DE3019728A1 - Einrichtung zum schleusen von objekten fuer korpuskularstrahlgeraete - Google Patents

Description

Einrichtung zum Schleusen von Objekten"für Korpuskularstrahlgeräte

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schleusen von Objekten für Korpuskularstrahlgeräte, bei denen die Objekte in Objekthalter eingelegt sind und mit einen Transportmechanisnus von einem im Gehäuse der evakuierten Objektkammer des Korpuskularstrahlgerätes gelagerten Kreuztisch zu mindestens einer mit der Objektkammer vakuumdicht verbundenen, evakuierbaren Schleuskammer und zurück transportiert werden. Derartige Schleuseinrichtungen sind Bestandteil von Rasterelektronennikroskopen und Elektronenstrahlbelichtungsanlagen zur Inspektion bzw. zur Bearbeitung von Halbleiterscheiben, Masken und Maskenträgern. Dabei werden höchste Ansprüche hinsichtlich Sicherheit, Zuverlässigkeit, Stabilität und Reproduzierbarkeit an die entsprechenden Baugruppen gestellt. Beispielsweise finden bei der Direktbearbeitung von Silizium-Scheiben mehrere Verfalirensschritte abwechselnd im und außerhalb des Korpuskularstrahlgerätes statt, bei denen eine Überdeekungsgenauigkeit bzw. Reproduzierbarkeit von Objektlage und Strahl von^ O, 1 yum mit nahezu 1OOfo Sicherheit erreicht und während des folgenden Schrittes im Korpuskularstrahlgerät gehalten werden muß. Gleichzeitig besteht die Forderung nach Minimierung des Zeitaufwandes für das Schleusen und Positionieren ebenso wie für alle anderen Verfahrensschritte, um die dem hohen Geräteaufwand adäquate hohe Arbeitsproduktivität zu erreichen, ^v

Bei Rasterelektronenmikroskopen und Elektronenstrahl-Mikrosonden ist es üblich, für größere Objekte die gesamte Objektkammer zu öffnen, das Objekt von Hand einzusetzen und später unter Beobachtung des elektronenoptischen oder eines lichtoptischen Bildes auf interessierende Einzelheiten zu positionieren.

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Zur Ilassenbearbeifrung von auf Glas oder Keramik aufgedampften Metallschichten mittels Elektronenstrahl gibt es mehrstufige Ein- und Ausschleusvorrichtungen, bei denen die in dichter Folge auf einer Schiene befindlichen Objekte selbst Dichtfiinlctionen übernehmen. Die Positionierung in der Arbeitsstellung ist relativ grob, denn jedes Objekt wird nur einmal bearbeitet ( siehe DDR-TP 36 '533)·

Die F)PJO-OS 3^03 3*1-9 enthält eine Vorrichtung zum Bestrahlen von einzelnen Objekten, die sich in einen Kagazin-Vorratsbehälter befinden. Zum Transport des Magazins in Vorschubrichtung dient ein Schlitten. Din Schwenkarm nit Greifer greift ein ausgewähltes Objekt aus de:.: Hagazin, führt es in die Bestrahlungsposition und stellt es nach erfolgter Destrahlting wieder in das Ilagazin ab.

Auch für das .Einschleusen von Fotomaterial in Elektronennikroskope gibt es eine Vielzahl von Lösungen, !Sine präzise Positionierung ist jedoch auch hier nicht erforderlich, da das Material nur einmal i-.it der hochvergrößerter.: Bild belichtet wird. Beispielsweise zeigt die I3RD-OS 25 06 C63 ein "orpuskularstrahlgerät uit Vorratsbehälter für das Fotomaterial, der evakuierbar, vor.: Gehäuse des Gerätes abnehmbar und transportabel ist, oder die BPJ)-OS 25 06 0G6 ein Korpuskularstrahlgerät r'it zwei an dem Gerät befestigten Schleuskammern, die wechselseitig benutzt werden.

