NL8803101A - Objecthouder voor positionering van een object in een stralenbundel. - Google Patents

Description

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Objecthouder voor positionering van een object in een stralenbundel.

De uitvinding heeft betrekking op een objecthouder voor positionering van een object in een stralenbundel, uitgerust met een X-Y translatiemechanisme.

In bekende objecthouders is een X-Y translatie mechanisme zodanig uitgevoerd dat een X-transporteur voor translatie in een X-richting een slede draagt voor translatie over de X-transporteur in een Y-richting, waarbij de X-transporteur als referentie en draagvlak voor de Y-transporteur fungeert of omgekeerd. Hierdoor ontstaat een relatief samengesteld translatiemechanisme waarbij fouten in de tweede translatie een sommatie van fouten in beide translatiesystemen zijn en gemakkelijk een ongewenste rotatiebeweging en kanteling bij de laatste translatiebeweging op kan treden. Door de gewenste wrijvingsarme bewegingen is het immers moeilijk te voorkomen dat bij elk van de geleidingen een zekere speling optreedt. Bij objectdragers waarbij een hoekoriëntatie van een object mede bepalend is voor de nauwkeurigheid van uit te voeren metingen is dit uiterst ongewenst.

De uitvinding beoogt deze bezwaren op te heffen en daartoe is een objecthouder van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding uitgevoerd als beschreven in het kenmerk van conclusie 1.

Doordat in een translatiemechanisme volgens de uitvinding elk van de twee translatiebewegingen afzonderlijk direct aan een draagvlak van een draagplaat refereert, is een eenvoudig en goedkoop bewegingsmechanisme met inzonderheid door de veerdrukkoppeling een uiterst nauwkeurige positionering gerealiseerd waarbij ongewenste kanteling en rotatie tot een minimum is beperkt.

In een voorkeursuitvoering volgens de uitvinding wordt de veerdruk of beter gezegd de aandrukkracht naar de draagplaat gerealiseerd met magnetische aantrekkingskracht, in het bijzonder met aan de X-transporteur en aan een drager voor de objecttafel gekoppelde permanente magneten die bij voorkeur onder tussenvoeging van bij voorkeur enigermate ductiele afstandsstukjes op het draagvlak van de draagplaat rusten. Hiermede is naast een soepel glijcontact ook een gewenste luchtspleet gerealiseerd.

In een verdere voorkeursuitvoering is aan de X-Y translatie een rotatie voor de objecttafel toegevoeg hetgeen hier relatief eenvoudig is uitgevoerd door de draagplaat roteerbaar om een as dwars op het draagvlak daarvan roteerbaar te monteren. Aandrijven daarvan kan worden gerealiseerd door een motor-aangedreven rotatiemechanisme aan te brengen aan een ten opzichte van de objecttafel, achterzijde van de draagplaat, waarbij de rotatie as bij voorkeur door het middelpunt van een substantieel cirkelvormige draagplaat loopt.

Aan de draagplaat kan ook een objectkantelmechanisme worden toegevoegd voor kanteling van het draagvlak van de draagplaat.

Als de daarbij optredende kantelhoeken niet groot behoeven te zijn, bijvoorbeeld maximaal ongeveer plus en min 10° kan met een zijdelings gedeeltelijk open cylinderbus als as worden gewerkt waardoor, ter plaatse, een vrije doorgang voor een parallel met de draagplaat verlopende stralenbundel is gerealiseerd.

Aan de hand van de tekening zullen in het navolgende enkele voorkeursuitvoeringen volgens de uitvinding nader worden beschreven. De enkele figuur in de tekening toont een objecthouder volgens de uitvinding waaraan zowel een rotatiemechanisme als een kantelinrichting is toegevoegd.

