JP2014022359A - Vacuum retention valve and scanning electron microscope employing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空保持バルブ及びこれを用いた電子顕微鏡に関し、より詳細には、鏡筒内部の真空を保持しながらバルブの開閉時のパーティクルの発生を防止することができる真空保持バルブ及びこれを用いた電子顕微鏡に関する。 The present invention relates to a vacuum holding valve and an electron microscope using the same, and more specifically, a vacuum holding valve capable of preventing the generation of particles when the valve is opened and closed while holding the vacuum inside the lens barrel, and the same It relates to the used electron microscope.
近年、情報機器の極小化趨勢だけでなく、先端素材分野でも極微細技術の産業化により微細構造物または材料表面の形状に対する情報が切実に求められている。特に、1990年代の後半から全世界的にナノ研究が盛んになり、ナノ物質の構造と特性を究明するための研究が進んでおり、電子顕微鏡はこれに重要な軸を担っている。 In recent years, not only the trend of miniaturization of information equipment, but also the advanced material field, there is an urgent need for information on the shape of microstructures or material surfaces due to the industrialization of ultrafine technology. In particular, since the latter half of the 1990s, nano research has become active worldwide, and research for investigating the structure and properties of nanomaterials has progressed. The electron microscope plays an important role in this.
真空顕微鏡の鏡筒の内部は、光の散乱を防止し、電子を発生させるフィラメントを保護するために真空を保持しなければならないが、10−10〜10−8の高真空を保持しなければならない。これを保持するために鏡筒の光投入口を開閉する真空保持バルブが使用される。 The inside of the tube of the vacuum microscope must hold a vacuum to prevent light scattering and protect the filaments that generate electrons, but must hold a high vacuum of 10 −10 to 10 −8. Don't be. In order to hold this, a vacuum holding valve that opens and closes the light inlet of the lens barrel is used.
図1は、従来の真空保持バルブを概略的に示す正面図である。従来の真空保持バルブ1は、チャンバ10と、本体部20と、バルブ部30と、シーリング部31と、ストッパ40と、板スプリング50と、を含む。
FIG. 1 is a front view schematically showing a conventional vacuum holding valve. The conventional vacuum holding valve 1 includes a
図1を参照すると、前記バルブ部30は、板スプリング50により前記本体部20と連結され、シリンダ12により前記本体部20と連結された状態で左側に移動して前記ストッパ40と衝突することになる。衝突のとき、ストッパ0の外面に形成されたピン41によりバルブ部30の斜面に沿ってバルブ部30が開口部11側に移動することになる。
Referring to FIG. 1, the
このような従来技術の場合、バルブ部30は、ピン41との衝突によりバルブ部30の一部が割れて粉塵が発生したり、バルブ部30が破損したりする問題点が発生する。また、本体部20とバルブ部30との衝突が頻繁に発生して粉塵が発生したり、本体部20またはバルブ部30が破損したりする問題点が発生する。このような粉塵の発生は、チャンバ内部の真空状態を汚染させ、光源が発生する電子と衝突して光源を破損する問題点を発生させる。
In the case of such a prior art, the
一方、板スプリング50により本体部20とバルブ部30とを連結することにより、バルブ部30が開口部11を開閉する過程を板スプリング50が主に制御することになるが、このような制御過程において板スプリング50の弾性力を調節し難く、板スプリング50の変形が大きく発生するほど粉塵が発生する問題点がある。
On the other hand, by connecting the main body 20 and the
また、本体部20と結合されて運動するバルブ部30の並進運動は、シリンダ12により左右されるが、シーリング部31がチャンバ10の壁面と接触した状態でもバルブ部30の前進または後進をすることができ、摩擦によりシーリング部31が破損したり、粉塵を生成したりする問題点が発生する。
In addition, the translational motion of the
本発明の目的は、このような従来の問題点を解決するためのものであって、バルブの開閉時、ストッパとバルブ部との衝突時に発生する衝撃を緩和し、本体部の運動とは別個の運動が可能であるようにバルブ部を設けてシーリング部がチャンバの壁面に沿って滑らないようにして粉塵の発生を抑制する真空保持バルブ及びこれを用いた走査電子顕微鏡を提供することにある。 An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and reduces the impact generated at the time of opening and closing of the valve and the collision between the stopper and the valve unit, and is separate from the movement of the main body unit. The present invention provides a vacuum holding valve that suppresses the generation of dust by providing a valve portion so as to be able to move, and preventing the sealing portion from sliding along the wall surface of the chamber, and a scanning electron microscope using the same. .
