WO2011034095A1 - 位置決め装置 - Google Patents

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WO2011034095A1
WO2011034095A1 PCT/JP2010/065947 JP2010065947W WO2011034095A1 WO 2011034095 A1 WO2011034095 A1 WO 2011034095A1 JP 2010065947 W JP2010065947 W JP 2010065947W WO 2011034095 A1 WO2011034095 A1 WO 2011034095A1
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WO
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pair
positioning
shaped groove
structures
positioning device
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/065947
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正康 二川
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/18—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for positioning only

Definitions

  • the present invention relates to a positioning device for positioning an object on which positioning protrusions are formed.
  • MOCVD apparatus As an apparatus for manufacturing a compound semiconductor such as a semiconductor laser element and an LED (Light Emitting Diode) element (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • a compound semiconductor such as a semiconductor laser element and an LED (Light Emitting Diode) element
  • LED Light Emitting Diode
  • FIG. 10 is a side sectional view showing an MOCVD apparatus (film forming apparatus).
  • a rotating shaft 6 that is rotated by a motor 7 is disposed inside the reaction chamber 2, and a rotating table 4 is supported on the upper end of the rotating shaft 6.
  • a plurality of mounting tables 5 are provided on the upper surface of the rotating table 4, and these mounting tables 5 are configured to rotate by a rotation gear 8 and a fixed gear 9, respectively.
  • FIG. 12 is a plan view showing the relationship between the turntable and the mounting table.
  • substrates 3 are placed on the mounting table 5.
  • the material of the substrate 3 include Si, GaAs, GaN, and sapphire glass, and an appropriate material is used depending on the type of element to be produced.
  • the substrate 3 placed on the mounting table 5 rotates and revolves due to the rotation of the rotating table 4 and the rotation of the mounting table 5.
  • the uniformity of the crystal growth layer is improved by the mechanism in which the substrate 3 rotates and revolves.
  • a heater 10 for heating the substrate 3 is disposed below the turntable 4, and information on the turntable 4 is provided with substantially parallel partitions 11 that separate the internal space of the reaction chamber 2.
  • a gas outlet 13 of the pipe 12 connected to the gas supply unit 15 is disposed in the upper part of the reaction chamber 2.
  • the raw material gas 14 which is the raw material of the crystal film is supplied radially from the rotating shaft of the rotating table 4 along the surface of the rotating table 4 through the gas outlet 13, and on the substrate 3 placed on the mounting table 5. Pass through. As a result, a desired chemical reaction is performed in the vicinity of the substrate 3, and a desired film forming process is performed on the substrate 3.
  • the raw material gas 14 after passing over the substrate 3 is exhausted from an exhaust path 16 provided on the outer periphery of the turntable 4.
  • a plurality of (in this example, eight) turntable covers 17 are arranged.
  • a schematic shape of the turntable cover 17 is shown in FIG.
  • the turntable cover 17 is a quartz plate, and a pair of positioning pins 18 projecting from the lower surface of the turntable cover 17 are engaged with holes (not shown) provided on the upper surface of the turntable 4. The position is fixed to the turntable 4 so as not to be displaced.
  • the substrate must be set inside the apparatus prior to the film forming process.
  • the product formed by the film formation process adheres not only to the substrate but also to the surface of the turntable cover. Therefore, it is necessary to replace the turntable cover. In particular, when replacing the turntable cover, it is necessary to fit the positioning pins into the holes on the top surface of the turntable as described above, so the turntable cover must be accurately positioned.
  • Patent Document 3 discloses a positioning device for positioning a substrate using a pair of cylindrical positioning pins protruding from the substrate.
  • each of the pair of positioning pins protruding from the substrate is pressed against the V-groove reference piece and the flat reference piece by the pressing piece, whereby the substrate is It is positioned.
  • the inventors of the present invention examined the coefficient of friction required for successful positioning in a device that positions a positioning pin between a V-groove and a flat surface as in Patent Document 3. The examination result will be described with reference to FIG.
  • the positioning pin 103 is gripped and positioned between the V-shaped groove 101 and the flat portion 102.
  • the force applied to the contact between the positioning pin 103 and flat portion 102 and F 1, the frictional force between .mu.F 1.
  • the force applied to the contact between the positioning pins 103 and V-shaped grooves 101 and F 2, the frictional force between .mu.F 2.
  • the angle between the slope of the V-shaped groove 101 and the direction perpendicular to the pressing direction of the V-shaped groove 101 is ⁇ .
  • the V-shaped groove 101 is made of metal and the positioning pin 103 is made of quartz. Further, it is assumed that the angle ⁇ is 45 deg. At this time, according to the above equation (3), the limit friction coefficient ⁇ that can be positioned is 0.414 or less.
  • lubricating oil or the like it is possible to reduce the friction coefficient by applying lubricating oil or the like to the V-groove reference piece or the positioning pin, or using a lubricating resin such as PTFE for the V-groove reference piece.
  • a lubricating resin such as PTFE for the V-groove reference piece.
  • the use of lubricating oil or the like is not permitted in a film forming apparatus that is extremely reluctant to enter foreign substances.
  • the temperature of each part in the film forming apparatus after film formation may be several hundred degrees, and therefore, lubricating oil, lubricating oil or the like cannot be used.
  • solid lubricants such as molybdenum disulfide and graphite contaminates the inside of the apparatus, making it difficult to use them.
  • the angle ⁇ between the slope of the V-shaped groove 101 and the direction perpendicular to the pressing direction of the V-shaped groove 101 may be increased to 45 degrees or more.
  • the opening angle of the V-shaped groove 101 is reduced, the position error range that can be positioned is narrowed, and the positioning pin 103 is caught in the V-shaped groove 101 and cannot be removed. Resulting in.
  • the apparatus for positioning the positioning pin between the V groove and the plane cannot stably perform positioning, particularly positioning of the components of the film forming apparatus.
  • positioning cannot be performed even in an environment (high temperature environment and vacuum environment) where it is difficult to take other lubricating means.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is lubrication means even when the coefficient of friction between the positioning member of the positioning device and the positioning projection of the positioning object is high. It is an object of the present invention to provide a positioning device that can stably perform positioning without using a sensor.
  • a positioning apparatus is a positioning apparatus that positions an object in which a pair of protrusions are formed in a columnar shape in order to solve the above-described problem,
  • a pair of V-shaped groove structures capable of approaching and separating, each having a V-shaped groove in an opposing arrangement and receiving one of the pair of protrusions between the V-shaped grooves;
  • a pair of planar structures capable of approaching and separating, each having a planar portion in an arrangement opposite to each other, and receiving the other projection of the pair of projections between the planar portions;
  • Each of the pair of V-shaped groove structures and the pair of planar structures is characterized by being close to each other at each arbitrary position for positioning each of the pair of protrusions.
  • the positioning device positions an object having a pair of protrusions by a pair of V-shaped groove structures and a pair of planar structures.
  • the pair of V-shaped groove structures can be approached and separated from each other, and when the pair of V-shaped groove structures approach each other, they are close to each other at an arbitrary position for positioning one protrusion. At this time, at least three of the inclined surfaces constituting the V-shaped groove in the pair of V-shaped groove structures are in contact with one protrusion. Thereby, one protrusion is positioned between the V-shaped grooves.
  • the pair of planar structures can approach and separate, and when the pair of planar structures approach, they approach each other at an arbitrary position for positioning one projection. At this time, at least one planar portion in the pair of planar structures is in contact with the other of the other protrusions. Thereby, the other protrusion is positioned between the flat portions.
  • positioning is performed by the pair of V-shaped groove structures determining the position of the object and the pair of planar structures determining the posture of the object.
  • the force applied to the contact between the positioning pin 103 and flat portion 102 and F 1, the frictional force between .mu.F 1.
  • the force applied to the contact between the positioning pins 103 and V-shaped grooves 101 and F the frictional force between .mu.F 2.
  • the angle between the inclined surface forming the V-shaped groove and the direction perpendicular to the approaching direction of the V-shaped groove structure is ⁇ .
  • the friction coefficient ( ⁇ ) necessary for maintaining the position of the positioning pin is expressed by the following equation (6).
  • the friction coefficient between the V-shaped groove structure and one protrusion is equal to or less than the limit friction coefficient ( ⁇ ) represented by the following equation (6): Good.
  • the limit friction coefficient ⁇ determined in the above configuration is dramatically higher than the limit friction coefficient in the conventional positioning device described above. Therefore, according to the positioning device of the present invention, even when the friction coefficient between the positioning member of the positioning device and the positioning projection of the positioning object is high, the positioning can be stably performed without using the lubricating means. Can be done.
  • the V-shaped grooves can be arranged in opposition to each other, and one of the pair of protrusions can be received between the V-shaped grooves to be able to approach and separate.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a positioning device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a top view showing a state before positioning in the positioning device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a top view showing a state after positioning in the positioning device according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the dimension in a pair of block. It is a figure for demonstrating the limiting friction coefficient at the time of positioning a positioning pin between a pair of V-shaped groove structure.
  • FIG. 10 is a top view showing a state before positioning in the positioning device according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a top view showing a state in the middle of positioning in the positioning device according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a top view showing a state after positioning in the positioning device according to the second embodiment.
