DE3510933C2 - Handhabungsvorrichtung für Plättchen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Handhabungsvorrichtung für Plättchen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine Vorrichtung dieser Art ist Gegenstand der US 34 25 267. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind relativ aufwendige Transportmittel zum Transport der Plättchen durch mehrere Behandlungsstationen sowie durch eine Ausgabeschleuse vorgesehen. In der Ausgabeschleuse werden die zu behandelnden Plättchen an eine Ausgabekassette übergeben bzw. von dieser Kassette übernommen. Die Ausgabeschleuse weist ein im Vergleich zum Volumen der Hauptkammer kleines Volumen auf, um Vakuumverluste während der Übergabe des Plättchens klein zu halten.

Gemäß der US 43 92 435 ist es auch schon bekannt, den Antrieb von Mechanismen in von der Außenluft getrennten Räumen mittels einer teilweise außerhalb des betreffenden Raumes angeordneten Magnetanordnung zu bewerkstelligen.

Die US 39 68 885, offenbart schließlich noch einen Greifermechanismus für in einer Behandlungsvorrichtung zu behandelnde Plättchen, bei welcher die Plättchen innerhalb der Vakuumkammer mittels eines Schwenkhebels von einer Hebevorrichtung für die Plättchen übernommen und an einen Plättchenträger übergeben werden. Dieser Schwenkhebel befindet sich in einer für Wartungs- und Reparaturarbeiten schwer zugänglichen Weise zur Gänze innerhalb der Vakuumkammer. Zur Übernahme der Plättchen ist eine eigene Hebevorrichtung erforderlich und die Plättchen können nicht in ausreichend schonender und sicherer Weise an den Plättchenträger bzw. einen Probentisch übergeben werden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art in der Weise weiter zu entwickeln, daß die besagten Plättchen von Hand in die äußere Kammer eingelegt und mittels einer einfachen Transportvorrichtung an einen im Inneren der Vakuumkammer angeordneten Probentisch übergeben werden können. Die Plättchen sollen dabei in schonender Weise, insbesondere ohne Gefahr des Verkratzens der empfindlichen Plättchenoberfläche in die Vorrichtung eingelegt und auf dem Probentisch sicher gehalten werden. Um dies zu gewährleisten, soll die Haltevorrichtung im wesentlichen nur an den Rändern des Plättchens angreifen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung kann insbesondere die laufende mikroskopische Überprüfung der Plättchen während des Fertigungsvorganges schnell und sicher und ohne unzulässig große Vakuumverluste durchgeführt werden. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erörtert ist.

Mit der Erfindung wird eine Vorrichtung mit einem in einer Schiene gelagerten Plättchenhalter und mit einem Mikroskoptisch geschaffen, der automatisch auf Plättchen verschiedener Größe einstellbar ist. Der Plättchenhalter befindet sich anfangs in einer abdichtbaren äußeren Kammer. Er wird vorzugsweise mittels einer Kette bewegt, die ihn durch ein kleines schlitzartiges und abdichtbares Tor zwischen der Probenkammer des Mikroskopes und und der äußeren Kammer verschiebt. Ein Magnet auf der Transportkette stellt eine magnetische Kupplung mit einem zweiten Magneten her, der über dem Boden der zweiten abgedichteten Kammer angeordnet ist, wobei ein Motor über die Kette und die Magnete den Plättchenhalter linear verschiebt. Der Plättchenhalter enthält einen Mechanismus, der bei einer Berührung des Probentisches das Plättchen in seiner Lage auf dem Probentisch freisetzt und der speziell ausgebildet ist, um Plättchen verschiedenen Durchmessers festklemmen zu können.

Wenn der Plättchenhalter ein zweites Mal in Kontakt mit dem Probentisch tritt, nimmt er das Plättchen auf, um es aus der Probenkammer durch das schlitzförmige und ab­ dichtbare Tor in die äußere Kammer hinauszuführen, so daß er anschließend von der Überprüfungs- bzw. Untersuchungs­ station entfernt werden kann. Der einzige Vakuumverlust in der Probenkammer ergibt sich daher durch den Eintritt ei­ ner kleinen Luftmenge, die in die abdichtbare äußere Kammer während des Aufbringens und Entfernens eines Plättchens vom Plättchenhalters eintritt.

Die beiliegenden Zeichnungen eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Gesamtansicht der Vor­ richtung, bei der an der Probenaufnahmekammer des Mikroskops ein Plättchentransportmechanis­ mus befestigt ist.

Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Transportmechanismus bezüglich der in Fig. 1 mit den Linien 2-2 bezeichneten Schnittebene.

Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine äußere Kammer und einen Antriebsmechanismus längs der Linien 3-3 von Fig. 1.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die durch die Linien 4-4 in Fig. 1 festgelegte Schnittebene und zeigt den in der abdichtbaren äußeren Kammer aufgenommenen Plättchenhalter sowie den Pro­ bentisch in der Probenkammer des Mikroskops.

Die Fig. 4A und 4B sind perspektivische Darstellungen, welche zwei Formen von Plättchenanschlägen auf dem Probentisch in der Probenkammer darstellen.

Fig. 5 zeigt eine Schnittseitenansicht längs der Linien 5-5 von Fig. 3.

Die Fig. 6 und 7 zeigen Draufsichten, aus denen der Betrieb des Probentisches während des Aufbringens des Plättchens auf denselben ersichtlich ist.

Fig. 8 zeigt eine Schnittdarstellung längs der Linien 8-8 von Fig. 7 des Probentisches.

Fig. 8A zeigt einen Ausschnitt aus der Schnittdarstel­ lung der Fig. 8 zur detaillierteren Erläute­ rung des Freigabemechanismus des Plättchens am Ende des Plättchenhalters.

Fig. 9 zeigt eine Endvertikalansicht auf den Proben­ tisch in einem Schnitt längs der Linie 9-9 von Fig. 8.

Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf den Probentisch nach Aufbringen des Plättchens auf denselben.

Die Fig. 11 bis 14 zeigen Draufsichten auf den Probentisch vor und während der Aufbringung des Plättchens, während der Arretierung desselben auf dem Pro­ bentisch und nach der Entfernung des Plättchen­ halters.

In Fig. 1 ist schematisch eine Probenkammer 10 eines Elek­ tronenmikroskops dargestellt, an die eine Vakuumpumpe 12 angeschlossen ist. Nicht dargestellt in Fig. 1 sind der Elektronenstrahlgenerator sowie die verschiedenen einem Elektronenmikroskop zugehörigen Linsen, die im allgemeinen über der dargestellten Probenkammer angeordnet sind.

An der Seite der Probenkammer 10 ist die Vorrichtung zur Handhabung 14 für IC-Plättchen befestigt. Sie enthält eine mit Scharnieren befestigte und abdichtbare obere Türe 16, die auf der Oberseitenfläche eines Gehäuses 18 angebracht ist, welches das System zur Handhabung der Plättchen auf­ nimmt. Die Vorrichtung zur Handhabung 14 enthält des wei­ teren einen Antriebsmotor 20, der den Transport des Plätt­ chenschlittens bzw. -halters im Inneren des Gehäuses 18 in die Probenkammer 10 und aus dieser bewerkstelligt.

Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht längs der Ebene die in Fig. 1 durch die Linien 2-2 festgelegt ist und zeigt die Halterung des Antriebsmotors 20 an einem Winkel­ arm 22, der an die Außenfläche der Probenkammer 10 ange­ schraubt ist. Man erkennt aus Fig. 2, daß ein auf der Mo­ torwelle befestigtes Zahnrad 24 in Eingriff mit einer schleifenförmig umlaufenden endlosen flexiblen Antriebs­ kette 26 steht, welche von Spannrädern 28 und 30 getragen wird, die drehbar an der Unterseite oder an dem Boden des Gehäuses 18 an derartigen Lagen befestigt sind, daß die Antriebskette 26 wesentlich senkrecht zur Außenfläche der Probenkammer 10 verläuft. An einem Punkt der endlosen flexiblen Antriebskette 26 ist ein Arm 32 befestigt, der einen Magnet 42 trägt, welcher bewirkt, daß der Plättchen­ halter₁wie im folgenden noch näher beschrieben wird, längs einer Führung in die Probenkammer 10 bewegt wird.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 von Fig. 1, der vertikal durch den Endbereich des Systems zur Handhabung von IC-Plättchen verläuft. Man erkennt hier wie­ derum den Motor 20 für die Betätigung der Antriebskette 26 sowie den Arm 32, an dem ein rechteckförmiger Wagen bzw. Schlitten 34 befestigt ist. Der Schlitten ist geradlinig längs einer Bewegungsbahn verschiebbar, die senkrecht zur äußeren Oberfläche der Probenkammer 10 verläuft, wobei er von geradlinigen Lagern 36 getragen ist, die in Stützkanä­ len parallel zu den äußeren Seitenflächen des Wagens ge­ führt sind, sowie den Innenwandungen 38, die unter dem Boden des Gehäuses 18 gebildet sind. Die gesamte Länge des Bodens des Gehäuses zwischen seinen Innenwandungen 38 enthält einen Abschnitt 40 aus nicht eisenhaltigem Material, der so dünn ist, daß er praktisch gerade noch eine ausreichen­ de Festigkeit aufweist, um sich nicht zu verbiegen oder zu brechen, wenn er den Druckdifferenzen zwischen atmosphä­ rischem Druck und dem Druck in der Probenkammer ausgesetzt wird.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Motor 20 und der von der Antriebskette 26 in Bewegung gesetzte Schlitten 34 einen Magnet 42 enthalten, der eine planare Oberseitenflä­ che aufweist, die im minimalen Abstand parallel zu der unte­ ren Oberfläche des dünnen Bodenabschnitts 40 verläuft. In einem ähnlichen Abstand von dem dünnen Abschnitt 40 aus nicht eisenhaltigem Material des Bodens, jedoch über diesem, ist ein zweiter Magnet 44 angeordnet, der geeignet polari­ siert ist, um durch den dünnen Bereich 40 des Bodens von dem äußeren Magneten 42 angezogen zu werden. Dieser zweite oder innere Magnet 44 ist in einem Schlitten bzw. Wagen 46 gehaltert, welcher in der dargestellten Weise in Lagern eine Linearverschiebung parallel zu dem äußeren Wagen bzw. Schlitten 34 durchführen kann. Der innere Schlitten 46 ist von dem Gehäuse 18 eingeschlossen und wird aufgrund der magnetischen Kopplung zwischen dem von dem Motor 20 ange­ triebenen externen Magneten 42 und dem inneren Magneten 44 linear längs seiner Schienen verschoben, um der geradli­ nigen Bewegung des vom Motor angetriebenen externen Magne­ ten 42 zu folgen.

