[go: up one dir, main page]

DE2847369A1 - Vorrichtung und verfahren zur abtastung eines elektronenstrahlenbuendels - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur abtastung eines elektronenstrahlenbuendels

Info

Publication number
DE2847369A1
DE2847369A1 DE19782847369 DE2847369A DE2847369A1 DE 2847369 A1 DE2847369 A1 DE 2847369A1 DE 19782847369 DE19782847369 DE 19782847369 DE 2847369 A DE2847369 A DE 2847369A DE 2847369 A1 DE2847369 A1 DE 2847369A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signals
line
scanning
digital
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19782847369
Other languages
English (en)
Other versions
DE2847369C2 (de
Inventor
Fred K Buelow
Laurence H Cooke
John J Zasio
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Publication of DE2847369A1 publication Critical patent/DE2847369A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2847369C2 publication Critical patent/DE2847369C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/304Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine automatisierte, hochschnelle Elektronenstrahlenbündelvorrichtung und -methode zur Herstellung von Mikrominiaturvorrichtungen.
Es ist seit langem bekannt, daß das hohe Auflösungsvermögen und die ausgezeichneten Schärfentie'.feeigenschaften eines Elektronenstrahlenbündels dieses zu einem praktischen Werkzeug für den Einsatz in einem automatisierten System zur Herstellung mikrominiaturisierter elektronischer Vorrichtungen machen. Das Elektronenstrahlenbündel wird in hochgenauer und hochschneller Weise gesteuert, um ein mit Elektronenlack beschichtetes Material zu exponieren (mit Elektronenlack ist hier ein gegenüber Elektronenstrahlen empfindlicher Lack gemeint und exponieren bedeutet "belichten" im weiteren Sinn), was einen Schritt bei der Herstellung extrem kleiner und genauer, kostengünstiger integrierter Schaltungen darstellt.
9098 18/ 10U
Obwohl ein Elektronenstrahlenbundel auf hochschnelle Weise abgelenkt und ausgetastet werden kann, ist die Fläche, über der das Elektronenstrahlenbundel abgelenkt werden kann, relativ klein. Ein Grundproblem besteht deshalb darin, wie dieses kleinflächige Äbtastfeld an die rasche und wirkungsvolle Exposition relativ großer lackbeschichteter Flächen, wie sie bei den zunehmend größeren Halbleiterscheiben erwünscht sind, angepaßt werden kann. Zu den größeren zu exponierenden Flächen sind auf dem Halbleitergebiet größere Dichten von Schaltungselementen erwünscht. Der Trend in der Industrie geht zu einer größeren Anzahl Schaltungen pro Flächeneinheit und zu kleineren und kleineren Schaltungen. Auf diese Weise wird es zunehmend möglich, ein gesamtes System oder Teilsystem auf einer relativ kleinen Anzahl von Halbleiterchips zu integrieren.
Um eine Anpassung an die größere Schaltungsdichte zu erreichen, muß das Elektronenstrahlenbündelsystern eine viel größere Datenmenge verarbeiten. Ohne erhöhte Expositionsgeschwindigkeiten und ohne verbesserte Methoden wird die zur Verarbeitung der Daten und zur Durchführung der Expositionen benötigte Zeit übermäßig. Es stellt sich daher das Grundproblem, wie die Datenverarbeitungsgeschwindigkeit von Elektronenstrahlenbündelsystemen erhöht werden kann.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
2/3 909818/1044
verbesserte Elektronenstrahlenbündelvorrichtung und -methode verfügbar zu machen, die größere Datenfolgegeschwindigkeiten ermöglichen und folglich eine schnellere und wirksamere Exposition hochdichter, lackbeschichteter Flächen, wie sie bei der Herstellung integrierter Schaltungsvorrichtungen benutzt werden.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen gekennzeichnet und in UnteranSprüchen vorteilhaft weitergebildet.
Die vorliegende Erfindung macht eine verbesserte Elektronenstrahl enbündelvorrichtung und -methode verfügbar, die zu
höheren Datenfolgegeschwindigkeiten in der Lage sind, was es erlaubt, Expositionen schneller und effizienter zu machen.
Die vorliegende Erfindung sieht eine erste Datenverarbeitungsvorrichtung vor, die gespeicherte Wörter liefert, welche das mit dem Elektronenstrahlenbündel zu erzeugende Muster spezifizieren. Die Vorrichtung umfaßt einen Zeilenprozessor, der auf die Daten von der ersten Datenverarbeitungsvorrichtung anspricht, um die Zeilenabtastdaten mit hoher Datenfolgefrequenz zu steuern. Der zweite Prozessor treibt einen Zeilengenerator, der zu jeder Stelle einer Zeile vorrückt, um das Abtasten durch die Elektronenstrahlenbündelvorrichtung
909818/1044
zu steuern.
Die Ablenkung des Elektronenstrahlenbündels ist sowohl in einer X-Koordinate als auch in einer Y-Koordinate über einem Abtastfeld steuerbar. Der Zeilengenerator steuert digital das Abtasten entweder in der X- oder in der Y-Richtung. Die Ausgabe des Zeilengenerators wird umgewandelt, um ein Analogsignal zum Treiben der Ablenkschaltungsanordnung der Elektronenstrählenbündelsäule zu erzeugen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Zeilengenerator gemäß Erfindung einen Längenzähler, der die Länge einer bestimmten Abtastung bestimmt, die entweder in der X- oder in der Y-Richtung auszuführen ist. Der Zeilengenerator umfaßt zusätzlich einen Positionszähler, der die gegenwärtige Position des Elektronenstrahlenbündels in der Abtastrichtung steuert. Der Positionszähler wird mit dem Anfangszählwert geladen und wird jedesmal weiter geschaltet, wenn der Zählwert des Längenzählers verringert wird. Es ist ein Null-Detektor vorgesehen zur Feststellung, wann der Längenzähler auf Null steht, wodurch angezeigt wird, daß das Ende einer Abtastung erreicht ist. Der Positionszähler wird zum Vorwärts- oder Rückwärtszählen gesteuert, so daß Abtastungen längs der X- oder der Y-Richtung entweder in positiver oder in negativer Richtung stattfinden können. Wenn der Null-Detektor dem Zeilen-
3/4 ·
909818/10U
prozessor signalisiert, daß der Längenzähler leer ist, liefert der Zeilenprozessor einen neuen Längenzählwert lind neue anfängliche X- und Y-Positionen. Jeder neue Zählwert und jede neue Position kann gegenüber den alten beliebig gewählt werden, so daß eine große Flexibilität geschaffen ist und Flächen, die nicht verarbeitet werden sollen, nicht abgetastet zu werden brauchen.
Zusätzlich zur Bewegung des Elektronenstrahlenbündels über ein Abtastfeld ist ein motorgetriebener Tisch vorgesehen, um das Werkstück in einer X-Richtung und in einer Y-Richtung anzutreiben, und zwar zu dem Zweck, einen neuen Bereich unter dem Abtastfeld anzuordnen. Positionsfühler sind vorgesehen, um die tatsächliche Position, d. h. Istposition, des motorgetriebenen Tisches zu ermitteln und eine digitale Korrektur an die Elektronenstrahlenbündelablenksteuervorrichtung zu liefern, wodurch die Position des Tisches und des Elektronenstrahlenbündels koordiniert werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die X- und die Y-Ablenksignale mit Digital/Analog-Wandlern erzeugt und die X- und Y-Tischkorrektursignale werden ebenfalls von Digital/Analog-Wandlern erzeugt. Die analogen Ablenksignale und die analogen Korrektursignale werden dann summiert, um die Signale zum Treiben der Ablenkeinheit der Elektronenstrahlenbündelsäule zu erzeugen .
4/5 ;
9098 18/1044 ·
Mit der vorliegenden Erfindung ist also eine verbesserte Elektronenstrahlenbündelvorrichtung und -methode zum Abtasten eines Elektronenstrahlenbündels verfügbar gemacht worden, die hohe und wirksame Datenfolgegeschwindigkeiten ermöglichen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein elektrisches, schematisches Gesamt-
blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Elektronenstrahlenbündelvorrichtung;
Fig. 2 eine der beiden Tischsteuerungsvorrich
tungen, die einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung bilden;
Fig. 3 einen Zeilengenerator, der eine Komponente
innerhalb der Vorrichtung nach Fig. 1 darstellt;
Fig. 4 eine Darstellung des mit der Vorrichtung
nach Fig. 1 erzeugten Elektronenstrahlenbündelabtastfeldes;
909818/1044
Fig. 5 eine Draufsicht auf den Tisch und das
Werkstück, die bei der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet werden;
Fig. 6 · eine Darstellung des Abtastfeldes der
Fig. 4 in verkleinertem Maßstab;
Fig. 7 einen Chipbereich, der durch mehrere
benachbarte Abtastfelder gemäß Fig. 4 gebildet ist, mit dem in Fig. 6 verwendeten Maßstab;
Fig. 8 spezielle, nicht-rechteckige Formen,
die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Methode abgetastet werden können;
Fig. 9 einen Teil eines Schaltungsmusters, bei
dem spezielle Formen benutzt werden; und
Fig. 10 in einem vergrößerten Ausschnitt, wie
ein Kurventeil des Schaltungsmusters nach Fig. 9 mit speziellen Formen gebildet werden kann.
909818/10U
überblick: Fig. 1
In Fig. 1 ist eine Scheibe (im folgenden Waver genannt) oder ein anderes Werkstück (2) , das durch ein Elektronenstrahlenbündel . exponiert werden soll, auf einem motorgetriebenen Tisch 24 angeordnet. Der Tisch 24 befindet sich innerhalb der Arbeitskammer 80 einer Elektronenstrahlsäule 76. Die Säule 76 ist eine herkömmliche Vorrichtung mit einer Elektronenquelle 77, einer Austasteinheit 78, einer Ablenkeinheit 79, einer Arbeitskammer 80 und einer Interferometereinheit 81. Die Säule 76 ist typischerweise so, wie sie von der ETEC Corporation von Hayward, Kalofirnien, hergestellt wird.
