DD158974A2 - DOUBLE SCHLEUSE FOR CORPUSKULAR RADIATORS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Doppelschleuse fuer Korpuskularstrahlgeraete, insbesondere fuer Rasterelektronenmikroskope und Elektronenstrahl-Belichtungsanlagen. Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Arbeitsproduktivitaet d. mit der erfindungsgemaessen Objektschleuse ausgeruesteten Geraete zu steigern. Zu diesem Zweck soll mit zwei Magazinen gearbeitet werden, wobei die Bearbeitungszeit fuer das erste Magazin mit der Zeit fuer die Temperierung, Evakuierung und Entgasung des zweiten Magazins parallel laufen soll. Zur Loesung der Aufgabe wird die Doppelschleuse nach der PS 143188 so ausgebildet, dass die beiden Vorkammern waagerecht gegenueberliegend mit der Hauptkammer verbunden sind, die innere Schleusenkammertuer Bestandteil eines waagerecht bewegbaren Schlittens ist, welcher auch zwei Lagerstellen fuer Magazine besitzt, und in der Hauptkammer ein vorzugsweise senkrecht zur Schlittenfahrrichtung programmiert verschiebbarer Fahrstuhl angebracht ist, der durch Oeffnungen im Schlittenboden hindurchgreift und die einzelnen Faecher der Magazine nacheinander in die vom Objektwechsler erreichbare Lage bringt.The invention relates to a double lock for Korpuskularstrahlgeraete, in particular for scanning electron microscopes and electron beam exposure systems. The aim of the invention is to increase the working productivity d. to increase equipped with the inventive object sluice devices. For this purpose, two magazines are to be used, whereby the processing time for the first magazine should run parallel with the time for the temperature control, evacuation and degassing of the second magazine. To solve the problem, the double lock PS 143188 is designed so that the two chambers are horizontally opposite lying with the main chamber, the inner lock chamber is part of a horizontally movable carriage, which also has two bearings for magazines, and in the main chamber preferably slidable elevator is mounted perpendicular to the carriage travel direction, which passes through openings in the carriage bottom and brings the individual subjects of the magazines successively in the achievable by the object changer position.
Description
Titel; Doppelschleuse für Korpuskularstrahlgeräte Title; Double lock for particle beam devices
Anwendungsgebiet der Erfindung: Field of application of the invention :
Die Erfindung "betrifft eine Doppelschieuse für Korpuskularstrahlgeräte, insbesondere für Basterelektronenmikroskope und Slektronenstrahl-Belichtungsanlagen zur Inspektion bzw* zur Bearbeitung von Objekten wie Halbleiterscheiben, Masken und Maskenträgem. Der Zeitaufwand für das Schleusen, Temperieren und Positionieren der Objekte muß bei diesen Geräten so klein wie möglich gehalten werden, um die dem hohen G-eräteaufwand adäquate hohe Arbeitsproduktivitat au erreichen.The invention relates to a double guard for particle beam devices, in particular for scanning electron microscopes and ultraviolet beam exposure systems for the inspection or processing of objects such as semiconductor wafers, masks and mask carriers The time required for the sluice, temperature control and positioning of the objects must be as small as possible with these devices be maintained in order to achieve the high labor productivity adequate to the high equipment cost.
Ih der Haupt pat ent anmeldung WP "Ityj/I^ .. ist eine Einrichtung zum Schleusen für Korpuskularstrahlgeräte beschrieben, die entweder eine einfache Magazinschleuse oder eine Doppelschleuse zur gleichzeitigen Aufnahme von zwei Objekten enthält.Ih the main pat ent registration WP "Ityj / I ^ .. is described a device for locks for corpuscular beam devices, which contains either a simple magazine lock or a double lock for the simultaneous recording of two objects.
