顯微鏡測量系統(tǒng)技術(shù)方案

顯微鏡測量系統(tǒng)，包括：具有顯微鏡主體和與所述顯微鏡主體連接的物鏡機構(gòu)的光學顯微鏡；包括用于將待測對象保持在其中的支撐機構(gòu)的腔室，所述腔室具有用于以使所述物鏡機構(gòu)基本位于所述腔室內(nèi)部且所述顯微鏡主體基本位于所述腔室外部的方式將所述物鏡機構(gòu)插入所述腔室中的開口；和以密封所述腔室的方式在該光學顯微鏡和該腔室之間提供基本氣密性連接的密封機構(gòu)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】顯微鏡測量系統(tǒng) 本專利技術(shù)涉及顯微鏡測量系統(tǒng)，涉及用于保持光學顯微鏡待測對象的腔室，涉及用于在光學顯微鏡和該腔室之間提供氣密連接的密封機構(gòu)，以及涉及光學顯微鏡。 依照本專利技術(shù)的顯微鏡測量系統(tǒng)用于使用發(fā)光(luminescence)和3D發(fā)光顯微術(shù) (3D luminescence microscopy)來高分辨率測量溫度和光學圖像。例如，能夠以< 1 P m的 分辨率測量溫度和/或溫度分布。 對微觀目標物的高速熱瞬變的精確測量和記錄是至關(guān)重要的，例如在檢查生物 對象中或在制造半導體和其他電子裝置中。在集成電路的熱管理中，對電子裝置的操作 中溫度和/或溫度分布的測量是重要的。甚至更重要地，這種測量應當給出關(guān)于理解該 裝置物理性質(zhì)的信息，隨后其會便于工藝優(yōu)化。過去，對在操作裝置中的空間和時間溫度 分布建立模型以及實驗記錄方面已經(jīng)有過一些工作，迄今為止報道的兩種光學記錄方法 是紅外熱顯微術(shù)和與Raman顯微術(shù)相結(jié)合的光發(fā)射顯微術(shù)(G. Albright, J. St咖p， C. Li， Quantum Focus Ins. Corp. 禾口 H. Kaplan, Honeyhi11 Technical Company, Highlights, 2006 ;T. Fuyuki， K. Kitajima， H. Yano， T. Hatayama， Y. Uraoka， S. Hashimoto, Y. Morita， Thin Solid Films487，216-220，2005 ;Y. Uraoka， K.Kitaj ima， H. Kirimura， H. Yano， T.Hatayama， T.Fuyuki， Japanese Journal of Applied Physics 44， 2895-2901，2005 ; S. Inoue， M. Kimura， T.Shimoda， Japanese Journal of AppliedPhysics 42,1168-1172， 2003 ;A. Sarua，H. Li，M. Kubal，M. J. Uren，T. Martin, K. P. Hilton, R. S. Balmer，CS Mantech， Apr.24-27，2006， Vancouver, British Columbia, Canada ;J.W.Pomeroy， M.Kubal， M. J. Uren， K. P. Hilton, R.S.Balmer， T. Martin, Applied Physics Letters 88,023507， 2006)。 在現(xiàn)有技術(shù)中，已知將待測對象安裝在顯微鏡平臺上，例如微機械定位平臺或掃 描壓力平臺，用于使支撐在該平臺上的對象在x、y和z方向上運動。此外，已知使用微定位 器運載接觸針頭、鑷子、吸液管等用于操縱待測對象。這種微定位器通常固定到位于該顯微 鏡平臺周界周圍的單獨的支撐板上。由于該微定位器的機械設置、形狀和尺寸，因此通常需 要將該顯微鏡的物鏡位于與待測對象具有相當大的間距，因此導致較低的數(shù)值孔徑，例如 0. 3NA。 此夕卜，已知在空氣或真空中檢測和表征樣品，如以下的數(shù)據(jù)單中所述"M150 Measurement Platform", Cascade Microtech, Beaverton， Oregon, USA ;"S_1160 Probe Station", Advanced Microprobing Solutions, Gilroy， California, USA ;"VACP2200/ VACM200 Vacuum Station，，， Micromanipulator Company, Carson City， NV， USA ;"VFTTP4 ProbeStation"， Lake Shore Cryotronics， Inc. ， Westerville， Ohio, USA。 當在真空中進行測量時，需要提供將整個探針站封入真空腔室中的真空探針站。