KR100708867B1 - 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리, 이를 구비한 시료제작장치 및 방법 - Google Patents

그라인딩 마운트 홀더 어셈블리, 이를 구비한 시료제작장치 및 방법 Download PDF

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KR100708867B1 KR1020060012187A KR20060012187A KR100708867B1 KR 100708867 B1 KR100708867 B1 KR 100708867B1 KR 1020060012187 A KR1020060012187 A KR 1020060012187A KR 20060012187 A KR20060012187 A KR 20060012187A KR 100708867 B1 KR100708867 B1 KR 100708867B1
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Abstract

본 발명은 그라인딩할 수 있는 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리, 이를 구비한 시료 제작장치 및 시료 제작방법에 관한 것이다. 본 발명은, 샘플이 끼워지는 마운트와, 상기 마운트가 삽입되는 홀더와, 상기 홀더가 회전가능하게 조립되며 상기 홀더에 삽입된 마운트를 가압하는 공이가 구비된 몸체를 포함한다. 본 발명은, 마운트 홀더가 180°회전이 가능하므로 1개의 마운트만을 사용하면서도 시료의 전면 그라인딩 및 경면 폴리싱과 시료의 배면 그라인딩을 모두 진행할 수 있다. 이에 따라, TEM 시료제작시 그라인딩 단계를 단순화 함으로써 작업에 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있어 작업능률이 향상되는 효과가 있다.
웨이퍼, 그라인딩, 경면 폴리싱, 홀더, 마운트, 시료

Description

그라인딩 마운트 홀더 어셈블리, 이를 구비한 시료 제작장치 및 방법{GRINDING MOUNT HOLDER ASSEMBLY, APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING SPECIMEN HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시료 제작장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리를 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리를 구성하는 각 구성요소들을 도시한 것으로, (A)는 각 구성요소들의 단면도이고 (B)는 각 구성요소들의 저면도이다.
도 6 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리의 동작을 설명하는 그라인딩 단계별 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100; 시료 제작장치 102; 본체
104; 암 106a-106g; 랩핑 디스크
108a-108b; 제어박스 109; 모니터
200; 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리
210; 몸체 218; 공이
219; 나사 220; 홀더
226; 홈 230; 마운트
300; 샘플
본 발명은 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 시료제작에 필요한 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리와 이를 구비한 시료 제작장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 크기가 현격히 축소되어가는 추세에 따라 반도체 소자의 불량을 분석하는 장비로서 투과전자현미경(TEM)이 중요한 위치를 점하고 있다. 투과전자현미경을 이용하여 시료를 분석하기 위해서는 먼저 시료를 제작하여야 한다. TEM 시료의 제작은 반도체 웨이퍼 중에서 분석하고자 하는 포인트를 극히 얇은 두께(예; 50nm)로 가공하는 정밀한 작업으로서 많은 시간과 노력을 요한다. 최근 급성장하는 반도체 동향만큼이나 TEM 시료제작처럼 정밀을 요하는 작업에도 스피드가 요구되고 있는 것이 현재의 추세이다.
종래의 TEM 시료제작은 스택(stack), 커팅(cuttiing), 그라이딩(grinding), 딤플링(dimpling), 및 이온밀링(ion milling) 순으로 진행되는 것이 통상적이다. 위 TEM 시료제작 5단계 중에서 그라인딩 단계는 시편의 전면 그라인딩, 경면 폴리싱, 및 배면 그라인딩으로 구분되어진다. 종래 그라인딩 작업에서는 시료가 전면/ 경면/배면 세단계로 그라인딩되므로, 2개의 마운트(전면/배면 그라인딩용 마운트 및 경면 폴리싱용 마운트)가 필요하였다. 또한, 종래의 그라인딩 작업에서는 시료가 3회 이동을 하게 됨으로써 작업 스텝이 많았다. 따라서, 종래에는 TEM 시료제작에 많은 시간과 노력이 필요하였다.
