样本承载装置及其操作方法与流程

本发明涉及一种样本承载装置及其操作方法，样本承载装置适用于承载样本，并供用户于电子显微镜设备下观测该样本。

背景技术：

现有常见的电子显微镜，例如原子力显微镜(atomicforcemicroscope,afm)、穿透式电子显微镜(transmissionelectronmicroscope,tem)、扫描式电子显微镜(scanningelectronmicroscopy,sem)等，使用时主要是将样本设置于一样品杆上，而后再将样品杆送入电子显微镜中，或是直接将样品放置到电子显微镜内部的观测载台。由于样品杆或是观测载台皆无法直接承载液态样本，因此，相关研究人员并无法直接用电子显微镜观测液态样本。为此，造成研究人员的困扰。

技术实现要素：

本发明公开一种样本承载装置及其操作方法，主要用以改善现有电子显微镜设备，及其相关观测用套件，无法让用户可以直接于电子显微镜下观测到液态样本。

本发明的其中一个实施例公开一种样本承载装置，其适用于承载一样本，样本承载装置包含：单一个基板，其彼此相反的两侧分别定义为一第一侧及一第二侧，基板于第二侧形成有贯穿基板的一下观测窗；至少一穿透结构，其形成于基板的第一侧，穿透结构具有至少一流体通道；下观测窗用以使部分的穿透结构露出于基板；流体通道用以容置样本；一固定结构，其形成于穿透结构相反于基板的一侧，固定结构覆盖穿透结构的一部分；固定结构相反于基板的一侧形成有贯穿固定结构的一上观测窗，上观测窗用以使部分的穿透结构露出于固定结构；其中，样本承载装置区隔有至少一端部、至少一操作部及一观测部，操作部位于端部及观测部之间，操作部能被操作，而使端部与观测部彼此分离；上观测窗及下观测窗彼此相对应地设置，且上观测窗及下观测窗位于观测部；流体通道横跨端部、操作部及观测部设置；其中，当操作部被操作，而端部与观测部彼此分离时，流体通道的一端口将外露于观测部外，而样本能通过端口进入流体通道；其中，当观测部中的流体通道中承载有样本，且端口被密封时，观测部能被送入电子显微镜设备中。

优选地，穿透结构定义有一第一穿透结构及一第二穿透结构，基板于第一侧的一第一表面内凹形成有一凹槽，第二穿透结构形成于第一表面，且形成凹槽的壁面上也形成有第二穿透结构，第一穿透结构形成于位于第一表面上的第二穿透结构上，而部分的第一穿透结构位于凹槽上方，且部分的第一穿透结构及部分的第二穿透结构共同形成流体通道；固定结构形成于第一穿透结构相反于基板的一侧。

优选地，固定结构具有至少一贯穿孔，贯穿孔贯穿固定结构设置，贯穿孔用以使部分的第一穿透结构露出于固定结构，且贯穿孔位于流体通道的上方；当一操作工具通过贯穿孔而刺破露出于贯穿孔的穿透结构时，流体通道将与外连通，而样本则能通过贯穿孔进入流体通道。

优选地，穿透结构定义有一第一穿透结构及一第二穿透结构，基板的第一侧的一第一表面形成有第一穿透结构，第二穿透结构形成于第一穿透结构相反于第一表面的一侧，且第二穿透结构与部分的第一穿透结构共同形成流体通道；固定结构形成于第二穿透结构相反于第一穿透结构的一侧，且固定结构还形成于部分的第一穿透结构相反于基板的一侧。

优选地，固定结构还具有至少一贯穿孔，贯穿孔贯穿固定结构设置，贯穿孔用以使部分的第二穿透结构露出于固定结构，且贯穿孔位于流体通道的上方；当一操作工具通过贯穿孔而刺破露出于贯穿孔的第二穿透结构时，流体通道将与外连通，而样本则能通过贯穿孔进入流体通道。

优选地，固定结构区隔有一基部及一凸出部，基部形成于第一穿透结构的一侧，凸出部由基部向远离基板的方向延伸形成，且凸出部于样本承载装置的宽度方向的宽度，小于基部于样本承载装置的宽度方向的宽度。

优选地，样本承载装置区隔有两个端部、两个操作部及一个观测部，观测部位于两个端部之间，各个操作部位于观测部与端部之间；当操作部被操作，而观测部与两个端部彼此相互分离时，流体通道将与外连通，而样本则能通过流体通道外露的端口进入流体通道中。

优选地，对应位于操作部的基板内凹形成有至少一缺口，对应位于操作部的固定结构内凹形成有至少一缺口，基板的缺口与固定结构的缺口相对应地设置。

优选地，对应位于操作部的基板具有至少一改质区域，对应位于操作部的固定结构具有至少一改质区域，基板的改质区域与固定结构的改质区域相对应地设置。

优选地，观测部形成有一控制模块，控制模块包含一控制电路、复数个电极结构及复数个金属接触部，复数个金属接触部连接复数个电极结构，且复数个金属接触部连接控制电路，复数个金属接触部外露于固定结构，复数个电极结构对应位于流体通道中。