また、バルブ部の対向する面を同時に支持して光投入口の密閉が均一になされて高真空を保持することができる真空保持バルブ及びこれを用いた走査電子顕微鏡を提供することにある。 It is another object of the present invention to provide a vacuum holding valve that can simultaneously support the opposing surfaces of the bulb portion to uniformly seal the light inlet and maintain a high vacuum, and a scanning electron microscope using the same.
前記目的は、本発明による、チャンバに形成された開口部を密閉してチャンバの内部を真空に保持する真空保持バルブであって、外部から動力が印加されて前記チャンバの壁面に沿って並進運動する本体部と、前記チャンバ上に位置し、回転ローラを備えるストッパと、前記本体部と連結された状態で移動し、一面が前記回転ローラと接触して移動方向が前記開口部側の方向または前記開口部から離隔される方向のいずれかに転換されて前記チャンバを開閉するバルブ部と、前記本体部上に前記回転ローラと対向するように位置し、前記ストッパと前記バルブ部の接触時に前記バルブ部の他面と接触し、前記バルブ部の移動方向を案内する回転部材と、を備えることを特徴とする真空保持バルブにより達成される。 The object of the present invention is to provide a vacuum holding valve that seals an opening formed in a chamber and keeps the inside of the chamber in a vacuum according to the present invention. A main body portion to be moved, a stopper provided on the chamber and provided with a rotating roller, and connected to the main body portion, and one surface is in contact with the rotating roller and the moving direction is a direction on the opening side or A valve part that is changed to one of the directions separated from the opening part to open and close the chamber, and is positioned on the main body part so as to face the rotating roller, and when the stopper and the valve part are in contact with each other, And a rotating member that contacts the other surface of the valve portion and guides the moving direction of the valve portion.
ここで、前記バルブ部の前記回転ローラ及び前記回転部材との接触時において、前記回転ローラと前記回転部材との離隔距離が減少すると、前記バルブ部が前記開口部側に接近し、前記回転ローラと前記回転部材との離隔距離が増加すると、前記バルブ部が前記開口側から離隔されることができる。 Here, when the separation distance between the rotating roller and the rotating member decreases when the valve unit is in contact with the rotating roller and the rotating member, the valve unit approaches the opening side, and the rotating roller When the separation distance between the rotating member and the rotating member increases, the valve portion can be separated from the opening side.
また、回転ローラとの接触時においてバルブ部が開口部側に向かって移動するように、回転ローラと接触するバルブ部の面が、開口部側に向かうほどストッパ側に偏向されるように傾斜することができる。 Further, the surface of the valve portion that contacts the rotating roller is inclined so as to be deflected toward the stopper side toward the opening portion so that the valve portion moves toward the opening portion when contacting with the rotating roller. be able to.
ここで、本体部の端部は、バルブ部の上側に突出するとともに、バルブ部が回転ローラと接触ときに本体部の移動方向と反対方向に運動するように案内するスリット溝が形成され、一側が、スリット溝内に収容された状態でチャンバの開放時にストッパ側に偏向されるように位置し、チャンバの密閉時に回転部材側に偏向されるように位置し、他側が、バルブ部に挿入されて本体部とバルブ部を連結する連結部をさらに備えることができる。 Here, the end portion of the main body portion protrudes above the valve portion, and is formed with a slit groove that guides the valve portion to move in a direction opposite to the moving direction of the main body portion when contacting the rotating roller. The side is positioned so as to be deflected toward the stopper when the chamber is opened while being accommodated in the slit groove, and is positioned so as to be deflected toward the rotating member when the chamber is sealed, and the other side is inserted into the valve portion. And a connecting portion that connects the main body portion and the valve portion.
また、連結部は、バルブ部側に挿入される端部に凹凸部が形成された軸部材と、軸部材の外周面に沿って設けられて凹凸部と接触し、チャンバの密閉時に圧縮され、チャンバの開放時に引張される弾性部材を備えることができる。 Further, the connecting portion is provided along the outer peripheral surface of the shaft member with the concavo-convex portion formed at the end portion inserted into the valve portion side, is in contact with the concavo-convex portion, and is compressed when the chamber is sealed, An elastic member can be provided that is pulled when the chamber is opened.
ここで、本体部とバルブ部との間に設けられ、弾性部材の引張時に発生する復元力による衝撃を緩衝させる緩衝部材をさらに備えることができる。 Here, a buffer member provided between the main body portion and the valve portion and buffering an impact caused by a restoring force generated when the elastic member is pulled can be further provided.