Die Elektronenquelle 77 liefert die Elektronen, die auf das Werkstück 2 auf den Tisch 24 auftreffen. Die Austasteinheit 78 erlaubt die Fokussierung des Elektronenstrahlenbündels auf das Werkstück oder tastet das Elektronenstrahlenbündel aus, um die Elektronen zu sperren oder zu unterdrücken, und zwar in herkömmlicher Weise. Die Austasteinheit 78 wird durch eine Strahlaustaststeuerleitung 52 von einem Zeilengenerator 28 selektiv gesteuert, um das Elektronenstrahlenbündel durchzulassen oder zu sperren.
Die Ablenkeinheit 79 umfaßt (nicht gezeigte) X- und Y-Ablenkspulen zur Positionierung des Elek_tronenStrahlenbündels in
6/7 909818/10U
der X- und der Y-Achse. Die X-Spule wird vom Ausgangssignal einer X-Summierschaltung 36 getrieben. Gleichermaßen wird die y-Spule von einer Y-Summierschaltung 36' getrieben.
Die Summierschaltungen 36 und 36' erzeugen die X- und Y-Treibsignale für die Ablenkeinheit dadurch, daß sie eine Anzahl Eingangssignale summieren. Als erstes erhalten die Summierschaltungen 36 und 36' die befohlenen IX- und IY-Positionssignale als Eingangssignale von Konvertern 32 bzw. 32', die ihrerseits vom Zeilengenerator 28 und einem Prozessor 26
ihre Befehle erhalten. Die IX- und IY-Signale spezifizieren die Position des Elektronenstrahlenbündels bezüglich einer
Einheitsgröße in irgendeinem vorbestimmten Koordinatensystem.
Bei einer Ausführungsform ist die Einheitsgröße 0,5 μπι.
Die Summierschaltungen 36 und 36' empfangen außerdem Korrektursignale IDX bzw. IDY, welche eine Korrektur der Position des Elektronenstrahlenbündels mit irgend einer Korrektureinheitsgröße als Funktion der gemessenen Position des beweglichen Werkstücks 2, die durch die Interferometereinheit 81 gemessen wird, bewirken. Bei einer Ausführungsform ist die
Größe des Korrektur signals in Einheiten von 0,08 μπι ausgedrückt. Demgemäß spezifiziert eine Einheit des IX-Positionsbefehlssignals (0,5 μπι) , summiert mit einer Einheit des IDX-Korrektursignals (0,08 μπι) eine Ablenkdistanz von 0,58 μπι. Gleicher-
9818/1044
maßen spezifizieren 10 Einheiten von IX (5,0 um) und 20 Einheiten von IDX 0,6 μπι) eine Ablenkdistanz von 6,6 μ,πι.
Die Summierschaltungen 36 und 36' erhalten außerdem Drehsignale IRX bzw- IRY von Einheiten 131 bzw. 131' zum Zweck der Drehung der XY-Elektronenstrahlächsen gegenüber den X1Y1-Achsen des Tisches 24. In Fig. 1 wird der Werktisch 24 in der X-Ächsenrichtung von einem X-Achsenmotor 20 und in der Y-Achsenrichtung von einem Y-Achsenmotor 20' angetrieben, um das Werkstück 2 gegenüber dem auftreffenden Elektronenstrahlenbündel präzise zu positionieren. Die tatsächliche Position des Werkstücks 2 und des Tisches 24 werden von der Interferometereinheit 81 gemessen. Diese umfaßt typischerweise ein Interferometer zum Messen der X-Achsenposition, das eine X-Positionsausgabe 22 erzeugt. Gleichermaßen umfaßt die Interferometereinheit 81 eine Y-A.chseneinheit zur Erzeugung einer Y-Positionsausgabe 22*. Eine typische Interferometereinheit wird von der Hewlett Packard Corporation als Modell Nr. HP 5501 hergestellt. Eine solche Einheit erzeugt eine 24-Bit-Ausgabe, mit der sich die tatsächliche Position des Werkstücks 2 und des Tisches 24 auf näherungsweise 0,08 μπι messen läßt. Die Interferometereinheit vermag Bewegungen mit Geschwindigkeiten bis zu näherungsweise 15 cm pro Sekunde zu folgen. Die X- und Y-Positionsausgaben 22 und 22' von der Interferometereinheit 81 werden als Eingangssignale an eine X-Achsen-Steuervorrichtung
7/8 :
909818/10U
1O bzw.-auf eine Y-Achsen-Tischsteuervorrichtung 10' gegeben. Die Steuervorrichtungen 10 und 10' liefern Signale an Einheiten 34 und 34', um die Korrektursignale IDX bzw. IDY zu erzeugen. In Fig. 1 umfaßt die Steuerschaltungsanordnung zum Steuern der Elektronenstrahlsäule 26 einen Computer 4, der die Operation des Systems bei der X-Position des Werkstücks 2 durch das Elektronenstrahlenbündel steuert. Bei einer typischen Ausführungsform handelt es sich beim Computer 4 um ein Modell HP21MX von Hewlett Packard. Der Computer 4 ist über eine herkömmliche digitale Anpaßschaltung 5 mit einem Datenbus 6 verbunden. Außerdem ist der Computer 4 auf herkömmliche Weise an - Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen wie eine CRT- (Kathodenstrahlröhren-) Konsole 69, eine Magnetbandeinheit 70 und eine Magnetscheibeneinheit 71, angeschlossen. Der Computer 4 steuert den Rest des Systems.
Der Computer 4 steht über die digitale Anpaßschaltung 5 mit einer Anzahl adressierbarer und an den Bus 6 angeschlossener Einheiten in Verbindung. Der Bus 6 ist typischerweise ein T6-Bit-Bus mit einer (nicht gezeigten) geeigneten, herkömmlichen Auswahlvorrichtung zum Wählen einer adressierten Einheit der an den Bus 6 angeschlossenen Einheiten.
In Fig. 1 umfassen die an den Bus 6 angeschlossenen Einheiten einen Speicher 7, eine X-Verstärkungssteuervorrichtung 8, eine Y-Verstärkungssteuervorrichtung 81, eine X-Dreh-
8/9 909818/1044
steuervorrichtung 11, eine Y-Drehsteuervorrichtung 11', die X-Tischsteuervorrichtung 10 und die Y-Tischsteuervorrichtung 10'.
Der Speicher 7 ist ein Schreib-Lese-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), der typischerweise 2048 oder mehr 16-Bit-Wörter speichert. Die X- und Y-Verstärkungssteuervorrichtungen 8 und 8"' sind typischerweise Digital/Analog-Wandler (DAW) . Wenn sie von der digitalen Anpaßschaltung 5 gewählt sind, wandeln die Steuervorrichtungen 8 und 8' die digitalen Ausgaben in analoge Werte um, die auf Leitungen 9 bzw. 9' gegeben werden. Die Leitungen 9 und 91 liefern je eine Bezugs-(R-) Eingabe auf die X- und Y-Ablenk-DAW1s 32 und 32'. Die DAW's 8 und 8' und die DAW's 11 und 11' sind herkömmliche Vorrichtungen der Art, die typischerweise eine 10-Bit-Eingabe erhalten und daraufhin einen von 1024 Werten für die analoge Signalausgabe erzeugen. Solche Vorrichtungen sind herkömmlicher Art und sind bei einer typischen Ausführungsform durch das von Burr Brown hergestellte Modell Nr. 60-10 gebildet. Da diese DAW-Vorrichtungen keine Einrichtung zur Speicherung der Digitalsignale vom Bus 6 aufweisen, umfaßt jeder der in Fig. gezeigten DAW's 8, 8', 11 und 11' herkömmliche Register 8-1, 8J.1, 11-1 bzw. 11'-1 zur Speicherung der digitalen Daten unter Steuerung der Anpaßschaltung 5.
Wenn das Werkstück 2 exponiert wird, um hierauf ein Muster zu
9/10 909818/1044
bilden, ist es wichtig, daß die Ablenkverstärkung für das Elektronenstrahlenbündel genau gesteuert wird, so daß die 'tatsächliche Größe des Elektronenstrahlabtastfeldes auf dem Werkstück 2 der gewünschten Größe des Elektronenstrahlabtastfeldes entspricht. Die VerstärkungsSteuerungsvorrichtungen 8 und 8' werden zur Steuerung der Größe des Elektronenstrahlabtastfeldes benutzt. Wenn die Strahlablenkung den für die gewünschte Abtastfeldgröße erforderlichen Wert über- oder unterschreitet, werden die Ablenkverstärkungssignale von den Steuerungsvorrichtungen 8 und 81 derart gesteuert, daß die je auf einen Bezugswert bezogenen Eingangssignale für die Wandler 32 und 32' geeignet eingestellt werden.
Die X- und Y-Drehsteuerungsvorrichtungen 11 und 11' sind Digital/Analog-Wandler (DAW) der gleichen Art wie die Wand-' ler für die Steuervorrichtungen 8 und 8'. Die Steuervorrichtungen 11 und 11' wandeln digitale Ausgaben vom Computer in einen Analogwert auf Leitung 13 bzw. 13' um. Die Leitung 13 ist mit einem Eingang eines Multiplizierverstärkers 131 verbunden und die Leitung 13' ist an einen der Eingänge eines Multiplizierverstärkers 131· angeschlossen. Der andere Eingang des Verstärkers 131 wird vom Ausgang des Y-Wandlers 32' gespeist. Gleichermaßen wird der andere Eingang des Verstärkers 131· vom Ausgang des X-Wandlers 32 gespeist. Die Verstärker 131 und 131' erzeugen Ausgangssignale, die mit den Ausgängen des X- bzs. Y-Ablenkwandlers 32 bzw. 32* verbunden sind und
10 909818/1044
mit deren Ausgangssignalen in den Summierschaltungen 36 bzw. 36' summiert werden.
Es ist erwünscht, daß in Fig. 1 die Äbtastachsen X und Y des Elektronenstrahlenbündels mit den Achsen X1 und Y1 des Tisches 24 und mit den Achsen X" und Y" des Werkstückes 2 zusammenfallen. Die drei Achsengruppen XY, X1Y1 und X11Y" sind in Fig. 1 mit einem gemeinsamen Ursprung gezeigt. Um die Achsen in Übereinstimmung zu bringen, kann eine Drehung der Elektronenstrahlachsen XY benutzt werden. Die Drehsteuerungsvorrichtungen 11 und 11' werden zum einstellenden Drehen der Achsen XY des Elektronenstrahlbündels relativ zu den Achsen X1Y' des Tisches und den Achsen X11Y" des Werkstücks 2 be-^ nutzt. Im Betrieb werden Digitalsignale, die den Grad der Drehung festlegen, vom Computer 4 an die Eingänge der Drehsteuerungsvorrichtungen 11 und 11' geliefert. Die Ausgangssignale der Steuerungsvorrichtungen 11 und 11' wiederum steuern die Drehung, indem sie die Elektronenstrahlablenkung durch die Funktion der Summierschaltungen 36 und 36' und der Verstärker 131 und 131' steuern.
