JP2014155360A - Linear motor, movable stage including the same, and electron microscope - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はリニアモータ及びそれを備えた可動ステージ並びに電子顕微鏡に係り、特に、永久磁石列とヨークから成る界磁子及びこの界磁子を直線移動する可動子を備えているものに好適なリニアモータ及びそれを備えた可動ステージ並びに電子顕微鏡に関する。 The present invention relates to a linear motor, a movable stage including the linear motor, and an electron microscope, and more particularly to a linear motor suitable for a field element including a permanent magnet array and a yoke and a movable element that linearly moves the field element. The present invention relates to a motor, a movable stage including the motor, and an electron microscope.
電子顕微鏡では、可動ステージを用いて撮像対象物を移動させ、撮像対象物の様々な位置の撮像を行うのが一般的である。 In an electron microscope, it is common to move an imaging object using a movable stage and to image various positions of the imaging object.
上述した可動ステージの高速移動や高精度位置決めのため、可動ステージの駆動力として、リニアモータが使われている。このリニアモータは、制御電流が通電されるコイルと永久磁石との電磁力が駆動力であるため、漏洩磁場が発生してしまう。しかし、電子顕微鏡では、漏洩磁場による電子軌道上の磁場変動を避ける必要があり、よって、リニアモータを可動ステージの駆動力として用いると、可動ステージの移動に伴って生じる電子軌道上の磁場変動を避けなければならない。 A linear motor is used as a driving force of the movable stage for the above-described high-speed movement and high-precision positioning of the movable stage. In this linear motor, a leakage magnetic field is generated because the electromagnetic force between the coil to which the control current is applied and the permanent magnet is the driving force. However, in an electron microscope, it is necessary to avoid magnetic field fluctuations on the electron orbit due to the leakage magnetic field. Therefore, if a linear motor is used as the driving force of the movable stage, the magnetic field fluctuations on the electron orbit caused by the movement of the movable stage will be reduced. Must be avoided.
ところで、リニアモータには、ムービングコイル型と呼ばれるリニアモータがある。このムービングコイル型とは、レール状に並べた永久磁石列を有する界磁子と、制御電流を通電するコイルを有する可動子から構成されている。界磁子における可動子移動方向長さが、ほぼ可動子の移動ストロークに相当する。 Incidentally, linear motors include a linear motor called a moving coil type. This moving coil type is composed of a field element having a permanent magnet array arranged in a rail shape and a mover having a coil for supplying a control current. The length of the field element in the moving direction of the mover substantially corresponds to the moving stroke of the mover.
電子顕微鏡の可動ステージの駆動力にリニアモータを用いる場合、前述の界磁子を固定することで、磁場変動を抑制する構成も可能であるが、より部品点数の少ない可動ステージとしては、界磁子も移動する構成が考えられる。しかし、この構成では、界磁子の移動に伴う電子軌道の磁場変動を抑制する必要がある。 When a linear motor is used for the driving force of the movable stage of an electron microscope, it is possible to suppress the fluctuation of the magnetic field by fixing the above-mentioned field element. However, as a movable stage with fewer parts, A configuration in which the child also moves can be considered. However, in this configuration, it is necessary to suppress the magnetic field fluctuation of the electron trajectory accompanying the movement of the field element.
このようなリニアモータにおいて、界磁子からの漏洩磁場を抑制することが特許文献１及び２に開示されている。この特許文献１及び２では、リニアモータのヨークの両端に所定形状の磁性体を配置し、この磁性体で漏洩磁場を外部に漏れないようにして漏洩磁場を抑制している。
In such a linear motor,
しかしながら、上述した特許文献１及び２では、ヨーク端部の漏洩磁束には対応できるが、リニアモータが移動することに伴い生じる変動磁場には対応できず、リニアモータ移動に伴う変動磁場を小さくすることができないという課題がある。
However, in
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、リニアモータ移動に伴う磁場変動を小さくすることができるリニアモータ及びそれを備えた可動ステージ並びに電子顕微鏡を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a linear motor that can reduce magnetic field fluctuations accompanying movement of the linear motor, a movable stage including the linear motor, and an electron microscope. is there.