また、バルブ部の下面に設けられ、チャンバの密閉時において、チャンバの壁面とバルブ部との間に介在されるシーリング部をさらに備えることができる。 In addition, a sealing portion provided on the lower surface of the valve portion and interposed between the wall surface of the chamber and the valve portion when the chamber is sealed can be further provided.
ここで、チャンバに設けられ、前記本体部が通過することができるように互いに離隔されるように配置された一対のガイド部をさらに備えることができる。 Here, the apparatus may further include a pair of guide portions provided in the chamber and arranged to be separated from each other so that the main body portion can pass therethrough.
また、前記目的は、光源と、該光源を収容するとともに開口部が形成されたチャンバと、該チャンバを密閉するように設けられた上記いずれかに記載の真空保持バルブと、光源から放出される電子ビームを一点に集束する集束レンズと、該集束レンズを通過する光の波長を変換するアパチャと、該アパチャにより波長が変換された光が通過する対物レンズと、チャンバ、真空保持バルブ、集束レンズ、アパチャ及び対物レンズを収容する鏡筒と、試料を支持するステージと、を備えることを特徴とする走査電子顕微鏡により達成される。 The object is emitted from a light source, a chamber in which the light source is accommodated and an opening is formed, a vacuum holding valve according to any one of the above provided to seal the chamber, and the light source. A focusing lens for focusing the electron beam at one point, an aperture for converting the wavelength of light passing through the focusing lens, an objective lens for passing the light whose wavelength has been converted by the aperture, a chamber, a vacuum holding valve, and a focusing lens This is achieved by a scanning electron microscope comprising: a lens barrel that houses an aperture and an objective lens; and a stage that supports a sample.
ここで、前記真空保持バルブの上部に設けられ、前記光源から放出される電子ビームの量を測定する測定部をさらに備えることができる。 Here, the apparatus may further include a measurement unit that is provided above the vacuum holding valve and measures the amount of the electron beam emitted from the light source.
本発明によると、回転ローラと回転部材とによりバルブ部の運動が案内されて本体部の前進または後進時に発生する衝撃を防止し、粉塵発生を抑制することができる真空保持バルブ及びこれを用いた走査電子顕微鏡が提供される。 According to the present invention, there is used a vacuum holding valve capable of preventing the generation of dust when the movement of the valve portion is guided by the rotating roller and the rotating member to prevent the impact of the main body portion from moving forward or backward, and to suppress the generation of dust. A scanning electron microscope is provided.
また、バルブ部と本体部とが連結部により連結され、バルブ部と本体部との間に緩衝部材が設けられてバルブ部と本体部との接触を防止するため、接触による粉塵の発生を抑制することができる。 In addition, the valve part and the main body part are connected by a connecting part, and a buffer member is provided between the valve part and the main body part to prevent contact between the valve part and the main body part. can do.
また、バルブ部の下面にシーリング部が設けられ、外部空気の流入を防止してチャンバの内部の高真空を保持することができる。 In addition, a sealing portion is provided on the lower surface of the valve portion, and the high vacuum inside the chamber can be maintained by preventing the inflow of external air.
また、本体部に形成されたスリット溝に沿って連結部が移動可能なように設けられ、チャンバの密閉時にシーリング部がチャンバの壁面で滑ることを防止し、摩擦によるシーリング部の粉塵の発生または破損を防止することができる。 In addition, the connecting part is provided so as to be movable along the slit groove formed in the main body part, and prevents the sealing part from sliding on the wall surface of the chamber when the chamber is sealed, and generation of dust in the sealing part due to friction or Breakage can be prevented.
また、チャンバの密閉時に回転部材と回転ローラとによりバルブ部の両側面が支持されることにより、シーリング部を均等に押して高真空でも遮蔽が保持されることができる。 Further, since both sides of the valve portion are supported by the rotating member and the rotating roller when the chamber is sealed, the shielding can be held even in a high vacuum by pressing the sealing portion evenly.
また、ガイド部が本体部を中心に離隔されるように設けられ、本体部の移動経路が離脱されることを防止することができる。 Further, the guide portion is provided so as to be separated from the main body portion as a center, and the movement path of the main body portion can be prevented from being separated.
説明に先立って、様々な実施例において、同一の構成を持つ構成要素については同一の符号を使用して代表的に第1実施例で説明し、その他の実施例では第1実施例と異なる構成についてのみ説明する。 Prior to the description, in various embodiments, components having the same configuration are typically described in the first embodiment using the same reference numerals, and other embodiments have configurations different from the first embodiment. Only will be described.
