JP7031904B2 - 画像形成方法及びインピーダンス顕微鏡 - Google Patents
画像形成方法及びインピーダンス顕微鏡 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7031904B2 JP7031904B2 JP2020525311A JP2020525311A JP7031904B2 JP 7031904 B2 JP7031904 B2 JP 7031904B2 JP 2020525311 A JP2020525311 A JP 2020525311A JP 2020525311 A JP2020525311 A JP 2020525311A JP 7031904 B2 JP7031904 B2 JP 7031904B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- impedance
- counter electrode
- conductive thin
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
- G01N23/2251—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident electron beams, e.g. scanning electron microscopy [SEM]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
- G01N33/48707—Physical analysis of biological material of liquid biological material by electrical means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/22—Optical or photographic arrangements associated with the tube
- H01J37/222—Image processing arrangements associated with the tube
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
- H01J2237/2008—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated specially adapted for studying electrical or magnetical properties of objects
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/245—Detection characterised by the variable being measured
- H01J2237/24564—Measurements of electric or magnetic variables, e.g. voltage, current, frequency
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/26—Electron or ion microscopes
- H01J2237/28—Scanning microscopes
- H01J2237/2803—Scanning microscopes characterised by the imaging method
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/26—Electron or ion microscopes
- H01J2237/28—Scanning microscopes
- H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
以下に、本発明による有機物試料を観察する画像形成方法及びインピーダンス顕微鏡の1つの実施例について、図1及図2を用いて説明する。
次に、インピーダンス顕微鏡の他の実施例について図3及び図4を用いて説明する。
インピーダンス顕微鏡のさらに他の実施例について図5及び図6を用いて説明する。
インピーダンス顕微鏡のさらに他の実施例について図7及び図8を用いて説明する。
インピーダンス顕微鏡のさらに他の実施例について図9を用いて説明する。
実施例3で示したインピーダンス顕微鏡103を用いて、画像を形成させた結果について図10乃至図12を用いて説明する。
8 溶液
9 有機物試料
11 第1絶縁性薄膜
12 第2絶縁性薄膜
13 導電性薄膜
14 導電性薄膜電極
15 対向電極
31 信号出力機
32 交流アンプ
100 インピーダンス顕微鏡
Claims (19)
- 試料の画像を形成する画像形成方法であって、
対向電極に交流電位信号を印加するステップであり、前記試料が絶縁性薄膜の第1主面と前記対向電極の間に配置される、該ステップと、
前記絶縁性薄膜の第2主面上に配置された導電性薄膜に物理線を照射しつつ走査して局所的に絶縁性が低下した領域を前記絶縁性薄膜に形成するステップと、
前記領域を介して前記導電性薄膜に導かれた前記交流電位信号に応じた出力信号を取得するステップと、
前記出力信号に基づいて前記領域に対応するインピーダンス値を測定するステップと、
前記インピーダンス値に基づいて前記試料の画像を形成するステップと、
を含む、画像形成方法。 - 前記対向電極は、第2絶縁性薄膜に沿って設けられた導電性薄膜電極を含み、前記絶縁性薄膜の前記第1主面は前記第2絶縁性薄膜に対向し、
前記交流電位信号は前記導電性薄膜電極に対して印加される、請求項1に記載の画像形成方法。 - 前記対向電極は、針状のプローブを含み、
前記交流電位信号は前記プローブに対して印加される、請求項1に記載の画像形成方法。 - 前記対向電極に印加される前記交流電位信号は複数の周波数成分を含み、
前記複数の周波数成分を含む前記出力信号に基づいて前記インピーダンス値の周波数スペクトルを生成するステップを更に含む、請求項1~3の何れか一項に記載の画像形成方法。 - 前記対向電極に前記交流電位信号としてホワイトノイズを印加する、請求項4に記載の画像形成方法。
- 前記導電性薄膜にバイアス電圧を印加するステップを更に含む、請求項1~5の何れか一項に記載の画像形成方法。
- 前記出力信号を取得するために前記物理線の照射によって前記導電性薄膜に導かれた前記交流電位信号から直流成分を除去するステップを更に含む、請求項6に記載の画像形成方法。
- 前記対向電極に第2バイアス電圧を印加するステップと、
前記出力信号のSN比が所定値以上になるように前記導電性薄膜に印加される前記バイアス電圧及び前記対向電極に印加される前記第2バイアス電圧を調整するステップと、
を更に含む、請求項6又は7に記載の画像形成方法。 - 前記対向電極は、第2絶縁性薄膜の表面にアレイ状に配置された複数の金属パターン電極を含み、
前記出力信号から測定された複数のインピーダンス値に基づいて、前記第2絶縁性薄膜に沿った前記複数の金属パターン電極の各々の位置に応じた異なる角度で撮像された前記試料の複数の画像を生成し、
前記複数の画像に基づいて3次元構造情報を生成する、請求項1に記載の画像形成方法。 - 前記複数の金属パターン電極には、異なる周波数成分を有する複数の交流電位信号がそれぞれ印加され、
前記複数のインピーダンス値を測定するために前記出力信号を前記異なる周波数成分に分離するステップを更に含む、請求項9に記載の画像形成方法。 - 前記インピーダンス値が、レジスタンス、インダクタンス及びコンダクタンスを含み、
前記レジスタンス、前記インダクタンス及び前記コンダクタンスに基づいて、前記試料の画像を個別に形成する、請求項1~10の何れか一項に記載の画像形成方法。 - 前記出力信号の位相情報を測定するステップと、
前記位相情報に基づいて前記試料の画像を形成するステップと、
