液態(tài)樣品干燥裝置、干燥樣本試片及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種液態(tài)樣品干燥裝置、干燥樣本試片及其制備方法。液態(tài)樣品干燥裝置包含二基板、至少一間隔件及一夾持構(gòu)件。每一基板具有一表面。二表面相對(duì)設(shè)置。間隔件置放在二基板之間，以致使二表面之間形成一樣品容納區(qū)，用以容納一液態(tài)樣品。夾持構(gòu)件觸接二基板，以致使二基板及至少一間隔件暫時(shí)性地夾合固定。
【專利說(shuō)明】液態(tài)樣品干燥裝置、干燥樣本試片及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液態(tài)樣品干燥裝置，尤其涉及一種能使用于顯微鏡觀察的液態(tài)樣品干燥裝置、應(yīng)用液態(tài)樣品干燥裝置的干燥樣本試片制備方法及通過(guò)干燥樣本試片制備方法所制備而成的干燥樣本試片。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著顯微鏡技術(shù)的進(jìn)步，已發(fā)展出多種顯微鏡，例如光學(xué)顯微鏡(OpticalMicroscope)、原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope, AFM)、電子顯微鏡如穿透式電子顯微鏡(Transmiss1n Electron Microscope, TEM)、掃描式電子顯微鏡(ScanningElectron Microscope, SEM)等。
[0003]一般而言，為了配合顯微鏡的觀察，各種承載樣本的樣本試片裝置亦相應(yīng)產(chǎn)生，例如是液態(tài)樣品試片、干燥樣本試片。
[0004]請(qǐng)參照?qǐng)D1A至圖1E，是公知液態(tài)樣品欲制備成一干燥樣本試片的流程示意圖。使用者將含有懸浮顆粒lie、懸浮顆粒11N的液態(tài)樣品11放置在試片基板10上(如圖1A及圖1B所示)。接著，干燥液態(tài)樣品11。然而，如圖1B所示，由于液態(tài)樣品11受表面張力影響，懸浮顆粒11C、懸浮顆粒11N所受到的外界作用力不平衡，進(jìn)而造成懸浮顆粒11C、懸浮顆粒11N等在干燥過(guò)程中流動(dòng)聚集。因此，將導(dǎo)致懸浮顆粒11C、懸浮顆粒11N形成如圖1C至圖1E的聚集現(xiàn)象，例如圖1C的部份液態(tài)樣品13中的懸浮顆粒11N干燥后，即聚集形成如圖1D及圖1E中的聚集團(tuán)A1。前述聚集現(xiàn)象將導(dǎo)致使用者在顯微鏡觀察干燥樣本試片時(shí)，將無(wú)法確認(rèn)干燥后的液態(tài)樣品11的聚集現(xiàn)象是因其本身樣品特性所造成？還是由于干燥過(guò)程中所造成的聚集現(xiàn)象所造成？
[0005]因此，如何能夠制備出能排除因液體表面張力所造成聚集現(xiàn)象的均勻干燥樣本試片，即是本領(lǐng)域業(yè)者所欲解決的問(wèn)題之一。
[0006]又美國(guó)申請(qǐng)案US 2014/0007709 A1，已經(jīng)揭露一種干燥液態(tài)樣品裝置及方法，但是其所揭露的干燥液態(tài)樣品裝置包含上下兩片基板并且兩片基板無(wú)法輕易開(kāi)啟，導(dǎo)致無(wú)法讓觀測(cè)儀器直接接觸到基板的表面。因此，前述的干燥液態(tài)樣品的裝置僅能應(yīng)用在特定顯微鏡例如是電子顯微鏡。然而，例如原子力顯微鏡，需要將探針頭近距離接近干燥樣品(納米等級(jí)的距離)，將無(wú)法使用如前案所述的干燥液態(tài)樣品的裝置。
[0007]因此，如何能夠同時(shí)制備出能克服因液體表面張力所造成聚集現(xiàn)象又能夠形成無(wú)遮蔽的干燥樣本試片，即是本發(fā)明所欲解決的問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]有鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種液態(tài)樣品干燥裝置及應(yīng)用所述液態(tài)樣品干燥裝置所執(zhí)行的干燥樣本試片制備方法，藉此獲得能不受到液體表面張力影響而均勻的干燥樣本試片，以克服干燥過(guò)程中的聚集現(xiàn)象。此外，液態(tài)樣品干燥裝置能輕易開(kāi)啟，因此使用者可以將干燥后的樣本，外露在干燥樣本試片的表面。如此，除了電子顯微鏡之夕卜，無(wú)遮蔽的干燥樣本試片能大幅增加試片的適用分析觀測(cè)范圍。例如原子力顯微鏡、基質(zhì)輔助激光解吸質(zhì)譜分析(MALD1-TOF-MS)、甚至電性測(cè)試的探針接觸等分析方法。
[0009]基于上述目的，本發(fā)明提供的一種液態(tài)樣品干燥裝置包含:二基板，每一基板具有一表面，二表面相對(duì)設(shè)置；至少一間隔件，置放在二基板之間，以致使二表面之間形成一樣品容納區(qū)，用以容納一液態(tài)樣品；以及一夾持構(gòu)件，觸接二基板，以致使二基板及所述間隔件暫時(shí)性地夾合固定。
[0010]基于上述液態(tài)樣品干燥裝置及其可能的變化態(tài)樣，本發(fā)明提出一種干燥樣本試片制備方法，包括下述步驟:獲得一前述的液態(tài)樣品干燥裝置或其變化態(tài)樣；接收一液態(tài)樣品至樣品容納區(qū)；干燥液態(tài)樣品，以致干燥后的液態(tài)樣品的一部分附著在至少一基板的一表面，其特征在于，基板是第一基板且表面是第一表面，或基板是第二基板且表面是第二表面，進(jìn)而形成至少一干燥樣本試片；以及移除夾持構(gòu)件，以獲得分離的所述干燥樣本試片。
[0011]在本發(fā)明至少一實(shí)施例中，其中，所述移除夾持構(gòu)件的步驟還具有一切割裂制步驟，將干燥樣本試片從液態(tài)樣品干燥裝置切割分離，以讓夾持構(gòu)件能便于移除。
[0012]基于上述制備方法，本發(fā)明還提供一種以所述干燥樣本試片制備方法所制得的干燥樣本試片。其中，干燥樣本試片具有干燥后液態(tài)樣品的一部分及基板，干燥后液態(tài)樣品的一部分附著在基板的表面上。例如干燥后液態(tài)樣品的一部分附著在第一基板的第一表面，或干燥后液態(tài)樣品的一部分附著在第二基板的第二表面上。
[0013]從另一角度而言，本發(fā)明提供另一種液態(tài)樣品干燥裝置，包含二基板，每一基板具有一表面，二表面相對(duì)設(shè)置；以及至少一接合件，接合固定在二基板之間，進(jìn)而二表面之間形成一樣品容納區(qū)；其中，基板設(shè)有至少一切割裂制區(qū)，切割裂制區(qū)是延伸于基板厚度方向，并位在樣品容納區(qū)及接合件之間。例如，二基板分別是第一基板及第二基板，第一基板在接合件之內(nèi)設(shè)有至少一第一切割裂制區(qū)，第二基板在接合件之內(nèi)設(shè)有至少一第二切割裂制區(qū)，第一切割裂制區(qū)及第二切割裂制區(qū)是垂直延伸，并位在樣品容納區(qū)及至少一接合件之間。垂直延伸是指延伸到基板厚度方向。
[0014]在本發(fā)明至少一實(shí)施例中，所述另一種液態(tài)樣品干燥裝置還包含至少一間隔件，間隔件置放在二基板之間且間隔件與樣品容納區(qū)位在切割裂制區(qū)的同一側(cè)，用以避免二表面直接接觸，保護(hù)干燥的樣品。
[0015]基于上述另一種液態(tài)樣品干燥裝置及其可能的變化態(tài)樣，本發(fā)明提出另一種干燥樣本試片制備方法，包括下述步驟:獲得一前述另一種液態(tài)樣品干燥裝置及其可能的變化態(tài)樣；接收一液態(tài)樣品至樣品容納區(qū)；干燥液態(tài)樣品，以致使干燥后的液態(tài)樣品的一部分附著在至少一基板的一表面；沿至少一切割裂制區(qū)(如第一切割裂制區(qū)及第二切割裂制區(qū))切割或折裂基板(如第一基板及第二基板)的一部分，以致使移除接合件，進(jìn)而獲得分離的干燥樣本試片。其中，基板是第一基板且表面是第一表面，或基板是第二基板且表面是第二表面，進(jìn)而形成至少一干燥樣本試片。