本発明のリニアモータは、上記目的を達成するために、Ｓ極とＮ極が交互となるよう直線状に並べられた永久磁石列及び該永久磁石列の外側に配置され、少なくとも１つの開放面を有するヨークから成る界磁子と、前記永久磁石列の間に配置され、前記ヨークの開放面を直線移動する可動子と、前記ヨークの一方の軸方向端部と他方の軸方向端部を磁気的に連絡する磁性体とを備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the linear motor of the present invention is arranged on the outer side of the permanent magnet row arranged in a straight line so that the S pole and the N pole are alternately arranged, and at least one open surface. A field element composed of a yoke having a yoke, a mover which is arranged between the permanent magnet rows and linearly moves on the open surface of the yoke, and one axial end and the other axial end of the yoke And a magnetic body that communicates magnetically.
また、本発明の可動ステージは、上記目的を達成するために、Ｓ極とＮ極が交互となるよう直線状に並べられた永久磁石列及び該永久磁石列の外側に配置され、少なくとも１つの開放面を有するヨークから成る界磁子の前記永久磁石列の間に配置された可動子が前記ヨークの開放面をＸ方向に直線移動するＸ方向リニアモータと、該Ｘ方向リニアモータと同一構造で、かつ、前記Ｘ方向リニアモータの可動子に界磁子が接続され、その界磁子の永久磁石列の間に配置された可動子がヨークの開放面を前記Ｘ方向とは直交するＹ方向に直線移動するＹ方向リニアモータと、該Ｙ方向リニアモータの可動子に固定されてＹ方向に移動すると共に、前記Ｘ方向リニアモータの可動子が移動することによりＸ方向に移動し、かつ、試料を保持する試料ステージとを備え、少なくとも前記Ｙ方向リニアモータが、上記構成のリニアモータであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the movable stage of the present invention is arranged on the outer side of the permanent magnet row arranged in a straight line so that the S pole and the N pole are alternately arranged, and at least one An X-direction linear motor in which a mover arranged between the permanent magnet rows of a field element comprising a yoke having an open surface moves linearly in the X direction on the open surface of the yoke, and the same structure as the X-direction linear motor In addition, a field element is connected to the mover of the X-direction linear motor, and the mover arranged between the permanent magnet rows of the field element has the open surface of the yoke perpendicular to the X direction. A Y-direction linear motor that linearly moves in the direction, and is fixed to the mover of the Y-direction linear motor and moves in the Y-direction, and the mover of the X-direction linear motor moves in the X-direction, and , Sample holding sample And a stage, at least the Y direction linear motor, characterized in that it is a linear motor having the above configuration.
更に、本発明の電子顕微鏡は、上記目的を達成するために、電子ビームを放出する電子銃と、該電子銃から放出された電子ビームを偏向及び収束する電子レンズと、該電子レンズで偏向及び収束された電子ビームが照射される撮像対象物が搭載される試料ステージと、該試料ステージを移動可能に支持する可動ステージと、前記試料ステージ及び可動ステージが収納される試料室容器と、前記電子ビームが照射されて前記撮像対象物の表面から放出される二次電子を補足する二次電子検出部とを備え、前記可動ステージは、上記構成の可動ステージであることを特徴とする。 Furthermore, in order to achieve the above object, an electron microscope of the present invention includes an electron gun that emits an electron beam, an electron lens that deflects and converges the electron beam emitted from the electron gun, A sample stage on which an imaging object to be irradiated with a converged electron beam is mounted, a movable stage that movably supports the sample stage, a sample chamber container in which the sample stage and the movable stage are stored, and the electron And a secondary electron detector that captures secondary electrons emitted from the surface of the imaging target when irradiated with a beam, and the movable stage is a movable stage having the above-described configuration.
本発明によれば、リニアモータ移動に伴う磁場変動を小さくすることができる効果がある。 According to the present invention, there is an effect that the magnetic field fluctuation accompanying the linear motor movement can be reduced.
以下、図示した実施例に基づいて本発明のリニアモータ及びそれを備えた可動ステージ並びに電子顕微鏡を説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。 Hereinafter, the linear motor of the present invention, a movable stage including the linear motor, and an electron microscope will be described based on the illustrated embodiments. In addition, in each Example, the same code | symbol is used for the same component.
図１に、本発明のリニアモータが採用される電子顕微鏡の概略構成を示す。 FIG. 1 shows a schematic configuration of an electron microscope in which the linear motor of the present invention is employed.
該図に示す如く、電子顕微鏡は、電子ビーム８を放出する電子銃１と、この電子銃１から放出された電子ビーム８を偏向及び収束する電子レンズ２と、電子レンズ２で偏向及び収束された電子ビーム８が照射される撮像対象物である試料７が搭載される試料ステージ６と、この試料ステージ６を移動可能に支持し、試料ステージ６とＸ方向リニアモータ１０及びＹ方向リニアモータ９からなる可動ステージ１５と、試料ステージ６及び可動ステージ１５が収納される試料室容器５と、電子ビーム８が照射されて試料７の表面から放出される二次電子を補足する二次電子検出部４と、二次電子検出部４及び電子レンズ２等を支持するカラム３とから概略構成されている。
As shown in the figure, the electron microscope includes an
通常、電子顕微鏡は、電子銃１から放出された電子ビーム８が電子レンズ２を用いて偏向及び集束され、試料室容器５の中に設置された試料７の所定領域に照射する機能を有する。電子ビーム８と試料７との位置関係は、試料ステージ６により調整され、これに電子レンズ２による電子ビーム８の偏向を加え、試料７の様々な部位を検査又は撮像するものである。
In general, the electron microscope has a function of irradiating a predetermined region of the sample 7 placed in the
なお、図１の電子ビーム８の軌道は、電子レンズ２が無偏向の場合の軌道を示している。また、電子ビーム８が照射された試料７の表面からは、反射電子や二次電子が放出され、電子顕微鏡は、このうち二次電子を二次電子検出部４で補足する。
The trajectory of the
そして、本実施例では、試料ステージ６の駆動力にリニアモータを適用している。上述した如く、試料ステージ６の駆動力にリニアモータを適用することで、リニアモータからの漏洩磁場に注意しなければならない。リニアモータによる電子軌道上の磁場変動は、電子ビーム８を曲げ、撮像の位置ずれやフォーカスずれを引き起こすためである。
In this embodiment, a linear motor is applied to the driving force of the
図２に、上述した電子顕微鏡に採用される一般的なリニアモータの例として、ムービングコイル型リニアモータの概略を示す。 FIG. 2 shows an outline of a moving coil linear motor as an example of a general linear motor employed in the above-described electron microscope.