  • It is side surface sectional drawing which shows an example of the film forming apparatus. It is a figure shown about the arrangement
  • a rotating table cover will be described as an object to be positioned by the positioning device 20, but the present invention is not limited to this, and is appropriately applied to a device for positioning a member provided with a pair of positioning pins. it can.
  • the rotating table cover is disposed in the vicinity of the film forming device (MOCVD device or the like) 50, and the rotation transported by the transport device 40.
  • a device for positioning the base cover is not limited, as shown in FIG. 11, the rotating table cover is disposed in the vicinity of the film forming device (MOCVD device or the like) 50, and the rotation transported by the transport device 40.
  • a device for positioning the base cover is not limited, as shown in FIG. 11, the rotating table cover is disposed in the vicinity of the film forming device (MOCVD device or the like) 50, and the rotation transported by the transport device 40.
  • the rotary cover positioned by the positioning device 20 is held by the transfer hand 42 of the transfer device 40 in the positioned posture, moved by the transfer arm 41, and transferred into the reaction chamber of the film forming device 50.
  • the transported rotation cover is further fitted with a positioning pin by a transport device 40 in a hole provided on the upper surface of the turntable of the film forming device 50.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the positioning device 20.
  • the positioning device 20 includes a base plate 21 on which components are placed, a pair of blocks 22, a guide mechanism 23, a drive unit 24, and a turntable cover support unit 27.
  • the turntable cover 17 positioned by the positioning device 20 is a quartz plate member having a thickness of 2 mm, and two positioning pins (projections) 18 having a diameter of 3 mm and a length of 6 mm are spaced by 100 mm. Projecting from the bottom. At the time of positioning, the turntable cover 17 is arranged so that the pair of positioning pins 18 is inserted between the pair of blocks 22 as indicated by the arrows in FIG. 1 and supported by the turntable cover support portion 27.
  • the shape of the positioning pin 18 may be a cylinder as shown in FIG.
  • the pair of blocks 22 are moved by the drive unit 24 so as to approach or separate from each other along the guide mechanism 23.
  • the movement direction in which the pair of blocks 22 approach or separate from each other is the X-axis direction
  • the direction perpendicular to the X-axis direction on the plane of the base plate 21 Is the Y-axis direction.
  • the pair of blocks 22 are paired so that the V-shaped groove 30 is disposed so that the V-shaped grooves 30 face each other on the opening side, and the plane (plane portion) 31 faces each other in parallel.
  • the planar structure 26 is provided.
  • the positioning pins 18 are arranged one by one between the pair of V-shaped grooves in the pair of V-shaped groove structures 25 and between the pair of planes 31 in the pair of planar structures 26.
  • the pair of V-shaped groove structures 25 and the pair of planar structures 26 are close to (closest to each other) at an arbitrary position for positioning each of the pair of positioning pins 18.
  • the arbitrary position may be set as appropriate based on the size of the positioning pin 18 and the like.
  • the pair of V-shaped groove structures 25 are configured to grip the positioning pins 18 when the pair of blocks 22 are closest to each other.
  • the slope forming the V-shaped groove 30 in the pair of V-shaped groove structures 25 forms an angle (open angle). If this angle is too wide, positioning is difficult unless the friction coefficient between the inclined surface and the positioning pin 18 is lower than a certain level. On the other hand, if it is too narrow, the positioning pin 18 is inserted into the V-shaped groove 30. There is a risk that it will be stuck and will not come out. For this reason, in this embodiment, the opening angle of the V-shaped groove 30 in the pair of V-shaped groove structures 25 is 90 °.
  • the pair of planar structures 26 are configured not to grip the positioning pins 18 when the pair of blocks 22 come closest to each other. That is, even when the pair of blocks 22 are closest to each other, at least one plane 31 in the pair of planar structures 26 is configured to have a gap between the positioning pins 18.
  • stainless steel As a material of the pair of blocks 22, stainless steel (SUS304) is used in consideration of heat resistance, wear resistance, and cost. However, the present invention is not limited to this, and it is preferable to use ceramic in consideration of only heat resistance and wear resistance.
  • not all of the pair of blocks 22 are made of SUS304 or ceramic, and at least a contact portion with the positioning pin 18 in the pair of V-shaped groove structures 25 is preferably made of metal or ceramic. .
  • the guide mechanism 23 is not particularly limited as long as it is a guide for smoothly moving the pair of blocks 22 along the X-axis direction.
  • the guide mechanism 23 has a rail-like structure provided on the base plate 21, and the pair of blocks 22 are engaged with the guide mechanism 23 and moved.
  • the driving unit 24 drives each block 22 so that the pair of blocks 22 approach or separate from each other.
  • a conventional method may be used as the driving method, and is not particularly limited.
  • the turntable cover support portion 27 is not particularly limited as long as it supports the turntable cover 17 from below during positioning.
  • the turntable cover support portion 27 is configured by three columns provided on the base plate 21. Further, the height of the turntable cover support portion 27 is set higher than the height of the block 22 so that the lower surface of the turntable cover 17 does not contact the upper surface of the block 22 during positioning. As a result, only the positioning pins 18 of the turntable cover 17 come into contact with the pair of blocks 22.
  • FIG. 2 is a top view showing a state before positioning in the positioning device 20 on which the turntable cover 17 is set.
  • the plate-like portion of the turntable cover 17 is omitted for explanation.
  • the turntable cover 17 is set on the positioning device 20 in a state where the pair of blocks 22 are separated from each other.
  • the setting is completed by placing the turntable cover 17 on the turntable cover support portion 27.
  • the set position is between the pair of V-shaped groove structures 25 and between the pair of planar structures 26. Any position may be used as long as each is placed one by one.
  • FIG. 2 shows a state in which the positioning pin 18 is displaced from the position after positioning for the sake of explanation.
  • the driving unit 24 drives the pair of blocks 22 and the pair of blocks 22 moves so as to be close to each other.
  • any one of the four inclined surfaces constituting the V-shaped groove in the pair of V-shaped groove structures 25 first comes into contact with the positioning pins 18 arranged between the pair of V-shaped groove structures 25.
  • one of the two planes 31 in the pair of planar structures 26 contacts the positioning pin 18 disposed between the pair of planar structures 26.
  • the positioning pin 18 is pushed and moved by the surface of the contacting block 22, The other positioning pin 18 is also in contact with the other surface of the block 22.
  • the positioning pin 18 When the contact partner of the positioning pin 18 is one of the four inclined surfaces in the pair of V-shaped groove structures 25, the positioning pin 18 is pushed by the contacting inclined surface and moves in the X-axis direction and the Y-axis direction. On the other hand, when the contact partner of the positioning pin 18 is one of the two planes 31 in the pair of planar structures 26, the positioning pin 18 is pushed by the contacted plane 31 and moves only in the X-axis direction.
  • the pair of V-shaped groove structures 25 moves the positioning pins 18 in the X-axis direction and the Y-axis direction, and among the four inclined surfaces constituting the V-shaped grooves in the pair of V-shaped groove structures 25
  • the positioning pin 18 is gripped by at least three inclined surfaces. Thereby, the pair of V-shaped groove structures 25 positions the positioning pins 18 at predetermined positions.
  • the pair of planar structures 26 moves the positioning pin 18 only in the X-axis direction and positions the positioning pin 18 at a predetermined position by any one of the planes 31.
  • the pair of V-shaped groove structures 25 moves the positioning pins 18 in the X-axis direction and the Y-axis direction and positions them at predetermined positions, whereas the pair of planar structures 26 has a pair of V-shaped grooves.
  • the rotation direction of the turntable cover 17 is positioned in a predetermined direction.
  • the pair of V-shaped groove structures 25 determines the position of the turntable cover 17, and the pair of planar structures 26 determines the posture of the turntable cover 17.
  • FIG. 3 is a top view showing a state after positioning in the positioning device 20.
  • the pair of planar structures 26 are configured not to grip the positioning pins 18 as described above.
  • the distance a between the planes 31 facing each other is one of the V-shaped grooves 30 of the pair of V-shaped grooves 30. It is longer than at least one distance among the distances b1 and b2 determined by the slope constituting the groove 30 and the slope constituting the other V-shaped groove 30 facing the slope. That is, when the pair of blocks 22 are closest, the four slopes constituting the pair of V-shaped grooves 30 are at least one distance b1 or b2 out of two distances determined between the slopes facing each other. This corresponds to the diameter of the positioning pin 18. On the other hand, when the pair of blocks 22 are closest, the distance a between the planes 31 facing each other is longer than the diameter of the positioning pin 18.
  • the pair of V-shaped groove structures 25 grips the positioning pins 18, but there is no gap between any of the flat surfaces 31 in the pair of planar structures 26 and the positioning pins 18. Exists.
  • the positioning device 20 can stably position the positioning pin 18.
  • the positioning pin 18 may be opened by driving the pair of blocks 22 away from each other by the driving unit 24 again. Since the turntable cover 17 is supported by the turntable cover support portion 27, the turntable cover 17 does not move from the positioned position even if the pair of blocks 22 are separated.