[0016]基于上述另一種制備方法，本發(fā)明還提供一種以所述另一種的干燥樣本試片制備方法所制得的干燥樣本試片。其中，干燥樣本試片具有干燥后液態(tài)樣品的一部分及基板。干燥后所述液態(tài)樣品的一部分附著在基板的表面上。例如干燥后液態(tài)樣品的一部分附著在第二基板的第二表面上，或附著在第一基板的第一表面上。
[0017]從又另一角度而言，本發(fā)明提供又另一種液態(tài)樣品干燥裝置，包含:二基板，每一基板具有一表面，二表面相對(duì)設(shè)置；至少一接合件，接合固定在二基板之間，進(jìn)而二表面及至少一接合件之間形成一樣品容納區(qū)，用以容納一液態(tài)樣品；以及至少一間隔件，置放在二基板之間。
[0018]在本發(fā)明至少一實(shí)施例中，間隔件與樣品容納區(qū)位在接合件的同一側(cè)。
[0019]在本發(fā)明至少一實(shí)施例的所述又另一種液態(tài)樣品干燥裝置其中，基板例如第一基板或第二基板，在接合件之內(nèi)設(shè)有至少一切割裂制區(qū)，切割裂制區(qū)是延伸在一基板厚度方向，并位在樣品容納區(qū)及至少一接合件之間。例如第一基板在接合件之內(nèi)設(shè)有至少一第一切割裂制區(qū)，第二基板在接合件之內(nèi)設(shè)有至少一第二切割裂制區(qū)，第一切割裂制區(qū)及第二切割裂制區(qū)是垂直延伸位在樣品容納區(qū)及至少一接合件之間。
[0020]基于上述又另一種液態(tài)樣品干燥裝置及其可能的變化態(tài)樣，本發(fā)明提出又另一種干燥樣本試片制備方法，包括下述步驟:獲得一前述的又另一種液態(tài)樣品干燥裝置或其變化態(tài)樣；接收一液態(tài)樣品至樣品容納區(qū)；干燥液態(tài)樣品，以致使干燥后的液態(tài)樣品的一部分附著在至少一基板的一表面上，其中，基板是第一基板且表面是第一表面或基板是第二基板且表面是第二表面，進(jìn)而形成至少一干燥樣本試片；以及移除至少一接合件，以獲得分離的所述干燥樣本試片。
[0021]在本發(fā)明至少一實(shí)施例中，其中，移除至少一接合件的方式選擇是通過(guò)施加應(yīng)力、激光切割、刀輪切除、研磨移除及激光隱形切割其中之一或其組合，以折裂或切斷具有接合件的基板的部分。
[0022]在本發(fā)明至少一實(shí)施例中，干燥液態(tài)樣品的方式例如是自然蒸散、真空干燥、低濕環(huán)境干燥、加熱干燥、低溫干燥、氮?dú)猸h(huán)境干燥或鈍氣環(huán)境干燥。當(dāng)然亦能組合使用。
[0023]基于上述又另一種制備方法，本發(fā)明還提供一種以所述又另一種的干燥樣本試片制備方法所制得的干燥樣本試片。其中，干燥樣本試片具有干燥后液態(tài)樣品的一部分及一基板。干燥后所述液態(tài)樣品的一部分附著在基板的表面。例如干燥后液態(tài)樣品的一部分附著在第二基板的第二表面上或附著在第一基板的第一表面上。
[0024]基于前述液態(tài)樣品干燥裝置，在本發(fā)明至少一實(shí)施例中，第二基板設(shè)有一凹槽，第二表面是凹槽的底表面，而至少一間隔件則是凹槽的側(cè)壁，樣品容納區(qū)位在凹槽內(nèi)。
[0025]在本發(fā)明至少一實(shí)施例中，其中，至少一間隔件能接合固定在第一基板及第二基板其中之一。
[0026]在本發(fā)明至少一實(shí)施例中，第二基板設(shè)有一凹槽，第二表面是所述凹槽的底表面，而所述至少一間隔件則設(shè)在凹槽旁。
[0027]在其他實(shí)施例中，凹槽亦可以設(shè)在第一基板，甚至兩邊基板都設(shè)置，若兩邊凹槽相對(duì)應(yīng)，樣品容納區(qū)高度就變成凹槽深度的總和。
[0028]在本發(fā)明至少一實(shí)施例中，其中，樣品容納區(qū)的高度介于0.1微米至10微米。
[0029]在本發(fā)明至少一實(shí)施例中，基板內(nèi)設(shè)有一觀測(cè)窗。例如第一基板內(nèi)設(shè)有一第一觀測(cè)窗。在另一實(shí)施例中，第二基板內(nèi)設(shè)有一第二觀測(cè)窗。在又一實(shí)施例中，第一基板內(nèi)設(shè)有一第一觀測(cè)窗及第二基板內(nèi)設(shè)有一第二觀測(cè)窗。若兩觀測(cè)窗相對(duì)應(yīng)，則在干燥之前，亦可以先使用于穿透式電子顯微鏡觀察。
[0030]通過(guò)本發(fā)明的液態(tài)樣品干燥裝置及應(yīng)用液態(tài)樣品干燥裝置所執(zhí)行的干燥樣本試片制備方法，由于間隔件或是具有如間隔件功能的接合件能夠提供一高度，以讓一液態(tài)樣品能通過(guò)如毛細(xì)現(xiàn)象的吸附力吸附于液態(tài)樣品區(qū)內(nèi)。此外，由于第一及第二基板的高度受限于間隔件或是具有如間隔件功能的接合件，因此液態(tài)樣品的厚度大致一致，進(jìn)而抑制了液態(tài)樣品在干燥過(guò)程中的流動(dòng)，所以懸浮顆粒在干燥過(guò)程大致保持原有的分布與聚集或不聚集的特性，解決了公知干燥樣本試片受到干燥過(guò)程中所形成聚集現(xiàn)象的問(wèn)題。
[0031]值得注意的是，在干燥過(guò)后，由于間隔件僅是置于二基板之間(第一基板及第二基板之間)，并不會(huì)將第一基板及第二基板相互黏合，因此只要將暫時(shí)提供固定接合功能的夾持構(gòu)件、或具有如夾持構(gòu)件保持上下基板相對(duì)位置的功能的接合件移除，便能將含有干燥后的液態(tài)樣品的第一基板及第二基板分離。
[0032]此外，基于前述間隔件的特性，可以理解，間隔件的粘合(粘著或接合)與否是相對(duì)地表述，「非粘著」或「不會(huì)相互粘合」的做法上是「暫時(shí)間隔而不做任何接合或粘合的設(shè)計(jì)，甚至刻意避免粘合(例如預(yù)留縫隙，使用非粘著材料或降低接觸面積)」，但是凡德瓦力是自然現(xiàn)象，在微納米尺度下，只要有近距離，就有吸引力，有液體接觸就可能有附著力(或吸附力)。所以「不相互粘合」能定義是「通過(guò)設(shè)計(jì)使得分離的位置在不相互粘合的地方，例如移除分離時(shí)，不會(huì)破壞其他地方的結(jié)構(gòu)」。藉此，獲得分離且無(wú)遮蔽的均勻干燥樣本試片。又，本發(fā)明所述的”均勻干燥樣本試片”是指在干燥過(guò)程中，液態(tài)樣品中的懸浮顆粒不會(huì)因干燥而產(chǎn)生聚集現(xiàn)象，進(jìn)而獲得的干燥樣本試片。此外，由于間隔件的非粘著特性，可以將干燥后的樣品，外露在干燥樣本試片表面，無(wú)遮蔽的干燥樣本試片除了電子顯微鏡之外，大幅增加干燥樣本試片的適用分析觀測(cè)范圍。例如原子力顯微鏡、基質(zhì)輔助激光解吸質(zhì)譜分析(MALD1-T0F-MS)、甚至電性測(cè)試的探針接觸等分析方法。
[0033]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1A至圖1E是公知的液態(tài)樣品干燥流程示意圖；
[0035]圖2A是本發(fā)明第一實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置立體示意圖；
[0036]圖2B是基于圖2A所示實(shí)施例的a_a’截面方向的剖視示意圖；
[0037]圖3A至圖3C分別是第一實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置所執(zhí)行的干燥樣本試片制備方法的步驟剖視示意圖；
[0038]圖3D是第一實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置依干燥樣本試片制備方法所制備而成的一干燥樣本試片剖視示意圖；
[0039]圖3E是第一實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置依干燥樣本試片制備方法所制備而成的又一干燥樣本試片剖視示意圖；
[0040]圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置立體示意圖；
