(57)【要約】試料キャリアを位置決め、固定するためのクランプを駆動する駆動装置を不要にした簡易な構造の試料キャリア固定機構を提供する。１組のクランプを支持部材を介してベースに回動可能に取り付ける。各クランプは、試料キャリアが搭載されるべき搭載部と、搭載された試料キャリアを各クランプの回動によって位置決め、固定するための上記搭載部より突出している固定部とを具備する。上記クランプはそれらの先端部側が上方に回動するように弾性力が付与されており、試料キャリアが上記クランプの搭載部に搭載されると、試料キャリアの自重によって各クランプは弾性力に抗して回動し、それらの固定部によって試料キャリアを挟持し、固定する。
2002050863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されてくる試料キャリアを位置決め、固定するための試料キャリア固定機構であって、
板状のベースと、
上記ベースに回動可能に取り付けられた少なくとも１組のクランプであって、各クランプは、試料キャリアが搭載されるべき搭載部と、搭載された試料キャリアを位置決め、固定するための上記搭載部より突出している固定部とを具備し、上記搭載部側が対向するように配置されているクランプと、
上記クランプの搭載部の先端部側が上方に回動するように、上記クランプに弾性力を付与する弾性部材であって、上記弾性力が上記クランプの搭載部に搭載される試料キャリアの自重より弱い力に設定されている弾性部材
とを具備し、
試料キャリアが上記クランプの搭載部に搭載されると、上記クランプが上記弾性部材の弾性力に抗して回動してそれらの固定部によって上記試料キャリアを挟持し、固定することを特徴とする試料キャリア固定機構。
【請求項２】
上記試料キャリアはほぼ正方形又は長方形の形状を有する板状体であり、かつ対向する一方の２つの側面のほぼ中央部にそれぞれＶ字状の溝が形成されており、
上記クランプは１組設けられ、これらクランプの固定部の少なくとも先端部が上記試料キャリアのＶ字状の溝にそれぞれ嵌合するＶ字状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の試料キャリア固定機構。
【請求項３】
上記試料キャリアはほぼ円形又は楕円形の形状を有する板状体であり、かつ直径方向に又は長軸ないしは短軸方向に対向する周縁部にそれぞれＶ字状の溝が形成されており、
上記クランプは１組設けられ、これらクランプの固定部の少なくとも先端部が上記試料キャリアのＶ字状の溝にそれぞれ嵌合するＶ字状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の試料キャリア固定機構。
【請求項４】
上記試料キャリアはほぼ正方形又は長方形の形状を有する板状体であり、かつその４つの側面のほぼ中央部にそれぞれＶ字状の溝が形成されており、
上記クランプは２組設けられ、これらクランプの固定部の少なくとも先端部が上記試料キャリアの４つのＶ字状の溝にそれぞれ嵌合するＶ字状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の試料キャリア固定機構。
【請求項５】
上記試料キャリアはほぼ円形又は楕円形の形状を有する板状体であり、かつ互いに直交する２つの直径方向に、又は長軸及び短軸方向に対向する４つの周縁部にそれぞれＶ字状の溝が形成されており、
上記クランプは２組設けられ、これらクランプの固定部の少なくとも先端部が上記試料キャリアの４つのＶ字状の溝にそれぞれ嵌合するＶ字状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の試料キャリア固定機構。
【請求項６】
上記試料キャリアはほぼ正方形又は長方形の形状を有する板状体であり、
上記クランプは２組設けられ、各クランプの固定部は垂直壁面を有しており、これらクランプが上記試料キャリアの自重によって弾性力に抗して回動したときに、一方の組のクランプの固定部の上記垂直壁面が上記試料キャリアの対向する一方の２つの側面にそれぞれ当接すると共に、他方の組のクランプの固定部の上記垂直壁面が上記試料キャリアの対向する他方の２つの側面にそれぞれ当接するように、上記２組のクランプが配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の試料キャリア固定機構。
【請求項７】
上記試料キャリアはほぼ正方形又は長方形の形状を有する板状体であり、
上記クランプは１組設けられ、各クランプの固定部はほぼ直角をなす垂直壁面を有しており、これらクランプが上記試料キャリアの自重によって弾性力に抗して回動したときに、これらクランプの固定部の上記垂直壁面が上記試料キャリアの対向する一方の２つの角部にそれぞれ当接するように、上記１組のクランプが対向配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の試料キャリア固定機構。
【請求項８】
上記試料キャリアはほぼ正方形又は長方形の形状を有する板状体であり、
上記クランプは２組設けられ、各クランプの固定部はほぼ直角をなす垂直壁面を有しており、これらクランプが上記試料キャリアの自重によって弾性力に抗して回動したときに、一方の組のクランプの固定部の上記垂直壁面が上記試料キャリアの対向する一方の２つの角部にそれぞれ当接すると共に、他方の組のクランプの固定部の上記垂直壁面が上記試料キャリアの対向する他方の２つの角部にそれぞれ当接するように、上記２組のクランプが配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の試料キャリア固定機構。
【請求項９】
上記試料キャリアはほぼ正方形又は長方形の形状を有する板状体であり、かつ対向する一方の２つの側面のほぼ中央部にそれぞれＶ字状の溝が形成されており、
上記クランプは１組設けられ、各クランプの固定部はほぼ円形断面の柱状体であり、これらクランプが上記試料キャリアの自重によって弾性力に抗して回動したときに、これらクランプの上記柱状体が上記試料キャリアの上記対向する側面のＶ字状の溝にそれぞれ嵌合するように、上記１組のクランプが対向配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の試料キャリア固定機構。
【請求項１０】
上記試料キャリアはほぼ円形又は楕円形の形状を有する板状体であり、かつ直径方向に又は長軸ないしは短軸方向に対向する周縁部にそれぞれＶ字状の溝が形成されており、
上記クランプは１組設けられ、各クランプの固定部はほぼ円形断面の柱状体であり、これらクランプが上記試料キャリアの自重によって弾性力に抗して回動したときに、これらクランプの上記柱状体が上記試料キャリアの上記対向する周縁部のＶ字状の溝にそれぞれ嵌合するように、上記１組のクランプが対向配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の試料キャリア固定機構。
【請求項１１】
上記試料キャリアはほぼ正方形又は長方形の形状を有する板状体であり、かつその４つの側面のほぼ中央部にＶ字状の溝がそれぞれ形成されており、