In der Z-eitschrift "Jenaer Rundschau" k/1977 ist ein Dlektronenstrahlkontroll-, meß- tind -belichtungsgerät beschrieben, dessen praktische Lösung für den Schleus- und Positioniervorgang folgendermaßen aussieht:

An der Objektkammer ist eine Schleuse vakuumdicht angesetzt; beide Räume können durch die innere Schleusentür getrennt werden. Nach Abnahme der äußeren Schleusentür

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die Kassette mit dem Objekthalter angesetzt. Nach Evakuieren der Schleuse und der Kassette wird die innere Schleusentür geöffnet. In der Kassette ist ein langer Zuführstab vakuumdicht gelagert. Mit diesem Stab wird der Objekthalter von Hand in die Objektkainmer auf den Kreuztisch geschoben, der zuvor automatisch, in die erforderliche Position gefahren wurde. Der Objekthalter läuft auf Rollen diesen Feg. Tin Bereich der Endlage auf den Kreuztisch fahren die Rollen über Ausnehmungen und der Objekthalter gleitet auf Füßen weiter» Als Anschlag in der Vorschubrichtung sind zwei Kugeln vorgesehen, an die eine Kimme und eine Planfläche des Objeicthalters sich anlegen, dabei nüssen Reibungskräfte überwunden werden. Die eingefahrene Endlage wird durch Federkraft gehalten. Die geforderte reproduzierbare Lage ist abhängig vom Reibungskoeffizienten ; eine größere Federkraft ergibt keine höhere Sicherheit,

Alle bekannten Geräte positionieren χ und y mittels Laser~Tfeg-Meßsystemen, Spiegel oder Prismen sind auf dem Kreuztisch angebracht. Das der Korpuskularstrahlung aviszusetzende Objekt befindet sich in einem Objekthalter, in den transportiert und geschleust wird. Die Kupplungsstellen werden bei den Teilprozessen unterschiedlich beansprucht, was zu Differenzen zwischen angezeigter und realer Lage des Objektes führt. Bei narkenlosem Schreiben, bei Messen größerer Abstände und bei echter Produktion kann nicht mit dem im Laborbetrieb üblichen Feinpositionieren des ElektronenStrahlers an vorgegebenen Marken in jedem Feld immer wieder korrigiert werden, so daß bisher keine der bekannten Anlagen eine mit der Viehtoptischen Fotolitlügrafie vergleichbare Produktivität erreicht hat.

Ziel der Erfindung ist es, höchste Reproduzierbarkeit der Lage des Objektes zum Kreuztisch zu gewährleisten und außerdem die Zeiten für den gesamten Objektwechsel ein-

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scliließlicli Evakuierung, Entgasen und Temperieren für eine rationelle Produktion zu minimieren und somit die Arbeitsproduktivität des Korpuskularstrahlgerätes zu steigern. Besonders vorteilhaft soll die neue Lösung für Serien von Objekten mit vorzugsweise gleichen Abmessungen anwendbar sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lage des Objekthalters auf dem Kreuztisch von Reibungskoeffizienten und anderen mechanischen Störgrößen unabhängig, d.h. stabil rind reproduzierbar zu gestalten. Dies soll auch nach mehrmaligem Aus- und Einschleusen noch gewährleistet sein. Dazu sind die auftretenden Kräfte definiert und so klein zu halten, daß bleibende Verformungen an den Kupplungselementen ausgeschlossen sind. Dazu wiederum soll der Transport zwischen Schleuse und Kreuztisch voll automatisierbar sein.

In folgendem werden die Merkmale der Erfindung dargestellt:

