CN110233092A - 电子显微镜样品芯片及其相关应用 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种电子显微镜样品芯片及其相关应用，其中电子显微镜样品芯片，包括：第一基座，第一基座包括薄膜层、缓冲层以及主体层，缓冲层设置于薄膜层上且具有与薄膜层的一区域相对应的缓冲开口，主体层设置于缓冲层上且具有与缓冲层的缓冲开口相对应的主体开口，用于露出薄膜层与缓冲开口相对应的区域，薄膜层、缓冲层以及主体层的蚀刻特性不同；间隔层，设置于第一基座下并界定有样品容置空间，样品容置空间与薄膜层对应缓冲开口的区域相对应；第二基座，设置于间隔层远离第一基座的一侧。在本发明所提供的技术方案中，缓冲开口以及主体开口实质上垂直于薄膜层，减小了样品容置空间受到的视觉遮蔽障碍，扩大了可视区的范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种显微镜样品芯片及其相关应用，特别涉及一种电子显微镜样品芯片及其相关应用。
背景技术
请参照图18，美国专利公告号第7807979号提出的电子显微镜样品装置含有：两个基底(61)，分别具有窗口(611)；两个薄膜(62)，分别配置于所对应的基底(61)上；黏着剂(63)，配置于两个薄膜(62)间，并开设有一或数个样品填充口；以及样品填充放置区(64)，形成于两个薄膜(62)间，以用于容置样品。
请再参照图19，中国台湾地区发明专利公告号第I433195号提出的电子显微镜样品承载装置含有：盖件(65)，具有本体(651)与第一薄膜(652)，本体(651)具有第一侧与相对于第一侧的第二侧，第一薄膜(652)设置于第二侧，本体(651)具有凹槽(6511)且开口于第一侧，凹槽(6511)暴露第一薄膜(652)，第一侧水平延伸形成翼部(6512)；以及基座(66)，具有基体部 (661)、焊接部(662)、与第二薄膜(663)，基体部(61)具有上缘与下缘，第二薄膜(663)设置于下缘，基体部(661)具有沟槽(6611)并开口于上缘，沟槽(6611)暴露第二薄膜(663)，沟槽(6611)的结构对应本体(651)的结构以使第二薄膜(663)于垂直方向上与第一薄膜(652)相互对准，焊接部 (662)设置于上缘并相对应翼部(6512)，焊接部(662)以金属组合物焊接于盖件(65)。
上述装置能承载液态样品并在电子显微镜下进行观察。然而，由于基底(61) 的窗口(611)向样品填充放置区(64)逐渐缩小(如图18)，而基体部(661) 的沟槽(6611)向第二薄膜(663)逐渐缩小(如图19)，这样的结构会造成样品可视区狭窄，进而限制了装置的应用性，如：降低样品容置空间的配置数量或仅能观察样品局部样貌。
因此，如何针对上述问题进行改善，确实为本领域内的技术人员需要积极解决的课题之一。
发明内容
本发明实施例要达到的目的是提供一种电子显微镜样品芯片及其相关应用，用以通过扩大样品可视区来提升芯片本身的应用性。
为解决上述技术问题，本发明的一优选实施例提供了一种电子显微镜样品芯片，包括：一第一基座，第一基座包括一薄膜层、一缓冲层以及一主体层，缓冲层设置于薄膜层上且具有一与薄膜层的一区域相对应的缓冲开口，主体层设置于缓冲层上且具有一与缓冲层的缓冲开口相对应的主体开口，用于以露出薄膜层对应的缓冲开口的区域，主体层厚度为10μm至800μm，薄膜层、缓冲层以及主体层的蚀刻特性不同；一间隔层，设置于第一基座下并界定有一样品容置空间，样品容置空间与薄膜层对应缓冲开口的区域相对应；以及一第二基座，设置于间隔层远离第一基座的一侧。
在本发明的实施例中，缓冲开口以及主体开口实质上垂直于薄膜层，从而导致样品容置空间受缓冲层以及主体层造成的视觉遮蔽障碍相对较小。通过此结构，样品容置空间与薄膜层对应缓冲开口的区域所界定的可视区相对宽广，使得将本发明的电子显微镜样品芯片置于电子显微镜下，观察样品容置空间中的液态样品或蒸发样品时，能观察到更多样貌。