优选地，样本承载装置区隔有两个端部，观测部位于两个端部之间，其中一个端部形成有一微流体芯片，流体通道形成于具有微流体芯片的端部中；固定结构形成于穿透结构及微流体芯片相反于基板的一侧，而固定结构具有复数个贯穿孔，至少一个贯穿孔对应位于微流体芯片，位于微流体芯片的贯穿孔，用以使位于微流体芯片的穿透结构的一部分外露。

优选地，微流体芯片包含一混合器、一流量控制器、一过滤器及一开关，混合器、流量控制器、过滤器及开关设置于位在微流体芯片的流体通道中；当位于微流体芯片的贯穿孔中所外露的穿透结构被刺破，而流体通道与外连通时，样本能通过位于微流体芯片的贯穿孔进入流体通道中，且进入流体通道中的样本，能通过混合器、流体控制器、过滤器及开关，而进入位于观测部的流体通道中。

优选地，穿透结构及固定结构是利用一表面工艺依序形成于基板的第一侧。

本发明的实施例还公开一种样本承载装置的操作方法，其包含以下步骤：一拆卸步骤：使端部与观测部相互分离，以使位于观测部的流体通道的两个端口外露；一取样步骤：使其中一个端口接触样本，以使样本通过端口进入流体通道；一密封步骤：密封两个端口，以使流体通道及流体通道内的样本与外隔离。

本发明的实施例还公开一种样本承载装置的操作方法，其包含以下步骤：一取样步骤：使用操作工具通过贯穿孔刺破露出于贯穿孔的穿透结构，以使流体通道与外连通，并使样本通过贯穿孔进入流体通道内；一拆卸步骤：使端部与观测部相互分离，以使位于观测部的流体通道的两个端口外露；一密封步骤：密封两个端口，以使流体通道及流体通道内的样本与外隔离。

综上所述，本发明的样本承载装置，通过于单一个基板上形成流体通道的设计，可以大幅提升样本承载装置的良品率，且流体通道中可以承载液态样本，而样本承载装置可以直接固定于一般的电子显微镜设备所使用的样品杆或是电子显微镜设备的观测载台上，因此，用户可以通过样本承载装置承载液态样本，而于电子显微镜下直接观测液态样本。

为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为本发明的样本承载装置的第一实施例的立体示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为沿图1的剖面线ⅲ-ⅲ剖开的剖面示意图。

图4为沿图1的剖面线ⅳ-ⅳ剖开的剖面示意图。

图5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g为本发明的样本承载装置的第一实施例大致的制作流程示意图。

图6为本发明的样本承载装置的第一实施例的制作过程中的示意图。

图7为本发明的样本承载装置的第一实施例的操作方法的示意图。

图8为本发明的样本承载装置的第一实施例的观测部与端部分离后的的立体示意图。

图9为本发明的样本承载装置的第一实施例吸取样本的示意图。

图10为本发明的样本承载装置的第一实施例在吸取样本后的操作流程示意图。

图11为本发明的样本承载装置的第二实施例的立体示意图。

图12为沿图11的剖面线xii-xii剖开的剖面示意图。

图13为沿图11的剖面线xiii-xiii剖开的剖面示意图。

图14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g为本发明的样本承载装置的第二实施例大致的制作流程示意图。

图15为本发明的样本承载装置的第三实施例的俯视示意图。

图16为本发明的样本承载装置的第四实施例的局部俯视示意图。

图17为本发明的样本承载装置的第五实施例的局部俯视示意图。

具体实施方式

于以下说明中，如有指出请参阅特定图式或是如特定图式所示，其仅是用以强调于后续说明中，所述及的相关内容大部份出现于该特定图式中，但不限制该后续说明中仅可参考所述特定图式。

请一并参阅图1至图4，图1为本发明的样本承载装置的第一实施例的立体示意图，图2为图1的俯视图，图3为沿图1的剖面线ⅲ-ⅲ剖开的剖面示意图，图4为沿图1的剖面线ⅳ-ⅳ剖开的剖面示意图。

样本承载装置100适用于承载一样本s(如图9所示)。样本承载装置100用于设置在电子显微镜设备的样品杆(sampleholder)上，而电子显微镜设备则能通过样本承载装置100观测其所承载的样本s。所述电子显微镜设备例如是原子力显微镜(atomicforcemicroscope,afm)、穿透式电子显微镜(transmissionelectronmicroscope,tem)、扫描式电子显微镜(scanningelectronmicroscopy,sem)等，于此不加以限制。

在实际应用中，本发明的样本承载装置100在承载有样本后，是通过黏胶与铜环相互固定，而后再设置于样品杆的预定位置上。由于本发明的样本承载装置100的内部可以承载液态的样本，因此，相关研究人员可以利用电子显微镜，观测液态的样本。

一般来说，待测样本是设置于标准铜网(cugrid)上，而后通过相关固定构件，固定设置于样品杆上。由于标准铜网无法承载液态的样本，因此，相关研究人员并无法直接利用电子显微镜来观测液态的样本。也就是说，本发明的样本承载装置100提供研究人员在电子显微镜设备下观测液态的样本的技术方案，以下将详细说明本发明的样本承载装置100所包含的构件及其大致的制作方式。