を更に含む、請求項1~11の何れか一項に記載の画像形成方法。 - 前記交流電位信号が、前記画像のピクセル総数を前記画像を走査する秒数で割った値以上の周波数を有する、請求項1~12の何れか一項に記載の画像形成方法。
- 第1主面及び第2主面を有する絶縁性薄膜と、
前記絶縁性薄膜の前記第1主面と対向する対向電極と、
前記絶縁性薄膜の前記第2主面上に配置された導電性薄膜と、
前記導電性薄膜に物理線を照射しつつ走査して、局所的に絶縁性が低下した領域を前記絶縁性薄膜に形成する物理線照射器と、
前記対向電極に交流電位信号を印加する信号出力機と、
前記領域を介して前記導電性薄膜に導かれた前記交流電位信号に応じた出力信号を取得し、前記出力信号に基づいて前記領域に対応するインピーダンス値を測定するインピーダンス測定装置と、
を備え、
前記インピーダンス値に基づいて画像を形成する、インピーダンス顕微鏡。 - 前記絶縁性薄膜の前記第1主面に対向する第2絶縁性薄膜を更に備え、
前記対向電極は、前記第2絶縁性薄膜に沿って配置された導電性薄膜電極を含み、
前記信号出力機は、前記導電性薄膜電極に前記交流電位信号を印加する、請求項14に記載のインピーダンス顕微鏡。 - 前記対向電極は、針状のプローブを含み、
前記信号出力機は、前記プローブに対して前記交流電位信号を印加する、請求項14に記載のインピーダンス顕微鏡。 - 前記導電性薄膜にバイアス電圧を印加する電源を更に備える、請求項14~16の何れか一項に記載のインピーダンス顕微鏡。
- 前記対向電極に第2バイアス電圧を印加する第2電源を更に備える、請求項17に記載のインピーダンス顕微鏡。
- 前記出力信号のSN比が所定値以上になるように前記導電性薄膜に印加される前記バイアス電圧及び前記対向電極に印加される前記第2バイアス電圧を調整するバイアス調整回路を更に備える、請求項18に記載のインピーダンス顕微鏡。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018117279 | 2018-06-20 | ||
JP2018117279 | 2018-06-20 | ||
PCT/JP2019/017069 WO2019244468A1 (ja) | 2018-06-20 | 2019-04-22 | 画像形成方法及びインピーダンス顕微鏡 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019244468A1 JPWO2019244468A1 (ja) | 2021-07-26 |
JP7031904B2 true JP7031904B2 (ja) | 2022-03-08 |
Family
ID=68983955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020525311A Active JP7031904B2 (ja) | 2018-06-20 | 2019-04-22 | 画像形成方法及びインピーダンス顕微鏡 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11454605B2 (ja) |
JP (1) | JP7031904B2 (ja) |
WO (1) | WO2019244468A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7031904B2 (ja) * | 2018-06-20 | 2022-03-08 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 画像形成方法及びインピーダンス顕微鏡 |
US20230197400A1 (en) * | 2020-06-12 | 2023-06-22 | Hitachi High-Tech Corporation | Charged Particle Beam Device and Sample Observation Method |
WO2022250049A1 (ja) * | 2021-05-25 | 2022-12-01 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 試料ホルダ及びインピーダンス顕微鏡 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008076143A (ja) | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Citizen Holdings Co Ltd | ヘモグロビン濃度測定装置 |
JP2011089846A (ja) | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 静電解析方法及び静電解析装置 |
JP2012098063A (ja) | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Sony Corp | 誘電サイトメトリ装置及び誘電サイトメトリによる細胞分取方法 |
JP2014203733A (ja) | 2013-04-08 | 2014-10-27 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 走査電子顕微鏡用試料ホルダ、走査電子顕微鏡像の観察システム、および走査電子顕微鏡像の観察方法 |
WO2017154936A1 (ja) | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 誘電率顕微鏡及び有機物試料の観察方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE162049C1 (ja) * | 1953-11-04 | 1958-02-04 | Asea Ab | |
NL154050B (nl) * | 1966-08-13 | 1977-07-15 | Philips Nv | Elektronenmicroscoop. |
WO1996020406A1 (fr) * | 1994-12-27 | 1996-07-04 | Research Development Corporation Of Japan | Procede d'analyse elementaire par microscope a sonde de balayage utilisant un procede d'application de haute tension a impulsions ultracourtes |
US7451646B2 (en) * | 2005-07-28 | 2008-11-18 | The Regents Of The University Of California | Device and method for resonant high-speed microscopic impedance probe |
JP2009186319A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Fujitsu Microelectronics Ltd | 欠陥検査方法および欠陥検査装置 |
US7888143B1 (en) * | 2008-07-30 | 2011-02-15 | Xilinx, Inc. | Apparatus and method for characterizing structures within an integrated circuit |
JP5626757B2 (ja) | 2010-02-24 | 2014-11-19 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | X線顕微鏡像観察用試料支持部材、x線顕微鏡像観察用試料収容セル、およびx線顕微鏡 |