本发明的另一优选实施例还提供了一种电子显微镜样品载具，包括：一如上所述的电子显微镜样品芯片以及一容置电子显微镜样品芯片的载具基座。
本发明的又一优选实施例还提供了一种电子显微镜样品载台，包括：一如上所述的电子显微镜样品载具；以及一容置电子显微镜样品载具的载台基座。
本发明又提出一种电子显微镜样品芯片的基座的制造方法，方法包括：设置一缓冲层于一主体层下，主体层厚度为10μm至800μm；设置一薄膜层于缓冲层下，薄膜层、缓冲层以及主体层的蚀刻特性不同；蚀刻主体层的一部分和缓冲层的一部分分别形成一主体开口和一缓冲开口，主体开口与缓冲开口相对应；以及沿缓冲开口蚀刻缓冲层的另一部分，使缓冲开口对应薄膜层的一区域，并使主体开口露出薄膜层对应缓冲开口的区域。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种电子显微镜样品芯片及其相关应用，至少具有以下有益效果：
在本发明的实施例中，缓冲开口以及主体开口实质上垂直于薄膜层，从而导致样品容置空间受缓冲层以及主体层造成的视觉遮蔽障碍相对较小。通过此结构，样品容置空间与薄膜层对应缓冲开口的区域所界定的可视区相对宽广，使得将本发明的电子显微镜样品芯片置于电子显微镜下，观察样品容置空间中的液态样品或蒸发样品时，能观察到更多样貌。
附图说明
图1为本发明的电子显微镜样品芯片的结构示意图之一；
图2为本发明的电子显微镜样品芯片的结构示意图之二；
图3为本发明的电子显微镜样品芯片的结构示意图之三；
图4为本发明的电子显微镜样品芯片的结构示意图之四；
图5为本发明的电子显微镜样品芯片的结构示意图之五；
图6为本发明的电子显微镜样品载台的结构示意图之一；
图7为图6中的电子显微镜样品载台的A-A剖面图；
图8为图6中的电子显微镜样品载台的B-B剖面图；
图9为本发明的电子显微镜样品载台的结构示意图之二；
图10为图9中的电子显微镜样品载台的A-A剖面图；
图11为本发明的电子显微镜样品载台的结构示意图之三；
图12为图11中的电子显微镜样品载台的A-A剖面图；
图13为本发明的电子显微镜样品载台的结构示意图之四；
图14为图13中的电子显微镜样品载台的A-A剖面图；
图15为本发明的电子显微镜样品载台的结构示意图之五；
图16为图15中的电子显微镜样品载台的A-A剖面图；
图17为图15中的电子显微镜样品载台的B-B剖面图；
图18为美国专利公告号第7807979号所公开的电子显微镜样品装置的结构示意图；
图19为中国台湾地区发明专利公告号第I433195号所公开的电子显微镜样品承载装置的结构示意图。
【附图标记说明】
1、芯片；11、缓冲层；12、薄膜层；13、主体层；
14、主体开口；15、缓冲开口；16、间隔层；17、第二基座；
18、样品容置空间；19、第一基座；20、渠道；21、电极；22、加热组件；
3、载具基座；31、流道；32、穿孔；33、电连接件；331、第一电连接件；
332、第二电连接件；34、座体；35、盖体；36、通孔；5、载台基座；
51、通道；52、电连接体；521、第一电连接体；522、第二电连接体；
61、基底；611、窗口；62、薄膜；63、粘着剂；64、样品填充放置区；
65、盖件；651、本体；6511、凹槽；6512、翼部；652、第一薄膜；
66、基座；661、基体部；6611、沟槽；662、焊接部；663、第二薄膜。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
请参照图1至5，本发明的一优选实施例提供了一种电子显微镜样品芯片的制造方法，此芯片适用于在扫描式电子显微镜(scanning electron microscope， SEM)或穿透式电子显微镜(transmission electron microscope，TEM)下观察液态样品或蒸发样品，如：研磨液、乳液、化妆品、血液、组织液、细胞培养液或化学液体。
