Предметный столик растрового электронного микроскопа

 

C0O3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09> OD

y g Н 01 1 37/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ: ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "l

II AR TO PC HI%IV C ÂÈÄÅÒÅÇ ÂÑÒÂÓ (21) 3325209/18=21 ремещения по трем взаимно перпендику(22) 3.4..08.83., лярным осям механизмом вращения вок(46) 15,05.83, Бюл, Ию 18 руг вертикальной оси и механизмом нак(72) С. Л. Лемелехес, И. Ш. Малев лона, отличающийся тем, что, и И, И. Новиков с целью увеличения рабочего хода объек-I тодержателя в горизонтальной плоскости (53) 621..385,833(088,8) при сохранении габаритов камеры объек(56) 1. Патент США _#_u 3240934, тов, звенья передачи движения к конеч кл, 250-49.5, опублик. 1966., ным звеньям механизмов перемещении

2, Проспект фирмы lei4i-ÀÌÐ1ОООА, по горизонтальным осям и механизма

N 522-53.. ФРГ. 1976. с. 3-5 (протожп). вращения вокруг вертикальной оси распо(54)(5е7) ПРЕДМЕТНЫИ СТОЛИК РАСТ- ложены под основанием объектодержателя .РОВОГО ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА, ниже уровня его горизонтальных.переме содержащий объектодержатель закреплен- щений, а механизмы перемещения по верти-г ный на основании, которое связано с ус- кальной оси и наклона объекта размещены .тановленными в корпусе механизмами пе- на вневакуумной стороне корпуса.

1018175

Изобретение относится к технике электронной мнкросхопии, в частности к устройствам для перемещения объектов в раст ровых электронных микроскопах (РЭМ),, 5

Известен предметный столик, снабженный механизмами для перемещения объек- тодержателя по различным координатным осям 11.

Однако этот столик не обеспечивает необходимого количества степеней свободы для объекта в РВМ, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является предметный столик, содержащий объектодержатель, закрепленный на основании, которое связано с установленными в корпусе механизмами перемещения 5 2), Известное устройство обеспечивает повышенное число степеней объекта, но величины перемещений ограничены, что не позволяет исследовать объекты больших размеров по всей их протяженности. . Целью изобретения является увеличение рабочего хода объектодержателя в горизонтальной плоскости при сохранении габаритов камеры объечтов.

Указанная цель достигается тем, что, в предметном столике РЗМ, содержащем объектодержатель, закрепленный на основании, которое связано с установленными в корпусе механизмами перемещения по трем взаимно перпендикулярным осям, механизмом вращения вокруг вертикальной оси и механизмом наклона, звенья передачи движения к конечным звеньям 35 механизмов перемещения по горизонтальным осям и механизма вращения вокруг вертисальной оси расположены под основанием объектодержателя ниже уровня его горизонтальных перемещений, а меха-40 ниэмы перемещения по вертикальной оси и. наклона объекта размещены на вневакуумной стороне корпуса.

На чертеже представлен один из вари»актов компоновки механизмов и их звень-45 ев предметного столика.

Предметный столик состоит из механизмов перемещения объекта цо горизонтальным осям Х, У и вертикальной оси 2 вращения его вокруг оси 2 и наклона 50 объекта. Механизмы перемещения объекта по оси 2 и наклона объекта располо- жены вне вакуумного объекта, а механизмы перемещения по осям Х, У и вращения объекта вокруг оси 2. имеют вакуум ную и Вневакуумную части

Вакуумная часть этих механизмов собрана на кронштейне 1, который жестко закреплен на валу 2 вневакуумная чань собрана на секторе 3 механизма наклона объекта, который жестко захреплен на втором конце вала 2. Вал 2 проходит через отверстие в каретке 4 механизма перемещения по оси 2, направляющие 5 кое торого закреплены на вневахуумной сто« роне корпуса 6. Через отверстие в теле вала 2 параллельно его оси проходят вводы 7-9 вращения, с помощью которых передается крутящий момент от вневаху,умной к вакуумной части механизмов.