样本承载装置100包含：单一个基板1、至少一穿透结构2及一固定结构3。基板1彼此相反的两侧分别定义为一第一侧1a及一第二侧1b。样本承载装置100可以区隔有两个端部11、两个操作部12及一观测部13。观测部13位于两个端部11之间，各个操作部12位于其中一个端部11与观测部13之间。操作部12能被操作，而使端部11与观测部13彼此分离。在实际应用中，基板1及固定结构3于操作部12可以形成有复数个缺口121。而使用者可以是利用相关工具，施加外力于操作部12，据以使样本承载装置100由操作部12的位置断裂，从而使端部11与观测部13彼此分离。

需说明的是，基板1及固定结构3于操作部12的位置，不以对应形成有缺口121为限，基板1及固定结构3于操作部12的位置也可以形成有改质区域，例如是通过隐形切割(stealthdicing)等技术，对基板1的操作部12的区域进行改质，从而使操作部12的区域的材质脆化，借此，当操作部12受外力作用时，样本承载装置100将容易由操作部12的位置断裂，而端部11与观测部13将据以彼此分离。依上所述，操作部12的作用就是用来让使用者可以轻易地使端部11与观测部13相互分离，因此，在实际应用中，基板1及固定结构3可以于操作部12形成任何便于使用者，将端部11及观测部13相互分离的结构、构造等，不以上述缺口或是改质区域为限。

穿透结构2形成于基板1的第一侧1a。穿透结构2内部具有一流体通道2a，流体通道2a用以容置样本s。流体通道2a横跨于端部11、操作部12及观测部13设置。如图3及图4所示，穿透结构2可以定义有第一穿透结构21及第二穿透结构22。基板1的第一侧的第一表面10形成有第一穿透结构21，第二穿透结构22形成于第一穿透结构21相反于第一表面10的一侧，且第二穿透结构22与部分的第一穿透结构21共同形成流体通道2a。

在实际应用中，第二穿透结构22可以是包含有一顶壁221及两个侧壁222，顶壁221的两个彼此相反的侧边分别向一方向延伸形成有一个所述侧壁222，且两个侧壁222彼此相面对地设置，而顶壁221及两个侧壁222共同形成类似ㄇ字型的结构。当然，第二穿透结构22的外型，不以此为限，其可以是依据需求变化。

基板1的第二侧1b形成有贯穿基板1的一下观测窗14，而下观测窗14用以使一部分的穿透结构2露出于基板1。固定结构3形成于穿透结构2相反于基板1的一侧，固定结构3覆盖穿透结构2的一部分。固定结构3相反于基板1的一侧形成有贯穿固定结构3的一上观测窗31，上观测窗31用以使部分的穿透结构2露出于固定结构3。固定结构3形成于第二穿透结构22相反于基板1的一侧，且固定结构3还形成于部分的第一穿透结构21相反于基板1的一侧。

穿透结构2及固定结构3可以是利用表面处理工艺，先后形成于基板1的一侧，所述表面处理工艺例如是：半导体工艺、微机电工艺(mems)等。在实际应用中，利用表面处理工艺于基板1的第一侧形成穿透结构2及固定结构3，可以准确地控制穿透结构2及固定结构3的形成位置、尺寸、外型等。

上观测窗31与下观测窗14的位置是彼此相对应地设置，而电子显微镜设备的电子束，能通过上观测窗31及下观测窗14进入流体通道2a中，并据以穿过位于流体通道2a中的样本s。关于上观测窗31及下观测窗14的外型及其尺寸，可以是依据需求变化，于此不加以限制，只要上观测窗31及下观测窗14能让电子显微镜设备的电子束通过即可。

如图3所示，在本实施例样本承载装置100的剖面示意图中，是以下观测窗14大致呈现为梯形，而上观测窗31大致呈现为矩形为例，但不以此为限。在实际应用中，图3所示的下观测窗14的侧壁与第一穿透结构21的夹角θ，可以是介于80度至160度。在不同的实施例中，样本承载装置100在图3所示的剖面示意图中，上观测窗31的外型也可以是大致呈现为梯形。

请参阅图5a至图5g，其显示为本发明的样本承载装置大致的第一实施例的制作流程示意图。在实际应用中，穿透结构2及固定结构3的制作流程大致可以包含以下步骤：

步骤一：如图5a所示，于基板1的第一侧的第一表面10形成一第一穿透结构21；例如是利用沉积的方式，于第一表面10沉积氮化硅(si3n4)层，以形成所述第一穿透结构21；基板1的厚度可以是525微米，第一穿透结构21的厚度可以是介于25奈米至100奈米；

步骤二：如图5b所示，于第一穿透结构21上形成为矩形体的一牺牲层结构4；牺牲层结构4例如可以是复晶硅(ploy-si)；

步骤三：如图5c所示，于牺牲层结构4及第一穿透结构21上形成一第二穿透结构22，并使第二穿透结构22与第一穿透结构21形成键结；例如是利用沉积的方式，于牺牲层结构4及第一穿透结构21沉积氮化硅(si3n4)层，以形成所述第二穿透结构22；

