JP2003223861A - サンプル回転装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 分析のためにサンプルを回転させる装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 前記装置はサンプルステージに置かれた
複数個のサンプルのうち、選択されたサンプルの位置を
分析地点に一致させるための回転キャップ２０４と移動
プレート２０６、分析地点と一致する中心軸を有し、選
択されたサンプルを回転させるための回転ステージを含
む。サンプルステージ１０２を支持する回転キャップ２
０４と回転キャップ２０４を支持する移動プレート２０
６の移動により分析地点に一致されたサンプルは回転ス
テージにより回転される。従って、前記装置はサンプル
のうち、選択されたサンプルを効果的に回転させること
ができ、複数個のサンプルに対する選択的または連続的
分析工程の効率を上昇させることができる。
供することを目的とする。 【解決手段】 前記装置はサンプルステージに置かれた
複数個のサンプルのうち、選択されたサンプルの位置を
分析地点に一致させるための回転キャップ２０４と移動
プレート２０６、分析地点と一致する中心軸を有し、選
択されたサンプルを回転させるための回転ステージを含
む。サンプルステージ１０２を支持する回転キャップ２
０４と回転キャップ２０４を支持する移動プレート２０
６の移動により分析地点に一致されたサンプルは回転ス
テージにより回転される。従って、前記装置はサンプル
のうち、選択されたサンプルを効果的に回転させること
ができ、複数個のサンプルに対する選択的または連続的
分析工程の効率を上昇させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は分析のためのサンプ
ル回転装置に関するものであり、より詳細には、半導体
装置の分析のための複数個のサンプルを固定させ、各サ
ンプルのうちの選択されたサンプルを回転させるサンプ
ル回転装置に関するものである。
ル回転装置に関するものであり、より詳細には、半導体
装置の分析のための複数個のサンプルを固定させ、各サ
ンプルのうちの選択されたサンプルを回転させるサンプ
ル回転装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近来、コンピュータのような情報媒体の
急速な普及により、半導体装置は飛躍的に発展してい
る。その機能面において、半導体装置は高速で動作する
と同時に大容量の貯蔵能力を有することが要求される。
これにより、半導体装置は、集積度、信頼度および応答
速度などを向上させる方向に製造技術が発展している。
急速な普及により、半導体装置は飛躍的に発展してい
る。その機能面において、半導体装置は高速で動作する
と同時に大容量の貯蔵能力を有することが要求される。
これにより、半導体装置は、集積度、信頼度および応答
速度などを向上させる方向に製造技術が発展している。
【０００３】一般に、半導体装置は半導体基板上に膜形
成、パターン形成、金属配線形成などのための一連の単
位工程を実施することにより製造される。半導体装置の
製造工程には、上述したような加工工程以外に半導体基
板に多様な検査及び分析工程が含まれている。検査及び
分析工程は半導体基板上に形成された膜の内部または表
面に存在する不純物濃度、任意に注入したイオンの濃度
及び分布、半導体基板上に形成されたパターンのブリッ
ジ（ｂｒｉｄｇｅ）現象、半導体基板上に形成された配
線の断線などを前記加工工程途中に随時確認する。
成、パターン形成、金属配線形成などのための一連の単
位工程を実施することにより製造される。半導体装置の
製造工程には、上述したような加工工程以外に半導体基
板に多様な検査及び分析工程が含まれている。検査及び
分析工程は半導体基板上に形成された膜の内部または表
面に存在する不純物濃度、任意に注入したイオンの濃度
及び分布、半導体基板上に形成されたパターンのブリッ
ジ（ｂｒｉｄｇｅ）現象、半導体基板上に形成された配
線の断線などを前記加工工程途中に随時確認する。
【０００４】検査及び分析工程には、走査電子顕微鏡
（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓ
ｃｏｐｅ；ＳＥＭ）、透過電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉ
ｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐ
ｅ；ＴＥＭ）、２次イオン質量分析器（Ｓｅｃｏｎｄａ
ｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅ；
ＳＩＭＳ）などが使用され、そのうちの２次イオン質量
分析器は半導体基板上に形成された膜の成分または深さ
プロファイルなどを分析するために使用される。
（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓ
ｃｏｐｅ；ＳＥＭ）、透過電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉ
ｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐ
ｅ；ＴＥＭ）、２次イオン質量分析器（Ｓｅｃｏｎｄａ
ｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅ；
ＳＩＭＳ）などが使用され、そのうちの２次イオン質量
分析器は半導体基板上に形成された膜の成分または深さ
プロファイルなどを分析するために使用される。
【０００５】前記２次イオン質量分析器を用いて半導体
基板の深さプロファイルを分析する場合、一般にアルゴ
ンイオンビームを分析するサンプルに照射して前記サン
プルをエッチングすることになる。この時、アルゴンイ
オンビームの照射により前記サンプルから発生する２次
イオンを質量分析器を通じて分析することにより、半導
体基板に形成されたパターンまたは膜の深さプロファイ
ルが測定される。前記２次イオン質量分析器を使用する
分析工程の一例が特許文献１に開示されている。
基板の深さプロファイルを分析する場合、一般にアルゴ
ンイオンビームを分析するサンプルに照射して前記サン
プルをエッチングすることになる。この時、アルゴンイ
オンビームの照射により前記サンプルから発生する２次
イオンを質量分析器を通じて分析することにより、半導
体基板に形成されたパターンまたは膜の深さプロファイ
ルが測定される。前記２次イオン質量分析器を使用する
分析工程の一例が特許文献１に開示されている。
【０００６】一方、サンプルの表面は照射されるアルゴ
ンイオンビームにより不規則的にエッチングされる。即
ち、サンプルの表面には前記アルゴンイオンビームの照
射により不規則な凹凸が発生し、これにより深さプロフ
ァイル分析の分解能が低下する。上述したような問題点
はサンプルの回転により克服することができる。即ち、
サンプルを支持するサンプルステージを回転させること
により、前記深さプロファイル分析の分解能を向上させ
ることができる。
ンイオンビームにより不規則的にエッチングされる。即
ち、サンプルの表面には前記アルゴンイオンビームの照
射により不規則な凹凸が発生し、これにより深さプロフ
ァイル分析の分解能が低下する。上述したような問題点
はサンプルの回転により克服することができる。即ち、
サンプルを支持するサンプルステージを回転させること
により、前記深さプロファイル分析の分解能を向上させ
ることができる。
【０００７】上述したように、サンプルを回転させなが
ら、深さプロファイルを分析する場合、２次イオン質量
分析器はサンプルを支持し、前記サンプルを分析地点に
移動させ、前記サンプルを回転させるサンプル回転装置
を備える。サンプル回転装置は３次元座標に該当する分
析地点にサンプルを位置決めさせるために、ｘ軸、ｙ軸
及びｚ軸方向に移動し、分析地点に位置決めされたサン
プルを回転させる。
ら、深さプロファイルを分析する場合、２次イオン質量
分析器はサンプルを支持し、前記サンプルを分析地点に
移動させ、前記サンプルを回転させるサンプル回転装置
を備える。サンプル回転装置は３次元座標に該当する分
