DE1058655B - Verfahren zur Materialbearbeitung mittels Ladungstraegerstrahl - Google Patents

Description

Die Hauptpatentanmeldung Z 6396 VIIId/21h betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Materialbearbeitung mittels Ladungsträgerstrahl. Gemäß der Lehre dieses Patentes wird ein Ladungsträgerstrahl verwendet, dessen Arbeitsquerschnitt kleiner ist als die Fläche der zu bearbeitenden Materi al stelle und der in vorherbestimmter Weise so über die zu bearbeitende Materialstelle bewegt wird, daß deren Fläche vollständig aus einer Vielzahl von bearbeiteten Flächenelementen zusammengesetzt wird, wobei zeitlich unmittelbar nacheinander bearbeitete Flächenelemente durch eine Strecke getrennt sind, die größer als der Durchmesser eines solchen Flächenelementes ist und über die der Strahl nicht oder nur sehr wenig auf das Material einwirkt.

Eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht aus der Kombination eines an sich bekannten Gerätes zur Materialbearbeitung mit Ladungsträgerstrahl mit einem Gerät zur digitalen Steuerung der Ablenkwerte für den Ladungsträgerstrahl und der Betriebswerte für das Strahlerzeugungssystem, bestehend aus einem Programmspeicher und den zugehörigen Entschlüßlern.

Bei der Ablenkung des Ladungsträgerstrahles mittels eines elektromagnetischen Ablenksystems ist damit zu rechnen, daß das Magnetmaterial des Ablenksystems eine gewisse Remanenz besitzt, so daß die Ablenkwirkung eines bestimmten, in dieses Ablenksystem geschickten Stromes von der bereits vorhandenen Vormagnetisierung des Kernmaterials mitbestimmt wird. Dadurch ergeben sich Schwierigkeiten in der Positionierung des Ladungsträgerstrahles, d.h., dieser Strahl erreicht infolge der vorhandenen Vormagnetisierung nicht die einem bestimmten Ablenkstromwert zugeordnete Auftreffstelle.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß bei Verwendung eines remanenzbehafteten Ablenksystems in den Programmspeicher des Gerätes zur digitalen Steuerung der Ablenkwerte Ablenkkommandos eingegeben werden, welche die durch den jeweils vorhergehenden Ablenkstromwert hervorgerufene Vormagnetisierung des Ablenksystems entweder direkt oder mittels eines das Ablenksystem auf einen definierten Wert der Remanenz steuernden Zwischenkommandos berücksichtigen. Dies ist bei Kenntnis des Hystereseverlaufs des verwendeten Magnetmaterials ohne weiteres möglich. Beispielsweise kann für jeden Ablenkwert eine Korrekturgröße festgelegt werden, die dem nachfolgenden Kommando- zu addieren bzw. von diesem abzuziehen; ist, um die vorhandene Vormagnetisierungzu berücksichtigen. Das zur Programmierung dienende Gerät wird dann vorteilhaft so ausgebildet, daß diese Korrekturgrößen bei der Fest-Verfahren zur Materialbearbeitung
mittels Ladungsträgerstrahl

Zusatz zur Patentanmeldung Z 6396 VIII d/21h. (Auslegesduift 1 053 691)

Anmelder:
Fa. Carl Zeiss, Heidenheim/Brenz

Dipl.-Phys. Karl Heinz Steigerwald, Heidenheim/Brenz, ist als Erfinder genannt worden

legung jedes Ablenkkommandos automatisch berücksichtigt werden.

Im allgemeinen wird man bei bei der Ablenkung eines Ladungsträgerstrahles über ein bestimmtes Arbeitsfeld die Größe des kleinsten Ablenkschrittes nach der geometrischen Form des Ladungsträgerstrahles, beispielsweise seinem Durchmesser, richten. So sollte z. B. bei einem Ladungsträgerstrahl durchmesser von 10 μ an der Arbeitsstelle der kleinste Ablenkschritt etwa 6 μ betragen. Dies bedeutet, daß die Ablenkströme so unterteilt sein müssen, daß es durch Vielfache der kleinsten Ablenkstromeinheit möglich ist, jeden Punkt eines rechtwinkligen Rasters zu erreichen, dessen Reihenabstand 6 μ beträgt.

Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß es nach der Lehre der Hauptpatentanmeldung vorteilhaft ist, die zwischen zeitlich unmittelbar nacheinander bearbeiteten Flächenelementen gelegenen Strecken möglichst groß machen. Dies bedeutet, daß aufeinanderfolgende Ablenkstromwerte sehr verschieden voneinander sind. Jeder einzelne Ablenkstromwert für sich läßt sich durch eine entsprechende Kombination von Stromwerten, beispielsweise nach dem Dualsystem, er- reichen.

Ist mit einer Remanenz des Magnetmaterials eines elektromagnetischen Ablenksystems zu rechnen, so ist es möglich, daß der Ladungsträgerstrahl infolge der vorhandenen Vormagnetisierung des Kernmaterials bei einem neu eingegebenen Kommando nicht an dem gewünschten Rasterpunkt auftrifft, sondern beispielsweise genau in der Mitte zwischen zwei benachbarten Rasterpunkten. Sind diese beiden Rasterpunkte, wie oben ausgeführt, 6 μ voneinander entfernt, so ist es

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Claims (2)

nicht möglich, den Ladungsträgerstrahl durch Eingahe weiterer Ablenkschritte auf den gewünschten Rasterpunkt zu steuern. Um eine ausreichend genaue Korrektur der Positionierung des Ladungsträgerstrahles herbeiführen zu können, ist es deshalb notwendig, anstatt der durch die geometrische Form des Ladungsträgerstrahles bestimmten Ablenkschritte entsprechend kleinere Ablenkschritte vorzusehen. Die Feinheit der Ablenkschritte und damit der Ablenkstromeinheit wird daher zweckmäßig durch die gewünschte Positionstoleranz bestimmt. Dabei wird vorzugsweise der kleinste Ablenkschritt entsprechend dem Durchmesser des die Positianstoleranz des Ladungsträgerstrahles festlegenden Kreises gewählt. Ist diese Positionstoleranz beispielsweise + 1 μ, so sollte der kleinste Ablenkschritt 2 μ betragen. Damit wird es möglich, in dem oben beschriebenen Beispiel, bei welchem der Ladungsträgerstrahl in einer Entfernung von 3 μ von dem gewünschten Raster- ao punkt auf trifft, den Ladungsträgerstrahl durch Eingabe weiterer zwei Ablenkschritte von je 2 μ innerhalb des Toleranzbereiches auf den gewünschten Rasterpunkt zu steuern. Patentansprüche:

1. Verfahren zur Materialbearbeitung mittels eines Ladungsträgerstrahles, dessen Arbeitsquerschnitt kleiner ist als die Fläche der zu bearbeitenden Materialstelle und dessen Bewegung über diese Materialstelle durch ein Gerät zur digitalen Programmsteuerung der einem Ablenksystem über zugeordnete Entschlüßler zugeführten Ablenkwerte bestimmt wird, nach Patentanmeldung Z 6396VIIId/2lh, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines remanenzbehafteten Ablenksystems in den Programmspeicher des Steuergerätes Ablenkkommandos eingegeben werden, welche die durch den jeweils vorhergehenden Ablenkstromwert hervorgerufene Vormagnetisierung des Ablenksystems bei jedem Ablenkstromwert entweder direkt oder mittels eines das Ablenksystem auf einen definierten Wert der . Remanenz steuernden Zwischenkommandos berücksichtigen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Ablenkschritt entsprechend dem Durchmesser des die Positionstoleranz des Ladungsträgerstrahles festlegenden Kreises gewählt wird.

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