上記クランプは２組設けられ、各クランプの固定部はほぼ円形断面の柱状体であり、これらクランプが上記試料キャリアの自重によって弾性力に抗して回動したときに、一方の組のクランプの上記柱状体が上記試料キャリアの対向する一方の２つの側面のＶ字状の溝にそれぞれ嵌合すると共に、他方の組のクランプの上記柱状体が上記試料キャリアの対向する他方の２つの側面のＶ字状の溝にそれぞれ嵌合するように、上記２組のクランプが配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の試料キャリア固定機構。
【請求項１２】
上記クランプは支持部材によって上記ベースに回動可能に取り付けられ、
上記支持部材はＶ字状の切欠きが側面に形成された支柱と、この切欠きと対向するように配置されたばね部材とによって構成されており、
各クランプは、その側面に突設された軸が上記切欠きとばね部材とによって挟持されることにより、回動可能に上記ベースに軸支されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれか１つに記載の試料キャリア固定機構。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、搬送されてくる試料キャリアを測定部の所定の位置に固定する際に使用される試料キャリア固定機構に関する。
背景技術
例えば電子ビームを使用して試料の長さ、厚み、外観の観測等を行なう測定装置においては、測定すべき試料を載置した試料キャリアが測定装置の真空チャンバ内に搬送され、この搬送されてきた試料キャリアを測定台上の所定の位置に固定し、位置決めした後、所要の測定作業が行なわれる。
図９はこのような電子ビームを使用する測定装置の一例の概略の構成を示すものであり、測定すべき試料を載置した試料キャリア１１は、まず、大気中から第１のゲートバルブ１２を通って圧力変換室１３に搬入される。この圧力変換室１３は、試料キャリア１１が搬入された後、室内の圧力が真空チャンバ１５内の圧力とほぼ同じ圧力に調整される。その後、第２のゲートバルブ１４が開放され、試料キャリア１１はこの圧力変換室１３から第２のゲートバルブ１４を通って真空チャンバ１５内に搬送される。
真空チャンバ１５内から試料キャリア１１が大気中へ取り出される場合には、試料キャリア１１は第２のゲートバルブ１４を通って圧力変換室１３に搬入され、ここで室内の圧力が大気圧とほぼ同じ圧力に調整される。その後、第１のゲートバルブ１２が開放され、試料キャリア１１はこの圧力変換室１３から第１のゲートバルブ１２を通って大気中に搬出される。
真空チャンバ１５内において、試料キャリア１１はＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向に移動可能な測定台１６上の所定の位置に搭載、固定される。試料キャリア１１を固定した後、必要に応じて測定台１６をＸ軸、Ｙ軸及び／又はＺ軸方向に移動させて試料キャリア１１を位置決めし、測定を開始する。測定台１６の上部には電子ビーム出射用のカラム１７が設置されており、試料キャリア１１に戴置された試料の長さを測定する際に、このカラム１７から試料に対して電子ビームが照射される。
上記真空チャンバ１５内における試料キャリア１１の搬送には、例えばロボット（図示せず）が使用されており、このロボットのアームから測定台１６上に試料キャリア１１が送給される。測定台１６上に送給された試料キャリア１１を所定の位置に固定するために、先行技術においては、測定台１６上に設置された試料キャリア固定機構（図示せず）と、この固定機構を駆動して試料キャリア１１をこの固定機構の所定の位置に固定するための例えばモータ等の駆動機構（図示せず）とを使用していた。従って、先行技術ではこれら機構が真空チャンバ１５内に配設されていた。
このように、先行技術においては、試料キャリアを位置決めし、固定する固定機構、及びこの固定機構を駆動する駆動機構を真空チャンバ内に配設しているため、（１）これら機構を設置する空間が必要となり、その分真空チャンバが大きくなる、（２）駆動機構のモータ等の存在によって真空チャンバ内の磁場が変化する、（３）真空チャンバ内が汚染され易い、（４）駆動機構の保守が必要であり、かつ寿命がある等の問題があった。
発明の開示
この発明の１つの目的は、試料キャリアを位置決め、固定するためのクランプを駆動する駆動装置を不要にした簡易な構造の試料キャリア固定機構を提供することである。
この発明の他の目的は、試料キャリアの自重によって回動し、この試料キャリアを正確に位置決めし、固定することができるクランプを備えた試料キャリア固定機構を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の第１の面においては、搬送されてくる試料キャリアを位置決め、固定するための試料キャリア固定機構であって、板状のベースと、上記ベースに回動可能に取り付けられた少なくとも１組のクランプであって、各クランプは、試料キャリアが搭載されるべき搭載部と、搭載された試料キャリアを位置決め、固定するための上記搭載部より突出している固定部とを具備し、上記搭載部側が対向するように配置されているクランプと、上記クランプの搭載部の先端部側が上方に回動するように、上記クランプに弾性力を付与する弾性部材であって、上記弾性力が上記クランプの搭載部に搭載される試料キャリアの自重より弱い力に設定されている弾性部材とを具備し、試料キャリアが上記クランプの搭載部に搭載されると、上記クランプが上記弾性部材の弾性力に抗して回動してそれらの固定部によって上記試料キャリアを挟持し、固定する試料キャリア固定機構が提供される。
好ましい第１の実施例においては、上記試料キャリアはほぼ正方形又は長方形の形状を有する板状体であり、かつ対向する一方の２つの側面のほぼ中央部にそれぞれＶ字状の溝が形成されており、上記クランプは１組設けられ、これらクランプの固定部の少なくとも先端部が上記試料キャリアのＶ字状の溝にそれぞれ嵌合するＶ字状に形成されている。
上記試料キャリアはほぼ円形又は楕円形の形状を有する板状体であって、かつ直径方向に又は長軸ないしは短軸方向に対向する周縁部にそれぞれＶ字状の溝が形成されていてもよい。
また、上記試料キャリアはほぼ正方形又は長方形の形状を有する板状体であって、かつその４つの側面のほぼ中央部にそれぞれＶ字状の溝が形成されていてもよい。この場合には、上記クランプは２組設けられ、これらクランプの固定部の少なくとも先端部が上記試料キャリアの４つのＶ字状の溝にそれぞれ嵌合するＶ字状に形成される。
さらに、上記試料キャリアはほぼ円形又は楕円形の形状を有する板状体であって、かつ互いに直交する２つの直径方向に、又は長軸及び短軸方向に対向する４つの周縁部にそれぞれＶ字状の溝が形成されていてもよい。この場合にも、上記クランプは２組設けられ、これらクランプの固定部の少なくとも先端部が上記試料キャリアの４つのＶ字状の溝にそれぞれ嵌合するＶ字状に形成される。
好ましい第２の実施例においては、上記試料キャリアはほぼ正方形又は長方形の形状を有する板状体であり、上記クランプは２組設けられ、各クランプの固定部は垂直壁面を有しており、これらクランプが上記試料キャリアの自重によって弾性力に抗して回動したときに、一方の組のクランプの固定部の上記垂直壁面が上記試料キャリアの対向する一方の２つの側面にそれぞれ当接すると共に、他方の組のクランプの固定部の上記垂直壁面が上記試料キャリアの対向する他方の２つの側面にそれぞれ当接するように、上記２組のクランプが配置されている。