Die Doppelschleuse besteht aus einem Mittelteil (Hauptkammer), welches über eine WechslerÖffnung vakuum diGht mit der Bearbeitungskammer verbunden ist sowie je einer oberen und unteren Vorkammer. Im Mittelteil wird ein Teller nach, oben und unten bewegt und dichtet durch vorgesehene Dicht elemente je-Y/eils in den Endstellungen die obere oder untere Tor— kammer ab. ÜTsex und. unter dem Teller befinden sich jeThe double lock consists of a middle section (main chamber), which is connected to the processing chamber via a changer opening vacuum diGht and one upper and one lower antechamber each. In the middle part of a plate is moved up, up and down and sealed by provided sealing elements je-Y / eils in the end positions of the upper or lower gate chamber from. ÜTsex and. under the plate are ever
2 15 8 832 15 8 83
eine Lagerstelle für die Objekthalt er. Jede Vorkammer besitzt eine Tür nach außen, durch die die Objekthalter von Hand eingesetzt oder entnommen werden. Dichtet der Teller die obere Vorkammer ab, so kann der Wechsler den Objekthalter unter dem Teller zur Bearbeitung überführen., während in der oberen Vorkammer nach Belüften und Öffnen der Tür das bereits bearbeitete Objekt gewechselt werden und nach dem Schließen der Tür. die Evakuierung der Vorkammer erfolgen kann.a depository for the object stop he. Each antechamber has a door to the outside through which the object holders are inserted or removed by hand. If the plate seals off the upper pre-chamber, the changer can transfer the object holder under the plate for processing, while in the upper pre-chamber after ventilating and opening the door the object already being processed is exchanged and after closing the door. the evacuation of the antechamber can take place.
NaG.ni der Bearbeitung des Objektes führt der Wechsler den Qbjekthalter auf die Lagerstelle unterhalb des Tellers zurück und es erfolgt ein analoger Arbeitszyklus. Diese Arbeitsweise bewirkt infolge des manuellen Y/echselns jedes einzelnen Objektes eine erhebliche Belastung des Operators.NaG.ni the processing of the object, the changer leads the Qbjekthalter back to the bearing point below the plate and there is an analog work cycle. This operation causes a significant burden on the operator due to the manual change of each object.
Um einen rollautomatischen Betrieb über längere Zeit zu gewährleisten, muß das Einsetzen eines gefüllten Magazins möglich sein. In der Hauptpatentanmeldung ist dafür eine Magazinschleuse angegeben, die das Einsetzen und Austauschen eines Magazines nur noch, in der oberen Vorkammer gestattet· Anstelle der unteren Vorkammer ist ein Topf angesetzt, der den tiefgefahrenen Teller aufnimmt, wenn die oberen Objekthalter aus dem Magazin in die Bearbeitungskammer transportiert werden.In order to ensure a roll-automatic operation for a long time, the insertion of a filled magazine must be possible. In the main patent application for a magazine lock is specified, which allows the insertion and replacement of a magazine only in the upper antechamber · Instead of the lower prechamber a pot is attached, which receives the retracted plate when the upper object holder from the magazine into the processing chamber be transported.
Bei dieser Variante kann die Evakuierungszeit für die neu beschickten Objekthalter in die Bearbeitungszeit eines Objektes gelegt werden, wenn, die Bearbeitung des letzten Objektes einer Beschickung erst nach dem Austausch in der oberen Vorkammer erfolgt. Eine Lagermöglichkeit muß bei der ITeube Schickung für den auf dem Kreuztisch liegenden Objekthalter frei bleiben.In this variant, the evacuation time for the newly loaded object holder can be placed in the processing time of an object, if, the processing of the last object of a feed takes place only after the replacement in the upper antechamber. A storage facility must remain free in the ITeube Schickung for lying on the cross table object holder.
25.FES.1980*8443.to25.FES.1980 * 8443.to
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Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Arbeitsproduktivität des mit der Doppelschleuse ausgerüsteten Korpuskularstrahlgerätes weiter zu steigern.. Zu diesem Zweok soll mit zwei Magazinen gearbeitet werden, wobei die Bearbeitungszeit für das erste Magazin mit der Zeit für die Temperierung, Evakuierung und Entgasung des zweiten Magazins parallel laufen soll.The object of the invention is to further increase the labor productivity of equipped with the double lock corpuscular beam device .. For this Zweok should work with two magazines, the processing time for the first magazine with the time for the temperature control, evacuation and degassing of the second magazine should run parallel.
