DE938681C

DE938681C - Verfahren zum Bohren feiner Loecher

Info

Publication number: DE938681C
Application number: DES21719A
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Dipl-Ph Steigerwald
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1951-02-01
Filing date: 1951-02-01
Publication date: 1956-02-02

Description

Verfahren zum Bohren feiner Löcher Es ist bekannt, in im Vakuum untergebrachte Gegenstände mittels eines Ladungsträgerstrahles feine Löcher zu. bohren. Die bisher bekanntgewordenen Einrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens ermöglichen jedoch nicht die Herstellung von zylindrischen Löchern, weil der Ladungsträgerstrahl außen nicht zylindrisch, sondern kegelförmig begrenzt war. Es besteht jedoch das Bedürfnis, nicht nur in dünne Folien., sondern auch in dickere Objekte, beispielsweise in Steine für die Verstellung von Lagern für Uhren, feine zylindrische; Löcher zu bohren.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht das Bohren feiner Löcher auch in solche verhältnismäßig dicken Gegenstände, weil bei ihm ein Strahl verwendet wird, der längs einer Strecke, deren Länge mindestens fünfmal, vorzugsweise mehr als zehnmal so groß ist wie der Strahldurchmesser, zylindrisch, vorzugsweise kreiszylindrisch, ist.
Besonders bewährt hat sich zur Ausübung dieses Verfahrens eine Einrichtung, die aus einem Strahlerzeugungssystean besteht, das erforderlichenfalls in Verbindung mit einem elektrostatischen oder elektromagnetischen Linsensystem einen Ladungsträgerstrahl liefert, der längs einer Strecke, deren Länge mindestens fünfmal, vorzugsweise mehr als zehnmal so groß ist wie der Strahldurchmesser, zylindrisch, vorzugsweise kreiszylindrisch, ist. Solche Strahlerzeugungssysteme werden in Verbindung mit elektrostatischen oder elektromagnetischen Linsen auch für Elektronenmikroskope verwendet. Es gelingt mit ihrer Hilfe, beispielsweise in Uhrensteine von i mm Dicke Löcher von o,o5 mm Durchmesser zu bohren. Man kann mit dieser Einrichtung beispielsweise auch in keramisches Material oder in. Diamanten Löcher bohren.
Es empfiehlt sich, Vorrichtungen vorzusehen, die, vorzugsweise durch Betätigung von außen, den zu durchbohrenden Gegenstand an die Stelle bringen, an der der Strahl zylindrisch ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, in das Bohrloch Gase einzuführen, die mit etwa beim Bohren entstehenden Umwandlungsprodukten der zu durchbohrenden Substanz oder bei der hohen. im, Bohrloch und an seiner Wandung herrschenden Temperatur mit der Substanz selbst unter Bildung einer gasförmigen. oder an ihrem Entstehungsort flüchtigen Verbindung reagieren. Dies bezweckt einem, erleichterten Abtransport des ausgebohrten Materiads.
Das Einführen bzw. das Entstehen von Gasen oder Dämpfen. im Bohrgerfäß, insbesondere in unmittelbarer Nähe der Bohrsteile, kann unter Umständen zu einer Diffusion des Ladungsträgerstrahles führen. Um eine derartige Diffusion. zu vermeiden bzw. diese auf ein. gewünschtes Maß herabzudrücken, können Mittel vorgesehen: sein, durch die der Gasdruck im Bohrloch oder in seiner unmittelbaren Umgebung - wenigstens auf der Seite der Strahlquelle - wesentlich höher als längs des übrigen Strahlweges, insbesondere aber höher als im Strahlerzeugungs- und Linsensystem gehalten wird.
Zum Bohren von kohlenstoffhaltigen Verbindungen oder Köhlenstoff, insbesondere Diamanten, ist es von Nutzen, Sauerstoff oder gasförmige, bei der im Bohrloch herrschendem. Temperatur Sauerstoff abspaltende Verbindungen vorzusehen.,

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren. zum Bohren feiner. Löcher in im Vakuumraum untergebrachte Gegenstände mittels eines feinen Ladungsträgerstrahles, dadurch gekennzeichnet, daß ein, Strahl verwendet wird, der längs einer Strecke, deren Länge mindestens fünfmal, vorzugsweise mehr als zehnmal- so groß ist wie der Strahldurchmesser, zylindrisch, vorzugsweise kreiszylindrisch ist.-2. Einrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein Strahlerzeugungssystem, das erforderlichenfalls zusammenwirkend mit einem elektrostatischen oder -magnetischenLinsensystem einenLadungsträgerstrahl liefert, der längs einer Strecke, deren. Länge mindestens fünfmal, vorzugsweise mehr als zehnmal so groß ist wie der Strahldurchmesser; zylindrisch, vorzugsweise kreiszylindrisch ist. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die vorzugsweise von außen betätigbar ist, mit deren Hilfe der zu durchbohrende Gegenstand an die Stelle gebracht werden kann, an der der Strahl zylindrisch ist. q.. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch Mittel, durch die in das Bohrloch Gase eingeführt werden können, die mit etwa beim Bohren entstehenden. Umwandlungsprodukten der zu durchbohrenden Substanz oder bei der hohen im Bohrloch und an seiner Wandung herrschenden Temperatur mit der Substanz selbst unter Bildung einer gasförmigen, oder an ihrem Entstehungsort flüchtigen Verbindung reagieren. 5. Einrichtung nach. Anspruch q., gekennzeichnet durch Mittel, durch. die der Gasdruck im Bohrloch oder in seiner unmittelbaren Umgebung mindestens auf der Seite dar Strahlquelle wesentlich höher als längs des übrigen Strahlweges, insbesondere höher als im Strahlerzeugungs- und Linsensystem gehalten werden kann. 6. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung zum Bohren von Kohlenstoff, insbesondere Diamanten, oder von kohlenstoffhaltigen Verbindungen. 7. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens 'nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Einführen von Sauerstoff oder von gasförmigen, bei der im Bohrloch herrschenden Temperatur Sauerstoff abspaltenden Verbindungen vorgesehen sind.