  • the gap between the plane 31 and the positioning pin 18 is emphasized for the sake of explanation, but in reality, the gap is such that the pair of planar structures 26 do not grip the positioning pin 18. If there is enough.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining how the V-shaped groove structure 25 positions the positioning pins 18.
  • FIG. 5 only a pair of V-shaped groove structures 25 are shown for explanation, and the pair of planar structures 26 and the like are omitted.
  • an angle between a slope constituting the V-shaped groove 30 in the pair of V-shaped groove structures 25 and a direction perpendicular to the approaching direction of the pair of V-shaped groove structures 25 is defined as ⁇ .
  • the friction coefficient ( ⁇ ) necessary for maintaining the position of the positioning pin 18 is expressed by the following equation (9).
  • the friction coefficient between the pair of V-shaped groove structure 25 and the positioning pin 18 is equal to or less than the limit friction coefficient ( ⁇ ) represented by the following equation (9). If it is.
  • the opening angle of the V-shaped groove 30 in the pair of V-shaped groove structures 25 is 90 °. Therefore, the angle ⁇ is 45 °, and the limit friction coefficient ⁇ for positioning is 1 according to the above equation (9). Therefore, if the coefficient of friction between the pair of V-shaped groove structures 25 and the positioning pins 18 is 1 or less, the positioning is sufficiently possible.
  • the friction coefficient between the pair of V-shaped groove structures 25 and the pin 18 is a friction coefficient when SUS304 and quartz are not lubricated, and is approximately 0.4 to 0.6. Therefore, the friction coefficient between the pair of V-shaped groove structures 25 and the positioning pins 18 is sufficiently within the range of the limit friction coefficient ⁇ for positioning. Therefore, the positioning device 20 according to the present embodiment can stably position the positioning pin 18 without using a lubricating means.
  • the field friction coefficient ⁇ in the present embodiment is greatly improved as compared with the conventional case, even if the friction coefficient between the positioning pin and the pair of V-shaped groove structures 25 is high, the lubrication means is used. Positioning can be performed stably without using it.
  • the opening angle of the V-shaped groove 30 in the pair of V-shaped groove structures 25 is not limited to 90 °, and may be larger or smaller than this.
  • the opening angle of the V-shaped groove 30 in the pair of V-shaped groove structures 25 is increased, the position range that can be positioned is widened, and positioning is performed even if there is a large error in the mounting position of the turntable cover 17.
  • the critical friction coefficient ⁇ for positioning is small. Therefore, as described above, since the coefficient of friction between the metal and quartz when not lubricated is approximately 0.4 to 0.6, the maximum opening angle of the V-shaped groove 30 in the pair of V-shaped groove structures 25. Is preferably 118 ° at which the limiting friction coefficient ⁇ is 0.6.
  • the minimum opening angle of the V-shaped groove 30 in the pair of V-shaped groove structures 25 is preferably about 60 °.
  • the opening angle of the V-shaped groove 30 in the pair of V-shaped groove structures 25 is preferably in the range of 60 ° to 118 °. Good.
  • the drive unit 24 is provided independently for each of the pair of blocks 22, but the present invention is not limited to this, and the pair of blocks 22 may share the drive unit 24.
  • One of the pair of blocks 22 may be fixed and only the other may be movable.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing the configuration of the positioning device 20a of the present embodiment.
  • the positioning device 20a is a device for positioning the turntable cover 17 of the MOCVD apparatus, as in the first embodiment.
  • a pair of V-shaped grooved blocks 28 and a pair of flat blocks 29 are provided as shown in FIG.
  • the positioning device 20a includes a base plate 21 on which components are placed, a guide mechanism 23, a drive unit 24, and a turntable cover support unit 27.
  • the turntable cover 17 is arranged so that the pair of positioning pins 18 enter between the pair of V-shaped groove structures 25 and the pair of planar structures 26, respectively. It is supported by the base cover support part 27.
  • the pair of V-shaped grooved blocks 28 are moved by the drive unit 24 so as to approach or separate from each other along the guide mechanism 23.
  • the pair of V-shaped grooved blocks 28 includes a pair of V-shaped groove structures 25 arranged so that the V-shaped grooves 30 face each other on the opening side.
  • the pair of V-shaped groove structures 25 are configured to grip the positioning pins 18 when the pair of V-shaped grooved blocks 28 come closest to each other.
  • the opening angle of the slope forming the V-shaped groove 30 in the pair of V-shaped groove structures 25 is 90 °, as in the first embodiment.
  • the pair of flat blocks 29 are moved by the drive unit 24 so as to approach or separate from each other along the guide mechanism 23.
  • the pair of planar blocks 29 includes a pair of planar structures 26 arranged so that the planes 31 face each other in parallel. Unlike the first embodiment, the pair of planar structures 26 are configured to grip the positioning pins 18 when the pair of planar blocks 29 are closest to each other.
  • SUS304 is used as the material of the V-shaped grooved block 28 and the flat block 29 in consideration of heat resistance, wear resistance, and cost.
  • the present invention is not limited to this, and it is preferable to use ceramic in consideration of only heat resistance and wear resistance.
  • the guide mechanism 23 is provided for each of the pair of V-shaped grooved blocks 28 and the pair of flat blocks 29 and is a guide for smoothly moving these blocks along the X-axis direction. There is no particular limitation.
  • the drive unit 24 is provided for each of the pair of V-shaped grooved blocks 28 and the pair of flat blocks 29.
  • the drive unit 24 drives each V-shaped grooved block 28 so that the pair of V-shaped grooved blocks 28 approach or separate from each other, and each of the pair of planar blocks 29 approaches or separates from each other.
  • the flat block 29 is driven.
  • the turntable cover support portion 27 is configured by three columns provided on the base plate 21 as in the first embodiment.
  • the height of the turntable cover support 27 is set such that the lower surface of the turntable cover 17 does not come into contact with the upper surfaces of the V-shaped grooved block 28 and the flat block 29 during positioning. It is set higher than the height of the block 29. As a result, only the positioning pin 18 of the turntable cover 17 comes into contact with the V-shaped grooved block 28 and the flat block 29.
  • FIG. 7 is a top view showing a state in which the turntable cover 17 is set on the positioning device 20.
  • the plate-like portion of the turntable cover 17 is omitted for explanation.
  • the turntable cover 17 is set on the positioning device 20a in a state where the pair of blocks 22 are separated from each other.
  • the setting is completed by placing the turntable cover 17 on the turntable cover support portion 27.
  • the positioning pins 18 are located between the pair of V-shaped groove structures 25 and between the pair of planar structures 26. Any position may be used as long as it is arranged one by one.
  • FIG. 7 shows a state in which the positioning pin 18 is displaced from the position after positioning for the sake of explanation.
  • the drive unit 24 drives the pair of V-shaped grooved blocks 28, and the pair of V-shaped grooved blocks 28 moves so as to be close to each other.
  • any one of the four inclined surfaces constituting the V-shaped groove in the pair of V-shaped groove structures 25 first comes into contact with the positioning pins 18 arranged between the pair of V-shaped groove structures 25.
  • the positioning pin 18 is pushed by the inclined surface of the V-shaped groove 30 in the V-shaped groove structure 25 in contact, and moves in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the pair of V-shaped grooved blocks 28 further approach, finally, as shown in FIG. 8, at least three of the four inclined surfaces constituting the V-shaped groove in the pair of V-shaped groove structures 25. To hold the positioning pin 18.
  • the driving unit 24 drives the pair of plane blocks 29, and the pair of plane blocks 29 moves so as to be close to each other.
  • one of the two planes 31 in the pair of planar structures 26 comes into contact with the positioning pin 18 that is not yet gripped.
  • the positioning pin 18 is pushed by the contacted flat surface 31 and rotates around the positioning pin 18 previously gripped by the pair of V-shaped groove structures 25.
  • the pair of planar blocks 29 further approach each other, finally, as shown in FIG. 9, the two planes 31 in the pair of planar structures 26 grip the positioning pins 18.
  • the pair of V-shaped groove structures 25 are positioned at predetermined positions by moving the positioning pins 18 in the X-axis direction and the Y-axis direction, whereas the pair of planar structures 26 is a pair of With the positioning pin 18 gripped by the V-shaped groove structure 25 as a center of rotation, the rotation direction of the turntable cover 17 is positioned in a predetermined direction.
  • the pair of V-shaped groove structures 25 determines the position of the turntable cover 17, and the pair of planar structures 26 determines the posture of the turntable cover 17.
  • the positioning of the turntable cover 17 is completed.
  • the pair of V-shaped grooved blocks 28 and the pair of flat blocks 29 are separated from each other, and the positioning pins 18 are opened.
  • the positioning device 20a since the positioning is performed using the pair of V-shaped groove structures 25 and the pair of planar structures 26 as in the first embodiment, the pair of V-shaped groove structures 25 and the positioning pins 18 Even if the friction coefficient is larger than that of the prior art, positioning can be performed stably. Therefore, the positioning device 20a according to the present embodiment can position the positioning pin 18 without using a lubricating means.
  • the positioning device 20a can stably position the positioning pin 18.
  • the movement order of the V-shaped grooved block 28 and the flat block 29 is not limited to that described above.