Een objecthouder als geschetst toont een draagplaat 2 waarop, bij voorkeur via een beugel 4 aan de achterzijde bevestigd, een X-lineaal 6 is gemonteerd. Een X-transporteur 8 is op een bijvoorbeeld op zich bekende wijze met behulp van rollers 9 langs de X-lineaal verplaatsbaar over een afstand tot bijvoorbeeld 50 mm of meer. De X-transporteur 8 wordt door een motor 10 via een overbrenging 12 aangedreven. Uit oogpunt van ruimtebesparing is de motor 10 hier parallel met de X-lineaal geplaatst maar dat is voor de uitvinding irrelevant. Aan de X-transporteur 8 zijn aan een naar de draagplaat 2 toegekeerde zijde, uit kinematische overwegingen bij voorkeur drie, magneten 16, bevestigd die onder tussenvoeging van tussenstukken 18 op de draagplaat rusten en daartegen met de door de magneten opgewekte magneetkracht worden aangedrukt. Hierdoor is gerealiseerd dat de X-transporteur steeds exact parallel met het draagvlak 14 beweegt. De vlakheid van de draagplaat 2 ter plaatse van het draagvlak bepaalt de nauwkeurigheid daarvan. Het vlak bewerken van een dergelijke plaat, die voor het realiseren van de magnetische aandrukkracht uit magnetisch materiaal is gemaakt, kan zowel uiterst nauwkeurig als relatief goedkoop worden uitgevoerd. Tegen corrosie van vooral het draagvlak kan ter plaatse een beschermingslaag worden aangebracht. Indien gewenst kan voor een instelbare aandrukkracht ook gebruik gemaakt worden van door spoelen te activeren magneten waarbij dan om losraken van de transporteur van de draagplaat bij voorkeur een minimale bekrachtiging permanent aanwezig blijft, dan wel door een permanente deelmagneet wordt opgewekt. De X-transporteur draagt een Y-lineaal 20 voor geleiding van een Y-transporteur 22 die op geheel overeenkomstige wijze als de X-transporteur via niet aangegeven loopwielen langs de Y-lineaal verplaatsbaar is. Ook de Y-transporteur is, via magneten 16 en tussenstukken 18, die hier niet afzonderlijk zijn weergegeven, onder aandrukkracht met het draagvlak 14 van de draagplaat 2 gekoppeld. Ook de Y-transporteur zal dus steeds parallel met het draagvlak 14 bewegen en er treedt geen sommatie van rotatie of kantelfouten op. Rotaties om een as dwars op het draagvlak worden door de mate van rechtheid van de linealen bepaald en ook die kan eenvoudig zeer goed gemaakt worden. De Y-transporteur wordt aangedreven door een motor 24 die via een overbrenging 26 een spindel 28 bedient. De Y-transporteur draagt een objecttafel 30 waarop, bijvoorbeeld op oplegpunten 32 een object, bijvoorbeeld een wafer kan worden gemonteerd.

In de geschetste uitvoering is de objecttafel 30 roteerbaar om een as 36 dwars op het draagvlak 14 gericht. Hiertoe is aan de draagplaat een tandwiel 38 gemonteerd dat met een motor 40 wordt aangedreven via een spindel 42 die wordt gedragen door een houder 44 en bijvoorbeeld een rotatie tot 360° bewerkstelligt. Door deze opbouw kan een op de objecttafel geplaatst object in elke gewenste X-Y positie in de stralenbundelbaan worden geroteerd. De rotatieas 34 van de draagplaat is daartoe verbonden met een drager 46 voor de objecthouder. Via deze drager kan de objecthouder aan of in een apparaat worden gemonteerd, bijvoorbeeld een röntgenanalyse apparaat, een waferinspectie apparaat en dergelijke. Indien zoals hier aangegeven de objecttafel kantelbaar om een as 48 parallel met het draagvlak is gemonteerd, verloopt de koppeling van de rotatie as 34 via een beugel 50. De beugel 50 is met behulp van een niet weergegeven aandrijfmotor met de draagtafel en het X-Y translatiemechanisme kantelbaar over een hoek van bijvoorbeeld plus en min 10° ten opzichte van een vertikcale nul-stand voor de draagplaat. Om een vrije doorgang voor een stralenbundel te garanderen zijn bussen 52 voor de kanteling van zijdelingse openingen 54 voorzien. Een objectdrager volgens de uitvinding kan met vrucht gebruikt worden in röntgenanalyse apparaten in waferinspectie apparaten en dergelijke waarbij een objectdrager als geschetst met behulp an de drager 46 aan of in een dergelijk apparaat kan worden gemonteerd. Een te onderzoeken object kan daarbij ook in een te evacuêren ruimte zijn opgenomen.

Claims (7)

1. Objecthouder voor positionering van een object in een stralenbundel, uitgerust met een X-Y translatiemechanisme, met het kenmerk, dat het translatiemechanisme is uitgerust met een aan een vlakke draagplaat bevestigde X-lineaal voor geleiding van een X-transporteur die onder drukcontact over de draagplaat transleerbaar is, aan welke X-transporteur een Y-lineaal is bevestigd voor geleiding van een objeettafel die eveneens onder contactdruk over de draagtafel transleerbaar is.

2. Objecthouder volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat voor de contactdruk van de X-transporteur en de objecttafel dan wel een de objecttafel dragende Y-transporteur met een draagvlak van de draagplaat magnetische aantrekkingskracht wordt gebruikt.

3. Objecthouder volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de magnetische aandrukkracht wordt geleverd door aan de X-transporteur en aan de objecttafel bevestigde permanente magneten die onder tussenvoeging van glijstukjes op het draagvlak van de draagplaat rusten.

4. Objecthouder volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat daaraan een rotatiemechanisme voor rotatie van de draagplaat om een dwars op het draagvlak daarvan gerichte as.

5. Objecthouder volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de rotatie zich over ten minste 360° uitstrekt.

6. Objectdrager volgens één van de vorige conclusies, met het kenmerk, dat daaraan een tilt mechanisme is toegevoegd voor kantelen van de draagplaat om een as parallel met het draagvlak daarvan.

7. Objectdrager volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat in asbussen voor de tiltbeweging uitsparingen zijn aangebracht die als doorgangen voor een stralenbundel fungeren.