析地点にサンプルを位置決めさせるために、ｘ軸、ｙ軸
及びｚ軸方向に移動し、分析地点に位置決めされたサン
プルを回転させる。
【０００８】上述したようなサンプル回転装置は、サン
プルを支持するサンプルステージと、前記サンプルステ
ージを回転させるための第１駆動部及び前記サンプルが
分析地点に一致するように前記サンプルステージ及び前
記第１駆動部を移動させるための第２駆動部を備える。
前記第２駆動部はｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向に前記サンプ
ルステージ及び前記第１駆動部を移動させるためのモー
タを備える。前記サンプルは第１駆動部の回転軸と一致
するようにサンプルステージの中央部位に置かれ、第２
駆動部は前記サンプルを予め設定された３次元座標を有
する分析地点に一致させる。続いて、第１駆動部による
サンプルの回転及びアルゴンイオンビームによるエッチ
ングと共に、サンプルの深さプロファイル分析が進行す
る。
プルを支持するサンプルステージと、前記サンプルステ
ージを回転させるための第１駆動部及び前記サンプルが
分析地点に一致するように前記サンプルステージ及び前
記第１駆動部を移動させるための第２駆動部を備える。
前記第２駆動部はｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向に前記サンプ
ルステージ及び前記第１駆動部を移動させるためのモー
タを備える。前記サンプルは第１駆動部の回転軸と一致
するようにサンプルステージの中央部位に置かれ、第２
駆動部は前記サンプルを予め設定された３次元座標を有
する分析地点に一致させる。続いて、第１駆動部による
サンプルの回転及びアルゴンイオンビームによるエッチ
ングと共に、サンプルの深さプロファイル分析が進行す
る。
【０００９】一方、深さプロファイルを分析する分析チ
ャンバの一側には、サンプルのローディング及びアンロ
ーディングのためのサブチャンバが備えられている。サ
ンプルはチャンバでサンプルステージ上に置かれた後、
分析チャンバ内部に備えられたサンプル回転装置に移動
される。この時、分析チャンバの圧力は１０−９乃至１
０−１０ｔｏｒｒ程度に維持され、サブチャンバの圧力
は１０−６乃至１０− ７ｔｏｒｒ程度に維持される。即
ち、サンプルがサブチャンバにローディングされる時、
サブチャンバの圧力は大気圧であり、分析チャンバに移
動される時サブチャンバの圧力は１０−６乃至１０−７
ｔｏｒｒ程度に形成される。一方、サンプルに対する分
析が終了し、前記サンプルがサブチャンバに移動される
と、サブチャンバの圧力は前記サンプルのアンローディ
ングのために、再び大気圧に調節される。従って、複数
個のサンプルを分析する場合、サブチャンバの圧力を毎
回調節しなければならないので、時間的な損失が発生
し、分析工程の効率が低下する。
ャンバの一側には、サンプルのローディング及びアンロ
ーディングのためのサブチャンバが備えられている。サ
ンプルはチャンバでサンプルステージ上に置かれた後、
分析チャンバ内部に備えられたサンプル回転装置に移動
される。この時、分析チャンバの圧力は１０−９乃至１
０−１０ｔｏｒｒ程度に維持され、サブチャンバの圧力
は１０−６乃至１０− ７ｔｏｒｒ程度に維持される。即
ち、サンプルがサブチャンバにローディングされる時、
サブチャンバの圧力は大気圧であり、分析チャンバに移
動される時サブチャンバの圧力は１０−６乃至１０−７
ｔｏｒｒ程度に形成される。一方、サンプルに対する分
析が終了し、前記サンプルがサブチャンバに移動される
と、サブチャンバの圧力は前記サンプルのアンローディ
ングのために、再び大気圧に調節される。従って、複数
個のサンプルを分析する場合、サブチャンバの圧力を毎
回調節しなければならないので、時間的な損失が発生
し、分析工程の効率が低下する。
【００１０】前記のような問題を解決するために、サン
プルステージ上に複数個のサンプルをローディングする
場合、複数個のサンプルのうちの選択されたサンプルを
分析地点に一致させた後、深さプロファイル分析を実施
する。しかし、深さプロファイル分析のために選択され
たサンプルを回転させることが容易でなく、選択された
サンプルを分析地点で回転させる場合、第１駆動部の回
転軸と分析地点とが一致しないために、第２駆動部の寿
命が短縮される。即ち、第１駆動部の回転により選択さ
れたサンプルの位置が分析地点から離脱しないように、
前記第２駆動部は第１駆動部の回転方向と同一の方向に
第１駆動部を回転させなければならない。この時、第２
駆動部のモータは過度な負荷により寿命が短縮される。
これは２次イオン質量分析器の維持補修費用を増加さ
せ、稼働率を低下させる原因になる。
プルステージ上に複数個のサンプルをローディングする
場合、複数個のサンプルのうちの選択されたサンプルを
分析地点に一致させた後、深さプロファイル分析を実施
する。しかし、深さプロファイル分析のために選択され
たサンプルを回転させることが容易でなく、選択された
サンプルを分析地点で回転させる場合、第１駆動部の回
転軸と分析地点とが一致しないために、第２駆動部の寿
命が短縮される。即ち、第１駆動部の回転により選択さ
れたサンプルの位置が分析地点から離脱しないように、
前記第２駆動部は第１駆動部の回転方向と同一の方向に
第１駆動部を回転させなければならない。この時、第２
駆動部のモータは過度な負荷により寿命が短縮される。
これは２次イオン質量分析器の維持補修費用を増加さ
せ、稼働率を低下させる原因になる。
【特許文献１】米国特許第５，９４３，５４８号明細書
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、サン
プルステージに置かれた複数個のサンプルのうちの選択
されたサンプルの位置を分析地点に一致させるための位
置調整部及び分析地点と一致した中心軸を有し、選択さ
れたサンプルを回転させるための回転部を含むサンプル
回転装置を提供することにある。
プルステージに置かれた複数個のサンプルのうちの選択
されたサンプルの位置を分析地点に一致させるための位
置調整部及び分析地点と一致した中心軸を有し、選択さ
れたサンプルを回転させるための回転部を含むサンプル
回転装置を提供することにある。
【００１２】
【課題の解決するための手段】上述した目的を達成する
ための本発明によるサンプル回転装置は、複数個のサン
プルを支持するサンプルステージと、サンプルステージ
を支持し、サンプルのうちの一つを選択し、選択された
サンプルを分析地点に一致させるために、選択されたサ
ンプルの位置を調整する位置調整手段と、分析地点と一
致した中心軸を有し、位置調整手段により選択されたサ
ンプルが前記分析地点で回転するように、サンプルステ
ージと位置調整手段を回転させる回転手段とを含む。
ための本発明によるサンプル回転装置は、複数個のサン
プルを支持するサンプルステージと、サンプルステージ
を支持し、サンプルのうちの一つを選択し、選択された
サンプルを分析地点に一致させるために、選択されたサ
ンプルの位置を調整する位置調整手段と、分析地点と一
致した中心軸を有し、位置調整手段により選択されたサ
ンプルが前記分析地点で回転するように、サンプルステ
ージと位置調整手段を回転させる回転手段とを含む。
【００１３】上述した他の目的を達成するための本発明
によるサンプル回転装置は、円形に配列される複数個の
サンプルを支持するサンプルステージと、サンプルを分
析するための分析地点が、サンプルの配列により形成さ
れる円の円周上に位置するように、サンプルステージを
移動させる移送部材と、前記移送部材上に備えられサン
プルステージを支持し、サンプルのうちの選択されたサ
ンプルが分析地点と一致するように、サンプルステージ
を回転させる回転キャップと、回転キャップの下部に形
成され、前記回転軸を回転させるための第１駆動力によ
り前記回転キャップを回転させる第１ギヤ部と、回転キ
ャップと移送部材を連結する回転軸と、前記移送部材の
下部面に備えられ、移送部材を移動させるための第２駆
動力により移送部材を移動させるラックギヤと、回転キ
ャップの回転時には回転キャップの第１ギヤ部と結合さ
れ、移送部材の移動時にはラックギヤと結合され、第１
ギヤ部及びラックギヤに前記第１駆動力及び第２駆動力
を各々伝達する駆動ギヤと、移送部材を支持し、選択さ
