[发明专利]样品分析系统

说明书

本发明提供一种样品分析系统，包括，工作台、安装在工作台上的椭偏仪、气体单元和样品台，以及对测量过程和结果进行总括控制的计算机，在工作台上安装有垂直柱，垂直柱上端部处具有伸出的悬臂，在悬臂上安装有有角支撑件；气体单元包括用于载气和工作流体的精密流量计、混合器和喷嘴，精密流量计安装在所述有角支撑件中，通过管路与所述混合器相连，混合器通过端部管喷嘴相连；样品台通过邻接元件安装在工作台上，样品台的高度和角度方向可根据椭偏仪两个臂的位置进行调节；其中，有角支撑件对喷嘴的下表面与样品台之间的平行以及喷嘴的下表面到样品台的工作表面之间的距离进行调节。实现了系统结构的紧凑性及重要功能原件的机械调节。

技术领域

本发明涉及一种样品分析系统，具体来说，涉及一种利用椭圆偏光仪的样品分析系统。

背景技术

多孔薄膜在微电子学(低介电常数膜)、细胞膜、催化膜、传感器等诸多领域中具有较为广阔的应用。其中，多孔薄膜作为低介电常数电介质被广泛的应用于超大规模集成电路器件。利用椭圆偏光法可对材料的孔隙度进行研究，并能够在溶剂蒸气环境中对多孔层的厚度和参数进行研究。多孔材料的折射率的变化是溶剂蒸气的相对压力变化的函数，这使得能够确定导入孔隙的溶剂体积，并能够建立一个等温曲线。由此能够测量多孔材料的孔隙度，从而研究其机械电学特性。在以下的专利文献1～4以及非专利文献中记载了利用椭圆偏光法(ellipsometry)对多孔低-k膜进行评价的方法。

专利文献1：US 6,435,008B2

专利文献2：US 6,662,631

专利文献3：US 2006/0254374A1

专利文献4：US 7,568,379B2

非专利文献：Adsorption and Desorption Isotherms at AmbientTemperatureObtained by Ellipsometric Porosimetry to Probe Micropores inOrderedMesoporous Silica Films.Bourgeois A.,Brunet-Bruneau A.,Fisson S.,RivoriJ.Adsorption 11:195-199,2005

但是，以上所公开的这些系统的缺点在于使用专用腔室来进行样品测试。该腔室限制了样品的尺寸。另一个缺点是关于腔室的体积。需要耗费很长时间来充满或改变腔室的气氛。此外，也需要消耗大量的溶剂蒸汽来充满腔室，使得测量的成本相对较高。

在申请号为201510751567.7的发明专利申请中公开了一种可替代性的系统和方法，在这个新方法中不需要腔室而是基于气体喷嘴形成系统的应用。样品/晶片位于样品台上，样品台具有提供调节椭偏仪的入射角度的功能。椭偏仪连接到计算机，从而允许在吸附和解吸期间以必需的时间分辨率测量椭偏角度。该系统的气体混合系统中，载气与已被选择用于孔隙度评价的活性吸附剂(异丙醇、甲醇、水、甲苯等)混合。气体混合系统必须允许“活性吸附”浓度从零(仅有载气)变为100％(仅有活性吸附剂)。所产生的浓度也应与所测量的偏振角度同步地储存在计算机上。然后，具有特定吸附浓度的混合气流从气体混合系统进入气体喷射装置。所形成的气体喷流具有接近被测表面上的激光光斑的尺寸的可控尺寸。

在上述发明专利申请中不包含，例如，设备结构的紧凑性，喷嘴的下表面到样品台的位置的调整，与喷嘴相关联的气体元件的角度及线性的调整等。

发明内容

本发明公开一种样品分析系统，包括，工作台、安装在工作台上的椭偏仪、气体单元和样品台，以及对测量过程和结果进行总括控制的计算机，

在所述工作台(4)上安装有垂直柱(1)，所述垂直柱(1)上端部处具有伸出的悬臂(2)，在所述悬臂(2)上安装有有角支撑件(12)；