步骤四：如图5d所示，于第二穿透结构22及第一穿透结构21上形成固定结构3，以使固定结构3覆盖于第二穿透结构22的外围；例如是利用沉积的方式，于第二穿透结构22及第一穿透结构21上沉积二氧化硅(sio2)层，以形成所述固定结构3；

步骤五：如图5e所示，去除部分位于第二穿透结构22上的固定结构3，以形成上观测窗31，并据以使部分的第二穿透结构22露出于固定结构3；例如是利用干蚀刻的方式，去除部分位于第二穿透结构22上的固定结构3；固定结构3的最大厚度可以是大致为5微米；上观测窗31的长度可以大致为300微米，上观测窗31的宽度可以大致为25微米；

步骤六：如图5f所示，去除位于第二穿透结构22及第一穿透结构21之间的牺牲层结构4，以于第二穿透结构22及第一穿透结构21之间形成所述流体通道2a；例如是利用干蚀刻或是湿蚀刻的方式，去除牺牲层结构4；流体通道2a的高度可以是介于0.1微米至0.5微米，流体通道2a的宽度可以是大致为120微米；

步骤七：如图5g所示，去除位于基板1的第二侧的一部分，以形成下观测窗14。

通过上述步骤，将可于基板1的第一表面10上形成有由第一穿透结构21及第二穿透结构22所构成的穿透结构2，而位于第一穿透结构21及第二穿透结构22之间的空间，则对应形成为所述流体通道2a的一部分。

如图6所示，本发明的样本承载装置100是利用表面工艺技术，于单一个基板1的表面上，形成具有流体通道2a的穿透结构2，意即，本发明的样本承载装置100的流体通道2a是直接形成于单一个基板1的一侧，而流体通道2a并非与其他构件共同构成，如此，在生产制造穿透结构2时，相关人员仅需要掌握生产工艺中的相关参数，即可精确地制作出如预期的流体通道2a。

特别说明的是，申请人经过多次、反复地试验才发现：若是先于两个基板上分别形成凹槽，而后再利用黏胶，将两个基板相互固定，从而使两个凹槽及黏胶共同形成流体通道的方式，由于基板及凹槽等结构的尺寸非常的小，因此，在实际生产过程中，要使两个凹槽正确地对位，并使黏胶正确地涂布于特定位置上，皆是非常困难，为此，导致此种方式的良品率低落。是以，申请人提出了仅于单一基板上形成流体通道2a的一种样本承载装置100，由于流体通道2a是通过穿透结构2直接形成于基板1上，因此，不会存在有上述定位、涂黏胶等问题，而整体的良品率相较于上述方式将可大幅提升。

请一并参阅图7至图10，图7为本发明的样本承载装置的第一实施例的操作方法的示意图，图8为本发明的样本承载装置的观测部与端部分离后的立体示意图，图9为本发明的样本承载装置的第一实施例吸取样本的示意图，图10为本发明的样本承载装置的第一实施例在吸取样本后的安装铜环的流程示意图。

本发明的样本承载装置的第一实施例的操作方法可以包含以下步骤：

一拆卸步骤：使端部11与观测部13相互分离，以让使流体通道2a的一端口外露于观测部13；

一取样步骤：使端口接触样本s，以使样本s通过端口进入流体通道2a；

一密封步骤：密封端口，以使流体通道2a及流体通道2a内的样本s与外隔离。

如图7所示，在所述拆卸步骤中，使用者可以是利用镍子或是相关工具，施加外力于端部11及操作部12，以使观测部13与两个端部11分离。如图8所示，当样本承载装置100的观测部13的两端不具有端部11时，流体通道2a的两个端口2b将露出于观测部13外。

如图9所示，当流体通道2a的端口2b外露时，则可执行上述取样步骤，即，使用者可以将流体通道2a的一端接触样本s，此时，样本s将会藉由毛细现象，而流入流体通道2a中。

依上所述，简单来说，通过使基板1设置有操作部12的设计，主要是要让使用者可以轻易地使端部11与观测部13相互分离，从而使流体通道2a的两端可以外露，借此，使用者即可利用流体通道2a外露的任一端去吸取样本。

如图10所示，当使用者使观测部13内的流体通道2a中承载有样本s后(如图10中的最左侧图式)，则可执行上述密封步骤，即，使用者可以于观测部13的两端口2b涂上密封胶5，以密封流体通道2a(如图10中的中间图式)。

在所述密封步骤后，使用者可以于观测部13的两侧涂布黏胶6，并使铜环7(cugrid)通过黏胶6与观测部13相互固定(如图10中的最右侧图式)；于此所指的铜环例如是直径为3公釐(mm)的标准铜环。当用户将承载有样本s的观测部13与铜环7相互固定后，使用者即可以将铜环7及观测部13一同设置于样品杆的预定观测位置上，接着，用户即可以将样品杆送入电子显微镜设备中，从而可以通过电子显微镜设备，观测观测部13的流体通道2a所承载的样本s。

