(57)【要約】【課題】簡易かつ廉価に試料の冷却ができ、必要に応じて試料加熱、試料電流モニター、試料温度モニターも行なうことができる、新規な試料ホルダーを提供する。【解決手段】液体窒素溜めと、第１の真空用フランジ４と、内部に前記液体窒素溜めが配置され一方の端部が前記液体窒素溜めに接続されもう一方の端部が前記第１の真空用フランジ４に接続された第1のパイプ２と、一方の端部が前記液体窒素溜めに挿通しもう一方の端部が閉じた第２のパイプ３と、前記第１のパイプ２に挿通する３本の第３のパイプ５と、前記第３のパイプ５の各々の端部に設けられる第２の真空用フランジ６と、前記第２のパイプ３先端に固定される支板７と、前記支板７に設けられるシリコン単結晶製ヒーター８と、前記シリコン単結晶製ヒーター８に試料を重ねて固定するための電極と、を具える試料ホルダーを製作する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
液体窒素溜めと、第１の真空用フランジと、内部に前記液体窒素溜めが配置され一方の端部が前記液体窒素溜めに接続されもう一方の端部が前記第１の真空用フランジに接続された第1のパイプと、一方の端部が前記液体窒素溜めに挿通しもう一方の端部が閉じた第２のパイプと、前記第１のパイプに挿通する３本の第３のパイプと、前記第３のパイプの各々の端部に接続された第２の真空用フランジと、前記第２のパイプ先端に固定される支板と、前記支板に設けられるシリコン単結晶製ヒーターと、前記シリコン単結晶製ヒーターに試料を重ねて固定するための電極と、
を具えることを特徴とする試料ホルダー。
【請求項２】
前記第２の真空用フランジの１つに、シリコン単結晶製ヒーター加熱用電流導入端子を接続したことを特徴とする、請求項１に記載の試料ホルダー。
【請求項３】
前記第２の真空用フランジの１つに、試料電流測定用電流導入端子を接続したことを特徴とする、請求項１に記載の試料ホルダー。
【請求項４】
前記第２の真空用フランジの１つに、試料温度測定用熱電対導入端子を接続したことを特徴とする、請求項１に記載の試料ホルダー。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えば表面研究用分光装置等に用いる試料ホルダーに関する。ここで、試料とは、二酸化チタン（TiO2）、ゲルマニウム（Ge）、ガリウム砒素（GaAs）、インジウムリン（InP）等のウェハーを言う。
【背景技術】
【０００２】
真空装置用加熱冷却機構付き試料ホルダーとしては、呼び径40mmのフランジ、呼び径40mmのパイプ、呼び径16mmの３つのフランジ、100ml以上の容量を持つ液体窒素溜め、ホルダーから構成される試料ホルダーが、特許文献１において提案されていた。
【特許文献１】登録実用新案第３１１２４０８号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の特許文献１に開示される試料ホルダーでは、シリコン単結晶以外の試料、例えば二酸化チタン単結晶を加熱できないという問題があった。
【０００４】
本考案は、シリコン単結晶製ヒーターによって試料を加熱できる新規な真空装置用加熱冷却機構付き試料ホルダーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく、本考案は、液体窒素溜めと、第１の真空用フランジと、内部に前記液体窒素溜めが配置され一方の端部が前記液体窒素溜めに接続されもう一方の端部が前記第１の真空用フランジに接続された第１のパイプと、一方の端部が前記液体窒素溜めに挿通しもう一方の端部が閉じた第２のパイプと、前記第１のパイプに挿通する３本の第３のパイプと、前記第３のパイプの各々の端部に接続された第２の真空用フランジと、前記第２のパイプ先端に固定される支板と、前記支板に設けられるシリコン単結晶製ヒーターと、前記シリコン単結晶製ヒーターに試料を重ねて固定するための電極と、を具えることを特徴とする、試料ホルダーに関する。
【０００６】
前記試料ホルダーには、シリコン単結晶製ヒーター加熱用の電流導入端子を取付けることができる。この電流導入端子により、シリコン単結晶製ヒーターを1250℃まで加熱することができる。
【０００７】
前記試料ホルダーには、試料電流測定用の電流導入端子を取付けることができる。また、前記試料ホルダーには、試料温度測定用の熱電対導入端子を取付けることができる。
【考案の効果】
【０００８】
以上説明したように、本考案によれば、簡易かつ廉価に試料の冷却ができ、必要に応じて試料加熱、試料電流モニター、試料温度モニターも行なうことができる、新規な試料ホルダーを提供することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】
図1は、本考案の試料ホルダーの一例を示す全体概略図である。図１に示すように、本考案の試料ホルダー１は、液体窒素溜め（図２参照）を内部に格納し上端が前記液体窒素溜めの上端に熔接された第１のパイプ２と、上端が前記液体窒素溜めの下端に熔接され下端が閉じた試料取付用ロッド（第２のパイプ）３と、第１のパイプ２の下端に熔接された第１の真空装置用ベーカブルフランジ４と、第１のパイプ２に熔接される３本の第３のパイプ５と、この第３のパイプ５の端部にそれぞれ熔接される第２の真空装置用ベーカブルフランジ６と、試料取付用ロッド３の端部に取付けられる支板７と、この支板７に固定されるシリコン単結晶製ヒーター８と、電極９とから構成される。第２の真空装置用ベーカブルフランジ６のうち、６Ａはシリコン単結晶製ヒーター加熱用電流導入端子と接続される。また、６Ｂは試料電流測定用電流導入端子、６Ｃは試料温度測定用熱電対導入端子にそれぞれ接続される。なお、１０は試料を保持するための試料保持部（図３及び図４参照）を示している。
【００１０】