이에 본 발명은 종래 기술에서의 사정을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 그라인딩 작업에 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있는 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리와 이를 구비한 시료 제작장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리는 마운트 홀더가 180°회전이 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리는, 샘플이 끼워지는 마운트와; 상기 마운트가 삽입되는 홀더와; 상기 홀더가 회전가능하게 조립되며, 상기 홀더에 삽입된 마운트를 가압하는 공이가 구비된 몸체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리에 있어서, 상기 마운트는 상기 샘플의 일면은 노출시키지만 타면은 노출시키지 않는 공간을 형성한다. 상기 홀더는 상기 마운트가 삽입되는 위아래가 개방된 공간을 형성한다. 상기 본체는 상기 홀더를 회전가능하게 조립시키는 고정수단을 포함하고, 상기 홀더는 상기 고정수단이 결합되는 홈을 포함한다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 변형 실시예에 따른 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리는, 주어진 샘플의 일면이 고정되는 대체로 원형의 가로벽과 상기 샘플의 측면을 둘러싸는 대체로 원통형의 세로벽을 가지며, 상기 샘플의 타면이 노출되도록 상기 샘플을 마운팅하는 대체로 원통형의 마운트와; 상기 마운트가 삽입되기에 적합한 대체로 원통형의 개방된 공간을 형성하며 그 외측 중간에 홈이 형성된 세로벽을 구비하는 대체로 원통형의 홀더와; 상기 홀더가 회전가능하게 조립되기에 적합한 대체로 원통형의 공간을 형성하며 상기 홈에 끼워지는 고정수단을 갖는 대체로 원통형의 세로벽과, 상기 홀더의 개방된 공간에 삽입된 마운트를 밀어내는 공이를 구비하는 본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 변형 실시예의 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리에 있어서, 상기 홀더는 상기 마운트의 직경과 동일하거나 큰 내경을 가지며, 상기 마운트에 비해 큰 높이를 가지는 원통형이다. 상기 공이는 상기 홀더에 형성된 대체로 원통형의 개방된 공간에서 상기 마운트를 밀어내기에 적합한 대체로 원통형이다. 상기 홀더는 상기 고정수단을 기준으로 회전한다. 상기 고정수단은 나사이다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 다른 변형 실시예에 따른 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리는, 일면이 보이도록 샘플이 마운트에 끼워지고, 상기 마운트는 홀더의 위아래가 개방된 내부공간에 삽입되고, 상기 홀더는 본체에 회전가능하게 나사결합되고, 상기 본체에는 상기 홀더에 삽입된 마운트를 가압하는 공이를 구비되어, 상기 샘플의 일면에 대한 그라인딩을 수행한 후 상기 홀더를 180°회전시켜 상기 샘플의 타면에 대한 그라인딩을 마운트의 교체없이 수행하는 것을 특징으 로 한다.
본 다른 변형 실시예에 따른 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리에 있어서, 상기 마운트는 상기 홀더의 내부공간 내에서 이동가능하게 삽입된다. 상기 홀더는 상기 마운트에 비해 큰 높이를 가진다. 상기 본체는 상기 홀더를 나사결합시키는 나사를 포함하고, 상기 홀더는 상기 나사가 회전가능하게 결합되는 홈을 포함한다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 시료 제작장치는, 회전하는 다수의 디스크를 구비한 본체와; 상기 본체에 좌우 이동가능하게 구비된 암과; 상기 암의 선단부에 전후 이동가능하게 구비되어, 상기 회전하는 디스크와의 마찰로써 그라인딩되는 샘플을 마운팅하는, 그리고 상기 샘플의 전면과 배면을 반전시킬 수 있는 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 시료 제작장치에 있어서, 상기 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리는, 일면이 보이도록 샘플이 마운트에 끼워지고, 상기 마운트는 홀더의 위아래가 개방된 내부공간에 삽입되고, 상기 홀더는 몸체에 회전가능하게 나사결합되고, 상기 몸체에는 상기 홀더에 삽입된 마운트를 가압하는 공이를 구비되어, 상기 샘플의 일면에 대한 그라인딩을 수행한 후 상기 홀더를 180°회전시켜 상기 샘플의 타면에 대한 그라인딩을 마운트의 교체없이 수행한다.