如图3所示，当观测部13设置于电子显微镜设备中时，电子显微镜设备所发出的电子束，将通过上观测窗31，穿过穿透结构2而进入流体通道2a中，而电子显微镜设备则可以是通过下观测窗14，收集被流体通道2a中的样本s所反射的电子束，据以解析后成像，以供使用者观测。值得一提的是，本发明所界定的穿透结构2，即表示为可被电子束穿透的结构，也就是说，穿透结构2的厚度及其材质，可以是依据实际需求变化，于此不加以限制。

本发明的样本承载装置100仅需要适当地设计观测部13尺寸，观测部13即可固定于各种电子显微镜设备所使用的标准铜环中，意即，本发明的样本承载装置100可以适用于各厂牌的电子显微镜设备的样品杆。由于本发明的样本承载装置100的流体通道2a可以承载流体，因此，用户可以利用本发明的样本承载装置100，承载任何可进入流体通道2a中的液态样本，而用户即可利用电子显微镜设备观测液态样本。

如图8所示，值得一提的是，在实际应用中，固定结构3可以是具有一基部32及一凸出部33，基部32形成于第一穿透结构21上，凸出部33由基部32向远离所述基板的方向(即图8中所示坐标的z轴方向)延伸形成，且凸出部33于样本承载装置100的宽度方向的宽度d1，小于基部32于样本承载装置100的宽度方向的宽度d2，而凸出部33与基部32之间将对应形成类似阶梯的外型。其中，上观测窗31的开口31a则是对应形成于凸出部33相反于基板1的表面。

如图8及图10所示，通过基部32及凸出部33的设计，当使用者将黏胶6涂布于观测部13的两侧时，黏胶6将容易卡在基部32与凸出部33的交接处，黏胶6将不容易爬过凸出部33而进入上观测窗31中，借此，将可大幅降低黏胶6进入上观测窗31的机率。

请复参图1及图3，在实际应用中，固定结构3还可以是包含有两个贯穿孔34。各个贯穿孔34贯穿固定结构3设置，贯穿孔34位于流体通道2a的上方，而各个贯穿孔34用以使部分的第一穿透结构21露出于固定结构3。

如前述说明，本发明的样本承载装置100在制作完成时，流体通道2a将是由第一穿透结构21及第二穿透结构22共同组成的封闭通道；通过贯穿孔34的设计，用户欲使样本s进入流体通道2a时，除了可以利用工具，将端部11与观测部13分离外，使用者也可以是利用一操作工具通过贯穿孔34，刺破露出于贯穿孔34的穿透结构2，据以使流体通道2a与外连通，而后，用户即可以让样本s通过贯穿孔34进入流体通道2a中。

也就是说，本发明的样本承载装置100的另一操作方法可以包含以下步骤：

一取样步骤：使用操作工具通过贯穿孔34刺破露出于贯穿孔34的穿透结构2，以流体通道2a与外连通，并使样本通过贯穿孔34进入流体通道2a内；

一拆卸步骤：使端部11与观测部13相互分离，以使位于观测部13的流体通道2a的两端口外露；

一密封步骤：密封端口，以使流体通道2a及流体通道2a内的样本与外隔离。

值得一提的是，在实际应用中，操作工具的前端可以是具有黏胶，而操作工具的前端在刺破穿透结构2后，操作工具将可通过黏胶，将破碎的穿透结构2黏起。

在不同的实施例中，样本承载装置100的单一个基板1的一侧，也可以是同时形成有两个以上彼此相互独立的流体通道2a；也就是说，基板1的第一侧1a的第一表面10形成有第一穿透结构21，而两个第二穿透结构22分别形成于第一穿透结构21上，且两个第二穿透结构22分别与第一穿透结构21共同形成一个流体通道2a。通过两个流体通道2a的设计，使用者可以于同一的样本承载装置100上承载两种不同的样本s。

在样本承载装置100具有两个流体通道2a的实施例中，样本承载装置100的固定结构3可以是对应于各个流体通道2a分别具有两个贯穿孔34，也就是说，固定结构3具有四个贯穿孔34，其中两个贯穿孔34使形成其中一个流体通道2a的第二穿透结构22外露，另外两个贯穿孔34则是使形成另一个流体通道2a的第二穿透结构22外露。为利说明，假设对应于其中一个流体通道2a的两个贯穿孔34定义为第一贯穿孔，各个第一贯穿孔34对应的流体通道2a定义为第一流体通道，对应于另一个流体通道2a的两个贯穿孔34则定义为第二贯穿孔，各个第二贯穿孔对应的流体通道2a定义为第二流体通道，两种不同的样本s分别定义为第一样本及第二样本。

用户在将第一样本及第二样本分别注入于样本承载装置100的流程可以是：先利用相关操作工具，通过其中一个第一贯穿孔，刺破相对应的第二穿透结构22，以使第一流体通道与外连通，而后用户即可使第一样本通过第一贯穿孔注入于第一流体通道中；接着，使用者可以利用另一操作工具，通过其中一个第二贯穿孔，刺破相对应的第二穿透结构，以使第二流体通道与外连通，借此，使用者即可通过第二贯穿孔，将第二样本注入于第二流体通道中。当用户将第一样本及第二样本分别注入于第一流体通道及第二流体通道后，使用者可以再使两个端部11与观测部13相互分离，而后使用者可以依据图10所示的流程，将观测部13与铜环一同固定设置于样品杆上。

