JP4025877B2 - 冷凍チャック装置 - Google Patents
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Description
また、本発明は、多数の突起1と環状突起13の上面が同一平面上にある、もしくは多数の突起1と比較して、環状突起13の上面がわずか数10μm〜数100μm低く形成されていることを特徴としている。
さらに、本発明は、多数の突起1の代わりに数本もしくは限られた本数からなる突起1から構成されることを特徴としている。また、突起1の配置位置についても、上記突起が、上記固着される試料の裏面に対向するチャック装置の面の一部、若しくは、少なくとも位置的に離れた三点の部分に配置されていることを特徴としている。
図に示すように、セラミックスからなるチャックプレート8の上面に、多数の円形断面をもつピン状の微小突起1が設けられ、微小突起1は加工時や真空排気時に試料12にたわみを生じないように試料12の厚さに応じた間隔にて離散配置されている。そのチャックプレート8の表面には試料12を固着する液体を供給する給排液孔2、チャックプレート8の表面下には給排液孔2に連なる中心から放射状、および環状に延びた液体給排液溝3が設けられ、液体給排液孔7から液体供給装置(図示せず)を介して試料固着用液体が供給される。このチャックプレート8の表面5に液体が供給された後、冷凍プレート9に不凍液供給・戻り孔10、11を通じて、試料固着用液体の凝固点以下に冷却した不凍液を冷凍液恒温装置(図示せず)から流し、多数の突起1と試料12の裏面間に存在する液体6を冷却凝固し試料12を固着する。
本実施例では、多数の突起1と試料12の裏面間に存在する液体のみが凝固するため液体の膨張を容易に逃がすことが可能で,これによる変形は発生せず、薄板試料を無変形で固着することが可能になる。
図に示すように、実施例1に加えて、多数の突起1を取り囲む環状突起13とこの環状突起13と外周壁4の間に液体を供給する給排液孔2が付加されている。
本実施例では、多数の突起1を取り囲む環状突起13と試料12の裏面の凝着により試料12との間の凝着面積が増大し、試料12の接線方向に対する固着力が大きく増加する。
図に示すように、実施例1に加えて、多数の突起1を取り囲む環状突起13とこの環状突起13と外周壁4間の環状領域に存在する液体を凝固させるためのペルチェ素子などの冷却手段15が環状領域下に設けられている。この環状領域に存在する液体14の凝固は、多数の突起1や環状突起13と試料12の裏面間の液体6が凝固した後に、冷却手段15により冷却されて行われるので、薄板を変形させることなく、試料外周を確実に強固な力で固着させることができる。この固着は、図に示すように液体の量を増やすことにより試料12を埋め込むようにもできるので、接線方向力に対しきわめて強大な固着力となる。
図に示すように、実施例1、2における不要な液体を給排液孔2、液体給排液溝3、液体給排液孔7を通して、保留液漕(図示せず)に真空ポンプなどを用いて排液することによって不要な液体の凝固により発生する試料12の変形を無くし、且つ、冷凍プレートの温度を下げることによって試料12との固着力を一層高めることが可能になる。それと同時に、図4(b)の実施例の場合には、試料12に対し垂直方向の固着力が弱い場合には、真空排気を行って固着力を高めることができる。その上、環状突起13によって加工時に生じる加工液の浸入を防ぐことになるので、チャック表面の汚染をなくすことができる。
図に示すように、実施例4(b)に加えて、環状突起13とこの環状突起13と外周壁4間の環状領域に凝固させる液体を供給する手段16を設けたものであり、供給した液体14の凝着により実施例3の場合と同じ効果を得ることが可能になる。
30…冷凍チャック装置、32…テーブル、32B…テーブルの表面、32A、34A、34B…流路、34…冷却手段、36…加熱手段、38…検知手段、40…コントローラ、41…ワーク、41…クーラ部、43…制御手段、44…ヒータ部材、46…ドライバ、48…温度センサー、50…温度・電圧変換器、52…冷凍チャック水
Claims (14)