れたサンプルを分析地点で回転させるための回転ステー
ジと、分析地点と一致した中心軸を有し、回転ステージ
の下部に連結され、回転ステージを回転させるための第
３駆動力を伝達する第１駆動軸と、第１駆動軸を貫通し
て駆動ギヤと連結され、第１駆動力及び第２駆動力を伝
達する第２駆動軸とを含む。
によるサンプル回転装置は、円形に配列される複数個の
サンプルを支持するサンプルステージと、サンプルを分
析するための分析地点が、サンプルの配列により形成さ
れる円の円周上に位置するように、サンプルステージを
移動させる移送部材と、前記移送部材上に備えられサン
プルステージを支持し、サンプルのうちの選択されたサ
ンプルが分析地点と一致するように、サンプルステージ
を回転させる回転キャップと、回転キャップの下部に形
成され、前記回転軸を回転させるための第１駆動力によ
り前記回転キャップを回転させる第１ギヤ部と、回転キ
ャップと移送部材を連結する回転軸と、前記移送部材の
下部面に備えられ、移送部材を移動させるための第２駆
動力により移送部材を移動させるラックギヤと、回転キ
ャップの回転時には回転キャップの第１ギヤ部と結合さ
れ、移送部材の移動時にはラックギヤと結合され、第１
ギヤ部及びラックギヤに前記第１駆動力及び第２駆動力
を各々伝達する駆動ギヤと、移送部材を支持し、選択さ
れたサンプルを分析地点で回転させるための回転ステー
ジと、分析地点と一致した中心軸を有し、回転ステージ
の下部に連結され、回転ステージを回転させるための第
３駆動力を伝達する第１駆動軸と、第１駆動軸を貫通し
て駆動ギヤと連結され、第１駆動力及び第２駆動力を伝
達する第２駆動軸とを含む。
【００１４】サンプル回転装置は、複数個のサンプルの
うち、選択されたサンプルを分析地点に一致させ、分析
地点と一致した中心軸を有する第１駆動軸による回転ス
テージの回転を通じて選択されたサンプルを回転させ
る。従って、サンプル回転装置とサンプル回転装置を支
持し、サンプル回転装置を移動させる３次元駆動装置に
過度な負荷が作用しない。従って、３次元駆動装置の寿
命が延び、複数個のサンプルに対する選択的または連続
的な分析工程の効率が向上される。
うち、選択されたサンプルを分析地点に一致させ、分析
地点と一致した中心軸を有する第１駆動軸による回転ス
テージの回転を通じて選択されたサンプルを回転させ
る。従って、サンプル回転装置とサンプル回転装置を支
持し、サンプル回転装置を移動させる３次元駆動装置に
過度な負荷が作用しない。従って、３次元駆動装置の寿
命が延び、複数個のサンプルに対する選択的または連続
的な分析工程の効率が向上される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の望
ましい一実施形態を詳細に説明する。
ましい一実施形態を詳細に説明する。
【００１６】図１は本発明の一実施形態によるサンプル
回転装置を説明するための概略的な構成図であり、図２
は図１に示したサンプルステージ及び固定リングを示す
斜視図である。
回転装置を説明するための概略的な構成図であり、図２
は図１に示したサンプルステージ及び固定リングを示す
斜視図である。
【００１７】図１に示すように、サンプル回転装置１０
０は複数個のサンプルが置かれるサンプルステージ１０
２と、サンプルステージ１０２に置かれた複数個のサン
プル１０のうちの選択されたサンプル１０の位置を分析
地点に一致させるための位置調整部２００及び前記分析
地点と一致する中心軸を有し、前記選択されたサンプル
１０ａを回転させるための回転部３００を含む。
０は複数個のサンプルが置かれるサンプルステージ１０
２と、サンプルステージ１０２に置かれた複数個のサン
プル１０のうちの選択されたサンプル１０の位置を分析
地点に一致させるための位置調整部２００及び前記分析
地点と一致する中心軸を有し、前記選択されたサンプル
１０ａを回転させるための回転部３００を含む。
【００１８】図２に示すように、サンプルステージ１０
２は複数個のサンプル１０が置かれる円形プレート１０
４と円形プレート１０４の下部に備えられる本体１０６
を含む。本体１０６はシリンダ形状を有し、外周面には
位置調整部２００のクランプ２０２（図１参照）に対応
するクランピング溝１０８が円周方向に形成されてい
る。円形プレート１０４の上部面には複数個のサンプル
１０が円形プレート１０４の縁部に沿って円形に置か
れ、サンプル１０を固定するための固定リング１１０が
複数個のボルト１１２により円形プレート１０４に結合
される。円形プレート１０４の上部面にはボルト１１２
と対応する複数個のねじ孔１１４が円形プレート１０４
の縁部に沿って形成されている。固定リング１１０は環
状に形成されたフラットリング形状を有し、円形プレー
ト１０４のねじ孔に対応する複数個の貫通孔１１６が形
成されている。即ち、円形プレート１０４と円形プレー
ト１０４の上部面に結合される固定リング１１０間に複
数個のサンプルが配置される。
２は複数個のサンプル１０が置かれる円形プレート１０
４と円形プレート１０４の下部に備えられる本体１０６
を含む。本体１０６はシリンダ形状を有し、外周面には
位置調整部２００のクランプ２０２（図１参照）に対応
するクランピング溝１０８が円周方向に形成されてい
る。円形プレート１０４の上部面には複数個のサンプル
１０が円形プレート１０４の縁部に沿って円形に置か
れ、サンプル１０を固定するための固定リング１１０が
複数個のボルト１１２により円形プレート１０４に結合
される。円形プレート１０４の上部面にはボルト１１２
と対応する複数個のねじ孔１１４が円形プレート１０４
の縁部に沿って形成されている。固定リング１１０は環
状に形成されたフラットリング形状を有し、円形プレー
ト１０４のねじ孔に対応する複数個の貫通孔１１６が形
成されている。即ち、円形プレート１０４と円形プレー
ト１０４の上部面に結合される固定リング１１０間に複
数個のサンプルが配置される。
【００１９】図１に示すように、位置調整部２００はサ
ンプルステージ１０２を支持し、サンプルステージ１０
２を回転させるための回転キャップ２０４と、回転キャ
ップ２０４を移動させるための移動プレート２０６、回
転キャップ２０４の回転及び移動プレート２０６の移動
のための第１駆動力及び第２駆動力を伝達する駆動ギヤ
２０８及び駆動ギヤ２０８の下部面に連結される第１駆
動軸２１０を含む。
ンプルステージ１０２を支持し、サンプルステージ１０
２を回転させるための回転キャップ２０４と、回転キャ
ップ２０４を移動させるための移動プレート２０６、回
転キャップ２０４の回転及び移動プレート２０６の移動
のための第１駆動力及び第２駆動力を伝達する駆動ギヤ
２０８及び駆動ギヤ２０８の下部面に連結される第１駆
動軸２１０を含む。
【００２０】回転部３００は移動プレート２０６の下部
に備えられる回転ステージ３０２と回転ステージ３０２
を支持しかつ回転させるための第３駆動力を伝達する第
２駆動軸３０４を含む。
に備えられる回転ステージ３０２と回転ステージ３０２
を支持しかつ回転させるための第３駆動力を伝達する第
２駆動軸３０４を含む。
【００２１】回転キャップ２０４はサンプルステージ１
０２の本体１０６の半径と同一の半径を有する円板形状
を有し、下部面には円錐形状の溝２１２が形成されてい
る。溝２１２の内側面にはサンプルステージ１０２及び
回転キャップ２０４の回転のために駆動ギヤ２０８と結
合される第１ギヤ部２１４が形成されている。
０２の本体１０６の半径と同一の半径を有する円板形状
を有し、下部面には円錐形状の溝２１２が形成されてい
る。溝２１２の内側面にはサンプルステージ１０２及び
回転キャップ２０４の回転のために駆動ギヤ２０８と結
合される第１ギヤ部２１４が形成されている。
【００２２】移動プレート２０６は回転キャップ２０４
の半径と同一な半径を有する円板形状を有し、下部面に
は駆動ギヤ２０８と結合されるラックギヤ２１６が備え
られる。回転キャップ２０４と移動プレート２０６は回
転軸２１８により連結され、回転軸２１８は回転キャッ
プ２０４の溝２１２の中央部位と移動プレート２０６の
上部面中央部位を連結する。即ち、回転軸２１８は駆動
ギヤ２０８から伝達される第１駆動力により回転キャッ
プ２０４が回転するように回転キャップ２０４を支持す
る。
の半径と同一な半径を有する円板形状を有し、下部面に
は駆動ギヤ２０８と結合されるラックギヤ２１６が備え