  • the order may be such that the pair of planar structures 26 are first approached to the positioning pins 18 and then the pair of V-shaped groove structures 25 are gripped by the positioning pins 18. At this time, it is preferable that the positioning pins 18 are not gripped by the pair of planar structures 26 so that the positioning pins 18 are not restrained by the planar structures 26.
  • the drive unit 24 is provided independently for each of the V-shaped grooved block 28 and the flat block 29, but the present invention is not limited to this.
  • the V-shaped grooved blocks 28 or the planar blocks 29 may be shared. Further, it may be configured such that either one of the pair of V-shaped grooved blocks 28 or the pair of flat blocks 29 is fixed and only the other is movable.
  • the positioning device is a positioning device for positioning an object in which a pair of protrusions are formed in a columnar shape, and each includes a V-shaped groove in an arrangement facing each other, and A pair of V-shaped groove structures that receive one of the pair of protrusions between the V-shaped grooves and that can be separated from each other, and a plane portion are provided in an arrangement facing each other, and the plane portion
  • Each of the pair of V-shaped groove structures and the pair of planar structures is configured to receive the other of the pair of protrusions between each other, and to be separated from each other.
  • the projections are close to each other at arbitrary positions for positioning the projections.
  • At least one of the pair of V-shaped groove structures and at least one of the pair of planar structures may be integrally configured.
  • the distance between the flat portions facing each other is such that the slope forming the V-shaped groove in one V-shaped groove structure and the V-shaped groove in the other V-shaped groove structure facing the inclined surface are the same.
  • the distance is preferably longer than at least one distance.
  • the planar portions in the one planar structure are The other projection is not gripped during this period. That is, during a period from when the pair of V-shaped groove structures starts to approach until the at least three inclined surfaces come into contact with one projection, at least one plane portion in the pair of planar structures is between the other projection. Has a gap. Therefore, since the above situation does not occur, the positioning operation by the pair of V-shaped groove structures is not hindered, and the object can be positioned stably.
  • At least one of the pair of V-shaped groove structures and at least one of the pair of planar structures may be configured independently of each other.
  • the pair of V-shaped groove structures and the pair of planar structures can be approached independently, so that it is easy to approach them in a preferred order.
  • the pair of planar structures are close to each other at the arbitrary positioning position after the pair of V-shaped groove structures are close to each other at the arbitrary position.
  • each planar portion in the pair of planar structures does not hinder the positioning operation by the pair of V-shaped groove structures, and can contact the other projection without a gap therebetween. Therefore, positioning errors due to the pair of planar structures are reduced.
  • the pair of protrusions is made of quartz, and at least a contact portion with the protrusion in the V-shaped structure is made of metal or ceramic.
  • the positioning device according to the present invention is preferably used as a device for positioning an object on which positioning protrusions are formed, particularly as a device for positioning a component of a film forming apparatus that cannot use a lubricating means. Can do.

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Abstract

　本発明に係る位置決め装置（２０）は、一対の位置決めピン（１８）を形成された対象物を位置決めする。位置決め装置（２０）は、Ｖ字状溝（３０）を互いに対向する配置にそれぞれ備える一対のＶ字状溝構造（２５）と、平面（３１）を互いに対向する配置にそれぞれ備える一対の平面構造（２６）とを備える。一対のＶ字状溝構造（２５）は、Ｖ字状溝（３０）を構成する斜面のうち、少なくとも３つの斜面が位置決めピン（１８）と接触するように接近し、一対の平面構造（２６）は、少なくとも一方の平面（３１）が位置決めピン（１８）と接触するように接近する。

Description

位置決め装置
　本発明は、位置決め用突起が形成されている対象物を位置決めする位置決め装置に関する。
　近年、半導体レーザー素子およびＬＥＤ（発光ダイオード：Light Emitting Diode）素子等の化合物半導体を製造するための装置として、ＭＯＣＶＤ装置が開発されている（例えば、特許文献１および２参照）。このようなＭＯＣＶＤ装置の一例について、以下に簡単に説明する。
　図１０はＭＯＣＶＤ装置（製膜装置）を示す側面断面図である。図１０に示すように、ＭＯＣＶＤ装置１では、反応室２の内部において、モーター７によって回転する回転軸６が配置され、回転軸６の上端には回転台４が支持されている。また、回転台４の上面には複数の載置台５が設けられており、これらの載置台５は自転ギア８および固定ギア９などによってそれぞれ自転する様に構成されている。
　図１２は回転台と載置台との関係を示す平面図である。図１２に示すように、載置台５の上には数枚（本例では８枚）の基板３が乗せられる。基板３の材料には、例えばＳｉ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、およびサファイアガラス等が挙げられ、生産する素子の種類により適切なものが使用される。載置台５上に載せられた基板３は、回転台４の回転と載置台５の自転とによって自転および公転をする。基板３が自転と公転する仕組みによって、結晶成長層の均一性は向上する。