Die Drehsteuerungsvorrichtungen 11 und 11· werden auch dazu benutzt, in Abhängigkeit von den digitalen Ausgaben des Computers 4 die Lotrechtigkeit der Elektronenstrahlabtastung steuern. Lotrechtigkeit der Elektronenstrahlabtastung bezieht sich auf die X-Achsen-Bewegung relativ zu Y-Achsen-Bewegung.
10/11 909818/1044
In Fig. 1 erhalten die X- und Y-Tischsteuervorrichtungen 10 und 10' Daten vom 16-Bit-Bus 6, und sie liefern Daten an diesen Bus. Die Steuervorrichtungen 10 und 10· sind in Fig. 2 in weiteren Einzelheiten gezeigt. Kurz ausgedrückt erhält die Steuerungsvorrichtung 10 vom Bus 6 eine befohlene Position. Die befohlene Position vom Bus 6 wird in das Treibsignal auf Leitung 16 umgewandelt, um den X-Motor-Treiber 18 zu treiben. Der X-Motor-Treiber 18 wiederum treibt den X-Motor 20, um die X-Achse des Tisches 24 innerhalb der Kammer 80 zu positionieren. Gleichermaßen erregt die Y-Tischsteuerungsvorrichtung 10* über Leitung 16' den Y-Motor-Treiber 18', der seinerseits den Y-Motor 20' erregt. Der Y-Motor 20' bewegt den Tisch 24 in die gewünschte Y-Achsen-Position. Die Motortreiber 18 und 18' und die Motoren 20 und 20' sind herkömmliche Vorrichtungen zum Positionieren eines motorgetriebenen Tisches. Ein typischer Motortreiber und ein typischer Motor, die bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung benutzt werden, wird von der Torque Systems Inc. unter der Modell Nr. RL 326OE hergestellt. Ein solches System kann den Tisch 24 mit einer Geschwindigkeit von näherungsweise
5 cm pro Sekunde treiben und mit einer Rate von 10 m/s
(näherungsweise 1g) beschleunigen oder abbremsen.
Zusätzlich zum Befehlen der tatsächlichen Position (Istposition) des Tisches 24 vergleichen die Tischsteuerungs-
11/12 ;
909818/1044
2^47369
vorrichtungen 10 und 10' außerdem die (über den Bus 6 erhaltene) befohlene Position (Sollposition) mit der von der Interferometereinheit 81 gemessenen Istposition. Die Differenz zwischen der Sollposition und der Istposition wird dazu benutzt, ein Korrektursignal auf den 1O-Bit-Busleitungen 14 und 14' für die Steuerungsvorrichtungen 10 bzw. 10' zu erzeugen. Die 10-Bit-Korrekturbusleitungen 14 und 14' sind als Eingänge mit den X- und Y-Positionskorrektur-DAW1s 34 und 34' verbunden. Der Tisch 24 kann durch die Motortreiber 18 und 18' innerhalb einer Genauigkeit von etwa 0,24 μπι gegenüber der Sollposition positioniert werden. Um eine höhere Genauigkeit zu erzeugen, wie es zum Abtasten kleiner Flächen erforderlich ist, werden die Wandler 34 und 34' benutzt. Die Wandler 34 und 34' bilden die analogen Korrektursignale IDX und IDY. Die Korrektursignale IDX und IDY werden in den Summierschaltungen 36 bzw. 36' mit den Zeilenabtastsignalen IX bzw. IY summiert. Die Zeilenabtastsignale IX und IY werden von den X- bzw. Y-Ablenk-Digital/Analog-Wandlern (-DAW) 32 bzw. 32' erzeugt.
Die Wandler 32 und 32' sind von der gleichen Art wie die Wandler 8 und 8'. Die Wandler 32 und 32' werden durch Eingangssignale vom Zeilengenerator 28 getrieben, der seinerseits vom Zeilenprozessor 26 getrieben wird.
Der Zeilenprozessor 26 ist typischerweise ein herkömmlicher
12/13 909818/1044
Mikroprozessor, wie der Motorola 6800. Der Zeilenprozessor 26 nimmt Zugriff zu Daten für eine Abtastzeile vom Speicher 7. "Der Prozessor 26 lädt dann den Zeilengenerator 28 mit Daten, die für eine Zeilenabtastung ausreichen. Der Zeilengenerator 28 wird dann mit einer hohen Datenfolgefrequenz getaktet, wodurch die geeigneten Werte in die Wandler 32 und 32' eingegeben werden, um eine Zeilenabtastung mit hoher Datenfolgefrequenz durchzuführen. Die Wandler 32 und 32' erzeugen die Zeilentreibsignale IX und IY in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen vom Zeilengenerator 28, gemäß ihrer Einstellung durch die Bezugswerteausgabe von den Verstärkungssteuerungsvorrichtungen 8 und 8'. Irgendwelche für die Treibsignale IX und IY benötigten Korrekturfaktoren werden von den Wandlern 3.4 und 34' und den Steuerungsvorricb tungen 11 und 11' abgeleitet, die alle in den Summierschaltungen 36 und 36' summiert werden. Die Summierschaltungen 36 und 36" wiederum treiben die Ablenkeinheit 79 für eine tatsächliche Positionierung des Elektronenstrahlenbündels.
Der Zeilengenerator 28 erhält über einen 16-Bit-Bus 57 Daten vom Zeilenprozessor 26. Der Zeilengenerator 28 seinerseits erzeugt 10-Bit-Ablenkbefehle auf Ausgangsbusleitungen 53 und 53', die mit dem X-Wandler 32 bzw. dem Y-Wandler 32" verbunden sind. Der Zeilengenerator 28 erzeugt außerdem ein Ausgangssignal auf einer Leitung 52, das die Austasteinheit 78 steuert.
13 909818/1044
Der Zeilengenerator 28 speist eine Nullfeststellungsausgangsleitung 51, die mit dem Zeilenprozessor 26 verbunden ist. Die Nullfeststellungsleitung 51 signalisiert dem Zeilenprozessor 26, wenn der Zeilengenerator 28 eine Zeilenabtastung vollendet hat.. Unmittelbar nachdem der Zeilengenerator 28 eine Zeilenabtastung vollendet hat, lädt der Prozessor 26 den Zeilengenerator 28 mit einem neuen Zeilenbefehl, und die Abtastung geht auf diese Weise weiter.
Der Zeilengenerator 28 bewirkt eine Sperrung einer Zeilenabtastung immer dann, wenn ein ABTASTUNG-STOPPEN-Signal von den X- und Y-Tisch-Steuerungsvorrichtungen 10 und 10' über die Leitungen 12 oder 12· geliefert wird. Die ABTASTUNG-STOPPEN-Signale signalisieren, daß die Sollposition des Tisches 24 gegenüber dessen Istposition einen vorbestimmten Fehlerwert überschreitet (der beispielsweise größer ist als der durch das 10-Bit-Korrektursignal korrigierbare Fehler). Immer wenn dieser vorbestimmte Fehler überschritten wird, bewirkt das ABTASTUNG-STOPPEN-Signal ein Sperren des weiteren Betriebes des Zeilengenerators, bis der Fehler auf einen Wert innerhalb annehmbarer Grenzen reduziert ist.
Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 1
Der Computer 4 in Fig. 1 speichert in seinem Speicher Daten
13/14 909818/1044
in einem Standardformat. Ein Teil eines Formates für die Datenspeicherung in Verbindung mit einem bestimmten abzutastenden Muster ist in der nachfolgenden Tabelle gezeigt und dient der Erläuterung des Datenformates der vom Computer übertragenen Daten.
Tabelle
Datensatz Wort 1 Wort 5 Wort Wort
Nr. 1 3 2 733 3 3
X 1606 Y 1350 XL YL
1 -1204 -900 685 1
2 803 900 0 70
3 196 692 0 10
4 436 772 0 0
5 196 292 0 8
6 436 372 240 240
7 596 92 20 80
8 676 332 240 240
9 713 577 20 80
10 711 309 240 240
11 803 0 80 20
12 803 900 200 10
13 193 92 10 276
14 273 332 0 0
15 593 92 0 9
16 673 332 240 240
17 710 517 80 20
18 708 309 240 240
19 310 547 80 20
20 308 309 203 10
21 110 577 1O 216
22 603 10
23 10 246
24 803 10
.- 14/15
9Ό 9 8 1 8 / 1 0 U
In dem Format des beschriebenen Systems werden nach DATENSATZ NR. 1 vier Typen von DATENSATZ-NUMMERN verwendet. Die vier Arten werden durch die O-und Nicht-Null-(durch N angedeutet) Zustände des WORTES 3 und des WORTES identifiziert wie folgt: 00 spezifiziert eine Tischverschiebung um die X- und Y-Beträge von WORT 1 und WORT 2; ON spezifiziert Kopf- oder Anfangsinformation; NO spezifiziert eine nachfolgend zu beschreibende spezielle Form; und NN spezifiziert eine Rechteckform mit den Werten X, Y, XL, YL von WORT 1, WORT 2, WORT 3 und WORT 4.
In der TABELLE geben die DATENSÄTZE Nr. 1 und 2 bestimmte Information über das abzutastende Gesamtmuster an. WORT 2 des Kopf-DATENSATZES Nr. 2 zeigt, daß die TABELLE 733 zusätzliche Eingaben umfaßt.
Im Kopf-DATENSATZ Nr. 3 zeigt WORT 1 und WORT 2, daß die Gesamtgröße des abzutastenden Musters 1606 um χ 1350 \xm aufweist, und zwar in der X- bzw. der Y-Achsenrichtung. In WORT 4 des DATENSATZES Nr. 3 gibt die 10 an, daß das abzutastende Muster in 10 unterschiedliche Teilstücke unterteilt ist. Für jedes dieser Teilstücke wird der Tisch relativ zum Elektronenstrahlabtastfeld verschoben. Bei jeder Tischposition werden die DATENSATZ·» Nr. für Teile des Gesamtmusters durch Abtasten des Elektronenstrahlenbündels für dieses Teilstück exponiert.