られる。回転キャップ２０４と移動プレート２０６は回
転軸２１８により連結され、回転軸２１８は回転キャッ
プ２０４の溝２１２の中央部位と移動プレート２０６の
上部面中央部位を連結する。即ち、回転軸２１８は駆動
ギヤ２０８から伝達される第１駆動力により回転キャッ
プ２０４が回転するように回転キャップ２０４を支持す
る。
【００２３】移動プレート２０６の中心と外周面との間
には駆動ギヤ２０８の通路２２０が形成され、ラックギ
ヤ２１６は駆動ギヤ２０８と結合するように通路２２０
の一側に形成されている。この時、ラックギヤ２１６は
駆動ギヤ２０８から伝達される第２駆動力により移動プ
レート２０６が移動プレート２０６の半径方向に移動さ
れるように備えられる。即ち、駆動ギヤ２０８は回転キ
ャップ２０４の回転時には第１ギヤ部２１４と結合する
ように通路２２０を通じて上方向に移動し、移動プレー
ト２０６の移動時にはラックギヤ２１６と結合するよう
に通路２２０を通じて下方向に移動する。この時、ラッ
クギヤ２１６の長さは移動プレート２０６の中心部位か
ら通路２２０までの距離より長く形成されることが望ま
しい。また、ラックギヤ２１６の長さによる移動プレー
ト２０６の移動距離はサンプル１０の配列により限定さ
れる円１２（図２参照）の半径より多少大きく決定され
ることが望ましい。
には駆動ギヤ２０８の通路２２０が形成され、ラックギ
ヤ２１６は駆動ギヤ２０８と結合するように通路２２０
の一側に形成されている。この時、ラックギヤ２１６は
駆動ギヤ２０８から伝達される第２駆動力により移動プ
レート２０６が移動プレート２０６の半径方向に移動さ
れるように備えられる。即ち、駆動ギヤ２０８は回転キ
ャップ２０４の回転時には第１ギヤ部２１４と結合する
ように通路２２０を通じて上方向に移動し、移動プレー
ト２０６の移動時にはラックギヤ２１６と結合するよう
に通路２２０を通じて下方向に移動する。この時、ラッ
クギヤ２１６の長さは移動プレート２０６の中心部位か
ら通路２２０までの距離より長く形成されることが望ま
しい。また、ラックギヤ２１６の長さによる移動プレー
ト２０６の移動距離はサンプル１０の配列により限定さ
れる円１２（図２参照）の半径より多少大きく決定され
ることが望ましい。
【００２４】図３は図１に示したストッパーを示す断面
図である。
図である。
【００２５】図１及び図３に示すように、移動プレート
２０６の上部面には駆動ギヤ２０８がラックギヤ２１６
と結合されている間回転キャップ２０４自体の回転を防
止するストッパー２２２が備えられる。ストッパー２２
２は移動プレート２０６の上部面で駆動ギヤ２０８の通
路２２０と反対側に備えられ、一側端部が開放されたシ
リンダ形状を有するハウジング２２４と、ハウジング２
２４に内蔵される圧縮コイルスプリング２２６、及びハ
ウジング２２４に内蔵され、圧縮コイルスプリング２２
６により前記開放された一側端部から外部に突出され、
第１ギヤ部２１４と接触するボール２２８を含む。
２０６の上部面には駆動ギヤ２０８がラックギヤ２１６
と結合されている間回転キャップ２０４自体の回転を防
止するストッパー２２２が備えられる。ストッパー２２
２は移動プレート２０６の上部面で駆動ギヤ２０８の通
路２２０と反対側に備えられ、一側端部が開放されたシ
リンダ形状を有するハウジング２２４と、ハウジング２
２４に内蔵される圧縮コイルスプリング２２６、及びハ
ウジング２２４に内蔵され、圧縮コイルスプリング２２
６により前記開放された一側端部から外部に突出され、
第１ギヤ部２１４と接触するボール２２８を含む。
【００２６】図４は図１に示した回転キャップを示す底
面図であり、図５は図１に示した回転キャップを示す斜
視図である。
面図であり、図５は図１に示した回転キャップを示す斜
視図である。
【００２７】図４及び図５に示すように、回転キャップ
２０４の下部面には円錐形状の溝２１２が形成され、溝
２１２の内側面には第１ギヤ部２１４が形成されてい
る。回転キャップ２０４の外周面にはサンプルステージ
１０２（図２参照）を固定させるための複数個のクラン
プ２０２が備えられる。クランプ２０２は回転キャップ
２０４の外周面から上方向に延び、上端部にはサンプル
ステージ１０２の本体１０６に形成されているクランピ
ング溝１０８と対応する突出部２３０が形成されてい
る。突出部２３０はサンプルステージ１０２の定着が容
易であるように弾性を有する材質で形成され、サンプル
ステージ１０２の本体１０６と接触する突出部２３０の
一面はサンプルステージ１０２の定着が容易であるよう
にラウンディング処理されている。
２０４の下部面には円錐形状の溝２１２が形成され、溝
２１２の内側面には第１ギヤ部２１４が形成されてい
る。回転キャップ２０４の外周面にはサンプルステージ
１０２（図２参照）を固定させるための複数個のクラン
プ２０２が備えられる。クランプ２０２は回転キャップ
２０４の外周面から上方向に延び、上端部にはサンプル
ステージ１０２の本体１０６に形成されているクランピ
ング溝１０８と対応する突出部２３０が形成されてい
る。突出部２３０はサンプルステージ１０２の定着が容
易であるように弾性を有する材質で形成され、サンプル
ステージ１０２の本体１０６と接触する突出部２３０の
一面はサンプルステージ１０２の定着が容易であるよう
にラウンディング処理されている。
【００２８】図６は図１に示した駆動ギヤを示す斜視図
である。
である。
【００２９】図６に示すように、駆動ギヤ２０８の上部
は傾斜面を有する円錐形状で形成され、傾斜面には回転
キャップ２０４の第１ギヤ部２１４（図１参照）と対応
する第２ギヤ部２３２が形成されている。また、駆動ギ
ヤ２０８の外周面には移動プレート２０６のラックギヤ
２１６（図１参照）と対応する第３ギヤ部２３４が形成
され、下部面には第１駆動軸２１０が連結されている。
は傾斜面を有する円錐形状で形成され、傾斜面には回転
キャップ２０４の第１ギヤ部２１４（図１参照）と対応
する第２ギヤ部２３２が形成されている。また、駆動ギ
ヤ２０８の外周面には移動プレート２０６のラックギヤ
２１６（図１参照）と対応する第３ギヤ部２３４が形成
され、下部面には第１駆動軸２１０が連結されている。
【００３０】図７は図１に示した移動プレートを示す底
面図であり、図８は図１に示した回転ステージを示す斜
視図である。また、図９は回転ステージと移動プレート
の結合を示すためのサンプル回転装置の側面図である。
面図であり、図８は図１に示した回転ステージを示す斜
視図である。また、図９は回転ステージと移動プレート
の結合を示すためのサンプル回転装置の側面図である。
【００３１】図１、図７、図８及び図９に示すように、
移動プレート２０６の下部には回転ステージ３０２が備
えられる。回転ステージ３０２は円板形状を有し、上部
面には移動プレート２０６の移動方向を案内し、移動プ
レート２０６を支持する一対のレール（ｒａｉｌ）３０
６が備えられる。レール３０６は移動プレート２０６の
ラックギヤ２１６と平行に備えられ、ラックギヤ２１６
及びラックギヤ２１６の移動通路２２０両側に備えられ
る。また、回転ステージ３０２の外周面と隣接するレー
ル３０６の一側面には、移動プレート２０６の離脱を防
止するための第１キャッチングジョー（Ｐｒｏｔｒｕｄ
ｉｎｇ ｊａｗ）３０８が形成されている。一方、移動
プレート２０６の下部面には回転ステージ３０２のレー
ル３０６と対応する一対のガイド２３６が備えられ、向
き合うガイド２３６の一側面にはレール３０６の第１キ
ャッチングジョー３０８と対応する第１キャッチングジ
ョー２３８が各々形成されている。
移動プレート２０６の下部には回転ステージ３０２が備
えられる。回転ステージ３０２は円板形状を有し、上部
面には移動プレート２０６の移動方向を案内し、移動プ
レート２０６を支持する一対のレール（ｒａｉｌ）３０
６が備えられる。レール３０６は移動プレート２０６の
ラックギヤ２１６と平行に備えられ、ラックギヤ２１６
及びラックギヤ２１６の移動通路２２０両側に備えられ
る。また、回転ステージ３０２の外周面と隣接するレー
ル３０６の一側面には、移動プレート２０６の離脱を防
止するための第１キャッチングジョー（Ｐｒｏｔｒｕｄ
ｉｎｇ ｊａｗ）３０８が形成されている。一方、移動
プレート２０６の下部面には回転ステージ３０２のレー
ル３０６と対応する一対のガイド２３６が備えられ、向
