Предметный стол Советский патент 1984 года по МПК G02B21/30 H01L21/66 

fS Iff 16 9 5 1 12 rt фиг.1 27 11 Изобретение относится к электронному машиностроению и предназначено для проверки и исследования полупроводниковых пластин преимущественно в контрольно-измерительном оборудовании производства изделий электронной техники. Известно устройство, содержащее вакуумную камеру, питаемый от источника тока нагревательный элемент в виде индукционной катушки, а также держатель из электропроводного материала l 3. Однако такое устройство непригодно для большинства работ по измерению и исследованию полупроводниковых пластин из-за воздействия электромаг нитных полей при индукционном натгрев Известны также предметные столы, в которых используются токопроводящи покрытия на стекле. В этом случае подложкой полупроводниковой пластины служит токопроводящая. пленка, которой покрывается стеклянная пластинка 2. Однако в момент измерения парамет ров полупроводниковой пластины после няя оказывается под напряжением. Вследствие этого такие предметные столики также непригодны для работы с полупроводниковыми пластинами. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является предметный стол, содержащий корпус с установленным в нем основанием, в котором выполнены воздуховодные каналы, нагревательный элемент и датчик температуры ГзЗ. Недостатком известного устройства является большая металлоемкость осно вания и корпуса, обусловленная тре-. бованиями плоскостности основания и. равномерности распределения температур по предметной плоскости, и малая скорость нагрева и охлаждения, ;что снижает производительность устройства. Цель изобретения - повьш1ение производительности. Цел достигается тем, что в предметком столе, содержащем корпус с установленным в нем основанием, в котором выполнены воздуховодные каналы, нагревательный элемент и датчик температуры, основание выполнено в виде фольгированной с двух сторон гибкой диэлектрической пласти ны, установленной на -корпусе посред13 , J ством введенных в него упругих тяг, закрепленных концами на периферии диэлектрической пластины, а нагреватель выполнен в виде плоского проводника, который образован канавкой, выполненной на фольге диэлектрической пластины со стороны, обращенной к корпусу, причем упругие тяги выполнены в виде винтов, размещенных головками на основании и установленных с зазором в резьбовых отверстиях, выполненных в корпусе, и цилиндрических пружин, одними концами закрепленных на свободных концах винтов, а другими концами соединенных между собой 6 центральной части корпуса. На фиг. 1 представлен предметный стол, вертикальный разрез на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1| на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - узел I на фиг.3; на фиг.6 - узел II на фиг. 3. Предметный стол содержит основание 1, выполненное в виде пластины из тонколистового (толщиной 0,25 мм) гибкого фольгированного диэлектрика, в котором верхний слой 2 (медная фольга) имеет хромовое покрытие (толщина до 3 мкм) и служит токопроводящей подложкой, нижний слой (медная фольга) используется для образования нагревательного элемента 3, а диэлектрик 4 является электроизолятором для токопроводящей подложки. Нагревательный элемент 3 представляет собой плоский проводник в виде спирали равного сечения, образованной канавкой 4, химически вытравленной в фольге. Концы нагревательного элемента 3 выведены за пределы предметного столика:, центральный - через последовательно припаянные ось 5 и шину 6, периферийный - через припаянную шину 7. Основание 1 нагревательным элементом 3 примыкает к торцу электро- и теплоизоляционного корпуса 8 (в данной конструкции корпус выполнен из гетинакса). На примыкающем к основанию 1 тор це корпуса 8 выполнены воздуховодные каналы, образованные кольцевыми канавками 9, которые соединены со штуцером 10 при помощи двух вертикальных отверстий 1.1 и одного магистрального отверстия 12, составляющих вакуум-проводную систему. Напротив канавок 9 в основании 1 выполнен ряд капиллярных отверстий 13. соединяющих 311 вакуумную систему с предметной плоскостью. На торце корпуса 8 также имеются воздуховодные каналы, образованные канавками 14, которые при помощи двух пар вертикальных отверстий 15 и двух магистральных отверстий 16 соединены со штуцерами 17 и 18, являющимися соответственно вхо дом и выходом системы продува охлаждающим газом, На периферии основани. 