DE102014212563B4 (de) * | 2014-06-30 | 2018-05-30 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Messvorrichtung und Verfahren zum Bestimmen einer Positionsänderung eines Teilchenstrahls eines Rasterteilchenmikroskops |
WO2016178283A1 (ja) * | 2015-05-01 | 2016-11-10 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | イオンポンプを備えた荷電粒子線装置 |
JP7031904B2 (ja) * | 2018-06-20 | 2022-03-08 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 画像形成方法及びインピーダンス顕微鏡 |
-
2019
- 2019-04-22 JP JP2020525311A patent/JP7031904B2/ja active Active
- 2019-04-22 US US17/253,115 patent/US11454605B2/en active Active
- 2019-04-22 WO PCT/JP2019/017069 patent/WO2019244468A1/ja active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008076143A (ja) | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Citizen Holdings Co Ltd | ヘモグロビン濃度測定装置 |
JP2011089846A (ja) | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 静電解析方法及び静電解析装置 |
JP2012098063A (ja) | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Sony Corp | 誘電サイトメトリ装置及び誘電サイトメトリによる細胞分取方法 |
JP2014203733A (ja) | 2013-04-08 | 2014-10-27 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 走査電子顕微鏡用試料ホルダ、走査電子顕微鏡像の観察システム、および走査電子顕微鏡像の観察方法 |
WO2017154936A1 (ja) | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 誘電率顕微鏡及び有機物試料の観察方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
小椋俊彦,新規誘電率顕微鏡による水溶液中の生物試料のナノスケール観察,顕微鏡,2018年04月30日,Vol.53 No.1,pp.42-46 |
小椋俊彦,走査電子顕微鏡による新規の液中観察技術の開発,オレオサイエンス,2015年,Vol.15 No.11,pp.13-18 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11454605B2 (en) | 2022-09-27 |
WO2019244468A1 (ja) | 2019-12-26 |
US20210270758A1 (en) | 2021-09-02 |
JPWO2019244468A1 (ja) | 2021-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7031904B2 (ja) | 画像形成方法及びインピーダンス顕微鏡 | |
JP3867524B2 (ja) | 電子線を用いた観察装置及び観察方法 | |
US10921266B2 (en) | Imaging device, imaging method, and imaging system | |
US6548810B2 (en) | Scanning confocal electron microscope | |
JP6629424B2 (ja) | 誘電率顕微鏡及び有機物試料の観察方法 | |
JP5595054B2 (ja) | 電子顕微鏡及び試料分析方法 | |
JP2006516722A (ja) | イメージング方法及びその関連装置 | |
JP6490938B2 (ja) | 断面加工方法、断面加工装置 | |
JP6112553B2 (ja) | 観察システム及び観察方法 | |
CN106932357A (zh) | 一种超衍射分辨极限太赫兹光谱成像系统 | |
JP4337832B2 (ja) | 電子線を用いた観察装置及び観察方法 | |
CZ2014184A3 (cs) | Analytický systém s Ramanovým mikroskopem a elektronovým mikroskopem | |
US9857318B2 (en) | Method for generating image data relating to an object and particle beam device for carrying out this method | |
WO2019131376A1 (ja) | 有機物試料の観察方法及び観察システム | |
Shon et al. | High speed terahertz pulse imaging in the reflection geometry and image quality enhancement by digital image processing | |
JP4534027B1 (ja) | 電磁波波面整形素子及びそれを備えた電磁波イメージング装置、並びに電磁波イメージング方法 | |
JP2016525673A (ja) | 高速のイメージングモダリティによって分光法でトラッキングするための装置 | |
WO2017065135A1 (ja) | 有機物試料の観察方法、これに用いられる観察ホルダ及び観察ステージ | |
WO2022250049A1 (ja) | 試料ホルダ及びインピーダンス顕微鏡 | |
WO2009050437A1 (en) | A system and method for infrared imaging | |
US20240242927A1 (en) | Sample holder and impedance microscope | |
US20030222215A1 (en) | Method for objective and accurate thickness measurement of thin films on a microscopic scale | |
CN105044079B (zh) | 一种有机质裂解的方法及装置 | |
Kim et al. | Atmospheric pressure mass spectrometric imaging of bio-tissue specimen using electrospray-assisted CW laser desorption and ionization source | |
WO2021250879A1 (ja) | 荷電粒子線装置および試料観察方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201207 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201223 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220201 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7031904 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |