JP6510369B2 - 搬送装置、真空装置および荷電粒子ビーム装置 - Google Patents
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Description
ここで、第1状態において、第1軸と第2軸と保持部とは、所定方向の一方側から他方側に向かって第1軸、第2軸、保持部の順に並んでいる。また、第2状態において、第1軸と第2軸と保持部とは、所定方向の一方側から他方側に向かって保持部、第2軸、第1軸の順に並んでいる。このため、第1軸と第2軸との離間距離をr1、第2軸と保持部との離間距離をr2とした場合、第1状態と第2状態との間を移行することで、第1軸から見て保持部を所定方向に2(r1+r2)移動させることができる。しかも、第1状態と第2状態との間を移行するときに、スライダーは所定方向に沿って移動する。よって、スライド移動分の距離だけ所定方向に保持部をさらに移動させることができる。
以上により、先端アームおよび基端アームを長く形成することなく、被搬送物の搬送距離を大きくすることができる。よって、搬送装置の大型化の抑制と搬送距離の長距離化とを両立でき、搬送距離を十分に確保しつつ小型化できる搬送装置とすることができる。
本発明によれば、第1歯部と基端回転体との連結、および固定回転体と先端回転体との連結を、例えば歯車や歯付ベルト等を用いたり、直接噛み合わせたりする等により実現できる。このため、駆動部の動力を確実に伝達することができる。したがって、より正確に動作可能な搬送装置が得られる。
本発明によれば、中間歯車により固定回転体と先端回転体とが連結される。したがって、簡素な構成で固定回転体と先端回転体との連結を実現できる。
本発明によれば、第1状態における保持部の位置と、第2状態における保持部の位置と、を結ぶ直線上で保持部を移動させることができる。したがって、被搬送物を直線的に搬送でき、搭載先の装置において搬送方向に直交する方向の寸法が増大することを抑制できる。
本発明によれば、固定した状態で配置されたモータを駆動源として用いることができるので、例えば真空装置においてモータの本体部を大気側に配置し、モータの出力軸を真空チャンバ内に回転導入することが可能となる。したがって、駆動部の全体を真空チャンバ内に配置するために特殊な駆動源を用いる必要がなくなり、搬送装置を低コスト化することができる。さらに、モータの本体部を大気側に配置することで、駆動部のメンテナンスを容易に行うことが可能となる。
本発明によれば、基端回転体と第1歯部との離間距離を任意に設定することができる。したがって、設計自由度の大きい搬送装置とすることができる。
本発明によれば、上記の搬送装置を備えることで、真空チャンバ内の容積の増加を抑制でき、排気特性の優れた小型な真空装置とすることができる。
本発明によれば、上記の真空装置を備えることで、真空チャンバ内の容積の増加を抑制でき、排気特性の優れた小型な荷電粒子ビーム装置とすることができる。
本実施形態では、真空装置1として、荷電粒子ビーム装置の一種である集束イオンビーム装置を例に挙げて説明する。
図1に示すように、真空装置1は、第1真空チャンバ3と、第1真空チャンバ3の側方に配置された第2真空チャンバ4と、第2真空チャンバ4の内部に配置された搬送装置10と、を備えている。真空装置1は、防振台2に載置されている。なお、以下の説明では、第1真空チャンバ3と第2真空チャンバ4とが並ぶ方向を第1方向L1(所定方向)と定義し、第1方向L1および上下方向に直交する方向を第2方向L2と定義する。また、上下方向には、符号L3を付す。
図3に示すように、搬送装置10は、固定ラック12と、スライダー20と、駆動部15と、基端アーム30と、先端アーム40と、輪列50(動力伝達機構)と、を備えている。
固定ラック12は、第2真空チャンバ4の内壁に設けられている。固定ラック12は、第1方向L1に沿うように延びている。固定ラック12は、その第2方向L2における一方側の側面に固定ラック歯部12a(第1歯部)を有している。
図4に示すように、スライダー20の第2方向L2における両側の側壁には、ガイド溝23,24が形成されている。ガイド溝23,24は、それぞれ第2方向L2における外側に向かって開口するとともに、第1方向L1に沿って延びている。ガイド溝23,24には、それぞれ第2真空チャンバ4の内壁に設けられた不図示のレール等が入り込み、スライダー20を第1方向L1に沿ってスライド移動可能としている。
図5に示すように、スライダー20には、支持軸部材27が上下方向L3に沿って挿通されている。支持軸部材27は、スライダー20の第1方向L1における中央部よりも開口4b側に配置されている。支持軸部材27は、上下方向L3に分割可能となっている。支持軸部材27は、軸受29を介してスライダー20に対して、上下方向L3に沿う第1軸O1回りに回転可能に支持されている。
基端アーム30と先端アーム40とは、第1軸O1と第2軸O2とが第1方向L1に沿って並ぶとき、保持部41が第2軸O2を挟んで第1方向L1において第1軸O1とは反対側に位置するように連結されている。
図3に示すように、保持部41が第2軸O2を挟んで第1方向L1において第1軸O1とは反対側に位置する状態(以下、「第1状態」という。)において、第1軸O1と第2軸O2と保持部41とは、第1方向L1に沿って開口4b側から扉4c側に向かって、第1軸O1、第2軸O2、保持部41の順に並んでいる。
図6に示すように、駆動部15によりスライダー20を図3に示す第1状態における位置から開口4b側に向かってπR/2スライド移動させると、基端アーム30は第1状態から第1軸O1回りに時計回り方向に90°回転する。基端アーム30を90°回転させると、先端アーム40は、基端アーム30に対して第2軸O2周りに180°回転する。これにより、保持部41の中心軸が第1軸O1上に位置する状態(以下、「中間状態」という。)になる。このとき、保持部41は、第1状態から中間状態へと移行することで、スライダー20から見て第1方向L1に沿って扉4c側から開口4b側に向かってr1+r2移動している。また、スライダー20は、第1状態における位置から、第1方向L1に沿って開口4b側に、πR/2移動している。