1 равномер но по окружности выполнены отверстия в которых установлены винты 19. Голо ки винтов 19 опираются на основание а средние части ввинчены в резьбовые отверстия, равномерно расположенные по окружности на уточненном краю кор пуса 8, а резьбовые накбнечники винтов служат зацепами,для пружин 20. Пружины 20 изготовлены из проволоки диаметром, меньшим по сравнению с шагом резьбы винтов 19; благодаря этому концы пружин фиксированно ложатся в резьбовые канавки винтов. Вторые концы пружин сходятся к центру корпуса 8 и вставлены в отве стия кольца 21. Винты 19 сопрягаются с резьборыми отверстиями корпуса 8 с зазором на малой длине. Благодаря этому они кроме поворота вокруг своей оси, могут качаться в пределах нескольких угловых градусов с центрами качания расположенным в центре сопряжения винтов 19 с отверстиями корпуса 8. Таким образом, винты 19 служат упругими тягами, к которым в конечной части резьбы прикладываются упругие силы, направленные к центру корпуса 8; при этом цилиндрические части винтов 19 в области их головок растягивают основание 1 равномерно по окружности к периферии. В пазу корпуса 8 размещен датчик 22температуры (в качестве датчика использован транзистор КТ815). Винт 23взаимодействует своим коническим наконечником с отверстием датчика 22 поджимая его плоскость к основанию 1 Между датчиком и диском заложена теплопроводная паста 24 (марки КПТ8 ГОСТ 19783-74 . Корпус 8 закреплен в стакане 25, Верхняя полость стакана обрамлена теплоизоляционным кольцом 26 и крьш1кой 27. Работа с предметным столом осуществляется следующим образом. 4 При наладке стола поворотом винтов 19 основание 1 равномерно со всех cTopoh поджимают к торцу корпуса 8 и благодаря еще и растягиванлцим усилием, прикладываемым упругими тягами к основанрпо, оно оказывается сориентированным параллельно торцовой плоскости корпуса 8. При этом положение пружин по высоте не меняется, так как винты 19, поворачиваясь, ввинчиваются или вывинчиваются в кольцах, отогнутых у пружин в виде зацепов. Далее при установке полупроводниковой пластины на стол и подключении вакуумной сети последов ельно через щтуцер 10 и отверстия 12, 11, 13 нижняя плоскость полупроводниковой пластины прижимается к наружной поверхности 2 основания 1. А так как капиллярные отверстия 13 в этом случае закрыты и в полостях канавок 9 создается разрежение, то основание 1 плотнее прилегает к корпусу 8, тем самым точнее ориентируя полупроводниковую пластину по торцу корпуса 8. При подаче напряжения на шины 6 и 7 через нагревательный элемент 3 проходит ток, вьщеляя тепло. Благодаря малой толщине диэлектрика подложка 2 нагревается практически одновременно на ту же температуру, что и слой 3. Величину температуры регистрирует датчик 22, связанный с нагревательньм элементом 3 при помощи усилительно-преобразовательного блока (не показан). Малая толщина основания 1 (0,25 мм) обуславливает быстрое нагревание и охлаждение подложки 2. Однако в обычных условиях время охлаждения значительно больше времени нагрева. Для ускорения процесса охлаждения в полость канавок 14 через штуцер 17 воздух, например, от маломощного вентилятора. Этого оказывается достаточным, чтобы в значительной степени скомпенсировать разность между временем охлаждения и нагрева. Благодаря наличию воздуховодных каналов, а также относительной тепловой изоляции рабочей полости с помощью кольца 26 и крышки 27, стол может использоваться для получения температур ниже комнатной. Для этого в стол через штуцер 17 продувают охлажденный газ, от охлажденного осушенного воздуха до паров азота.

1128213 /I-А

1. ПРЕДМЕТНЫЙ СТОЛ, содержащий корпус с установленным в нем основанием, в котором выполнены воздуховодные каналы, нагревательный элемент и датчик температуры, о тличающийся тем, что, с целью повьшения его производитель. ПЗ .г.. / fi- (,, т;: / 0}7;С/ ности, основание выполнено в виде фольгированной с двух сторон гибкой диэлектрической пластины, установленной на корпусе посредством введенных в него упругих тяг, закрепленных концами на периферии диэлектрической пластины, а нагреватель, вьтолнен в виде плоского проводника, который образован канавкой, выполненной на фольге диэлектрической пластины со стороны, обращенной к корпусу. 2. Стол по п. 1,отличающ и и с я . тем, что упругие тяги выполнены в виде винтов, размещенных головками на основании и установленных с зазором в резьбовыхотверстиях, выполненных в корпусе, и цилинд(Л рических пружин, одними концами закрепленных на свободных концах винтов, а другими концами соединенных между собой в центральной части корпуса.

г 5 Б побериуто

-УФ