該図に示す如く、ムービングコイル型リニアモータは、Ｙ方向リニアモータ可動子９ａとＹ方向リニアモータ界磁子９ｂから成り、後述するヨークの開放面をＹ方向リニアモータ可動子９ａがＹ方向に直線移動するＹ方向リニアモータ９と、Ｘ方向リニアモータ可動子１０ａとＸ方向リニアモータ界磁子１０ｂから成り、Ｙ方向リニアモータ９に接続され、ヨークの開放面をＹ方向リニアモータ可動子９ａが移動するＹ方向とは直交するＸ方向にＸ方向リニアモータ可動子１０ａが直線移動するＸ方向リニアモータ１０とから概略構成されている。
As shown in the figure, the moving coil linear motor is composed of a Y-direction
更に、これらを図３及び図４を用いて詳述すると、Ｙ方向リニアモータ９のＹ方向リニアモータ界磁子９ｂは、Ｓ極とＮ極が交互となるように所定のピッチで複数個直線状に並べられて列を形成する永久磁石９ｃと、この複数個直線状に並べられて列を形成する永久磁石９ｃの外側に配置され、開放面を有する箱型のヨーク９ｄとから成り、Ｙ方向リニアモータ可動子９ａは、複数個直線状に並べられて列を形成する永久磁石９ｃ間の空隙に、図３に示す矢印Ｐに移動可能なように配置され、かつ、図４の如く、コイル基板９ｅに設置された複数個のコイル９ｆがモールド部９ｇで固定されて形成されている。
Further, these will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. The Y-direction linear
一方、Ｘ方向リニアモータ１０のＸ方向リニアモータ可動子１０ａとＸ方向リニアモータ界磁子１０ｂは、特に詳述しないが、Ｙ方向リニアモータ９のＹ方向リニアモータ可動子９ａとＹ方向リニアモータ界磁子９ｂと同一構造である。
On the other hand, the X direction linear motor movable element 10a and the X direction linear
そして、Ｙ方向リニアモータ界磁子９ｂとＸ方向リニアモータ界磁子１０ｂのそれぞれの永久磁石列の作る磁場と、Ｙ方向リニアモータ可動子９ａとＸ方向リニアモータ可動子１０ａのそれぞれのコイルが作る磁場との相互作用で、Ｙ方向リニアモータ可動子９ａとＸ方向リニアモータ可動子１０ａが、Ｙ方向リニアモータ界磁子９ｂとＸ方向リニアモータ界磁子１０ｂを移動して位置決めが行われる。
And the magnetic field which each permanent magnet row | line | column of Y direction linear
なお、上述した永久磁石は、残留磁束密度が高く、かつ、保磁力の大きい材料が良く、例えば、ネオジム磁石などが好ましい。また、永久磁石の配列は、前述の通り、Ｓ極とＮ極が交互となるよう直線状に並べられる必要があることから、漏洩磁束を減らすため、例えば、特開２０１１−６７０３０号公報に記載されているハルバッハ配列にすることがより好ましい。 The permanent magnet described above is preferably made of a material having a high residual magnetic flux density and a large coercive force, such as a neodymium magnet. In addition, as described above, the arrangement of the permanent magnets needs to be arranged in a straight line so that the S poles and the N poles are alternately arranged. Therefore, in order to reduce the leakage magnetic flux, for example, it is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-67030. More preferably, the Halbach array is used.
更に、上述したヨークには、透磁率が数百から数千程度の材料が良く、例えば、純鉄、Ｆｅ−Ｓｉ、パーマロイなどが好ましい。 Furthermore, the yoke described above is preferably made of a material having a magnetic permeability of several hundred to several thousand, such as pure iron, Fe—Si, and permalloy.