본 실시예의 시료 제작장치에 있어서, 상기 몸체는 상기 홀더를 회전가능하게 고정시키는 나사를 포함하고, 상기 홀더는 상기 나사가 결합되는 홈을 포함한다. 상기 홀더는 상기 공이에 의해 상기 마운트가 이동가능하게 삽입되기에 적합한 위아래가 개방된 원통형이다. 상기 홀더는 상기 마운트에 비해 큰 높이를 갖는 원 통형이다. 상기 마운트는 상기 샘플의 일면이 노출되도록 상기 샘플을 마운팅한다. 상기 마운트는 황동으로 구성된다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 시료 제작방법은, 앞면이 보이도록 샘플이 끼워진 마운트가 삽입된 홀더에 공이를 전진시켜 상기 샘플의 앞면을 랩핑 디스크에 대향시키는 단계와; 상기 랩핑 디스크를 회전시켜 상기 샘플의 앞면을 그라인딩하는 단계와; 상기 샘플의 앞면을 경면 폴리싱하는 단계와; 상기 공이를 후퇴시키고 상기 홀더를 180°회전시키는 단계와; 상기 공이를 전진시켜 상기 샘플의 뒷면이 상기 랩핑 디스크에 대향시키는 단계와; 상기 랩핑 디스크를 회전시켜 상기 샘플의 뒷면을 그라인딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 시료 제작방법에 있어서, 상기 랩핑 디스크를 회전시켜 상기 샘플의 앞면을 그라인딩하는 단계와 상기 랩핑 디스크를 회전시켜 상기 샘플의 뒷면을 그라인딩하는 단계 중에서 적어도 어느 하나의 단계는, 그라인딩 두께별로 구분되는 다수의 랩핑 디스크를 이용한다. 상기 랩핑 디스크를 회전시켜 상기 샘플의 뒷면을 그라인딩하는 단계는 상기 마운트를 그라인딩하여 상기 샘플의 뒷면을 노출시키는 단계를 포함한다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 변형 실시예에 따른 시료 제작방법은, 앞면이 보이도록 샘플이 마운트에 끼워지고, 상기 마운트는 홀더의 위아래가 개방된 내부공간에 삽입되고, 상기 홀더는 몸체에 회전가능하게 나사결합되고, 상기 몸체에는 상기 홀더에 삽입된 마운트를 가압하는 공이를 구비하는 그라인딩 마 운트 홀더를 이용하여 상기 샘플을 그라인딩하여 시료를 제작하는 방법으로서, 상기 샘플의 앞면에 대한 그라인딩과 경면 폴리싱 작업을 수행한 후 상기 홀더를 180°회전시켜 상기 샘플의 뒷면에 대한 그라인딩을 마운트의 교체없이 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 마운트 홀더가 180°회전이 가능하므로 1개의 마운트만을 사용하면서도 시료의 전면 그라인딩 및 경면 폴리싱과 시료의 배면 그라인딩을 모두 진행할 수 있게 된다. 따라서, TEM 시료제작시 그라인딩 단계를 단순화 함으로써 작업에 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리와 이를 구비한 시료 제작장치 및 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명과 종래 기술과 비교한 이점은 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명과 특허청구범위를 통하여 명백하게 될 것이다. 특히, 본 발명은 특허청구범위에서 잘 지적되고 명백하게 청구된다. 그러나, 본 발명은 첨부된 도면과 관련해서 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다. 도면에 있어서 동일한 참조부호는 다양한 도면을 통해서 동일한 구성요소를 나타낸다.
(실시예)
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시료 제작장치를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시료 제작장치(100)는, 예를 들어, 투과전자현미경(TEM) 시료제작 단계중 그라인딩 단계에서 TEM 시료를 그라인딩하는 폴리싱 머신(Polishing Machine)이다. 폴리싱 머신(100)에는 본체(102;Body)에서 이동가능한 암(104)의 선단 하부에 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리(200;Grinding Mount Holder Assembly)가 구비되어 있다. 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리(200)는 샘플(sample) 혹은 시료(specimen)를 홀딩한다. 암(104)은 좌우 이동가능하게 본체(102)에 조합된다. 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리(200)는 전후 이동가능하게 암(104)에 조합된다.
본체(102)에는 주어진 속도에 따라 회전하는 다수의 랩핑 디스크(106a-106g;Lapping Disc)가 구비된다. 랩핑 디스크(106a-106g)가 다수개 주어진 것은 그라인딩 두께 단계별로 시료를 그라인딩하기 위해서이다. 일례로서, 랩핑 디스크(106a)는 40 ㎛ 두께의 그라인딩, 랩핑 디스크(106b)는 15 ㎛ 두께의 그라인딩, 랩핑 디스크(106c)는 5 ㎛ 두께의 그라인딩, 랩핑 디스크(106d)는 1 ㎛ 두께의 그라인딩을 위한 것이다. 나머지 랩핑 디스크(106e-106g)는 시료의 경면 폴리싱을 위한 것이다.