以下、添付の図面を参照して本発明の第1実施例に係る真空保持バルブ100について、詳細に説明する。
Hereinafter, a
図2は、本発明の第1実施例に係る真空保持バルブを概略的に示す斜視図であり、図3は、図2による真空保持バルブを概略的に示す分解斜視図であり、図4は、図2による真空保持バルブにおいてチャンバの開口部が開いた状態を概略的に示す断面図であり、図5は、図2による真空保持バルブにおいてチャンバの開口部が閉じた状態を概略的に示す断面図であり、図6は、図2による真空保持バルブにおいてバルブ部の作動を概略的に示す断面図である。 2 is a perspective view schematically showing a vacuum holding valve according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view schematically showing the vacuum holding valve according to FIG. 2, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the opening of the chamber is opened in the vacuum holding valve according to FIG. 2, and FIG. 5 is a view schematically showing a state in which the opening of the chamber is closed in the vacuum holding valve according to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the operation of the valve portion in the vacuum holding valve according to FIG.
図2ないし図6を参照すると、本発明の第1実施例に係る真空保持バルブ100は、本体部110と、バルブ部120と、シーリング部130と、連結部140と、ストッパ150と、回転部材160と、緩衝部材170と、ガイド部180と、を含む。
2 to 6, the
本発明の一実施例に係る真空保持バルブ100は、本体部110とバルブ部120との接触を最小化して粉塵の発生を抑制し、チャンバ105の開口部106がバルブ部120により密閉されたときに、バルブ部120がスリット溝に沿って本体部110の運動方向と反対方向に移動可能なように設けられ、シーリング部130がチャンバ105の壁面に沿って滑ることを防止してシーリング部130の破損及び粉塵の発生を抑制するように設けられる。
The
前記本体部110の右側面は、シリンダ部107に連結されてシリンダ部107の往復運動にしたがって並進運動をすることになる。また、本体部110の左側面は、後述するバルブ部120の上側に突出し、後述する連結部140によりバルブ部120と連結され、バルブ部120が本体部110と結合された状態で並進運動をするように動力を伝達する。
The right side surface of the
一方、本体部110の左側面の上側においてバルブ部120と連結されるように突出した部位には、本体部110の幅方向より長さ方向に長く形成されたスリット溝111が形成される。
On the other hand, a
スリット溝111には、後述する連結部140が挿入されて本体部110とバルブ部120とが連結され、バルブ部120は、スリット溝111に沿って移動が可能となる。これについての詳細な説明は、後述する。
A connecting
前記バルブ部120は、本体部110と連結され、本体部110と連結された状態でシリンダ部107により往復運動を行う。バルブ部120は、シリンダ部107により左側に移動して回転ローラ151に接触すると、バルブ部120の左側面の傾斜方向に沿って移動方向を開口部106側に切り換え、チャンバ105面に接触して開口部106を密閉させる。また、バルブ部120は、シリンダ部107により右側に移動すると、回転部材160と接触したバルブ部120の右側面の傾斜方向に沿って移動し、後述する緩衝部材170が本体部110と接触すると、本体部110と連結された状態で右側に移動することになる。
The
また、少なくとも前記バルブ部120の左側面は、開口部側に向かうほど外側に偏向されるように傾斜が形成され、回転ローラ151によりバルブ部120は、バルブ部120の外面の傾斜方向に沿って開口部106側に移動することになる。右側面も左側面と対称になるように設けられることが好ましく、即ち、バルブ部120の断面形状は、台形状となることが好ましい。これは、後述する回転部材160により、バルブ部120が本体部110側に移動する方向を案内することになり、後述する弾性部材142の復元力が回転部材160を回転させて緩衝部材170と本体部110との接触時に発生する衝撃を緩和させる。
Further, at least the left side surface of the
前記シーリング部130は、バルブ部120の下面に設けられて、開口部106の密閉時にチャンバ105の壁面に密着されるように圧縮される。シーリング部130によりバルブ部120と開口部106との間に外部空気が流入することが防止されるため、チャンバ105の内部を高真空に保持することができる。本発明の第1実施例によると、シーリング部130は、オーリング(O−ring)として設けられるが、これに制限されるものではない。