図５に、上述した可動ステージ１５の構成例を示す。該図に示す例では、可動ステージ１５が、Ｙ方向リニアモータ９とＸ方向リニアモータ１０及びＸ方向リニアモータ可動子１０ａに固定されてＸ方向に移動すると共に、Ｙ方向リニアモータ可動子９ａが移動することによりＹ方向に移動し、かつ、試料を保持する試料ステージ６から成る。
FIG. 5 shows a configuration example of the
Ｘ方向リニアモータ界磁子１０ｂは、試料室容器５に固定されており、移動しない。一方、Ｙ方向リニアモータ界磁子９ｂは、Ｘ方向リニアモータ可動子１０ａに接続されており、Ｘ方向に移動が可能である。更に、試料ステージ６はＹ方向リニアモータ可動子９ａに接続されており、ＸＹ方向に移動が可能である。可動ステージ１５の駆動力には、Ｘ方向及びＹ方向それぞれの移動を担うリニアモータが少なくとも１台ずつ必要である。
The X-direction linear
なお、上述した例では、Ｙ方向リニアモータ９及びＸ方向リニアモータ１０のいずれも、ヨークの開放面がｚ軸正の方向となっているが、ヨークの開放面をｘｙ平面、即ち、リニアモータを横置きにしても構わない。
In the above example, the Y-direction
ところで、上述した如くリニアモータの界磁子は、ある漏洩磁場を有している。よって、図５の構成では、電子軌道も含めステージ周辺空間において、試料ステージ６の移動に伴って磁場分布が変化する。Ｙ方向リニアモータ界磁子９ｂを試料ステージ６から遠ざけることで、この磁場変動量を抑制することが可能であるが、その分、試料室容器５を大きくする必要がある。そこで、リニアモータの界磁子からの漏洩磁場を抑制する施策が必要となる。
By the way, as described above, the field element of the linear motor has a certain leakage magnetic field. Therefore, in the configuration of FIG. 5, the magnetic field distribution changes with the movement of the
図６に、リニアモータの界磁子からの漏洩磁場を抑制する施策を示すリニアモータの実施例１の概念図を示す。 In FIG. 6, the conceptual diagram of Example 1 of the linear motor which shows the measure which suppresses the leakage magnetic field from the field element of a linear motor is shown.
該図に示す如く、実施例１におけるリニアモータは、Ｙ方向リニアモータ９の箱型のヨーク９ｄの一方の軸方向端部が、磁性体１１を介してもう一方（他方）の軸方向端部に接している、つまり、磁気的に連絡している構造である。
As shown in the figure, in the linear motor according to the first embodiment, one axial end of the box-shaped
磁性体１１はコ字状に形成され、このコ字状の開口部に、永久磁石９ｃの列間にＹ方向リニアモータ可動子９ａが配置されたＹ方向リニアモータ界磁子９ｂが設置されている。
The
Ｙ方向リニアモータ９のヨーク９ｄの軸方向端部と磁性体１１は、真空対応の接着剤による貼り付け、或いはねじ止めなどで接続されている。また、Ｙ方向リニアモータ９或いは磁性体１１には、Ｘ方向リニアモータ（図示せず）が接続されており、Ｙ方向リニアモータ９及び磁性体１１はＸ方向に移動することが可能である。
The axial end of the
なお、本実施例では、磁性体１１が３つの部品でコ字状に構成されているが、Ｖ字状或いは円形状でも構わない。また、磁性体１１は、一体に構成された１つの部品（例えば、コ字状の部品が一体形状）であっても良い。
In this embodiment, the
図７に、従来構造のＹ方向リニアモータ９における漏洩磁束の概念図を示す。該図に示す従来の構造では、Ｙ方向リニアモータ９から棒磁石のように磁束（矢印で示す）が漏れており、このＹ方向リニアモータ９の移動に伴い、電子ビーム照射位置１２の磁場が変動することが分かる。
In FIG. 7, the conceptual diagram of the leakage magnetic flux in the Y direction
図８に、本実施例構造のＹ方向リニアモータ９における漏洩磁束の概念図を示す。
In FIG. 8, the conceptual diagram of the leakage magnetic flux in the Y direction
該図に示す本実施例の構造では、Ｙ方向リニアモータ９の作る磁束（矢印で示す）が磁性体１１内に閉じ込められており、Ｙ方向リニアモータ９が移動しても、この移動に伴う電子ビーム照射位置１２の磁場変動が少ないことが分かる。
In the structure of this embodiment shown in the figure, the magnetic flux (indicated by an arrow) generated by the Y-direction
リニアモータの漏洩磁場の大きさは、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｒｉｎｇ）解析によって求めることができる。 The magnitude of the leakage magnetic field of the linear motor can be obtained by CAE (Computer Aided Engineering) analysis.
