一种扫描电子显微镜样品固定装置的制作方法

1.本实用新型涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种扫描电子显微镜样品固定的装置。


背景技术：

2.扫描电镜全称扫描电子显微镜，扫描电子显微镜技术的出现，使人类对物质表面微观世界的观察能力发生了质的飞跃。近年来，这一技术已经应用于各种学科领域，如冶金、材料、医学、地质学、生物学、机械加工、半导体制造及陶瓷品的检验等领域，用于材料表面形貌观察成像的材料表征技术设备。
3.扫描电子显微镜的工作原理是用一束极细的电子束扫描样品，在样品表面激发出次级电子，次级电子的多少与电子束入射角有关，也就是说与样品的表面结构有关。次级电子由探测器收集，并在那里被闪烁器转变为光信号，再经光电倍增管和放大器转变为电信号来控制荧光屏上电子束的强度，显示出与电子束同步的扫描图像。
4.现有扫描电子显微镜在工作时，需要用导电胶将样品固定在样品台上，由于测量样品材质的多样性，为了测量完方便将样品从样品台上取下，样品与样品台不能精密的贴合，导致测量时导电性差，图像不清晰，测量不准确，影响正常的测量及形貌观察、分析；由于样品是粘在导电胶上，导电胶有一定的粘度，在用镊子取样过程中很容易造成样品的损伤，特别是背面减薄的芯片样品，很容易破碎，且导电胶易残留在样品背面造成污染；扫描电子显微镜为高真空分析设备，真空等级和分析能力密切相关，导电胶含有大量的有机成分，在真空室中挥发，造成污染，影响真空等级，最终引起设备寿命的减少；导电胶容易粘附灰尘，对扫描电子显微镜的真空腔会带来污染。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种扫描电子显微镜样品固定装置，能够使得样品在固定时较为稳固，同时又便于取下。
6.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种扫描电子显微镜样品固定装置，包括至少两个样品夹，其特征在于：所述样品夹能处于互相靠近的第一位置，所述样品能置于样品夹之上，各样品夹在拼合而成的整体的外周边缘设置有向上延伸的凸缘；所述样品夹还能处于互相远离的第二位置以供样品放置到样品夹上，各样品夹保持互相靠近而使得凸缘将样品夹紧的趋势。
7.优选的，为使得固定装置的结构较为简单，同时便于设置样品夹，所述固定装置还包括底座，所述底座包括底座主体和位于底座主体中间的凸起，所述凸起的两端分别延伸到底座主体相应的边缘，所述样品夹具有两个、分别位于凸起的两侧并且保持向凸起靠近的趋势。
8.为便于放置样品，所述样品夹的顶面和凸起的顶面齐平。
9.为便于引导样品夹的移动，所述样品夹朝向凸起的一侧设置有导轨，所述导轨穿
过凸起并且穿透另一侧的样品夹。
10.为便于限定样品夹的位置，所述固定装置还包括固定板，所述固定板设置在样品夹远离凸起的一侧并且能与相应的导轨锁定或松开，每个导轨外周套设有弹簧，所述弹簧的一端与凸起连接，所述弹簧的另一端则与固定板朝向样品夹的一侧连接，从而使得样品夹保持互相靠近的趋势。
11.为便于调整样品的夹紧程度，每个样品夹对应的导轨穿透另一侧样品夹对应的固定板，每个导轨穿出到固定板外的一端上设置有能够将导轨和相应的固定板锁定或松开的调整螺丝，所述导轨和调整螺丝螺纹连接。
12.优选的，为避免弹簧穿过底座和固定板，所述凸起上开设有第一穿孔，所述样品夹上开设有第二穿孔，所述固定板上开设有第三穿孔，所述第一穿孔和第三穿孔的孔径小于第二穿孔，以使得弹簧只能穿过样品夹。
13.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过采用样品夹的周边夹紧样品的结构，这种物理固定的方式无需使用导电胶，在确保样品固定较为稳固的基础上，又便于取下，同时也能避免样品损毁；通过设置导轨，能引导样品夹的移动，避免样品夹偏离；通过设置与导轨、弹簧配合的固定板，既能确保样品夹的夹紧，同时又便于调整夹紧程度，避免样品损毁。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例的固定装置的固定状态示意图；
15.图2为本实用新型实施例的固定装置的固定前状态示意图；
16.图3为本实用新型实施例的固定装置的分解结构示意图；
17.图4为本实用新型实施例的固定装置固定样品的状态示意图。
具体实施方式
18.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
19.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，由于本实用新型所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
20.参见图1～图3，一种扫描电子显微镜样品固定装置，包括底座1、样品夹2、导轨3、弹簧4、调整螺丝5和固定板6。
21.底座1的形状与样品(晶圆)适配，呈大致的圆柱形。底座1包括底座主体11和位于底座主体11中间的长条形凸起12，凸起12优选的位于底座主体11的中间，凸起12的两端分别延伸到底座主体11相应的边缘。
22.样品夹2的形状与底座主体11上位于凸起12一侧的形状匹配，呈大致的弓形，两个样品夹2位于凸起12的两侧，并且样品夹2的顶面和凸起12的顶面齐平。样品夹2的弧形边具有向上延伸的凸缘21，凸缘21的高度大概为0.5mm，优选的与晶圆样品的高度相等，用于夹住样品。
23.每个样品夹2的直边(朝向凸起12的一侧)设置有导轨3，导轨3穿过凸起12并且穿透另一侧的样品夹2。每个导轨3外周套设有弹簧4。固定板6具有两个，每个样品夹2对应一个固定板6。固定板6设置在样品夹2远离凸起12的一侧，固定板6朝向样品夹2的一侧形状与样品夹2的弧形边匹配。上述的弹簧4一端与凸起12抵接、另一端则与固定板6朝向样品夹2一侧抵接，每个样品夹2上设置的导轨3则穿透另一个样品夹2对应的固定板6。凸起12上开设有第一穿孔121，样品夹2上开设有第二穿孔22，第一穿孔121的孔径小于第二穿孔22，固定板6上开设有第三穿孔61，所述第一穿孔121和第三穿孔61的孔径小于第二穿孔22，以使得弹簧4只能穿过样品夹2。样品夹2和固定板6之间具有一定的间隙，约为1～2mm。
24.每个导轨3穿出到固定板6外的一端上设置有调整螺丝5，导轨3和调整螺丝5螺纹连接，从而可调整固定板6和凸起12的距离后拧紧而经固定板6锁定，进而将样品夹2锁定。
25.参见图1，为固定装置的初始状态，此时，样品夹2处于靠近凸起12的状态，即样品夹2处于互相靠近的第一位置，调整螺丝5将导轨3和固定板6锁定而使得整个固定装置处于稳定的状态；参见图2，安装前，将调整螺丝5拧松，使得导轨3和固定板6松开而不再锁定，将固定板6相远离凸起12的方向拉动，使得两个样品夹2和凸起12之间分开一定的距离，并且持续施力而保持在这一状态，即样品夹2处于互相远离的第二位置，此时弹簧4被拉伸；然后，在底座1上放上样品100，松开固定板6，在弹簧4的作用下，样品夹2和固定板6被拉回到处置状态，样品夹2重新与凸起12贴紧，样品100位于凸起12和样品夹2的上方，并且样品夹2边缘的凸缘22可将样品100夹紧，参见图4。可以旋转调整螺丝5，调整弹簧4弹力来调节夹紧样品100的力度后将导轨3和固定板6锁定。