Die Lage des Objekthalters auf dem Kreuztisch erfolgt statisch bestimmt in den sechs Freiheitsgraden, indem auf dem Kreuztisch drei Kugelbolzen angebracht sind, je ca. 120 versetzt, auf die sich drei prismatische V-Nuten in den Objekthaltern auflegen. Mehrere Kugelbolzenkreise erlauben bei verschieden großen Objekthaltern den jeweils größten Ivugelbolzenkreis zur Lagerung zu benutzen, um eine möglichst große Basis zu erreichen. Die Kugelbolzen liegen vorzugsweise zentrisch zum Schwerpunkt der Objekthalter, als Andruckkraft nur das Gexiri«»cht des Objekthalters. Mit dieser Lagerung wird auch die Maxwellsche Bedingung der gleichen Kräfte an den sechs Berührungspunkten erfüllt. Die Kugelbolzen und die Hüten sind zweckmäß-Lgerweise aus unterschiedlichen Materialien ; gewählt wurde Achat und Hessing, um Ivaltsohweißring zu vermeiden. Werden die Objekthalter stets aui' dem gleichen Kreuztisch aufgenonnen, ist es nicht erforderlich, die Hüten zvL härten, weil eventuell eingedrückte Kalotten immer wieder durch die Kugelbolzen ausgefüllt werden. Um die

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waagerechte Lagerungsgenauigkeit zu steigern unter Herabsetzung der senkrechten, können die Nuten mit 60 Öffnungswinkel atisgeführt werden anstelle von 90 .

Für die Lagerung in der Schleuskannier und auf den Wechsler, wo größere seitliche und senkrechte Kräfte auftreten können, werden die jeweils drei Kugelbolzen zweckmäßig auf einen anderen Kreisdurohnesser angeordnet als auf dem Kreuztisch, um dort die volle Genauigkeit besser zu erhalten.

Die Objektschletise wird an die Ob jelctkanuaer angesetzt oder ist in die Objektkarimer integriert; beide Räume sind durch eine Öffnung zum Durchführen des Wechslers und der Objekthalter verbunden. Die Schleuse besteht aus dem Mittelteil, der oberen und der unteren Vorkammer. Im Mittelteil wird ein Teller nach oben oder unten bewegt und dichtet durch vorgesehene Dichtelemente jeweils in den Endstellungen die obere oder untere Vorkammer ab. Über und unter dem Teller befindet sich je eine Lagermöglichkeit für die Objekthalter, die ähnlich der Lagerung auf dem Kreuztisch ausgeführt sind. Der Teller wird zweckmäBLgerweise durch eine Stange bewegt, die über die untere Lagermöglichkeit der Objekthalter angreift. Die Schubstange wird durch eine Stopfbuchse, eine andere Vakuumabdichtung oder eine reibungsfreie Abdichtung nach außen geführt, der Antrieb kann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch erfolgen. 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 zum Kreuztisch zur Bearbeitung überführen, während in der oberen Vorkammer nach Belüften und Öffnen der Tür der bearbeitete Objekthalter gewechselt werden und nach Schließen der Tür die Evakuierung der Vorkammer erfolgen kann. Nach erfolgter Bearbeitung des Objektes führt der Wechsler den Objekthalter zurück. Nach Zurückschwenken des unbeladenen Wechslers zur Objektkammer folgt ein analoger Arbeitszyklus nit Austausch des Objekthalters

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in der unteren Vorkammer.

Uir. einen vollautomatischen Betrieb über längere Zeit zu ermöglichen, muß das Einlegen mehrerer Objekte zur gleichen Zeit oder das Einsetzen eines gefüllten Magazins möglich sein. Bei dieser Variante bleiben Kreuztisch, Wechsler und Mittelteil bei der Schleuse gleich. Der Teller der Schleuse trägt oberhalb mehrere Lagermöglichkeiten für Objekthalter oder eine Einrichtung zum Aufsetzen eines Magazins J die obere Vorkammer ist entsprechend erhöht. Anstelle der unteren Vorkammer ist ein Topf angesetzt, der den tiefgefahrenen Teller aufnimmt, wenn die oberen Objekthalter den Kreviztiseh zugeführt werden. Eine wahlfreie Zuführung der Objekthalter ist möglich nach entsprechend eingefahrener Telleretellung, Auch bei dieser Variante kann die Evakuierungszeit für die neu beschickten Objekthalter in die Bearbeitungszeit eines Objekthalters gelegt werden, wenn die Bearbeitung des letzten Objektes einer Beschickung erst nach dem Austausch in der oberen Vorkammer erfolgt ; eine Lagermöglichkeit muß bei der Neubeschickung für den auf dem Kreuztisch liegenden Objekthalter frei bleiben.