　回転台４の下方には基板３を加熱するヒーター１０が配置されており、回転台４の情報には反応室２の内部空間を隔てる略平行な隔壁１１が設けられている。
　また、反応室２の上部には、ガス供給器１５に接続された配管１２のガス吹き出し口１３が配置されている。結晶膜の原料である原料ガス１４は、ガス吹き出し口１３を介して、回転台４の回転軸上から回転台４表面に沿って放射状に供給され、載置台５上に載せられた基板３上を通過する。この結果、基板３上近傍で所望の化学反応が行われ、基板３上に所望の成膜処理が実行される。基板３上を通過した後の原料ガス１４は、回転台４の外周に設けられた排気経路１６より排気される。
　ここで、回転台４上における複数の載置台５の間には、成膜処理中に生成物が回転台４に付着することを防止し、かつ基板表面と高さを揃えて基板３上部を通過する原料ガス１４の流れを乱さないようするために、複数枚（本例では８枚）の回転台カバー１７が配置されている。回転台カバー１７の概略形状を図１３に示す。
　回転台カバー１７は石英製の板であって、回転台カバー１７の下面に突設される一対の位置決めピン１８が、回転台４上面に設けられた穴（図示しない）とが勘合することによって、回転台４に位置がずれないように固定される。
　上述したようなＭＯＣＶＤ装置では、当然、成膜処理を行うに先立ち、装置内部に基板をセットしなくてはならない。また、成膜処理後には、基板だけではなく回転台カバーの表面に対しても成膜処理による生成物が付着するため、回転台カバーの交換が必須の作業になる。特に回転台カバーの交換では、上述のように位置決め用のピンを回転台上面の穴に勘合させる必要があるため、回転台カバーを正確に位置決めしなければならない。
　これらの作業は通常、人手で行われているが、基板や回転台カバーはサファイアや石英等の破損しやすい材料でできており、作業者には高度な熟練が要求され、また慎重に作業をしなければならないことから作業にも時間がかかってしまう。このため、これらの作業を自動化することが長く望まれている。
　そこで、上述の作業を自動化するためには、ＭＯＣＶＤ装置の反応室近傍に位置決め装置を配置することが必要であると考えられる。
　特許文献３には、基板に突設された円筒状の一対の位置決めピンを用いて、当該基板を位置決めする位置決め装置が開示されている。特許文献３に開示された位置決め装置では、基板に突設された一対の位置決めピンの各々を、押圧片によって、Ｖ溝基準片と平型基準片とに対してそれぞれ押圧することによって、基板が位置決めされている。
日本国公開特許公報「特開２００２－１７５９９２号広報（２００２年６月２１日公開）」 日本国公開特許公報「特表２００４－５１３２４３号広報（２００４年４月３０日公開）」 日本国公開特許公報「実新昭６１－１3１２４５号広報（１９８６年８月１６日公開）」
　本発明者らは、特許文献３のように、Ｖ溝と平面との間に位置決めピンを位置決めする装置において、位置決めを首尾よく行うために必要となる摩擦係数について検討した。この検討結果について、図１４を用いて説明する。
　図１４において、位置決めピン１０３は、Ｖ字状溝１０１と平面部１０２と間に把持されて位置決めされる。位置決めピン１０３と平面部１０２との接点にかかる力をＦ１とし、その摩擦力をμＦ１とする。位置決めピン１０３とＶ字状溝１０１との接点にかかる力をＦ２とし、その摩擦力をμＦ２とする。また、Ｖ字状溝１０１の斜面と、Ｖ字状溝１０１の押圧方向に直角な方向との角度をθとする。
　図１４において、Ｘ方向のつりあいは以下の式（１）によって表され、Ｙ方向のつりあいは以下の式（２）によって表される。
　Ｆ１＝μＦ２ｓｉｎθ＋Ｆ２ｃｏｓθ　・・・式（１）
　Ｆ２ｓｉｎθ＝μＦ１＋μＦ２ｃｏｓθ　・・・式（２）
　したがって、図１４に示す姿勢のまま、位置決めピンの位置が維持されるために必要な摩擦係数（μ）は、以下の式（３）にて表される。
　μ＝（√（ｃｏｓ２θ＋ｓｉｎ２θ）－ｃｏｓθ）／ｓｉｎθ　・・・式（３）
　本発明者らは、図１４において位置決めを可能にするためには、Ｖ字状溝１０１と位置決めピン１０３との摩擦係数が、上記の式（３）で示される限界摩擦係数μ以下である必要があると考えた。
　例えばＶ字状溝１０１が金属から形成され、位置決めピン１０３が石英から形成されると仮定する。また、角度θが４５degであると仮定する。このとき、上記式（３）によれば、位置決め可能な限界摩擦係数μは０．４１４以下である。
　ところが、一般に乾燥した金属と石英との摩擦係数は０．４～０．６程度ある。このため、特許文献３の位置決め装置を用いる場合、上記の仮定条件の下では高確率で位置決めを失敗してしまう。
　通常の装置であれば、Ｖ溝基準片や位置決めピンに潤滑油等を塗布したり、Ｖ溝基準片にＰＴＦＥ等の潤滑性樹脂を使用したりすることによって摩擦係数を下げるという対応が考えられる。しかし、異物の進入を極度に嫌う成膜装置においては潤滑油等の使用は認められない。また、成膜後の成膜装置内における各部品の温度は数百度になる場合もあり、このため潤滑油や潤滑性油脂等を使用することはできない。
　また二硫化モリブデンおよびグラファイト等の固体潤滑剤の使用によっても装置内部は汚染されるため、これらの使用は困難である。
　仮に潤滑油や固体潤滑材等の潤滑手段を用いることができたとしても、これらの潤滑手段は徐々にその潤滑状態が劣化する。このため。安定的な位置決め動作のためには定期的に潤滑材を補充するなどのメンテナンスが必要となり、手間およびコストがかかってしまう。
　なお、位置決め可能限界摩擦係数μの値を大きくするために、Ｖ字状溝１０１の斜面と、Ｖ字状溝１０１の押圧方向に直角な方向との角度θを４５deg以上に広げることも考えられる。しかしながら、この場合には、Ｖ字状溝１０１の開き角が小さくなるため、位置決めできる位置誤差範囲が狭くなる、および位置決めピン１０３がＶ字状溝１０１に挟まってしまい抜けなくなる等の不具合が発生してしまう。
　したがって、特許文献３のように、Ｖ溝と平面との間に位置決めピンを位置決めする装置では、位置決め、特に成膜装置の部品の位置決めを安定的に行うことができない。
　また、特許文献３のような位置決め装置を用いる場合、その他の潤滑手段を取ることが困難である環境（高温環境および真空環境）においても、位置決めを行うことができない。
　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、位置決め装置の位置決め用部材と、位置決め対象物の位置決め用突起との摩擦係数が高い場合であっても、潤滑手段を用いずに、位置決めを安定的に行うことのできる位置決め装置を提供することにある。
　本発明に係る位置決め装置は、上記の問題を解決するために、一対の突起が円柱状に形成された対象物を位置決めする位置決め装置であって、
　Ｖ字状溝を互いに対向する配置にそれぞれ備え、かつ、上記Ｖ字状溝同士の間に上記一対の突起のうちの一方の突起を受ける、接近離反可能な一対のＶ字状溝構造と、
　平面部を互いに対向する配置にそれぞれ備え、かつ、上記平面部同士の間に上記一対の突起のうちの他方の突起を受ける、接近離反可能な一対の平面構造とを備え、
　上記一対のＶ字状溝構造および上記一対の平面構造の各々は、上記一対の突起の各々を位置決めする各任意の位置において互いに近接することを特徴としている。
　本発明に係る位置決め装置は、一対のＶ字状溝構造および一対の平面構造によって、一対の突起を有する対象物を位置決めする。
　上記構成では、一対のＶ字状溝構造は、接近および離反することが可能であり、一対のＶ字状溝構造が接近すると、一方の突起を位置決めする任意の位置において互いに近接する。この際、一対のＶ字状溝構造におけるＶ字状溝を構成する斜面のうち、少なくとも３つの斜面が一方の突起と接触する。これによって、一方の突起がＶ字状溝同士の間に位置決めされる。
　一方、一対の平面構造は、接近および離反することが可能であり、一対の平面構造が接近すると、一方の突起を位置決めする任意の位置において互いに近接する。この際、一対の平面構造における少なくとも１つの平面部が他方の突起の他方と接触する。これによって、他方の突起が平面部同士の間に位置決めされる。
　すなわち、本発明に係る位置決め装置では、一対のＶ字状溝構造が対象物の位置を決め、一対の平面構造が対象物の姿勢を決めることによって、位置決めが行なわれる。
　また、上記構成において、Ｖ字状溝構造が一方の突起を位置決めする際、位置決めピン１０３と平面部１０２との接点にかかる力をＦ１とし、その摩擦力をμＦ１とする。位置決めピン１０３とＶ字状溝１０１との接点にかかる力をＦ２とし、その摩擦力をμＦ２とする。また、Ｖ字状溝を構成する斜面と、Ｖ字状溝構造の接近方向に直角な方向との角度をθとする。
　このとき、Ｖ字状溝構造の接近方向に直角な方向における力のつりあいは、以下の式（４）により表され、Ｖ字状溝構造の接近方向における力のつりあいは、以下の式（５）により表される。
　Ｆ１ｓｉｎθ＋Ｆ２ｓｉｎθ＝μＦ１ｃｏｓθ＋μＦ２ｃｏｓθ　・・・式（４）
　Ｆ１ｃｏｓθ＋μＦ１ｓｉｎθ＝Ｆ２ｃｏｓθ＋μＦ２ｓｉｎθ　・・・式（５）
　したがって、上記構成において、位置決めピンの位置が維持されるために必要な摩擦係数（μ）は、以下の式（６）にて表される。Ｖ字状溝構造が一方の突起を位置決めするためには、Ｖ字状溝構造と一方の突起との摩擦係数が、以下の式（６）で示される限界摩擦係数（μ）以下であればよい。
　μ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθ・・・式（６）
　上記式（６）によれば、仮に角度θが４５°である場合、限界摩擦係数μは１となる。よって、この場合、Ｖ字状溝構造と一方の突起との摩擦係数が１以下であれば、位置決めが安定的に行なわれる。
　上記構成において定められる限界摩擦係数μは、上述した従来の位置決め装置における限界摩擦係数と比べて、飛躍的に高くなる。したがって、本発明に係る位置決め装置によれば、位置決め装置の位置決め用部材と、位置決め対象物の位置決め用突起との摩擦係数が高い場合であっても、潤滑手段を用いずに、位置決めを安定的に行うことができる。
　本発明に係る位置決め装置によれば、Ｖ字状溝を互いに対向する配置にそれぞれ備え、かつ、上記Ｖ字状溝同士の間に上記一対の突起のうちの一方の突起を受ける、接近離反可能な一対のＶ字状溝構造と、平面部を互いに対向する配置にそれぞれ備え、かつ、上記平面部同士の間に上記一対の突起のうちの他方の突起を受ける、接近離反可能な一対の平面構造とを備えるので、何ら潤滑手段を用いずに、位置決めを安定的に行うことができる。