如图1所示，设置一缓冲层(11)于一主体层(13)下，主体层(13)厚度为10μm至800μm。一般来说，能利用任何沉积或磊晶制程来形成缓冲层 (11)于主体层(13)下，如：化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)、物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)、原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)或分子束磊晶(molecular beamepitaxy，MBE)。缓冲层(11) 以能承受后续两种不同蚀刻制程影响为原则，其材料包括但不限于二氧化硅或铬，而厚度包括但不限于50nm至1μm；主体层(13)以能承受后续第一次蚀刻制程影响为原则，其材料包括但不限于硅或蓝宝石。
如图2所示，设置一薄膜层(12)于缓冲层(11)下，薄膜层(12)、缓冲层(11)以及主体层(13)的蚀刻特性不同。文中所用术语“蚀刻特性不同”意指每层结构对同一蚀刻制程产生的蚀刻效果有差异。一般来说，能利用任何沉积或磊晶制程来形成薄膜层(12)于缓冲层(11)下，如：化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积或分子束磊晶。薄膜层(12)以不受后续第二次蚀刻制程影响并能供电子穿透为原则，其材料包括但不限于氮化硅或碳化硅，而厚度包括但不限于5nm至100nm，优选地为10nm至50nm，更优选地为30nm。此外，本技术领域内的技术人员可理解的是缓冲层(11)的设置步骤与薄膜层 (12)的设置步骤根据实际需求按照不同顺序进行；也就是说，可先进行缓冲层(11)的设置步骤，再进行薄膜层(12)的设置步骤；或者先进行薄膜层(12) 的设置步骤，再进行缓冲层(11)的设置步骤。
如图3所示，蚀刻主体层(13)的一部分和缓冲层(11)的一部分分别形成一主体开口(14)和一缓冲开口(15)，主体开口(14)与缓冲开口(15) 相对应。一般来说，能利用任何蚀刻制程来形成主体开口(14)与缓冲开口(15)，如：干蚀刻或湿蚀刻；干蚀刻包括但不限于溅击蚀刻(sputter etching)、离子束蚀刻(ion beam etching)、电浆蚀刻(plasmaetching)或反应性离子蚀刻 (reactive ion etching，RIE)，湿蚀刻包括但不限于BOE(buffered oxide etch) 蚀刻、DHF(diluted HF)蚀刻、高温氟化氢蚀刻、高温磷酸蚀刻、氟化氢-硝酸蚀刻、氢氧化钾蚀刻、氟化氢-硝酸-醋酸-磷酸蚀刻、氢氧化铵-过氧化氢蚀刻、氟化氢蚀刻或硝酸蚀刻。
如图4所示，沿缓冲开口(15)蚀刻缓冲层(11)的另一部分使缓冲开口 (15)对应薄膜层(12)的一区域，并使主体开口(14)露出薄膜层(12)对应缓冲开口(15)的区域。一般来说，能利用任何蚀刻制程来使主体开口(14) 露出薄膜层(12)对应缓冲开口(15)的区域，如：干蚀刻或湿蚀刻；干蚀刻包括但不限于溅击蚀刻、离子束蚀刻、电浆蚀刻或反应性离子蚀刻，湿蚀刻包括但不限于BOE蚀刻、DHF蚀刻、高温氟化氢蚀刻、高温磷酸蚀刻、氟化氢 -硝酸蚀刻、氢氧化钾蚀刻、氟化氢-硝酸-醋酸-磷酸蚀刻、氢氧化铵-过氧化氢蚀刻、氟化氢蚀刻或硝酸蚀刻。
如图5所示，设置一间隔层(16)于一基座和薄膜层(12)之间，用以使间隔层(16)界定有一与薄膜层(12)对应缓冲开口(15)的区域相对应的样品容置空间(18)，从而完成芯片的制作。由于薄膜层(12)、缓冲层(11)以及主体层(13)均属于同一基座，为方便下文说明，将包括薄膜层(12)、缓冲层(11)以及主体层(13)基座称作“第一基座(19)”，设置于间隔层(16) 下的基座称作“第二基座(17)”。由于样品容置空间(18)能承载液态样品或蒸发样品，所以间隔层(16)要以对样品具有耐性(如：耐腐蚀或耐渗透)为原则，其材料包括但不限于SU-8或聚酰亚胺(polyimide，PI)，而厚度包括但不限于100nm至100μm。另外，第二基座(17)的结构特征不是本案所保护的重点，所以第二基座(17)以能供电子穿透为原则，在此并不具体限定第二基座(17)的具体结构；来说例如：第二基座(17)为第一基座(19)倒置而成。