Bei einer dritten Variante werden zwei getrennt liegende Schleusen herkömmlicher Bauart, mit zur Objektkanmer radial angepreßter Innentür, vorgesehen. Ein symmetrisch aufgebauter Wechsler ist zwischen den Schleusen angeordnet und entnimmt wechselweise aus den Schleuskammern die Objekthalter zur Zuführung auf den Kreuztisch,

Weiterhin ist es möglich , die Schleuseinrichtung als Magazin - Doppelschleuse auszubilden, bei der zwei Vorkammern waagrecht gegenüberliegend an einer Hauptkammer vakuumdicht angebracht sind, wobei jede Vorkammer ein Magazin aufnehmen kann. In den Kammern der Schleuse befindet sich ein waagerecht beweglicher Schlitten,Vorzugsweise senkrecht zur Schlittenfahrrichtung ist in der Ilauptkammer ein Fahrstuhl verschiebbar angeordnet, der

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durch Öffnungen im Schlittenboden an den Lagerstellen für die Magazine hindurchgreift und der an seinen oberen Ende einen Fahrstuhlteller zur Aufnahme des in der Hauptkamner befindlichen Magazins trägt. Vorteilhaft ist es, die Wandungen der beiden Vorkammern an ein Tenperiersystein anzuschließen. Eine für hochgenaue Arbeiten - z.B. die Fertigung und Auswertung von Originalschablonen für die Fotolithografie - notwendige Teniperierkannier mit den damit verbundenen Risiken hinsichtlich Temperatur und Staub bei der Übergabe aus der Temperierkanner zur Schleuse kann eingespart werden.

Weitere für die Erfindung wesentliche. Merkmale ergeben sich atis den in folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen»

In der Objektkammer 1 (Fig. 1) ist ein Kreuztisch 2 über kugeln 3 auf den Eoden des Gehäuses h gelagert. Ίλλ Kreuztxsch 2 sind drei Kugelbolzen 5 auf gleichen Durchmesser, je 120 versetzt, angeordnet, axv£ denen der Objekthalter 6 i-.it den eingelegten Objekt 7 "it Hilfe der drei prisnafömiigen Nuten S reproduzierbar gelagert ist.

Der Wechsler 9 dient zun Transport der Objekthalter von der Doppelschleuse 10 zur Objektkanuier 1 durch die öffnung 11. Das Lager 12 ist an Gehäuse k befestigt und führt die Achse I3, die mit den Hebel Ik fest verbunden ist. An Lager 12 befindet sich der Ansatz I5, an den drehbar der Lenker 16 ( Fig.2) angeordnet ist. Der Hebel ik rind der Lenker 16 sind nit den Ausleger 17 drehbar verbunden. Hebel 1k, Ansatz I5, Lenker 16 und Ausleger 17 bilden ein Geletikviereck, nit den der Transport eines Objelcthalters in Bereich der Doppelschleuse 10 (Fig. 3) und der ÖffnuWni 11 nahezu linear gesteuert wird, um deren Abwessiingen klein zu halten. Der Ausleger 17 trägt drei Kugelbolzen 13 zur Aufnahme der Objekthalter, wenn die Achse I3 bis zur Anlage des Anschlags 19 am Lager 12 angehoben wird.

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Die Doppelsclileuse 10 ist mit der Objektkammer 1 durch das Mittelteil 20 verbunden; an dieses sind die untere \^rorkamner 21 rind die obere Vorkammer 22 angesetzt. Die nach innen überstehenden Anschlußflächen 23 und 2k der Vorkanmern 21 und 22 bilden die Anlageflachen des Tellers 25, der in der bezeichnenten Stellung mit der Dichtung 26 die Vorkammer 21 vakuumdicht abschließt. Die Dichtung 27 verschließt in der oberen Stellung des Tellers 25 die Vorkammer 22.

Die Öffmtngen 23 und 29 dienen zun Einsetzen und Herausnehmen der Objekthalter und sie werden durch die Türen 30 und 31 mit den Dichtungen 32 und 33 vakuumdicht verschlossen. Durch die Vakuumanschlüsse 3k und 35 werden die Vorkammern 21 und 22 evakuiert bzw. belüftet.