き合うガイド２３６の一側面にはレール３０６の第１キ
ャッチングジョー３０８と対応する第１キャッチングジ
ョー２３８が各々形成されている。
【００３２】一方、回転ステージ３０２の下部面には回
転ステージ３０２を回転させるための第３駆動力を伝達
する第２駆動軸３０４が連結されている。ここで、第１
駆動軸２１０は第２駆動軸３０４を貫通して設けられ、
第２駆動軸３０４内部で第１ギヤ部２１４及びラックギ
ヤ２１６と選択的に結合するために上下に移動する。
転ステージ３０２を回転させるための第３駆動力を伝達
する第２駆動軸３０４が連結されている。ここで、第１
駆動軸２１０は第２駆動軸３０４を貫通して設けられ、
第２駆動軸３０４内部で第１ギヤ部２１４及びラックギ
ヤ２１６と選択的に結合するために上下に移動する。
【００３３】図１０は図１に示したサンプル回転装置を
有する２次イオン質量分析器を説明するための概略的な
構成図であり、図１１は図１０に示したサンプル回転装
置及び３次元駆動装置を説明するための斜視図である。
有する２次イオン質量分析器を説明するための概略的な
構成図であり、図１１は図１０に示したサンプル回転装
置及び３次元駆動装置を説明するための斜視図である。
【００３４】図１、図１０及び図１１に示すように、サ
ンプル１０を分析するための分析チャンバ４０２の内部
にはサンプル回転装置１００と３次元駆動装置４０４が
備えられている。３次元駆動装置４０４はサンプル回転
装置１００を支持し、サンプル回転装置１００を移動さ
せる。また、サンプル回転装置１００に駆動力を提供す
る。即ち、３次元駆動装置４０４は分析チャンバ４０２
内部でｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向にサンプル回転装置１０
０を移動させ、サンプルステージ１０２及び回転キャッ
プ２０４を回転させるための第１駆動力、移動プレート
２０６を移動させるための第２駆動力及び回転ステージ
３０２を回転させるための第３駆動力を提供する。例え
ば、３次元駆動装置４０４には第１駆動力及び第２駆動
力を提供するためのモータと、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向
移動のためのモータと、リードスクリューなどを備える
３軸直交座標ロボットなどを使用することができる。
ンプル１０を分析するための分析チャンバ４０２の内部
にはサンプル回転装置１００と３次元駆動装置４０４が
備えられている。３次元駆動装置４０４はサンプル回転
装置１００を支持し、サンプル回転装置１００を移動さ
せる。また、サンプル回転装置１００に駆動力を提供す
る。即ち、３次元駆動装置４０４は分析チャンバ４０２
内部でｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向にサンプル回転装置１０
０を移動させ、サンプルステージ１０２及び回転キャッ
プ２０４を回転させるための第１駆動力、移動プレート
２０６を移動させるための第２駆動力及び回転ステージ
３０２を回転させるための第３駆動力を提供する。例え
ば、３次元駆動装置４０４には第１駆動力及び第２駆動
力を提供するためのモータと、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向
移動のためのモータと、リードスクリューなどを備える
３軸直交座標ロボットなどを使用することができる。
【００３５】分析チャンバ４０２の一側にはサンプルス
テージ１０２上にサンプル１０をローディングし、サン
プルステージ１０２からサンプル１０をアンローディン
グするためのサブチャンバ４０６が連結される。サブチ
ャンバ４０６でサンプル１０が置かれたサンプルステー
ジ１０２は移送ロボット（図示せず）により分析チャン
バ４０２内部に備えられた回転キャップ２０４に移動さ
れ、クランプ２０２によりクランピングされる。一般
に、２次イオン質量分析器を利用した深さプロファイル
分析工程は１０−９乃至１０−１０ｔｏｒｒ程度の真空
状態で実施され、サブチャンバ４０６はサンプル１０の
ローディング及びアンローディング時に分析チャンバ４
０２内部に異物が流入されることを防止し、分析工程の
効率を高めるために備えられる。即ち、分析チャンバ４
０２の圧力は常に一定した状態に維持され、サンプル１
０のローディング及びアンローディング時は分析チャン
バ４０２とサブチャンバ４０６との間に備えられるドア
（図示せず）が閉鎖され、サブチャンバ４０６の圧力が
大気圧に形成される。また、移送ロボットがサンプル１
０が置かれたサンプルステージ１０２を移動させると
き、サブチャンバ４０６の圧力は１０−６乃至１０−７
程度の真空状態に形成され、続いて、ドアが開放され
る。一方、図示しなかったが、分析チャンバ４０２とサ
ブチャンバ４０６には真空のための真空ポンプ及び真空
度を調節するための複数個のバルブが連結される。
テージ１０２上にサンプル１０をローディングし、サン
プルステージ１０２からサンプル１０をアンローディン
グするためのサブチャンバ４０６が連結される。サブチ
ャンバ４０６でサンプル１０が置かれたサンプルステー
ジ１０２は移送ロボット（図示せず）により分析チャン
バ４０２内部に備えられた回転キャップ２０４に移動さ
れ、クランプ２０２によりクランピングされる。一般
に、２次イオン質量分析器を利用した深さプロファイル
分析工程は１０−９乃至１０−１０ｔｏｒｒ程度の真空
状態で実施され、サブチャンバ４０６はサンプル１０の
ローディング及びアンローディング時に分析チャンバ４
０２内部に異物が流入されることを防止し、分析工程の
効率を高めるために備えられる。即ち、分析チャンバ４
０２の圧力は常に一定した状態に維持され、サンプル１
０のローディング及びアンローディング時は分析チャン
バ４０２とサブチャンバ４０６との間に備えられるドア
（図示せず）が閉鎖され、サブチャンバ４０６の圧力が
大気圧に形成される。また、移送ロボットがサンプル１
０が置かれたサンプルステージ１０２を移動させると
き、サブチャンバ４０６の圧力は１０−６乃至１０−７
程度の真空状態に形成され、続いて、ドアが開放され
る。一方、図示しなかったが、分析チャンバ４０２とサ
ブチャンバ４０６には真空のための真空ポンプ及び真空
度を調節するための複数個のバルブが連結される。
【００３６】一方、分析チャンバ４０２の上部一側には
アルゴンイオンビームを提供するためのアルゴンイオン
ガン４０８が備えられ、上部他側にはアルゴンイオンビ
ームによりサンプルから発生した２次イオンのうちの特
定イオンを選別する質量分析器４１０及び特定イオンを
検出する検出器４１２が連結されている。
アルゴンイオンビームを提供するためのアルゴンイオン
ガン４０８が備えられ、上部他側にはアルゴンイオンビ
ームによりサンプルから発生した２次イオンのうちの特
定イオンを選別する質量分析器４１０及び特定イオンを
検出する検出器４１２が連結されている。
【００３７】本発明のサンプル回転装置は前記実施形態
の第１ギヤ部及び駆動ギヤ以外に多様な駆動方法で具現
することができる。
の第１ギヤ部及び駆動ギヤ以外に多様な駆動方法で具現
することができる。
【００３８】図１２は回転キャップの他の実施形態を示
すための底面図であり、図１３は図１２に示した回転キ
ャップの断面図である。また、図１４は図１２に示した
回転キャップと対応する駆動ギヤを示すための斜視図で
ある。
すための底面図であり、図１３は図１２に示した回転キ
ャップの断面図である。また、図１４は図１２に示した
回転キャップと対応する駆動ギヤを示すための斜視図で
ある。
【００３９】図１２、図１３及び図１４に示すように、
回転キャップ５００の下部には垂直な内側面を有する円
形溝５０２が形成され、円形溝５０２内側面にサンプル
ステージ１０２（図１参照）及び回転キャップ５００を
回転させるための第４ギヤ部５０４が形成されている。
駆動ギヤ５１０の外周面には第４ギヤ部５０４と対応す
る第５ギヤ部５１２が形成され、第５ギヤ部５１２は移
動プレート２０６のラックギヤ２１６（図１参照）と対
応する。
回転キャップ５００の下部には垂直な内側面を有する円
形溝５０２が形成され、円形溝５０２内側面にサンプル
ステージ１０２（図１参照）及び回転キャップ５００を
回転させるための第４ギヤ部５０４が形成されている。
駆動ギヤ５１０の外周面には第４ギヤ部５０４と対応す