The sealing
前記連結部140において、上側がスリット溝111に挿入され、下側がバルブ部120に挿入されて本体部110とバルブ部120を連結する軸部材141と、弾性部材142とを含む。
The connecting
図4ないし図6を参照すると、前記軸部材141は、連結部140のメインフレームの役目をすることになり、軸部材141の上側はスリット溝111に沿って移動可能であり、下側は凹凸部が形成されて弾性部材142を支持する。即ち、軸部材141はバルブ部120と結合されて、バルブ部120の回転ローラ151との接触時において、軸部材141とバルブ部120とは一体に運動することになる。
4 to 6, the
前記弾性部材142は、前記軸部材141の外周面に沿って設けられ、上側は後述する緩衝部材170に接触し、下側は軸部材141の凹凸部に接触して緩衝部材170と凹凸部との間で引張または圧縮運動を行うことになる。
The
さらに説明すると、本体部110が左側に移動したときに、バルブ部120は、回転ローラ151と接触してバルブ部120の外面に沿って開口部106側に移動するため、弾性部材142は圧縮され、本体部110が右側に移動したときに、バルブ部120は、圧縮された弾性部材142の復元力により上側に移動することになる。本発明の第1実施例によると、弾性部材142としてスプリングが設けられるが、これに制限されるものではない。
More specifically, when the
本体部110とバルブ部120と連結部140との結合関係をさらに説明すると、本体部110のスリット溝111に沿って移動可能であるようにスリット溝111に軸部材141が挿入され、スリット溝111を通過した軸部材141の端部がバルブ部120に挿入される。
The coupling relationship among the
また、軸部材141の外周面に沿って弾性部材142が設けられ、弾性部材142は、バルブ部120の内部に収容されて外部に露出されない。すなわち、弾性部材142は、バルブ部120の内部で圧縮または引張運動を行い、引張運動のときに復元力によりバルブ部120を上昇させる。
Moreover, the
一方、軸部材141の凹凸部が、軸部材141が挿入されるバルブ部120の内面に接触し、軸部材141がスリット溝111に沿って移動するときにバルブ部120も軸部材141と一体に移動することになる。
On the other hand, the uneven portion of the
前記ストッパ150は、チャンバ105上に位置が固定され、本体部110と連結された状態で移動するバルブ部120の運動方向をバルブ部120の外面の傾斜方向に切り換える回転ローラ151を備える。即ち、ストッパ150は、本体部110の運動を停止させ、また、バルブ部120が開口部106を密閉させるようにバルブ部120の運動方向を切り換える。
The
前記回転ローラ151は、直接的にバルブ部120と接触して回転を通じてバルブ部120の移動方向を切り換える。即ち、回転ローラ151と接触した状態でバルブ部120が前進すると、回転ローラ151は時計方向に回転してバルブ部120が前進及び下降して開口部を密閉するように移動方向を案内し、反時計方向に回転してバルブ部が後進及び上昇して開口部を開放するように移動方向を案内する。
The
前記回転部材160は、回転ローラ151と対向するように本体部110に設けられ、バルブ部120の右側面と接触してバルブ部120が開口部106側に運動してチャンバ105を密閉するように移動経路を案内し、バルブ部120が開口部106側から遠ざかる運動時に、バルブ部120が元の状態に移動する移動経路を案内する。
The rotating
即ち、回転部材160は、回転ローラ151とともに作用してバルブ部120が下降するように反時計方向に回転し、バルブ部120の上昇時には時計方向に回転してバルブ部120の上下運動の運動方向を案内することになる。
That is, the rotating
前記緩衝部材170は、本体部110とバルブ部120との間に設けられ、弾性部材142の弾性力により発生し得る衝撃を緩和させる。
The
前記ガイド部180は、互いに離隔されるように対をなしてチャンバに設けられ、その間に本体部110が通過することができるように本体部110の併進運動方向を案内する。シリンダ部107により本体部110の併進運動の方向が決まるが、シリンダ部107の長さにしたがって、本体部110が運動方向から離脱しうるため、これを防止する。
The
次に、前述の真空保持バルブ及びこれを用いた走査電子顕微鏡の第1実施例において、バルブ部120により開口部106が開閉される真空保持バルブの作動について説明する。説明に先立ち、本体部110の移動方向をX軸方向とし、これと垂直な方向をY軸方向と定義して説明する。
Next, the operation of the vacuum holding valve in which the
図4ないし図6を参照すると、回転ローラ151にバルブ部120が接触する前までは、バルブ部120は、本体部110と連結された状態でシリンダ部107から動力を受けてX軸方向に沿って移動することになる。
4 to 6, the
回転ローラ151にバルブ部120が接触しても、本体部110はX軸方向に沿って移動する。バルブ部120は、回転ローラ151がバルブ部120の傾斜した外面に沿って回転することにより、傾斜した外面の傾斜方向に沿って開口部106に向かって移動する。即ち、X軸方向だけでなく−Y軸方向にも移動することになる。このとき、回転部材160もバルブ部120の右側面に接触して回転することにより、バルブ部120の移動を案内することになる。