Der Teller 25 ist ein Teil der Hebevorrichtung 36. Er ist mit dem Träger 37 durch die Stehbolzen 38 verbunden. Über die in der Vorkammer 21 gelagerte Stange 39 wird die Hubbewegung bewirkt. Im Teller 25 und im Träger 37 sind je drei Kugelbolzen kO und kl angeordnet zur Aufnahme der Objekthalter 6 und k2 mittels der Nuten 8 und kj.

Die Kreisbogen kk und k5 zeigen den Weg der Gelenkstellen des Auslegers I7 von der Ruhestellung k6 über die Wechselstellung 47 bis zur Schleusstellung kS.

Anstelle der beschriebenen Doppelschleuse 10 ist der Anbal·! einer Magazinschleuse k9 (Fig.5) möglich. Das Mittelteil 50 entspricht dem Mittelteil 20 der Doppelschleuse 10. Auf dieses ist die Vorkammer 51 aufgesetzt ; die nach innen überstehenden Anschlußflächen 52 bilden die Anlageflächen des Tellers 53. Im Topf 5k ist die Stange 55 gelagert, die die Hubbeiiregung bewirkt. Auf dem Teller 53 sind die Zwischenplatten 56 mit den Abstandsbolzen 57 befestigt, die je drei Kugelbolzen 58 zur Aufnahme der Objekthalter 59 tragen. Die Öffnung 60 dient zum Einsetzen und Herausnehmen der Objekthalter 59, und sie wird durch die Tür 61 mit der Dichtung 62 verschlossen,

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Anstelle der fest eingebauten Zwischenplatten 56 kann durch die Öffnung auch ein Magazin 63 (Fig. 6), gefüllt nit Objekthaltern, eingeführt ^lnd atif den Teller 53 abgesetzt werden.

Die Nagazin- Doppelschleuse gemäß Fig. 7 besteht aus einer quaderförnigen Hauptkarcner 6h, die über die Öffnung 11 des "Wechslers 9 nit der Objektkainmer 1 verbunden und an diese vakuumdicht angeflanscht ist, sowie aus zwei spiegelbildlich gleichen Vorkanmern 65 und 66,die an den beiden der Seite der Objektkammer 1 senkx-echt benachbarten Ilauptlcanmerflächen waagerecht gegenüberliegend vakuumdicht befestigt sind. Jede der Vorka2.11r.ern ist durch eine vakuunabdichtbare tind bequem zu bedienende Tür - z.B, die Vorkammer 66 durch die Vorkannertür 67 - zugänglich und über je eine ihrer lichtem Tfeite entsprechende Öffnung nit der Hauptkanuner verbunden.

Iri Inneren des Voluniens: Vorkairmer 65 - Hauptkanmier 6h Vorkammer 66 befindet sich ein waagerecht beweglicher Schlitten 68, der zwischen zwei Endlagen so bewegt werden kann, daß entweder die Vorkammer 65 oder die Vorkainmer 66 mit der Hauptkammer 6h und über die Öffnung 11 auch mit der Objektkammer 1 vakuummäßig verbunden ist, wobei die jeweils andere Vorkammer mit einer Dichtung 69, abgetrennt ist und einen vom Gerätevakuum unabhängigen Druckzustand annehmen kann. Hier findet sich das bereits erläuterte Prinzip der Doppelschleuse wieder.

Der Schlitten 63 ist gleichzeitig als Träger für swei Magazine 71; 72 ausgebildet mit Aufnahmeführungen 73^ 7h für die Magazine zu beiden Seiten^ines Schlitten*tellers 75. In jedem Magazin befinden sich mit Abstand übereinandergestapelt eine an sich beliebige Zahl von Objekthaltern 59 wie bereits anhand Fig.5 beschrieben wurde.

