JPH0534557U - 低温測定装置での試料固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 試料を全面で試料載置台にしっかりと密着さ
せることのでき、電気的影響の少ない低温測定装置での
試料支持装置を提供する。 【構成】 断熱気密構造の試料収容室内でコールドエン
ドに固定する試料載置台(９)を一対の銅板(14)(15)間に
サフィアプレート(16)を挟込んで配置することにより形
成する。一方の銅板(15)をコールドエンドに固定すると
ともに、他方の銅板(14)に試料(Ｗ)をインジユーム箔(1
8)を介して載置する。電気絶縁性材料で形成した試料押
え具(19)で試料(Ｗ)を銅板(14)に挟圧固定するように構
成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半導体材料分析装置等、低温状態での試料の物性等を測定する装置 での試料固定装置に関する。

【０００２】

【従来技術】

一般に、低温状態での試料の物性等を測定する低温測定装置は、試料収容室を 断熱気密構造に形成し、この試料収容室内で試料を極低温冷凍機のコールドエン ドに熱的に接続して冷却するのであるが、従来の低温測定装置でのワーク支持手 段は、熱伝達とともに試料の電極を取るために試料載置台を銅板で構成し、この 銅板製の試料載置台を極低温冷凍機のコールドエンドに固定し、この試料載置台 にウエハ等のワーク(試料)を載置して固定するようにしていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来のワーク支持構造では、ウエハ等の試料を試料載置台に全面接触させた状 態で保持するために、銅板の表面に溝を刻設し、この溝を利用してワークをしっ かりと固定するようにしているが、ウエハの表面も試料載置台の表面も微視的に 見ると、かなりの粗さをもっていることから、試料と試料載置台とが完全に密着 していない。このため、極低温冷凍機で発生させた冷熱が試料に十分に伝達され にくく、試料を十分に冷却することができないという問題があった。 また、銅板は電気良導体であることから、コールドヘッド側の電位が試料の電 位に影響を及ぼし、測定精度を低下させるという問題もあった。 本考案は、このような点に着目して、試料を全面で試料載置台にしっかりと密 着させることのでき、電気的影響の少ないワーク支持装置を提供することを目的 とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上述の目的を達成するために、断熱気密構造の試料収容室内でコールドエンド に固定する試料載置台を一対の銅板間にサフィアプレートを挟込んで配置するこ とにより形成し、一方の銅板をコールドエンドに固定するとともに、他方の銅板 に試料をインジユーム箔を介して載置し、電気絶縁性材料で形成した試料押え具 で試料を銅板に挟圧固定するように構成したことを特徴としている。

【０００５】

【作用】

本考案では、断熱気密構造の試料収容室内でコールドエンドに固定する試料載 置台を一対の銅板間にサフィアプレートを挟込んで配置することにより形成し、 一方の銅板をコールドエンドに固定するとともに、他方の銅板に試料をインジユ ーム箔を介して載置し、電気絶縁性材料で形成した試料押え具で試料を銅板に挟 圧固定するように構成しているので、試料と試料載置台の銅板との間に配置した インジューム箔が両者の接触面の微視的凹凸に対応して変形し、両者を熱的に全 面密着させることになる。 さらに、電気絶縁体であり、かつ低温域では熱良導体となるサフィアプレート を一対の銅板で挟込むことにより試料載置台を形成してあるので、試料の電気的 性質の測定時にコールドヘツド側の電気的性質が測定結果に影響することがなく なる。

【０００６】

【実施例】

図面は本考案の実施例を示し、図１は試料載置台の分解斜視図、図２は低温測 定装置の概略構成図、図３は要部の取り出し拡大図である。 この低温測定装置は、ヘリウムガスを冷媒として圧縮機(１)とコールドヘッド (２)との間で循環させている極低温冷凍機(３)のコールドヘッド(２)でのコール ドエンド(４)部分を基台(５)に断熱サポート(６)を介して固定した冷却ステージ (７)と、この冷却ステージ(７)に断熱サポート(８)を介して固定した試料載置台 (９)とにそれぞれ銅線等の熱良導体を撚り合わせて形成した伝熱ワイヤ(10)で連 結し、試料載置台(９)を断熱カバー(11)で覆うことにより、試料載置台(９)及び コールドヘッド(２)のシリンダ部(12)を断熱気密構造に形成した試料収容室(13) の内部に収容してある。