另一方面，根据薄膜层(12)、缓冲层(11)以及主体层(13)的实际条件选择适当的蚀刻制程。来说例如：在主体层(13)为硅层或蓝宝石层，缓冲层(11)为二氧化硅层，薄膜层(12)为氮化硅层或碳化硅层的前提下，第一次蚀刻制程为干蚀刻(优选地为电浆蚀刻)，第二次蚀刻制程为湿蚀刻(优选地为氟化氢蚀刻)。如此一来，主体开口(14)的一侧表面实质上与一相邻的主体层(13)的表面垂直(优选地为呈85度至95度的夹角)，主体开口(14) 的同一侧表面实质上能与一相邻的缓冲开口(15)的侧表面形成共平面(优选地为呈170度至190度的夹角)，从而使主体开口(14)的此侧表面以及缓冲开口(15)的此侧表面实质上与薄膜层(12)垂直。再来说例如：在主体层(13) 为硅层或蓝宝石层，缓冲层(11)为铬层，薄膜层(12)为氮化硅层或碳化硅层的前提下，第一次蚀刻制程为干蚀刻(优选地为电浆蚀刻)，第二次蚀刻制程为湿蚀刻(优选地为硝酸蚀刻)。这样一来，主体开口(14)的一侧表面实质上与一相邻的主体层(13)的表面垂直(优选地为呈85度至95度的夹角)，主体开口(14)的同一侧表面实质上与一相邻的缓冲开口(15)的侧表面形成共平面(优选地为呈170度至190度的夹角)，从而使主体开口(14)的此侧表面以及缓冲开口(15)的此侧表面实质上与薄膜层(12)垂直。
如上所述，主体开口(14)的同一侧表面与缓冲开口(15)的同一侧表面实质上成共平面且实质上与薄膜层(12)垂直，所以样品容置空间(18)受缓冲层(11)以及主体层(13)造成的视觉遮蔽障碍相对较小。也就是说，样品容置空间(18)与薄膜层(12)对应缓冲开口(15)的区域所界定的可视区相对宽广，使得在将芯片放置在电子显微镜下观察样品容置空间(18)中的液态样品或蒸发样品时，能观察到更多样貌。另外，为避免间隔层(16)限制可视区范围，样品容置空间(18)在薄膜层(12)上的正投影能超出薄膜层(12) 对应缓冲开口(15)的区域或重叠在薄膜层(12)对应缓冲开口(15)的区域上。
请参照图6至8，本发明另一优选实施例还提供了一种电子显微镜样品载台，适用于在扫描式电子显微镜下观察液态样品或蒸发样品的流动情况，包括：一电子显微镜样品芯片、一载具基座(3)以及一载台基座(5)，为方便下文说明将电子显微镜样品芯片简称作“芯片(1)”。
芯片(1)除具有如图5所示的结构特征外，间隔层(16)另具有至少两个与样品容置空间(18)连通的渠道(20)。
芯片(1)设置于载具基座(3)上，且载具基座(3)具有至少两个与芯片(1)上的渠道(20)连通的流道(31)。
载具基座(3)设置于载台基座(5)上，且载台基座(5)具有至少两个与载具基座(3)上的流道(31)连通的通道(51)。通过上述结构，能利用一泵(图未示)连接载台基座(5)的通道(51)，用以提供样品在样品容置空间 (18)中流动的动力。
另一方面，在载台基座(5)与载具基座(3)分离后，芯片(1)与载具基座(3)的整体构造(或称作“电子显微镜样品载具”)适用于在穿透式电子显微镜下观察液态样品或蒸发样品的流动情况。也就是说，能利用一泵(图未示)连接载具基座(3)的流道(31)，用以提供样品在样品容置空间(18)中流动的动力。另外，为供电子穿透载具以便于在穿透式电子显微镜下观察流动情况，载具基座(3)上开设有一与薄膜层(12)对应缓冲开口(15)的区域相对应的穿孔(32)。
再一方面，薄膜层(12)相当薄，而液态样品或蒸发样品在样品容置空间 (18)中的流动能造成薄膜层(12)对应缓冲开口(15)的区域破裂。为避免此现象，通道(51)斜向上设置连接所对应的流道(31)；或流道(31)斜向上设置连接所对应的渠道(20)；又或渠道(20)斜向上设置连接样品容置空间(18)。采用以下方法同样能避免此破裂问题，例如：通道(51)连通载台外部的一端与通道(51)连通流道(31)的另一端依次逐渐扩大；或流道(31) 连通通道(51)的一端与流道(31)连通渠道(20)的另一端依次逐渐扩大；又或渠道(20)连通流道(31)的一端与渠道(20)连通样品容置空间(18) 的另一端依次逐渐扩大。
请参照图9、10，本发明的又一优选实施例所提供的电子显微镜样品载台，其适用于在扫描式电子显微镜下观察液态样品或蒸发样品的电化学反应，包括：一芯片(1)、一载具基座(3)以及一载台基座(5)。
芯片(1)除具有如图5所示的结构特征外，间隔层(16)与第一基座(19) 或第二基座(17)间还具有至少与样品容置空间(18)连接的两个电极(21)，而其中一电极(21)为阳极，另一电极(21)为阴极；或其中一电极(21)为工作电极，另一电极(21)为参考电极，又一电极(21)为辅助电极。
芯片(1)设置于载具基座(3)，且载具基座(3)具有至少两个与芯片(1) 的电极(21)电性连接的电连接件(33)。
载具基座(3)设置于载台基座(5)上，且载台基座(5)具有至少两个与载具基座(3)的电连接件(33)电性连接的电连接体(52)。通过此结构，能利用一外部电源(图未示)与载台基座(5)的电连接体(52)电性连接，用以提供样品在样品容置空间(18)中发生电化学反应的电力。
另一方面，在载台基座(5)与载具基座(3)分离后，芯片(1)与载具基座(3)的整体构造(或称作“电子显微镜样品载具”)适用于穿透式电子显微镜下观察液态样品或蒸发样品的电化学反应。也就是说，能利用一外部电源 (图未示)电性连接载具基座(3)的电连接件(33)，用以提供样品在样品容置空间(18)中发生电化学反应的电力。另外，为供电子穿透载具以便于在穿透式电子显微镜下观察电化学反应，载具基座(3)上开设有一与薄膜层(12) 对应缓冲开口(15)的区域相对应的穿孔(32)。
又一方面，为在扫描式电子显微镜或穿透式电子显微镜下观察电极(21) 附近的电化学反应，电极(21)在薄膜层(12)上的正投影延伸至薄膜层(12) 对应缓冲开口(15)的区域。
另外，为一并观察样品流动情况，芯片(1)、载具基座(3)以及载台基座(5)分别设置有至少两个渠道(20)、至少两个流道(31)以及至少二通道 (51)，渠道(20)、流道(31)以及通道(51)的结构特征如图6至8所示，在此不再赘述。
请参照图11、12，本发明的再一优选实施例所提供的电子显微镜样品载台，适用于在扫描式电子显微镜下观察液态样品或蒸发样品的电化学反应，包括：一芯片(1)、一载具基座(3)以及一载台基座(5)，芯片(1)、载具基座(3)以及载台基座(5)除具有如图9、10所示的结构特征外，差异详细如下所述：
远离载具基座(3)的基座(如图12所示为第二基座(17))在朝向载具基座(3)的基座(如图12所示为第一基座(19))上的正投影未超出且未重叠在朝向载具基座(3)的第一基座(19)上。
载具基座(3)包括一座体(34)以及一盖体(35)，座体(34)承载芯片 (1)，盖体(35)盖设于座体(34)上，载具基座(3)的电连接件(33)设置于座体(34)与盖体(35)之间且实质上与芯片(1)的电极(21)上表面接触。另为供电子穿透载具便于在穿透式电子显微镜下观察电化学反应，盖体 (35)上开设有一与薄膜层(12)对应缓冲开口(15)的区域相对应的通孔(36)。
请参照图13、14，本发明的又一优选实施例所提供的电子显微镜样品载台，其适用于在扫描式电子显微镜下观察液态样品或蒸发样品的热反应，包括：一芯片(1)、一载具基座(3)以及一载台基座(5)。
芯片(1)除具有如图5所示的结构特征外，间隔层(16)与第一基座(19) 或第二基座(17)间还具有一与样品容置空间(18)连接的加热组件(22)。