実施の形態１に係る位置決め装置を示す斜視図である。 実施の形態１に係る位置決め装置における位置決め前の状態を示す上面図である。 実施の形態１に係る位置決め装置における位置決め後の状態を示す上面図である。 一対のブロックにおける寸法を説明するための図である。 一対のＶ字状溝構造の間に位置決めピンを位置決めする際の限界摩擦係数を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係る位置決め装置を示す斜視図である。 実施の形態２に係る位置決め装置における位置決め前の状態を示す上面図である。 実施の形態２に係る位置決め装置における位置決め途中の状態を示す上面図である。 実施の形態２に係る位置決め装置における位置決め後の状態を示す上面図である。 製膜装置の一例を示す側面断面図である。 製膜装置、位置決め装置、および搬送装置の配置関係について示す図である。 回転台と載置台との関係を示す平面図である。 回転台カバーを示す斜視図である。 Ｖ溝と平面との間に位置決めピンを位置決めする際の限界摩擦係数を説明するための図である。
　以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態についてについて説明する。
　なお、以下の実施形態は、本発明に係る技術を具体化するために例示するものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、本発明に係る技術内容は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。例えば、各実施形態で具体的に説明している部材の組み合わせおよび寸法は、例示されたものに限られず、特に支障が生じなければ、異なる組み合わせおよび寸法であってもよい。
　〔実施形態１〕
　第１の実施形態に係る位置決め装置２０について以下に説明する。
　以下の説明では、位置決め装置２０が位置決めする対象物として回転台カバーを用いて説明するが、本発明はこれに限られず、一対の位置決めピンを設けられた部材を位置決めするための装置に適宜適用できる。
　また、位置決め装置２０は、限定するわけではないが、図１１に示すように、回転台カバーを成膜装置（ＭＯＣＶＤ装置等）５０の近傍に配置され、また、搬送装置４０によって搬送された回転台カバーを位置決めする装置とする。
　位置決め装置２０によって位置決めされた回転カバーは、位置決めされた姿勢のまま、搬送装置４０の搬送ハンド４２に保持され、搬送アーム４１によって移動されて、成膜装置５０の反応室内に搬送される。搬送された回転カバーは、さらに搬送装置４０によって、成膜装置５０の回転台上面に設けられた穴に位置決めピンを勘合される。
　図１は、位置決め装置２０を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、位置決め装置２０は、構成部品を載せるベース板２１、一対のブロック２２、ガイド機構２３、駆動部２４、および回転台カバー支持部２７を備えている。
　位置決め装置２０が位置決めする回転台カバー１７は、石英製の厚さ２ｍｍの板状部材であって、直径３ｍｍ、長さ６ｍｍである２本の位置決めピン（突起）１８が、１００ｍｍの間隔をあけて下面に突設されている。位置決めの際、回転台カバー１７は、図１中の矢印に示すように、一対の位置決めピン１８が一対のブロック２２の間に挿入されるように配置され、回転台カバー支持部２７によって支持される。
　なお、位置決めピン１８の形状は、図１に示すように円柱であればよい。
　一対のブロック２２は、駆動部２４によって駆動されることによって、ガイド機構２３に沿って互いに接近または離反するように移動する。なお、以下の説明においては、図１に示すように、一対のブロック２２が互いに接近または離反する移動方向をＸ軸方向とし、ベース板２１の平面上においてＸ軸方向に対して垂直である方向をＹ軸方向とする。
　また、一対のブロック２２は、Ｖ字状溝３０が互いに開口側を対峙するように配置された一対のＶ字状溝構造２５と、平面（平面部）３１が互いに平行に対峙するように一対の配置された平面構造２６とを備えている。一対のＶ字状溝構造２５における一対のＶ状溝間、および一対の平面構造２６における一対の平面３１の間には、位置決めピン１８が１本ずつ配置されるように構成されている。
　一対のＶ字状溝構造２５および一対の平面構造２６は、一対の位置決めピン１８の各々を位置決めする任意の位置において、互いに近接（最接近）する。任意の位置は、位置決めピン１８の大きさ等に基づいて適宜設定されればよい。
　一対のＶ字状溝構造２５は、一対のブロック２２が互いに最も接近したときに、位置決めピン１８を把持するように構成されている。一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字状溝３０を形成する斜面は角度（開き角）を形成している。この角度が広すぎる場合には、斜面と位置決めピン１８との摩擦係数がある程度以上に低くないと位置決めが困難になってしまい、一方、狭すぎる場合には、Ｖ字状溝３０に位置決めピン１８が挟まって抜けなくなってしまう恐れがある。このため、本実施形態では、一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字状溝３０の開き角を９０°としている。
　一対の平面構造２６は、一対のブロック２２が互いに最も接近したときに、位置決めピン１８を把持しないように構成されている。すなわち、一対のブロック２２が互いに最も接近したときであっても、一対の平面構造２６における少なくとも一方の平面３１は位置決めピン１８との間に隙間を有するように構成されている。
　一対のブロック２２の材料としては、耐熱製、耐摩耗性、およびコストを考慮して、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）を用いている。ただし、本発明はこれに限られるものではなく、耐熱製および耐摩耗性のみを考慮すれば、セラミックを用いることが好ましい。
　なお、一対のブロック２２の全てがＳＵＳ３０４またはセラミックから構成されることに限られず、一対のＶ字状溝構造２５における少なくとも位置決めピン１８との接触部分が金属またはセラミックから構成されていることが好ましい。
　ガイド機構２３は、一対のブロック２２をＸ軸方向に沿って円滑に移動させるためのガイドであれば特に限定されない。例えば、本実施形態では、ガイド機構２３はベース板２１上に設けられたレール状の構造であり、一対のブロック２２はガイド機構２３に勘合して移動する。
　駆動部２４は、一対のブロック２２が互いに接近または離反するように、各ブロック２２を駆動する。駆動方法としては従来方法を用いればよく、特に限定されるものではない。
　回転台カバー支持部２７は、位置決めの際、回転台カバー１７を下方から支持するものであれば特に限定されない。例えば、本実施形態では、回転台カバー支持部２７は、ベース板２１上に設けられた３個の円柱によって構成されている。また、位置決めの際、回転台カバー１７の下面がブロック２２の上面と接触しないように、回転台カバー支持部２７の高さはブロック２２の高さよりも高く設定されている。これによって、回転台カバー１７のうちの位置決めピン１８のみが、一対のブロック２２と接触する。
　次に、位置決め装置２０の位置決め動作について図２および図３を参照して説明する。図２は、回転台カバー１７がセットされた位置決め装置２０における位置決め前の状態を示す上面図である。なお、図２では、説明のために回転台カバー１７の板状部分を省略している。
　図２に示すように、まず回転台カバー１７は、一対のブロック２２が互いに離反した状態の位置決め装置２０にセットされる。セットは回転台カバー１７を回転台カバー支持部２７上に置くことで完了し、このときのセット位置は、一対のＶ字状溝構造２５の間および一対の平面構造２６の間に位置決めピン１８が１本ずつ配置される位置であればよい。図２では、説明のために、位置決めピン１８が位置決め後の位置からずれた状態を示している。
　セット後、駆動部２４が一対のブロック２２を駆動し、一対のブロック２２は互いに近接するように移動する。この移動時、まず一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字溝を構成する４つの斜面のいずれかが、一対のＶ字状溝構造２５の間に配置された位置決めピン１８に接触する。あるいは、まず一対の平面構造２６における２つの平面３１のいずれかが、一対の平面構造２６の間に配置された位置決めピン１８に接触する。このように、ブロック２２におけるいずれかの面が、２本の位置決めピン１８のうちのいずれか一方に接触すると、この位置決めピン１８は接触したブロック２２の面に押されて移動し、続いて、他方の位置決めピン１８もブロック２２における他の面と接触する。
　位置決めピン１８の接触相手が一対のＶ字状溝構造２５における４つの斜面のいずれかである場合、この位置決めピン１８は接触した斜面に押されて、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動する。一方、位置決めピン１８の接触相手が一対の平面構造２６における２つの平面３１のいずれかである場合、この位置決めピン１８は接触した平面３１に押されて、Ｘ軸方向にのみ移動する。
　最終的には、一対のＶ字状溝構造２５は、位置決めピン１８をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させ、一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字溝を構成する４つの斜面のうち、少なくとも３つの斜面によって位置決めピン１８を把持する。これによって、一対のＶ字状溝構造２５は、位置決めピン１８を所定の位置に位置決めする。
　これに対し、一対の平面構造２６は、いずれか一方の平面３１によって、位置決めピン１８をＸ軸方向にのみ移動し、位置決めピン１８を所定の位置に位置決めする。
　すなわち、一対のＶ字状溝構造２５は、位置決めピン１８をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させて所定の位置に位置決めするのに対し、一対の平面構造２６は、一対のＶ字状溝構造２５が把持した位置決めピン１８を回転中心として、回転台カバー１７の回転方向を所定の方向に位置決めする。言い換えると、一対のＶ字状溝構造２５は回転台カバー１７の位置を決め、一対の平面構造２６は回転台カバー１７の姿勢を決める。
　以上のようにして回転台カバー１７の位置決めが行なわれる。図３は、位置決め装置２０における位置決め後の状態を示す上面図である。
　ここで仮に、一対のＶ字状溝構造２５が位置決めピン１８を把持するよりも先に、一対の平面構造２６が位置決めピン１８を把持してしまった場合、両方の位置決めピン１８は動けなくなってしまい、一対のＶ字状溝構造２５による位置決めが阻害されてしまう。