図９に、従来構造のＹ方向リニアモータ９と本実施例構造のＹ方向リニアモータ９の漏洩磁場を比較して示す。該図において、横軸ｘはＹ方向リニアモータ９のＸ方向移動距離、縦軸Ｂｙは磁束密度のＹ方向成分である。Ｙ方向リニアモータ９の配置は、ｘ＝０ｍｍ（図６参照）がＹ方向リニアモータ９の中心位置となるようにした。また、磁場評価点の位置は、Ｙ方向リニアモータ９の上面から１２０ｍｍ離れた位置とした。
FIG. 9 shows a comparison of leakage magnetic fields of the Y-direction
該図に示す如く、従来構造ではｘ＝１００ｍｍの辺りでＢｙが最大となり、ｘ＝１００ｍｍを超えるとＢｙが急激に減少する。一方、本実施例構造では、ｘ＝３００ｍｍの辺りでＢｙが最大となり、緩やかに減少する。従って、磁場変動の小さい領域、例えば、１４０ｍｍ＜Ｘ＜４００ｍｍの範囲が、電子ビーム照射位置となるようにＹ方向リニアモータ９を配置すれば良い。
As shown in the figure, in the conventional structure, By becomes maximum around x = 100 mm, and By decreases beyond x = 100 mm. On the other hand, in the structure of the present embodiment, By becomes maximum around x = 300 mm and gradually decreases. Therefore, the Y-direction
上記１４０ｍｍ＜Ｘ＜４００ｍｍの範囲で漏洩磁場を比較すると以下のようになる。 When the leakage magnetic field is compared in the range of 140 mm <X <400 mm, it is as follows.
従来構造の場合、Ｂｙ最大値は０.６７ｕＴ、Ｂｙ最小値は０.１１ｕＴであり、Ｂｙの変化量は０.５６ｕＴである。 In the case of the conventional structure, the maximum value of By is 0.67 uT, the minimum value of By is 0.11 uT, and the amount of change in By is 0.56 uT.
それに対し、本実施例構造の場合、Ｂｙ最大値は１.３１ｕＴ、Ｂｙ最小値は１.１４ｕＴであり、Ｂｙの変化量は０.１７ｕＴである。従って、本実施例を適用することで、Ｂｙの変化量を３０％程度に抑制できることが確認された。 On the other hand, in the structure of the present embodiment, the By maximum value is 1.31 uT, the By minimum value is 1.14 uT, and the amount of change in By is 0.17 uT. Therefore, it was confirmed that the change amount of By can be suppressed to about 30% by applying this example.
なお、Ｂｘ（磁束密度のＸ方向成分）及びＢｚ（磁束密度のＺ方向成分）は、対称性から理想的には０であり、無視できる。 Note that Bx (X-direction component of magnetic flux density) and Bz (Z-direction component of magnetic flux density) are ideally 0 because of symmetry and can be ignored.
本実施例の磁性体１１の作る磁場強度は、およそ距離の３乗に反比例する。従って、本実施例により、磁場の変化量を３０％に抑制できれば、試料７からＹ方向リニアモータ９までの距離をおよそ０.６７倍にすることができ、試料室容器５を小さくすることが可能である。
The magnetic field strength produced by the
このような本実施例とすることにより、磁性体に沿って界磁子の漏洩磁束が通るので、リニアモータの移動に伴う磁場変動を小さくすることができる効果がある。従って、このリニアモータを用いることにより、漏洩磁場を減らし、リニアモータ移動に伴う磁場変動を抑制でき、磁場変動が小さく、かつ、高速移動可能な可動ステージを提供できる。また、高分可能で、かつ、高スループットの電子顕微鏡を提供できる。 By adopting the present embodiment as described above, the leakage flux of the field element passes along the magnetic material, so that there is an effect that the magnetic field fluctuation accompanying the movement of the linear motor can be reduced. Therefore, by using this linear motor, it is possible to provide a movable stage that can reduce the leakage magnetic field, suppress the magnetic field fluctuation accompanying the movement of the linear motor, reduce the magnetic field fluctuation, and move at high speed. Moreover, a high-throughput electron microscope that can be used in a high amount can be provided.