Man erkennt aus der Schnittdraufsicht von Fig. 4 und aus der Vertikalansicht von Fig. 5, daß der innere Schlitten 46 einen Halter 48 für IC-Plättchen haltert. Der Halter 48 ist ein längliches Teil, das einen allgemein dreieckförmig ver­ laufenden Ansatz 50 enthält zur Halterung des Plättchens, der sich in dem Gehäuse 18 befindet und dessen Scheitel benachbart zu dem Ende des Gehäuses liegt, das der Proben­ kammer 10 zugekehrt ist, wenn die Schlitten 46 und 34 eine Lage einnehmen, bei der sie sich an dem äußeren bzw. ent­ gegengesetzten Ende des Gehäuses 18 befinden. Man erkennt am besten aus Fig. 4, daß der Ansatz 50 des Trägers 48 sich in Richtung auf ein Tor 52 erstreckt, welches schwenk­ bar angelenkt ist und dicht schließt. Dies geschieht derart, daß der Ansatz 50 durch das Tor 52 in das Innere der Proben­ kammer 10 hindurchtreten kann, und, wie im folgenden im Einzelnen beschrieben wird, ein IC-Plättchen in die Proben­ kammer 10 und auf einen Probentisch 54 bringen kann, auf dem es in einer bestimmten Lage festgehalten wird.

Fig. 4 zeigt einige Einzelheiten des Probentisches 54, der später noch im Einzelnen dargestellt und erläutert wird. Auf dem Probentisch 54 ist ein kreisförmiges Postament 56 befestigt, das einen freien Kreissektor von etwa 60° auf­ weist, welcher dem Plättchen-Träger 48 zugekehrt ist und symmetrisch zur Mittelachse desselben verläuft. Ein Mittel­ bereich 58 in dem Bodenteil des offenen Sektors trägt eine Mittelbohrung und mit Gewinde versehene Schraubenlöcher zur Befestigung des Postaments 56 auf dem Probentisch 54. Benachbart zu den Kanten des offenen Sektors verlaufen rechtwinklige Schlitze 60, von denen jeder ein Gleitstück 62 trägt, das sich in Richtung auf die äußeren Enden der Schlitze 60 erstreckt, um in Eingriff mit dem Rand eines Plättchens zu treten. Jedes Gleitstück 62 wird normalerwei­ se in einer Lage nahe der Mitte des Probentisches 54 gehal­ ten, was mittels einer Feder 64 geschieht, welche mit einem Ende an dem Gleitstück 62 und mit dem entgegengesetzten En­ de an einem kleinen, fest angebrachten Befestigungsarm 66 an dem inneren Ende des Schlitzes 60 befestigt ist. Die Feder 64 übt daher eine Zugwirkung auf das Gleitstück 62 aus und versucht, es in Richtung auf die Mitte des Posta­ ments 56 zu ziehen.

