JP5567088B2 - 真空保持バルブ及びこれを用いた走査電子顕微鏡 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、前記チャンバの壁面の上に位置し、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及び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設けられ、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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した電子ビームを波長が一定の形態に変換するアパチャと、該アパチャにより波長が一定の形態に変換された電子ビーム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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

従来の走査電子顕微鏡においてチャンバの真空を保持する真空保持バルブを概略的に示す正面図である。 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る。 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る。 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る。 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る。 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。 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (10)

1. 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、
   前記チャンバの壁面の上に位置し、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及び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設けられ、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。
2. 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を特徴とする、請求項１記載の真空保持バルブ。
3. 前記回転ローラとの接触時において前記バルブ部が前記開口部側に向かって移動するように、前記回転ローラと接触する前記バルブ部の面が、前記開口部側に向かうほど前記ストッパ側に偏向されるように傾斜したことを特徴とする、請求項１記載の真空保持バルブ。
4. 前記本体部の端部は、前記バルブ部の上側に突出するとともに、前記バルブ部が前記回転ローラと接触したときに前記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。
5. 前記連結部は、
   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。
6. 前記本体部と前記バルブ部との間に設けられ、前記弾性部材の引張時に発生する復元力による衝撃を緩衝する緩衝部材をさらに備えることを特徴とする、請求項５記載の真空保持バルブ。
7. 前記バルブ部の下面に設けられ、前記チャンバの密閉時において、前記チャンバの壁面と前記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を特徴とする、請求項１記載の真空保持バルブ。
8. 前記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を特徴とする、請求項１記載の真空保持バルブ。
9. 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した電子ビームを波長が一定の形態に変換するアパチャと、
   該アパチャにより波長が一定の形態に変換された電子ビーム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。
10. 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を特徴とする、請求項９記載の走査電子顕微鏡。

Images