好ましい第３の実施例においては、上記試料キャリアはほぼ正方形又は長方形の形状を有する板状体であり、上記クランプは２組設けられ、各クランプの固定部はほぼ直角をなす垂直壁面を有しており、これらクランプが上記試料キャリアの自重によって弾性力に抗して回動したときに、一方の組のクランプの固定部の上記垂直壁面が上記試料キャリアの対向する一方の２つの角部にそれぞれ当接すると共に、他方の組のクランプの固定部の上記垂直壁面が上記試料キャリアの対向する他方の２つの角部にそれぞれ当接するように、上記２組のクランプが配置されている。
上記クランプを１組設け、これらクランプが上記試料キャリアの自重によって弾性力に抗して回動したときに、これらクランプの固定部の上記直角をなす垂直壁面が上記試料キャリアの対向する一方の２つの角部にそれぞれ当接するように、上記１組のクランプを対向配置してもよい。
好ましい第４の実施例においては、上記試料キャリアはほぼ正方形又は長方形の形状を有する板状体であり、かつその４つの側面のほぼ中央部にＶ字状の溝がそれぞれ形成されており、上記クランプは２組設けられ、各クランプの固定部はほぼ円形断面の柱状体であり、これらクランプが上記試料キャリアの自重によって弾性力に抗して回動したときに、一方の組のクランプの上記柱状体が上記試料キャリアの対向する一方の２つの側面のＶ字状の溝にそれぞれ嵌合すると共に、他方の組のクランプの上記柱状体が上記試料キャリアの対向する他方の２つの側面のＶ字状の溝にそれぞれ嵌合するように、上記２組のクランプが配置されている。
上記試料キャリアの対向する一方の２つの側面のほぼ中央部にそれぞれＶ字状の溝を形成し、上記クランプを１組設け、これらクランプが上記試料キャリアの自重によって弾性力に抗して回動したときに、これらクランプの上記円形断面の柱状体が上記試料キャリアの上記対向する側面のＶ字状の溝にそれぞれ嵌合するように、上記１組のクランプを対向配置してもよい。
また、上記試料キャリアはほぼ円形又は楕円形の形状を有する板状体であって、かつ直径方向に又は長軸ないしは短軸方向に対向する周縁部にそれぞれＶ字状の溝が形成されていてもよい。
上記各実施例において、各クランプは支持部材によって上記ベースに回動可能に取り付けられ、上記支持部材はＶ字状の切欠きが側面に形成された支柱と、この切欠きと対向するように配置されたばね部材とによって構成されており、各クランプは、その側面に突設された軸が上記切欠きとばね部材とによって挟持されることにより、回動可能に上記ベースに軸支されている。
上記構成によれば、試料キャリアの位置決め、固定動作が試料キャリアの自重によって動作する少なくとも１組のクランプによって実行されるから、先行技術のように、試料キャリアを試料キャリア固定機構の所定の位置に固定するための例えばモータ等の駆動機構を使用する必要がなく、極めて簡易な構造にて試料キャリアをその自重によって試料キャリア固定機構に正確に位置決めし、固定することができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明の好ましい実施例について図１〜図８を参照して詳細に説明する。しかしながら、この発明は多くの異なる形態で実施可能であるから、以下に述べる実施例にこの発明が限定されると解釈するべきではない。後述の実施例は、以下の開示が十分で、完全なものであり、この発明の範囲をこの分野の技術者に十分に知らせるために提供されるものである。
まず、図１〜図５を参照してこの発明の好ましい第１の実施例について詳細に説明する。
図１はこの発明による試料キャリア固定機構の第１の実施例を示し、図１Ａは試料キャリア固定機構の平面図、図１Ｂは図１Ａの下側面図、図１Ｃは図１Ｂを一部分断面にすると共に拡大して示す概略の下側面図である。この第１の実施例においては、試料キャリア固定機構３８は、平面ほぼ長方形の板状のベース２１と、このベース２１上の長手方向（図１において左右方向）の両端部側に対向配置された一組のクランプ２２Ｒ及び２２Ｌとを具備する。
上記ベース２１にはその長手方向の一端部（図１において右側端部）より僅かに中央部よりの位置と他端部（図１において左側端部）の位置において、その長辺側の両側面（図１Ａにおいて上側及び下側側面）からそれぞれ外方へ僅かに突出する平面ほぼ長方形の凸部２３が一体に形成されている。上記ベース２１の一端部側に配置されるクランプ２２Ｒはベース２１の一端部から中央部方向に渡る位置に配置され、上記ベース２１の他端部側に配置されるクランプ２２Ｌはベース２１の他端部より僅かに中央部よりの位置から中央部方向に渡る位置に配置されている。この他端部側に配置されるクランプ２２Ｌの位置は両クランプ２２Ｒ及び２２Ｌによって位置決め、固定する試料キャリアの寸法（長さ）に依存して決められる。
上記一組のクランプ２２Ｒ及び２２Ｌは同一の形状及び構造を有するので、ベース２１の一端部側に配置される一方のクランプ２２Ｒについて図２を参照して詳細に説明する。なお、図２Ａはクランプ２２Ｒの平面図、図２Ｂは図２Ａの下側面図、図２Ｃは図２Ａの右側面図である。
クランプ２２Ｒは平面ほぼ長方形の板状部材であり、その長手方向（図２Ａにおいて上下方向、この実施例では幅方向）の両側面の対向する位置にそれぞれ、このクランプ２２Ｒを回動可能にベース２１に取り付けるための軸２４が取り付けられている。これら軸２４は両側面の中央位置よりも僅かに後端（図２Ａにおいて右端）側に取り付けられている。勿論、これは設計上の問題であるので、図示の位置に限定されるものではない。なお、クランプ２２Ｒの長手方向の長さはベース２１の幅方向の長さ（図１Ａにおいて上下方向の長さ）にほぼ等しく設定されている。この実施例ではベース２１の幅方向の長さは約４２ｍｍに設定されているので、クランプ２２Ｒの幅方向の長さはこのベース２１の幅方向の長さと同じ約４２ｍｍに設定されており、また、クランプ２２Ｒの前後方向（図２Ａにおいて左右方向）の長さは約２０ｍｍに設定されている。
クランプ２２Ｒの上面には、その後端部（他方のクランプ２２Ｌと対向しない側の端部、図２Ａにおいて右側端部）の中央部から前端部（他方のクランプ２２Ｌと対向する側の端部、図２Ａにおいて左側端部）側へかけて所定の距離だけ延在するキャリア固定部２５がクランプ２２Ｒの上面から僅かに上方へ突出した状態で形成されている。このキャリア固定部２５の先端部はＶ字状に尖っている。この実施例ではキャリア固定部２５は上記２つの軸２４を結ぶ直線（軸線）近傍の位置にまで延在している。即ち、キャリア固定部２５のＶ字状に形成された先端部の尖端が上記２つの軸２４を結ぶ軸線近傍の位置に達している。このキャリア固定部２５の周囲には僅かに凹んだほぼＵ字状の凹部２６が形成されている。従って、キャリア固定部２５はクランプ２２Ｒの上面から突出した部分の厚みとクランプ２２Ｒの上面から凹んだ部分の厚みとを加えた厚さを有することになる。
