(57)【要約】【課題】真空室の壁面に対して回動自在に取り付けることで、観察時の視野を拡大すると共に、冷却構造を有する工業用内視鏡装置を提供する。【解決手段】真空室１の壁部２に開口部３を形成し、この開口部３の室内側にその軸方向に伸縮可能なベローズ８を有する保護カバー４を固定する。保護カバー４の先端に透明部材９を設け、保護カバー４内に内視鏡１３を挿入する。この内視鏡の対物レンズ部１５を透明部材９に対向させると共に接眼レンズ部１４を真空室１の外部に配置する。内視鏡１３の真空室１外には、内視鏡１３を回動可能に支持する支持部１０を設ける。内視鏡１３の回動に伴うベローズ８の変形により、内視鏡１３の対物レンズ側と保護カバー４の先端側の角度を可変とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空室の壁部に開口部を形成し、この開口部の室内側にその軸方向に伸縮可能なベローズを有する保護カバーを前記壁部に対して真空度を確保した状態で固定し、この保護カバーの先端に透明部材を設け、前記保護カバー内に内視鏡を挿入し、この内視鏡の対物レンズ部を前記透明部材に対向させると共に接眼レンズ部を真空室の外部に配置し、この内視鏡の真空室外には前記内視鏡を回動可能に支持する支持部を設け、前記内視鏡の回動に伴うベローズの変形により、前記内視鏡の対物レンズ側と保護カバーの先端側の角度を可変としたことを特徴とする工業用内視鏡装置。
【請求項２】
前記支持部が、内視鏡をその軸方向にスライド自在に支持すると共に、内視鏡の対物レンズ側の方向を可変とするように内視鏡を回動自在に支持する球面軸受によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の工業用内視鏡装置。
【請求項３】
前記保護カバーと内視鏡との空隙部に水冷あるいは空冷用の冷却媒体を流通させる冷却コイルを配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の工業用内視鏡装置。
【請求項４】
前記保護カバーと内視鏡との空隙部に水冷あるいは空冷用の冷却媒体を流通させたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の工業用内視鏡装置。
【請求項５】
前記保護カバーと内視鏡との間に真空断熱部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の工業用内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置などの真空室内を外部から観察するために適した工業用内視鏡装置に関するものであって、特に、その取付角度を可変として真空室内の観察範囲を拡大した工業用内視鏡の係る。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置などの真空室内で製品の加工・処理を行う装置において、真空室内の状態を観察するために工業用内視鏡を使用することが提案されている。例えば、特許文献１に示す従来技術は、薄膜形成装置の壁部内面に伸縮可能なベローズを設け、このベローズ内に内視鏡をその軸方向にスライド自在に挿入したものである。
【０００３】
前記ベローズの基部は、壁部に対して真空度を確保できるように気密に固定され、ベローズ内に挿入された内視鏡の接眼レンズ部は壁部の外部に位置している。一方、ベローズの先端には透明な保護管が設けられ、内視鏡の先端の対物レンズ部がこの保護管を通して薄膜形成装置内の様子を観察できるように構成されている。
【０００４】
ところで、前記のような半導体製造装置においては、その真空室内が高温環境下となることも多く、そのため特許文献２や特許文献３のように、冷却構造を有する内視鏡も知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１９３９６４号公報
【特許文献２】特開２０００−４６４８２号公報
【特許文献３】特開平６３−２６３３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１の発明は、内視鏡をその軸方向にスライドさせるだけのものであるから、その視野に制限があり、真空室内の一部しか観察できない欠点があった。一方、前記特許文献２の発明は、冷却構造は有していても、真空環境下で使用できるような十分な気密性を有するものではなかった。さらに、特許文献３の発明は、冷却機能を有すると共に対物レンズ先端に可動の反射鏡を設けて前方と側方の２方向の観察を可能としたものであるが、構造が複雑で観察できる方向も限られていた。
【０００７】