Die Oberseitenfläche des allgemein kreisförmigen Postaments 56 enthält einen rechteckförmigen Schlitz, der sich von dem Scheitel des offenen Sektors bis zum entgegengesetzten Rand des Postaments 56 erstreckt und längs einer Geraden ver­ läuft, die koaxial mit der Längsachse des Plättchen-Halters 48 ausgerichtet ist. In diesem rechteckförmigen Schlitz ist über eine Schwalbenschwanzführung ein rechteckförmiger Block 68 gleitend verschiebbar gelagert. An dem inneren Ende des rechteckförmigen Blocks 68 sind dünne Kabel 70 befestigt, welche um kleine Rollen 72 herumgeführt sind, die am äußeren Ende des Sektors in den Schlitzen 60 gehal­ tert sind. Die Kabel verlaufen von dort zurück durch die Schlitze 60 zu den äußeren Enden der Gleitstücke 62, welche mit den Plättchen in Eingriff treten sollen. Auf diese Wei­ se bewirkt eine lineare Verschiebung des rechteckförmigen Blocks 68 weg von der Mitte des Postaments 56, daß die mit den Plättchen in Berührung tretenden Gleitstücke 62 in Richtung auf die äußeren Enden der Schlitze 60 und gegen die Kraft der Federn 64 gezogen werden, welche versuchen, die Gleitstücke zurückzuziehen.

Die Fig. 4A und 4B zeigen zwei Ausführungsformen von Anschlägen 74 für die Plättchen, welche die äußeren Enden des rechteckförmigen Schlitzes und des in diesem gleitend verschiebbar geführten rechteckförmigen Blocks 68 überbrücken. Die gekrümmt verlaufende Stirnfläche des Anschlages 74 von Fig. 4A ist derart geformt, daß sie in Eingriff mit dem gekrümmt verlaufenden Rand eines IC-Plättchens tritt, wobei sie nach unten einwärts in der dargestellten Weise abgeschrägt ist, um die Kante des Plättchens zu erfassen. Die gerade schräg nach innen und unten verlaufende Stirn­ fläche des in Fig. 4B gezeigten Anschlags 74 kann in ent­ sprechender Weise bei Plättchen verwendet werden, die un­ terschiedlich gestaltete Kanten aufweisen, wobei dieser An­ schlag als Art Universalanschlag dient. Die Stirnflächen von jedem dieser Anschläge 74 enthalten zwei kleine Schlit­ ze 76. Wie im Einzelnen im Zusammenhang mit den Fig. 8 und folgende erläutert werden wird, dienen die Schlitze 76 zur Aufnahme von Stiften 78, welche in dem Ende des Ansatzes 50 des Plättchen-Trägers 48 angebracht sind und durch die Wirkung eines in dem Plättchen-Trägers 48 angeord­ neten Solenoids 80 nach oben ausfahrbar sind, so daß sie in die kleinen Schlitze 76 eintreten, um die Kante der Plätt­ chen zu erfassen, wenn diese aus der Probenkammer 10 ent­ fernt werden sollen.

Fig. 6 zeigt eine weitere Draufsicht auf den Plättchen- Träger 48 und das Postament 56 auf dem Probentisch 54 zur Erläuterung des Betriebes des Plättchen-Trägers 48 und der mit dem Plättchen in Eingriff tretenden Gleitstücke 62. Der Ansatz 50 des Trägers 48 haltert ein Plättchen 82, das strichliert angedeutet ist. Das vordere Ende bzw. der Scheitel des Ansatzes 50 ist so ausgebildet, daß er einen Stoßblock 84 enthält, der ein allgemein rechteckförmiges Glied ist, das in Eingriff mit dem gleitend verschiebbaren rechteckförmigen Block 68 bringbar ist. Wenn daher der Plättchen-Träger 48 einwärts, d. h. in Richtung des Pfeiles 86 verschoben wird, drängt der Stoßblock 84 den rechteckför­ migen Block 68 nach außen, wie dies durch den Pfeil 87 an­ gedeutet ist, so daß die an dem rechteckförmigen Block 68 befestigten Kabel 70 die Gleitstücke 62 gegen die Kraft der Federn 64 in etwa radial nach außen verschieben, wie dies durch die Pfeile 89 angedeutet ist.