Рукоятка 10 механизма-пеоемещения объекта по оси У связана с прецизионной винтовой парой 11 каретки 12, перемещаю щейся в направляющих 13, закрепленных на кронштейне 1, посредством вала.14, цилиндрических зубчатых колес 15, ввода 9 вращения,,двух пар конических зубчатых колес 16 и 17 и шарйирной муфты 18, а с отсчетным механизмом 19 конической шестерней 20, .закрепленной на валу. 14. Рукоятка 21 механизма переме; щения объекта по оси X связана с прецизионной винтовой парой 22 каретки 23, перемещающейся в направляющих 24, закрепленных на каретке 12 посредством вала 25, цилиндрических зубчатых колес 26, ввода 9 вращения, двух пар хонических зубчатых колес 27 и 28, шарнирной телескопической муфты 29 и пары конических зубчатых колес 30, а с отсчетным механизмом 31 — коническими шестеонями

32 и 33, закрепленными на валу 25. Рукоятка 34 механизма вращения объекта вокруг оси 2. связана с червяком 35, вращающим червячное колесо 36 с основанием объектодержателя 37, закрепленное на харетке 23, посредством. вала 38, цилиндрических зубчатых колес 39, ввода

7 вращения, двух пар конических зубчатых .колес 40 и 41, шарнирной телескопичесaoN муфты 42, дары конических колес

43 и вала 44 с шпоночным пазом, а с отсчетным механизмом 45 - конической шестерней 46, закрепленной на валу 38.

Механизм наклона объекта состоит иэ рукоятки 47, закрепленной на валу 48 червяка 49, вращается в опорах 50, закрепленных на каретке 4; на секторе 3 закреплен лимб 5:1 угла наклона.

Механизм перемещения объекта по оси

? состоит из рукоятки 52, закреплен-ной на винте 53, гайки 54, закрепленной на каретке 4 и направлякяцих 5, винт 53 вращается в опоре 55, закрепленной на корпусе 6, отсчет перемещения производят по лимбу 56 и рискам на рукоятке . 5 2, 3 101М

Собирают и регулируют отдельно вакуумную и вневакуумную чести предметно-. го столика, добиваясь минимальных люф-. тов и усилий перемещения. Вес столика при перэмешении по оси уравновешивают нруяянамн 57, а перекос крепленая на валу 2, устраняют регулируемыми шариковыми упорамн 58 которые при наклоне объекте скользят по пластине 58 зак-,, .репленной на корпусе 6. Объект устанав- о днвают в объектодержателе так, чтобы его верхняя плоскость совпадала с диаметральной плоскостью вала 2 для соблюдения условйя сохранения переднего отрезке.

Вводы 7-9 вращения, вал 2 и каретка

4, соединяющие вакуумную и вневакуумную части предметного столика, уплотняются тороидальными кольцами из вакуумной реэиньь

Йаправляющие И н 24 и подшяпни20, ки скольжении, йаходящиеся в вакууме, . выполнены из фторопласта и капролона для исключения взаимной диффузии материалов и смазки трущихся поверхностей.

От рукоятки 10 через вал 14, цилинд35 рические зубчатые колеса 4.5 ввод 9 вращения, конические зубчатые колеса 16 ,: и 47 и шарнирную муфту 3.8 вращение передается на пару 4. 1, которая ерез гайку перемещает по направляющим 13 каретку 4.2 вместе с расположенными на. ней узлами механизмов перемещения объ,екта по оси Х, вращения и объектодержатели 37 с объектом.

Одновременно изменяется длина теле- 35 скопических шарнирных муфт 2S и 42, 75 4 а т кже через коническую шест ерню 20 поворачиваются ци4ровые колесе отсчетного механизма l9, Аналогично происходит работа механизма перемещения объекта по оси X. Отли- . чие в работе механизма вращения объекта вокруг оси 2. a6_#_mo iercs в том, что последним звеном в нем является червячная пара червяка 35 и колеса 36 и, при перемецении каретки 23 вместе с ней перемешается установленное на ней червячное колесо 36, а червяк 35 - но валу 44, При вращении рукоятки 47 червяк 48 поворачивает сектор 3, а вместе с ним и весь столах относительно карежи ., осуществляя наклон объектодержатеня

37. При вращении рукоятки 52 винт 53 перемешает каретку 4 по вертикали.

Предметный ст лик, предлагаемой конструкции позволяет исследовать бож» шие объекты с сохранением переднего от резка до наклонного объекта при егв перемещении по горизонтальным осям X u

У и вращении вокруг оси, „ocymeersляют точную фиксацию угла наклона объекта при его плавном изменении. Размещение части механизмов на вневакуумной стороне корпуса дополнительно освобождает вакуумный объем для перемещений объектов, улучшает условия получения и поддержания вакуума.

Использование предлагаемого столика позволяет проводить нераэрушающий контроль в РЭМ на всех стадиях технологического процесса изготовления полупровод-, никовых,приборов на больших пластинах. .!

Составитель В, Гаврюшин

Редактор Т. Веселова Техред М.Костик Корректор E.Рошко

Заказ 3552/50. Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035,Москва,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фнпиап ППП Патент, г. Ужгород, уп.. Проектная, 4.