15/16 909818/1044
DATENSATZ Nr. 4 ist der erste Datensatz im ersten der 10 in WORT 4 des DATENSATZES Nr. 3 identifizierten 10 Teilstücke. Im DATENSATZ Nr. 4 geben WORT 1 und WORT 2 in Einheiten von einem halben μπι die X- bzw. Y-Achsenbewegung des Tisches 24 an, die erforderlich sind, um das Abtastfeld und das Werkstück für die Abtastung des ersten Teilstücks relativ zu positionieren.
Wenn im Computer 4 Zugriff zum DATENSATZ Nr. 4 genommen wird, wird ein Wort, das eine Bewegung von -1204 halben um angibt, zur X-Achsen-Tischsteuerungsvorrichtung 10 übertragen und zwischengespeichert (in einem X-Befehlspositionsregister 42 der Fig. 2), und ein Wort, das eine Bewegung von -900 halben (im angibt, wird zur Y-Achsen-Tischsteuerungsvorrichtung 10' übertragen und dort zwischengespeichert (in einem Y-Befehlspositionsregister wie Register 4 2). In der nachfolgend beschriebenen Weise bewirken die Tischsteuerungsvorrichtungen 10 und 10' eine Bewegung des Tisches 24 (von der Stelle 130 in Fig. 7) relativ zum Abtastfeld des Elektronenstrahlenbündels.
Nach Speicherung der Information von WORT 1 und WORT 2 in den Steuerungsvorrichtungen 10 und 10' wird dem Computer 4 als nächstes vom Kopf-DATENSATZ Nr. 5 signalisiert, daß das Abtastfeld 803 halbe μπι χ 900 halbe μπι in der X- bzw. Y-Dimension mißt. WORT 4 des DATENSATZES Nr. 5 zeigt, daß das abzu-
16/17 .909818/10U
tastende Muster acht Formen umfaßt, die bei der Ausführungsform der TABELLE Rechteckformen sind. Die acht Rechteckformen des TeilStücks sind in den nächsten acht Datensatznummern 6 bis 13 der TABELLE enthalten. DATENSATZ Nr. 5 signalisiert dem Computer 4, daß er die vier Wörter, die jedem der DATENSÄTZE Nr. 6 bis 13 zugeordnet sind, an den Speicher 7 übertragen soll.
Bei einer Ausführungsform fungiert der Speicher 7 als ein herkömmlicher FIFO-Speicher (d. h., was zuerst eingegeben worden ist, wird zuerst wieder ausgegeben). Bei einem Beispiel ist der Speicher 7 ein Speicher vom Modell MMI 67401, der von der Monolithic Memories, Inc. hergestellt wird. Der zuerst eingegebene Datensatz, DATENSATZ Nr. 6, ist der zuerst zum Zeilenprozessor 26 ausgegebene Datensatz. Jegliche herkömmliche Methode zuia Speichern von Daten auf diese Weise kann benutzt werden. Wenn beispielsweise für den Speicher 7 eine Adressierung mit zyklischer Adressfolge benutzt wird, wird jeder neue Vier-Wort-Datensatz, der im Speicher 7 gespeichert ist, nach der letzten Eingabe vom Computer 4 in die nächste Adresse plaziert. Der Computer 4 beginnt mit dem Eingeben des DATENSATZES Nr. 6 in die Adresse 0, des DATENSATZES Nr. 7 in die Adresse 1 usw. In ähnlicher Weise beginnt der Prozessor 26 Zugriff zur Information vom Speicher 7 zu nehmen, wobei er mit der Adresse 0 beginnt und für jede neue Datensatzzahl, zu der Zugriff genommen werden soll,
17/18 909818/1044
die nächste Adresse um eins erhöht.
Mit dieser FIFO-Ausführungsform speichert der Speicher 7 vier Wörter, nämlich WORT 1, WORT 2, WORT 3 und WORT 4, in jeder Adresse des Speichers 7. Jedes der vier Wörter in einer Adresse steht dann für einen Zugriff durch den Leitungsprozessor 26 zur Verfügung.
Der Zeilenprozessor 26 der Fig. 1 ist dafür programmiert, Zugriff zu den Wörtern von den im Speicher 7 gespeicherten Datensatznummern zu nehmen und dem Zeilengenerator 28 Information zu liefern. Die vom Zeilenprozessor 26 ausgeführten Schritte sind folgende:
Der Zeilenprozessor 26 erhält eine Adressenzählung aufrecht, die typischerweise zu Beginn einer Operation auf irgendeine vorbestimmte Adresse zurückgesetzt wird.
Auf diese Rücksetzung hin beginnt der Prozessor 26 zu Datensätzen vom Speicher 7 Zugriff zu nehmen. Wenn nicht-spezielle Datensätze der Art in der TABELLE verarbeitet werden, sind die abzutastenden Formen rechteckig.
Der Zeilenprozessor 26 besitzt einen inneren Α-Puffer und einen inneren B-Puffer zum Speichern von vier Wörtern ent-
909818/1044
sprechend den vier Wörtern des Speichers 7, zu denen Zugriff genommen wird. Der Prozessor 26 kann seinen eigenen inneren Speicher für die Puffer A und B aufweisen oder er kann speziell zugewiesene Plätze im Speicher 7 benutzen.
Der erste Schritt des Prozessors 26 nach dem Zugriffnehmen zu den Wörtern einer Datensatznummer besteht in einer Prüfung des WORTES 4, um zu ermitteln, ob es einen Wert null oder einen von null verschiedenen Wert aufweist. In der TABELLE weist der DATENSATZ Nr. 6 in WORT 4 einen von null verschiedenen Wert von 240 auf.
Ist ein von null verschiedener Wert in WORT 4 vorhanden, ■ besteht der nächste Schritt darin, zu bestimmen, ob eine X- oder eine Y-Achsen-Abtastung durchzuführen ist. Diese Bestimmung wird durchgeführt durch einen Vergleich des XL-Wertes des WORTES 3 mit dem YL-Wert des WORTES 4, um zu bestimmen, welcher Wert größer ist. Wenn XL größer oder gleich YL ist, dann ist die X-Achsen-Abtastung auszuführen. Ist YL größer als XL, dann ist die Y-Achsen-Abtastung auszuführen. Da für den DATENSATZ Nr. 6 XL und YL gleich sind, ist eine X-Achsen-Abtastung auszuführen. Um eine X-Achsen-Abtastung anzuzeigen, wird BIT 15 von WORT 3 und WORT 4 im A-Puffer auf einen Logikwert 1 gesetzt. Da DATENSATZ Nr. 6 die erste abzutastende Form ist, wird BIT 14 in WORT 3 und WORT 4 ebenfalls auf
18/19 ;
909818/1044
1 gesetzt, was eine positive Abtastung anzeigt. BIT 14 und BIT 15 werden zur Speicherung dieser Angaben verwendet, da sie ansonsten unbenutzt sind, weil ansonsten nur die niedrigwertigen zehn Bits des 16-Bit-Wortes verwendet werden.. Wenn eine Y-Achsen-Abtastung auszuführen ist, wird BIT 15 von WORT 3 und WORT 4 auf einen logischen Wert 0 gesetzt.
Der Α-Puffer wird mit den vier Wörtern des Datensatzes vom Speicher 7 geladen, wobei BIT 14 und BIT 15 richtig gesetzt sind. Wenn der Α-Puffer solchermaßen gefüllt ist, wird der B-Puffer gefüllt. Die Information im Α-Puffer wird zur Abtastung einer Zeile in positiver Richtung benutzt. Die im B-Puffer unterzubringende Information wird dazu benutzt, die nächste Zeile in negativer Richtung abzutasten. Somit wird die Zeilenabtastung durch Abwechseln von positiven zu negativen Abtastungen ausgeführt, indem zwischen dem A- und dem B-Puffer im Zeilenprozessor 26 abgewechselt wird.
Im B-Puffer wird für eine Abtastung in der X-Richtung der X-Wert von WORT 1 im B-Puffer gleich der Summe der X- und XL-Werte des Α-Puffers gemacht und im B-Puffer wird die Y-Koordinate gleich dem X-Wert im Α-Puffer plus eins gemacht. Außerdem wird der YL-Wert um 1 verringert. Wenn eine Abtastung in der Y-Achse durchgeführt würde, würde die X-Koordinate um 1 erhöht; die Y-Koordinate im B-Puffer wäre gleich der
T9/20 908818/104*
Summe der Y- und YL-Werte im Α-Puffer, und XL würde um
1 verringert. Für den DATENSATZ Nr. 6 sind die vier Wörter
im B-Puffer 436, 693, 240 und 239.
Zu diesem Zeitpunkt ist sowohl der A- als auch der B-Puffer in den Anfangszustand geladen, und vom Zeilenprozessor 26 wird in eine Verarbeitungsschleife eingetreten. Der erste Schritt in der Verarbeitungsschleife besteht darin, das Längenfeld XL oder YL, das der Abtastachse entgegengesetzt ist, zu prüfen. Im vorliegenden Beispiel für DATENSATZ Nr. 6, in welchem eine X-Achsen-Abtastung auszuführen ist, wird das Y-FeId auf einen von null verschiedenen Wert überprüft. Im vorliegenden Beispiel ist dessen Wert 240. Wenn ein Null-Wert
festgestellt wird, verläßt der Zeilenprozessor 26 die Verarbeitungsschleife .
Nimmt man als nächstes an, daß ein NULL-FESTSTELLUNG-Signal vom Zeilengenerator 28 festgestellt worden ist, werden die X-, Y- und Längen- (entweder XL oder YL) Inhalte des A-Puffers in den Zeilengenerator 28 entleert,und zwar in einer nachfolgend in Verbindung mit Fig. 3 beschriebenen Weise.
Nach der Entleerung des Α-Puffers werden die Werte für die nicht abgetastete Achse (Y und YL im vorliegenden Beispiel für DATENSATZ Nr. 6) im Α-Puffer je um eine Größe des Wertes 2 geändert. Im vorliegenden Beispiel wird die Größe YL von
2o 909818/1044
einem Wert 240 auf einen Wert 238 verringert, während der Wert von Y von 692 um 2 auf 694 erhöht wird.
