JP2008170301A - 静電チャック式試料固定治具、観察面露出用切削装置および表層物性解析装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ごく薄い試料の表層の物性解析を行う。
【解決手段】表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下の試料固定面（１ａ）に静電チャックにより試料（Ｐ）を吸着固定する静電チャック式試料固定治具（１）と、試料固定面（１ａ）に固定された試料（Ｐ）を表面から切刃（２ａ）を用いて切削すると共に切削結果を基に物性解析を行う表層物性解析装置本体（２）とを具備する。
【効果】１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような極く薄い試料の表層を好適に切削し、表層の物性解析を好適に行うことが可能になる。
【選択図】図１
【解決手段】表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下の試料固定面（１ａ）に静電チャックにより試料（Ｐ）を吸着固定する静電チャック式試料固定治具（１）と、試料固定面（１ａ）に固定された試料（Ｐ）を表面から切刃（２ａ）を用いて切削すると共に切削結果を基に物性解析を行う表層物性解析装置本体（２）とを具備する。
【効果】１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような極く薄い試料の表層を好適に切削し、表層の物性解析を好適に行うことが可能になる。
【選択図】図１
Description
本発明は、静電チャック式試料固定治具、観察面露出用切削装置および表層物性解析装置に関し、さらに詳しくは、ごく薄い試料の表層の物性解析を好適に行うことを可能にする静電チャック式試料固定治具、観察面露出用切削装置および表層物性解析装置に関する。
従来、塗装膜を持つ試料の表面を切刃で切削し、切削結果に基づいて塗装膜の剪断強度および剥離強度を測定する表面物性解析装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、試料を保持するための試料固定治具が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
また、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削した面（例えば表面から０．５μｍの深さまでが均一に顕れるように切削した面）を、赤外分析やＴＯＦ−ＳＩＭＳのような機器分析などで解析し、表層の深さ方向の物性変化を分析する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
他方、半導体ウエハーなどを静電力により吸着保持する静電チャックが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
特開２００３−２５４８９４号公報
特開２０００−１９３５７１号公報
特開２００５−１４２５９１号公報
N.Man et al. "Depth profile analysis of chemically amplified resist by using TOF-SIMS with gradient shaving preparations" Applied Surface Science 231-232(2004)353-356
また、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削した面（例えば表面から０．５μｍの深さまでが均一に顕れるように切削した面）を、赤外分析やＴＯＦ−ＳＩＭＳのような機器分析などで解析し、表層の深さ方向の物性変化を分析する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
他方、半導体ウエハーなどを静電力により吸着保持する静電チャックが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
従来の表面物性解析装置では、試料台の試料固定面に試料を押え付けて固定したり、試料固定面に穿設した微細孔から試料を真空吸引して固定したりしている。
しかし、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料の場合は、押え付けると試料が破損し、真空吸引すると試料が波打って切削できなくなるなどの問題点があった。
しかし、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料の場合は、押え付けると試料が破損し、真空吸引すると試料が波打って切削できなくなるなどの問題点があった。
これに対して、従来の静電チャックを表面物性解析装置の試料固定手段として利用することが考えられる。
しかし、従来の静電チャックでは、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料を保持すると、吸着面の凹凸により試料面に凹凸が発生し、表面から内部に向けて徐々に切込みが深くなるように斜めに切削できなくなり、表層の深さ方向の分析に誤差を生じやすくなる。
しかし、従来の静電チャックでは、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料を保持すると、吸着面の凹凸により試料面に凹凸が発生し、表面から内部に向けて徐々に切込みが深くなるように斜めに切削できなくなり、表層の深さ方向の分析に誤差を生じやすくなる。
そこで、本発明の目的は、ごく薄い試料の表層の物性解析を好適に行うことを可能にする静電チャック式試料固定治具、観察面露出用切削装置および表層物性解析装置を提供することにある。
第１の観点では、本発明は、表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下の試料固定面と、前記試料固定面に静電チャックにより試料を吸着固定する静電吸着手段とを具備したことを特徴とする静電チャック式試料固定治具を提供する。
上記第１の観点による静電チャック式試料固定治具では、表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下である試料固定面に静電チャックにより試料を吸着固定する。これにより、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料の場合でも、破損せずに試料を平坦な状態で固定できる。従って、ごく薄い試料を、表面から一定の深さで切削したり、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削することが可能になる。
上記第１の観点による静電チャック式試料固定治具では、表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下である試料固定面に静電チャックにより試料を吸着固定する。これにより、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料の場合でも、破損せずに試料を平坦な状態で固定できる。従って、ごく薄い試料を、表面から一定の深さで切削したり、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削することが可能になる。
第２の観点では、本発明は、前記第１の観点の静電チャック式試料固定治具と、前記試料固定面に固定された試料の表面から切刃を用いて切削する切削手段とを具備したことを特徴とする観察面露出用切削装置を提供する。
上記第２の観点による観察面露出用切削装置では、表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下である試料固定面に静電チャックにより試料を吸着固定し、切刃を用いて切削する。これにより、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料の場合でも、破損せずに試料を平坦な状態で固定でき、表面から一定の深さで切削したり、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削することが出来る。
上記第２の観点による観察面露出用切削装置では、表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下である試料固定面に静電チャックにより試料を吸着固定し、切刃を用いて切削する。これにより、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料の場合でも、破損せずに試料を平坦な状態で固定でき、表面から一定の深さで切削したり、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削することが出来る。