該顯微鏡將安裝到其外 部，使得該光學顯微鏡的物鏡與待測對象之間將存在相當大的間距，使得難以實現(xiàn)高分辨 然而，當在操作過程中對敏感性可氧化的物質(zhì)(例如生物樣品或者沒有鈍化層的 半導體)進行測量時，或者當研究電子裝置(例如晶體管，但并不限制于此)時，重要的是在受控氣氛環(huán)境中進行這種工作。因此，存在著對如下顯微鏡測量系統(tǒng)的需要所述測量系 統(tǒng)在所有三個方向上(即在X、 y和Z方向上)都實現(xiàn)高物理空間分辨率，并且實現(xiàn)快速檢 測和高的溫度和/或光分辨，其中所述測量在需要保持在受控氣氛中的對象上進行。 通過依照權(quán)利要求1的顯微鏡測量系統(tǒng)、依照權(quán)利要求16的用于保持待測對象的 腔室、依照權(quán)利要求20的用于在光學顯微鏡和腔室之間提供氣密連接的密封機構(gòu)以及依 照權(quán)利要求23的光學顯微鏡實現(xiàn)了該目的。 本專利技術(shù)提供了顯微鏡測量系統(tǒng)，其包括具有顯微鏡主體和與所述顯微鏡主體連接 的物鏡機構(gòu)的光學顯微鏡；包括用于將待測對象保持在其中的支撐機構(gòu)的腔室，所述腔室 具有用于以使所述物鏡機構(gòu)基本位于所述腔室內(nèi)部且所述顯微鏡主體基本位于所述腔室 外部的方式將所述物鏡機構(gòu)插入所述腔室中的開口 ；和以密封所述腔室的方式在該光學顯 微鏡和該腔室之間提供密封連接(tight connection)的密封機構(gòu)。該光學顯微鏡和該腔 室之間的連接使得該腔室或者氣密密封，或者允許有限量的空氣流動。在后一種情況中，優(yōu) 選通過在該腔室中建立正壓使得包含在該腔室中的氣體可以以受控速率逃逸但沒有氣體 或空氣可以通過該密封進入腔室，將該腔室類似于潔凈室操作。此外，還可以在稍微真空下 (例如在10—2、10—3或10—4巴)操作該腔室。因此，本專利技術(shù)提供了其中待測對象可以位于保持 受控氣氛(例如惰性氣氛或低度真空)的腔室中的顯微鏡測量系統(tǒng)。能夠?qū)⒃摴鈱W顯微鏡 部分插入所述腔室中，使得能夠?qū)@微鏡的物鏡與待測對象之間的間距設定在最小值。這 可以通過提供用于在光學顯微鏡和腔室之間實現(xiàn)基本氣密連接的新型密封機構(gòu)而實現(xiàn)。 在本專利技術(shù)的優(yōu)選實施方案中，該物鏡機構(gòu)適于相對于該顯微鏡主體轉(zhuǎn)動，以及該 密封機構(gòu)適于使該物鏡機構(gòu)相對于該顯微鏡主體轉(zhuǎn)動。此外，該密封機構(gòu)優(yōu)選也適于允許 所述物鏡機構(gòu)沿其縱軸(z)運動以及沿著和其垂直的方向(也即，x、y和z方向)移動。 在本專利技術(shù)的優(yōu)選實施方案中，該密封機構(gòu)包括環(huán)系統(tǒng)，其包括與所述腔室的所述 開孔固定連接且與其密封的腔室環(huán)、與所述物鏡機構(gòu)固定連接且與其密封的物鏡環(huán)、和以 允許所述物鏡環(huán)相對于適配環(huán)(ad即terring)轉(zhuǎn)動的方式安裝到所述物鏡環(huán)上的所述適 配環(huán)、和以使所述腔室環(huán)和所述適配環(huán)之間存在氣密性密封的方式安裝到所述腔室環(huán)和所 述適配環(huán)兩者上的柔性套筒。 優(yōu)選地，該柔性套筒適于允許所述腔室環(huán)和所述適配環(huán)之間沿所述物鏡機構(gòu)的縱 軸相對運動以及沿著與其垂直的方向運動，即在x、 y和z方向上，運動。優(yōu)選地，在該物鏡 環(huán)和該適配環(huán)之間提供密封環(huán)。 在該優(yōu)選實施方案中，該密封機構(gòu)進一步包括用于將所述適配環(huán)安裝到所述物鏡 環(huán)上的輔助環(huán)，其中所述輔助環(huán)包括用于調(diào)節(jié)該物鏡環(huán)和該適配環(huán)之間的接觸本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
顯微鏡測量系統(tǒng)，包括：具有顯微鏡主體和與所述顯微鏡主體連接的物鏡機構(gòu)的光學顯微鏡；包括用于將待測對象保持在其中的支撐機構(gòu)的腔室，所述腔室具有用于以使所述物鏡機構(gòu)基本位于所述腔室內(nèi)部且所述顯微鏡主體基本位于所述腔室外部的方式將所述物鏡機構(gòu)插入所述腔室中的開口；和密封機構(gòu)，其以密封所述腔室的方式在該光學顯微鏡和該腔室之間提供基本氣密性的連接。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：T米特瓦，P明金，G內(nèi)爾斯，安田章夫，
申請(專利權(quán))人：索尼德國有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：DE[德國]