- 凝固させた液体を介して試料を固着するためのチャックプレートと、この上面に凝固した液体を形成するための液体を供給する液体供給手段と、この液体供給手段によって前記チャックプレート上に供給された液体を冷凍して、凝固した液体を形成する冷凍手段とを具備するチャック装置において、前記チャックプレートは上面に複数の突起をもち、この突起上面と突起の回りに前記液体供給手段によって前記液体を送り込み、前記チャックプレートの下部に配置された前記冷凍手段によって前記液体を冷却させ、この突起上面と試料裏面間に存在する液体のみを凝固して試料を固着する構造を有することを特徴とする冷凍チャック装置。
- 請求項1に記載の冷凍チャック装置において、複数の突起に加え、この突起を取り囲む環状突起を有し、複数の突起および環状突起の上面と試料裏面間に存在する液体のみを凝固して試料を固着する構造を有することを特徴とする冷凍チャック装置。
- 請求項2に記載の冷凍チャック装置において、複数の突起とこの突起を取り囲む環状突起の上面と試料裏面間に存在する液体のみを凝固した後、環状突起とチャックプレート表面の外周縁に沿って突設された外周壁に取り囲まれた液体を凝固して試料外周を固着する手段を有することを特徴とする冷凍チャック装置。
- 請求項1に記載の冷凍チャック装置において、複数の突起の上面と試料裏面間に存在する凝固した液体以外の液体を、チャックプレートに連結された給排液孔を通して保留液漕に排出する手段を有することを特徴とする冷凍チャック装置。
- 請求項2に記載の冷凍チャック装置において、複数の突起および環状突起の上面と試料裏面間に存在する凝固した液体以外の液体を、チャックプレートに連結された給排液孔を通して保留液漕に排出する手段を有することを特徴とする冷凍チャック装置。
- 請求項5に記載の冷凍チャック装置において、凝固した液体以外の液体をチャックプレートに連結された給排液孔を通して保留液漕に排出した後、環状突起とチャックプレート表面の外周縁に沿って突設された外周壁に取り囲まれた領域に液体を供給し、この液体を凝固して試料外周を固着する手段を有することを特徴とする冷凍チャック装置。
- 請求項5又は6に記載の冷凍チャック装置において、試料を固着するために不必要な液体を保留液漕に排出した後、給排液孔を通して複数の突起の周りに存在する空気を真空排気する手段を併せもつことを特徴とする冷凍チャック装置。
- 請求項4、5又は6に記載の冷凍チャック装置において、試料を固着するために不必要な液体をチャックプレートに連結された給排液孔を通して保留液漕に排出する手段により排出した後、試料を複数の突起上に載置し、複数の突起あるいは環状突起の上面と試料裏面間に存在する液体を凝固して試料を固着することを特徴とする冷凍チャック装置。
- 請求項8に記載の冷凍チャック装置において、試料を固着した後、給排液孔を通して複数の突起の周りに存在する空気を真空排気する手段を併せもつことを特徴とする冷凍チャック装置。
- 請求項8に記載の冷凍チャック装置において、試料を固着した後、給排液孔を通して複数の突起の周りに凝固点以下の温度の空気を供給する手段を有することを特徴とする冷凍チャック装置。
- チャックプレート表面を、前記複数の突起あるいは環状突起の上面を除いてチャックプレート材料よりも熱伝導し難い材料で覆ったことを特徴とする上記請求項1乃至10のいずれか1項に記載の冷凍チャック装置。
- 前記複数の突起と環状突起の上面が同一平面上にあることを特徴とする請求項2、3、5乃至10のいずれか1項に記載の冷凍チャック装置。
- 前記複数の突起と比較して、環状突起の上面が低く形成されていることを特徴とする請求項2、3、5乃至10のいずれか1項に記載の冷凍チャック装置。
- 前記突起が、前記固着される試料の裏面に対向するチャック装置の面の一部、若しくは、少なくとも位置的に離れた三点の部分に配置されていること特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の冷凍チャック装置。
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