第３の観点では、本発明は、前記第２の観点の観察面露出用切削装置と、切削結果を基に物性解析を行う解析手段とを具備したことを特徴とする表層物性解析装置を提供する。
上記第３の観点による表層物性解析装置では、表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下である試料固定面に静電チャックにより試料を吸着固定し、切刃を用いて切削し、切削結果を基に物性解析を行う。これにより、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料の場合でも、破損せずに試料を平坦な状態で固定でき、表面から一定の深さで切削したり、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削でき、表面から一定の深さの面の物性や、表層の深さ方向の物性変化を分析できる。
上記第３の観点による表層物性解析装置では、表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下である試料固定面に静電チャックにより試料を吸着固定し、切刃を用いて切削し、切削結果を基に物性解析を行う。これにより、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような試料の場合でも、破損せずに試料を平坦な状態で固定でき、表面から一定の深さで切削したり、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削でき、表面から一定の深さの面の物性や、表層の深さ方向の物性変化を分析できる。
本発明の静電チャック式試料固定治具、観察面露出用切削装置および表層物性解析装置によれば、１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような極く薄い試料の表層を好適に切削し、表層の物性解析を好適に行うことが可能になる。
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図１は、実施例１に係る表層物性解析装置１００を示す要部斜視図である。
この表層物性解析装置１００は、表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下である試料固定面１ａに静電チャックにより試料Ｐを吸着固定する静電チャック式試料固定治具１と、表層物性解析装置本体２とを具備している。
この表層物性解析装置１００は、表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下である試料固定面１ａに静電チャックにより試料Ｐを吸着固定する静電チャック式試料固定治具１と、表層物性解析装置本体２とを具備している。
図２に示すように、静電チャック式試料固定治具１は、基台１０と、電源１５から電圧を供給されて静電力を発生する電極部１１と、電極部１１の上面側に設けられた保護層１２と、保護層１２の上面側に設けられたハードコート層１３とを有している。
保護層１２は、例えばエポキシ樹脂である。
ハードコート層１３は、例えばアトミクス社製のアトムコンポプリッドＨＣＳやアトムコンポプリッドＨＵＶ−６２８Ａである。
例えばエポキシ樹脂の保護層１２には凹凸があるため、保護層１２の上面に前述のようなハイブリッド樹脂塗料をバーコーターにてコーティングし、室温で３時間置き、硬化させる。これにより、試料固定面１ａの表面粗さ（Rmax）を５μｍ以下にすることが出来る。
例えばエポキシ樹脂の保護層１２には凹凸があるため、保護層１２の上面に前述のようなハイブリッド樹脂塗料をバーコーターにてコーティングし、室温で３時間置き、硬化させる。これにより、試料固定面１ａの表面粗さ（Rmax）を５μｍ以下にすることが出来る。
表層物性解析装置本体２は、従来公知の構成であり（例えば特許文献１に記載の構成）、試料固定面１ａに固定された試料Ｐの表面から切刃２ａを用いて切削する切削部と、その切削結果を基に物性解析を行う解析部とを有している。
実施例１の表層物性解析装置１００によれば次の効果が得られる。
（１）１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような極く薄い試料Ｐでも、静電チャック式試料固定治具１により破損せずに平坦な状態で固定できる。
（２）１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような極く薄い試料Ｐでも、表面から一定の深さで切削したり、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削できる。
（３）１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような極く薄い試料Ｐでも、表面から一定の深さの面の物性や、表層の深さ方向の物性変化を分析できる。
（１）１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような極く薄い試料Ｐでも、静電チャック式試料固定治具１により破損せずに平坦な状態で固定できる。
（２）１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような極く薄い試料Ｐでも、表面から一定の深さで切削したり、徐々に切込みが深くなるように斜めに切削できる。
（３）１５μｍ程度の極く薄い高分子フィルムのような極く薄い試料Ｐでも、表面から一定の深さの面の物性や、表層の深さ方向の物性変化を分析できる。
エポキシ樹脂の保護層１２の表面に機械的研磨を施して表面粗さ（Rmax）を５μｍ以下にしてもよい。この場合、ハードコート層１３は設けてもよいし、省略してもよい。
例えば厚さ１５μｍのポリエチレンフィルムのような極く薄い試料の表層の物性解析を行うのに利用できる。
１ 静電チャック式試料固定治具
１ａ 試料固定面
２ 表層物性解析装置本体
２ａ 切刃
１００ 表面物性解析装置
Ｐ 試料
１ａ 試料固定面
２ 表層物性解析装置本体
２ａ 切刃
１００ 表面物性解析装置
Ｐ 試料
Claims (3)
- 表面粗さ（Rmax）が５μｍ以下の試料固定面と、前記試料固定面に静電チャックにより試料を吸着固定する静電吸着手段とを具備したことを特徴とする静電チャック式試料固定治具。
- 請求項１の静電チャック式試料固定治具と、前記試料固定面に固定された試料の表面から切刃を用いて切削する切削手段とを具備したことを特徴とする観察面露出用切削装置。
- 請求項２の観察面露出用切削装置と、切削結果を基に物性解析を行う物性解析手段とを具備したことを特徴とする表層物性解析装置。
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|---|---|---|---|
| JP2007004200A JP2008170301A (ja) | 2007-01-12 | 2007-01-12 | 静電チャック式試料固定治具、観察面露出用切削装置および表層物性解析装置 |
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| JP2008170301A true JP2008170301A (ja) | 2008-07-24 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103674833A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-26 | 西南交通大学 | 一种简易岩石与混凝土胶结面剪切试验方法及其装置 |
| KR101806486B1 (ko) | 2016-04-26 | 2018-01-10 | 주식회사 인포웍스 | 박막 재료의 표면 및 계면 시료 전처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 |
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2007
- 2007-01-12 JP JP2007004200A patent/JP2008170301A/ja active Pending
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