请一并参阅图11至图14，图11显示为本发明的样本承载装置的第二实施例的立体示意图，图12显示为沿图11的剖面线xii-xii剖开的剖面示意图，图13显示为沿图11的剖面线xiii-xiii剖开的剖面示意图，图14a至图14g为本发明的样本承载装置100的第二实施例的制作流程示意图。本实施例与前述实施例最大不同之处在于：前述实施例的样本承载装置100的流体通道2a是形成于基板1的第一侧1a的第一表面10上，而本实施例的样本承载装置100的流体通道2a则是埋设于基板1中。

如图14a至图14g，本实施例的样本承载装置100的制作流程大致可以包含以下步骤：

步骤一：如图14a所示，于基板1的第一侧的第一表面10形成一凹槽15；接着，于基板1的第一表面10上及形成凹槽15的壁面上，形成第二穿透结构22；例如可以是利用沉积的方式，于第一表面10及形成凹槽15的壁面上沉积氮化硅(si3n4)层，以形成所述第二穿透结构22；

步骤二：如图14b所示，于凹槽15中的第二穿透结构22上形成一牺牲层结构4；牺牲层结构4例如可以是复晶硅(ploy-si)；

步骤三：如图14c所示，于牺牲层结构4及第二穿透结构22上形成一第一穿透结构21，并使第一穿透结构21与第二穿透结构22形成键结；例如是利用沉积的方式，于牺牲层结构4上及第二穿透结构22上沉积氮化硅(si3n4)层，以形成所述第一穿透结构21；

步骤四：如图14d所示，于第一穿透结构21相反于基板1的一侧形成固定结构3；例如是利用沉积的方式，于第一穿透结构21上沉积二氧化硅(sio2)层，以形成所述固定结构3；

步骤五：如图14e所示，去除部分的固定结构3，以形成上观测窗31，并据以使部分的第一穿透结构21露出于固定结构3；例如是利用干蚀刻的方式，去除部分位于第一穿透结构21上的固定结构3；

步骤六：如图14f所示，去除位于第二穿透结构22及第一穿透结构21之间的牺牲层结构4，以于第二穿透结构22及第一穿透结构21之间形成所述流体通道2a；例如是利用干蚀刻或是湿蚀刻的方式，去除牺牲层结构4；

步骤七：如图14g所示，去除位于基板1的第二侧的一部分，以形成下观测窗14。

请复参图11及图12所示，与前述实施例相同，本实施例的样本承载装置100的固定结构3同样具有两个贯穿孔34，而两个贯穿孔34分别对应位于流体通道2a的上方，且各个贯穿孔34贯穿固定结构3设置，而各个贯穿孔34对应使第一穿透结构21的一部分外露于固定结构3。与前述实施例相同，使用者在使用本实施例的样本承载装置100时，可以通过相关操作工具，通过贯穿孔34刺破第一穿透结构21，以使流体通道2a与外连通，从而使样本s得以通过贯穿孔34进入流体通道2a。

本实施例的样本承载装置100与前述实施例相同，基板1同样可以区隔有两个端部11、一个观测部13及两个操作部12，两个端部11位于样本承载装置100的两端，各个操作部12位于一个端部11与观测部13之间。用户在使用本实施例的样本承载装置100时，同样可以是施加外力于操作部12，以使端部11与观测部13相互分离，从而让流体通道2a的端口外露。当流体通道2a的端口外露时，使用者即可直接使流外露的流体通道2a的端口直接接触样本s，而使样本s直接通过毛细现象流入流体通道2a中，而后使用者可以以图10所示的操作步骤，来使承载有样本s的样本承载装置100与标准铜环7相互固定，以完成设置于电子显微镜设备的样品杆上的前置作业。

值得一提的是，在不同的应用中，固定结构3相反于基板1的一侧，也可以是形成有如同图1所示的凸出部33，而通过凸出部33的设计，将同样可以降低用来使观测部13与铜环7(如图10所示)的黏胶6进入上观测窗31的机率。

请参阅图15，其为本发明的样本承载装置的第三实施例的俯视图。如图所示，本实施例与前述实施例最大不同之处在于：穿透结构2上还可以形成有一控制模块，控制模块可以包含一控制电路81、复数个金属接触部82及复数个电极结构83，控制电路81连接复数个金属接触部82，各个金属接触部82外露于固定结构3(例如是固定结构3具有相对应的贯穿孔，以使金属接触部82外露)，而复数个电极结构83是对应位于流体通道2a中。举例来说，基板1可以是硅基板，穿透结构2可以是利用半导体工艺形成于基板1上，而控制模块同样可以是利用半导体工艺形成于穿透结构2上。在实际应用中，电极结构83可为铂(pt)、铜(cu)、钛(ti)、铬(cr)、钨(w)或该等金属材料的组合所组成；或者，电极结构83也可以是半导体材料如多晶硅、氮化铝(aln)、二氧化铝(alo2)、氧化锌(zno)、二氧化钛(tio2)或该等材料的组合所组成。