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Die Lagerung jedes Magazins ir: Schlitten ist so ausgeführt, daß es nach oben frei bewegt und dann wieder auf den Schlitten abgesetzt werden kann. Durch eine (vffnur.G 7'5 bzw. 77 ii-^M Aufnahrioboden des Schlittens kann der Teller 73 eines senkrecht beweglicher! Fahrstuhls 79 durchgreifen, das Magazin vo:: Schlitten in geeignete Höhen heben und wieder absetzen. Da: :it sind alle Bewegungsnöglichkeiten gegeben, ui. ein beliebiges Objekt eines der Magazine vor die Zvigrifföffnung eines ".Wechslers au bringen. Ip allgemeinen werden die Objekte eines Magazins nacheinander abgearbeitet. Dieses befindet sich während der !Bearbeitung ständig in der Hauptkar Tier 6h der Schleuse. In dieser Zeit kann die in der abgetrennten Vorkammer befindliche Gchlittenseite mit einer! weiteren Magazin bestückt werden. Die für die Bearbeitung eines Magazins benötigte Zeit steht außerderi ztxr Verfügung, das zweite Magazin in der Vorkanner zunächst an Luft zu temperieren - die Anwesenheit von Luft verkürzt durch die Konvektion die Teiuperierzeit - und anschließend die Vorkammer zu evakuieren und die Objekte zu entgasen. Bei geeigneter Abstimmung der Seiten und der Zahl der Objekthalter wird es möglich sein, sowohl die Tenperierals auch die Evakuierzeit atts der durchschnittlichen Verlustzeit pro Objekt zwischen zwei Bearbeitungen zu eliminieren,

.Schlitten rind Fahrstuhl können elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder manuell angetrieben werden, >'.^reil entweder der Schlitten oder der Fahrstuhl bewegt werden nuß, aber nie beide gleichzeitig, ist eine gemeinsame Antriebsquelle denkbar.

Die beiden Vorkammern werden über eine strömende Flüssigkeit temperiert, die aus Thermostaten gepunpt durch an den Gehäusewandungen anliegende Rohrschlange GO geschickt wird.

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Die Zeichnung· gibt folgenden Zrxstand wieder: linkes Magazin in Vorkammer 65 im Wartezustand zur Temperierung, Evakuierung xind Entgasung^ Magazin rechts in höchster Fahrstuhllage, unterster Objektlialter sitzt vor der öffnung 11.

Die Beschreibung eines Arbeitszyklus zeigt die Punktion der einzelnen Elemente:

Die Wechselwirkung zwischen Elektronenstrahl und Objekt 7 ist abgeschlossen; ein anderes Objekt auf dem Objekthalter kZ ist in der Vorkammer 21 vorevakuiert. Der Ausleger 17 des Wechslers 9 ist in der Ruhestellung k-6 in der abgesenkten Lage. Der Kreuztisch 2 ist in die für einen Objekfrweehsel vorgesehene Position gefahren.

Der Wechsler 9 wird durch Drehen der Achse I3 in die Wechselstellung 47 geschwenkt und steht mittig unter dem Objekthalter 6, Durch Hub der Achse 13 bis zur Anlage des Anschlages 19 am Lager 12 wird der Wechsler 9 gehoben und dabei der Objekthalter 6 auf die Kugelbolzen 18 des Auslegers I7 aufgesetzt und von den Kugelbolzen 5 des Kreuztisches 2 abgehoben» In dieser oberen Stellung wird der Wechsler 9 geschwenkt bis zur Schleusstellung kS. Der Objekthalter 6 dreht sich dabei um 90 . Beim Absenken des Wechslers 9 legt sich der Objekthalter 6 auf die Kugelbolzen k1 des Tellers 25, und der Ausleger 17 senkt sich weiter und wird in der unteren Stellung in die Objektkamiaer 1 zurückgeführt, um den Weg der Hebevorrichtung j6 freizugeben.