　そこで、本実施形態では、一対の平面構造２６が、上述したように、位置決めピン１８を把持しないように構成されている。
　具体的には、図４に示すように、一対のブロック２２が最接近したとき、互いに対向する平面３１同士の間の距離ａは、一対のＶ字状溝３０のうち、一方のＶ字状溝３０を構成する斜面と、当該斜面と対向する、他方のＶ字状溝３０を構成する斜面との間によって決定される距離ｂ１およびｂ２のうち、少なくとも一方の距離よりも長い。すなわち、一対のブロック２２が最接近したとき、一対のＶ字状溝３０を構成する４つの斜面に関して、互いに対向する斜面の間に決定される２つの距離のうち少なくとも１つの距離ｂ１またはｂ２が、位置決めピン１８の直径に相当する。これに対し、一対のブロック２２が最接近したとき、互いに対向する平面３１同士の間の距離ａは、位置決めピン１８の直径よりも長い。
　よって、一対のブロック２２が最接近したとき、一対のＶ字状溝構造２５は位置決めピン１８を把持するが、一対の平面構造２６におけるいずれかの平面３１と位置決めピン１８との間には隙間が存在する。
　このため、一対の平面構造２６が位置決めピン１８を把持することによって一対のＶ字状溝構造２５による位置決めが阻害される、というような事態は本実施形態では発生しない。したがって、本実施形態に係る位置決め装置２０は、位置決めピン１８を安定的に位置決めすることができる。
　位置決めが完了した後には、再び駆動部２４によって一対のブロック２２を駆動して離反させることによって、位置決めピン１８を開放すればよい。回転台カバー１７は回転台カバー支持部２７によって支持されているため、一対のブロック２２が離反しても位置決めされた位置から移動することはない。
　なお、図３では、説明のために平面３１と位置決めピン１８との間の隙間を強調して示しているが、実際には、一対の平面構造２６が位置決めピン１８を把持しない程度の隙間であれば十分である。
　次に、一対のＶ字状溝構造２５と位置決めピン１８との摩擦係数について、図５を参照して説明する。図５は、Ｖ字状溝構造２５が位置決めピン１８を位置決めする様子を説明するための説明図である。なお、図５では、説明のために、一対のＶ字状溝構造２５のみを示しており、一対の平面構造２６等については省略している。
　図５において、一対のＶ字状溝構造２５が位置決めピン１８を位置決めする際、位置決めピン１８と一方のＶ字状溝３０との接点にかかる力をＦ１とし、その摩擦力をμＦ１とする。位置決めピン１８と他の一方のＶ字状溝３０との接点にかかる力をＦ２とし、その摩擦力をμＦ２とする。また、一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字状溝３０を構成する斜面と、一対のＶ字状溝構造２５の接近方向に直角な方向との角度をθとする。
　このとき、一対のＶ字状溝構造２５の接近方向に直角な方向における力のつりあいは、以下の式（７）により表され、Ｖ字状溝構造２５の接近方向における力のつりあいは、以下の式（８）により表される。
　Ｆ１ｓｉｎθ＋Ｆ２ｓｉｎθ＝μＦ１ｃｏｓθ＋μＦ２ｃｏｓθ　・・・式（７）
　Ｆ１ｃｏｓθ＋μＦ１ｓｉｎθ＝Ｆ２ｃｏｓθ＋μＦ２ｓｉｎθ　・・・式（８）
　したがって、上記構成において、位置決めピン１８の位置が維持されるために必要な摩擦係数（μ）は、以下の式（９）にて表される。Ｖ字状溝構造が一方の突起を位置決めするためには、一対のＶ字状溝構造２５と位置決めピン１８との摩擦係数が、以下の式（９）で示される限界摩擦係数（μ）以下であればよい。
　μ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθ・・・式（９）
　本実施形態では、一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字状溝３０の開き角は９０°である。このため、角度θは４５°となり、上記の式（９）によれば、位置決めのための限界摩擦係数μは１である。したがって、一対のＶ字状溝構造２５と位置決めピン１８との摩擦係数が１以下であれば、位置決めが十分可能である。
　本実施形態では、一対のＶ字状溝構造２５とピン１８との摩擦係数は、ＳＵＳ３０４と石英との無潤滑時の摩擦係数であり、おおよそ０．４～０．６である。よって、一対のＶ字状溝構造２５と位置決めピン１８との摩擦係数は、位置決めのための限界摩擦係数μの範囲に十分収まるものである。したがって、本実施形態に係る位置決め装置２０は、潤滑手段を用いずとも、位置決めピン１８を安定的に位置決めすることができる。
　また、本実施形態における界摩擦係数μは従来と比べて大幅に向上しているため、仮に、位置決めピンと一対のＶ字状溝構造２５との摩擦係数が高い場合であっても、潤滑手段を用いずに位置決めを安定的に行うことができる。
　また、一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字状溝３０の開き角は９０°に限定されるものではなく、これより大きくても小さくてもよい。
　例えば、一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字状溝３０の開き角を大きくした場合、位置決め可能な位置範囲が広くなり、回転台カバー１７の載置位置に大きな誤差があったとしても位置決めできるという利点がある。ただし、位置決めのための限界摩擦係数μは小さくなる。そこで、前述したように、金属と石英との無潤滑時の摩擦係数はおおよそ０．４～０．６であるから、一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字状溝３０の最大の開き角は、限界摩擦係数μが０．６となる１１８°とすることが好ましい。
　一方、一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字状溝３０の開き角を小さくした場合、位置決めのための限界摩擦係数μが大きくなるという利点がある。ただし、位置決め可能な位置範囲が狭くなり、また、Ｖ字状溝３０内にピンが挟まってしまい抜けなくなってしまう恐れが高くなる。そこで、一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字状溝３０の最小の開き角は６０°程度であることが好ましい。
　以上のことから、一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字状溝３０の開き角は６０°～１１８°の範囲であることが好ましく、加工性や組立性等から最適な角度を選択すればよい。
　なお、本実施形態では、一対のブロック２２のそれぞれに独立に駆動部２４を設けているが、本発明はこれに限られず、一対のブロック２２が駆動部２４を共用してもよいし、また一対のブロック２２の一方を固定として他方のみを可動する構成にしてもよい。
　〔実施の形態２〕
　本発明に係る他の実施形態について、図６から図９に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、本形態では、上記実施の形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する場合がある。
　図６は、本形態の位置決め装置２０ａの構成を概略的に示す斜視図である。位置決め装置２０ａは、上記実施の形態１と同様、ＭＯＣＶＤ装置の回転台カバー１７を位置決めする装置である。上記した実施形態１の一対のブロック２２に変えて、本形態では、図６に示すように、一対のＶ字状溝付きブロック２８および一対の平面ブロック２９を備えている。また、位置決め装置２０ａは、構成部品を載せるベース板２１、ガイド機構２３、駆動部２４、および回転台カバー支持部２７を備えている。
　回転台カバー１７は、図６中の矢印に示すように、一対の位置決めピン１８が一対のＶ字状溝構造２５の間と一対の平面構造２６の間とにそれぞれ入るように配置され、回転台カバー支持部２７によって支持される。
　一対のＶ字状溝付きブロック２８は、駆動部２４によって駆動されることによって、ガイド機構２３に沿って互いに接近または離反するように移動する。また、一対のＶ字状溝付きブロック２８は、Ｖ字状溝３０が互いに開口側を対峙するように配置された一対のＶ字状溝構造２５を備えている。
　一対のＶ字状溝構造２５は、一対のＶ字状溝付きブロック２８が互いに最も接近したときに、位置決めピン１８を把持するように構成されている。一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字状溝３０を形成する斜面の開き角は、上記実施の形態１と同様、９０°としている。
　一対の平面ブロック２９は、駆動部２４によって駆動されることによって、ガイド機構２３に沿って互いに接近または離反するように移動する。また、一対の平面ブロック２９は平面３１が互いに平行に対峙するように一対の配置された平面構造２６とを備えている。一対の平面構造２６は、上記実施の形態１と異なり、一対の平面ブロック２９が互いに最も接近したときに、位置決めピン１８を把持するように構成されている。
　なお、本実施形態では、Ｖ字状溝付きブロック２８および平面ブロック２９の材料としては、耐熱製、耐摩耗性、およびコストを考慮して、ＳＵＳ３０４を用いている。ただし、本発明はこれに限られるものではなく、耐熱製および耐摩耗性のみを考慮すれば、セラミックを用いることが好ましい。
　ガイド機構２３は、一対のＶ字状溝付きブロック２８および一対の平面ブロック２９の各々に対して設けられており、これらのブロックをＸ軸方向に沿って円滑に移動させるためのガイドであれば特に限定されない。
　駆動部２４は、一対のＶ字状溝付きブロック２８および一対の平面ブロック２９の各々に対して設けられている。駆動部２４は、一対のＶ字状溝付きブロック２８を互いに接近または離反するように各Ｖ字状溝付きブロック２８を駆動し、また、一対の平面ブロック２９を互いに接近または離反するように各平面ブロック２９を駆動する。
　回転台カバー支持部２７は、実施の形態１と同様、ベース板２１上に設けられた３個の円柱によって構成されている。回転台カバー支持部２７の高さは、位置決めの際、回転台カバー１７の下面がＶ字状溝付きブロック２８および平面ブロック２９の上面と接触しないように、Ｖ字状溝付きブロック２８および平面ブロック２９の高さよりも高く設定されている。これによって、回転台カバー１７のうちの位置決めピン１８のみが、Ｖ字状溝付きブロック２８および平面ブロック２９と接触する。
　次に、位置決め装置２０ａの位置決め動作について図７から図９を参照して説明する。図７は、回転台カバー１７が位置決め装置２０にセットされた状態を示す上面図である。なお、図７では、説明のために回転台カバー１７の板状部分を省略している。