上記キャリア固定部２５は、後で明瞭にされるように、試料キャリアに形成されたＶ字状の溝と嵌合して試料キャリアを確実に所定の位置に固定するためのものであり、従って、その先端部は試料キャリアのＶ字状の溝とぴったりと嵌合する形状、この実施例では平面ほぼＶ字状の尖った形状に形成する必要がある。このため、キャリア固定部２５の周囲に上記Ｕ字状の凹部２６を形成し、キャリア固定部２５の内の少なくともクランプ２２Ｒの上面から突出する部分の周囲にバリ等の微細な突起物が残存しないように構成されている。その結果、少なくともクランプ２２Ｒの上面から突出するキャリア固定部２５の部分は精密な形状に形成することができ、よって、そのＶ字状の尖った先端部が試料キャリアのＶ字状の溝とぴったりと嵌合して試料キャリアを確実に所定の位置に位置決めし、固定することができる。
クランプ２２Ｒのキャリア固定部２５より前端部側の部分の上面は試料キャリアが搭載される搭載部２７となる。試料キャリアを傷つけないようにするため、この搭載部２７の先端部（従って、クランプ２２Ｒの前端部上面）は、図２Ｂに示すように、円弧状をなすように丸められている。さらに、クランプ２２Ｒの下面のほぼ中央部には、後端部側が僅かに凹んだ段部２８が形成されており、さらに、この段部２８からクランプ２２Ｒの後端部に向って上方へ傾斜するテーパー面２９が形成されている。
他方のクランプ２２Ｌも上記一方のクランプ２２Ｒと全く同じ形状及び構造を有するのでその説明を省略する。このような形状及び構造を有する一対のクランプ２２Ｒ及び２２Ｌは、図１から容易に理解できるように、一対の支持部材３１を介してベース２１に回動可能に取り付けられる。
各支持部材３１は、この実施例では、上部にほぼ直角をなす段部を備えた支柱３２と、クランク状に折り曲げられた板ばね３３とによって構成されている。段部から上方へ突出する支柱３２の軸支承部には、図１Ｃから明瞭なように、その段部側に面する垂直方向の壁面にＶ字状の溝３５が形成されている。このＶ字状の溝３５はその間口及び深さが関連するクランプ２２Ｌ又は２２Ｒの軸２４のほぼ半体程度を受け入れる寸法に設定されている。よって、図１Ｃから容易に理解できるように、関連するクランプ２２Ｌの軸２４はＶ字状の溝３５の両壁面とそれらのほぼ中央部近傍においてそれぞれ線接触する。
各支柱３２は段部側とは反対側の垂直方向の壁面をベース２１に形成された凸部２３の側面に当接させた状態でベース２１の側面に、適当な固定手段で取り付ける。この実施例では固定用のネジ３４によって支柱３２をベース２１の側面に取り付けたが、固定手段はネジに限定されるものではない。各支柱３２は非常に寸法の小さい部材であるから、支柱３２の回動を防止するために２本のネジを使用して支柱３２をベース２１の側面に固定することは困難である。このため、ベース２１に４つの凸部２３を一体に形成し、各凸部２３の一方の側面に関連する支柱の垂直方向の壁面を当接させることによって、各支柱の回動を防止すると共に各支柱３２を垂直方向に正確に位置決めし、１本のネジにて各支柱３２をベース側面に確実に固定できるようにしたのである。
クランク状に折り曲げられた板ばね３３は、図１Ｃに明瞭に示されているように、支柱３２のほぼ直角をなす段部側に沿って配置される。具体的には、板ばね３３は、その中央部分が水平方向に配置され、この中央部分からほぼ直角に折り曲げられた第１の延長部が上方へ延在して支柱３２の軸支承部のＶ字状の溝３５と対向するように、かつ中央部分からほぼ直角に折り曲げられた第２の延長部が支柱３２の段部より下の垂直方向の壁面に沿って垂下するように、配置される。この実施例では板ばね３３は、支柱３２の段部より下の垂直方向の壁面に沿って垂下する第２の延長部が支柱３２の側面に、例えばネジ止め（鎖線にて示す）されることによって、支柱３２に固定されている。
かくして、一対のクランプ２２Ｒ及び２２Ｌは、それらの軸２４が板ばね３３の弾性力により関連する支柱３２の軸支承部のＶ字状の溝３５内に押圧されることによって、ベース２１に回動可能に取り付けられることになる。
上述したように、一対のクランプ２２Ｒ及び２２Ｌの軸２４はその径が非常に小さいため、軸２４を回動自在に支承するベアリングは入手困難である。このため、この実施例では、Ｖ字状の溝３５の２つの壁面と板ばね３３の第１の延長部とによってクランプ２２Ｒ、２２Ｌの軸２４をほぼ３点で支承し、ベアリングと同等の滑らかさでクランプ２２Ｒ、２２Ｌの軸２４を回動可能に軸支できるように構成したのである。勿論、クランプ２２Ｒ、２２Ｌの軸２４を回動可能に支承する手段は図示の例に限定されるものではない。
一対のクランプ２２Ｒ及び２２Ｌをベース２１に回動可能に軸支する際に、これらクランプ２２Ｒ及び２２Ｌはそれらの固定部２５のＶ字状の先端部が互いに対向するように取り付けられる。また、試料キャリアを搭載しないときには、図１Ｂ及び１Ｃに示すように、一対のクランプ２２Ｒ及び２２Ｌの前端側がそれぞれ所定の角度だけ持ち上がった位置に保持されるようにするため、各クランプ２２Ｒ、２２Ｌには常時弾性力が付与されている。
この実施例では、図１Ｃに示すように、各クランプ２２Ｒ、２２Ｌが配置されるベース２１の領域のほぼ中央部に平面ほぼ長方形の凹部３７を形成し、各クランプ２２Ｒ、２２Ｌの前端部側の下面とベース２１の凹部３７との間にそれぞればね部材３６を取り付ける。このばね部材３６としてこの実施例では板ばねが使用され、その一端側を各クランプ２２Ｒ、２２Ｌの前端部側の下面に、例えばネジ止め（鎖線にて示す）によって固定し、その中間部分を図示するようにほぼ１８０度湾曲させてベース２１の凹部３７の垂直方向の壁面に接触させ、その他端側をこの凹部３７の底面に接触させた状態に配置する。従って、板ばね３６の後端側は固定されない。
このように構成すると、一組のクランプ２２Ｒ及び２２Ｌはばね部材３６の弾性力によってそれらのテーパー面２９が図１Ｃに示すようにベース２１の上面に当接した状態となるまでそれらの前端部側が上方へ回動する。その結果、一組のクランプ２２Ｒ及び２２Ｌはそれらの固定部２５が斜め上方を向いた状態で停止している。
上記構成の試料キャリア固定機構３８は、例えば図９に示した測定装置に使用される場合には、測定台１６上の所定の位置に固定され、搬入される試料キャリア１１を一組のクランプ２２Ｒ及び２２Ｌの固定部２５によって位置決めし、かつ固定する。試料キャリア固定機構３８は、例えば図１Ａに示すようにベース２１の４個所に形成した座繰り穴３９を通じて固定用のねじを用いて測定台１６の所定の位置に固定することができる。
図３は上記構成の試料キャリア固定機構３８によって位置決め、固定される試料キャリアの一例を示し、図３Ａは試料キャリアの平面図、図３Ｂは図３Ａの下側面図である。図示の試料キャリア４１は一辺が１２５ｍｍ程度の平面ほぼ正方形の板状部材であり、その厚さは１２ｍｍ程度である。この試料キャリア４１の対向する一方の２辺の各中央部には、一組のクランプ２２Ｒ及び２２Ｌの固定部２５のＶ字状をなす先端部とぴったりと係合するＶ字状の溝４２が形成されている。従って、この試料キャリア４１を位置決め、固定する一組のクランプ２２Ｒ、２２Ｌは、それらの固定部２５のＶ字状をなす先端部が試料キャリア４１の対向する一対のＶ字状の溝４２とぴったりと嵌合するように、ベース２１上に取り付けられる。この例では、一組のクランプ２２Ｒ及び２２Ｌの固定部２５の尖端間の間隔が１２５ｍｍから試料キャリア４１の一対のＶ字状の溝４２の深さにほぼ等しい長さだけ差し引いた長さになるように、これらクランプ２２Ｒ、２２Ｌはベース２１上に取り付けられることになる。