如图5a所示，在前述样本承载装置100的第一实施例的制作过程中，当基板1的第一侧的第一表面10形成有第一穿透结构21后，且在形成牺牲层结构4前，可以是先于第一穿透结构21相反于基板1的一侧，形成所述控制模块；在形成牺牲层结构4时，则是使牺牲层结构4形成于复数个电极结构83上；在依序形成第二穿透结构22及去除牺牲层结构4后，复数个电极结构83将对应位于流体通道2a中，且复数个电极结构83将通过金属接触部82，与位于流体通道2a外的控制电路81相连接。另外，在形成上观测窗31的同时，可以同时形成有复数个用来使金属接触部82外露的贯穿孔。需说明的是，控制模块不局限于在图5a中的步骤中形成，控制模块的部分构件或是所有构件，也可以是在图5c的步骤中，形成于第二穿透结构22上；当然，在第二穿透结构22上形成控制模块的过程中，可以依据需求去除部分的第二穿透结构22，以于第二穿透结构22形成穿孔，而后再于穿孔中填充导电结构，据以形成所述金属接触部82。

依上所述，在实际应用中，使用者可以是先利用相关操作工具，通过固定结构3的贯穿孔34，刺破部分的穿透结构2，以使样本s通过贯穿孔34进入流体通道2a中。在样本s设置于流体通道2a中后，使用者可以是利用复数个导线使一处理装置与复数个金属接触部82相连接，从而通过金属接触部82供电及信号给控制电路81，而控制电路81则可依据信号，配合复数个电极结构83，以对流体通道2a中的样本s进行相关处理。举例来说，两个电极结构83可以是对应为阳极及阴极，而两个电极结构83在通电后，将可以使位于流体通道2a中的液态的样本s产生电泳现象，从而可以使液态的样本s中的部分物质相互分离。

在不同的应用中，控制电路81及复数个电极结构83也可以是共同组成一个感测电路，而相关处理装置则可以是通过导线及金属接触部82，供电给控制电路，并据以接收控制电路81所回传的相关感测信号。所述感测电路例如可以是用来感测位于流体通道2a中的样本s的温度或是其他物理性质。

如图15及图16所示，其显示为样本承载装置100的另一个实施例的局部放大示意图。在不同的应用中，流体通道2a的周围也可以是设置有复数个加热组件84，即，第一穿透结构21邻近于流体通道2a的位置可以形成有复数个加热组件84。各个加热组件84例如是由铬(cr)或钛(ti)等金属材料所组成的电阻丝。加热组件84连接复数个金属接触部82，复数个金属接触部82可以外露于固定结构3，而相关人员可以通过金属接触部82给电给各个加热组件84，据以使加热组件84产生热能，从而改变位于流体通道2a中的样本s的温度。

依上所述，用户可以在使样本承载装置100承载有样本s后，且在将样本承载装置100设置于样品杆之前，先利用控制模块或加热组件84，对位于流体通道2a中的样本s进行前处理；在样本s完成前处理后，用户可以将样本承载装置100设置于样品杆上，并将样品杆送入电子显微镜设备中，而使用者则可据以在电子显微镜设备下，观测已经通过前处理的样本s。

在特殊的应用中，可以是使用控制模块及加热组件84等构件，形成于观测部13，而使用者可以是将观测部13固定于样品杆后，利用复数个导线使复数个金属接触部82与样品杆上的相关供电构件连接，借此，相关人员可以在样品杆被送入电子显微镜设备中后，通过操作样品杆以对样本承载装置100中的样本s进行电泳分离、加热等处理，意即，用户可以在电子显微镜设备下，通过操作样品杆，来对本发明的样本承载装置100中的样本s进行相关处理。

请参阅图17，其显示为本发明的样本承载装置100的第三实施例的示意图。本实施例与前述实施例最大不同之处在于：样本承载装置100可以是具有两个端部11、两个操作部12及一观测部13，其中一个端部11可以是形成有一微流体芯片9。微流体芯片9可以是利用半导体工艺、微机电工艺(mems)等方式，形成于基板1的第一侧的第一表面。前述的固定结构3则是形成于微流体芯片9相反于基板1的一侧，且形成于微流体芯片9的固定结构3包含有两个贯穿孔34，各个贯穿孔34贯穿固定结构3设置，而各个贯穿孔34用以使部分的穿透结构2外露。样本承载装置100的流体通道2a的一部分(如图17中右侧虚线标示的部分)是对应位于微流体芯片9。

与前述实施例相同，使用者在使用微流体芯片9时，可以是通过相关操作工具，通过贯穿孔34将刺破穿透结构2，以使位于微流体芯片9的流体通道2a与外连通，此时，用户则可以使样本s通过贯穿孔34进入位于微流体芯片9的流体通道2a中。

