样本收集元件及其制作方法和样本收集元件阵列技术

本发明专利技术公开了一种样本收集元件及其制作方法和样本收集元件阵列。样本收集元件包括两基板以及一间隔件。各基板具有第一表面以及第二表面，且两基板的第一表面相对设置。间隔件配置于两第一表面之间，用以连接并固定所述两基板，以在两基板之间形成样本容纳空间。此外，各基板包括第一弱化结构，其位于样本容纳空间的外围并且外露于第一表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种样本收集元件，且特别是有关于一种可用于显微镜观察的样本收集元件及其制作方法和样本收集元件阵列。
技术介绍
随着显微观察技术的发展，各种类型的显微镜，例如光学显微镜(OpticalMicroscope)、原子力显微镜(AtomicForceMicroscope,AFM)、电子显微镜如穿透式电子显微镜(TransmissionElectronMicroscope,TEM)、扫描式电子显微镜(ScanningElectronMicroscope,SEM)等，因应而生。此外，不同类型的显微镜需要不同类型的样本试片，例如液态样本试片、干燥样本试片等。然而，现有技术在将含有悬浮颗粒的液态样本制备成干燥样本试片时，由于液态样本受表面张力影响，悬浮颗粒所受到的外界作用力不平衡，导致悬浮颗粒在干燥过程中流动聚集，而在干燥后形成聚集团。此聚集现象将影响使用显微镜观察干燥样本试片时的判读结果。另，美国专利公开号US2014/0007709A1揭露一种干燥液态样本装置及方法，但是其所揭露的干燥液态样本装置包含上下两片基板并且两片基板无法轻易开启，导致无法让观测仪器近距离接近基板的表面。因此，前述的干燥液态样本的装置仅能应用于特定显微镜例如是电子显微镜。然而，例如原子力显微镜，需要将探针头近距离接近干燥样本至纳米等级的距离，将无法使用此干燥液态样本的装置。
技术实现思路
本专利技术提供一种样本收集元件，能有效排除因液体表面张力所造成的聚集现象，以提供均匀的干燥样本试片。本专利技术提供一种可轻易开启的样本收集元件，能将干燥后的样本外露于试片表面，以提供无遮蔽的干燥样本试片，大幅增加试片的适用分析观测范围。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种样本收集元件，其包括两基板以及一间隔件。各基板具有第一表面以及第二表面，且两基板的第一表面相对设置。间隔件配置于两第一表面之间，用以连接并固定所述两基板，以在两基板之间形成样本容纳空间。此外，各基板包括第一弱化结构，其位于样本容纳空间的外围并且外露于第一表面。在本专利技术的一实施例中，所述第一弱化结构包括第一表面上的凹陷(depression)。在本专利技术的一实施例中，所述第一弱化结构包括对基板进行局部改质所形成的改质材料。在本专利技术的一实施例中，所述第一弱化结构包括相对的两条状结构或沿相对的两条状路径分布的多个块状结构。在本专利技术的一实施例中，各基板进一步包括第二弱化结构。第二弱化结构外露于第二表面，且第一弱化结构与第二弱化结构在基板的厚度方向上相互对齐。在本专利技术的一实施例中，所述第二弱化结构包括第二表面上的凹陷。在本专利技术的一实施例中，所述第二弱化结构包括相对的两条状结构或沿相对的两条状路径分布的多个块状结构。在本专利技术的一实施例中，第一弱化结构的底部与第二弱化结构的底部相距第一距离，且所述第一距离小于或等于各该基板厚度的三分之二。在本专利技术的一实施例中，各基板进一步包括凹槽(cavity)。所述凹槽位于第一表面，并且位于样本容纳空间内。第一弱化结构位于凹槽之外。在本专利技术的一实施例中，各基板进一步包括观测窗，其位于第二表面，并且对应于样本容纳空间。