SE506209C2 - Anordning för manipulation av ett synkrotronstrålknippe - Google Patents

Description

506 209 lO 15 20 25 30 35 måste särskilt vid scanrörelsens vändpunkter uppträdande överexponeringar elimineras. Ändamålet med uppfinningen är därför att för det rådande användningsfallet för rönt- gendjuplitografin åstadkomma särskilt för scansystemet anpassade stràlknippeegenskaper under vakuumbetingelser.

Detta ändamål uppfylles enligt uppfinningen genom en anordning för manipulation av ett synkrotronstrålknippe, särskilt för bestrålningsapparaturer för röntgendjuplito- grafi, som i en vakuumkammare innehåller en genom scan- rörelse tvärs över synkrotronstrålknippet, som kommer in i vakuumkammaren via ett fönster, reglerbart objektbord för upptagande av ett föremål som skall bestrålas, i det att bredvid en filterkammare, som är inkopplad före vakuumkammaren och som innehåller i synkrotronstrål- knippet inkopplingsbara filter, är mellan objektbordet och fönstret anordnade par av mot varandra förskjutbara bländare, av vilka det par, hos vilket riktningen av den ömsesidiga förskjutbarheten av bländarna sammanfaller med scanrörelsen, är kopplat till scanrörelsen.

Det är fördelaktigt, om för inkopplingen av filtret i synkrotronstrålknippet filterväxlare är anordnade, vid vilka en pneumatisk cylinder är fastsatt på en på filter- kammaren påsättningsbar vakuumfläns via vertikala bultar, vilken pneumatisk cylinders rörelse överförs via en stånggáng, som fortsätter inne i en styrhylsa och en mem- branbälg, till en skjutstång, på vilken en filterhållare är fastsatt.

Filterhållaren kan bestå av två ramelement, som är för- sedda med en till tvärsnittet av synkrotronstrålknippet anpassad öppning som har formen av ett avlångt hål.

Företrädesvis utgör det ena paret av mot varandra för- skjutbara bländare en del av en första, synkrotron- strålknippet horisontellt begränsande strålbegräns- 10 \l5 20 25 30 35 506 209 ningsenhet. För var och en av de mot varandra förskjut- bara bländarna är pá en monteringsplatta via fästelement en ledskena fast anordnad och en spindel vridbart lagrad, pá vilken en mot vridning fastlást spindelmutter uppbär en av bländarna. För lägesinställningen av bländarna tjänar pà monteringsplattan fastsatta sensorer.

Det andra paret av mot varandra förskjutbara bländare skall utgöra en del av en andra, synkrotronstràlknippet vertikalt begränsande stràlbegränsningsenhet, i vilken förskjutningen av bländarna àstadkommes medelst drivele- ment, som i huvudsak motsvarar de för bländarna och som är fastsatta vid den rörliga delen av objektbordet.

Anordningen enligt uppfinningen möjliggör samtidigt, med en spektral selektion, en med ett eliminerande av överex- poneringar vid objektbordets vändpunkter förbunden kant- begränsning av synkrotronstràlknippet.

Uppfinningen kommer i det följande att belysas närmare med hjälp av de schematiska ritningarna, vilka visar: Fig. 1 en bestràlningsapparatur för röntgendjup- litografi Fig. 2 en filterväxlare för en filterkammare Fig. 3 en filterkammare som är lämpad för insättning i en bestrálningsapparatur Fig. 4 en horisontellt verkande stràlbegränsningsenhet sedd mot strálriktningen Fig. 5 en planvy av stràlbegränsningsenheten enligt fig. 4 506 209 10 15 20 25 30 35 Fig. 6 en vertikalt verkande stràlbegränsningsenhet sedd i strålriktningen Vid den i fig. 1 mycket förenklat visade bestràlnings- apparaturen mynnar ett stràlrör 1 för ett synkrotron- strålknippe 2 via ett fönster 4 i en som arbetskammare tjänande vakuumkammare 5, varvid en filterkammare 3 är insatt i stràlröret l. Vakuumkammaren 5 innehåller ett utifrån drivet objektbord 6, som förflyttar en röntgen- mask 7 och en röntgenstrålkänslig resist 8 tvärs över stràlknippet 2 i en vertikal scanrörelse. Mellan fönstret 4 och objektbordet 6 är de i figurerna 4, 5 och 6 närmare visade strålbegränsningsenheterna 9, 10 anordnade.