Die Fig. 7 und 8 erläutern den weiteren Betrieb der Handhabungsvorrichtung für die IC-Plättchen, wenn der An­ satz 50 weiter in Richtung des Pfeiles 86 verschoben wird, wobei der Stoßblock 84 an dem inneren Ende des gleitend verschiebbaren rechteckförmigen Blocks 68 anliegt. Vorste­ hend war bereits erwähnt, daß der gleitend verschiebbare Block 68 in einer Schwalbenschwanznut in der Oberfläche des Postaments 56 geführt ist, was im einzelnen in der Endan­ sicht der Fig. 9 dargestellt ist. Der Block 68 kann sich daher von der Kante des Postamentes 56 um eine kleine, in Fig. 7 mit dem Bezugszeichen 88 bezeichnete, Strecke hinaus erstrecken, um zuzulassen, daß sich die führende bzw. vordere Kante des Plättchens 82 in seine erwünschte Lage auf dem Postament begibt. Eine schwalbenschwanzförmige Hülse 90 ist daher in der Schwalbenschwanznut verschiebbar und der gleitend verschiebbare Block 68 ist seinerseits innerhalb der Schwalbenschwanzhülse 90 gleitend verschiebbar. Kleine Federn 92, die zwischen die Schwalbenschwanzhülse 90 und den Befestigungsarm 66 gespannt sind, drängen dabei die Schwalbenschwanzhülse 90 in Richtung auf die Mitte des Postaments 56, wobei eine nach oben ragende Lippe 94 am äußeren Ende des gleitend verschiebbaren rechteckförmigen Blocks 68 die Schwalbenschwanzhülse 90 zurückzieht in Richtung auf die Mitte des Postaments 56 und zwar mittels der Wirkung der längeren Federn 64.

Während des Beschickungsvorgangs mit den IC-Plättchen muß die untere Oberfläche desselben mit einem ausreichenden Abstand über den Gleitstücken 62 geführt werden, um eine versehentliche Berührung und ein darauf zurückzuführendes Verkratzen oder eine Beschädigung des dünnen und empfindli­ chen Halbleitermaterials des Plättchens zu verhindern. Das Postament ist daher, wie in Fig. 8 gezeigt, gekippt und zwar um eine horizontale Drehachse, die senkrecht zur Mit­ tellängsachse der Plättchenladevorrichtung verläuft und etwa durch die Stirnfläche der Anschläge 74 für die Plätt­ chen verläuft, so daß der Plättchen-Träger 48 die vordere Kante der Plättchen 82 in ihre erwünschte Lage an der zurückspringenden Stirnfläche des Plättchenanschlags 74 bringt. Der Mechanismus, der das Verschwenken des Proben­ tisches 54 und des Postaments 56 bewirkt, ist bei der be­ vorzugten Ausführungsform von einem Rechner gesteuert und bildet keinen Teil der Erfindung. Falls es jedoch er­ wünscht ist, kann der Schwenkmechanismus für das Postament auch manuell betätigt sein oder durch einen geeigneten Nocken gesteuert werden, der auf dem Plättchen-Träger 48 befestigt ist und mit einem Betätigungshebel für die Verkippung in der Probenkammer 10 zusammenwirkt, nachdem er in diese eintritt. Fig. 8a zeigt im Detail den Betrieb eines solenoidbetätigten Plättchenaufnahmemechanismus, der an dem Plättchen-Träger 48 befestigt ist und dazu dient, das Plättchen während seines Transfers zwischen dem Posta­ ment 56 und dem Träger freizusetzen und aufzunehmen. Der Mechanismus enthält einen kleinen Tragbügel 96, der um eine horizontale Querachse unter der Oberfläche eines Querteils 97 am vorderen Ende bzw. Scheitel des Ansatzes 50 schwenkbar gelagert ist. Der Bügel enthält äußere End­ stücke, die nach oben gebogen sind, so daß sie die Stifte 78 bilden, die im Zusammenhang mit Fig. 4 erwähnt worden waren, welche die vordere Kante eines Plättchens halten und freisetzen. Der Bügel ist des weiteren an dem Schwenk­ punkt abgebogen, so daß ein kurzer Hebelbereich 98 ent­ steht, an dessen Ende eine Feder 99 befestigt ist, welche den Bügel 96 so vorspannt, daß die Stifte 78 im Normalfalle nach oben ragen und in Berührung mit der Vorderkante des Plättchens treten. Das Ende des Hebelbereichs 98 ist des weiteren mittels eines dünnen Drahtes 100 mit dem im Zu­ sammenhang mit Fig. 4 erwähnten Solenoid 80 verbunden.

