端部の取付面215に固定されるように取り付けており、回転部10、固定部20、及び貼付用ブロック120は、実施例1で説明したのと同じであるので説明を省略する。
<Example 2>
With reference to FIGS. 4-6, the grinding | polishing jig |
この研磨治具2においても、実施例1の研磨治具1と同様に、回転部10を180°回転させることで、試料Sの被研磨面を平面と断面とに切り替え可能である。具体的には、試料Sの平面(表面)を研磨する場合は、図5に示すように、試料Sの表面を研磨定盤150の研磨面151に対向させるように、試料Sの表面を回転部10の第1の面11側に位置させる。一方、試料Sの断面を研磨する場合は、回転部10を180°回転させることで、図6に示すように、回転部10の第1の面11が研磨面151に直交することになり、試料Sの断面を研磨面151に対向させる。
In this polishing
この研磨治具2の使用例も、実施例1の研磨治具1と略同様であるが、研磨治具2では、試料Sの研磨部位を確認しながら研磨することが困難であるので、断面観察箇所の位置精度があまり問われない場合に利用するとよい。
The use example of this polishing
<実施例3>
図7〜15を参照して、実施例3に係る研磨治具3を説明する。研磨治具3は、回転軸30を中心に回転する回転部10と、本体110に対して固定される固定部20とを備える点で基本的な構成が図1〜3を用いて説明した実施例1の研磨治具1と同様である。以下では、実施例1の研磨治具1との相違点を中心に説明し、重複する説明は省略する。
<Example 3>
With reference to FIGS. 7-15, the grinding | polishing jig |
研磨治具3は、図7に示すように、回転部10と固定部20とを組み合わせた立方体状の一体物が本体110に対してネジ止めにより着脱可能に取り付けられている。具体的には、図8(A)に示すように固定部20の後端に取付片21が設けられており、この取付片21を本体110の保持部115(図17参照)に嵌め込み、取付用ビス125によりネジ止めすることで、固定部20が本体110に対して取り付けられている。また、この例では、回転部10が、略直角二等辺三角形の端面を有する三角柱状のブロックであり、固定部20が、立方体から三角柱(回転部10)を切り取った、略五角形の端面を有する五角柱状のブロックである。
As shown in FIG. 7, the polishing
実施例1の研磨治具1では、図2、3に示すように、回転部10の貫通孔16と、固定部20の位置決め穴26と、貫通孔16に配置される固定用ビス27とによりストッパを構成する例を示した。研磨治具3では、固定部20に貫通孔16を設け、回転部10に位置決め穴26を設ける場合を例に説明する。
In the polishing
固定部20は、図9に示すように、当接面23の中心を通り、当接面23に直交するように軸孔32が設けられており、この軸孔32に回転軸30(図8(A)参照)が挿通される。ここでは、回転部10の第1の面11の反対側に位置する上面20uと、本体110と対向する背面20bとの角部に凹部22が形成されており、この凹部22から回転部10に向かって軸孔32が設けられている。
As shown in FIG. 9, the fixed
また、固定部20は、上面20uから回転部10に向かって貫通孔16が設けられており、この貫通孔16に固定部材40(図8(A)参照)が配置される。ここでは、貫通孔16が軸孔32(回転軸30)と平行に設けられ、当接面23に対して直交している。
The fixing
一方、回転部10は、図10に示すように、第3の面13の中心に、第3の面13に直交するように軸穴31が設けられており、この軸穴31には、固定部20の軸孔32に挿通された回転軸30(図8(A)参照)の先端部が嵌め込まれる。つまり、回転軸30が固定部20の軸孔32と回転部10の軸穴31とに嵌め込められることで、回転軸30を介して回転部10と固定部20とが回転可能に連結される。また、回転軸30は、実施例1の研磨治具1と同様に、研磨定盤150の研磨面151に対して45°傾斜する。
On the other hand, as shown in FIG. 10, the rotating
また、回転部10は、図8(A)に示す第1の面11が研磨定盤150の研磨面151に対向する基準位置のときに、第3の面13において、固定部20の貫通孔16の延長上の位置と、この位置に対して軸穴31(回転軸30)を中心に180°回転対称の位置にそれぞれ位置決め穴26が設けられている(図10参照)。ここでは、各位置決め穴26が、第3の面13に直交すると共に、円錐状に形成されている。
Further, the rotating
研磨治具3における回転部10の回転を固定するストッパを構成する貫通孔16、位置決め穴26及び固定部材40について、図11を参照してより詳しく説明する。貫通孔16の内周面には雌ネジが形成されており、外周面に雄ネジが形成された円筒状の固定部材40が貫通孔16内にネジ込まれて配置されている。固定部材40は、先端部に出没可能な突起(ボール)41が配置され、この突起41を突出方向に付勢する弾性材(スプリング)42が内蔵された構造であり、先端部の突起41が弾性材42の付勢に抗して後退可能である。固定部材40の後端部には、レンチ穴が形成されている。ここでは、固定部材40にボールプランジャを利用している。
The through