【０００７】 試料載置台(９)は図１及び図３に示すように、試料(Ｗ)を固定する伝熱板(14) と、コールドヘッド(２)のコールドエンド(４)に連結される伝熱板(15)、及び両 伝熱板(14)(15)間に装着したサファイアプレート(16)と、伝熱板(14)(15)とサフ ァイアプレート(16)との間にそれぞれ装着するインジューム箔(17)とで構成して ある。また、伝熱板(14)に試料(Ｗ)をインジューム箔(18)を介して装着し、テフ ロン等の電気絶縁材料で形成した試料押え具(19)で試料(Ｗ)を伝熱板(14)に圧着 することにより、試料(Ｗ)を試料載置台(９)に熱的に全面密着させるように構成 してある。

【０００８】 図中符号(20)は試料収容室(13)内に配置した熱遮蔽板であり、この熱遮蔽板(2 0)は基台(５)に断熱サポート(６)を介して配置した冷却ステージ(７)に固定して ある。また、符号(21)は極低温冷凍機(３)のコールドヘッド(２)と基台(５)との 間に配置したベローズであり、極低温冷凍機(３)の運転に伴う振動が基台(５)を 介して試料載置台(９)に伝達することを防止している。

【０００９】 このように形成した低温測定装置では、試料載置台(９)を一対の銅板(14)(15) の間にサファイアプレート(16)を挟み込んだ層状体で構成し、銅板(14)(15)とサ ファイアプレート(16)と間にインジューム箔(17)を配置しているので、冷熱源で あるコールドエンド(４)と試料載置台(９)との間を電気絶縁を行いながら、熱伝 達を行うことができる。さらに、試料載置台(９)に試料(Ｗ)をインジューム箔(1 8)を介して圧着固定するようにしてあるので、インジューム箔(18)が変形して試 料(Ｗ)及び試料載置台(９)の表面に微視的にも密着することになり、試料(Ｗ)と 試料載置台(９)とが熱的に全面接触することになる。

【００１０】

【考案の効果】

本考案では、断熱気密構造の試料収容室内でコールドエンドに固定する試料載 置台を一対の銅板間にサフィアプレートを挟込んで配置することにより形成し、 一方の銅板をコールドエンドに固定するとともに、他方の銅板に試料をインジユ ーム箔を介して載置し、電気絶縁性材料で形成した試料押え具で試料を銅板に挟 圧固定するように構成しているので、試料と試料載置台の銅板との間に配置した インジューム箔が両者の接触面の微視的凹凸に対応して変形し、両者を熱的に全 面密着させることができるうえ、試料載置台を一対の銅板間に電気絶縁体であり 、かつ低温域では熱良導体となるサフィアプレートを挟込んであることから、試 料の電気的性質の測定時にコールドヘツド側の電気的性質が測定結果に影響する ことをなくすことができ、精度の高い測定結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】試料載置台の分解斜視図である。

【図２】低温測定装置の概略構成図である。

【図３】要部の取り出し拡大図である。

【符号の説明】

３…極低温冷凍機、 ４…極低温冷凍
機のコールドエンド、９…試料載置台、
13…試料収容室、14・15…銅板、
16…サフィアプレート、18…インジユーム箔、
19…試料押え具、Ｗ…試料。

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 断熱気密構造に形成した試料収容室(13)
   に配置した試料(Ｗ)を極低温冷凍機(３)のコールドエン
   ド(４)に載置固定するにあたり、 コールドエンド(４)に固定する試料載置台(９)を一対の
   銅板(14)(15)間にサフィアプレート(16)を挟込んだ状態
   で配置することにより形成し、一方の銅板(15)をコール
   ドエンド(４)に熱的に固定するとともに、他方の銅板(1
   4)にインジユーム箔(18)を介して試料(Ｗ)を載置し、電
   気絶縁性材料で形成した試料押え具(19)で試料(Ｗ)を銅
   板(14)に挟圧固定するように構成した低温測定装置での
   試料固定装置。