なお、上記の説明では、搬送装置10を第1状態から第2状態へ移行させる場合について説明したが、搬送装置10を第2状態から第1状態へ移行させる場合については、第2状態から駆動部15によりスライダー20を第1方向L1に沿って開口4b側から扉4c側にスライド移動させることで同様に実現できる。
図8および図9は、真空装置の動作説明図であり、図1のII−II線に相当する部分における断面図である。
以上により、試料室3aへの試料Sの導入が完了する。
なお、試料室3aにある試料Sを真空装置1外へ搬送する場合については、上記一連の動作を逆に行うことで実現できる。
以上により、先端アーム40および基端アーム30を長く形成することなく、試料ホルダ9の搬送距離を大きくすることができる。よって、搬送装置10の大型化の抑制と搬送距離の長距離化とを両立でき、搬送距離を十分に確保しつつ小型化できる搬送装置10とすることができる。
さらに、固定歯車54および先端歯車56に噛み合う中間歯車55を有するので、中間歯車55により固定歯車54と先端歯車56とが連結される。したがって、簡素な構成で固定歯車54と先端歯車56との連結を実現できる。
動力伝達機構として、例えばベルトと滑車を用いたベルトドライブ機構を適用してもよい。すなわち、基端回転体および先端回転体として滑車を用い、基端回転体および先端回転体の外周にベルトを掛ける。基端アームが第1軸O1回りに回転すると、ベルトが基端アームに対して回転する。ベルトの回転に伴って、先端回転体が基端アームに対して回転し、先端アームが基端アームに対して第2軸O2回りに回転する。以上により、駆動部15の動力を基端アームと先端アームとに伝達することができる。
その他、動力伝達機構として、ローラーチェーンとスプロケットを用いた機構を適用することもできる。
例えば、上記実施形態においては、搬送装置10は、ウェハ等の試料Sの搬送に用いられているが、これに限定されず、例えば各種製造工程での部品の搬送等に用いられるロボットアームとして適用してもよい。
Claims (8)
- 所定方向に沿うように延び、第1歯部を有する固定ラックと、
前記所定方向にスライド移動可能に設けられたスライダーと、
前記スライダーを前記所定方向に沿ってスライド移動させる駆動部と、
前記スライダーに対して第1軸回りに回転可能に支持され、前記第1軸に直交する方向に沿うように延びる基端アームと、
前記基端アームに対して前記第1軸と平行に設けられた第2軸回りに回転可能に支持され、前記第2軸に直交する方向に沿うように延びる先端アームと、
前記先端アームの先端部に設けられ、被搬送物を保持する保持部と、
前記駆動部の動力を前記基端アームと前記先端アームとに伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記第1軸と同軸に配置され、前記第1歯部に連結され、前記スライダーに対して回転可能に支持されるとともに前記基端アームに対して固定された基端回転体と、
前記第1軸と同軸に配置され、前記スライダーに対して回転不能に設けられた固定回転体と、
前記第2軸と同軸に配置され、前記固定回転体に連結され、前記固定回転体に対する回転数の比が2に設定され、前記基端アームに対して回転可能に支持されるとともに前記先端アームに対して固定された先端回転体と、
を備え、
前記基端アームが前記スライダーに対して回転することで、
前記保持部が前記第2軸を挟んで前記所定方向において前記第1軸とは反対側に位置する第1状態と、
前記保持部が前記第2軸を挟んで前記所定方向において前記第1軸とは反対側に位置し、かつ前記第1軸から見て前記第1状態における前記保持部とは反対側に位置する第2状態と、
の間を移行可能とされている、
ことを特徴とする搬送装置。 - 前記基端回転体、前記固定回転体、および前記先端回転体は、それぞれ歯車である、
ことを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。 - 前記基端アームに対して回転可能に支持され、前記固定回転体および前記先端回転体と噛み合う中間歯車を有する、
ことを特徴とする請求項2に記載の搬送装置。 - 前記保持部と前記第2軸との離間距離は、前記第1軸と前記第2軸との離間距離と等しくなるように形成されている、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の搬送装置。 - 前記駆動部は、
前記スライダーに設けられ、前記所定方向に沿うように延び、第2歯部を有するスライダーラックと、
前記第2歯部に噛み合うピニオンを回転駆動させるモータと、
を備えている、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の搬送装置。 - 前記基端回転体は、歯車であり、少なくとも1個の伝達歯車を介して、前記第1歯部と連結している、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の搬送装置。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の搬送装置を備えることを特徴とする真空装置。
- 請求項7に記載の真空装置と、
荷電粒子ビームを試料に照射する荷電粒子ビーム鏡筒と、
前記荷電粒子ビームの照射により前記試料から放出される二次粒子を検出する検出器と、
を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
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