Bei der Feststellung eines NULL-FESTSTELLUNG-Signals wird der Inhalt des.ηicht-abtastenden Längenzählwertes (XL oder YL) im B-Puffer abgefragt, um festzustellen, ob dieser gleich null oder kleiner als null ist. Wenn er gleich oder kleiner als null ist, wird die Verarbeitungsschleife verlassen. Wenn dies nicht der Fall ist, werden die X-, Y- und Längen-(XL im Beispiel des DATENSATZES Nr. 6) Inhalte des B-Puffers in den Zeilengenerator 28 übertragen. Danach werden die Werte für die nicht abgetastete Achse um 2 verändert. Im vorliegenden Beispiel wird der YL-Wert um 2 vermindert, nämlich von 39 auf 37, während die Y-Koordinate von 693 um 2 auf 695 erhöht wird.
Zu diesem Zeitpunkt kehrt der Zeilenprozessor 26 zum Anfang der Verarbeitungsschleife zurück und wiederholt die Schleife wieder gänzlich, bis eine Null-Feststellung erhalten wird. Im vorliegenden Beispiel wird die Verarbeitungsschleife für eine Gesamtheit von 240 Zeilenabtastungen 120 mal vollendet.
Nachdem die Verarbeitungsschleife nach den 120 Durchläufen verlassen worden ist, wird dem Zeilenprozessor 26 signalisiert, den nächsten Datensatz zu erhalten, nämlich DATENSATZ
20/21 '
909818/10U
Nr. 7 und die Anfangsladung des A- und des B-Puffers beginnt in der zuvor beschriebenen Weise. Da das YL-FeId mit 80 größer als das XL-Feld von 20 ist, wird die Abtastung für DATENSATZ Nr. 7 in der Y-Achsen-Richtung durchgeführt.
Deshalb wird der Α-Puffer mit den vier Wörtern des DATENSATZES Nr. 7 in der TABELLE gefüllt. Da die Y-Achsen-Abtastung auszuführen ist, wird BIT 15 von WORT 3 und WORT 4 im A-Puffer mit einer Null gefüllt, während BIT 14 eine 1 ist, um eine positive Y-Achsen-Abtastung anzuzeigen.
In ähnlicher Weise wird der B-Puffer mit den vier Wörtern 4 37, 852, 19 und 80 gefüllt, wobei das BIT 15 von WORT 3
und WORT 4 eine O isi-.,. um eine Y-Achsen-Abtastung anzuzeigen, und das BIT 14 von WORT 3 und WORT 4 ist O, um eine negative Y-Achsen-Abtastung anzuzeigen. Sind diese Anfangswerte in den A- und den B-Puffer eingegeben, wird in die Verarbeitungsschleife eingetreten und eine Verarbeitung durchgeführt, bis entweder im A- oder im B-Puffer eine 0 für WORT 3 festgestellt ist.
Während einer Übergabe von Zeilenprozessor 26 zum Zeilengenerator 28 werden lediglich drei der vier Wörter vom A- und vom B-Puffer übertragen. Diese drei Wörter umfassen die X- und Y-Koordinaten von WORT 1 und WORT 2. Das andere zu über-
21/22
909818/10U
847369
tragende Wort ist entweder der XL- oder der YL-Wert von WORT 3 oder WORT 4. Da die Abtastachse durch BIT 15 bestimmt ist, wird in BIT 15 sowohl des WORTES 3 als auch des WORTES 4 in den Puffern A und B eine O oder eine 1 eingegeben. Eine 1 zeigt eine X-Achsen-Abtastung, und eine O zeigt eine Y-Achsen-Abtastung. Immer wenn eine 1 in BIT 15 eingegeben ist, ist es das WORT 3, das das dritte zum Zeilengenerator übertragene Wort ist und immer, wenn sich eine 0 im BIT 15 befindet, dann ist es das WORT 4, das in den Zeilengenerator übertragen wird.
Wenn alle DATENSATZ Nr. 6 bis 13 verarbeitet worden sind, muß der Werktisch 24 wieder für eine relative Positionierung des Abtastfeldes des Elektronenstrahlenbündels über dem nächsten Teil stück verschoben werden. Der DATENSATZ Nr. 14 in der TABELLE zeigt, daß eine Verschiebung um 803 halbe um in positiver X-Richtung erforderlich ist, ohne eine Verschiebung in der Y-Richtung. DATENSATZ Nr. 15 zeigt, daß das nächste Teilstück 803 halbe μπι mal 900 halbe μΐη beträgt und durch neun Formen definiert ist. Die neun Formen erscheinen in den DATENSÄTZEN Nr. 16 bis 24. Diese Datensätze werden in den Speicher 7 übertragen und in der gleichen Weise wie für das erste Teilstück verarbeitet.
Es wurde herausgefunden, daß Datenübertragungen vom Computer 4 zum Speicher 7 nicht-synchron erfolgen können und eine
90981Ö/ 1 044
niedrigere Wortfolgefrequenz (beispielsweise 10 Wörter/s für einen Stoß-(Burst) Betrieb) als die Bitfolgefrequenz der Datenübertragungen vom Zeilengenerator 28 (beispiels-
weise 10 Bit/s) haben kann.
Tischsteuerungsvorrichtung - Fig. 2
In Fig. 2 sind weitere Einzelheiten der Tischsteuerungsvorrichtungen 10 und 10' der Fig. 1 gezeigt. In Fig. 2 ist tat-
>■ t
sächlich nur die X-Steuerungsvorrichtung 10 gezeigt, da die
Y-Tischsteuerungsvorrichtung 10' identisch ist.
In Fig. 2 wird der 16-Bit-Bus 6 von der digitalen Anpaßschaltung 5 selektiv zum Sollpositionsregister 42 und zum Maximalfehlerregister 48 durchgeschaltet. Das Sollpositionsregister 42 ist ein 24-Bit-Register, das die vollen 16 Bits der Busleitung 6 als ein Feld und 8 Bits der Busleitung 6 als ein zweites Feld erhält. Das niedrigstwertige Bit (und jede Zähleinheit) im Register 42 repräsentiert eine Strecke von 0,08 μπι. Die Felder sind vom Computer 4 der Fig. 1 gesondert adressiert und werden zu verschiedenen Zeiten von der digitalen Anpaßschaltung 5 gesondert gewählt, in einer für Computer herkömmlichen Weise. Zu einer noch anderen Zeit wird ein 10-Bit-Feld der 16-Bit-Busleitung 6 für das Maximalfehlerregister 48 ausgewählt. Das niedrigstwertige Bit (und
22/23 909818/1044
jede Zähleinheit) im Register 48 repräsentiert eine Strecke von 0,08 μπι.
In Fig. 2 ist das Istpositionsregister 43 ein 24-Bit-Register für die Aufnahme der Istpositionsdaten vom 24-Bit-Bus 38, der von der Interferometereinheit 81 der Fig. 1 kommt. Das niedrigstwertige Bit (und jede Zähleinheit) im Register 4 3 repräsentiert eine Strecke von 0,08 μπι. Die 24-Bit-Ausgaben vom Sollpositionsregister 42 und vom Istpositionsregister 4 werden in einem herkömmlichen 24-Bit-Subtrahierer 44 subtrahiert. Die Ausgabe dieses Subtrahierers wird über einen 24-Bit-Bus auf ein 24-Bit-Fehlerregister 45 gegeben. Die Inhalte des Fehlerregisters 45 werden selektiv auf eine Anzahl von Plätzen in einer Anzahl von Feldjrößen durchgesteuert. Ein niedrigwertiges 16-Bit-Feld und ein hochwertiges 8-Bit-Feld werden auf den Bus 6 geführt, um Daten über die digitale Anpaßschaltung 5 zum Computer 4 der Fig. 1 zurückzuführen. Die hochwertigen 12 Bits vom Fehlerregister 45 werden in die Gatesteuervorrichtung 41 eingegeben. Die niedrigwertigen 12 Bits vom Register 45 werden in ein Fehlerbegrenzungsregister 46 gegeben. Die niedrigwertigen 10 Bits sind auf einen Größenkomparator 49 geführt und liefern eine Ausgabe auf Bus 14 zu einem Positionskorrektur-DAW 34 in Fig. 1. Die hochwertigen Bits vom Register 45 sind auf die Steuerungs- - vorrichtung 41' geführt.
23/24 :
900818/1044
Die Steuerungsvorrichtung 41 ist bei einer Ausführungsform ein EXKLUSIV-ODER-Verknüpfungsnetzwerk (nicht gezeigt) zur Prüfung der 12 hochwertigen Bits vom Register 45. Für positive Fehler kleiner als +4095 (2 -1) stellt dieses Netzwerk fest, .daß die 12 hochwertigen Bits alle den Zustand O aufweisen. Für positive Fehler größer als +4095 stellt das Netzwerk in jeder der 12 hochwertigen Bit-Positionen eine 1 fest. In ähnlicher Weise ermittelt das Netzwerk auch negative Fehler, die größer oder kleiner als -4096 (-212) sind.
Wenn die Steuerungsvorrichtung 41 einen Fehler größer als
12
+4095 (2 -1) im Register 45 feststellt, zwingt sie das
Fehlerbegrenzungsregister 46 auf den +4095 äquivalenten Binärwert, um die maximale negative Geschwindigkeit der Servoeinrichtung zu erzeugen.
Wenn der Fehler zwischen den obigen zwei Grenzen (+4095 und -4096) liegt, wird der Fehlerwert im Register 4 5 direkt in das Register 46 geliefert und dann zum Wandler 47, um auf Leitung 16 ein dem Fehlerwert proportionales Servomotorgeschwindigkeitssignal zu erzeugen. Dieses proportionale Geschwindigkeitssignal erzeugt ein überkritisch gedämpftes Treibansprechen des Servomotorsystems, während es eine genaue Positionierung des Tisches 24 mit einer Genauigkeit von
909818/10U
weniger als 1 um erlaubt.
Die Inhalte von Fehlerregister 45 und Maximalfehlerregister 48 werden in einen Großenkomparator 49 eingegeben. Wenn die Größe des Fehlers den Wert im Register 48 übersteigt, wird ein ABTASTUNG-ANHALTEN-Signal an den Zeilenabtastgenerator 28 in Fig. 1 geliefert.
