[發明專利]用于TEM構效關聯間接原位表征的芯片及其制作方法

有效

• 申請號: 201910067908.7
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109682710B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 李昕欣;于海濤;許鵬程;李偉;王雪晴;李明
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00;G01N23/04;G01N1/28;H01J37/26
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 宋纓

1.一種用于TEM構效關聯間接原位表征的芯片，其特征在于，所述芯片包括主芯片及輔芯片，其中，所述主芯片包括：

檢測懸臂梁，通過所述檢測懸臂梁的諧振檢測位于所述檢測懸臂梁上的待測樣品的質量變化；

主芯片凹槽，所述主芯片凹槽位于所述檢測懸臂梁下方，通過所述主芯片凹槽為所述檢測懸臂梁的諧振提供容納空間；

觀測懸臂梁，所述觀測懸臂梁包括觀測孔；

主芯片窗口，所述主芯片窗口位于所述觀測孔下方；

氣孔，所述氣孔位于所述檢測懸臂梁及觀測懸臂梁的外側并貫穿所述主芯片，所述氣孔包括主芯片進氣孔及主芯片出氣孔；

所述輔芯片包括：

輔芯片窗口，所述輔芯片窗口位于所述觀測孔上方；

所述主芯片及輔芯片相對設置，并分別固定于TEM樣品桿上，且所述主芯片與所述輔芯片之間形成氣體通道，所述氣體通道與所述主芯片進氣孔及主芯片出氣孔相連接；所述主芯片、輔芯片及TEM樣品桿之間形成閉合空間；TEM通過所述輔芯片窗口、觀測孔及主芯片窗口觀測位于所述觀測懸臂梁上的待測樣品的形貌變化。

2.根據權利要求1所述的用于TEM構效關聯間接原位表征的芯片，其特征在于：所述主芯片包括加熱電阻及檢測壓阻。

3.根據權利要求1所述的用于TEM構效關聯間接原位表征的芯片，其特征在于：所述檢測懸臂梁使用鎖相環電路，工作在閉環狀態下，鎖相環電路的輸出信號包括所述檢測懸臂梁的諧振頻率，并通過輸出信號的變化獲得位于所述檢測懸臂梁上的待測樣品的質量變化。

4.根據權利要求1所述的用于TEM構效關聯間接原位表征的芯片，其特征在于：所述觀測孔為通孔或帶有氮化硅薄膜的觀測孔。

5.根據權利要求4所述的用于TEM構效關聯間接原位表征的芯片，其特征在于：所述氮化硅薄膜的厚度范圍為10nm～50nm，且所述觀測懸臂梁上的待測樣品位于所述氮化硅薄膜上。

6.根據權利要求1所述的用于TEM構效關聯間接原位表征的芯片，其特征在于：所述檢測懸臂梁上的待測樣品位于所述檢測懸臂梁的自由端的敏感區域。

7.根據權利要求1所述的用于TEM構效關聯間接原位表征的芯片，其特征在于：所述檢測懸臂梁及觀測懸臂梁上的待測樣品處于相同的氣氛，且兩者的溫度差的范圍為0℃～10℃。

8.根據權利要求1所述的用于TEM構效關聯間接原位表征的芯片，其特征在于：所述主芯片窗口包括氮化硅薄膜主芯片窗口，所述氮化硅薄膜的厚度范圍為10nm～100nm；所述輔芯片窗口包括氮化硅薄膜輔芯片窗口，所述氮化硅薄膜的厚度范圍為10nm～100nm。

9.根據權利要求1所述的用于TEM構效關聯間接原位表征的芯片，其特征在于：所述觀測懸臂梁下表面與所述主芯片窗口之間包括深度范圍為0.5μm～10μm的間隙。

10.根據權利要求1所述的用于TEM構效關聯間接原位表征的芯片，其特征在于：所述主芯片凹槽的深度范圍為5μm～400μm。

11.根據權利要求1所述的用于TEM構效關聯間接原位表征的芯片，其特征在于：所述輔芯片還包括與所述檢測懸臂梁對應設置的輔芯片凹槽，所述輔芯片凹槽的深度范圍為5μm～400μm。

12.根據權利要求1所述的用于TEM構效關聯間接原位表征的芯片，其特征在于：所述主芯片及輔芯片與所述TEM樣品桿之間還包括密封圈。