次に、上記構成の試料キャリア固定機構３８を、例えば図９に示した測定装置の測定台１６上に固定した場合の動作について、図４を参照して説明する。
まず、真空チャンバ内において、図４Ａに示すように、例えばロボット等により水平方向から搬送されてきた試料キャリア４１（図４においては試料キャリア４１上に搭載される試料は図示されていない）は試料キャリア固定機構３８の上部の所定の位置にてその水平方向の搬送が停止される。
次に、図４Ｂに示すように、試料キャリア４１は降下され、試料キャリア固定機構３８に受け渡される。上述したように、ばね部材（板ばね）３６の弾性力により両クランプ２２Ｒ及び２２Ｌはそれらの前端部が上方へ回動した位置にバイアスされているから、降下する試料キャリア４１の下面は、図４Ｂの右側に拡大して示すように、両クランプ２２Ｒ及び２２Ｌの搭載部２７の先端部側のＲの付けられた上面に、まず、接触する。
板ばね３６の弾性力は、試料キャリア４１が存在しないときには、両クランプ２２Ｒ及び２２Ｌのテーパー面２９（図２Ｂ参照）がベース２１の上面に当接した状態に保持するのに十分なバイアス力を有するが、試料キャリア４１が受け渡されると、この試料キャリア４１の重みによって両クランプ２２Ｒ及び２２Ｌが水平方向の位置に回動する程度のバイアス力に設定されている。従って、試料キャリア４１が両クランプ２２Ｒ及び２２Ｌの搭載部２７の先端部側のＲの付けられた上面に接触した後、さらに自重によって降下すると、図４Ｂの右側の拡大図に点線の矢印で示すように、両クランプ２２Ｒ及び２２Ｌはそれらの前端部が板ばね３６の弾性力に抗して下方へと回動し、図４Ｃに示すように、両クランプ２２Ｒ及び２２Ｌの前端部側の下面がベース２１の上面に接触した水平方向位置においてその回動を停止する。この両クランプ２２Ｒ及び２２Ｌの回動により、それらの固定部２５も水平方向位置へと回動するから、それらのＶ字状の先端部が、図４Ｃの右側に拡大して示すように、試料キャリア４１のＶ字状の溝４２にそれぞれ嵌合し、両固定部２５の先端部にて試料キャリア４１を挟持することになる。
両固定部２５の先端部は試料キャリア４１の対応するＶ字状の溝４２にぴったりと嵌合するように精密にＶ字状に形成されているから、試料キャリア４１の対向する一対のＶ字状の溝４２に両クランプ２２Ｒ及び２２Ｌの対応する固定部２５のＶ字状の先端部の尖端が嵌入し、両クランプ２２Ｒ及び２２Ｌの回動に伴なって両固定部２５のＶ字状の先端部の尖端が溝４２の奥へと入り込むことによって試料キャリア４１は位置が調整され、さらに、両固定部２５のＶ字状の先端部が、図４Ｃの右側の拡大図に示すように、溝４２にぴったりと嵌合することによって試料キャリア４１は最終的に位置決め、固定されることになる。図５は試料キャリア４１が両クランプ２２Ｒ及び２２Ｌの固定部２５のＶ字状の先端部にて挟持、位置決めされ、試料キャリア固定機構３８に確実に固定された状態を示す平面図である。
このように、上記構成の試料キャリア固定機構３８によれば、試料キャリア４１が試料キャリア固定機構３８の両クランプ２２Ｒ及び２２Ｌの搭載部２７に受け渡される際に多少の位置ずれがあっても、両クランプ２２の固定部２５のＶ字状の先端部の尖端が試料キャリア４１のＶ字状の溝４２内に嵌入する範囲内の位置ずれであれば、試料キャリア４１は両クランプ２２の固定部２５のＶ字状の先端部によってその位置が調整され、最終的に両固定部２５のＶ字状の先端部が溝４２にぴったりと嵌合することによって試料キャリア４１は所定の位置に位置決め、固定されることになる。その上、この試料キャリア４１の位置決め、固定動作が試料キャリア４１の自重によって実行されるという特徴がある。
以上の説明で明白なように、上記第１の実施例によれば、試料キャリア４１の位置決め、固定動作は試料キャリア４１の自重によって動作する一組のクランプによって実行されるから、先行技術のように、試料キャリア４１を試料キャリア固定機構３８の所定の位置に固定するための例えばモータ等の駆動機構を使用する必要がなく、極めて簡易な構造にて試料キャリア４１をその自重によって試料キャリア固定機構３８に正確に位置決めし、固定することができる。
従って、例えば電子ビームを使用して試料の長さや厚みの測定、試料の外観検査等を行なう測定装置の真空チャンバ内において試料キャリアを固定する際に、上記構成の試料キャリア固定機構３８を使用すれば、この試料キャリア固定機構３８を駆動する駆動機構を真空チャンバ内に配設する必要がないから、先行技術において生じた（１）真空チャンバが大きくなる、（２）駆動機構のモータ等の存在によって真空チャンバ内の磁場が変化する、（３）真空チャンバ内が汚染され易い、（４）駆動機構の保守が必要であり、かつ寿命があるといった問題を全て解消することができる。
また、上記試料キャリア固定機構３８は、試料キャリア４１が正方形、長方形以外の円形、楕円形等の形状であってもその位置決め、固定を確実に行なうことができるという利点がある。
さらに、上記第１の実施例では回動するクランプ２２Ｒ、２２Ｌの軸２４に対する軸受を、Ｖ字状の溝３５とクランク状に折り曲げられた板ばね３３とによって構成しているから、構造が非常に簡易となり、かつ安価に製造できるという利点がある。さらに、軸２４の取り付けも単に上部から嵌め込むだけでよいため、組み立て作業も簡単となり、作業性が向上するという利点がある。
上記第１の実施例では、平面ほぼ長方形の板状のベース２１上の長手方向の両端部側に対向配置された一組のクランプ２２Ｒ及び２２Ｌによって試料キャリア４１をその自重を利用して狭持することにより、試料キャリア４１を試料キャリア固定機構３８の所定の位置に位置決めし、固定するように構成したが、平面ほぼ正方形の板状のベース上に上記構成のクランプを２組、それぞれ対向配置し、試料キャリアの各側面に上記Ｖ字状の溝をそれぞれ形成して、２組のクランプ、又は４つのクランプによって試料キャリアを狭持し、試料キャリアを試料キャリア固定機構３８の所定の位置により一層確実に位置決め、固定するように構成してもよい。この場合には４つのクランプによって試料キャリアをより強固に挟持することができるので、試料キャリアをより一層確実に位置決め、固定することができる。
次に、対向配置された２組のクランプ、又は４つのクランプによって試料キャリアを狭持し、試料キャリアを試料キャリア固定機構３８の所定の位置により一層確実に位置決めし、固定するように構成したこの発明の他の実施例について図６乃至図８を参照して説明する。
図６はこの発明による試料キャリア固定機構の第２の実施例を示し、図６Ａは試料キャリア固定機構の概略の平面図、図６Ｂは図６Ａに示す試料キャリア固定機構に試料キャリアが受け渡された状態を示す概略の側面図、図６Ｃは試料キャリアが図６Ａに示した試料キャリア固定機構に位置決め、固定された状態を示す平面図である。図６Ａに示すように、この第２の実施例においては、試料キャリア固定機構３８は、平面ほぼ正方形の板状のベース５１と、このベース５１上の４つの側縁のそれぞれ中央部に対向配置された２組のクランプ５２Ｒ、５２Ｌ及び５２Ｔ、５２Ｂとを具備する。
これら４つのクランプ５２Ｒ、５２Ｌ、５２Ｔ、５２Ｂは同一の形状及び構造を有するので、代表例としてベース５１上の右側縁の中央部に配置されるクランプ５２Ｒについて簡単に説明する。