貫通孔16の延長上に位置決め穴26が位置するとき、即ち固定部材40の先端が位置決め穴26に対向したとき、固定部材40の先端部から突起41が弾性材42の付勢により位置決め穴26に入り込む(図11(A)参照)。この状態で、固定部材40をネジ込み、固定部材40の先端を位置決め穴26に進出させると、回転部10の回転が固定される(図11(B)参照)。このとき、ボール状の突起41が位置決め穴26の円錐内面に沿って位置決め穴26の中心に案内される。そのため、固定部材40(貫通孔16)の中心軸が位置決め穴26の中心と一致して、固定部20に対する回転部10の位置決め精度を高めることができる。固定部材40の先端が位置決め穴26に進出した状態(図11(B)参照)から固定部材40をネジ込み方向と逆方向に回転させると、位置決め穴26から固定部材40の先端が退出して、回転部10の回転が可能となる。一方、突起41は弾性材42の付勢に抗して後退可能であるため、貫通孔16の延長上に位置決め穴26が位置しないときは、第3の面13によって突起41が固定部材40の先端部に押し込まれる(図11(C)参照)。また、貫通孔16の延長上に位置決め穴26が位置する状態(図11(A)参照)から回転部10を回転させると、ボール状の突起41が位置決め穴26の円錐内面に押圧されて固定部材40内に押し込まれていき、突起41が位置決め穴26から抜け出すことができる。特に、突起41がボール状であるので、摩擦抵抗を低減できる。
When the
次に、研磨治具3における保持部15の構成を詳しく説明する。図12は、研磨治具3を回転部10の第1の面11側から見た部分図である。保持部15は、回転部10の第1の面11と第2の面12との角部に形成された溝で構成されており、回転部10の側面から保持部15に向かって挿通された取付用ビス25により貼付用ブロック120が取り付けられる。また、取付用ビス25の保持部15側の先端部には押え板50が取り付けられており、この押え板50が保持部15内に配置されている。
Next, the configuration of the holding
図10に示すように、回転部10には取付用ビス25が挿通される挿通孔15hが設けられ、挿通孔15hには雌ネジが形成されている。取付用ビス25は、図13に示すように、軸部25tの外周面に雄ネジが形成されており、挿通孔15hに進退可能にネジ込まれる。取付用ビス25の先端部には径の小さい細軸部25nを有し、更にその先端に細軸部25nより径の大きい大径部25dが設けられている。取付用ビス25の後端部には、レンチ穴が形成されている。
As shown in FIG. 10, the rotating
押え板50は、図14に示すように、一端面から他端面に向かって延びる断面が略T字状の溝51が形成されており、他端面側が閉鎖されている。このT字溝51の幅広部に取付用ビス25の先端部に設けられた大径部25dを挿入することで、押え板50が取付用ビス25に取り付けられる。そして、取付用ビス25を回転部10の挿通孔15hにネジ込み、取付用ビス25を保持部15に進出させることで、押え板50が貼付用ブロック120(図12参照)を押圧して、貼付用ブロック120を保持部15に挟持することができる。
As shown in FIG. 14, the holding
この例では、図15に示すように、押え板50を取付用ビス25に取り付けた後、取付用ビス25を保持部15側から挿通孔15hに挿通することで、取付用ビス25及び押え板50を回転部10に取り付けている。また、押え板50のT字溝51の開口部が保持部15の外側に向くようにして押え板50を保持部15に配置することで、押え板50が取付用ビス25(保持部15)から脱落することを防止している。
In this example, as shown in FIG. 15, after attaching the holding
上述した実施例3の研磨治具3では、固定部材40の後端部にレンチ穴を形成する場合を例に示したが、レンチ穴に代えて+溝や−溝を形成してもよい。その他、固定部材40の後端部に、図16に示すように、ネジ込み操作するためのハンドル45を設けてもよい。ハンドル45としては、例えば、図16(A)に示すような円盤状のものや、図16(B)に示すようなレバー状のものが挙げられる。このようなハンドル45を固定部材40に設けることで、ドライバやレンチなどの工具を用いなくても、手動で固定部材40のネジ込み操作を行うことができる。また、固定部材40の外周面の雄ネジ及び貫通孔16の内周面の雌ネジ(図11参照)のそれぞれのネジピッチを調整して、固定部材40を半回転させる程度で固定部材40の先端部を位置決め穴26に進出できるようにしておくことが好ましい。これにより、レンチを用いたり、固定部材40に設けたレバー状のハンドル45(図16(B)参照)を用いるなどして、固定部材40をネジ込み操作する際に、半回転させる程度で回転部10の回転を固定できる。
In the polishing
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施例3で説明した回転部10と固定部20との構成を、実施例2に係る研磨治具2に適用することも可能である。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can change suitably in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the configuration of the rotating
本発明の研磨治具は、イオンビームにより試料の断面観察箇所をエッチングする前処理として、試料の観察箇所近傍まで機械研磨する際に利用することができる。 The polishing jig of the present invention can be used when mechanical polishing is performed up to the vicinity of the observation position of the sample as a pretreatment for etching the cross-section observation position of the sample with an ion beam.