[0041]圖5A是本發(fā)明第三實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置立體示意圖；
[0042]圖5B是基于圖5A所示實(shí)施例的a_a’截面方向的剖視示意圖；
[0043]圖6A至圖6D分別是第三實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置所執(zhí)行的干燥樣本試片制備方法的步驟剖視示意圖；
[0044]圖6E是第三實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置依干燥樣本試片制備方法所制備而成的一干燥樣本試片剖視示意圖；
[0045]圖6F是第三實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置依干燥樣本試片制備方法所制備而成的又一干燥樣本試片剖視示意圖；
[0046]圖7是本發(fā)明第四實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置立體示意圖；
[0047]圖8A至圖8C分別是本發(fā)明間隔件的多種實(shí)施態(tài)樣的剖視示意圖；
[0048]圖9是本發(fā)明間隔件的另一實(shí)施態(tài)樣的組合立體示意圖；
[0049]圖10是本發(fā)明切割裂制區(qū)的實(shí)施態(tài)樣側(cè)視及俯視示意圖；
[0050]圖11是本發(fā)明夾持構(gòu)件的另一實(shí)施態(tài)樣剖視示意圖。
[0051]主要組件符號(hào)說(shuō)明:
[0052]10試片基板
[0053]11、13、8液態(tài)樣品
[0054]11C、11N、81懸浮顆粒
[0055]A1聚集團(tuán)
[0056]100、200、300、400、液態(tài)樣品干燥裝置
[0057]500
[0058]100a、100b、300a、300b干燥樣本試片
[0059]21第一基板
[0060]210第一薄膜[0061 ]2101、2111第一表面
[0062]211第一基底部
[0063]212第一保護(hù)層
[0064]22第二基板
[0065]220第二薄膜
[0066]220U2211第二表面
[0067]221第二基底部
[0068]222第二保護(hù)層
[0069]24、24’間隔件
[0070]24a、24b第一間隔件
[0071]24c、24d第二間隔件
[0072]26夾持構(gòu)件
[0073]261第一夾持部
[0074]262第二夾持部
[0075]26’接合件
[0076]30第一觀測(cè)窗
[0077]301開(kāi)口
[0078]32第二觀測(cè)窗
[0079]34樣品容納區(qū)
[0080]36凹槽
[0081]40、40’第一切割裂制區(qū)
[0082]42、42’第二切割裂制區(qū)
[0083]90顯微鏡
[0084]91電子槍
[0085]99原子力顯微鏡
[0086]hi高度
[0087]h2、h3、h4、h5厚度
[0088]Y分離方向
[0089]a_a’截面方向
[0090]b_b’截面方向
[0091]d深度
[0092]W寬度
【具體實(shí)施方式】
[0093]為能更清楚理解本發(fā)明的概念，以下結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的多個(gè)【具體實(shí)施方式】。相同的符號(hào)代表具有相同或類似的功能的構(gòu)件或裝置。其中，附圖中所示元件的形狀、尺寸、比例等僅是示意，非對(duì)本發(fā)明的實(shí)施范圍加以限制。另外，以下說(shuō)明內(nèi)容所述的任一實(shí)施例雖同時(shí)揭露多個(gè)技術(shù)特征，也不意味必需同時(shí)實(shí)施所述任一實(shí)施例中的所有技術(shù)特征。又，本發(fā)明的液態(tài)樣品干燥裝置的制造方式能通過(guò)現(xiàn)有的半導(dǎo)體工藝及/或微機(jī)電系統(tǒng)工藝即能大量制造獲得。其中，基板例如是第一基板21或第二基板22。表面例如是第一表面2101或第二表面2201。觀測(cè)窗例如是第一觀測(cè)窗30或第二觀測(cè)窗32。
[0094]請(qǐng)先參照?qǐng)D2A及圖2B。是本發(fā)明第一實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置100的立體構(gòu)造圖及剖面圖(a_a’截面方向)，液態(tài)樣品干燥裝置100具有一第一基板21、一第二基板22、至少一間隔件24以及一能移除的夾持構(gòu)件26。
[0095]第一基板21具有一第一表面2101。在本實(shí)施例中，第一基板21具有一第一薄膜210及一第一基底部211。第一薄膜210沉積在第一基底部211上，并且第一薄膜210的表面即是第一表面2101。第一基板21的第一基底部211相對(duì)第一薄膜210的背面還設(shè)有第一觀測(cè)窗30。
[0096]更具體而言，第一觀測(cè)窗30的開(kāi)口 301，其底部視窗面積大約是1平方微米至1平方毫米。第一觀測(cè)窗30能通過(guò)微影與蝕刻工藝，再以圖案化的蝕刻阻擋層當(dāng)作罩幕(mask)，對(duì)第一基底部211進(jìn)行蝕刻工藝所獲得。蝕刻工藝?yán)缡菨袷轿g刻如利用氫氧化鉀蝕刻液對(duì)第一基底部211進(jìn)行非等向蝕刻至第一薄膜210，進(jìn)而獲得第一觀測(cè)窗30、或通過(guò)干式蝕刻例如以等離子蝕刻方式對(duì)第一基底部211進(jìn)行蝕刻至第一薄膜210，進(jìn)而獲得第一觀測(cè)窗30。前述制造方式是現(xiàn)有半導(dǎo)體工藝及微機(jī)電工藝技術(shù)，不再贅述。
[0097]在本實(shí)施例中，第一薄膜210沉積在第一基底部211的方式包括化學(xué)氣相沉積、酸液沖洗、表面材料沉積、聚合物沉積，其中，化學(xué)氣相沉積方式例如透等離子化學(xué)氣相沉積法(PECVD plasma enhanced chemical vapor deposit1n),此部分是現(xiàn)有半導(dǎo)體工藝及微機(jī)電工藝技術(shù)，不再贅述。
[0098]第一薄膜210的材料能選自硅、氮化硅、氧化硅、二氧化硅、氮氧化硅、碳、鉆石膜、石墨烯、碳化硅、氧化鋁、氮化鈦、氧化鈦、氮化碳或其組合的群組。此外，第一薄膜210要能讓電子顯微鏡的電子束穿透的特性，例如選用具有高電子穿透率的材料，又，其厚度h2能依設(shè)計(jì)更改，例如在本實(shí)施例中約是2納米至200納米，進(jìn)而能夠后續(xù)應(yīng)用在穿透式電子顯微鏡。前述是以硅晶圓工藝為例，但本發(fā)明亦能類推應(yīng)用在其他基底材料，惟需考慮薄膜的機(jī)械強(qiáng)度、致密性、透光性、電子穿透率、薄膜與基板的工藝整合度、殘余應(yīng)力、表面特性。
[0099]承前，本實(shí)例的第一薄膜210的表面即是第一表面2101，其能是親水性材料或斥水性材料。若選擇親水性材料則能增強(qiáng)吸附極性液態(tài)樣品的吸附力道。若選擇斥水性材料則能增強(qiáng)吸附非極性液態(tài)樣品的吸附力道。表面特性可以通過(guò)物理修飾例如紫外光臭氧修飾(UV ozone)或等離子修飾(plasma)或化學(xué)修飾如酸洗、蝕刻、陽(yáng)極處理、接官能基等方法修飾。在其他實(shí)施例，第一表面亦能是基底部的表面，容后敘述。
[0100]第一基底部211的材料例如是半導(dǎo)體材料、金屬氧化物材料。半導(dǎo)體材料例如是雙拋光或單拋光的單晶硅。金屬氧化物例如是氧化鋁。第一基底部211的厚度h4能依設(shè)計(jì)更改，例如應(yīng)用在穿透式電子顯微鏡則約能設(shè)計(jì)成0.2?0.8毫米。