Die 10 niedrigwertigen Bits des Registers 45 bilden auch den 10-Bit-Bus 14, der das Positionskorrektursignal für den Positonskorrekturwandler 44 der Fig. 1 darstellt.
Als Zusammenfassung kann man sagen: die Tischsteuerungsvorrichtung nach Fig. 2 umfaßt eine Einrichtung zum Treiben des Tisches mit einem Signal, dessen Größe proportional zur Differenz zwischen der Sollposition und der Istposition des Tisches ist, weist eine Einrichtung zur Erzeugung eines Positionskorrektursignals auf, das proportional zur Differenz zwischen der Sollposition und der Istposition des Tisches ist, und erzeugt ein ABTASTUNG-ANHALTEN-Signal immer dann, wenn die Differenz zwischen der Sollposition und der Istposition einen vorbestimmten Fehler überschreitet.
24/25
909818/10U
Zeilengenerator - Fig. 3
In Fig. 3 ist der Zeilengenerator 28 der Fig. 1 in größerer Ausführlichkeit gezeigt. Die Funktion des Zeilengenerators besteht darin, Signale an die Ablenkeinheit 79 zu liefern, um das Elektronenstrahlenbündel so zu steuern, daß es auf einmal eine Zeile in diskreten Schritten abtastet. Die X-Position des Strahlenbündels ist in einem X-Strahlposition-Vorwärts/Rückwärts-Zähler 60 gespeichert. Die Y-Position des Strahlenbündels ist in einem Y-Strahlposition-Vorwärts/Rückwärts-Zähler 60' gespeichert. Die Anzahl der abzutastenden Schritte {entweder in X- oder in Y-Richtung) ist im Zähler 58 gespeichert. Das niedrigstwertige Bit (und jede Zähleinheit) in jedem der Zähler 58, 60 und 60' repräsentiert eine Strecke von 0,5 μπι. Eine Abtastung tritt für jene Schrittzahl auf, die durch den Zählwert im Längenzähler 58 repräsentiert ist. Der Zähler 58 und entweder der X-Zähler 60 oder der Y-Zähler 60' werden schrittweise durch ein Taktsignal weitergeschaltet, um eine Abtastung durch das Elektronenstrahlenbündel zu bewirken. Der 16-Bit-Bus 57 vom Prozessor 26 der Fig. 1 führt auf den 10-Bit-Längenzähler 58, auf ein 2-Bit-Register 72 in der Steuereinheit 59 und auf die 10-Bit-Strahlpositionszähler 60 und 60'.
Der Zeilenprozessor 26 liefert drei 16-Bit-Wörter an den
25/26
909818/1044
Zeilengenerator 28, wenn er ein Null-Feststellung-Signal auf Leitung 51 erhält. Die Steuereinheit 59 in Fig. 3 steuert die Verteilung der drei Wörter, um die drei Gruppen der niedrigwertigen 10 Bits von erstem, zweitem und drittem Wort vom Bus 57 parallel in den X-Strahlpositionszähler 60, den Y-Strahlpositicnszähler 60" bzw. den Längenzähler 58 während der ersten, der zweiten und der dritten Stufe einer von einem Zuordner 73 gesteuerten Eingabefolge einzugeben. Auf den Empfang des Null-Feststellung-Signals vom Detektor 50 hin wird der Zuordner 73 über eine Verknüpfungsschaltung 90 auf eine 1 in der ersten Stufe und O1en in den restlichen Stufen zurückgestellt. Während der ersten Stufe liefert der Zuordner 73 ein Steuersignal auf Leitung 61 an den X-Strahlpositionszähler 60, um den Zähler 60 zu veranlassen, die niedrigwertigen 10 Bits des Datenwertes vom Bus 57, die eine Koordinate in der X-Achse des Strahlenbündels spezifizieren, parallel zu speichern.
Nachdem der Zähler 60 das erste Wort erhalten hat, wird der Zuordner 73 durch ein NÄCHSTER-Signal vom Prozessor zur zweiten Stufe weitergeschaltet, und er erzeugt das Steuersignal auf Leitung 62, um den Y-Strahlpositionszähler 60' dazu zu bringen, die niedrigwertigen 10 Bits vom Bus parallel zu speichern (die eine Koordinate auf der Y-Achse des Strahlenbündels spezifizieren).
9098 18/1OAA
Nach Empfang des zweiten Wortes wird der Zuordner 73 durch das NÄCHSTER-Signal zur dritten Stufe weitergeschaltet. Der Zuordner 73 erzeugt das Steuersignal auf Leitung 63, um den Zähler 58 dazu zu bringen, die niedrigwertigen 10 Bits des dritten Wortes parallel in den Längenzähler 58 zu laden und die beiden hochwertigen Bits in den Speicher 72 einzugeben. Die zwei hochwertigen Bits, BIT 14 und 15, bezeichnen die Richtung der Abtastung (positiv oder negativ) bzw. die Abtastachse (X oder Y).
Auf den Erhalt der beiden hochwertigen Bits wird der Zuordner 73 durch das NÄCHSTER-Signal in den Arbeitszustand (Zustand 4) weitergeschaltet, in welchem über eine Verknüpfungsschaltung 93 das Strahlaustastsignal auf Leitung 52 entfernt und das Taktsignal über eine Verknüpfungsschaltung 9 2 zum Zähler 58 freigegeben wird. Die Steuereinheit 59 schaltet dann den Zähler 58 mit der Taktfolgefrequenz (beispielsweise 10Hz oder größer) weiter, bis der Längenzähler 58 auf null herabgezählt ist.
Die Steuereinheit 59 liefert das Steuersignal auf Leitung Das Steuersignal auf Leitung 64 bewirkt, daß die Zähler 60 und 60' gemäß der 1 oder 0 des BIT 14 im Speicher 72 für eine Erhöhung oder Erniedrigung gesetzt werden. Zur gleichen Zeit bewirkt BIT 15 vom Speicher 72 eine Freigabe entweder der Verknüpfungsschaltung 94 oder der Verknüpfungsschaltung 95,
26/27 909818/1044
je nachdem, welche der Abtastachse entspricht. Wenn BIT 15 ein Logikwert 1 ist, ist die Verknüpfungsschaltung 94 freigegeben und wird der Zähler 60 durch das Taktsignal auf Leitung 66 fortgeschaltet, während Zähler 60' nicht fortgeschaltet wird.. Wenn BIT 15 ein Logikwert 0 ist, wird der Zähler 60' durch das Taktsignal auf Leitung 66' fortgeschaltet, während der Zähler 60 nicht fortgeschaltet wird. Die 10-Bit-Äusgaben auf Leitungen 53 und 53' von den Zählern und 60' werden auf die Wandler 32 und 32' geführt. Eine dieser Ausgaben ändert sich während einer Zeilenabtastung, während die andere festgelegt ist.
Wenn der Längenzähler 58 bis auf null herabgezählt ist, stellt der Null-Detektor 50 eine Null fest, stellt den Zuordner 73 über die Verknüpfungsschaltung 90 auf den Beginn des Zuordnens im Zustand 1 zurück und signalisiert der Prozessor 26, daß eine Folge dreier zusätzlicher Wörter gesendet werden soll.
Wenn zu irgendeiner Zeit während des Abtastbetriebes eine der ABTASTUNG-ANHALTEN-Leitungen 12 oder 12' signalisiert, daß die Abtastung angehalten werden soll, sperrt die NOR-Verknüpfungsschaltung 91 die Taktausgangssignale von der Verknüpfungsschaltung 92 und erzeugt über die Verknüpfungsschaltung 93 das STRAHL-AUSTASTEN-Signal, bis keines der
27/28 '■
909818/10U
ABTASTUNG-ANHALTEN-Signal mehr vorhanden ist.
Feldabtastung - Fig. 4
In Fig. 4 ist das Abtastfeld 102, das von der Elektronenstrahlbündelsäule 76 der Fig. 1 erzeugt wird, in größerer Ausführlichkeit gezeigt. Das Abtastfeld 102 bedeckt eine Fläche von 512 μΐη mal 512 μπι (512 χ 10 mim Quadrat).
Diese Fläche ist in 1.048.576 adressierbare Plätze unterteilt, wobei jeder Platz am Schnittpunkt zwischen einer
von 1.024 Reihen und einer von 1.024 Spalten erscheint. Die Spalten sind durch die 10-Bit-X-Adresse definiert und die Reihen sind durch die 10-Bit-Y-Adresse definiert, die zuvor in Verbindung mit dem Zeilengenerator nach Fig. 3 beschrieben worden sind. Der Zeilengenerator der Fig. 3 bewirkt, daß das Elektronenstrahlenbündel so abgelenkt wird, daß es auf irgendeinen der 1.048.576 Plätze auftrifft, die durch eine Reihenadresse und eine Spaltenadresse spezifiziert sind.
Bei einer typischen Ausführungsform ist die Fleckgröße
des Elektronenstrahlenbündels 0,5 μπι im Durchmesser. Bei dieser Fleckgröße für das Elektronenstrahlenbündel und bei den 1.Ο24 Adressen pro Achse kann das gesamte Abtastfeld der
909818/1044
Größe 512 μια mal 512 μΐη oder irgend ein Teil hiervon vom Elektronenstrahlenbündel exponiert werden.
In Verbindung mit Fig. 4 ist ein Beispiel dafür beschrieben, wie das Ge.rät nach Fig. 1 arbeitet, um einen bestimmten Teil einer Schaltung abzutasten. In Fig. 4 umfaßt das Abtastfeld 102 in der unteren linken Ecke einen Leiter 103 einer gedruckten Schaltung, der in eine Anschlußfläche 104 der gedruckten Schaltung mündet. Der Leiter 103 besitzt eine Breite von 3 μΐη, weist einen rechten Winkel auf und mündet in eine Anschlußfläche 104, die 5 μπΓ im Quadrat ist.