図１０及び図１１に、本発明のリニアモータの実施例２におけるリニアモータ概念図を示す。該図に示す実施例２のリニアモータは、実施例１とほぼ同様な構成であり、以下には、実施例１と異なる部分についてのみ示す。 10 and 11 are conceptual diagrams of the linear motor in the second embodiment of the linear motor of the present invention. The linear motor of the second embodiment shown in the figure has substantially the same configuration as that of the first embodiment, and only the parts different from the first embodiment are shown below.
図１０及び図１１に示す如く、本実施例のリニアモータは、Ｙ方向リニアモータ９のＹ方向リニアモータ界磁子９ｂのヨーク９ｄと磁性体１１との間に、空隙１３が形成されているものである。
As shown in FIGS. 10 and 11, in the linear motor of this embodiment, a
この空隙１３は、Ｙ方向リニアモータ９の漏れ磁束を磁性体１１内に閉じ込め、かつ、Ｙ方向リニアモータ９の移動に伴い磁場変動が少ない（影響しない）程度の長さの空隙であり、１ｍｍ以下である。図１０及び図１１の矢印は、Ｙ方向リニアモータ９の移動方向を表す。
The
このようにＹ方向リニアモータ９と磁性体１１の間に空隙１３を設け、両者を固定しない構造にすることにより、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、磁性体１１を固定し、Ｙ方向リニアモータ９だけ動くようにすることで、Ｙ方向リニアモータ可動子９ａの重量が増加しないため、Ｘ方向の駆動力が低下することがない。
Thus, by providing the
なお、Ｙ方向リニアモータ９と磁性体１１の間の磁気抵抗を小さくするため、空隙１３は小さいほど良く、１ｍｍ以下とすることが好ましい。
In order to reduce the magnetic resistance between the Y-direction
図１２に、本発明のリニアモータの実施例３におけるリニアモータ概念図を示す。該図に示す実施例３のリニアモータは、実施例１及び２とほぼ同様な構成であり、以下には、実施例１及び２と異なる部分についてのみ示す。 FIG. 12 shows a conceptual diagram of a linear motor in Embodiment 3 of the linear motor of the present invention. The linear motor of the third embodiment shown in the figure has substantially the same configuration as that of the first and second embodiments, and only the parts different from the first and second embodiments will be described below.
図１２に示す如く、本実施例のリニアモータは、Ｙ方向リニアモータ可動子９ａとＹ方向リニアモータ界磁子９ｂからなるＹ方向リニアモータ９を２個有し、それぞれのＹ方向リニアモータ界磁子９ｂの箱型のヨーク９ｄの一方の軸方向端部と他方の軸方向端部が、コ字状に形成された磁性体１１で接続され、磁気的に連絡してループを作る構造となっている。
As shown in FIG. 12, the linear motor of this embodiment has two Y-direction
このような本実施例の構造であっても、磁気回路が閉ループとなっており、Ｙ方向リニアモータ９からの漏れ磁束を減らすことができので、上述した実施例と同様な効果が得られることは勿論、Ｙ方向リニアモータ９が２組あるため、Ｙ方向の駆動力が増加する利点がある。
Even in the structure of this embodiment, the magnetic circuit is a closed loop, and the leakage magnetic flux from the Y-direction
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成を置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
１…電子銃、２…電子レンズ、３…カラム、４…二次電子検出部、５…試料室容器、６…試料ステージ、７…試料、８…電子ビーム、９…Ｙ方向リニアモータ、９ａ…Ｙ方向リニアモータ可動子、９ｂ…Ｙ方向リニアモータ界磁子、９ｃ…永久磁石、９ｄ…ヨーク、９ｅ…コイル基板、９ｆ…コイル、９ｇ…モールド部、１０…Ｘ方向リニアモータ、１０ａ…Ｘ方向リニアモータ可動子、１０ｂ…Ｘ方向リニアモータ界磁子、１１…磁性体、１２…電子ビーム照射位置、１３…空隙、１５…可動ステージ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記磁性体はコ字状に形成され、該コ字状の開口部に、前記永久磁石列の間に前記可動子が配置された前記界磁子が設置されていることを特徴とするリニアモータ。 The linear motor according to claim 1,
The linear motor is characterized in that the magnetic body is formed in a U-shape, and the field element in which the mover is disposed between the permanent magnet rows is installed in the U-shaped opening. .
