JPS6332249B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子線描画装置などのように、上下
に重ねて保持された多数枚の試料を順次加工する
装置の試料交換装置にかかわり、特に、多数の試
料の中から目的の試料を選び出す際の上下位置合
せの精度を向上させることのできる試料交換装置
に関する。

装置内に多数の試料を保持しておき、これらを
順次所定の位置へ移して所定の処理などを行なう
装置としては、電子線描画装置や電子顕微鏡など
が知られているが、以下においては、本発明を電
子線描画装置に適用した場合について説明する。

まず最初に、電子線描画装置の試料交換装置の
構成を第１図に示す。第１図において、装置は電
子光学系１、試料移動台２、試料交換装置３より
構成される。

試料交換装置３は、多数の試料４を保持するマ
ガジン５、前記マガジン５を上下動するエレベー
タ６、目的の試料を試料台２と高さ合せをした
後、この試料を試料台２に送り込み、又はそこか
ら取出すための制御棒７、試料室と試料交換装置
とを真空的に遮断するバルブ８より構成される。

マガジン５の上下位置を試料台２の高さに合せ
る場合に、位置ずれが生じると、試料出入制御棒
７を操作したとき、試料４のひつかかりなどを生
じ、事故の原因となる。

マガジン５の上下位置を正確に制御するための
機構の要部を第２図に示す。図において、第１図
と同一の符号は同一部分をあらわしている。

５１はマガジン５の側壁の、試料４の位置に対
応する高さに設けられたマーク（この例では、ス
リツト）、９は発光素子９１および受光素子９２
よりなるホトセンサ、１０はホトセンサ９の出力
信号である。

この場合、エレベータ６の上下動は、試料位置
に対応して設けられたスリツト等のマーク５１
を、ホトセンサ９等により検知しながら、上下駆
動モータ（図示せず）の起動・停止を制御するこ
とによつて行なわれる。

なお、前記駆動モータとしてはパルスモータや
その他の任意のモータが利用可能である。

第３図に、第２図による位置検出信号１０の一
例を示す。この図から分るように、マーク（スリ
ツト）５１がホトセンサ９に正対するとき、検出
信号１０は低レベルとなる。それ故に、検出信号
１０のレベルを監視することにより、試料４の高
さを検知することができ、何番目の試料が試料移
動台２の高さと合致しているかを知ることができ
る。

しかし、このような従来装置では、スリツト５
１がある幅を有しているため、エレベータ６の停
止位置を高精度で制御することは困難であり、試
料４と試料移動台２の高さに喰い違いを生ずる欠
点があつた。

検出精度を上げるためには、マーク（スリツ
ト）５１の幅をせまくすることが考えられるが、
この場合は検出感度が低下するという別の欠点を
招来する。

また、マーク５１のエツジを検出することも考
えられるが、エツジの検出精度自体も余り高くな
く、しかもマーク（スリツト）の形状、寸法等の
精度が十分でなく、特に、マガジン５を交換した
ような場合に、誤差を生じ易い欠点がある。

本発明の目的は、前述の欠点を改善し、従来の
マークをそのまま用いて、精度のよい上下位置制
御を行なうことのできる試料交換装置を提供する
ことにある。

前記目的を達成するために、本発明において
は、従来のホトセンサによつて目的試料に対応す
る目的マークを検出すると共に、その上下のマー
クのエツジを検出し、前記上下マークのエツジ検
出レベルが等しいときに、前記目的マークが正確
に位置合せされたと判定するようにしている。

以下に、図面を参照して本発明を説明する。第
４図は本発明の一実施例の要部を示す概略図であ
る。同図において、第２図と同一の符号は同一ま
たは同等部分をあらわしている。

第４図において、１１は目的試料に対応する目
的マーク５１Ａの上側（図示例では直上）に位置
する上側マーク５１Ｂのエツジ検出用ホトセン
サ、１２は同じく下側（図示の例では直下）に位
置する下側マーク５１Ｃのエツジ検出用ホトセン
サである。

また、１５は前記両ホトセンサ１１，１２の検
出出力１３，１４を比較し、両者のレベルが等し
いときに一致信号１６を発生する比較回路、１７
はアンドゲート、１８は検知出力端子である。

前述のように、ホトセンサ９は目的マーク５１
Ａの中心位置を検知し、一方、ホトセンサ１１，
１２はそれぞれの上側および下側マーク５１Ｂ，
５１Ｃのエツジを検知するように配置されてい
る。

それ故に、エレベータ６の上下動により、試料
４を上下動させるとき、ホトセンサ９，１１，１
２の各検出出力は、第５図の波形１０，１３，１
４のように、それぞれがマーク（スリツト）に対
向したときにロー（低）レベルになる。

上側および下側マーク５１Ｂ，５１Ｃの各検出
ホトセンサ１１，１２の出力は比較回路１５に入
力され、比較回路１５は両者のレベルが一致した
とき一致信号１６を発生する。一方、このとき、
目的マーク５１Ａ、検出用ホトセンサ９は、目的
マーク５１Ａに対向しているので、その出力１０
は、第５図１０のようにローレベルである。

前記出力１０は、インバータで反転されて、ア
ンドゲート１７に入力される。それ故に、前記の
ように各エツジ検出用ホトセンサ１１，１２の出
力レベルが一致したときに発生される一致信号１
６は、アンドゲート１７を通過して、検知出力端
子１８から取出される。

このようにして、目的マーク５１Ａ、すなわ
ち、これに対応する試料４の高さを精度良く検知
し、試料移動台２の高さと正しく一致させること
ができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、スリツトの幅に関係なくスリツト中央を検出
できるため検出系の感度が上げられる。又、上側
および下側エツジの検出出力１３，１４の相対レ
ベルを用いるため、マガジン等の交換に伴う検出
誤差を吸収できる利点がある。

又、位置決め精度が上るため、エレベータ駆動
源として、パルスモータ以外のサーボモータを利
用できるようになる。このため、モータの小形化
がはかれるばかりでなく、脱調の心配もなくな
る。さらに、試料交換に伴うトラブルが減少する
ため、装置全体の信頼性および稼動率を向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は試料交換装置の概略構成を示す断面
図、第２図は、従来方式による上下位置決め方法
を説明するための側面図、第３図はその動作説明
用波形図、第４図は本発明の一実施例の要部側面
図、第５図は、その各部検出信号を示す波形図で
ある。 ２……試料移動台、３……試料交換装置、４…
…試料、５……マガジン、６……エレベータ、７
……制御棒、９，１１，１２……ホトセンサ、１
５……比較回路、５１……マーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 装置内に配置され、多数の試料を保持するマ
   ガジンと、前記マガジンを順次に移動させる駆動
   手段と、予定の位置にある試料を試料台へ送り込
   み、または試料台から取出す制御棒と、前記マガ
   ジンの側壁の、試料位置に対応する個所に設けら
   れたマークと、前記マークを検出するセンサとを
   具備し、前記センサの検出出力に基づいて前記マ
   ガジンを位置決めし、制御棒によつて目的の試料
   を試料台へ送り込み、または試料台からマガジン
   へ収納するように構成された試料交換装置におい
   て、目的の試料に対応する目的マークの上側およ
   び下側に位置するマークのエツジを検出する上側
   および下側エツジ検出用センサと、前記上側およ
   び下側エツジ検出用センサの出力レベルが等しい
   ときに、出力を生ずる比較回路とをさらに具備
   し、比較回路の出力に基づいて前記マガジンの位
   置決めをすることを特徴とする試料交換装置。