회전하는 랩핑 디스크(106a-106g) 표면으로 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리(200)가 접촉함으로써 시료가 그라인딩된다. 시료 그라인딩시 랩핑 디스크(106a-106g)로 슬러리가 제공된다. 슬러리는 암(104)에서 제공된다. 그라인딩 마운트 홀더 어셈브리(200)가 가령 어느 하나의 랩핑 디스크(106a)에서 그라인딩 작업을 완료한 후 다른 하나의 랩핑 디스크(106b)에서의 그라인딩 작업을 위해 위치 이동될 때 세정을 위해 초순수가 이전의 랩핑 디스크(106a)에 제공된다.
본체(102)에는 일반적인 폴리싱 머신과 유사하게 제어박스(108a-108b)가 구 비된다. 제어박스(108a-108b)에서 지정하는 값에 따라 폴리싱 머신(100)이 가동된다. 장비상태와 작업조건 등을 작업자로 하여금 육안으로 식별 가능케 하는 모니터(109)가 구비될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시료 제작장치의 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리를 도시한 단면도이다. 도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 시료 제작장치의 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리의 각 구성요소를 도시한 단면도(A) 및 저면도(B)이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리(200)는 암(104)에 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 조립되는 몸체(210;Base)에 홀더(220;Holder)가 회전가능하게 조립되고, 홀더(220)에는 마운트(230;Mount)가 위아래로 위치 이동가능하게 삽입되고, 마운트(230)에는 샘플(300)이 끼워져 고정된다. 몸체(210)에는 홀더(220)에 끼워진 마운트(230)를 위에서 내리 누르는 공이(218;Pounder)가 구비된다.
일례로, 디스크형 샘플(300)이 끼워지기에 적합하도록 마운트(230)는 원통형 외관을 가진다. 마찬가지로, 원통형 외관을 가진 마운트(230)가 삽입되기에 적합하도록 홀더(220)도 역시 원통형 외관을 가진다. 마찬가지로, 원통형 외관을 가지는 홀더(220)가 조립되기에 적합하도록 몸체(210) 역시 원통형 외관을 가진다.
도 3에 나타내듯이, 몸체(210)는 홀더(220)가 조립되는 공간(217)을 만드는 세로벽(216)과 공이(218)가 설치되는 공간(215)을 만드는 세로벽(214)을 구비한다. 세로벽(214,216)과 공이(218)는 원통형 외관을 가진다. 세로벽(216)의 내경, 즉 공간(217)의 직경(D1)이 세로벽(214)의 내경, 즉 공간(215)의 직경(D2)에 비해 크게 설계될 수 있다. 세로벽(216)에는 홀더(220)를 공간(217)에 조립되도록 하는 나사(219)와 같은 고정수단이 구비되는데, 나사(219)는 세로벽(216)을 관통하여 그 끝이 세로벽(216)의 안쪽으로 돌출된다.
도 4에 나타내듯이, 홀더(220)는 위아래가 개방된 공간(224)을 만드는 소정의 높이(H1)를 가지는 세로벽(222)을 구비한다. 세로벽(222)의 외측면 중간에는 나사(219)가 끼워지는 홈(226)이 형성된다. 홈(226)에 나사(219)가 끼워져 홀더(220)는 몸체(210)의 세로벽(216) 내부 공간(217)에 조립되고, 양측 나사(219)가 이루는 축을 중심으로 회전한다. 홀더(220)가 몸체(210)의 공간(217)에서 회전가능하게 조립되어야 하므로, 홀더(220)의 세로벽(222)의 외경(D3)은 몸체(210)의 공간(217)의 직경(D1)에 비해 작게 설계된다. 홀더(220)의 내부 공간(224)은 마운트(230)가 삽입되기에 충분한 직경(D4)을 가진다. 공이(218)는 공간(224)에 삽입된 마운트(230)를 위에서 내리 누르는 역할을 하므로 공간(224)에서 위아래로 이동이 자유로와 한다. 따라서, 공이(218)의 직경(D8)은 홀더(220)의 내경, 즉 공간(224)의 직경(D4)에 비해 약간 작게 설계된다. 모터 기타 구동기를 이용하여 홀더(220)의 회전을 구현하게 되면 그라인딩 작업을 자동화하는데 편리하다.