る第５ギヤ部５１２が形成され、第５ギヤ部５１２は移
動プレート２０６のラックギヤ２１６（図１参照）と対
応する。
【００４０】また、本発明のサンプル回転装置１００は
移動プレート２０６を移動させるための空気圧または油
圧シリンダのような多様な直線駆動装置及び回転キャッ
プ２０４を回転させるための多様な駆動装置及び動力伝
達装置により具現することができる。
移動プレート２０６を移動させるための空気圧または油
圧シリンダのような多様な直線駆動装置及び回転キャッ
プ２０４を回転させるための多様な駆動装置及び動力伝
達装置により具現することができる。
【００４１】以下、本発明の一実施形態によるサンプル
回転装置を有する２次イオン質量分析器を使用するサン
プルの深さプロファイル分析について、図面を参照して
説明する。
回転装置を有する２次イオン質量分析器を使用するサン
プルの深さプロファイル分析について、図面を参照して
説明する。
【００４２】複数個のサンプル１０は分析チャンバ４０
２の一側に連結されたサブチャンバ４０６内部でサンプ
ルステージ１０２上に円形に置かれ、固定リング１１０
によりサンプルステージ１０２上に固定される。続い
て、サンプル１０が置かれたサンプルステージ１０２は
移送ロボット（図示せず）により分析チャンバ４０２内
部に位置する回転キャップ２０４の上部面に置かれ、ク
ランプ２０２によりクランピングされる。
２の一側に連結されたサブチャンバ４０６内部でサンプ
ルステージ１０２上に円形に置かれ、固定リング１１０
によりサンプルステージ１０２上に固定される。続い
て、サンプル１０が置かれたサンプルステージ１０２は
移送ロボット（図示せず）により分析チャンバ４０２内
部に位置する回転キャップ２０４の上部面に置かれ、ク
ランプ２０２によりクランピングされる。
【００４３】続いて、３次元駆動装置４０４は予め設定
された３次元座標を有する分析地点と回転ステージ３０
２を回転させるための第２駆動軸３０４の中心軸とを一
致させるためにｘ軸方向及びｙ軸方向に移動し、サンプ
ル１０の配列により限定される円１２の中心と分析地点
とを一致させるためにｚ軸方向に移動する。この時、サ
ンプル１０の配列により形成される円１２の中心は第２
駆動軸３０４の中心軸と一致され、駆動ギヤ２０８はラ
ックギヤ２１６と結合している。
された３次元座標を有する分析地点と回転ステージ３０
２を回転させるための第２駆動軸３０４の中心軸とを一
致させるためにｘ軸方向及びｙ軸方向に移動し、サンプ
ル１０の配列により限定される円１２の中心と分析地点
とを一致させるためにｚ軸方向に移動する。この時、サ
ンプル１０の配列により形成される円１２の中心は第２
駆動軸３０４の中心軸と一致され、駆動ギヤ２０８はラ
ックギヤ２１６と結合している。
【００４４】図１５は第２駆動力により移動する移動プ
レートを説明するための図面である。図１５に示すよう
に、第１駆動軸２１０と駆動ギヤ２０８から伝達される
第２駆動力により移動プレート２０６がサンプル１０の
配列により形成される円１２の円周を分析地点に一致さ
せるように移動する。この時、第２駆動軸３０４は回転
しない。示した矢印は移動プレート２０６の移動方向を
示す。
レートを説明するための図面である。図１５に示すよう
に、第１駆動軸２１０と駆動ギヤ２０８から伝達される
第２駆動力により移動プレート２０６がサンプル１０の
配列により形成される円１２の円周を分析地点に一致さ
せるように移動する。この時、第２駆動軸３０４は回転
しない。示した矢印は移動プレート２０６の移動方向を
示す。
【００４５】図１６は、第１駆動力により回転するサン
プルステージを説明するための図面である。図１６に示
すように、第１駆動軸２１０と駆動ギヤ２０８から伝達
される第１駆動力により回転キャップ２０４とサンプル
ステージ１０２は複数個のサンプル１０のうち、選択さ
れた第１サンプル１４を分析地点に一致させるために回
転する。この時、駆動ギヤ２０８は回転キャップ２０４
の第１ギヤ部２１４に結合され、第１駆動力を第１ギヤ
部２１４に伝達し、第２駆動軸３０４は回転しない。図
示した矢印は、サンプルステージ１０２の回転方向を示
す。
プルステージを説明するための図面である。図１６に示
すように、第１駆動軸２１０と駆動ギヤ２０８から伝達
される第１駆動力により回転キャップ２０４とサンプル
ステージ１０２は複数個のサンプル１０のうち、選択さ
れた第１サンプル１４を分析地点に一致させるために回
転する。この時、駆動ギヤ２０８は回転キャップ２０４
の第１ギヤ部２１４に結合され、第１駆動力を第１ギヤ
部２１４に伝達し、第２駆動軸３０４は回転しない。図
示した矢印は、サンプルステージ１０２の回転方向を示
す。
【００４６】図１７は第３駆動力により回転するサンプ
ル回転装置を説明するための図面である。図１７に示す
ように、第１サンプル１４は第２駆動軸３０４から伝達
される第３駆動力により分析地点で回転し、アルゴンイ
オンガン４０８から提供されるイオンビームは第１サン
プル１４の表面に照射される。第１サンプル１４の表面
で衝突するアルゴンイオンにより第１サンプル１４がエ
ッチングされ、第１サンプル１４から２次イオンが発生
する。２次イオンのうち、分析しようとする特定イオン
は質量分析器４１０で選別され、検出器４１２により検
出される。この時、駆動ギヤ２０８はラックギヤ２１６
と結合された状態であり、第１駆動軸２１０と第２駆動
軸３０４は同一の速度に回転する。従って、移動プレー
ト２０６の半径方向に移動プレート２０６が移動するこ
とが防止される。また、ストッパー２２２は回転キャッ
プ２０４自体の回転を防止する。
ル回転装置を説明するための図面である。図１７に示す
ように、第１サンプル１４は第２駆動軸３０４から伝達
される第３駆動力により分析地点で回転し、アルゴンイ
オンガン４０８から提供されるイオンビームは第１サン
プル１４の表面に照射される。第１サンプル１４の表面
で衝突するアルゴンイオンにより第１サンプル１４がエ
ッチングされ、第１サンプル１４から２次イオンが発生
する。２次イオンのうち、分析しようとする特定イオン
は質量分析器４１０で選別され、検出器４１２により検
出される。この時、駆動ギヤ２０８はラックギヤ２１６
と結合された状態であり、第１駆動軸２１０と第２駆動
軸３０４は同一の速度に回転する。従って、移動プレー
ト２０６の半径方向に移動プレート２０６が移動するこ
とが防止される。また、ストッパー２２２は回転キャッ
プ２０４自体の回転を防止する。
【００４７】前述したように、第１サンプル１４の深さ
プロファイル分析が終了すると、アルゴンイオンビーム
の照射及びサンプルステージ１０２の回転が停止され、
駆動ギヤ２０８は上昇して回転キャップ２０４の第１ギ
ヤ部２１４と結合される。続いて、第１駆動軸２１０及
び駆動ギヤ２０８から伝達される第１駆動力により回転
キャップ２０４及びサンプルステージ１０２が回転し、
これにより第２サンプル１６が分析地点に一致する。
プロファイル分析が終了すると、アルゴンイオンビーム
の照射及びサンプルステージ１０２の回転が停止され、
駆動ギヤ２０８は上昇して回転キャップ２０４の第１ギ
ヤ部２１４と結合される。続いて、第１駆動軸２１０及
び駆動ギヤ２０８から伝達される第１駆動力により回転
キャップ２０４及びサンプルステージ１０２が回転し、
これにより第２サンプル１６が分析地点に一致する。
【００４８】上述したようにサンプル１０を連続的に分
析地点に一致させ、分析工程を進行することにより、複
数個のサンプル１０を効率的に分析することができる。
また、サンプルステージ１０２の回転及び移動プレート
２０６の移動は選択されたサンプル１２の多様な地点に
対する分析を可能にする。
析地点に一致させ、分析工程を進行することにより、複
数個のサンプル１０を効率的に分析することができる。
また、サンプルステージ１０２の回転及び移動プレート
２０６の移動は選択されたサンプル１２の多様な地点に
対する分析を可能にする。
【００４９】以上、本発明の実施形態を詳細に説明した
が、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分
野において通常の知識を有するものであれば本発明の思
想と精神を離れることなく、本発明の実施形態を修正ま
たは変更できるであろう。