Der Vakuuiiiansehluß ^h- wird abgesperrt und durch Hub der Stange 39 die Hebevorrichtung 36 in die obere Stellung gefahrfen. Dabei wird die Vorkammer 22 durch Anlage des Tellers 25 mit der Dichtung 27 abgesperrt. Über den Vakuumanschluß 35 wird die Vorkammer 22 belüftet, die Tür 31 geöffnet, der Objekthalter 6 entnommen und ein vorbereiteter neuer Objekthalter eingesetzt. Nach Schließen der Tür 3I und Absperren der Belüftung beginnt die Vorevakuierung über den Vakuumansehluß 35·

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Während dieser Zeit des Objekthalter-Austausches wurde der "Wechsler 9 wieder in die Sohletisstellung hS ge schwenkt und dabei fuhr der Ausleger 17 ttnter den Objekthalter '+2, der ein während der Bearbeitungszeit des Objektes 7 bereits evakuiertes, entgastes und temperiertes Objekt trägt. Der 'wechsler 9 wurde gehoben xind der auf den Kugelbolzen 10 des Aaslegers 17 atifgenonnene Objekthalter k2 durch Drehen der Achse 13 in die "tfechselstellung k7 gebracht. Bein Absenken des Wechslers 9 legte sich der Objekthalter k2 auf die Kugelbolzen 5 des Kreuztisches 2 auf. Der "eohsler 9 wird wieder in die Ruhestellung k6 geschwenkt.

Die Zeit der ¥echselwirkung zwischen den Elektronenstrahl und den Objekt auf den Objekthalter kZ wird zur weiteren Vorevakuierung, Entgasung und Temperierung des neuen Objektes in der Vorkammer 22 genutzt.

Beim nächsten Objektwechsel läuft der Arbeitszyklus analog ab mit vertauschten Vorkammern.

Der Arbeitszyklus der Magazin - Doppelschleuse läuft, vom Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Gerätes ausgehend, folgendermaßen ab:

Der Schlitten 68 wird in die linke Endlage gefahren und damit die Vorkammer 65 vom Gerät evakuuin. abgetrennt. Jetzt kann die Vorkammer 65 belüftet, die Vorkammertür geöffnet, das erste Magazin in die linke Aufnahmeführung des Schlittens bis zum Anschlag eingeschoben und die Tür wieder geschlossen werden. Nach ausreichender Temperierzeit und bei genügendem Vorvakuum durch Evakuierung über den VakuuinanSchluß 82 fährt der Schlitten zum rechten Anschlag, wodurch die Vorkammer 66, wie vorher die Vorkammer 6^₁ vom Gerätevakuum abgetrennt ist.

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Hier kann die Beschickung der rechten Aufn ahne führung· mit einem zweiten Magazin in bereits beschriebener Weise erfolgen.

Währenddessen sitzt das erste Magazin in der Hauptkainmer und wird bei η Objekthaltern in η verschiedene Höhenlagen vor die zur Bearbeitungskammer führende Wechsleröffmuig gebracht. Der Objektwechsler holt den gewünschten Objekthalter aus dem Magazin ab und setzt ihn nach der Bearbeitung wieder in das ursprüngliche Magazinfach ab. Erst dann darf der Fahrstuhl um eine Stufe höher ( oder tiefer) fahren. ITach der Bearbeitung aller Objekte des ersten Magazins setzt der Fahrstuhl das Magazin wieder auf den Schlitten ab xind fährt bis zum unteren Anschlag G1 aus dem Bewegungsbereich des Schiittentellers. Hun 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 Hauptkamuer transportiert wird.
Von jetzt ab wiederholen sich die Vorgänge.

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Claims (1)