Vid den i fig. 2 visade filterväxlaren för insättning i en filterkammare 3, som visas tydligare i fig. 3 än i fig. 1, är en pneumatisk cylinder 13 hos en pneumatisk drivanordning fastsatt pà en vakuumfläns 11 via vertikala bultar 12. Den pneumatiska cylindern 13 alstrar genom valfri tillförsel av tryckluft via ett övre tryckluftin- lopp 14 och ett nedre tryckluftinlopp 15 en translatorisk rörelse hos en innanför liggande arbetscylinder. Denna påfyllning kan styras elektriskt medelst lämpliga elek- tropneumatiska element. Rörelsen leds genom en stànggàng 16 till den övre sidan av vakuumflänsen ll. Stànggángen 16 fortsätter inne i en styrhylsa 17 och en membranbälg 18. Stànggàngen är fast förbunden med den ena vakuumtätt tillslutna sidan 19 av membranbälgen 18. Den yttre om- kretsen av den andra sidan 20 av membranbälgen 18 är vakuumtätt fastsatt i vakuumflänsen 11.

Ojämnheter mellan den genom arbetssättet hos den i det inre av den pneumatiska cylindern 13 belägna arbets- cylindern bildade translationen och den genom stång- gàngens 16 rörelse i styrhylsan 17 bildade translationen utjämnas genom en lämplig koppling inuti stànggàngen 16. 10 15 20 25 30 35 506 209 På den nedre sidan 19 av membranbälgen 18 är en enhet fastsatt, som består av en skjutstång 21, en klämma 22 och en filterhållare 23 och som vid inkoppling av luft- cylindern 13 utför en translatorisk rörelse. Filter- hållaren 23 kan genom att lossa eller spänna klämman 22 lösgöras från skjutstången 21 eller sättas fast vid denna. Filterhållaren 23 består, såsom framgår av fig. 3, av två ramelement 24 och 25. Vart och ett av dessa ram- element 24, 25 omfattar en öppning 26, som har formen av ett avlångt hål. Efter det att skruvförbandet har lossats kan mellan ramelementen 24, 25 folie- eller plåtartat filtermaterial läggas in och inspännas genom att skruvas fast.

Enligt fig. 3 innehåller den som T- eller korsstycke ut- formade filterkammaren 3 flera (t.ex. fem) sådana, med 27 betecknade filterväxlare. Filterkammaren 3 är så anordnad i strålröret 1 för synkrotronstrålknippet 2, att i det övre läget av arbetscylindern hos en pneumatisk driv- anordning ligger filterhållaren 23 med filtermaterialet utanför synkrotronstrålknippets 2 område och i arbets- cylinderns andra läge är filterhållaren 23 så belägen att synkrotronstrålknippet 2 påverkas av filtermaterialet. öppningen 26 som har formen av ett avlångt hål, är så ut- formad, att i läget utan inlagt filtermaterial passerar all synkrotronstrålning filterhållaren. Genom en elek- tropneumatisk styrning kan filterväxling ske automatiskt utan luftning av filterkammaren 3.

Vid strålbegränsningsenheten 9, som enligt figurerna 4 och 5 består av ett par horisontellt mot varandra för- skjutbara bländare 28, 29, är på en monteringsplatta 30 via fästelement 31 en styrskena 32 fast anordnad och en spindel 33 vridbart lagrad. På spindeln 33 är en spindel- mutter 34 monterad, vid vilken bländaren 28 är fastsatt, som genom en medelst en motorgrupp 35 åstadkommen vrid- ning av spindeln 33 kan inställas i sidled analogt med 506 209 lO 15 20 25 30 35 spindelmuttern 34. Spindelmuttern 34 är medelst en kopp- ling 36 fastlàst vid styrskenan 32 för att förhindra vridning. Genom lämpliga sensorer 37 är en automatisk justering och styrning av bländaren 28 möjlig. Medan bländaren 28 är så anordnad i förhållande till synkro- tronstrålknippet 2, att ett godtyckligt avsnitt, som i figuren börjar från höger, absorberas av bländaren 28, sker med bländaren 29, vars drivelement motsvarar dem hos bländaren 28 och för överskádlighetens skull inte är för- sedda med hänvisningsbeteckningar, en begränsning av syn- krotronstrálknippet 2 som börjar frán vänster. Med båda bländarna 28, 29 är det möjligt att välja ut ett på bred- den ändringsbart avsnitt av synkrotronstrålknippet 2.

Rörelsen kan, såsom beskrivits här, ske automatiskt genom elektrisk styrning eller i förenklad form genom manuella påverkningar i förenklade system.