도 5에 나타내듯이, 마운트(230)는 일면이 개방된 공간(235)을 만드는 가로벽(232)과 세로벽(234)을 구비한다. 샘플(300)은 그 전면(302)이 개방되고 그 배면 (304)은 가로벽(232)의 안쪽면(232a)에 접촉된 상태로 공간(235)에 끼워진다. 공간(235) 내에 샘플(300)이 끼워져야 하므로 세로벽(234)의 내경, 즉 공간(235)의 직경(D6)은 샘플(300)의 직경(D7)에 비해 약간 크게 설계된다. 그리고, 마운트(230)에 끼워진 샘플(300)의 전면(302)이 그라이딩 작업시 랩핑 디스크(106a-106g)에 닿아야 하므로 공간(235)의 높이(H3)는 샘플(300)의 두께(T)와 동일하게 또는 그 보다 약간 낮게 설계된다.
마운트(230)는 홀더(220)에 삽입되므로 마운트(230)의 직경, 즉 세로벽(234)의 외경(D5)은 홀더(220)의 내부 공간(224)의 직경(D4)에 비해 약간 작게 설계된다. 그리고, 마운트(230)는 홀더(220)의 내부 공간(224)에서 위아래로 위치이동가능하게 삽입되므로 마운트(230)의 높이(H2)는 홀더(220)의 높이(H1)에 비해 작게 설계된다. 마운트(230)는 소모성 부재로서 샘플(300) 그라인딩시 같이 마모되기 쉬운 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 샘플(300)이 실리콘 재질로 구성된 경우 마운트(230)는 실리콘이나 황동(brass)으로 구성된다.
구체적인 실례로서, 샘플(300)의 직경(D7)이 3㎜ 이고 그 두께(T)가 1㎜ 이라고 가정할 때, 샘플(300)이 끼워지는 공간(235)의 직경(D6)과 높이(H3)는 각각 3.2 ㎜ 와 1㎜ 정도로 설계될 수 있다. 마운트(230) 전체의 직경(D5)과 높이(H2)가 각각 1 ㎝ 와 2 ㎜ 일 때, 마운트(230)가 끼워지는 공간(224)의 직경(D3)과 홀더(220)의 높이(H1)는 각각 5 ㎝ 와 3 ㎝ 정도로 설계될 수 있다.
도 6 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리의 동작을 설명하는 단계별 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 마운트(230)의 가로벽(232)의 안쪽면(232a)에 마운팅용 왁스(wax)를 바른다. 왁스를 가로벽(232)의 안쪽면(232a)에 바르기 이전에 마운트(230)를 일정 온도(예: 100 내지 150℃)로 미리 가열시켜 왁스가 잘 녹게 할 수 있다. 왁스가 발라진 안쪽면(232a)에 샘플(300)의 배면(304)이 오도록 샘플(300)를 공간(235)에 끼운다. 그러하므로서, 전면(302)이 노출되도록 샘플(300)이 마운트(230)에 고정된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 샘플(300)의 전면(302)이 보이도록 샘플(300)이 마운트(230)에 끼워지면, 마운트(230)의 세로벽(234)이 홀더(220)의 세로벽(222)과 맞닿도록 마운트(230)를 홀더(220)의 내부 공간(224)으로 삽입시킨다. 마운트(230)의 홀더(220)로의 삽입시, 샘플(300)의 전면(302)이 홀더(200)의 바깥에서 보이도록 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 마운트(230)가 홀더(220)에 삽입되면, 홀더(220)를 몸체(210)의 세로벽(216)에 의해 형성된 공간(217) 내부로 조립시킨다. 이때, 홀더(220)의 세로벽(222)이 몸체(210)의 세로벽(216)에 대향하여, 홈(226)에 나사(219)가 끼워지도록 한다. 홈(226)에 나사(219)가 끼워지면 홀더(220)는 몸체(210)에서 회전가능하게 조립되는 것이다. 이때, 샘플(300)의 전면(302)이 랩핑 디스크 (106a)와 마주보도록 한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 홀더(220)가 몸체(210)가 조립되면, 몸체(210)를 하방으로 내려 샘플(300)의 전면(302)이 회전하는 랩핑 디스크(106a)에 닿도록 한다. 공이(218)는 밑으로 전진하여 마운트(230)를 일정무게로 가압한다. 샘플(300)의 전면(302)은 회전하는 랩핑 디스크(106a)와의 마찰로 인해 그라인딩 되어진다. 그라인딩 단계시 랩핑 디스크(106a)에는 슬러리 및/또는 초순수가 제공된다. 랩핑 디스크(106a)를 이용한 그라인딩 단계가 완료되면 몸체(210)를 다른 랩핑 디스크(106b-106d) 상으로 위치 이동시켜 다음 단계의 그라인딩 작업을 수행한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 샘플(300)의 전면(302)에 대한 그라이딩 작업이 완료되면, 몸체(210)를 경면 폴리싱용 랩핑 디스크(106e) 상으로 위치 이동시켜 경면 폴리싱 작업을 수행한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 샘플(300)의 전면(302)에 대한 그라인딩과 폴리싱 작업이 완료되면, 마운트(230)를 가압하는 공이(218)를 위로 후퇴시켜 홀더(220)로부터 꺼낸다. 