[0101]第二基板22具有相對(duì)應(yīng)且面向第一表面2101的一第二表面2201。更具體而言，本實(shí)施例的第二基板22具有一第二薄膜220及一第二基底部221，其材料、設(shè)計(jì)及制備方式，以及第二薄膜220的厚度h3及第二基底部221的厚度h5，亦請(qǐng)參照第一薄膜210及第一基底部211，在此不再贅述。此外，第二薄膜220的表面即是第二表面2201且第一表面2101大致平行于第二表面2201。
[0102]本實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置100具有至少一間隔件24，在本實(shí)施例設(shè)計(jì)有二間隔件24。每一間隔件24是置放在第一基板21及第二基板22之間，進(jìn)而第一表面2101、第二表面2201及至少一間隔件24之間形成一樣品容納區(qū)34,用以容納一液態(tài)樣品8 (如圖3A所示)。更具體而言，本實(shí)例的間隔件24是由非粘著材料所構(gòu)成者例如是氧化硅、硅等材料。此外在本實(shí)施例的間隔件24呈墊片狀，其獨(dú)立能分離的設(shè)置在第一基板21或第二基板22其中之一上。在其他實(shí)施例中，間隔件24亦能是金屬，陶瓷、或高分子微納米顆粒、球體或柱體。間隔件24的高度hi是設(shè)計(jì)成足以產(chǎn)生類似毛細(xì)現(xiàn)象的吸附力的高度。在一實(shí)施例中，間隔件24的高度hi大致介于0.1微米至20微米之間，優(yōu)選地則設(shè)計(jì)成介于0.1微米至10微米之間。藉此，樣品容納區(qū)34的高度介于0.1微米至10微米，其優(yōu)點(diǎn)在于:能使部分液態(tài)樣品8中大于10微米的懸浮顆粒81被排除于樣品容納區(qū)34之外，例如可以應(yīng)用于血液中血球及血漿的分離觀察。間隔件24設(shè)置在第一基板21或第二基板22的方式例如是沉積生長(zhǎng)間隔件及/或蝕刻之后留下間隔件等方式或是通過(guò)灑球機(jī)將微納米顆粒的間隔件24灑布在第一基板21或第二基板22上。其他工藝?yán)缂{米壓印(nano imprint)、網(wǎng)印、轉(zhuǎn)印、噴墨等工藝亦皆可以應(yīng)用。此外，在本實(shí)施例是以二個(gè)墊片形態(tài)的間隔件24為例，但不限于此，在另一實(shí)施例亦能僅設(shè)置單一個(gè)間隔件24，換言之，只要能夠達(dá)到第一基板21及第_■基板22之間的樣品容納區(qū)34形成有一聞度而聞度足以讓液態(tài)樣品8通過(guò)如毛細(xì)現(xiàn)象的吸附力吸附至樣品容納區(qū)34內(nèi)，即達(dá)到間隔件24的基本效果。
[0103]能移除的夾持構(gòu)件26觸接第一基板21、第二基板22、或第一基板21及第二基板22，以致使第一基板21、第二基板22及至少一間隔件24暫時(shí)性地夾合固定。所述「觸接」能是直接觸接或間接觸接，以對(duì)第一基板21及第二基板22提供暫時(shí)性的夾合固定功能。在本實(shí)施例中，能移除的夾持構(gòu)件26具有一第一夾持部261及一第二夾持部262。第一夾持部261是一夾持臂并直接觸接第一基板21的第一基底部211相對(duì)第一表面2101的背面。第二夾持部262是一夾持臂并直接觸接第二基板22的第二基底部221相對(duì)第二表面2202的背面。由于間隔件24僅是置放在第一基板21及第二基板22之間，用以維持樣品容納區(qū)34的高度，間接提供毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生，并不將第一基板及第二基板相互接合或黏合。因此，通過(guò)能移除的夾持構(gòu)件26提供至少一夾持固定功能，在本實(shí)施例是通過(guò)第一夾持部261及一第二夾持部262分別提供夾持固定功能，將第一基板21、間隔件24、第二基板22相互暫時(shí)性的夾合。在其他實(shí)施例，夾持部不需要兩塊，亦能一體成型，例如C形彈簧(例如燕尾夾)，或是利用凹槽的夾持塊材，容后敘述。
[0104]基于上述，本發(fā)明提出應(yīng)用液態(tài)樣品干燥裝置100及其可能變化態(tài)樣的干燥樣本試片制備方法。請(qǐng)參照?qǐng)D3A至圖3C，其中，圖3A及圖3B分別是如圖2A的液態(tài)樣品干燥裝置100的b-b’截面方向剖視示意圖，圖3C是如圖2A的液態(tài)樣品干燥裝置100的a-a’截面方向剖視示意圖。
[0105]首先，如圖3A所示，獲得如第一實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置100或其可能的變化態(tài)樣。
[0106]接著，承圖3A所示，含有懸浮顆粒81的液態(tài)樣品8受到第一基板21及第二基板22及間隔件24所形成的毛細(xì)現(xiàn)象吸附至樣品容納區(qū)34內(nèi)。加強(qiáng)吸附效果的方式除了通過(guò)毛細(xì)現(xiàn)象外，亦能通過(guò)抽氣吸引或加壓注入等方式以利液態(tài)樣品干燥裝置100接收液態(tài)樣品8至樣品容納區(qū)34。
[0107]接著，如圖3B，干燥液態(tài)樣品8，以致使干燥的液態(tài)樣品8的一部分(即一部分的懸浮顆粒81)附著在一基板的一表面上，例如第一基板21的第一薄膜210的第一表面2101上，進(jìn)而形成如圖3D所示的干燥樣本試片100a。此外，干燥的液態(tài)樣品8的另一部分(即另一部分的懸浮顆粒81)則附著在第二基板22的第二薄膜220的第二表面2201上，進(jìn)而形成如圖3E的干燥樣本試片100b。其中，干燥的方式是自然蒸散、真空干燥、低濕環(huán)境干燥、加熱干燥、低溫干燥、氮?dú)猸h(huán)境干燥或鈍氣環(huán)境干燥。干燥的目的是去除液態(tài)樣品中蒸氣壓較高的成分(例如水分)，并且使樣品中其余成分貼附表面而不具流動(dòng)性，可以進(jìn)行上下表面的分離；干燥之后的樣品還是可能保有部分液態(tài)成分或性質(zhì)，例如蒸氣壓較低的大分子成分，或是吸附、嵌合或包覆在殘留顆粒物質(zhì)中的水分等等。蒸氣壓是指在一定溫度(譬如室溫)下的飽和蒸汽壓。
[0108]在干燥步驟之后，由于液態(tài)樣品干燥裝置100的間隔件24是置放在第一基板21及第二基板22之間并通過(guò)能移除的夾持構(gòu)件26才使液態(tài)樣品干燥裝置100暫時(shí)夾持固定。因此，接續(xù)如圖3C所示，移除夾持構(gòu)件26，進(jìn)而如圖3D所示的干燥樣本試片100a及如圖3E干燥樣本試片100b能夠受到分離力Y而被分離。移除夾持構(gòu)件26的方式例如切割裂制步驟，將干燥樣本試片100a或干燥樣本試片100b，從液態(tài)樣品干燥裝置100中切割分離。在本實(shí)施例中，間隔件24能遺留在第一基板21或第二基板22上?；谇笆?，本發(fā)明所述的「間隔件」是「維持液態(tài)樣品區(qū)的高度，而且至少一邊能被輕易分離的非粘著(non-bonding)的構(gòu)件」。間隔件能是片狀或柱狀等形狀。
[0109]通過(guò)液態(tài)樣品干燥裝置100以及利用液態(tài)樣品干燥裝置100而執(zhí)行的干燥樣本試片制備方法，因此獲得了如圖3D及圖3E所示的分離且無(wú)遮蔽的干燥樣本試片100a及干燥樣本試片100b。其中，如圖3D所示的干燥樣本試片100a包括干燥后液態(tài)樣品8的一部分及由第一薄膜210、第一基底部211及第一觀測(cè)窗30所構(gòu)成的第一基板21 (請(qǐng)同步參照?qǐng)D2A)。干燥后液態(tài)樣品的一部分是干燥后的部份懸浮顆粒81，其附著在第一基板21的第一薄膜210的第一表面2101上。由于液態(tài)樣品8的厚度受到了樣品容納區(qū)34的高度的限制，限制了懸浮顆粒81在干燥過(guò)程中移動(dòng)，并且部份懸浮顆粒81就近粘附在第一表面2101。因此，能夠解決公知如圖1A至圖1E的懸浮顆粒81因干燥而造成的聚集現(xiàn)象，達(dá)到部分懸浮顆粒81均勻的附著在第一基板21的第一表面210的效果，進(jìn)而維持原液態(tài)樣品8中的部分懸浮顆粒81分散分布狀態(tài)。