Das Muster der Fig. 4 besteht aus drei Rechteckformen, nämlich einer unteren Form 103' mit den Abmessungen 3 μπι mal 8 μΐη, der oberen Anschlußflächenform 104 mit den Abmessungen von 5 μπι mal 5 μπι und der mittleren Verb in dungs form 103' mit den Abmessungen von 3 μΐη mal 4 μΐη. Die drei Formen 103', 103" und 104 sind je durch ihre X- und Y-Koordinaten und ihre XL- und YL-Längen in dem zuvor in Verbindung mit der TABELLE beschriebenen Format definiert, unter Verwendung des gleichen Formats sind die drei Formen 103', 103" und 104 der Fig. 4 durch DATENSATZ Nr. 25,DATENSATZ Nr. 26 bzw. DATENSATZ Nr. in der folgenden DARSTELLUNG I definiert.
28/29
909818/1044
DARSTELLUNG I
DATENSATZ X 5 Y 3 XL YL 6
Nr. 15 9 16 8
25 13 17 6 10
26 10
27
Die Datensätze Nr. 25, 26 und 27 werden unter Steuerung des Computers 4 im Speicher 7 gespeichert, nachdem der Tisch 24 positioniert worden ist, um das Abtastfeld von 512 um mal 512 μπι der Fig. 4 zu exponieren, mit den Null/Null-Koordinaten für die X- und die Y-Achse [θ,θ] in der linken unteren Ecke. Befindet sich wenigstens der erste der drei Datensätze im Speicher 7, beginnt der Zeilenprozessor 27 seine Operation mit einem Zugriff zu DATENSATZ Nr. 25. Der Prozessor 28 vergleich XL und YL und ermittelt, daß eine X-Achsen-Abtastung durchzuführen ist. Als nächstes werden die Puffer A und B anfänglich geladen und dann wird in die Verarbeitungsschleife eingetreten, bis DATENSATZ Nr. 25 (Form 103') abgetastet ist. Nach DATENSATZ Nr. 25 werden die DATENSÄTZE Nr. 26 und 27 gleichermaßen abgetastet. Die A- und B-Puffer-Inhalte für alle drei Datensätze sind in der folgenden DARSTELLUNG II gezeigt.
29/30 909818/1044
DARSTELLUNG II
DATENSATZ-* SCTILEIFE X PUFFER A XL 14/15 YL SCHTEIFE X PUFFER B 15/14 YL * I
U) NR. Dl s 16 1/1 6 D2 21 i/o 5 cn
Ul
~* 25 D3 5 16 1/1 . 4 D4 21 i/o 3 ' I
25 D5 5 Y 16 1/1 2 D6 21 Y XL i/o 1
25 D7 5 3 16 1/1 0 D8 . 21 4 16 1/0 -1
25 5 6 16
D9 15 7 6 , o/i . 8 DlO 16 8 16 0/0 8
26 DIl 17 9 4 o/i 8 D12 18 10 16 0/0 8
co 26 D13 19 2 0/1 8 D14 20 0/0 8 "
O 26 ■ D15 21 9 0 0/1
O
8 D16 22 17 5 0/0 8
co 26 9 17 3
■ OO D17 13 9 10 1/1 10 D18 23 17 1 i/o 9
OO 27 D19 13 9 10 1/1 8 D20 23 17 -ι · i/o 7
O 27 D21 13 10 1/1 6 D22 23 i/o 5
27 D23 13 17 10 1/1 4 D24 '23 18 10 ' i/o 3
. 27 D25 13 3.9 10 1/1 . 2 D26 23 20 10 1/0 1
27 D27 13 21 10 1/1 0 D28 23 22 10 1/0 -1
27 23 24 10
25 26 10
27 28 10
Auf die zuvor in Verbindung mit Fig. 3 angegebene Weise wird der X-Strahlpositionszähler 60 mit einem 10-Bit-Binärwort geladen, das die X-Koordinate in Puffer A, Schleife D1 der DARSTELLUNG II ist, und Spalte 5 spezifiziert. Danach wird der Y-Strahlpositionszähler 60' mit einem anderen 1O-Bit-Binärwort geladen, das die Y-Koordinate im Puffer A, Schleife D1 der DARSTELLUNG II, ist und Reihe 3 spezifiziert. Die Ausgaben der Zähler 60 und 60' werden dem X-Ablenkung-DAW 32 und dem Y-Ablenkung-DAW 32" zugeführt, um zu bewirken, daß das Elektronenstrahlenbündel am Punkt von Spalte 5 und Reihe 3 positioniert wird.
Unterdessen wird der Längenzähler 58 mit einem weiteren 10-Bit-Wort geladen (das der XL-Zählwert im Puffer A, Schleife D1 von DARSTELLUNG II ist), das den Abstand (16 halbe μΐη)
darstellt, zum letzten Platz des Leiters 103 in Reihe 3/ wobei es sich um Spalte 20 handelt. Gleichzeitig erhält die Steuereinheit 49 BIT 14 als einen Logikwert 1 und BIT 15 als einen Logikwert 1, die zusammen anzeigen, daß die Abtastung in positiver X-Richtung stattfinden soll. Nachdem die Eingabe vom Puffer A vollendet ist, wird das Strahlaustastsignal auf Leitung 52 abgeschaltet und die X-Achsen-Adresse im X-Strahlpositionszähler 60 wird erhöht, während der Längenzähler 58 gleichzeitig auf einen Nullzählwert verringert wird. Wenn der Zählwert im Längenzähler 58 null erreicht, wird das Strahlaustastsignal eingeschaltet und tritt keine weitere Exposition
32 909818/10U
in Reihe 3 auf. Der Null-Detektor 50 veranlaßt die Steuereinheit 59, drei neue 10-Bit-Zahlen für die nächste Abtastzeile vom B-Puffer einzugeben, wie in DARSTELLUNG II gezeigt. Eine identische 10-Bit-Zahl, die Spalte 21 angibt, wird im X-Strahlpositionszähler 60 gespeichert, und in den y-Strahlpositionszähler 60' wird eine 10-Bit-Zahl eingegeben, die Reihe 4 angibt. Dann liefern der X-DAW 32 und der Y-DAW 32' Analogsignale zur Positionierung des Strahlenbündels am Platz von Spalte 21 und Reihe 4.
Ein XL-Längenzählwert von 16 wird in den Zähler 58 eingegeben, und die Steuereinheit 59 ermittelt BIT 14 als einen Logikwert 0 und BIT 15 als einen Logikwert 1, wie es im B-Puffer der DARSTELLUNG II für Schleife D2 gezeigt ist.
Der X-Strahlpositionszähler wird herabgesetzt und das Strahlenbündel wird in der negativen X-Richtung bewegt, während die Reihe abgetastet wird, bis der Längenzähler einen Nullwert erreicht. Das Abtasten auf diese Weise für jede X-Reihe zwischen den Spalten 5 bis 21 dauert an, bis die gesamte Form 103' abgetastet worden ist (was bei Schleife D6 in DARSTELLUNG II auftritt). Man beachte, daß D6 die letzte für die Form 103' verwendete Puffereingabe ist. Wenn die Verarbeitungsschleife D7 erreicht, stellt sie eine 0 im YL-FeId fest, so daß die Inhalte sowohl von A- als auch von B-Puffer in den Schleifen
32/33 ;
909818/1044
D7 und D8 niemals zum Zeilengenerator übertragen werden. Vielmehr springt der Prozessor 26 auf D9, um eine Y-Achsen-Abtastung der Form 1O3" zu beginnen. Nachdem die Y-Achse der Form 103" (bei D14) vollendet ist, wird die X-Achsen-Abtastung für die Anschlußfläche 104 bei D17 begonnen und ist bei D26 vollendet.
Die gesamte Abtastung der Formen 103', 103" und 104 in Fig. 4 findet ohne jegliche Notwendigkeit einer Bewegung des Tisches 24 der Fig. 1 statt.
Man beachte, daß die Datenfolgefrequenz für das Abtasten des den Leiter 103 und die Anschlußfläche 104 aufweisenden Musters durch die Bitfolgefrequenz der Daten von den Zählern 58, 60 und 60' bestimmt ist. Diese Bitfolgefrequenz ist durch die Taktfrequenz bestimmt, mit welcher die Zähler 58, 60 und 60' weitergeschaltet werden. Bei der vorliegenden Erfindung wird keine Zeit dafür verschwendet, Flächen des Abtastfeldes 102 abzutasten, die durch das Elektronenstrahlenbündel nicht exponiert werden sollen. Während die Datenbitfolgefrequenz des Abtastens die Folgefrequenz der Taktsteuerung der Zähler 58 und 60 ist, ist auch die Datenfolgefrequenz für das Laden dreier Wörter in den Zeilengenerator 28 für das Aufrechterhalten einer hohen Datenfolgefrequenz wichtig, da für jede abzutastende Zeile vom Zeilengenerator 28 zu drei Wörtern Zugriff genommen werden muß. Andererseits braucht die Daten-
33/34 909818/10U
folgefrequenz zwischen dem Zeilenprozessor 26 und dem Computer 4 nur eine Frequenz zu sein, die genügend groß ist, um die Zeilenfolgefrequenz. des Abtastens zu überschreiten. Beispielsweise erhält eine Datenfolgefrequenz von 10 Wörtern pro Sekunde zwischen Computer 4 und Prozessor 6 (auf der Grundlage eines nicht kontinuierlichen Stoßbe-
triebs) normalerweise eine Datenfolgefrequenz von 10 Bit pro Sekunde zwischen Zeilengenerator 28 und Säule 76 aufrecht .