Even when the
一方、−Y軸方向にバルブ部120が移動するとき、バルブ部120の内面に設けられて凹凸部と緩衝部材170の間に備えられた弾性部材142が圧縮されることになる。凹凸部のY軸方向の位置は固定されるが、バルブ部120と結合された緩衝部材170も−Y軸方向に移動するため、凹凸部と緩衝部材170の間の空間が狭くなるため、弾性部材142も圧縮することになる。
On the other hand, when the
また、これと同時にバルブ部120は、スリット溝111に沿って本体部110の運動方向とは反対方向(−X軸方向)に移動することになる。もし、バルブ部120がスリット溝111に沿って移動しなければ、バルブ部120が斜面に沿って対角線に移動するため、バルブ部120のX軸方向の移動距離が本体部110のX軸方向の移動距離より少なくなり、連結部140に損傷を加え得る。これを防止するため、バルブ部120がスリット溝111に沿って−X軸方向に移動することになる。
At the same time, the
即ち、本体部110がX軸方向に最大限移動して停止したとき、バルブ部120の下面のシーリング部130が圧縮されてチャンバ105面に密着され、バルブ部120は、スリット溝111の右側に偏向されるように位置して停止することになる。このとき、開口部106は、シーリング部130の内部に位置し、シーリング部130とバルブ部120により空気の流入が防止される。
That is, when the
一方、バルブ部120が開口部106を密閉して停止状態にある場合、回転ローラ151と回転部材160がバルブ部120の両面と接触して支持するようになることにより、シーリング部130を均等に加圧して高真空状態でも真空を保持することが可能になる。
On the other hand, when the
一方、チャンバ105が開いた場合のバルブ部120の作動について説明すると、シリンダ部107により本体部110が−X軸方向に移動することになる。
On the other hand, the operation of the
本体部110の移動とともにバルブ部120は、弾性部材142の復元力によりY軸方向に移動することになる。復元力とは、平衡をなす系で平衡状態が壊れたとき、改めて平衡状態に戻ろうとする方向に作用する力を意味し、スプリングのような弾性部材142の場合、圧縮された状態で改めて元の状態に引張されたり、引張された状態で改めて元の状態に圧縮されようとする力を意味する。
The
このとき、このような復元力により、回転部材160によりY軸方向の移動が案内され、Y軸方向だけでなくスリット溝111に沿ってX軸方向にも移動することになる。即ち、回転部材160の回転によりバルブ部120の斜面方向に沿ってバルブ部120が移動することになる。
At this time, such a restoring force guides the movement in the Y-axis direction by the rotating
これを言い換えると、バルブ部120は、チャンバ105を密閉する前に左側面が回転ローラ151と、右側面が回転部材160と接触することになる。チャンバ105を密閉するため、本体部110が左側に移動すると、即ち、バルブ部120と接触していた回転ローラ151と回転部材160の間の隔離距離が狭まれば、回転ローラ151は時計方向に回転し、回転部材160は反時計方向に回転してバルブ部120を開口部106側に押し出し、回転ローラ151と回転部材160との間の離隔距離が最小になると、シーリング部130がチャンバ105の壁面に接触してチャンバ105を密閉させる。
In other words, the
一方、最小に保持された回転ローラ151と回転部材160との間の離隔距離が広がると、バルブ部120の内部に収容された弾性部材142を圧縮させる力を支持することができなくなり、バルブ部120は開口部106側に遠ざかるように移動する。これは弾性部材142の復元力により説明することができ、これは前述したため、これについての詳しい説明は省略する。もし、本体部110がストッパ150の反対方向に微細に移動すると仮定すれば、回転ローラ151は反時計方向に回転し、回転部材160は時計方向に回転しながら、バルブ部120が開口部106から離隔される方向への移動を案内することになる。
On the other hand, when the separation distance between the
緩衝部材170が本体部110と接触すると、バルブ部120は本体部110と連結された状態で−X軸方向に移動することになる。
When the
即ち、回転ローラ151の回転及びスリット溝111によるバルブ部120の運動により、シーリング部130がチャンバ105面で滑ることを防止するようになり、シーリング部130とチャンバ105面との間の摩擦による粉塵発生、又は破損を防止することになる。
That is, the rotation of the
次に、本発明の第2実施例に係る真空保持バルブ及びこれを用いた走査電子顕微鏡200について説明する。 Next, a vacuum holding valve according to a second embodiment of the present invention and a scanning electron microscope 200 using the same will be described.