このクランプ５２Ｒは平面ほぼ長方形の板状部材であり、その幅方向（図６Ａにおいて上下方向）の両側面の対向する位置にそれぞれ、このクランプ５２Ｒを回動可能にベース５１に取り付けるための軸５４（図６Ａには図示せず）が取り付けられている。また、クランプ５２Ｒの後端部（図６において右側端部）には幅方向（図において上下方向）の全面から直立するほぼ長方体状の突出部５５が一体に形成されており、この突出部５５の前側の垂直壁面が試料キャリアの対応する側面と当接して試料キャリアを正確に位置決め、固定するように機能する。従って、クランプ５２Ｒの突出部５５より前端部側の上面は試料キャリアが搭載される搭載部５７となるので、その先端部は、上記第１の実施例と同様に、円弧状をなすように丸められており、受け渡される試料キャリアを傷つけないように構成されている。また、図示しないが、クランプ５２Ｒの下面には、上記第１の実施例と同様に、段部及びテーパー面が形成されている。
他のクランプ５２Ｌ、５２Ｔ、５２Ｂも上記クランプ５２Ｒと全く同じ形状及び構造を有するのでその説明を省略する。このような形状及び構造を有する２対のクランプ５２Ｒ、５２Ｌ及び５２Ｔ、５２Ｂはベース５１上の４つの側縁のそれぞれ中央部に回動可能に取り付けられる。
なお、各クランプを回動可能にベース５１に取り付けるためのクランプ支持手段、各クランプを板ばね等の弾性部材によって、常時はその前端部が所定の角度上方へ回動した位置に保持するための手段等は、既に記載した上記第１の実施例において使用された手段と同様のものが使用できるので、図６には示さず、また、その説明を省略する。
上記構成の２組のクランプ５２Ｒ、５２Ｌ及び５２Ｔ、５２Ｂは、図６Ｂに示すように、図示しない弾性部材の弾性力によってそれらの前端部側が所定の角度だけ上方へ回動した位置で停止している。即ち、２組のクランプ５２Ｒ、５２Ｌ及び５２Ｔ、５２Ｂはそれらのテーパー面がベース５１の上面に当接することによって、かつ弾性部材の弾性力によって、前端部が斜め上方を向いた状態で停止している。なお、図面を簡単にするために、図６Ｂには下側のクランプ５２Ｂを図示しない。従って、このクランプ５２Ｂと重なる上側のクランプ５２Ｔも図示しない。
かくして、例えばロボット等により水平方向から搬送されてきた試料キャリア４１が試料キャリア固定機構３８の上部の所定の位置にて停止し、次に、試料キャリア４１が降下されて試料キャリア固定機構３８に受け渡されると、試料キャリア４１の下面が、図６Ｂに示すように、４つのクランプ（５２Ｒ及び５２Ｌのみを図示する）の搭載部５７の先端部側のＲの付けられた上面に接触する。
試料キャリア４１が４つのクランプの搭載部５７の先端部側のＲの付けられた上面に接触した後、さらに自重によって降下すると、各クランプはそれらの前端部が弾性部材の弾性力に抗して下方へと回動し、４つのクランプの前端部側の下面がベース５１の上面に接触した水平方向位置においてその回動を停止する。この４つのクランプの回動により、それらの突出部５５も水平方向位置へと回動するから、それらの前側の垂直壁面が試料キャリア４１の対応する側面にそれぞれ当接し、図６Ｃに示すように４つの突出部５５の垂直壁面にて試料キャリア４１を挟持することになる。
このように、上記構成の試料キャリア固定機構３８によれば、試料キャリア４１が試料キャリア固定機構３８の４つのクランプ５２Ｒ、５２Ｌ、５２Ｔ、５２Ｂの搭載部５７に受け渡される際に多少の位置ずれがあっても、試料キャリア４１は４つのクランプの突出部５５の垂直壁面の回動よってその位置が調整され、最終的に４つのクランプの突出部５５の垂直壁面が試料キャリア４１の４つの側面にぴったりと当接することによって試料キャリア４１は所定の位置に正確に位置決め、固定されることになる。
以上の説明で明白なように、上記第２の実施例においては、試料キャリア４１の位置決め、固定動作は試料キャリア４１の自重によって動作する４つのクランプによって実行されるから、先行技術のように、試料キャリア４１を試料キャリア固定機構３８の所定の位置に固定するための例えばモータ等の駆動機構を使用する必要がなく、極めて簡易な構造にて試料キャリア４１をその自重によって試料キャリア固定機構３８に正確に位置決めし、固定することができる。さらに、上記第２の実施例においては、４つのクランプによって試料キャリアを挟持するから、試料キャリア４１の位置決め、固定が上記第１の実施例の場合よりも確実になる。その上、各クランプの突出部の前側に垂直な平面の壁面が形成されていればよいので、上記第１の実施例のように精密なＶ字状の突出部を形成する必要がない。従って、試料キャリアにもＶ字状の溝のような精密な嵌合凹部を形成する必要がないという利点もある。
図７はこの発明による試料キャリア固定機構の第３の実施例を示し、図７Ａは試料キャリア固定機構の概略の平面図、図７Ｂは図７Ａに示す試料キャリア固定機構に試料キャリアが受け渡された状態を示す概略の側面図、図７Ｃは試料キャリアが図７Ａに示した試料キャリア固定機構に位置決め、固定された状態を示す平面図である。図７Ａに示すように、この第３の実施例においては、試料キャリア固定機構３８は、平面ほぼ正方形の板状のベース５１と、このベース５１上の４つのほぼ直角をなす角部にそれぞれ配置された４つのクランプ６２ＲＴ、６２ＲＢ、６２ＬＴ、６２ＬＢとを具備する。クランプ６２ＲＴと６２ＬＢは一方の対角線方向に対向して配置され、クランプ６２ＬＴと６２ＲＢは他方の対角線方向に対向して配置されている。
これら４つのクランプ６２ＲＴ、６２ＲＢ、６２ＬＴ、６２ＬＢは同一の形状及び構造を有するので、代表例としてベース５１上の右上部の角部に配置されるクランプ６２ＲＴについて簡単に説明する。
このクランプ６２ＲＴは平面ほぼ正方形の板状部材であり、その１つの直角をなす角部がベース５１の直角をなす１つの角部に同じ向きに配置される。従って、クランプ６２ＲＴの各辺とベース５１の各辺は平行状態にある。クランプ６２ＲＴの上記１つの直角をなす角部を挟む２辺に沿って、クランプ６２ＲＴの上面から直立する平面ほぼ直角形状の突出部６５がクランプ６２ＲＴに一体に形成されている。また、この突出部６５の直角をなす外側の垂直壁面にはそれぞれこのクランプ６２ＲＴを回動可能にベース５１に取り付けるための軸６４が取り付けられている。これら軸６４は突出部６５の角部を含まないクランプ６２ＲＴの他の２つの対向する角部を結ぶ対角線と平行になるように取り付けられている。従って、これら軸６４を結ぶ線は、ベース５１のクランプ６２ＲＴが配置されていない他の２つの対向する角部を結ぶ対角線と平行になる。
上記クランプ６２ＲＴの突出部６５の直角をなす内側の垂直壁面は試料キャリアの対応する角部と当接して試料キャリアを正確に位置決め、固定するように機能する。従って、クランプ６２ＲＴの突出部６５が形成されていないほぼ正方形の上面は試料キャリアが搭載される搭載部６７となるので、クランプ６２ＲＴの突出部６５が形成された角部と対向する角部側（先端部側）の上面は、上記第１の実施例と同様に、円弧状をなすように丸められており、受け渡される試料キャリアを傷つけないように構成されている。また、図示しないが、クランプ６２ＲＴの下面には、上記第１の実施例と同様に、段部及びテーパー面が形成されている。