図２（ａ）は、前記の試料ホルダーの上面図、（ｂ）はその試料ホルダーから支板を取り外した際の側面断面図及び試料取付部の正面図である。図２（ｂ）に示すように、第１のパイプ２内部には液体窒素溜め１１が設けられており、この液体窒素溜め１１は試料取付用ロッド３に接続されている。また、その試料取付用ロッド３の先端には、支板７（図１参照）を取付けるための試料ホルダー支板取付部１２が形成されている。
【００１１】
なお、第１の真空装置用ベーカブルフランジ４の呼び径は40mm、第２の真空装置用ベーカブルフランジ６の呼び径は16mm、第１のパイプ２の呼び径は40mm、液体窒素溜めの容量は300mlとするのが最適であるが、本考案はこれに限定されるものではない。
【００１２】
図３は、前記の試料ホルダーの、試料保持部の各部品の一例を示す模式図である。（ａ）はモリブデン製試料ホルダー支板２１、（ｂ）はタンタル製電極２２Ａ、（ｃ）はタンタル製電極２２Ｂ、（ｄ）はタンタル製電極２２Ｃ、（ｅ）はサファイア製絶縁板２３、（ｆ）は高純度アルミナ製碍子２４、（ｇ）はタンタル製電極２２Ｄ、（ｈ）はタンタル製電極２２Ｅである。
【００１３】
各部品の最適寸法は以下の通りである。（ａ）のモリブデン製試料ホルダー支板２１は、幅14mm、奥行3mm、高さ127mmとし、直径3mmのタップ穴が４か所、直径2.2mmのキリ穴が８か所、直径3.2mmのキリ穴が２２か所設けてある。また、6mm×19mmの長方形の穴が２か所に設けられている。（ｂ）のタンタル製電極２２Ａは、幅13mm、奥行（長）1.5mm、奥行（短）0.45mm、高さ5mmとし、直径2mmのタップ穴が２か所設けられている。（ｃ）のタンタル製電極２２Ｂは、幅13mm、奥行（長）1.5mm、奥行（短）0.35mm、高さ5mmとし、直径2mmのタップ穴が２か所設けられている。（ｄ）のタンタル製電極２２Ｃは、幅13mm、奥行1mm、高さ5mmとし、直径2.2mmのキリ穴が２か所設けられている。（ｅ）のサファイア製絶縁板２３は、幅13mm、奥行1mm、高さ5mmとし、直径2.2mmのキリ穴が２か所設けられている。（ｆ）の高純度アルミナ製碍子２４は、直径4.9mm、奥行2.5mm、中央部突起が直径3mmとし、直径2.2mmのキリ穴が１か所設けられている。（ｇ）のタンタル製電極２２Ｄは、幅13mm、奥行1.5mm、高さ9mmとし、直径2.2mmのキリ穴が２か所、直径2mmのタップ穴が２か所設けられている。（ｈ）のタンタル製電極２２Ｅは、幅13mm、奥行1mm、高さ4mmとし、直径2.2mmのキリ穴が２か所設けられている。なお、これらの寸法及び構成は例示であり、本考案はこれに限定されるものではない。
【００１４】
図４は、前記の試料ホルダーの、試料保持部の組立図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその背面図である。図４に示すように、試料３１（たとえば二酸化チタン単結晶ウェハー、好適には幅5mm、奥行0.5mm、高さ29mm）及びシリコン単結晶製ヒーター３２（好適には幅5mm、奥行0.5mm、高さ29mmのシリコン単結晶ウェハー）が、タンタル製電極２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに固定されている。また、タンタル製電極２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、サファイア製絶縁板２３、高純度アルミナ製碍子２４は、モリブデン製ボルト（好適には首下10mmのＭ２ボルト）３３により支板２１に固定される。さらに、二本の銅線３５が、それぞれタンタル製電極２２Ｄ，２２Ｅに接続され、モリブデン製ボルト（好適には首下4mmのＭ２ボルト）３４により固定されている。
【００１５】
上記のような構成により、本考案の試料ホルダーは、簡易かつ廉価に試料の冷却ができ、必要に応じて試料加熱、試料電流モニター、試料温度モニターを行なうことができる。
【００１６】
以上、本考案の実施形態について説明したが、本考案は上記実施形態に限定されるものではなく、本考案の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本考案の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案の試料ホルダーの一例を示す全体概略図である。
【図２】（ａ）は、前記の試料ホルダーの上面図、（ｂ）はその試料ホルダーから支板を取り外した際の側面断面図及び試料取付部の正面図である。
【図３】前記の試料ホルダーの、試料保持部の各部品の一例を示す模式図である。
【図４】前記の試料ホルダーの、試料保持部の組立図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその背面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  試料ホルダー
２  第１のパイプ
３  試料取付用ロッド（第２のパイプ）
４  第１の真空装置用ベーカブルフランジ
５  第３のパイプ
６  第２の真空装置用ベーカブルフランジ
６Ａ  シリコン単結晶製ヒーター加熱用電流導入端子
６Ｂ  試料電流測定用電流導入端子
６Ｃ  試料温度測定用熱電対導入端子
７  支板
８，３２  シリコン単結晶製ヒーター
９  電極
１０  試料保持部
１１  液体窒素溜め
１２  試料ホルダー支板取付部
２１  モリブデン製試料ホルダー支板
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ  タンタル製電極
２３  サファイア製絶縁板
２４  高純度アルミナ製碍子
３１  試料
３３，３４  モリブデン製ボルト
３５  銅線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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