が、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分
野において通常の知識を有するものであれば本発明の思
想と精神を離れることなく、本発明の実施形態を修正ま
たは変更できるであろう。
【００５０】
【発明の効果】本発明によると、サンプル回転装置はサ
ンプルステージに置かれた複数個のサンプルのうちの選
択されたサンプルの位置を分析地点に一致させるための
位置調整部及び分析地点と一致する中心軸を有し、選択
されたサンプルを回転させるための回転部を含む。
ンプルステージに置かれた複数個のサンプルのうちの選
択されたサンプルの位置を分析地点に一致させるための
位置調整部及び分析地点と一致する中心軸を有し、選択
されたサンプルを回転させるための回転部を含む。
【００５１】サンプル回転装置及びサンプル回転装置を
支持する３次元駆動装置を有するサンプル分析装置を使
用して複数個のサンプルに対する選択的または連続的な
分析工程が進行されるの間に、サンプル回転装置を支持
する３次元駆動装置は停止された状態であるので、３次
元駆動装置に負荷がかからない。これにより、３次元駆
動装置の寿命が延びられ、複数個のサンプルに対する分
析効率が上昇する。また、サンプル分析装置の維持補修
費用を減少させることができ、また稼働率を向上させる
ことができる。
支持する３次元駆動装置を有するサンプル分析装置を使
用して複数個のサンプルに対する選択的または連続的な
分析工程が進行されるの間に、サンプル回転装置を支持
する３次元駆動装置は停止された状態であるので、３次
元駆動装置に負荷がかからない。これにより、３次元駆
動装置の寿命が延びられ、複数個のサンプルに対する分
析効率が上昇する。また、サンプル分析装置の維持補修
費用を減少させることができ、また稼働率を向上させる
ことができる。
【図１】 本発明の一実施形態によるサンプル回転装置
を説明するための概略的な構成図である。
を説明するための概略的な構成図である。
【図２】 図１に示したサンプルステージ及び固定リン
グを示す斜視図である。
グを示す斜視図である。
【図３】 図１に示したストッパーを示す断面図であ
る。
る。
【図４】 図１に示した回転キャップを示す底面図であ
る。
る。
【図５】 図１に示した回転キャップを示す斜視図であ
る。
る。
【図６】 図１に示した駆動ギヤを示す斜視図である。
【図７】 図１に示した移動プレートを示す底面図であ
る。
る。
【図８】 図１に示した回転ステージを示す斜視図であ
る。
る。
【図９】 回転ステージと移動プレートの結合を示すた
めのサンプル回転装置の側面図である。
めのサンプル回転装置の側面図である。
【図１０】 図１に示したサンプル回転装置を有する２
次イオン質量分析器を説明するための概略的な構成図で
ある。
次イオン質量分析器を説明するための概略的な構成図で
ある。
【図１１】 図１０に示したサンプル回転装置及び３次
元駆動装置を説明するための斜視図である。
元駆動装置を説明するための斜視図である。
【図１２】 回転キャップの他の実施形態を示すための
底面図である。
底面図である。
【図１３】 図１２に示した回転キャップの断面図であ
る。
る。
【図１４】 図１２に示した回転キャップと対応する駆
動ギヤを示すための斜視図である。
動ギヤを示すための斜視図である。
【図１５】 第２駆動力により移動する移動プレートを
説明するための図面である。
説明するための図面である。
【図１６】 第１駆動力により回転するサンプルステー
ジを説明するための図面である。
ジを説明するための図面である。
【図１７】 第３駆動力により回転するサンプル回転装
置を説明するための図面である。
置を説明するための図面である。
１０ サンプル
１００ サンプル回転装置
１０２ サンプルステージ
１０４ 円形プレート
１０６ 本体
１１０ 固定リング
１１２ ボルト
２００ 位置調整部
２０２ クランプ
２０４ 回転キャップ
２０６ 移動プレート
２０８ 駆動ギヤ
２１０ 第１駆動軸
２１４ 第１ギヤ部
２１６ クラックギヤ部
２１８ 回転軸
２２２ ストッパー
２２４ ハウジング
２２６ 圧縮コイルスプリング
２２８ ボール
Claims (21)
- 【請求項１】 複数個のサンプルを支持するサンプルス
テージと、 前記サンプルステージを支持し、前記サンプルのうちの
一つを選択し、前記選択されたサンプルを分析地点に一
致させるために、前記選択されたサンプルの位置を調整
する位置調整手段と、 前記分析地点と一致した中心軸を有し、前記位置調整手
段により選択された前記サンプルが前記分析地点で回転
するように、前記サンプルステージと前記位置調整手段
を回転させる回転手段とを含むことを特徴とするサンプ
ル回転装置。 - 【請求項２】 前記位置調整手段は、 前記サンプルステージを支持し、前記サンプルステージ
を回転させるための第１手段と、 前記第１手段の下部に備えられ、前記第１手段の回転中
心軸と前記選択されたサンプル間を往復運動する第２手
段と、 前記第１手段及び第２手段に前記サンプルステージを回
転させるための第１駆動力及び前記第２手段を往復運動
させるための第２駆動力を提供するための駆動手段とを
含むことを特徴とする請求項１に記載のサンプル回転装
置。 - 【請求項３】 前記第１手段は、 前記サンプルステージを支持し、前記第１駆動力により
前記サンプルステージを回転させるためのギヤ部が形成
された回転キャップと、 前記回転キャップと前記第２手段を連結する回転軸を含
むことを特徴とする請求項２に記載のサンプル回転装
置。 - 【請求項４】 前記第２手段は、 前記回転キャップの下部に備えられる移送部材及び前記
移送部材の下部面に備えられ、前記第２駆動力により前
記移送部材を往復運動させるためのラックギヤを含むこ
とを特徴とする請求項３に記載のサンプル回転装置。 - 【請求項５】 前記駆動手段は、 前記移送部材の往復運動時には前記ラックギヤと結合さ
れ、前記回転キャップの回転運動時には前記回転キャッ
プのギヤ部と結合される駆動ギヤと、 前記駆動ギヤと連結され、前記駆動ギヤに前記駆動力を
伝達するための駆動軸を含むことを特徴とする請求項４
に記載のサンプル回転装置。 - 【請求項６】 フラットリング形状を有し、ボルトによ
り前記サンプルステージの上部面に結合され、前記複数
個のサンプルを固定させるための固定リングをさらに含
むことを特徴とする請求項１に記載のサンプル回転装
置。 - 【請求項７】 前記サンプルステージ、前記位置調整手
段及び前記回転手段を支持し、移動させるための３次元
駆動手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載
のサンプル回転装置。 - 【請求項８】 円形に配列される複数個のサンプルを支
持するサンプルステージと、 前記サンプルステージを支持し、前記サンプルの配列に
より形成される円が前記サンプルを分析するための分析
地点と交差するように、前記サンプルステージを移動さ
せる移送部材と、 前記移送部材上に回転可能であるように配置され、前記
サンプルステージを支持し、前記サンプルの配列により
形成される円が前記分析地点と交差する時に前記サンプ
ルのうち、選択されたサンプルが前記分析地点と一致す
るように、前記サンプルステージを回転させる回転キャ
ップと、 前記移送部材を支持し、前記選択されたサンプルを前記
分析地点を中心に回転させるための回転ステージとを含
むことを特徴とするサンプル回転装置。 - 【請求項９】 前記回転キャップの下部に形成され、前
記回転キャップを回転させるための第１駆動力により前
記回転キャップを回転させる第１ギヤ部と、 前記回転キャップと前記移送部材を連結する回転軸と、 前記移送部材の下部面に備えられ、前記移送部材を移動
させるための第２駆動力により前記移送部材を移動させ
るラックギヤと、 前記回転キャップの回転時には前記回転キャップの第１
ギヤ部と結合され、前記移送部材の移動時には前記ラッ
クギヤと結合され、前記第１ギヤ部及び前記ラックギヤ
に前記第１駆動力及び前記第２駆動力を各々伝達する駆
動ギヤをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の
サンプル回転装置。 - 【請求項１０】 前記分析地点と一致した中心軸を有
し、前記回転ステージの下部に連結され、前記回転ステ
ージを回転させるための第３駆動力を伝達する第１駆動