[0110]此外，由于分離且無(wú)遮蔽的干燥樣本試片100a整體厚度極小且在第一基板21上形成有第一觀測(cè)窗30。因此，干燥樣本試片100a除能應(yīng)用于如光學(xué)顯微鏡、掃描式電子顯微鏡等樣本試片厚度限制較低的顯微鏡90觀察外，亦能圖3D所示，干燥樣本試片100a還能置放在穿透式電子顯微鏡的電子槍91路徑之上，以達(dá)到電子束穿透干燥樣本試片100a，達(dá)到應(yīng)用于穿透式電子顯微鏡下觀察的效果。
[0111]再請(qǐng)參照?qǐng)D3E，分離且無(wú)遮蔽的干燥樣本試片100b包括干燥后液態(tài)樣品8的一部分及由第二薄膜220、第二基底部221所構(gòu)成的第二基板22 (請(qǐng)同步參照?qǐng)D2A)。干燥后液態(tài)樣品8的一部分是干燥后的部份懸浮顆粒81，其附著在第二基板22的第二薄膜220的第二表面2202上，其效果請(qǐng)參照分離且無(wú)遮蔽的干燥樣本試片100a，在此不贅述。
[0112]干燥樣本試片100b與干燥樣本試片100a的差異在于第二基基底部221未設(shè)有第二觀測(cè)窗。干燥樣本試片100b則可以應(yīng)用于如光學(xué)顯微鏡、掃描式電子顯微鏡等樣本厚度限制較低的顯微鏡90觀察，此外，亦能利用原子力顯微鏡99直接觀察。前述分離且無(wú)遮蔽的干燥樣本試片100a及干燥樣本試片100b相較于具有遮蔽的樣本試片還能夠減少吸收及散射(SCATTERING)的問(wèn)題。
[0113]本發(fā)明不限于第一實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置100及應(yīng)用液態(tài)樣品干燥裝置100而執(zhí)行的干燥樣本試片制備方法及其所制備而成的干燥樣本試片。換言之，只要在第一基板21及第二基板22之間通過(guò)間隔件24及其類似構(gòu)件暫時(shí)性地形成高度hl，且高度hi足以產(chǎn)生如毛細(xì)現(xiàn)象的吸附現(xiàn)象并使液態(tài)樣品8不產(chǎn)生干燥過(guò)程中的聚集現(xiàn)象。此外，通過(guò)夾持構(gòu)件26及其類似構(gòu)件，將第一基板21、第二基板22、間隔件24暫時(shí)夾持固定，以讓液態(tài)樣品干燥裝置最終能形成分離且無(wú)遮蔽的干燥樣本試片即達(dá)到本發(fā)明的基本概念。
[0114]請(qǐng)參照?qǐng)D4，是本發(fā)明第二實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置200立體示意圖。第二實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置200與第一實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置100的差異在于:
[0115]1.間隔件24是設(shè)置第一表面2101及第二表面2201之間。
[0116]2.第一基板21的第一基底部211背向第一薄膜210的位置還設(shè)有第一保護(hù)層212。第二基板22的第二基底部221背向第二薄膜220還設(shè)有第二保護(hù)層222。第一保護(hù)層212及第二保護(hù)層222的材料不限，只要能夠在提供夾持構(gòu)件26夾持時(shí)，提供保護(hù)第一基底部211及第二基底部22避免被破壞的效果即可。
[0117]3.液態(tài)樣品干燥裝置200的第一觀測(cè)窗30則是穿透第一保護(hù)層212及第一基底部211蝕刻至第一薄膜210停止。此外，樣品干燥裝置200的第二基板22還設(shè)有第二觀測(cè)窗32，穿透第二保護(hù)層222及第二基底部221并蝕刻至第二薄膜220停止。因此，液態(tài)樣品干燥裝置200執(zhí)行如第一實(shí)施例液態(tài)樣品干燥裝置100的干燥樣本試片制備方法所形成的干燥樣本試片均能適用于穿透式電子顯微鏡的應(yīng)用。此外，由于第一觀測(cè)窗30及第二觀測(cè)窗32相對(duì)應(yīng)，因此在執(zhí)行干燥樣本試片制備方法之前，亦能直接將含有液態(tài)樣品8的液態(tài)樣品干燥裝置200置放在顯微鏡90，特別是穿透式電子顯微鏡下觀察。藉此，使用者可以通過(guò)同一液態(tài)樣品干燥裝置達(dá)到干燥前液態(tài)樣品8的觀察，觀察方式能如中國(guó)臺(tái)灣專利第1330380號(hào)案所揭露內(nèi)容，并通過(guò)所述液態(tài)樣品干燥裝置的開(kāi)啟，達(dá)到觀察無(wú)遮蔽的干燥后均勻干燥樣本試片的效果。
[0118]再請(qǐng)參照?qǐng)D5A及圖5B。圖5A是本發(fā)明第三實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置立體示意圖。圖5B是基于圖5A所不實(shí)施例的a_a’截面方向的剖視不意圖。第三實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置300具有一第一基板21、一第二基板22、至少一間隔件24’及至少一接合件26’。第一基板21具有一第一表面2101。更具體而言，第一基板21具有一第一薄膜210及第一基底部211并設(shè)有第一觀測(cè)窗30，詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)參照第一實(shí)施例。
[0119]第二基板22具有相對(duì)應(yīng)第一表面2101的第二表面2201。更具體而言，第二基板22具有一第二薄膜220及一第二基底部221，詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)參照第一實(shí)施例。液態(tài)樣品干燥裝置300與液態(tài)樣品干燥裝置100的差異在于:
[0120]1.液態(tài)樣品干燥裝置300設(shè)有多個(gè)小面積的間隔件24’,間隔設(shè)置在第一基板21及第二基板22之間。間隔件24’如間隔件24，差異僅在形狀構(gòu)造不同，其形成方式、材料等請(qǐng)參照第一實(shí)施例的間隔件24。換言之，間隔件能是開(kāi)放式例如間隔件24’，因此間隔件之間的區(qū)域亦屬于樣品容納區(qū)34的范圍。間隔件亦能是封閉式例如第一實(shí)施例的二間隔件24。封閉式的間隔件雖或有空隙，但是可以與樣品容納區(qū)34形成區(qū)隔，甚或間隔件所形成樣品容納區(qū)34外的空間，可以保持空氣。此外，當(dāng)樣品容納區(qū)34的開(kāi)口被封閉時(shí)，提供液態(tài)樣品81的壓力平衡緩沖作用。從應(yīng)用面而言，間隔件24所形成的樣品容納區(qū)34的開(kāi)口亦能先以封閉，并進(jìn)入電顯觀察處理(例如電子束還原金屬離子，直寫圖案)，然后再打開(kāi)，將處理過(guò)的樣品外露，進(jìn)行下一步的處理或分析，例如用探針做電性量測(cè)，或利用聚焦離子束(Focused 1n Beam, FIB)顯微機(jī)臺(tái)做后續(xù)電性連接。
[0121]2.液態(tài)樣品干燥裝置300設(shè)有至少一接合件26’，附圖揭示二接合件26’，接合固定在第一基板21及第二基板22之間。接合件26’提供了類似于夾持構(gòu)件26的夾持固定功能。接合件26’的材料是粘著材料例如含有環(huán)氧樹(shù)脂、紫外光膠或硅膠材料等任意接合材料，在其他實(shí)施例中，例如是將娃與娃氧化物之間的陽(yáng)極接合(anodic bonding)、金屬或合金之間的熔接焊接或是直接鍵結(jié)接合、金屬與半導(dǎo)體之間的鍵結(jié)接合、玻璃膠(glassfrit)融接等方式，以獲得粘著效果，將第一基板21及第二基板22相互粘著固定。接合件26’亦能利用如網(wǎng)印及框膠等涂布方式附著在第一基板21及第二基板22之間。上述晶圓(圓片)級(jí)的接合方式是微機(jī)電系統(tǒng)工藝所熟知，在此不再贅述。