他のクランプ６２ＲＢ、６２ＬＴ、６２ＬＢも上記クランプ６２ＲＴと全く同じ形状及び構造を有するのでその説明を省略する。このような形状及び構造を有する４つのクランプ６２ＲＴ、６２ＲＢ、６２ＬＴ、６２ＬＢはベース５１上の４つの角部にそれぞれ回動可能に取り付けられる。
なお、各クランプを回動可能にベース５１に取り付けるためのクランプ支持手段、各クランプを板ばね等の弾性部材によって、常時はその先端部が所定の角度上方へ回動した位置に保持するための手段等は、既に記載した上記第１の実施例において使用された手段と同様のものが使用できるので、図７には示さず、また、その説明を省略する。
上記構成の４つのクランプ６２ＲＴ、６２ＲＢ、６２ＬＴ、６２ＬＢは、図７Ｂに示すように、図示しない弾性部材の弾性力によってそれらの先端部が所定の角度だけ上方へ回動した位置で停止している。即ち、４つのクランプ６２ＲＴ、６２ＲＢ、６２ＬＴ、６２ＬＢはそれらのテーパー面がベース５１の上面に当接することによって、かつ弾性部材の弾性力によって、それらの先端部が斜め上方を向いた状態で停止している。なお、図７Ｂは図７Ａをクランプ６２ＲＢ及び６２ＬＴを結ぶ対角線方向に見た概略の側面図であり、かつクランプ６２ＲＴは断面にて示されている。また、図面を簡単にするために、図７Ｂには右下側のクランプ６２ＲＢ、及びこのクランプ６２ＲＢと重なる左上側のクランプ６２ＬＴを図示しない。
かくして、例えばロボット等により水平方向から搬送されてきた試料キャリア４１が試料キャリア固定機構３８の上部の所定の位置にて停止し、次に、試料キャリア４１が降下されて試料キャリア固定機構３８に受け渡されると、試料キャリア４１の下面が、図７Ｂに示すように、４つのクランプ（クランプ６２ＲＢ及び６２ＬＴは図示せず）の搭載部６７の先端部側のＲの付けられた上面に接触する。
試料キャリア４１が４つのクランプの搭載部６７の先端部側のＲの付けられた上面に接触した後、さらに自重によって降下すると、各クランプはそれらの先端部が弾性部材の弾性力に抗して下方へと回動し、４つのクランプの先端部側の下面がベース５１の上面に接触した水平方向位置においてその回動を停止する。この４つのクランプの回動により、それらの突出部６５も水平方向位置へと回動するから、それらの前側の直角をなす垂直壁面が試料キャリア４１の対応する直角をなす角部にそれぞれ当接し、図７Ｃに示すように４つの突出部６５の直角をなす垂直壁面にて試料キャリア４１を強固に挟持することになる。
このように、上記構成の試料キャリア固定機構３８によれば、試料キャリア４１が試料キャリア固定機構３８の４つのクランプ６２ＲＴ、６２ＲＢ、６２ＬＴ、６２ＬＢの搭載部６７に受け渡される際に多少の位置ずれがあっても、試料キャリア４１は４つのクランプの突出部６５の直角をなす垂直壁面の回動よってその位置が調整され、最終的に４つのクランプの突出部６５の直角をなす垂直壁面が試料キャリア４１の４つの角部にぴったりと当接することによって試料キャリア４１は所定の位置に正確に位置決め、固定されることになる。
以上の説明で明白なように、上記第３の実施例においても、試料キャリア４１の位置決め、固定動作は試料キャリア４１の自重によって動作する４つのクランプによって実行されるから、先行技術のように、試料キャリア４１を試料キャリア固定機構３８の所定の位置に固定するための例えばモータ等の駆動機構を使用する必要がなく、極めて簡易な構造にて試料キャリア４１をその自重によって試料キャリア固定機構３８に正確に位置決めし、固定することができる。さらに、上記第３の実施例においては、４つのクランプの直角をなす突出部によって試料キャリアの直角をなす４つの角部を挟持するから、試料キャリア４１の位置決め、固定が上記第１の実施例の場合よりも一層確実になる。その上、各クランプの突出部によって試料キャリアの４つの角部を挟持するから、試料キャリアにＶ字状の溝のような精密な嵌合凹部を形成する必要がないという利点もある。
図８はこの発明による試料キャリア固定機構の第４の実施例を示し、図８Ａは試料キャリア固定機構の概略の平面図、図８Ｂは図８Ａに示す試料キャリア固定機構に試料キャリアが受け渡された状態を示す概略の側面図、図８Ｃは試料キャリアが図８Ａに示した試料キャリア固定機構に位置決め、固定された状態を示す平面図である。図８Ａに示すように、この第４の実施例においては、試料キャリア固定機構３８は、平面ほぼ正方形の板状のベース５１と、このベース５１上の４つの側縁のそれぞれ中央部に対向配置された２組のクランプ７２Ｒ、７２Ｌ及び７２Ｔ、７２Ｂとを具備する。
これら４つのクランプ７２Ｒ、７２Ｌ、７２Ｔ、７２Ｂは同一の形状及び構造を有するので、代表例としてベース５１上の右側縁の中央部に配置されるクランプ７２Ｒについて簡単に説明する。
このクランプ７２Ｒは平面ほぼ長方形の板状部材であり、その幅方向（図８Ａにおいて上下方向）の両側面の対向する位置にそれぞれ、このクランプ７２Ｒを回動可能にベース５１に取り付けるための軸７４（図８Ａには図示せず）が取り付けられている。また、クランプ７２Ｒの後端部（図８において右側端部）にはその上面から直立するほぼ円柱状の突出部７５が一体に形成されており、この円柱状の突出部７５が試料キャリアの対応する側面に形成された、例えばＶ字状の溝内に嵌合して試料キャリアを正確に位置決め、固定するように機能する。従って、クランプ７２Ｒの突出部７５より前端部側の上面は試料キャリアが搭載される搭載部７７となるので、その先端部は、上記第１の実施例と同様に、円弧状をなすように丸められており、受け渡される試料キャリアを傷つけないように構成されている。また、図示しないが、クランプ７２Ｒの下面には、上記第１の実施例と同様に、段部及びテーパー面が形成されている。
他のクランプ７２Ｌ、７２Ｔ、７２Ｂも上記クランプ７２Ｒと全く同じ形状及び構造を有するのでその説明を省略する。このような形状及び構造を有する２対のクランプ７２Ｒ、７２Ｌ及び７２Ｔ、７２Ｂはベース５１上の４つの側縁のそれぞれ中央部に回動可能に取り付けられる。
なお、各クランプを回動可能にベース５１に取り付けるためのクランプ支持手段、各クランプを板ばね等の弾性部材によって、常時はその前端部が所定の角度上方へ回動した位置に保持するための手段等は、既に記載した上記第１の実施例において使用された手段と同様のものが使用できるので、図８には示さず、また、その説明を省略する。
上記構成の２組のクランプ７２Ｒ、７２Ｌ及び７２Ｔ、７２Ｂは、図８Ｂに示すように、図示しない弾性部材の弾性力によってそれらの前端部側が所定の角度だけ上方へ回動した位置で停止している。即ち、２組のクランプ７２Ｒ、７２Ｌ及び７２Ｔ、７２Ｂはそれらのテーパー面がベース５１の上面に当接することによって、かつ弾性部材の弾性力によって、前端部が斜め上方を向いた状態で停止している。なお、図８Ｂでは試料キャリアの一部分を断面にし、そのＶ字状の溝４２に円柱状の突出部７５が嵌入する様子を示す。また、図面を簡単にするために、図８Ｂには下側のクランプ７２Ｂを図示しない。従って、このクランプ７２Ｂと重なる上側のクランプ７２Ｔも図示しない。