공이(218)가 홀더(220)에서 꺼내어지면 홀더(220)를 180°회전시켜 샘플(300)의 전면(302)이 공이(218)와 마주보도록 한다. 홀더(220)의 회전은 모터 같은 구동기로써 이루어질 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 공이(218)가 전진하여 공이(218) 하여금 마운트(230)를 밀어낸다. 그러므로서, 마운트(230)가 홀더(220)의 상단에서 하단으로 위치하도록 하여, 샘플(300)의 배면(304)이 접촉된 마운트(230)의 가로벽(232)이 랩핑 디스크(106a)와 마주보도록 한다. 몸체(210)를 하방으로 내려 마운트(230)의 가 로벽(232)이 회전하는 랩핑 디스크(106a)에 닿도록 한다. 이때, 공이(218)는 마운트(230)를 일정무게로 가압한 상태이다. 이로써, 가로벽(232)이 그라인딩되어 샘플(300)의 배면(304)이 노출되고, 노출된 샘플(300)의 배면(304)이 그라인딩 되어진다. 그라인딩 단계시 랩핑 디스크(106a)에는 슬러리 및/또는 초순수가 제공된다.
도 13에 도시된 바와 같이, 상기한 일련의 단계를 수행하게 되면 샘플(300)의 전면(302)에 대한 그라인딩 및 경면 폴리싱, 배면(304)의 그라인딩을 마운트(230)의 교체없이 시료(300')를 제작할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 그리고, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 마운트 홀더가 180°회전이 가능하므로 1개의 마운트만을 사용하면서도 시료의 전면 그라인딩 및 경면 폴리싱과 시료의 배면 그라인딩을 모두 진행할 수 있게 된다. 따라서, TEM 시료제작시 그라인딩 단계를 자동화함으로써 작업에 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있어 작업능률이 향상되는 효과가 있다.

Claims (20)

  1. 샘플이 끼워지는 마운트와;
    상기 마운트가 삽입되는 홀더와;
    상기 홀더가 회전가능하게 조립되며, 상기 홀더에 삽입된 마운트를 가압하는 공이가 구비된 몸체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마운트는 상기 샘플의 일면은 노출시키지만 타면은 노출시키지 않는 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 마운트가 삽입되는 위아래가 개방된 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는 상기 홀더를 회전가능하게 조립시키는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 고정수단이 결합되는 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리.
  6. 주어진 샘플의 일면이 고정되는 대체로 원형의 가로벽과 상기 샘플의 측면을 둘러싸는 대체로 원통형의 세로벽을 가지며, 상기 샘플의 타면이 노출되도록 상기 샘플을 마운팅하는 대체로 원통형의 마운트와;
    상기 마운트가 삽입되기에 적합한 대체로 원통형의 개방된 공간을 형성하며 그 외측 중간에 홈이 형성된 세로벽을 구비하는 대체로 원통형의 홀더와;
    상기 홀더가 회전가능하게 조립되기에 적합한 대체로 원통형의 공간을 형성하며 상기 홈에 끼워지는 고정수단을 갖는 대체로 원통형의 세로벽과, 상기 홀더의 개방된 공간에 삽입된 마운트를 밀어내는 공이를 구비하는 몸체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 마운트의 직경과 동일하거나 큰 내경을 가지며, 상기 마운트에 비해 큰 높이를 가지는 원통형인 것을 특징으로 하는 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 공이는 상기 홀더에 형성된 대체로 원통형의 개방된 공간에서 상기 마운트를 밀어내기에 적합한 대체로 원통형인 것을 특징으로 하는 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 고정수단을 기준으로 회전하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 고정수단은 나사인 것을 특징으로 하는 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리.