本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、真空環境下においてオペレータや制御装置がその観察方向を自在に設定することを可能とした工業用内視鏡装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、前記のような観察方向を可変とした工業用内視鏡装置を、高温下においても使用可能とするための冷却構造をを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明の工業用内視鏡装置は、真空室の壁部に開口部を形成し、この開口部の室内側にその軸方向に伸縮可能なベローズを有する保護カバーを前記壁部に対して真空度を確保した状態で固定し、この保護カバーの先端に透明部材を設け、前記保護カバー内に内視鏡を挿入し、この内視鏡の対物レンズ部を前記透明部材に対向させると共に接眼レンズ部を真空室の外部に配置し、この内視鏡の真空室外には前記内視鏡を回動可能に支持する支持部を設け、前記内視鏡の回動に伴うベローズの変形により、前記内視鏡の対物レンズ側と保護カバーの先端側の角度を可変としたことを特徴とする。
【０００９】
また、次のような各構成も本発明の一態様である。
(1) 内視鏡を前記支持部に対してその軸方向にスライド自在に支持させ、内視鏡の対物レンズ側が真空室の壁部に対して進退可能とする。
(2) 保護カバーと内視鏡との空隙部に水冷あるいは空冷用の冷却媒体を流通させる。
(3) 保護カバーと内視鏡との空隙部に冷却コイルを配置し、この冷却コイル内に水冷あるいは空冷用の冷却媒体を流通させる。
(4) 保護カバーと内視鏡との間に真空断熱部を設けたり、断熱材を配設する。
【発明の効果】
【００１０】
前記のような構成を有する本発明の工業用内視鏡装置では、内視鏡をその支持部を中心として回動させることにより、その対物レンズ側の真空室壁部に対する角度を可変とすることができる。その結果、特許文献１のように単にスライド自在とした従来技術に比較して、真空室内における視野を広げることが可能になる。また、前記のような冷却構造や断熱構造を設けた場合には、高温の真空環境下でも内視鏡の使用が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（１）第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態を図１に従って具体的に説明する。
【００１２】
図１において、真空室１の壁部２には、内視鏡を装着するための開口部３が設けられている。この開口部３における壁部２の室内側には、保護カバー４が固定されている。すなわち、保護カバー４の基部には、フランジ５が一体に設けられ、このフランジ５が壁部２の室内側に位置するようにして、保護カバー４が開口部３内に挿入されている。フランジ５と壁部２との接触面にはＯ−リングなどの気密材６が設けられ、その外側に設けられたボルト７によってフランジ５と壁部２とが締結されることで、保護カバー４は壁部２に真空度を確保して固定されている。
【００１３】
保護カバー４の真空室１内に突出した部分は、保護カバー４の軸方向に伸縮自在としたベローズ７によって構成されている。保護カバー４の先端部には、ガラスなどの透明部材８が気密にはめ込まれている。
【００１４】
真空室１の壁部２の室外側には、内視鏡の支持部１０が設けられている。この支持部１０は、壁部２に図示しないボルトなどで固定されたブラケット１１と、このブラケット１１に固定された球面軸受１２とから構成され、この球面軸受１２内に内視鏡１３がその軸方向にスライド自在に支持されている。なお、図中符号１４は内視鏡の接眼レンズ部、１５は対物レンズ部、１６は対物レンズ部１５側において内視鏡１３と保護カバー４とを固定しているスペーサである。
【００１５】
このような構成を有する第１実施形態の内視鏡装置においては、保護カバー４が壁部２に真空状態を確保して固定されているので、保護カバー４内に挿入された内視鏡１３は大気圧下での使用が可能である。また、内視鏡１３と保護カバー４とはその対物レンズ部１５側でスペーサ１６を介して一体化されているので、内視鏡１３をその球面軸受１２内で軸方向にスライドさせれば、ベローズ８も軸方向に伸縮する。その結果、真空室１内の対象物に接近あるいは開離した状態で観察を行うことができる。
【００１６】
特に、本実施形態においては、内視鏡１３が球面軸受１２によって回動自在に支持されていることから、内視鏡１３の接眼レンズ側を操作してその角度を変えることができる。その場合、保護カバー４もベローズ８部分で伸縮することで図中矢印で示したように回動するので、真空室１内の任意の方向を観察することが可能である。
【００１７】
（２）第２実施形態