前記永久磁石列の間に前記可動子が配置された前記界磁子を少なくとも２個有し、それぞれの前記界磁子のヨークの一方の軸方向端部と他方の軸方向端部が、前記磁性体で磁気的に連絡していることを特徴とするリニアモータ。 The linear motor according to claim 1,
At least two field elements in which the mover is disposed between the permanent magnet rows are provided, and one axial end and the other axial end of the yoke of each of the field elements are A linear motor characterized by magnetic contact with a magnetic material.
前記界磁子のヨークと前記磁性体との間に、空隙が形成されていることを特徴とするリニアモータ。 The linear motor according to any one of claims 1 to 3,
A linear motor, wherein a gap is formed between the yoke of the field element and the magnetic body.
前記空隙は、前記リニアモータの漏れ磁束を前記磁性体内に閉じ込め、かつ、前記リニアモータの移動に伴い磁場変動が影響しない空隙であることを特徴とするリニアモータ。 The linear motor according to claim 4,
The linear motor according to claim 1, wherein the gap is a gap in which leakage magnetic flux of the linear motor is confined in the magnetic body, and a magnetic field variation is not affected by the movement of the linear motor.
少なくとも前記Ｙ方向リニアモータが、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のリニアモータであることを特徴とする可動ステージ。 Between the permanent magnet rows of a field element comprising a permanent magnet row arranged in a straight line so that S poles and N poles are alternately arranged, and a yoke having at least one open surface and arranged at the outside of the permanent magnet row The X-direction linear motor in which the mover arranged in the X direction moves linearly in the X direction on the open surface of the yoke and the same structure as the X-direction linear motor, and a field element is provided on the mover of the X-direction linear motor. A Y-direction linear motor that is connected and a mover arranged between the permanent magnet rows of the field element linearly moves in the Y-direction perpendicular to the X-direction on the open surface of the yoke; A sample stage that is fixed to the mover and moves in the Y direction, moves in the X direction when the mover of the X direction linear motor moves, and holds the sample;
The movable stage characterized in that at least the Y-direction linear motor is the linear motor according to any one of claims 1 to 5.
前記可動ステージは、請求項６に記載の可動ステージであることを特徴とする電子顕微鏡。 An electron gun that emits an electron beam, an electron lens that deflects and converges the electron beam emitted from the electron gun, and a sample on which an imaging object that is irradiated with the electron beam deflected and converged by the electron lens is mounted A stage, a movable stage that movably supports the sample stage, a sample chamber container in which the sample stage and the movable stage are accommodated, and a secondary that is emitted from the surface of the imaging object by being irradiated with the electron beam A secondary electron detector for supplementing electrons,
The electron microscope according to claim 6, wherein the movable stage is the movable stage according to claim 6.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109672304A (en) * | 2018-12-18 | 2019-04-23 | 安徽大学 | A kind of moving-magnetic type permanent magnetic linear synchronous motor design method inhibited based on longitudinal end effect |
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| CN109672304A (en) * | 2018-12-18 | 2019-04-23 | 安徽大学 | A kind of moving-magnetic type permanent magnetic linear synchronous motor design method inhibited based on longitudinal end effect |
| CN109672304B (en) * | 2018-12-18 | 2021-04-02 | 安徽大学 | Moving magnet type permanent magnet synchronous linear motor design method based on longitudinal end effect suppression |
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