図7は、本発明の第2実施例に係る真空保持バルブを含む走査電子顕微鏡を概略的に示す断面図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a scanning electron microscope including a vacuum holding valve according to a second embodiment of the present invention.
図7を参照すると、本発明の第2実施例に係る真空保持バルブ及びこれを用いた走査電子顕微鏡は、真空保持バルブを含む走査電子顕微鏡に関する発明であって、光源210と、真空保持バルブ220と、チャンバ230と、集束レンズ240と、アパチャ250と、対物レンズ260と、鏡筒270と、ステージ280と、測定部290と、を含む。
Referring to FIG. 7, the vacuum holding valve and the scanning electron microscope using the same according to the second embodiment of the present invention are inventions related to a scanning electron microscope including a vacuum holding valve, and include a
前記光源210は、後述する鏡筒270内部の負極を加熱して発生される電子ビームを下方のステージ側へ走査するための部材である。
The
前記真空保持バルブ220は、光源210を収容する後述するチャンバ230を高真空に保持するための装置であって、本発明の第1実施例で既に前述している。本発明の第2実施例では、チャンバ230の内部に収容されていると表現されているが、これに制限されず、チャンバ230の外部に設けられてチャンバ230の下面に接触するように設けられても構わない。
The
前記チャンバ230は、光源210を収容するために設けられた空間であって、光源210の破損を防止するために高真空を保持するように別途に光源210を収容するように設けられる。別途のチャンバ230が設けられず、鏡筒270の内部に光源210を直接収容することもできるが、鏡筒270の内部を高真空に保持するために鏡筒270の製作に多くの費用が消耗され得るため、別途にチャンバ230を設けることが好ましい。
The
前記集束レンズ240は、前述の光源210から放出される電子ビームを一点に集束するための部材である。
The focusing
前記アパチャ250は、集束レンズ240を通過することにより集束された電子ビームを、波長が一定の形態に変換するための部材である。
The
前記対物レンズ260は、試料に近接するように位置したレンズであって、これは周知の技術であるため、詳しい説明は省略する。
The
前記鏡筒270は、光源210と、真空保持バルブ220と、チャンバ230と、集束レンズ240と、アパチャ250と、対物レンズ260と、を内部に収容するための外装材であって、電子ビームが出射する側の端部、即ち、試料が装着される試料側の端部は、真空状態が保持されるように構成される。
The
前記ステージ280は、本発明の第2実施例に係る真空保持バルブ及びこれを用いた走査電子顕微鏡200により測定されようとする試料を支持する場所となる。
The
前記測定部290は、本体部110の上面に設けられ、光源210から放出される電子ビームの濃度を測定するための装置である。本発明の第2実施例によると、測定部290は銅板として設けられるが、これに制限されるものではない。
The
また、測定部290から測定されたデータを外部に伝達するために測定部290と連結されるフィード・スルー291をさらに含むことが好ましく、測定されたデータをフィード・スルーを通じて確認することができる。本発明の第2実施例ではフィード・スルー291がストッパ150側に設けられているが、これに制限されるものではない。
In addition, it is preferable to further include a feed-through 291 connected to the
本発明の第2実施例に係る真空保持バルブ及びこれを用いた走査電子顕微鏡200の作動は、周知の走査電子顕微鏡の作動と同一であるため、ここで詳しい説明は省略する。 Since the operation of the vacuum holding valve according to the second embodiment of the present invention and the scanning electron microscope 200 using the same is the same as the operation of a known scanning electron microscope, detailed description thereof is omitted here.
また、真空保持バルブ220の作動方法には、本発明の第1実施例の作動で前述したので、これについて詳しい説明は省略する。
Further, since the operation method of the
但し、測定部290は、光源210から放出される電子ビームのチャンバ内部での濃度を測定することになる。測定された濃度はフィード・スルー291に伝達されて外部の別途の装置を活用して確認できることになる。
However, the
本発明の権利範囲は前述の実施例に限定されず、添付の特許請求の範囲内で多様な形態の実施例として具現することができる。特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱せず、当該発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者なら誰でも変形可能な多様な範囲までは本発明の請求の範囲の記載の範囲内にあるものと見做す。 The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be embodied as various embodiments within the scope of the appended claims. The scope of the description of the claims of the present invention is within the various scope that can be modified by any person having ordinary knowledge in the technical field to which the invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. It is assumed that it is inside.
