DE4300205A1 - Probenhalterung in Kassettenform - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Halterung von Proben, z. B. von Substraten, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, bei deren chemischer bzw. physikalischer Bearbeitung. Anwendungsgebiete sind u. a. Technologien auf den Gebieten der Halbleitermaterialien, Gläser, Polymere, Isolatormaterialien, keramische Materialien sämtlicher Leitermaterialien etc.

Im Rahmen dieser Technologien sind Prozesse an Proben unterschiedlicher Materialien erforderlich, wie beispielsweise verschiedene Reinigungsprozesse, Oberflächenbehandlungen, etc. Dazu müssen die zu behandelnden Proben in entsprechenden Halterungen befestigt werden. Für die gängigen Probengrößen bzw. Probenformen sind Halterungen in Kassettenform mit äußeren und inneren Führungen handelsüblich, wobei die äußeren Führungen den Bearbeitungsapparaturen und die inneren den Formen und Größen der üblichen Proben angepaßt sind (Katalog der FLUOROWARE INC. US-MN). Einstellbare Versionen überstrei­ chen nur geringe Abmaßtoleranzbereiche und erlauben keine wesentlichen Abweichungen von den Standardmaßen.

Für die Bearbeitung von Proben mit unterschiedlichen Geometrien und Größen - auch Bruchstücken - aus verschiedenen Materialien (Halbleitermaterialien, Gläser, Polymere, etc.) sind solche Halterungen nicht erhältlich.

Es sind andererseits auch, hauptsächlich für Laborversuchs­ zwecke, Halterungen für solche Proben bekannt, die jedoch nur für einzelne oder wenige Proben vorgesehen sind und die nur für eine Anwendung in Laborgerätschaften und nicht in komplexen (voll) automatisierten Apparatesystemen vorgesehen sind.

Es besteht aber das Bedürfnis, auch von Standardmaßen abweichende Proben unter Produktionsbedingungen zu bearbeiten.

Mit den handelsüblichen Probenhalterungen können weder Materialbruchstücke noch Proben mit ungewöhnlichen Geo­ metrien und Größen in standardisierten - auch automati­ sierten - Prozeßabläufen bearbeitet werden. Entweder müssen derartige Proben separat behandelt werden oder sie werden verworfen. Beides ist kostenaufwendig.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ausgehend von den han­ delsüblichen Halterungen und unter deren Nutzung, solche Veränderungen vorzusehen, daß Proben mit beliebig abwei­ chender Geometrie eingesetzt werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 dargelegten Mitteln.

Allgemeingültige vorteilhafte weitere Ausbildungsmöglich­ keiten sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Die verwendeten Paßstücke und Haltestäbe sind in ihren Einzelteilen untereinander kompatibel und in kommerziell erhältliche Halterungen einsetzbar.

So können Proben mit unüblichen Maßen oder Bruchstücke jeden technologischen Prozeß - auch automatisierte - durch­ laufen ohne apparativen oder personellen Mehraufwand. Wichtig ist dies u. a. in der Industrie, beispielsweise der Halbleiterindustrie.

Dadurch können teure Verluste durch Materialbruch, bei­ spielsweise von InP, LiNb03, vermieden werden.

Die Konstruktion und die Herstellung der Spezialhalterung ist einfach. Das Material für die Spezialhalterung kann je nach Bedarf gewählt werden (PTFE, andere Polymere, Quarz­ glas, Metall, etc.).

Die Spezialhalterung kann in handelsüblichen Halterungen, z. B. für Prozeßautomaten in der Halbleiterindustrie, ein­ gesetzt werden. Deshalb können auch die Proben mit unge­ wöhnlichen Geometrien und Größen die standardisierten bzw. automatisierten Prozesse durchlaufen.

Die Wirkungsweise und die näheren Ausbildungsmöglichkeiten sind nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 verschiedene Paßstückausführungen a bis c,

Fig. 2 einen gerillten Haltestab mit Rändelschraube,

Fig. 3 einen Kassetteneinsatz und

Fig. 4 eine vollständige Probenhalterung.

Die in der Fig. 1a bis 1c dargestellten Paßstückausführun­ gen sind für unterschiedliche Haltestabzahlen konzipiert. Die Langlöcher bzw. Schlitze 1 sind für einen oder zwei Haltestäbe, die Löcher 2 für zwei bis vier Grundhaltestäbe in den Paßstücken 3 vorgesehen. Sowohl die Anzahl als auch die Orte der Löcher und Schlitze sind in den ebenen Paß­ stücken leicht dem Bedarf angepaßt herstellbar.

Die äußere Form der Paßstücke 3 ist in allen Ausführungen der Fig. 1 gleich dargestellt. Sie entspricht zweckmäßig der üblichsten Standardprobenform, die natürlich auch den inneren Führungen der handelsüblichen Halterungen gleicht. Die dargestellte Form ist nur willkürlich ausgewählt.

Zwischen zwei solche Paßstücke 3, passend für den Einbau in handelsübliche Halterungen, werden die Grundhaltestäbe 4 in die Löcher 2 so montiert, daß sie eine optimale Auflage bilden.

Der in der Fig. 2 dargestellte Haltestab 4 ist gerillt. Er kann ein nicht sichtbares Innengewinde aufweisen und mit einer üblichen Zylinderkopf- oder Rändelschraube 5 im Paßstück 3 sowohl in den Schlitzen 1 als auch in den Löchern 2 befestigt werden.

Die Grundhaltestäbe 4 können im Endbereich aber auch verjüngt und die Enden mit einem Außengewinde versehen sein. Diese Enden werden in die entsprechenden Löcher 2 der Paßstücke 3 gesteckt und mit Muttern von außen festge­ schraubt. Dies ist in Fig. 3 dargestellt.

In die Rillen dieser Grundhaltestäbe werden nun die Probenstücke eingesetzt und mit den oberen Haltestäben arretiert. Dafür sind die an den Enden ebenfalls mit einem Außengewinde versehenen Haltestäbe in die vorgesehenen Schlitze i der Paßstücke 3 einzufügen und mit den entspre­ chenden Muttern von außen her zu befestigen. Dieser Aufbau kann, wie Fig. 4 zeigt, in eine handelsübliche Halterung eingesetzt werden.

Für unterschiedliche Maße der Proben sind die geeigneten Paßstücke 3 aus den verschiedenen in Fig. 1 dargestellten Varianten auszuwählen oder sinngemäße Variationen zu entwickeln.

Claims (3)

1. Probenhalterung in Kassettenform mit äußeren und inneren Führungen, dadurch gekennzeichnet, daß für Proben mit beliebig von den Maßen der inneren Führungen abweichender Geometrie Kassetteneinsätze vorgesehen sind, welche aus wenigstens zwei Paßstücken mit in die inneren Führungen passenden Maßen und aus mindestens drei gerillten Haltestäben bestehen, die zwischen den Paßstücken befestigt sind.

2. Probenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßstücke für die Befestigung der Haltestäbe mit Löchern bzw. Schlitzen versehen sind und die Haltestabenden Gewinde aufweisen.

3. Probenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei der Haltestäbe als Grundhaltestäbe mit den Paßstücken in festen Abständen entsprechend den inneren Führungen in den Kassetten verbunden sind, wobei diese Grundhaltestäbe als Probenauflage dienen und daß wenigstens ein Haltestab, in den Paßstücken verschiebbar angeordnet, als Probenarretierung dient.