1. Patentansprüche;

   (J⁷. Einrichtung zum Schleusen von Objekten für Korpuskularstrahlgeräte, bei denen die Objekte in Objekthalter eingelegt sind und irit einem Transportmechanismus von einem im Gehäuse der evakuierten Objektkammer des Korpuskularstrahlgerätes gelagerten Kreuztisch zu mindestens einer mit der Objektkammer vakuumdicht verbundenen, evakuierbaren Schleuskaiimer und zurück transportiert werden, dadxirch gekennzeichnet, daß die Schleuskammer zur gleichzeitigen Aufnahme mehrerer Objekthalter (6;42; 59) als Doppelschleuse (1O) oder Magazinschleuse (49) mit einem Mittelteil (20; 50) und mindestens einer evakuierbaren, nach außen durch eine Tür verschließbaren Vorkammer (21; 22; 51 )> in der eine zxir Aufnahme der Objekthalter ausgebildete und mit Dichtelementen (26; 27) ZLiJU Abdichten des Mittelteiles gegen die belüftete Vorkammer versehene Hebevorrichtung (36) dxirch eine nach außen geführte Schubstange (39 > 55) senkrecht verschiebbar gelagert ist, oder als Magazta-Doppelschleuse mit zwei waagerecht gegenüberliegenden, am Mittelteil vakuumdicht angebrachten Vorkammern, die jeweils ein Hagazin axifnehmen können, mit einem waagerecht beweglichen Schlitten und einem sich im Mittelteil befindlichen, vorzxigsweise senkrecht zur Schlittenfahrrichtung verschiebbaren Fahrstuhl ausgebildet ist, daß der Transportmechanismus aus einep im Gehäuse (h) gelagerten, horizontal schwenkbaren und vertikal hebbaren Wechsler (9) besteht, und daß die Lagerstellen für die Objekthalter axif dem Kreuztisch (2), auf dem Wechsler und auf der Hebevorrichtung je drei um je 120 versetzt angeordnete laigelbolzen (5; 1£; ^-O) sind, die mit drei um je 120 versetzt radial verlaufenden

   (G; 43) auf den Auflageflächen der Objekthalter korrespondieren.

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   2, Binrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelbolzen des Kreuztisclies, des Tvechslers ^^nd der Hebevorrichtung auf unterschiedlichen Durchmessern liegen.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich axif dei-i Kreiiztisch mehrere Eugelbolzenkreise befinden.

   h. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die V-Nuten des Objekthalters einen Öffnungswinkel von 6O besitzen.

   5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, daß Kugelbolzen und V-Nuten aus unterschiedlichen Materialien bestehen, wobei vorzugsweise die Kugelbolzen aus den härteren Material hergestellt sind.

   6. Einrichtting nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausbildung der Schleuse als Doppelschleuse (1O) an das Mittelteil (20) eine obere und eine untere evalmierbare Vorkammer ( 21 j 22) angesetzt sind_; und daß die Hebevorrichtung (36) im wesentlichen aus einem an der Schubstange (39) befestigten Träger (37) mit Kugelbolzen (^-O) und einem mit dem Träger durch Stehbolzen (38) verbundenen Teller (25) mit Kugelbolzen (4i) besteht, wobei der Teller die Dichtungen (26; 27) trägt,

   7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadtirch gekennzeichnet, daß bei der Ausbildung der Schleuse als Magazinschleuse (^9) an das Mittelteil (50) eine evakuierbare Vorkammer (51) und ein Topf ( 5*0 zur Aufnahme des tiefgefahrenen Objekthaltermagazins angesetzt sind,

   8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil als Hauptkammer ausgebildet ist und der sich darin befindliche Fahrstuhl durch Öffnungen im Schiittenboden an den Lagerstellen für die Magazine hindurchgreift und der an seinem oberen Ende einen

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   Fahrstuhlte11er zur AufnaTine des in der Hauptkami-er befindlichen Magazins trägt.

   9. Einrichtung nacli Anspruch 1 und 6, 7 oder S, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (39 > 55), der Schlitten (68) und der Fahrstuhl (79) elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben werden.

   10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der 'Wechsler (9) als ein atis einem Hebel (14), Ansatz (15), Lenker (16) ^ind Ausleger (I7) bestehendes Gelenkviereck ausgebildet ist, bei der- der Ausleger (I7) die Kugelbolzen trägt.

   11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Objektkammer (i) zwei getrennte, abwechselnd beschiokbare Schleusen angesetzt sind, und daß der symmetrisch aufgebaute Wechsler zwischen den Schleuskamnern angebracht ist.

   12. Einrichtung nach Anspruch 1 und 6 oder 1 ^ind 8 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gegenüberliegenden Vor-

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   kammern an ein Temperiersyster.. angeschlossen sind. 9. 5. I98O

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