Darlegung des Wesens der Erfindung: Explanation of the essence of the invention :
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Doppelschleuse nach dem Hauptpatent so zu ändern, daß der Einsatz von zwei Magazinen möglich ist· Zur Lösung der Aufgabe wird die Doppelschleuse als Magazin-Doppelschleuse folgendermaßen ausgebildet:The invention has for its object to change the double lock after the main patent so that the use of two magazines is possible · To solve the problem, the double lock is designed as a magazine double lock as follows:
- Die beiden Vorkammern, werden an der Hauptkammer waagerecht gegenüberliegend angebracht;- The two antechambers are mounted horizontally opposite each other on the main chamber;
- zum Transport der Magazine zwischen der Torkammer und der Hauptkammer wird die Hebevorrichtung nach Fig» 3 des Hauptpatentes zu. einem waagerecht bewegbaren Schlitten umgestaltet;- To transport the magazines between the gate chamber and the main chamber, the lifting device according to Fig »3 of the main patent to. transformed a horizontally movable carriage;
- in die Hauptkammer wird ein vorzugsweise senkrecht zur Schlittenfahrrichtung programmiert verschiebbarer Fahrstuhl eingeführt, der durch Öffnungen im Schlittenboden an den Lagerstellen für die Magazine hin— durchgreift und der an seinem oberen Ende einen Fahr— stuhlteller zur Aufnahme des in der Hauptkammer befindlichen Magazins trägt.- In the main chamber, a preferably programmed perpendicular to the carriage travel direction slidable elevator is introduced, which extends through openings in the carriage bottom at the bearing points for the magazines and carries at its upper end a Fahr- stuhlteller for receiving the located in the main chamber magazine.
Vorteilhaft ist es, die Wandungen der beiden Vorkammern an ein Temperiersystem anzuschließen. Sine für hoohge— naue Arbeiten - z,B· die Fertigung und Auswertung von Qriginalschablonen für die Fotolithographie- notwendige Temperierkammer mit den damit verbundenen Risiken hinsichtlich, der dort aufgeprägten. Temperatur und Staub bei der Übergabe aus der Temperierkammer zur Schleuse kann eingespart v/erden·It is advantageous to connect the walls of the two prechambers to a tempering system. Sine for high-precision work - z, B · The production and evaluation of original stencils for the photolithography- Required tempering chamber with the associated risks in terms of which there imprinted. Temperature and dust during the transfer from the temperature chamber to the lock can be saved.
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26.Ftß.1980*84431o26.Ftß.1980 * 84431o
- 4 - 215883- 4 - 215883
Ausführungsbeispiel: Exemplary embodiment :
Die Doppel-Magazinsohleuse besteht aus einer quaderförmigen Hauptkammer 1 , die über eine Wechsleröffnung 2 mit der Bearbeitungskammer 3 verbunden und an diese vakuumdicht angeflanscht ist, sowie aus zwei spiegelbildlich gleichen Torkammern 4 und 5 , die an den beiden der Seite der Bearbeitungskammer senkrecht benachbarten Hauptkammerflächen waagerecht gegenüberliegend vakuumdicht befestigt sind. Jede der Vorkammern, ist durch, eine vakuumabdichtbare und bequem zu bedienende Tür -z.B. die Torkammer 5' durch die Torkammertür 6 - zugänglich und über je eine ihrer lichten Weite entsprechende Öffnung mit der Hauptkammer verbunden.The double magazine soleuse consists of a cuboidal main chamber 1, which is connected via a changer opening 2 with the processing chamber 3 and flanged to this vacuum-tight, as well as two mirror images of the same Torkammern 4 and 5, at the two of the side of the processing chamber vertically adjacent main chamber surfaces horizontally are attached opposite vacuum-tight. Each of the antechambers is through, a vacuum-sealable and easy-to-use door -for example. the Torkammer 5 'through the Torkammertür 6 - accessible and connected via one of their clear width corresponding opening with the main chamber.
"-Dn Inneren des Volumens: Torkammer 4 -Hauptkammer 1 Torkammer 5 befindet sich ein waagerecht beweglicher Schlitten 7 , der zwischen zwei Endlagen so bewegt werden kann, daß entweder die Torkammer 4 oder die Torkammer 5 mit der Hauptkammer 1 und über die Wechsleröffnung 2 auch mit der Bearbeitungskammer vakuummäßig verbunden ist, wobei die jeweils andere Torkammer mit einer Dichtung 8, 9 abgetrennt ist und einen vom Gerätevakuum unabhängigen Druckzustand annehmen kann. Hier findet sich das Prinzip der Doppelschleuse der Haupt pat entanmeldung WP H 01 J/213 277 4Fig»3) wieder."Inside the volume: Torkammer 4 - main chamber 1 Torkammer 5 is a horizontally movable carriage 7, which can be moved between two end positions so that either the Torkammer 4 or the Torkammer 5 with the main chamber 1 and the changer opening 2 also is vacuum-connected to the processing chamber, wherein the respective other gate chamber is separated with a seal 8, 9 and can assume an independent of the device vacuum pressure state Here is the principle of the double lock of the main pat entanmeldung WP H 01 J / 213 277 4Fig »3 ) again.