  11. 회전하는 다수의 디스크를 구비한 본체와;
    상기 본체에 좌우 이동가능하게 구비된 암과;
    상기 암의 선단부에 전후 이동가능하게 구비되어, 상기 회전하는 디스크와의 마찰로써 그라인딩되는 샘플을 마운팅하는, 그리고 상기 샘플의 전면과 배면을 반전시킬 수 있는 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 시료 제작장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 그라인딩 마운트 홀더 어셈블리는,
    일면이 보이도록 샘플이 마운트에 끼워지고, 상기 마운트는 홀더의 위아래가 개방된 내부공간에 삽입되고, 상기 홀더는 몸체에 회전가능하게 나사결합되고, 상기 몸체에는 상기 홀더에 삽입된 마운트를 가압하는 공이가 구비되어, 상기 샘플의 일면에 대한 그라인딩을 수행한 후 상기 홀더를 180°회전시켜 상기 샘플의 타면에 대한 그라인딩을 마운트의 교체없이 수행하는 것을 특징으로 하는 시료 제작장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 몸체는 상기 홀더를 회전가능하게 고정시키는 나사를 포함하고, 상기 홀더는 상기 나사가 결합되는 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 시료 제작장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 공이에 의해 상기 마운트가 이동가능하게 삽입되기에 적합한 위아래가 개방된 원통형인 것을 특징으로 하는 시료 제작장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 마운트에 비해 큰 높이를 갖는 원통형인 것을 특징으로 하는 시료 제작장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 마운트는 황동 또는 실리콘으로 구성되는 것을 특징으로 하는 시료 제작장치.
  17. 앞면이 보이도록 샘플이 끼워진 마운트가 삽입된 홀더에 공이를 전진시켜 상기 샘플의 앞면을 랩핑 디스크에 대향시키는 단계와;
    상기 랩핑 디스크를 회전시켜 상기 샘플의 앞면을 그라인딩하는 단계와;
    상기 샘플의 앞면을 경면 폴리싱하는 단계와;
    상기 공이를 후퇴시키고 상기 홀더를 180°회전시키는 단계와;
    상기 공이를 전진시켜 상기 샘플의 뒷면이 상기 랩핑 디스크에 대향시키는 단계와;
    상기 랩핑 디스크를 회전시켜 상기 샘플의 뒷면을 그라인딩하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 시료 제작방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 랩핑 디스크를 회전시켜 상기 샘플의 앞면을 그라인딩하는 단계와 상기 랩핑 디스크를 회전시켜 상기 샘플의 뒷면을 그라인딩하는 단계 중에서 적어도 어느 하나의 단계는, 그라인딩 두께별로 구분되는 다수의 랩핑 디스크를 이용하는 것을 특징으로 하는 시료 제작방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 랩핑 디스크를 회전시켜 상기 샘플의 뒷면을 그라인딩하는 단계는, 상 기 마운트를 그라인딩하여 상기 샘플의 뒷면을 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시료 제작방법.
  20. 앞면이 보이도록 샘플이 마운트에 끼워지고, 상기 마운트는 홀더의 위아래가 개방된 내부공간에 삽입되고, 상기 홀더는 몸체에 회전가능하게 나사결합되고, 상기 몸체에는 상기 홀더에 삽입된 마운트를 가압하는 공이를 구비하는 그라인딩 마운트 홀더를 이용하여 상기 샘플을 그라인딩하여 시료를 제작하는 방법으로서, 상기 샘플의 앞면에 대한 그라인딩과 경면 폴리싱 작업을 수행한 후 상기 홀더를 180°회전시켜 상기 샘플의 뒷면에 대한 그라인딩을 마운트의 교체없이 수행하는 것을 특징으로 하는 시료 제작방법.
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