この第２実施形態は、前記第１実施形態の内視鏡装置に対して冷却構造を付加したものである。すなわち、本実施形態においては、図２に示すように、内視鏡１３と保護カバー４との空隙部に銅パイプなどの冷却コイル１７が、内視鏡１３の外周に巻き付くように設けられている。この冷却コイル１７の基部および先端部は、壁部２の開口部３を通って真空室１外部に引き出されており、その内部に、冷却された水、空気、油などの冷媒が循環されている。
【００１８】
このような構成の第２実施形態によれば、内視鏡１３は冷却コイル１７内を循環する冷媒によって常時冷却されることになるので、高温環境下の真空室内でも使用が可能である。特に、この第２実施形態は、球面軸受１２の使用により観察角度を変化させる場合に内視鏡１３自体を屈曲させるものではないため、銅パイプなどの剛性のある冷却コイル１７を使用しても、冷却コイルに無理な力が加わることがなく、伝熱性能に優れた冷却コイルを使用して効果的に内視鏡１３を冷却することができる。
【００１９】
なお、この銅パイプによる冷却コイル１７の代わりに、図３に示すように、内視鏡１３の軸方向に伸びる１本あるいは複数本の冷却コイルを設け、そこに冷媒を循環させても、同様な効果を得られる。
【００２０】
（３）第３実施形態
この第３実施形態は、前記第２実施形態の冷却コイル１７の代わりに、保護カバー４と内視鏡１３との空隙部に直接冷媒を循環させるものである。そのため、図４に示すように、壁部２の室外側に気密のチャンバー１８を形成し、このチャンバー１８と前記空隙部とを連通すると共に、チャンバー１８に冷媒の供給口と排出口を設けたものである。
【００２１】
このような構成の第３実施形態によれば、空隙部を循環する冷媒により内視鏡１３の冷却が行われると共に、前記第２実施形態の冷却コイル１７のような部材が不要となり、簡単な構成でしかも冷却機能を発揮させることが可能である。
【００２２】
（４）第４実施形態
この第４実施形態は、図５に示すように、内視鏡１３の全周囲を二重構造として、その二重構造の隔壁間を真空断熱層１９としたものである。この真空断熱層１９には、排気口２０を形成したものである。
【００２３】
このような構成の第４実施形態によれば、真空断熱層１９の存在により、高温に曝されている保護カバー４からの熱が内側の内視鏡１３に伝わることが阻止されるので、内視鏡１３を高熱の影響から保護することができる。
【００２４】
（５）他の実施形態
本発明は、前記の実施の形態に限定されるものではなく、次のような他の実施形態も包含する。
(1) 前記各実施形態では、内視鏡１３の先端と保護カバー４とをスペーサ１６を介して一体化したが、このスペーサ１６は必ずしも必要ではなく、内視鏡１３の外径寸法と保護カバー４の内径寸法を適宜選択することで、両者をはめ込みにより一体化することもできる。
(2) 図３や図４の実施形態において、内視鏡１３と保護カバー４の空隙部や冷媒の流通路に冷媒を循環させる代わりに、その空間内を真空引きすることで、断熱性を確保することも可能である。また、真空引きの代わりに、これらの空間内に断熱材を充填することも可能である。
(3) 前記各実施形態は、高温下の使用を想定して内視鏡１３と保護カバー４の空隙部や冷媒の流通路に冷媒を循環させたが、極低温環境下で使用する場合には加熱した流体を空隙部や流通路に循環させることも可能である。また、加熱用のヒータを組み込むこともできる。
(4) 図では、ベローズ８を保護カバー４の全域にわたって設けたが、内視鏡の回動角度によっては、保護カバー４の先端側や基部側の一部に設けることもできる。
(5) 内視鏡の回動操作は、内視鏡の接眼レンズ側を真空室内を観察する操作者が手動で動かすこともできるが、モータその他の駆動手段とその制御手段を組み合わせることで、時間の経過と共に自動的に内視鏡の観察角度を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を模式的に示す断面図。
【図２】本発明の第２実施形態の構成を模式的に示す断面図。
【図３】本発明の第２実施形態の変形例の構成を模式的に示す断面図。
【図４】本発明の第３実施形態の構成を模式的に示す断面図。
【図５】本発明の第４実施形態の構成を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１…真空室
２…壁部
３…開口部
４…保護カバー
５…フランジ
６…気密材
７…ボルト
８…ベローズ
９…透明部材
１０…支持部
１１…ブラケット
１２…球面軸受
１３…内視鏡
１４…接眼レンズ部
１５…対物レンズ部
１６…スペーサ
１７…冷却コイル
１８…チャンバー
１９…真空断熱層
２０…排気口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007156191.tif 000006
【図５】
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