Wenn das Plättchen 82 zuerst in dem Gehäuse 18 auf den Träger 48 aufgebracht wird, geschieht dies derart, daß seine vordere gekrümmte Kante an den Stiften 78 des Auf­ nahmemechanismus anliegt. Wenn dann das Plättchen in seine erwünschte Lage in dem Postament angekommen ist, bewirkt eine Betätigung des Solenoids 80, die manuell oder compu­ tergesteuert erfolgen kann, ein Zurückziehen der Stifte 78, so daß das Plättchen losgelassen und freigesetzt wird.

Wenn ein leerer Plättchenträger 48 in den Mechanismus des Postaments 56 eingeführt wird, werden umgekehrt die zu diesem Zeitpunkt von dem Solenoid 80 zurückgezogenen Stif­ te 78 durch Freigabe des Solenoids ausgefahren, so daß sie das Plättchen ergreifen, damit dieses aus der Probenkammer 10 herausgebracht werden kann.

Fig. 10 erläutert den Betrieb des Postamentmechanismus bei der Entfernung des als Ladegerät wirkenden Ansatzes 50, nachdem ein Plättchen 82 auf dem Postament 56 abgelegt wor­ den ist. Mit der Wegbewegung des Ansatzes 50 in Richtung des Pfeiles 102 endet der von dem am Ende des Ansatzes 50 angebrachten Stoßblock 84 auf den gleitend verschiebbaren Block 68 ausgeübte Druck und der Block 68 wird in Richtung des Pfeiles 103 durch die Kraft der Federn 64 und die Ver­ bindungskabel 70 zurückgezogen. Die Federn 64 ziehen dabei die für den Eingriff mit dem Plättchen vorgesehenen Gleit­ stücke 62 bis zu einem Punkt zurück, bei dem diese an der Kante des Plättchens 82 anliegen, um das Plättchen auf die­ se Weise zwischen drei wesentlich gleich beabstandeten Punkten des Anschlags 74 und der beiden Gleitstücke 62 festzuhalten. Es soll hier erwähnt werden, daß jedes der dünnen Kabel 70, nachdem es um die Rollen 72 herumgelaufen ist, um zweite Rollen 104 herum und von dort zu den Gleit­ stücken 62 verläuft. Die zweiten Rollen 104 sind mit den Federn 64 verbunden, welche den gleitend verschiebbaren rechteckigen Block 68 vollständig zurückziehen, nachdem die Gleitstücke 62 in Eingriff mit der Kante des Plättchens getreten sind. Der Betrieb des Rollensystems wird im folgen­ den im einzelnen anhand der Fig. 11 bis 14 beschrieben.

Die Fig. 11 bis 14 zeigen in schematischer Darstellung die verschiedenen Betriebsschritte von dem Postament 56 des Probentisches 54, wobei zum besseren Verständnis hier­ zu unnötige Teile weggelassen sind. Fig. 11 zeigt diejenige Lage, welche die Bauelemente des Postaments im Normalfalle, d. h. bei Nichtbenutzung einnehmen. Die Federn 64 sind ent­ spannt, wobei sie die mit dem Plättchen in Eingriff bring­ baren Gleitstücke 62 nach innen verschoben haben. Die klei­ nen Federn 92 haben des weiteren die Schwalbenschwanzhülse 90 zurückgezogen, welche den gleitend verschiebbaren recht­ eckförmigen Block 68 trägt.

Fig. 12 zeigt einen Betriebszustand bei dem der Stoßblock 84 des Plättchen-Lademechanismus teilweise in den Postament­ mechanismus eingeführt ist und gegen den gleitend verschieb­ baren Block 68 drückt. Die Verschiebung des Blocks in Rich­ tung des Pfeiles 87 bewirkt einen Zug auf die Kabel 70, welche die Gleitstücke 62 gegen die Kraft der Federn 64 nach außen ziehen. Es versteht sich, daß die gekrümmte Vorderkante des Plättchens 82 an den Stiften 78 des Draht­ bügels 96 gemäß Fig. 8a anliegt.

Fig. 13 zeigt die Lage, welche die verschiedenen Bauele­ mente einnehmen, nachdem der Lademechanismus für die Plättchen voll eingeführt ist. An diesem Punkt hat das Ende des an dem Ansatz 50 angebrachten Stoßblocks 84 den gleitend verschiebbaren Block 68 und dessen Schwal­ benschwanzhülse 90 in ihre maximal ausgefahrene Position verschoben, wodurch die Gleitstücke 62 in ihre äußersten Lagen ausgefahren sind. Die Vorderkante des Plättchens 82 liegt nun an der zurückspringenden Stirnfläche des An­ schlags 74 an, und die solenoidbetätigten Haltestifte 78 liegen in den Schlitzen 76 des Anschlags 74 und sind bereit, durch die Betätigung des Solenoids 80 zurückgezogen zu wer­ den. Es versteht sich, daß die Kabel 70 von den Gleitstücken 62 nicht nur um die Rollen 104 und 72 verlaufen, sondern auch um zusätzliche Rollen 106, welche benachbart zu dem Befestigungsarm 66 angebracht sind und dazu dienen, eine Abnutzung der Kabel an den Kanten des Schlitzes 60 zu verhindern.