100 真空保持バルブ
110 本体部
120 バルブ部
130 シーリング部
140 連結部
150 ストッパ
160 回転部材
170 緩衝部材
180 ガイド部
200 走査電子顕微鏡
210 光源
220 真空保持バルブ
230 チャンバ
240 集束レンズ
250 アパチャ
260 対物レンズ
270 鏡筒
280 ステージ
290 測定部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
外部から動力が印加されて前記チャンバの壁面に沿って並進運動する本体部と、
前記チャンバ上に位置し、回転ローラを備えるストッパと、
前記本体部と連結された状態で移動し、一面が前記回転ローラと接触して移動方向が前記開口部側方向又は前記開口部から離隔される方向のいずれかに切り換えられて前記チャンバを開閉するバルブ部と、
前記本体部上に前記回転ローラと対向するように位置し、前記ストッパと前記バルブ部の接触時に前記バルブ部の他面と接触し、前記バルブ部の移動方向を案内する回転部材とを備えることを特徴とする真空保持バルブ。 A vacuum holding valve that seals an opening formed in the chamber and holds the inside of the chamber in a vacuum,
A body that is externally powered and translates along the wall of the chamber;
A stopper located on the chamber and comprising a rotating roller;
It moves in a state of being connected to the main body, and one surface comes into contact with the rotating roller, and the moving direction is switched to either the opening side or the direction away from the opening to open and close the chamber. A valve section;
A rotating member that is positioned on the main body so as to face the rotating roller, contacts the other surface of the valve portion when the stopper and the valve portion are in contact, and guides the moving direction of the valve portion; Vacuum holding valve characterized by
一方が、前記スリット溝内に収容された状態で、前記チャンバの開放時に前記ストッパ側に偏向されるように位置し、前記チャンバの密閉時に前記回転部材側に偏向されるように位置し、他方が、前記バルブ部に挿入されて前記本体部と前記バルブ部とを連結する連結部をさらに備えることを特徴とする、請求項3記載の真空保持バルブ。 The end portion of the main body portion protrudes above the valve portion, and a slit groove is formed to guide the valve portion to move in a direction opposite to the moving direction of the main body portion when the valve portion contacts the rotating roller. And
One is positioned so as to be deflected toward the stopper when the chamber is opened while being accommodated in the slit groove, and is positioned so as to be deflected toward the rotating member when the chamber is sealed. The vacuum holding valve according to claim 3, further comprising a connecting portion that is inserted into the valve portion and connects the main body portion and the valve portion.
前記バルブ部側に挿入される端部に凹凸部が形成された軸部材と、
前記軸部材の外周面に沿って設けられて前記凹凸部と接触し、前記チャンバの密閉時に圧縮され、前記チャンバの開放時に引張される弾性部材とを備えることを特徴とする、請求項4記載の真空保持バルブ。 The connecting portion is
A shaft member in which an uneven portion is formed at an end portion inserted into the valve portion side;
The elastic member which is provided along the outer peripheral surface of the shaft member, contacts the uneven portion, is compressed when the chamber is sealed, and is pulled when the chamber is opened. Vacuum holding valve.
該光源を収容するとともに開口部が形成されたチャンバと、
該チャンバを密閉するように設けられた請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の真空保持バルブと、
前記光源から放出される電子ビームを一点に集束する集束レンズと、
該集束レンズを通過する光の波長を変換するアパチャと、
該アパチャにより波長が変換された光が通過する対物レンズと、
前記チャンバ、前記真空保持バルブ、前記集束レンズ、前記アパチャ及び前記対物レンズを収容する鏡筒と、
試料を支持するステージとを備えることを特徴とする、走査電子顕微鏡。 A light source;
A chamber containing the light source and having an opening formed therein;
The vacuum holding valve according to any one of claims 1 to 8, which is provided so as to seal the chamber;
A focusing lens for focusing the electron beam emitted from the light source at one point;
An aperture for converting the wavelength of light passing through the focusing lens;
An objective lens through which light having a wavelength converted by the aperture passes;
A barrel that houses the chamber, the vacuum holding valve, the focusing lens, the aperture, and the objective lens;
A scanning electron microscope comprising a stage for supporting a sample.
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