[0122]3.第一基板21在接合件26’之內(nèi)設(shè)有至少一切割裂制區(qū)，切割裂制區(qū)是垂直延伸在樣品容納區(qū)34及接合件26’之間。需注意「垂直延伸」是指沿基板厚度h4或h5 (或深度d)的方向延伸。例如本實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置300的第一基板21的第一基底部211相對(duì)應(yīng)第一薄膜210的背面設(shè)有第一切割裂制區(qū)40、40’。第二基板22的第二基底部220相對(duì)應(yīng)第二薄膜221的背面設(shè)有第二切割裂制區(qū)42、42’。第一切割裂制區(qū)40、40’及第二切割裂制區(qū)42、42’分別是凹槽構(gòu)造，以下僅以第一切割裂制區(qū)40及第二切割裂制區(qū)42說(shuō)明。第一切割裂制區(qū)40及第二切割裂制區(qū)42是垂直延伸位在樣品容納區(qū)34及至少一接合件26’之間，其制備方式能通過(guò)如第一觀測(cè)窗30的制備方式,惟差異在于第一切割裂制區(qū)40及第二切割裂制區(qū)42的深度d小于第一觀測(cè)窗30或第二觀測(cè)窗32的深度(即是第一基底部211的厚度h4或第二基底部221的厚度h5)。深度d的制備方式例如通過(guò)氫氧化鉀濕式蝕刻的方式控制第一切割裂制區(qū)40及第二切割裂制區(qū)42的開(kāi)口設(shè)計(jì)成小于開(kāi)口 301的寬度W，進(jìn)而控制深度d。
[0123]在另一實(shí)施例中，切割裂制區(qū)亦能通過(guò)如美國(guó)專利US6992026所發(fā)展的隱形激光切割技術(shù)所制得，將晶體內(nèi)部做適度的弱化，在需要移除接合件26’或如第一實(shí)施例的夾持構(gòu)件26時(shí)，施加應(yīng)力使其分離。在其他實(shí)施例中，切割裂制區(qū)亦能通過(guò)干蝕刻，刀輪或激光做「部分深度」(half-cut)的切割。
[0124]設(shè)有切割裂制區(qū)的液態(tài)樣品干燥裝置的優(yōu)點(diǎn)在于:只要從切割裂制區(qū)折斷或切除，即能移除接合件26’。此時(shí)，由于間隔件24’僅提供了間隔效果并未將第一基板21及第二基板22相互黏合。因此，即能獲得分離且無(wú)遮蔽的第一基板21或第二基板22。
[0125]更具體而言。請(qǐng)參照?qǐng)D6A至圖6D，分別是第三實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置300所執(zhí)行的干燥樣本試片制備方法的步驟剖視示意圖。其中，圖6A及圖6B是如圖5A所示的液態(tài)樣品干燥裝置300的b-b’截面方向部分剖視示意圖。圖6C及圖6D是如圖5A所示的液態(tài)樣品干燥裝置300的a-a’截面方向部分剖視示意圖。
[0126]首先，如圖6A，獲得液態(tài)樣品干燥裝置300或可能的態(tài)樣。接著，請(qǐng)參照第一實(shí)施例說(shuō)明，提供液態(tài)樣品8，通過(guò)間隔件24’于第一基板21與第二基板22所形成的吸附力，將液態(tài)樣品8接收至樣品容納區(qū)34。
[0127]接著，如圖6B所示，干燥液態(tài)樣品8，以致使干燥后的液態(tài)樣品8的一部分附著在一基板的表面上例如第一基板21的第一表面2101上，進(jìn)而形成如圖6E所述的干燥樣本試片300a。或如干燥后的液態(tài)樣品8的一部分附著在第二基板22的第二表面2201上，進(jìn)而形成如圖6F所示的干燥樣本試片300b。詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)參照第一實(shí)施例的干燥液態(tài)樣品8步驟。
[0128]類似第一實(shí)施例，在干燥步驟之后，由于液態(tài)樣品干燥裝置300的間隔件24’是置放在第一基板21及第二基板22之間并通過(guò)接合件26’才使液態(tài)樣品干燥裝置300夾持固定。因此，接著如圖6C及圖6D所示，移除至少一接合件26’，以獲得如圖6E及圖6F所示的分離且非遮蔽的干燥樣本試片300a及干燥樣本試片300b。更具體而言，在第三實(shí)施例由于是設(shè)置有兩端的第一切割裂制區(qū)40、第一切割裂制區(qū)40’以及相對(duì)應(yīng)的第二切割裂制區(qū)42及第二切割裂制區(qū)42’。因此，先如圖6C所示，使用者能沿著第一切割裂制區(qū)40’及第二切割裂制區(qū)42’將第一基板21及第二基板22的一部分折斷，移除一端的接合件26’。接著如圖6D所示，沿著第一切割裂制區(qū)40及第二切割裂制區(qū)42將第一基板21及第二基板22的另一部分折斷，進(jìn)而移除另一端的接合件26’。在其他實(shí)施例亦能沿第一切割裂制區(qū)40及第二切割裂制區(qū)42通過(guò)激光切割、刀輪切除方式移除接合件26’。藉此，獲得分離且無(wú)遮蔽的干燥樣本試片300a及干燥樣本試片300b。
[0129]在本實(shí)施例中，間隔件24’是接合固定在第二基板22的第二基底部221上，在另一實(shí)施例亦能設(shè)計(jì)成接合固定在第一基板21的第一基底部211。在本實(shí)施例中，后續(xù)亦能如圖6F所示將間隔件24’移除。
[0130]請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D6E及圖6F，通過(guò)上述的第三實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置300所執(zhí)行的干燥樣本試片制備方法，即能獲得如圖6E的干燥樣本試片300a及如圖6F干燥樣本試片300b。干燥樣本試片300a及干燥樣本試片300b的構(gòu)造大致類同第一實(shí)施例液態(tài)樣品干燥裝置100所制備而成的干燥樣本試片100a及干燥樣本試片100b，請(qǐng)參照第一實(shí)施例的說(shuō)明。
[0131]請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D5A、圖6C及圖6D。在另一實(shí)施例中，亦能將液態(tài)樣品干燥裝置300設(shè)計(jì)成僅設(shè)置含有如圖5A右邊及圖6C所示單邊的間隔件24’及接合件26’。因此，使用者僅需沿第一切割裂制區(qū)40及第二切割裂制區(qū)42施加應(yīng)力例如折斷第一基板21及第二基板22的一部分，即能移除單邊的接合件26’，進(jìn)而獲得如6E圖及圖6F的干燥樣本試片300a及干燥樣本試片300b。當(dāng)然亦能沿第一切割裂制區(qū)40及第二切割裂制區(qū)42通過(guò)激光切割、刀輪切除方式直接切除接合件26’。
[0132]從另一角度而言，請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D5A及圖5B，在又另一實(shí)施例中，液態(tài)樣品干燥裝置300亦能不設(shè)計(jì)第一切割裂制區(qū)40、40’，及第二切割裂制區(qū)42、42’。因此，在執(zhí)行干燥樣本試片制備方法時(shí)，移除接合件26’的方式則直接能通過(guò)激光切割、刀輪切除或研磨移除方式移除。