Der genannte Schlitten ist gleichzeitig als Träger für zwei Magazine 10; 11 ausgebildet mit Aufnahmeführungen 12, 13 für die Magazine zu beiden Seiten des Schlittentellers 14 . In jedem Magazin befinden sich mit Abstand übereinandergestapelt eine an sich beliebige Zahl von Objekthaltern 15 , die jeweils ein Objekt 16 aufnehmen (in der. Zeichnung sind z.B. fünf Objekthalter pro Magazin dargestellt).The said carriage is at the same time as a carrier for two magazines 10; 11 formed with receiving guides 12, 13 for the magazines on both sides of the carriage plate 14th In each magazine are stacked at a distance of any number of object holders 15, each receiving an object 16 (in the drawing, for example, five object holders per magazine are shown).
- 5 - 2 15 8 8 3- 5 - 2 15 8 8 3
Die Lagerung jedes Magazins im Schlitten ist so ausgeführt, daß es nach oben frei bewegt und dann wieder auf den Schlitten abgesetzt werden kann. Durch eine Öffnung 17 bzw. 18 im Aufnahmeboden des Schlittens kann der Teller 19 eines senkrecht beweglichen Fahrstuhls 20 durchgreifen, das Magazin vom Schlitten in geeignete Höhen heben und wieder absetzen· Damit sind alle Bewegungsmöglichkeiten gegeben., um ein beliebiges Objekt eines der Magazine vor die Zugriff-Öffnung eines Wechslers zu bringen, wie er in der Hauptpatentanmeldung (Fig. 1 und 2) erläutert wird, der für den Transport der Objekthalter aus dem Magazin auf den Kreuztisch in der Bearbeitungskammer und zurück sorgt.The storage of each magazine in the carriage is designed so that it can move freely upwards and then placed back on the carriage. Through an opening 17 or 18 in the receiving base of the carriage, the plate 19 can pass through a vertically movable elevator 20, lift the magazine from the carriage to appropriate heights and set down again · This gives all movement possibilities., To any object of the magazine before the Access opening of a changer, as explained in the main patent application (Figures 1 and 2), which provides for the transport of the object holder from the magazine to the cross table in the processing chamber and back.
'Im allgemeinen werden die Objekte eines Magazins nacheinander abgearbeitet* Dieses befindet sich während der Bearbeitung ständig in der Hauptkammer 1 der Schleuse. In. dieser Zeit kann die in der abgetrennten Vorkammer befindliche Schlittenseite mit einem weiteren Magazin bestückt werden· Die für die Bearbeitung eines Magazins benötigte Zeit steht außerdem zur Verfügung, das zweite Magazin in der Vorkammer zunächst an Luft zu temperieren - die Anwesenheit von Luft verkürzt durch die Konvektion die Temperierzeit - und anschließend die Vorkammer zu evakuieren und die Objekte zu entgasen. Bei geeigneter Abstimmung der Zeiten und der Zahl der Objekthalter wird es möglich sein, sowohl die Temperierais auch die Evakuierzeit aus der durchschnittlichen Verlustzeit pro Objekt zwischen zwei Bearbeitungen zu eliminieren.'In general, the objects of a magazine are processed one after another * This is during processing constantly in the main chamber 1 of the lock. In. The time required for the processing of a magazine is also available to first temper the second magazine in the antechamber in air - the presence of air shortened by the convection the tempering time - and then to evacuate the antechamber and degas the objects. With proper matching of the times and the number of object holders, it will be possible to eliminate both the temperature control and the evacuation time from the average loss time per object between two processes.
Schlitten und Fahrstuhl können elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder manuiell angetrieben werden. Weil entweder der Schlitten oder der Fahrstuhl bewegt v/erden muß, aber nie beide gleichzeitig, ist eine gemeinsame Antriebsquelle denkbar.Sled and lift can be driven electrically, hydraulically, pneumatically or manually. Because either the carriage or the elevator must be moved, but never both at the same time, a common source of power is conceivable.