　図７に示すように、まず回転台カバー１７は、一対のブロック２２が互いに離反した状態の位置決め装置２０ａにセットされる。セットは回転台カバー１７を回転台カバー支持部２７に置くことで完了し、このときのセット位置は、一対のＶ字状溝構造２５の間および一対の平面構造２６の間に位置決めピン１８が１本ずつ配置される位置であればよい。図７では、説明のために、位置決めピン１８が位置決め後の位置からずれた状態を示している。
　セット後、駆動部２４が一対のＶ字状溝付きブロック２８を駆動し、一対のＶ字状溝付きブロック２８は互いに近接するように移動する。この移動時、まず一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字溝を構成する４つの斜面のいずれかが、一対のＶ字状溝構造２５の間に配置された位置決めピン１８に接触する。続いて、この位置決めピン１８は接触したＶ字状溝構造２５におけるＶ字状溝３０の斜面に押され、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動する。一対のＶ字状溝付きブロック２８がさらに接近すると、最終的には図８に示すように、一対のＶ字状溝構造２５におけるＶ字溝を構成する４つの斜面のうち、少なくとも３つの斜面によって位置決めピン１８を把持する。
　次に、駆動部２４が一対の平面ブロック２９を駆動し、一対の平面ブロック２９は互いに近接するように移動する。この移動時、まず一対の平面構造２６における２つの平面３１のいずれかが、まだ把持されていない方の位置決めピン１８と接触する。次いで、この位置決めピン１８は接触した平面３１に押されて、先に一対のＶ字状溝構造２５が把持した位置決めピン１８を回転中心として回転移動する。一対の平面ブロック２９がさらに接近すると、最終的には図９に示すように、一対の平面構造２６における２つの平面３１が位置決めピン１８を把持する。
　すなわち、本実施形態においても、一対のＶ字状溝構造２５はＸ軸方向およびＹ軸方向に位置決めピン１８を移動させて所定の位置に位置決めするのに対し、一対の平面構造２６は一対のＶ字状溝構造２５が把持した位置決めピン１８を回転中心として、回転台カバー１７の回転方向を所定の方向に位置決めする。言い換えると、一対のＶ字状溝構造２５は回転台カバー１７の位置を決め、一対の平面構造２６は回転台カバー１７の姿勢を決める。
　以上のようにして回転台カバー１７の位置決めが完了する。位置決めが完了した後には、一対のＶ字状溝付きブロック２８および一対の平面ブロック２９をそれぞれ離反させ、位置決めピン１８を開放すればよい。
　本実施形態では、実施の形態１と同様に、一対のＶ字状溝構造２５と一対の平面構造２６を用いて位置決めを行っているため、一対のＶ字状溝構造２５と位置決めピン１８との摩擦係数が従来と比較して大きい場合であっても、位置決めを安定的に行うことができる。よって、本実施形態に係る位置決め装置２０ａは、潤滑手段を用いずとも、位置決めピン１８を位置決めすることができる。
　また、本実施形態では、一対のＶ字状溝構造２５が位置決めピン１８を把持したあとに、一対の平面構造２６が位置決めピン１８を把持する。このため、一対の平面構造２６が先に位置決めピン１８を把持することによって一対のＶ字状溝構造２５による位置決めが阻害される、というような事態は本実施形態においても発生しない。よって、本実施形態に係る位置決め装置２０ａは、位置決めピン１８を安定的に位置決めすることができる。
　また、本実施形態では、一対の平面構造２６が間に隙間を有さずに位置決めピン１８を把持するため、位置決め誤差が少ない。
　なお、Ｖ字状溝付きブロック２８と平面ブロック２９との移動順序は上述したものに限られない。例えば、先に一対の平面構造２６を位置決めピン１８に接近させ、その後に一対のＶ字状溝構造２５を位置決めピン１８を把持するような順序であってもよい。このとき、平面構造２６で位置決めピン１８を拘束しないように、一対の平面構造２６で位置決めピン１８を把持しなけいことが好ましい。
　また、本実施形態ではＶ字状溝付きブロック２８および平面ブロック２９の各ブロックに対して駆動部２４をそれぞれに独立に設けているが、本発明はこれに限られない。例えば、Ｖ字状溝付きブロック２８同士もしくは平面ブロック２９同士で共用してもよい。また、一対のＶ字状溝付きブロック２８または一対の平面ブロック２９のいずれか一方を固定し、他方のみを可動にする構成であってもよい。
　以上のように、本発明に係る位置決め装置は、一対の突起が円柱状に形成された対象物を位置決めする位置決め装置であって、Ｖ字状溝を互いに対向する配置にそれぞれ備え、かつ、上記Ｖ字状溝同士の間に上記一対の突起のうちの一方の突起を受ける、接近離反可能な一対のＶ字状溝構造と、平面部を互いに対向する配置にそれぞれ備え、かつ、上記平面部同士の間に上記一対の突起のうちの他方の突起を受ける、接近離反可能な一対の平面構造とを備え、上記一対のＶ字状溝構造および上記一対の平面構造の各々は、上記一対の突起の各々を位置決めする各任意の位置において互いに近接することを特徴としている。
　また、本発明に係る位置決め装置において、上記一対のＶ字状溝構造の少なくとも一方と、上記一対の平面構造の少なくとも一方とは、一体的に構成されていてもよい。
　上記構成によれば、上記一対のＶ字状溝構造および上記一対の平面構造をそれぞれ接近させるための駆動系を簡略化することができる。
　さらに、本発明に係る位置決め装置において、上記一対のＶ字状溝構造および上記一対の平面構造の各々が、上記任意の位置において互いに近接したとき、
　互いに対向する上記平面部同士の間の距離は、一方のＶ字状溝構造におけるＶ字状溝を構成する斜面と、当該斜面と対向する、他方のＶ字状溝構造におけるＶ字状溝を構成する斜面との間によって決定される２つの距離のうち、少なくとも１つの距離よりも長いことが好ましい。
　　仮に一対のＶ字状溝構造が一方の突起を位置決めする前に、一方の平面構造が他方の把持してしまうといった事態が発生すると、その摩擦力によって、対象物はＶ字状溝構造による位置決めの前に拘束されてしまう。
　上記構成によれば、一対のＶ字状溝構造におけるＶ字状溝を構成する斜面のうち、少なくとも３つの斜面が一方の突起と接触した場合であっても、一方の平面構造における平面部同士の間に他方の突起が把持されてしまうことはない。すなわち、一対のＶ字状溝構造が接近を始めてから、上記少なくとも３つの斜面が一方の突起と接触するまでの間、一対の平面構造における少なくとも一方の平面部は、他方の突起との間に隙間を有する。よって、上記のような事態は発生しないため、一対のＶ字状溝構造による位置決め動作は阻害されることなく、対象物の位置決めは安定的に行なわれる。
　また、本発明に係る位置決め装置において、上記一対のＶ字状溝構造の少なくとも一方および上記一対の平面構造の少なくとも一方が、互いに独立して構成されていてもよい。
　上記構成によれば、一対のＶ字状溝構造と一対の平面構造はそれぞれ独立して接近することができるため、好ましい順序で接近させることが容易になる。
　さらに、本発明に係る位置決め装置において、上記一対のＶ字状溝構造が上記任意の位置において互いに近接した後に、上記一対の平面構造が上記任意の位置決め位置において互いに近接することが好ましい。
　上記構成によれば、一対の平面構造における各々の平面部は、一対のＶ字状溝構造による位置決め動作を阻害せず、かつ、間に隙間を有さず他方の突起と接触することができるため、一対の平面構造による位置決め誤差は低減される。
　また、本発明に係る位置決め装置において、上記一対の突起は石英から構成されており、上記Ｖ字状構造における少なくとも上記突起との接触部分は金属またはセラミックから構成されていることが好ましい。
　上記構成によれば、位置決めのための摩擦係数を満足し、かつ耐摩耗性および耐熱性の面において優れた位置決め装置を実現することができる。
　発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する特許請求事項の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
　本発明に係る位置決め装置は、位置決め用突起が形成されている対象物を位置決めする装置として、特には、潤滑手段を用いることのできない成膜装置の部品を位置決めする装置として、好適に利用することができる。
　１７　回転台カバー
　２０、２０ａ　位置決め装置
　２２　ブロック
　２５　Ｖ字状溝構造
　２６　平面構造
　２８　Ｖ字状溝付きブロック
　２９　平面ブロック
　３０　Ｖ字状溝
　３１　平面

Claims (6)

  1. 　一対の突起が円柱状に形成された対象物を位置決めする位置決め装置であって、
    　Ｖ字状溝を互いに対向する配置にそれぞれ備え、かつ、上記Ｖ字状溝同士の間に上記一対の突起のうちの一方の突起を受ける、接近離反可能な一対のＶ字状溝構造と、
    　平面部を互いに対向する配置にそれぞれ備え、かつ、上記平面部同士の間に上記一対の突起のうちの他方の突起を受ける、接近離反可能な一対の平面構造とを備え、
    　上記一対のＶ字状溝構造および上記一対の平面構造の各々は、上記一対の突起の各々を位置決めする各任意の位置において互いに近接することを特徴とする位置決め装置。
  2. 　上記一対のＶ字状溝構造の少なくとも一方と、上記一対の平面構造の少なくとも一方とは、一体的に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
  3. 　上記一対のＶ字状溝構造が上記任意の位置において互いに近接したとき、
    　互いに対向する上記平面部同士の間の距離は、一方のＶ字状溝構造におけるＶ字状溝を構成する斜面と、当該斜面と対向する、他方のＶ字状溝構造におけるＶ字状溝を構成する斜面との間によって決定される２つの距離のうち、少なくとも１つの距離よりも長いことを特徴とする請求項１または２に記載の位置決め装置。
  4. 　上記一対のＶ字状溝構造の少なくとも一方と、上記一対の平面構造の少なくとも一方とが、互いに独立して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
  5. 　上記一対のＶ字状溝構造が上記任意の位置において互いに近接した後に、上記一対の平面構造が上記任意の位置決め位置において互いに近接することを特徴とする請求項４に記載の位置決め装置。
  6. 　上記一対の突起は石英から構成されており、
    　上記Ｖ字状溝構造における少なくとも上記突起との接触部分は金属またはセラミックから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
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