[0133]再?gòu)牧硪唤嵌榷?請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D5A及圖5B，液態(tài)樣品干燥裝置300亦能不設(shè)有間隔件24’，而是使接合件26’同時(shí)具備夾持構(gòu)件26及間隔件24’的效果。換言之，接合件26’接合固定在第一基板21及第二基板22之間，進(jìn)而第一表面210、第二表面220及接合件26’之間形成一樣品容納區(qū)34。接合件26’的高度是設(shè)計(jì)成如間隔件24或間隔件24’的高度hl，進(jìn)而樣品容納區(qū)34的高度介于0.1微米至10微米，以達(dá)到毛細(xì)現(xiàn)象的作用且其材料是粘著性的材料如硅膠，以達(dá)到如夾持構(gòu)件26的暫時(shí)夾持固定的效果。此外，由于設(shè)有第一切割裂制區(qū)及第二切割裂制區(qū)，因此，接合件26’能暫時(shí)性地將第一基板21及第二基板22夾合固定。使用者如欲獲得分離且無(wú)遮蔽的如圖6E及圖6F的干燥樣本試片300a及干燥樣本試片300b，只需沿第一切割裂制區(qū)及第二切割裂制區(qū)折斷第一基板21及第二基板22的一部分即可。此外，在另一實(shí)施例，亦能設(shè)有間隔件24’，其目的除了亦能如接合件26’提供形成毛細(xì)現(xiàn)象的高度hi之外，高度hi亦能避免第一表面2101及第二表面2201接觸。因此，當(dāng)使用者需移除接合件26’時(shí)，通過(guò)間隔件24’保護(hù)樣品容納區(qū)34維持穩(wěn)固的狀態(tài)，避免第一表面210及第二表面220接觸，達(dá)到保護(hù)干燥樣本試片的效果。
[0134]本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D7，圖7是本發(fā)明第四實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置400立體示意圖。液態(tài)樣品干燥裝置400與液態(tài)樣品干燥裝置300的差異在于:液態(tài)樣品干燥裝置400的第二基板22還設(shè)有如第二實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置200的第二觀測(cè)窗32，其穿透第二基底部221并至第二表面2201停止。第二觀測(cè)窗32的制備方式、開(kāi)口大小請(qǐng)參照第一觀測(cè)窗30。液態(tài)樣品干燥裝置400執(zhí)行如第三實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置300的干燥樣本試片制備方法進(jìn)而形成的均勻干燥樣本試片則能適用于穿透式電子顯微鏡的應(yīng)用。此外，由于第一觀測(cè)窗30及第二觀測(cè)窗32相對(duì)應(yīng)，因此在執(zhí)行干燥樣本試片制備方法之前，亦能直接將含有液態(tài)樣品8的液態(tài)樣品干燥裝置400置放在顯微鏡90下觀察，特別是穿透式電子顯微鏡觀察。藉此，使用者可以通過(guò)同一液態(tài)樣品干燥裝置達(dá)到干燥前液態(tài)樣品8的觀察，并通過(guò)所述液態(tài)樣品干燥裝置的開(kāi)啟，達(dá)到觀察干燥后均勻干燥無(wú)遮蔽的樣本試片的效果。
[0135]在上述第一實(shí)施例至第四實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置中，第一基板21或是第二基板22是呈平面型態(tài)，且間隔件24、間隔件24’或是具有間隔件功能的接合件26’是獨(dú)立構(gòu)件并凸設(shè)在第一基板21或是第二基板22上。本發(fā)明不限于此，請(qǐng)參照?qǐng)D8A至圖8C，分別是本發(fā)明間隔件或具有間隔件功能的接合件的多種實(shí)施態(tài)樣的剖視示意圖，能應(yīng)用于其前述實(shí)施例中。
[0136]如圖8A所示，其中，第二基板21的第二基底部221設(shè)有一凹槽36。凹槽36能通過(guò)蝕刻工藝制備而得，不再贅述。第二薄膜220則沉積在凹槽36的底表面，第二薄膜的表面即是第二表面2201。在另一實(shí)施例，凹槽36的底表面即是第二表面。而至少一間隔件24則定義是凹槽36的側(cè)壁。藉此，樣品容納區(qū)34則被定義位在凹槽36之內(nèi)。
[0137]又如圖8B所示，圖8B與圖8A的差異在于:第二基板22的第二基底部221先形成凹槽36，再額外設(shè)置獨(dú)立式的間隔件24在凹槽36旁例如微納米顆粒等。藉此，樣品容納區(qū)34包含了間隔件24及凹槽36所形成的空間。
[0138]再請(qǐng)參照?qǐng)D8C，其中，第二基板21的第二基底部221設(shè)有一凹槽36。第二表面220則沉積在凹槽36的底表面。間隔件24’及接合件26’則設(shè)置在凹槽36旁。藉此，樣品容納區(qū)34包含了間隔件24’、接合件26’及凹槽36所形成的空間。
[0139]承前實(shí)施例的態(tài)樣，間隔件24、間隔件24’或接合件26’的制作方式，可以蝕刻基板的方式形成，將基板如第一基板21或第二基板21蝕刻一凹槽36,以形成樣品容納區(qū)34。樣品容納區(qū)34旁邊的未蝕刻的區(qū)域，就能當(dāng)作間隔件24、24’或接合件26’。間隔件24、24’可能面積小，表面不與對(duì)面的基板形成接合，而接合件26’則與對(duì)面基板接合，這可以利用不同的表面高度或材料達(dá)成。譬如間隔件24的表面若為硅，可能不易與硅直接形成接合。反之，接合件26’的表面可以是娃氧化物，則能利用公知的陽(yáng)極件合法(anodic bonding)技術(shù)接合，或者例如間隔件24’的表面高度較接合件26’的表面高度略低，不直接接觸對(duì)面基板，則不會(huì)形成接合。
[0140]請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D9,是間隔件的另一實(shí)施態(tài)樣。其中，第一基板21具有一第一表面2111，其是直接是第一基底部211的表面的一部分。第二基板22具有一相對(duì)應(yīng)且面向第一表面2111的一第二表面2211。第二表面2211即是第二基底部221的表面的一部分。前述表面修飾方式如第一表面2101及第二表面2201。第一基底部211上形成有至少一間隔件，如圖標(biāo)示一第一間隔件24a及一第一間隔件24b，分別是柱狀凸塊及C型凸塊。第二基底部221上形成有至少一間隔件，如圖標(biāo)示一第二間隔件24c及一第二間隔件24d，分別是柱狀凸塊及C型凸塊。當(dāng)?shù)谝换?1如箭頭方向翻面與第二基板對(duì)合時(shí)，第一表面2111相對(duì)應(yīng)且大致平行在第二表面2211，此外，第一間隔件24a與第二間隔件24d恰好彼此耦合但不重疊。第一間隔件24b與第二間隔件24c恰好彼此耦合但不重疊。藉此，降低了第一基板21及第二基板22平行位移空間。
[0141]再請(qǐng)參照?qǐng)D10，本實(shí)施例的第一切割裂制區(qū)及第二切割裂制區(qū)(附圖僅標(biāo)示第一切割裂制區(qū)40、40’ )亦能通過(guò)如激光、刀輪、隱型激光方式等分切割以形成如圖10所示的單一直線凹痕的型態(tài)。
[0142]再請(qǐng)參照?qǐng)D11，其揭示了另一種能移除的夾持構(gòu)件26的態(tài)樣。夾持構(gòu)件26具有第一夾持部261及第二夾持部262，其分別是平臺(tái)結(jié)構(gòu)。通過(guò)夾持構(gòu)件26使第一夾持部261提供夾持固定功能壓抵第一基板21的第一基底部211，進(jìn)而使第一基板21、第二基板221及間隔件24暫時(shí)性的夾合固定。
[0143]雖然在前述實(shí)施例的液態(tài)樣品干燥裝置是以設(shè)計(jì)成能夠后續(xù)應(yīng)用于穿透式電子顯微鏡為例，但本發(fā)明的液態(tài)樣品干燥裝置亦能依設(shè)計(jì)應(yīng)用于如原子力顯微鏡、掃描式電子顯微鏡如EDX或光學(xué)顯微鏡等顯微鏡。
[0144]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，包括: 二基板，每一所述基板具有一表面，所述二表面相對(duì)設(shè)置； 至少一間隔件，置放在所述二基板之間，以致使所述二表面之間形成一樣品容納區(qū)，用以容納一液態(tài)樣品；以及 一夾持構(gòu)件，觸接所述二基板，以致使所述二基板及所述間隔件暫時(shí)性地夾合固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，所述基板設(shè)有一凹槽，所述表面是所述凹槽的底表面，而所述間隔件則是所述凹槽的側(cè)壁，所述樣品容納區(qū)位在所述凹槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，所述間隔件接合固定在所述二基板其中之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，所述樣品容納區(qū)的高度介于0.1微米至10微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，所述基板內(nèi)設(shè)有一觀測(cè)窗。