1,2,3 研磨治具
10 回転部 20 固定部 30 回転軸
11 第1の面 12 第2の面 13 第3の面
15 保持部 25 取付用ビス 23 当接面
16 貫通孔 26 位置決め穴 27 固定用ビス
20u 上面 20b 背面
21 取付片 22 凹部
31 軸穴 32 軸孔
40 固定用部材 41 突起 42 弾性材
45 ハンドル
15h 挿通孔
25t 軸部 25n 細軸部 25d 大径部
50 押え板 51 T字溝
100 精密研磨治具
110 本体 120 貼付用ブロック
115 保持部 125 取付用ビス
121 対向面 122 直交面
130 脚部 131 マイクロメータ
150 研磨定盤 151 研磨面
200 平行研磨治具
210 本体 220 ホルダ 230 フランジ部
215 取付面 231 下面
S 試料
1,2,3 Polishing jig
10
11
15
16 Through
20u Top 20b Back
21
31
40 Fixing
45 Handle
15h insertion hole
25t
50 Presser plate 51 T-shaped groove
100 precision polishing jig
110
115
121
150
200 Parallel polishing jig
210
215
S sample
Claims (8)
本体と、
前記試料が貼り付けられる貼付用ブロックと、
前記貼付用ブロックを保持し、前記本体に対して回転軸を中心に回転する回転部と、
前記回転軸を介して前記回転部と連結され、前記本体に対して固定される固定部とを備え、
前記回転部は、前記研磨定盤の研磨面に対向する第1の面と、この面に直交する第2の面と、第1の面と第2の面との角部に対向する第3の面とを有し、
前記第1の面と前記第2の面との角部に、前記貼付用ブロックを保持する保持部が設けられ、
前記回転軸が、前記第3の面に交差し、且つ、前記研磨面に対して45°傾斜しており、
前記回転部を180°回転させることで、前記試料の被研磨面を平面と断面とに切り替え可能である研磨治具。 A polishing jig for holding the sample when the sample for cross-sectional observation is polished by a polishing platen,
The body,
An affixing block to which the sample is affixed;
A rotating part that holds the sticking block and rotates about a rotation axis with respect to the main body;
A fixed portion connected to the rotating portion via the rotating shaft and fixed to the main body;
The rotating portion includes a first surface facing the polishing surface of the polishing platen, a second surface orthogonal to the surface, and a third surface facing the corner portion of the first surface and the second surface. And has a surface
A holding portion for holding the pasting block is provided at a corner portion between the first surface and the second surface,
The rotation axis intersects the third surface and is inclined by 45 ° with respect to the polishing surface;
A polishing jig capable of switching the polished surface of the sample between a flat surface and a cross section by rotating the rotating portion by 180 °.
前記回転軸が、前記第3の面に直交している請求項1に記載の研磨治具。 The fixed portion has a contact surface that contacts the third surface of the rotating portion;
The polishing jig according to claim 1, wherein the rotation axis is orthogonal to the third surface.
前記回転部及び前記固定部の一方に、他方に向けて貫通する貫通孔と、
前記回転部及び前記固定部の他方の第3の面又は当接面に設けられた位置決め穴と、
前記貫通孔に配置され、先端が前記位置決め穴に対して進退可能にネジ込まれる固定部材と、を含んで構成され、
前記位置決め穴は、前記貫通孔の延長上の位置と、この延長上の位置に対して前記回転軸を中心に180°回転対称の位置にそれぞれ設けられている請求項3に記載の研磨治具。 The stopper is
A through-hole penetrating toward one of the rotating part and the fixed part;
A positioning hole provided in the other third surface or contact surface of the rotating portion and the fixed portion;
A fixing member that is disposed in the through-hole and has a tip screwed to be movable back and forth with respect to the positioning hole.
4. The polishing jig according to claim 3, wherein the positioning hole is provided at a position on the extension of the through-hole and a position that is 180 ° rotationally symmetric about the rotation axis with respect to the position on the extension. .
前記固定部材の先端部に、先端面が球面形状で、且つ、先端部から出没可能な突起と、前記固定部材に内蔵され、前記突起を突出方向に付勢する弾性材と、を有し、
前記位置決め穴は、円錐状に形成されている請求項6に記載の研磨治具。 The fixing member is cylindrical,
At the distal end of the fixing member, the distal end surface has a spherical shape, and has a protrusion that can be projected and retracted from the distal end, and an elastic material that is built in the fixing member and biases the protrusion in the protruding direction,
The polishing jig according to claim 6, wherein the positioning hole is formed in a conical shape.
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