2S.FE8.198G*8443Io2S.FE8.198G * 8443Io
- 6 - 2 15 8 83- 6 - 2 15 8 83
Die "beiden Vorkammern werden über eine strömende Flüssigkeit temperiert, die aus Thermostaten gepumpt durch an den Gehäusewandungen anliegende Rohrschlange 21 geschickt wird· Die Zeichnung gibt folgenden Zustand wieder:The "two prechambers are tempered by a flowing liquid, which is pumped out of thermostats by snugly against the housing walls coil 21 · The drawing shows the following state:
- linkes Magazin in Torkammer 4 im Wartezustand zur Temperierung, Evakuierung und Entgasung- Left magazine in Torkammer 4 in the waiting state for temperature control, evacuation and degassing
- Magazin rechts in höchster Fahrstuhllage,- Magazine right in the highest position of the elevator,
unterster Ob jekthalter sitzt vor der Wechsler öffnung \ Der Arbeitszyklus der Doppel-Magazinschleuse läuft, vom Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Gerätes ausgehend, folgendermaßen ab:Bottom object holder is located in front of the changer opening \ The working cycle of the double magazine lock starts as follows, starting from the time the device is put into operation:
Der Schlitten 7 wird in die linke Endlage gefahren und damit die Torkammer 4 vom Gerätevakuum abgetrennt.The carriage 7 is moved to the left end position and thus the Torkammer 4 separated from the device vacuum.
Jetzt kann die Torkammer 4· belüftet, die Torkammertür geöffnet, das erste Magazin in die linke Aufnahmeführung des Schlittens bis zum Anschlag eingeschoben und die Tür wieder geschlossen werden. Nach ausreichende Temperierzeit und bei genügendem Torvakuum fährt der Schlitten zum rechten Anschlag, wodurch die Torkammer wie vorher die Torkammer 4 vom Gerätevakuum abgetrennt ist· Hier kann die Beschickung der rechten Aufnahmeführung mit einem zweiten Magazin in bereits beschriebener Weise erfolgen.The door chamber 4 can now be ventilated, the door of the door opened, the first magazine inserted into the left-hand receiving guide of the carriage as far as it will go, and the door closed again. After sufficient tempering and sufficient Torvakuum the carriage moves to the right stop, whereby the Torkammer as before the Torkammer 4 is separated from the vacuum device · Here, the loading of the right receiving guide with a second magazine in the manner already described can be done.
Währenddessen sitzt das erste Magazin in der Hauptkammer und wird bei η Objekthaltern in η verschiedene Höhenlagen vor die zur Bearbeitungskammer führende Wechsleröffnung gebracht. Der Objektwechsler holt den gewünschten Objekthalter aus dem Magazin ab und setzt lh nach der Bearbeitung wieder in das ursprüngliche Magazin fach ab· Erst dann darf der Fahrstuhl um eine Stufe höher (oder tiefer) fahren. Nach der Bearbeitung aller Objekte des ersten Magazins setzt der Fahrstuhl das Magazin wieder auf den Schlitten ab und fährt bis zumMeanwhile, the first magazine sits in the main chamber and is brought in η different levels in η object holders in front of the leading to the processing chamber changer opening. The object changer retrieves the desired object holder from the magazine and returns it to the original magazine compartment after processing. · Only then is the elevator allowed to move one step higher (or lower). After processing all the objects of the first magazine, the elevator puts the magazine back on the slide and moves to the end
— 7 _ ^ ) ν/ IJ U W- 7 _ ^) ν / IJ U W
unteren Anschlag 22 aus dem Bewegungsbereich des Schutt ent ellers. Fun kann der Schlitten wieder in die linke Endlage fahren, wobei einerseits das "bearbeitete Magazin in der Vorkammer gegen ein neues Magazin ausgewechselt werden kann, andererseits das inzwischen temperierte und entgaste Magazin in die Hauptkammer transportiert wirdbottom stop 22 from the range of movement of debrus ent ellers. Fun the carriage can drive back to the left end position, on the one hand, the "processed magazine can be replaced in the antechamber against a new magazine, on the other hand, the now tempered and degassed magazine is transported into the main chamber
Ton jetzt ab wiederholen sich die Vorgänge. Sound from now repeat the operations.
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