容置芯片(1)设置于载具基座(3)，且载具基座(3)具有至少两个与芯片(1)的加热组件(22)电性连接的电连接件(33)。
载具基座(3)设置于载台基座(5)上，且载台基座(5)具有至少两个与载具基座(3)的电连接件(33)电性连接的电连接体(52)。通过此结构，能利用一外部电源(图未示)电性连接载台基座(5)的电连接体(52)，用以提供样品在样品容置空间(18)中发生热反应的电力。
另一方面，在载台基座(5)与载具基座(3)分离后，芯片(1)与载具基座(3)的整体构造(或称作“电子显微镜样品载具”)适用于穿透式电子显微镜下观察液态样品或蒸发样品的热反应。也就是说，能利用一外部电源(图未示)电性连接载具基座(3)的电连接件(33)，用以提供样品在样品容置空间(18)中发生热反应的电力。另外，为供电子穿透载具以便于在穿透式电子显微镜下观察热反应，载具基座(3)上开设有一薄膜层(12)对应的缓冲开口(15)的区域相对应的穿孔(32)。
又一方面，薄膜层(12)相当薄，且液态样品或蒸发样品在样品容置空间 (18)中受热恐造成其对应缓冲开口(15)的区域热裂损。为避免此现象，在加热组件(22)设置于间隔层(16)与第一基座(19)间的条件下，加热组件 (22)在薄膜层(12)上的正投影未延伸至薄膜层(12)对应缓冲开口(15) 的区域。
另外，为一并观察样品流动情况，芯片(1)、载具基座(3)以及载台基座(5)分别设有至少两个渠道(20)、至少两个流道(31)以及至少两个通道 (51)，渠道(20)、流道(31)以及通道(51)的结构特征如图6至8所示，在此不再赘述。
请参照图15至17，本发明的又一优选实施例所提供的电子显微镜样品载台，其适用于在扫描式电子显微镜下观察液态样品或蒸发样品的电化学反应与热反应，包括：一芯片(1)、一载具基座(3)以及一载台基座(5)。
芯片(1)除具有如图5所示的结构特征外，间隔层(16)与第一基座(19) 或第二基座(17)间还具有至少两个电极(21)与一加热组件(22)，且电极 (21)以及加热组件(22)与样品容置空间(18)连接。在本发明的实施例中，其中一电极(21)为阳极，另一电极(21)为阴极；或其中一电极(21)为工作电极，另一电极(21)为参考电极，又一电极(21)为辅助电极。此外，为微型化芯片(1)的整体厚度，在将电极(21)以及加热组件(22)同时设置于间隔层(16)与第一基座(19)或第二基座(17)间的条件下，电极(21) 与加热组件(22)共平面配置。
芯片(1)设置于载具基座(3)，且载具基座(3)具有至少两个与芯片(1) 的电极(21)电性连接的第一电连接件(331)以及至少两个与芯片(1)的加热组件(22)电性连接的第二电连接件(332)。
载具基座(3)设置于载台基座(5)上，且载台基座具有至少两个与载具基座(3)的第一电连接件(331)电性连接的第一电连接体(521)以及至少两个与载具基座(3)的第二电连接件(332)电性连接的第二电连接体(522)。通过此结构，能利用一外部电源(图未示)与载台基座(5)的电连接体(521、 522)电性连接，用以提供样品在样品容置空间(18)中发生电化学反应与热反应的电力。
另一方面，在载台基座(5)与载具基座(3)分离后，芯片(1)及载具基座(3)的整体构造(或称作“电子显微镜样品载具”)适用于穿透式电子显微镜下观察液态样品或蒸发样品的电化学反应与热反应。也就是说，能利用一外部电源(图未示)电性连接载具基座(3)的电连接件(331、332)，用以提供样品在样品容置空间(18)中发生电化学反应与热反应的电力。另外，为供电子穿透载具以便于穿透式电子显微镜下观察电化学反应与热反应，载具基座 (3)开设有一与薄膜层(12)对应缓冲开口(15)的区域相对应的穿孔(32)。
又一方面，为在扫描式电子显微镜或穿透式电子显微镜下观察电极(21) 附近的电化学反应，电极(21)在薄膜层(12)上的正投影延伸至薄膜层(12) 对应缓冲开口(15)的区域。