本专利技术提供一种样本收集元件阵列，可被分离为多个前述的样本收集元件。本专利技术的样本收集元件阵列包括多个前述的样本收集元件，其中所述多个样本收集元件呈阵列排列且相互连接，并且通过多个切割道来定义。换言之，在沿切割道来切割样本收集元件阵列之后，可以得到相互分离的所述多个样本收集元件。在本专利技术的一实施例中，各基板进一步包括第三弱化结构。第三弱化结构位于切割道上，并且外露于第一表面。在本专利技术的一实施例中，所述第三弱化结构包括第一表面上的凹陷(depression)。在本专利技术的一实施例中，所述第三弱化结构包括对基板进行局部改质所形成的改质材料。在本专利技术的一实施例中，所述第三弱化结构包括一网格状结构或沿切割道分布的多个块状结构。在本专利技术的一实施例中，各基板进一步包括第四弱化结构，其位于切割道上并且外露于第二表面。在本专利技术的一实施例中，所述第四弱化结构包括第二表面上的凹陷。在本专利技术的一实施例中，所述第四弱化结构包括一网格状结构或沿切割道分布的多个块状结构。在本专利技术的一实施例中，第三弱化结构的底部与第四弱化结构的底部相距第二距离，且所述第二距离小于或等于各该基板厚度的二分之一在本专利技术的一实施例中，第一弱化结构的深度实质上等于第三弱化结构的深度。本专利技术还提出一种用以制作前述样本收集元件的制作方法。首先，在一半导体基材相对的第一表面以及第二表面上分别形成绝缘层。接着，移除位于第一表面外围的绝缘层，并且在暴露的第一表面上形成接合层。之后，图案化第一表面以及第二表面上的绝缘层，其中第一表面上的绝缘层暴露出第一表面的局部区域，而第二表面上的绝缘层暴露出第二表面的局部区域。接着，在第一表面被绝缘层暴露的局部区域内形成第一弱化结构。之后，在另一半导体基材上重复前述步骤。并且，将所述两半导体基材通过各自的接合层相对接合，其中所述两接合层形成间隔物，用以连接并固定所述两半导体基材，且所述两半导体基材以及间隙物之间形成样本容纳空间。在本专利技术的一实施例中，所述样本收集元件的制作方法进一步包括在各半导体基材的第二表面被绝缘层暴露的局部区域内形成第二弱化结构，且第二弱化结构的位置对应于第一弱化结构的位置。在本专利技术的一实施例中，前述形成第二弱化结构的方法包括湿式蚀刻。在本专利技术的一实施例中，所述样本收集元件的制作方法更包括在各半导体基材的第二表面被绝缘层暴露的局部区域内形成观测窗，且观测窗穿透半导体基材并且暴露第一表面上的绝缘层。在本专利技术的一实施例中，在半导体基材上形成绝缘层的方法包括进行化学气相沉积。在本专利技术的一实施例中，在半导体基材上形成接合层的方法包括进行沉积或氧化制程。在本专利技术的一实施例中，形成第一弱化结构的方法包括通过第一表面上的绝缘层或在绝缘层上涂布光阻并定义图形，以作为罩幕来蚀刻半导体基材。在本专利技术的一实施例中，蚀刻半导体基材的方法包括干式蚀刻。在本专利技术的一实施例中，接合所述两半导体基材的方法包括阳极接合或高温扩散接合。本专利技术的样本收集元件通过间隔件来固定两基板，并在两基板之间提供适当的高度，让液态样本能通过例如毛细现象等吸附作用被保留于样本容纳空间内，并且维持均匀的厚度。如此，可有效抑制液态样本在干燥过程中的流动，避免悬浮颗粒的聚集现象，使悬浮颗粒在干燥过程中大致保持原有的分布与特性。此外，本专利技术在对应于样本容纳空间外围，且对应于间隔件之外的位置上形成弱化结构，特别是暴露于基板的第一表面的弱化结构，以在液态样本被干燥后通过对弱化结构施力等方式来分离弱化结构两侧的基板的不同部分，开启样本收集元件，形成干燥样本外露的试片。此无遮蔽的干燥样本试片具有广泛的应用范围，可适用于各类型的显微观测技术，除了电子显微镜之外，还可适用于例如原子力显微镜、基质辅助激光解吸质谱分析(MALDI-TOF-MS)、甚至电性测试的探针接触等分析方法。