微流体芯片9可以包含一控制器91、一混合器92、一流量控制器93、一加热器94、一过滤器95、一开关96及两个金属接触部97。混合器92、流体控制器91、加热器94、过滤器95及开关96分别与控制器91相连接，控制器91与两个金属接触部97相连接。两个金属接触部97外露于微流体芯片9，而两个金属接触部97用以与外部的处理装置连接，以由外部的处理装置取得电力及控制信号，控制器91通过两个金属接触部97取得电力及控制信号后，控制器91将对应控制混合器92、流量控制器93、过滤器95、加热器94作动，以对由贯穿孔34进入流体通道2a中的样本s进行加热、搅拌、过滤等处理作业。

开关96能被控制器91控制，以使位于微流体芯片9的流体通道2a与位于观测部13的流体通道2a相连通或是不相连通。在实际应用中，使用者可以是通过两个金属接触部97，传递信号至控制器91，以使位于微流体芯片9的流体通道2a与位于观测部13的流体通道2a不相连通，直到，在样本s通过位于微流体芯片9的贯穿孔34进入位于微流体芯片9的流体通道2a中，且混合器92、流量控制器93、过滤器95、加热器94完成对样本s的相关处理后，才控制开关96作业，而使位于微流体芯片9的流体通道2a与位于观测部13的流体通道2a相连通。

当开关96被控制作动，而位于微流体芯片9的流体通道2a中的样本s，流动至位于观测部13的流体通道2a中后，为控制器91则可以再控制开关96关闭。此时，使用者则可以是施加外力于微流体芯片9，以使微流体芯片9与观测部13相互分离，而后，使用者即可将通过微流体芯片9处理后的样本s，设置于样品杆上，以于电子显微镜设备下观测样本s。

依上所述，图17所示的微流体芯片9所包含的构件，仅为其中一示范态样，在实际应用中，微流体芯片9所包含的构件，不限制为控制器91、混合器92、流量控制器93、过滤器95、加热器94及开关96，其可依据实际需求变化，只要是任何用以对生物样本(例如血液、细菌、病毒等)或是非生物样本(例如奈米药剂、奈米材料、化学溶剂、研磨溶液等)进行相关处理的微流体芯片9，皆属于本实施例所举的微流体芯片9可具体实施的范围中。

依上所述，本实施例的样本承载装置100，通过于端部11形成微流体芯片9的设计，让用户可以先使样本s进入微流体芯片9中进行相关的预先处理，而后再使样本s进入观测部13的流体通道2a中，最后，使用者可以直接通过操作操作部12，而使微流体芯片9与观测部13相互分离。与微流体芯片9相互分离的观测部13，在与铜环相互固定后，将可设置于样品杆上，而送入电子显微镜设备中进行观测。

综上所述，本发明的样本承载装置是于单一个基板的一侧形成内部具有流体通道的穿透结构，而用户可以是通过简单地操作样本承载装置，来使样本进入流体通道中。当样本承载装置的流体通道中，承载有样时，用户可以将样本承载装置固定于一般常见的标准铜环中，而后将样本承载装置及标准铜环，一同设置于样品杆的预定观测位置，最后，将样品杆送入电子显微镜设备中后，用户即可以通过电子显微镜设备观测设置于样本承载装置的流体通道中的样本，特别是液态的样本。是以，通过于单一基板上形成穿透结构及流体通道的设计，将可以大幅降低样本承载装置的生产成本，且可大幅提升样本承载装置的良品率。本发明的样本承载装置通过流体通道的设计，让用户可以于电子显微镜设备下观测液态样本。

在本发明的不同实施例应用中，样本承载装置的基板上也可以是形成有相关的控制电路、加热器等构件，而用户可以在将样本注入于样本承载装置的流体通道中后，先利用样本承载装置的控制电路、加热器等构件，对位于流体通道中的样本先进行前处理，而后，使用者可以通过简单的操作，使承载有样本的观测部与铜环一同固定于样品杆上，或是将该观测部直接放置到电子显微镜内部的观测载台上。是以，在本发明的样本承载装置具有控制电路、加热器等构件的实施例中，用户可以将样本注入样本承载装置后，直接使样本承载装置通电，而直接利用样本承载装置对其所承载的样本进行相关处理作业，在完成该些处理作业后，用户可以直接将样本承载装置的观测部设置于样品杆上，或是将该观测部直接放置到电子显微镜内部的观测载台上；换言之，用户仅需将样本加载本发明的样本承载装置中，即可利用样本承载装置对样本进行相关处理，而后可以直接将样本承载装置的观测部设置于样品杆，或是将该观测部直接放置到电子显微镜内部的观测载台上进行样本观察；如此，可以大幅降低样本准备的时间，且同时也大幅简化了样本准备的流程。

在本发明的不同实施例应用中，样本承载装置的一个端部也可以是形成有微流体芯片，样本承载装置的流体通道与微流体芯片相连接，而用户可以是先将样本设置于微流体芯片的流体通道中，并利用微流体芯片先对样本进行前处理，而后使样本由微流体芯片的流体通道，流动至观测部的流体通道，最后，将承载有样本的观测部设置于样品杆上。换言之，用户可以先使样本进入微流体芯片中进行相关处理，而后通过简单的控制，使样本进入观测部，即可完成样本的准备。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。