Fig. 6 visar strålbegränsningsenheten 10 med ett par av vertikalt mot varandra förskjutbara bländare 38, 39, vars translatoriska rörelse åstadkommes medelst drivelement, som motsvarar de för bländarna 28, 29. Pà grund av den konstruktiva utformningen säkerställes en oberoende in- ställning såväl mellan strålbegränsningsenheterna 9 och 10 som även mellan bländarna 28 och 29 och bländarna 38 och 39. Båda bländarna 38, 39 rör sig genom sin via driv- elementen åstadkomma fastsättning vid den rörliga delen av objektbordet 6 tillsammans med denna, så att en in- ställning av läget för bländaren 38 i ett godtyckligt första läge av objektbordet 6 och en inställning av läget för bländaren 39 i ett godtyckligt andra läge av objekt- bordet 6 medför en absorption av synkrotronstrålknippets 3 totala intensitet.

För tillverkning av ett mönster med röntgendjuplitografin kan de två lägena hos objektbordet 6 vara de nedre och övre vändpunkterna av en fortlöpande scanrörelse, så att en överexponering av den röntgenkänsliga resisten 8 i 10 506 209 detta område undviks och området som skall exponeras blir skarpt avgränsat.

Dessutom är med paret av de vertikalt mot varandra för- skjutbara bländarna 38, 39 även en godtycklig avgränsning av ett vertikalt begränsat exponeringsomràde av den röntgenkänsliga resisten möjlig.

Rörelsen kan pà samma sätt som vid paret av de horison- tellt mot varandra förskjutbara bländarna 28, 29 ske automatiskt genom en elektrisk styrning eller i förenklad form genom manuella påverkningar i förenklade system.

Claims (6)

506 209 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV'

1. l. Anordning för manipulation av ett synkrotron- stràlknippe, särskilt för bestràlningsapparaturer för röntgendjuplitografin, som i en vakuumkammare innehåller ett genom scanrörelse tvärs över synkrotronstrálknippet, som kommer in i vakuumkammaren via ett fönster, regler- bart objektbord för upptagande av ett föremål som skall bestràlas, kännetecknad av att jämte en filterkammare (3), som är inkopplad före vakuumkammaren (5) och som innehåller i synkrotronstràlknippet (2) inkopplingsbara filter, är mellan objektbordet (6) och fönstret (4) anordnade par av mot varandra förskjutbara bländare (28, 29, 38, 39), av vilka det par, hos vilket riktningen av den ömsesidiga förskjutbarheten av bländarna sammanfaller med scanrörelsen, är kopplat till scanrörelsen.

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att för inkopplingen av filtret i synkrotronstràlknippet (2) är filterväxlare (27) anordnade, vid vilka en pneumatisk cylinder (13) är fastsatt pà en pá filterkammaren pásätt- ningsbar vakuumfläns (11) via vertikala bultar (12), vil- ken pneumatiska cylinders (13) rörelse överförs via en stànggàng (16), som fortsätter inne i en styrhylsa (17) och en membranbälg (18), till en skjutstàng (21), på vilken en filterhàllare (23) är fastsatt.

3. Anordning enligt krav 2, kännetecknad av att filterhàllaren (23) består av tvà ramelement (24, 25), som är försedda med en till tvärsnittet av synkrotron- strálknippet (2) anpassad öppning (26) som har formen av ett avlàngt hàl.

4. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att det ena paret av mot varandra förskjutbara bländare 10 15 20 506 209 (28, 29) utgör en del av en första, synkrotronstràl- knippet (2) horisontellt begränsande stràlbegränsnings- enhet (9).

5. Anordning enligt krav 4, kännetecknad av att i strálbegränsningsenheten (9) för var och en av de mot varandra förskjutbara bländarna (28, 29) är pà en mon- teringsplatta (30) via fästelement (31) en styrskena (32) stelt anordnad och en spindel (33) vridbart lagrad, på vilken en mot vridning fastlàst spindelmutter (34) uppbär en av bländarna (28, 29), och att på monteringsplattan (30) fastsatta sensorer (37) är anordnade för lägesin- ställning av bländarna (28, 29).

6. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att det andra paret av mot varandra förskjutbara bländare (38, 39) utgör en del av en andra, synkrotronstràlknippet (2) vertikalt begränsande strálbegränsningsenhet (10), i vilken förskjutningen av bländarna (38, 39) åstadkommas medelst drivelement, som i huvudsak motsvarar de för bländarna (28, 29) och som är fastsatta vid den rörliga delen av objektbordet (6).