再一方面，薄膜层(12)相当薄，且液态样品或蒸发样品在样品容置空间 (18)的受热，会造成薄膜层(12)对应缓冲开口(15)的区域热裂损。为避免此现象，在加热组件(22)设置于间隔层(16)与第一基座(19)间的条件下，加热组件(22)在薄膜层(12)上的正投影未延伸至薄膜层(12)对应缓冲开口(15)的区域。
另外，为一并观察样品流动情况，芯片(1)、载具基座(3)以及载台基座(5)分别设有至少两个渠道(20)、至少两个流道(31)以及至少两个通道 (51)，渠道(20)、流道(31)以及通道(51)的结构特征如图6至8所示，在此不再赘述。
但是，以上所述，仅为本发明的部分优选实施例，不能以此限定本发明的实施范围；所以，凡是根据本发明申请专利范围及本发明的技术方案做出的简单的等效改变与修饰，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电子显微镜样品芯片，其特征在于，包括：
一第一基座，包括：
一薄膜层；
一缓冲层，设置于所述薄膜层上且具有一与所述薄膜层的一区域相对应的缓冲开口；
一主体层，设置于所述缓冲层上且具有一与所述缓冲开口相对应的主体开口，用于露出所述薄膜层与所述缓冲开口相对应的区域，所述主体层厚度为10μm至800μm，所述薄膜层、所述缓冲层以及所述主体层的蚀刻特性不同；以及
一间隔层，设置于所述第一基座下并界定有一样品容置空间，所述样品容置空间与所述薄膜层对应所述缓冲开口的区域相对应；以及
一第二基座，设置于所述间隔层远离所述第一基座的一侧。
2.根据权利要求1所述的电子显微镜样品芯片，其特征在于，所述主体开口的一侧表面与一相邻的所述主体层的表面形成一呈85度至95度的夹角，所述主体开口的侧表面与一相邻的所述缓冲开口的侧表面形成一呈170度至190度的夹角。
3.根据权利要求1所述的电子显微镜样品芯片，其特征在于，所述薄膜层材料为氮化硅或碳化硅，厚度为5nm至100nm，所述缓冲层材料为二氧化硅或铬，厚度为50nm至1μm，所述主体层材料为硅或蓝宝石，所述间隔层厚度为100nm至100μm。
4.根据权利要求1所述的电子显微镜样品芯片，其特征在于，所述间隔层还具有至少两个渠道，所述渠道与所述样品容置空间连通。
5.根据权利要求1所述的电子显微镜样品芯片，其特征在于，所述间隔层与所述第一基座或所述第二基座间还具有至少两个电极，所述电极与所述样品容置空间连接，所述电极在薄膜层上的正投影延伸至所述薄膜层对应所述缓冲开口的区域。
6.根据权利要求1所述的电子显微镜样品芯片，其特征在于，所述间隔层与所述第一基座或所述第二基座间还具有一加热组件，所述加热组件与所述样品容置空间连接，所述加热组件在薄膜层上的正投影未延伸至所述薄膜层对应所述缓冲开口的区域。
7.根据权利要求1所述的电子显微镜样品芯片，其特征在于，所述间隔层与所述第一基座或所述第二基座间还具有至少两个电极以及一加热组件，所述电极与所述样品容置空间连接，所述加热组件与所述样品容置空间连接，所述电极与所述加热组件为共平面配置。
8.一种电子显微镜样品载具，其特征在于，包括：
一如权利要求1至7中任一项所述的电子显微镜样品芯片；以及
一载具基座，用于容置所述电子显微镜样品芯片。
9.一种电子显微镜样品载台，其特征在于，包括：
一如权利要求8所述的电子显微镜样品载具；以及
一载台基座，用于容置所述电子显微镜样品载具。
10.一种电子显微镜样品芯片的基座的制造方法，其特征在于，包括：
设置一缓冲层于一主体层下，所述主体层厚度为10μm至800μm；
设置一薄膜层于所述缓冲层下，所述薄膜层、所述缓冲层以及所述主体层的蚀刻特性不同；
蚀刻所述主体层的一部分和所述缓冲层的一部分分别形成一主体开口和一缓冲开口，所述主体开口与所述缓冲开口相对应；以及
沿所述缓冲开口蚀刻所述缓冲层的另一部分使所述缓冲开口对应薄膜层的一区域，并使所述主体开口露出所述薄膜层与所述缓冲开口相对应的区域。
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