軸と、 前記第１駆動軸を貫通して前記駆動ギヤと連結され、前
記第１駆動力及び前記第２駆動力を伝達する第２駆動軸
をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のサンプ
ル回転装置。 - 【請求項１１】 前記回転キャップの下部面には円錐形
状の溝が形成され、前記溝の内側面に前記第１ギヤ部が
形成されていることを特徴とする請求項９に記載のサン
プル回転装置。 - 【請求項１２】 前記駆動ギヤの上部は傾斜面を有する
円錐形状に形成され、前記傾斜面に前記第１ギヤ部と対
応する第２ギヤ部が形成され、前記駆動ギヤの外周面に
は前記ラックギヤと対応する第３ギヤ部が形成されてい
ることを特徴とする請求項１１に記載のサンプル回転装
置。 - 【請求項１３】 前記移送部材の上部面に備えられ、前
記駆動ギヤが前記ラックギヤと結合されている間、前記
回転キャップ自体の回転を防止するために前記第１ギヤ
部と接触するストッパーをさらに含むことを特徴とする
請求項９に記載のサンプル回転装置。 - 【請求項１４】 前記ストッパーは、 前記移送部材の上部面に固定され、一側端部が開放され
たシリンダ形状を有するハウジングと、 前記ハウジングに内蔵される圧縮コイルスプリングと、 前記ハウジングに内蔵され、前記圧縮コイルスプリング
により前記開放された一側端部から外部に突出され、前
記第１ギヤ部と接触するボールを含むことを特徴とする
請求項１３に記載のサンプル回転装置。 - 【請求項１５】 前記回転キャップの下部面には前記回
転軸と平行な内側面を有する円形溝が形成され、前記第
１ギヤ部は前記円形溝の内側面に形成されていることを
特徴とする請求項９に記載のサンプル回転装置。 - 【請求項１６】 前記駆動ギヤの外周面には、前記第１
ギヤ部及び前記ラックギヤと対応する第２ギヤ部が形成
されていることを特徴とする請求項１５に記載のサンプ
ル回転装置。 - 【請求項１７】 フラットリング形状を有し、ボルトに
より前記サンプルステージの上部面に結合され、前記複
数個のサンプルを固定させるための固定リングをさらに
含むことを特徴とする請求項９に記載のサンプル回転装
置。 - 【請求項１８】 前記移送部材は円板形状を有し、前記
駆動ギヤの通路が前記移送部材の上部面から下部面に貫
通し、前記ラックギヤは前記駆動ギヤと結合するよう
に、前記駆動ギヤの通路の一側に備えられることを特徴
とする請求項９に記載のサンプル回転装置。 - 【請求項１９】 前記回転ステージの上部面には前記移
送部材の移動方向を案内するためのレールがさらに備え
られ、前記移送部材の下部面には前記レールと対応する
ガイドがさらに備えられることを特徴とする請求項８に
記載のサンプル回転装置。 - 【請求項２０】 前記回転キャップの周縁部位に沿って
備えられ、前記回転キャップ上に置かれる前記サンプル
ステージを固定させるための複数個のクランプをさらに
含むことを特徴とする請求項８に記載のサンプル回転装
置。 - 【請求項２１】 前記サンプルステージ、移送部材、回
転キャップ及び回転ステージを支持して移動させるため
の３次元駆動手段をさらに含むことを特徴とする請求項
８に記載のサンプル回転装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2002-005444 | 2002-01-30 | ||
| KR10-2002-0005444A KR100443083B1 (ko) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 샘플 회전 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003223861A true JP2003223861A (ja) | 2003-08-08 |
Family
ID=27607054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003006384A Pending JP2003223861A (ja) | 2002-01-30 | 2003-01-14 | サンプル回転装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2003223861A (ja) |
| KR (1) | KR100443083B1 (ja) |
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| KR100731910B1 (ko) * | 2006-01-11 | 2007-06-25 | 코닉시스템 주식회사 | 진공챔버 내에서 사용하기 적합한 기판 스테이지 |
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| TW200918853A (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-01 | King Yuan Electronics Co Ltd | Coplanarity inspection device of printed circuit board |
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| CN106876234B (zh) * | 2017-04-17 | 2018-06-26 | 南京大学 | 一种用于矿物相自动识别分析的样品台 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4203064A (en) * | 1977-04-05 | 1980-05-13 | Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. | Method for automatically controlling the position of small objects |
| US4627009A (en) * | 1983-05-24 | 1986-12-02 | Nanometrics Inc. | Microscope stage assembly and control system |
| JPH066247B2 (ja) * | 1985-06-28 | 1994-01-26 | オムロン株式会社 | 微動ステ−ジ装置 |
| JP2648230B2 (ja) * | 1990-09-20 | 1997-08-27 | 科学技術振興事業団 | マニピュレータ |
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| KR19990075531A (ko) * | 1998-03-20 | 1999-10-15 | 윤종용 | 반도체소자 제조를 위한 분석장비의 샘플로더 |
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| KR20010060137A (ko) * | 1999-12-31 | 2001-07-06 | 박종섭 | 반도체 시료 검사장비의 일방향 회전구조 |
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-
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- 2002-01-30 KR KR10-2002-0005444A patent/KR100443083B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2002-12-11 US US10/315,928 patent/US6820508B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-01-14 JP JP2003006384A patent/JP2003223861A/ja active Pending
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|---|---|
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