かくして、例えばロボット等により水平方向から搬送されてきた試料キャリア４１が試料キャリア固定機構３８の上部の所定の位置にて停止し、次に、試料キャリア４１が降下されて試料キャリア固定機構３８に受け渡されると、試料キャリア４１の下面が、図８Ｂに示すように、４つのクランプ（７２Ｒ及び７２Ｌのみを図示する）の搭載部７７の先端部側のＲの付けられた上面に接触する。この試料キャリア４１には図３Ａに示したようなＶ字状の溝４２が各辺の中央部に形成されている。なお、各クランプの円柱状の突出部７５はその前側のほぼ半体程度が試料キャリア４１のＶ字状の溝４２内に嵌合するようにその寸法が設定されている。
試料キャリア４１が４つのクランプの搭載部７７の先端部側のＲの付けられた上面に接触した後、さらに自重によって降下すると、各クランプはそれらの前端部が弾性部材の弾性力に抗して下方へと回動し、４つのクランプの前端部側の下面がベース５１の上面に接触した水平方向位置においてその回動を停止する。この４つのクランプの回動により、それらの突出部７５も水平方向位置へと回動するから、円柱の前側部分が試料キャリア４１の対応する側面の中央部に形成されたＶ字状の溝４２にそれぞれ嵌入し、図８Ｃに示すように、４つのクランプの円柱状の突出部７５にて試料キャリア４１を挟持することになる。
このように、上記構成の試料キャリア固定機構３８によれば、試料キャリア４１が試料キャリア固定機構３８の４つのクランプ７２Ｒ、７２Ｌ、７２Ｔ、７２Ｂの搭載部７７に受け渡される際に多少の位置ずれがあっても、試料キャリア４１は４つのクランプの円柱状の突出部７５の回動よってその位置が調整され、最終的に４つのクランプの突出部７５の円柱面が試料キャリア４１の対応する４つのＶ字状の溝４２の壁面にぴったりと当接することによって試料キャリア４１は所定の位置に正確に位置決め、固定されることになる。
以上の説明で明白なように、上記第４の実施例においても、試料キャリア４１の位置決め、固定動作は試料キャリア４１の自重によって動作する４つのクランプによって実行されるから、先行技術のように、試料キャリア４１を試料キャリア固定機構３８の所定の位置に固定するための例えばモータ等の駆動機構を使用する必要がなく、極めて簡易な構造にて試料キャリア４１をその自重によって試料キャリア固定機構３８に正確に位置決めし、固定することができる。さらに、上記第４の実施例においては、４つのクランプの円柱状の突出部７５によって試料キャリアを挟持するから、試料キャリア４１の位置決め、固定が上記第１の実施例の場合よりも一層確実になるだけでなく、試料キャリア４１が正方形、長方形以外の円形、楕円形等の形状であってもその位置決め、固定が確実に行なえるという利点がある。なお、突出部７５の形状は円柱形状に限定されるものではなく、例えば逆円錐台形状であってもよい。
上記第２乃至第４の実施例では４つのクランプを使用したが、これら実施例において対向する一組のクランプのみを使用しても、試料キャリア４１をその自重によって試料キャリア固定機構３８に位置決めし、固定することが可能である。特に、第３及び第４の実施例においては、対向する一組のクランプのみを使用して、上記第１の実施例と同等に、試料キャリア４１をその自重によって試料キャリア固定機構３８に正確に位置決めし、固定することができる。
なお、試料キャリア４１上には、例えば磁気ヘッドのウエハ、半導体ウエハ等のような種々の試料が戴置されるから、試料キャリアの形状、構造、寸法等は戴置される試料に応じて変化する。従って、試料キャリアの形状、構造、寸法等は図示の例に限定されない。
上述の説明で明白なように、この発明によれば、試料キャリアの位置決め、固定動作が試料キャリアの自重によって動作する少なくとも一組のクランプによって実行されるから、先行技術のように、試料キャリアを試料キャリア固定機構の所定の位置に固定するための例えばモータ等の駆動機構を使用する必要がなく、極めて簡易な構造にて試料キャリアをその自重によって試料キャリア固定機構に正確に位置決めし、固定することができるという利点がある。従って、例えば、電子ビームを使用して試料の長さ、厚さ、外観等を測定する、或いは検査する装置等のように、真空チャンバ内において、搬送されてくる試料キャリアを固定する場合に使用して非常に好適な試料キャリア固定機構を提供することができる。
以上、この発明を図示した好ましい実施例について記載したが、この発明の精神及び範囲から逸脱することなしに、上述した実施例に関して種々の変形、変更及び改良がなし得ることはこの分野の技術者には明らかであろう。従って、この発明は例示の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲によって定められるこの発明の範囲内に入る全てのそのような変形、変更及び改良をも包含するものであるということを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
図１Ａはこの発明による試料キャリア固定機構の第１の実施例を示す平面図、図１Ｂは図１Ａの下側面図、図１Ｃは図１Ｂを一部分断面にすると共に拡大して示す概略の下側面図である。
図２Ａは図１に示した試料キャリア固定機構の一方のクランプの平面図、図２Ｂは図２Ａの下側面図、図２Ｃは図２Ａの右側面図である。
図３Ａは図１に示した試料キャリア固定機構に固定される試料キャリアの一例を示す平面図、図３Ｂは図３Ａの下側面図である。
図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃは図１に示した試料キャリア固定機構の動作を説明するための概略側面図である。
図５は図３に示した試料キャリアが図１に示した試料キャリア固定機構に固定された状態を示す平面図である。
図６Ａはこの発明による試料キャリア固定機構の第２の実施例を示す概略の平面図、図６Ｂは図６Ａに示す試料キャリア固定機構に試料キャリアが受け渡された状態を示す概略の側面図、図６Ｃは試料キャリアが図６Ａに示した試料キャリア固定機構に固定された状態を示す概略の平面図である。
図７Ａはこの発明による試料キャリア固定機構の第３の実施例を示す概略の平面図、図７Ｂは図７Ａに示す試料キャリア固定機構に試料キャリアが受け渡された状態を示す概略の側面図、図７Ｃは試料キャリアが図７Ａに示した試料キャリア固定機構に固定された状態を示す概略の平面図である。
図８Ａはこの発明による試料キャリア固定機構の第４の実施例を示す概略の平面図、図８Ｂは図８Ａに示す試料キャリア固定機構に試料キャリアが受け渡された状態を示す概略の側面図、図８Ｃは試料キャリアが図８Ａに示した試料キャリア固定機構に固定された状態を示す概略の平面図である。
図９は電子ビームを使用する測定装置の一例の概略の構成を示す図である。
【図１Ａ】
2002050863.tif 000003
【図１Ｂ】
2002050863.tif 000004
【図１Ｃ】
2002050863.tif 000005
【図２Ａ】
2002050863.tif 000006
【図２Ｂ】
2002050863.tif 000007
【図２Ｃ】
2002050863.tif 000008
【図３Ａ】
2002050863.tif 000009
【図３Ｂ】
2002050863.tif 000010
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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