Fig. 14 zeigt die von den verschiedenen Bauelementen einge­ nommene Lage, nachdem das Plättchen auf dem Tisch abgelegt wurde und der Plättchen-Träger aus der Vakuumkammer in Richtung des Pfeils 107 verschoben wurde. Federn 64 haben die Gleitstücke 62 in Berührung mit der Kante des Plättchens 82 gebracht, das des weiteren an der nach unten eingezoge­ nen Fläche des Plättchen-Anschlags 74 anliegt und somit in seiner Lage arretiert ist. Die Federn 64 haben des weiteren den gleitend verschiebbaren rechteckigen Block 68 soweit zurückgezogen, bis die nach oben stehende Lippe 94 eine weitere Einwärtsverschiebung des Blocks 68 beendet. Wenn der Plättchen-Träger 48 durch das Tor 52 hindurchgetreten ist, das die Vakuumkammer mit der äußeren Kammer verbindet, wird das Tor 52 dicht verschlossen, so daß die äußere Kammer gegenüber der Vakuumkammer abgedichtet ist. Die äußere Türe 16 auf der abdichtbaren äußeren Kammer kann anschließend geöffnet werden, falls dies erwünscht ist, ohne daß hierbei das Vakuum im Inneren der Vakuum- bzw. Probenkammer beeinträchtigt wird. In entsprechender Weise müssen bei den Beschickungsvorgängen die äußere Türe 16 oder die Außenkammer geöffnet werden, während das innere Tor 52 abgedichtet ist, um einen Vakuumverlust zu verhin­ dern. Anschließend wird die äußere Türe 16 geschlossen und der Plättchen-Transportmechanismus bewirkt den Transfer des Plättchens durch das Tor in die Vakuumkammer, wobei es lediglich zu einem geringen Vakuumverlust kommt, nachdem das Volumen der unter Atmosphärendruck stehenden Luft in der äußeren Kammer klein ist gegenüber dem Volumen in der Vakuumkammer. Es tritt daher nur ein geringer Druck­ anstieg in der Vakuumkammer auf, der durch entsprechendes Pumpen rasch wieder auf den erwünschten Betriebsdruck ver­ ringert werden kann.

Claims (12)

1. Handhabungsvorrichtung für Plättchen zum Transfer derselben von einem unter Atmosphärendruck stehenden Bereich in das Innere einer Vakuumkammer und aus dieser heraus, mit

• a) einem abdichtbaren Tor (52), welches durch eine Wandung der Vakuumkammer (10) in das Innere der Kammer führt, und eine Breite aufweist, die ausreicht, um ein Plättchen (82) hindurchzuschieben,
• b) einer mit einer abdichtbaren Türe (16) versehenen abdichtbaren Außenkammer (18), deren Volumen klein ist im Vergleich zum Volumen der Vakuumkammer (10) und, die mit einem Ende die Öffnung des Tores (52) umgebend an die Außenwandung der Vakuumkammer (10) anschließt und gegenüber derselben abgedichtet ist, und
• c) einen mit Befestigungsmitteln für das Plättchen versehenen, längs einer Führungsbahn durch das Tor (52) zwischen der Außenkammer (18) und der Vakuumkammer (10) verschiebbaren Plättchenträger (46, 48),

gekennzeichnet durch folgende Kombination:

• d) die Außenkammer (18) sowie das abdichtbare Tor (52) sind an einer Seitenwand der Vakuumkammer (10) angeordnet,
• e) im Inneren der Vakuumkammer (10) ist ein feststehender Probentisch (54, 56) angeordnet, der Mittel enthält, um ein Plättchen (82) von einem Endbereich (50) des Plättchenträgers (46, 48) zu übernehmen und nach erfolgter Behandlung an diesen zurückzugeben,
• f) die Mittel zum Übernehmen des Plättchens (82) weisen einen stationären Anschlag (74) für die Plättchen (82) mit einem Paar von voneinander beabstandeten mit dem Plättchen in Eingriff bringbaren Gliedern (62) auf, die radial nach außen von dem Anschlag (74) in Richtung auf das Tor (50) bewegbar sind, im Ansprechen auf Kräfte, welche durch die Einwärtsbewegung des Plättchenträgers (46, 48) auf ein gleitend verschiebbar gelagertes Glied (68) ausgeübt werden, wobei die mit dem Plättchen in Eingriff bringbaren Glieder (62) von Federn (64) in Anlage an den Rand des Plättchens (82) anlegbar sind, nachdem das Plättchen (82) von dem Plättchenträger (46, 48) entfernt ist.

2. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abdichtbare Tür (16) an der Oberseite der Außenkammer (18), vorzugsweise benachbart zur Seitenwand der Vakuumkammer (10) angebracht ist.

3. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn für den beweglichen Plättchenträger (46, 48) geradlinig und senkrecht zu der Seitenwandung der Vakuumkammer (10) verläuft.

4. Handhabungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gleitend verschiebliche Glied (68) auf dem Objekttisch derart gelagert ist, daß die Vorderkante des Plättchenträgers (48) bei dessen Bewegung in die Vakuumkammer (10) mit dem gleitend verschiebbaren Glied (68) in Eingriff bringbar ist.

5. Handhabungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Plättchenträger einen ersten Magneten (44) benachbart zu einer ersten Außenfläche der Außenwandung (40) der Außenkammer (18) trägt, und daß ein zweiter Magnet (42) vorgesehen ist, der benachbart zu der Außenseite der genannten Außenwandung (40) der Außenkammer (18) verschiebbar und magnetisch mit dem ersten Magneten (44) gekoppelt ist, so daß bei einer Bewegung des zweiten Magneten (42) der Plättchenträger (46, 48) längs dessen Führungsbahn verschoben wird.

6. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Magnet in einem Schlitten (34) gelagert ist, der vorzugsweise mittels eines außerhalb der Außenkammer (18) angeordneten Endloskettenantriebes (20-26) parallel zur Führungsbahn des Plättchenträgers (46, 48) verschiebbar ist.

7. Handhabungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Magnet (44) in minimalem Abstand von einem dünnen Innenbodenbereich (40) in der Außenkammer (18) und der zweite Magnet (42) in minimalem Abstand von dem dünnen Innenbodenbereich (40) außerhalb der Seitenwandung (38) der Außenkammer (18) angebracht ist.

8. Handhabungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Plättchenträger (48) ein Paar von vertikal verschiebbaren Stiften (78) trägt, die an dem vorderen Ende des Plättchenträgers (48) angebracht sind, wobei die Stifte mittels eines Solenoids (80) betätigbar sind, das an dem Plättchenträger (48) unterhalb des für die Aufnahme des Plättchens vorgesehenen Oberflächenbereiches (50) angebracht ist, und dazu dient, im Bereich des Probentisches (54, 56) in Eingriff mit der vorderen Kante des Plättchens zu treten bzw. dieses freizugeben.

9. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der stationäre Anschlag (74) eine Vorderkante aufweist, deren Gestalt der Form des Plättchens (82) entspricht, wobei die Vorderkante ein Paar von Schlitzen (76) trägt, die voneinander beabstandet sind und dazu dienen, die Stifte (78) aufzunehmen, die am vorderen Ende des Plättchenträgers (48) angebracht sind, wobei die Vorderkante des Anschlages (74) nach unten abgeschrägt zurückspringt, um die Kante eines Plättchens festzuhalten.

10. Handhabungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander beabstandeten mit dem Plättchen (82) in Eingriff bringbaren Glieder (62) in Schlitzen (60) verschiebbar sind, welche sich radial nach außen von dem stationären Anschlag (74) in Richtung auf das Tor (52) erstrecken, wobei jedes der Glieder (62) unter der Vorspannung einer Feder (64) steht, welche das entsprechende Glied (62) in Richtung auf den Anschlag (74) drängt, wobei die Feder (64) zwischen einer ersten Rolle (104) und und einem stationären Glied (66) auf dem Probentisch (54, 56) eingespannt ist, und jedes der Glieder (62) an einem Kabel (70) befestigt ist, das um die erste Rolle (104) und um eine zweite Rolle (72) am extremen äußeren Ende des Schlitzes (60) verläuft und an dem gleitend verschiebbaren Glied (68) befestigt ist.

11. Handhabungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Probentisch (54, 56) bezüglich seiner vertikalen Achse verschwenkbar ist in eine Richtung auf das Tor (52), um sicherzustellen, daß die Bodenfläche eines Plättchens (82) auf dem Plättchenträger (84) während des Einbringvorganges im Abstand von den das Plättchen (82) ergreifenden Gliedern (62) verbleibt.