6.一種液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，包括: 二基板，每一所述基板具有一表面，所述二表面相對(duì)設(shè)置；以及至少一接合件，接合固定在所述二基板之間，進(jìn)而所述二表面之間形成一樣品容納區(qū)；其中，所述基板設(shè)有至少一切割裂制區(qū)，所述切割裂制區(qū)是延伸于所述基板厚度方向，并位在所述樣品容納區(qū)及所述接合件之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，包括至少一間隔件，所述間隔件置放在所述二基板之間，且所述間隔件與所述樣品容納區(qū)位在所述切割裂制區(qū)的同側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，所述間隔件接合固定在所述二基板其中之一。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，所述基板設(shè)有一凹槽，所述表面是所述凹槽的底表面，而所述間隔件則是所述凹槽的側(cè)壁，所述樣品容納區(qū)位在所述凹槽內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，所述基板內(nèi)設(shè)有一觀測(cè)窗。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，所述樣品容納區(qū)的高度介于0.1微米至10微米。
12.一種液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，包括: 二基板，每一所述基板具有一表面，所述二表面相對(duì)設(shè)置； 至少一接合件，接合固定在所述二基板之間，進(jìn)而所述二表面及所述至少一接合件之間形成一樣品容納區(qū)，用以容納一液態(tài)樣品；以及至少一間隔件，置放在所述二基板之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，所述間隔件與所述樣品容納區(qū)位在所述至少一接合件的同一側(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，所述基板設(shè)有一凹槽，所述表面是所述凹槽的底表面，而所述間隔件則是所述凹槽的側(cè)壁，所述樣品容納區(qū)位在所述凹槽內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，所述間隔件接合固定在所述二基板其中之一。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，所述樣品容納區(qū)的高度介于0.1微米至10微米。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液態(tài)樣品干燥裝置，其特征在于，所述基板內(nèi)設(shè)有一觀測(cè)窗。
18.—種干燥樣本試片制備方法，其特征在于，包括下述步驟: 獲得一如權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的液態(tài)樣品干燥裝置； 接收一液態(tài)樣品至所述樣品容納區(qū)； 干燥所述液態(tài)樣品，以致使干燥后的所述液態(tài)樣品的一部分附著在一基板的一表面，進(jìn)而形成一干燥樣本試片；以及 移除所述夾持構(gòu)件，以獲得分離的所述干燥樣本試片。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的干燥樣本試片制備方法，其特征在于，所述移除所述夾持構(gòu)件的步驟還具有一切割裂制步驟，將所述干燥樣本試片從所述液態(tài)樣品干燥裝置切割分離。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的干燥樣本試片制備方法，其特征在于，所述干燥所述液態(tài)樣品的方式選擇是一自然蒸散、一真空干燥、一低濕環(huán)境干燥、一加熱干燥、一低溫干燥、一氮?dú)猸h(huán)境干燥及一鈍氣環(huán)境干燥其中之一或其組合。
21.一種根據(jù)權(quán)利要求18所述的干燥樣本試片制備方法所制得的干燥樣本試片，其特征在于，包括所述干燥后所述液態(tài)樣品的一部分及所述基板，所述干燥后所述液態(tài)樣品的一部分附著在所述基板的所述表面上。
22.—種干燥樣本試片制備方法，其特征在于，包括下述步驟: 獲得一如權(quán)利要求6至11任意一項(xiàng)所述的液態(tài)樣品干燥裝置； 接收一液態(tài)樣品至所述樣品容納區(qū)； 干燥所述液態(tài)樣品，以致使干燥后的所述液態(tài)樣品的一部分附著在一基板的一表面上，進(jìn)而形成一干燥樣本試片；以及 沿一切割裂制區(qū)切割或折裂所述基板的一部分，以致使移除所述接合件，進(jìn)而獲得分離的所述干燥樣本試片。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的干燥樣本試片制備方法，其特征在于，所述干燥所述液態(tài)樣品的方式選擇是一自然蒸散、一真空干燥、一低濕環(huán)境干燥、一加熱干燥、一低溫干燥、一氮?dú)猸h(huán)境干燥及一鈍氣環(huán)境干燥其中之一或其組合。
24.一種根據(jù)權(quán)利要求22所述的干燥樣本試片制備方法所制得的干燥樣本試片，其特征在于，包括所述干燥后所述液態(tài)樣品的一部分及所述基板，所述干燥后所述液態(tài)樣品的一部分附著在所述基板的所述表面上。
25.—種干燥樣本試片制備方法，其特征在于，包括下述步驟: 獲得一如權(quán)利要求12至17任意一項(xiàng)所述的液態(tài)樣品干燥裝置； 接收一液態(tài)樣品至所述樣品容納區(qū)； 干燥所述液態(tài)樣品，以致使干燥后的所述液態(tài)樣品的一部分附著在至少一基板的一表面上，進(jìn)而形成至少一干燥樣本試片；以及 移除所述至少一接合件，以獲得分離的所述干燥樣本試片。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的干燥樣本試片制備方法，其特征在于，所述干燥所述液態(tài)樣品的方式選擇是一自然蒸散、一真空干燥、一低濕環(huán)境干燥、一加熱干燥、一低溫干燥、一氮?dú)猸h(huán)境干燥及一鈍氣環(huán)境干燥其中之一或其組合。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的干燥樣本試片制備方法，其特征在于，所述移除所述至少一接合件的方式選擇是通過(guò)施加應(yīng)力、激光切割、刀輪切除、研磨移除及激光隱形切割其中之一或其組合，以折裂或切斷具有所述接合件的所述基板的部分。
28.一種根據(jù)權(quán)利要求25所述的干燥樣本試片制備方法所制得的干燥樣本試片，其特征在于，包括所述干燥后所述液態(tài)樣品的一部分及所述基板，所述干燥后所述液態(tài)樣品的一部分附著在所述基板的所述表面上。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK104297025SQ201410457814
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
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