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1A为依照本专利技术之一实施例的一种样本收集元件的立体图。图1B为图1A所示样本收集元件沿A-A’面的剖面图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种样本收集元件，其特征在于，该样本收集元件包括：两基板，各该基板具有第一表面以及第二表面，且该两第一表面相对设置；以及一间隔件，配置于该两第一表面之间，用以连接并固定该两基板，以在该两基板之间形成样本容纳空间，各该基板包括第一弱化结构，该第一弱化结构位于该样本容纳空间的外围并且外露于该第一表面。

【技术特征摘要】
2015.06.26 TW 1041207571.一种样本收集元件，其特征在于，该样本收集元件包括：两基板，各该基板具有第一表面以及第二表面，且该两第一表面相对设置；以及一间隔件，配置于该两第一表面之间，用以连接并固定该两基板，以在该两基板之间形成样本容纳空间，各该基板包括第一弱化结构，该第一弱化结构位于该样本容纳空间的外围并且外露于该第一表面。2.如权利要求1所述的样本收集元件，其特征在于，该第一弱化结构包括该第一表面上的凹陷。3.如权利要求1所述的样本收集元件，其特征在于，该第一弱化结构包括对该基板进行局部改质所形成的改质材料。4.如权利要求1所述的样本收集元件，其特征在于，该第一弱化结构包括相对的两条状结构或沿相对的两条状路径分布的多个块状结构。5.如权利要求1所述的样本收集元件，其特征在于，各该基板进一步包括第二弱化结构，该第二弱化结构外露于该第二表面，且该第一弱化结构与该第二弱化结构在该基板的厚度方向上相互对齐。6.如权利要求5所述的样本收集元件，其特征在于，该第二弱化结构包括该第二表面上的凹陷。7.如权利要求5所述的样本收集元件，其特征在于，该第二弱化结构包括相对的两条状结构或沿相对的两条状路径分布的多个块状结构。8.如权利要求5所述的样本收集元件，其特征在于，该第一弱化结构的底部与该第二弱化结构的底部相距第一距离，且所述第一距离小于或等于各该基板厚度的三分之二。9.如权利要求1所述的样本收集元件，其特征在于，各该基板进一步包括凹槽，该凹槽位于该第一表面，并且位于该样本容纳空间内，该第一弱化结构位于该凹槽之外。10.如权利要求1所述的样本收集元件，其特征在于，各该基板进一步包括观测窗，该观测窗位于该第二表面，并且对应于该样本容纳空
\t间。11.一种样本收集元件阵列，其特征在于，该样本收集元件阵列包括多个如权利要求1～10项中任一项所述的样本收集元件，其中这些样本收集元件呈阵列排列且相互连接，并且通过多个切割道来定义。12.如权利要求11所述的样本收集元件阵列，其特征在于，各该基板进一步包括第三弱化结构，该第三弱化结构位于这些切割道上，并且外露于该第一表面。13.如权利要求12所述的样本收集元件阵列，其特征在于，该第三弱化结构包括该第一表面上的凹陷。14.如权利要求12所述的样本收集元件阵列，其特征在于，该第三弱化结构包括对该基板进行局部改质所形成的改质材料。15.如权利要求12所述的样本收集元件阵列，其特征在于，该第三弱化结构包括一网格状结构或沿这些切割道分布的多个块状结构。16.如权利要求12所述的样本收集元件阵列，其特征在于，各该基板进一步包括第四弱化结构，该第四弱化结构位于这些切...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平，陈弘仁，
申请(专利权)人：合康生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71