Tischposition - Fig. 5
In Fig. 5 sind der Tisch 24 und das Werkstück 2 der Fig. 1 in größerer Ausführlichkeit gezeigt. Das Werkstück 2 ist typischerweise eine Halbleiterscheibe mit einem Durchmesser von näherungsweise 100 mm. Die Scheibe 2 weist eine Mitte auf, die durch den Schnittpunkt von X1- und Y'-Achsen angegeben ist. Das Elektronenstrahlbündel von der Elektronenstrahlsäule 76 der Fig. 1 trifft auf die Scheibe 2 an einer Stelle auf, die durch den Schnittpunkt von X- und Y-Achsen gezeigt ist. Der Tisch 24 und die Scheibe 2 sind relativ gegenüber dem auftreffenden Elektronenstrahlenbündel beweglich. Deshalb sind die X'Y'-Achsen gegenüber den XY-Achsen durch eine Bewegung des Tisches 24 relativ verschiebbar. In
909818/10U
Fig. 5 ist der Auftreffpunkt (Schnittpunkt von X und Y) des Elektronenstrahlenbündels im links unten gelegenen Quadranten der X'Y'-Achsen gezeigt. In Fig. 5 liegt die Auftrefffläche des Elektronenstrahlenbündels bei einer Reihen- und einer Spaltenadresse innerhalb eines Abtastfeldes der in Fig. 4 gezeigten Art. Dieses Abtastfeld liegt wiederum innerhalb eines von vielen Chip-Bereichen. Der spezielle Chip-Bereich 101-1, über dem das Abtastfeld des Elektronenstrahienbündels auftrifft, ist durch die Position des Tisches 24 bestimmt, wie durch die Achsen X1Y1 definiert ist. Die Chip-Bereiche 101 sind Flächen, die schließlich zur Zerteilen d«*r Scheibe abgetrennt und dann in ein Gehäuse gesetzt werden können, um einzelne integrierte Schaltungen zu bilden. Ein Chipbereich kann größer als das Abtastfeld des Elektronenstrahlenbündels sein und ist dies typischerweise auch. Daher ist jede Chip-Fläche in Teilstücke unterteilt, die einzeln durch das Strahlenbündelabtastfeld exponiert werden können. Der Tisch 24 und die Scheibe 2 werden verschoben, um das Strahlenbündelabtastfeld über einem ausgewählten Chip-Bereich und über einem ausgewählten Teilstück innerhalb eines Chip-Bereichs anzuordnen.
In Fig. 5 sind die Elektronenstrahlenbündelachsen X1Y1 so lokalisiert, daß das Elektronenstrahlenbündelabtastfeld über einem Chip-Bereich 101-1 positioniert wird. Der Maßstab der Fig. 5 erlaubt es nicht, die Teilstücke des Chip-Bereichs
34/35 90BS18/1ÜU
2847389
401-1 betrachten zu können.
Bei einer Anwendungsform der vorliegenden Erfindung ist das in den Fig. 4 und 6 gezeigte Strahlenbündelabtastfeld 102 typischerweise 512 μπι mal 512 μπι. und der Chip-Bereich 105, wie er in Fig. 7 gezeigt ist, ist typischerweise 1350 |im mal 1606 μπι. Da das Abtastfeld 102 kleiner als der Chip-Bereich 105 ist, ist der Chip-Bereich 105 in 12 Teilstücke 106 unterteilt. Jedes Teilstück 106 ist kleiner als das Abtastfeld 102. Jedes Teilstück muß zu einer anderen Zeit dem Elektronenstrahlenbündelabtastfeld überlagert werden, so daß 12 verschiedene Positionen von Tisch 24 und Scheibe 2 benötigt werden, um das vollständige Abtasten eines Chip-Bereichs 105 durch das Elektronenstrahlenbündel zu ermöglichen.
In Fig. 5 ist das Elektronenstrahlenbündelabtastfeld über dem Chip-Bereich 101-1 positioniert. Die Scheibe 2 nimmt hunderte anderer Chip-Bereiche derselben Größe auf, von denen einige durch Chip-Bereiche 101 in Fig. 5 dargestellt sind. Der Tisch 24 ist positionierbar, um irgendeinen beliebigen Chip-Bereich 101 (und irgendein beliebiges Teilstück eines Chip-Bereichs) unter dem Elektronenstrahlenbündelabtastfeld anordnen zu können.
35/36 909818/1044
Chip-Bereich-Bildung durch Überlappen von Abtastfeldern - Fig. 6 und 7
In Fig. 6 ist eine maßstäbliche" Darstellung des Elektronenabtastfeldes 102 gleich dem zuvor in Fig. 4 beschriebenen gezeigt.
In Fig. 7 ist ein Chip-Bereich 105 mit den Abmessungen 1606 um mal 1350 um gezeigt, der Chip-Bereich 105 ist ferner in die Teilstücke 106 unterteilt, genauer in die
12 Teilstücke 106-1, 106-2, .·.. 106-12. DLe Teilstücke sind
je kleiner als das Abtastfeld 102 der Fig. 6. Bei einem typischen Beispiel sind die Teilstücke beispielsweise
450 um mal 401,5 um. Man beaqhte, daß jedes der Teilstücke 106 der Fig. 7 vollständig innerhalb des Abtastfeldes 102, das in Fig. 6 im gleichen Maßstab gezeigt ist, eingeschlossen
werden kann.
In Fig. 7 ist das Abtastfeld 1O2 der Fig. 6 als gegenüber dem Teilstück 106-7 positioniert gezeigt. Bei einer solchen Positionierung ist das Abtastfeld 102 als Abtastfeld 102-7 bezeichnet. Das Abtastfeld 102-7 ist in Fig. 7 durch mit langen Strichen gestrichelte Linien dargestellt. In Fig. 7 ist das Abtastfeld 102 außerdem als über dem Teilstück 106-8 positioniert dargestellt, und in diesem Fall ist das Abtastfeld durch mit kurzen Strichen gestrichelte Linien dar-
909818/1044
gestellt und als Abtastfeld 102-8 bezeichnet. Die Grenzr linie 120 (7/8) zwischen den Teilstücken 106-7 und 106-8 ist sowohl vom Abtastfeld 102-7 als auch vom Abtastfeld 102-8 abgedeckt. Es gibt eine Zone 122 mit einer Abmessung B2, die sowohl, zum Abtastfeld 102-7 als auch zum Abtastfeld 102-8 gehört. Erfindungsgemäß kann die Elektronenstrahlenbündelabtastung innerhalb der Zone 122 entweder in Verbindung mit dem Abtastfeld 102-7 oder in Verbindung mit dem Abtastfeld 102-8 durchgeführt werden. Während lediglich die Teilstücke 102-7 und 102-8 als solche dargestellt sind, bei denen sich Abtastfelder überlappen, besitzen alle Teilstücke in Fig. 7 und die benachbarten Teilstücke auf jeder Seite einen Überlappungsgrenzbereich bezüglich der Elektronenstrahlenbündelabtastfeider.
Zweck dieser tjberlappungsgrenzzonen ist es, die Möglichkeit zu geben, Teile des Chip-Muster, die innerhalb der Uberlappungsgrenzzone, wie Zone 122, liegen, wahlweise entweder im einen Abtastfeld (beispielsweise 102-7) oder im anderen Abtastfeld (102-8) zu verarbeiten. Diese wahlweise Abtastung in dem einen oder dem anderen der möglichen Abtastfelder vermeidet die Notwendigkeit, innerhalb der Grenzzone liegende Muster unter Verwendung zweier unterschiedlicher Abtastfelder abzutasten. Man hat herausgefunden: wenn Muster mit kri- " tischen Abmessungen durch zwei verschiedene Abtastfelder abgetastet werden, d. h. teilweise in einem Abtastfeld und teil-
36/37 909818/1044
weise im einem anderen Abtastfeld, werden häufig wesentliche Fehler eingeführt.
Erfindungsgemäß können solche Fehler reduziert oder ausgeschaltet werden, indem kritische Abmessungen in der Grenzzone gänzlich unter Verwendung nur eines der beiden möglichen Abtastfelder abgetastet werden.
Wenn in Fig. 7 die Breite W7 des Teilstücks 401,5 um und die des Abtastfeldes 102-7 512 μΐη ist, ist der Teil des Grenzrandes B1 55,5 μΐη, und die gesamte Grenzzonenabmessung B2 beträgt 110,5 μΐη. In ähnlicher Weise liegt ein Teil der Grenzzone mit der Abmessung B3 zwischen Teilstücken 106-7 und 106-5 und mißt 31 μπι. Der volle Randbereich zwischen dem Abtastfeld 102-6 (nicht gezeigt) und dem Abtastfeld 102-7 ist dann 62 μ τι breit.
Abtastung spezieller Formen - Fig. 8
In Fig. 8 sind acht unterschiedliche Typen spezieller Formen gezeigt, die mit dem in Fig. 1 gezeigten Gerät abgetastet werden können. Die Formen der Fig. 8 werden zum Abtasten anderer als Rechteckformen verwendet. In Fig. 8 sind die acht Typen als TYPEN +1, +2, +3, +4, -1, -2, -3 und -4 bzeichnet. Jede der Formen der Fig. 8 ist ein Vier-
37/38 909818/10.44
eck ABCD. Jede der Formen paßt in ein Rechteck mit den Seiten XL und YL, wobei die Seiten AC und BD je kolinear mit einer anderen Seite des Rechtecks sind, die Seiten AB und AD jedoch nicht als kolinear mit einer Rechteckseite gzeigt sind und dies auch nicht notwendigerweise sein müssen. Die Versetzung des Punktes A gegenüber der Seite BE des Rechtecks ist durch die Abmessung L1 gegeben, und die Versetzung des Punktes C gegenüber der Seite BE des Rechtecks ist durch die Abmessung L2 gegeben.
Mit der obigen Nomenclatur ist jede der acht Formen der Fig. 8 eindeutig durch Festlegen von XL, YL, L1 und L2 definiert. Ferner ist die Position der Viereckformen der Fig. auf einem Abtast;:eld durch Festlegen der Koordinaten der linken unteren Ecke des Rechtecks als X und X definiert. Unter Verwendung der obigen Information spezifiziert das Gerät der Fig. 1 spezielle Formen unter Verwendung zweier aufeinanderfolgender Datensätze aus vier Wörtern, wobei jeder Datensatz ein Format der folgenden DARSTELLUNG III aufweist:
DARSTELLUNG III
Datensatz Nr. WORT 1 WORT 2 WORT 3 WORT
1' L1 L2 TYP O
2' X L XL YL
9Q9818/10U
Im obigen Zwei-Datensatz-Format der DARSTELLUNG III bezeichnet die "0" im WORT 4 des ersten Datensatzes zusammen mit irgendeiner Zahl in WORT 3 den Fall, daß eine spezielle Form spezifiziert ist, die sich von einer Rechteckform unterscheidet, die nie eine 0 für WORT 4 aufweist.
Beispiel für eine Spezialform - Fig. 9 und 10
In Fig. 9 ist ein Teil eines Schaltungsmusters 201 mit
einem horizontalen Schenkel 202 und einem vertikalen Schenkel
203 gezeigt. Die linken unteren Ränder der Schenkel 202 und 203 sind durch einen generell kurvenförmigen Bogenteil
204 verbunden. Ein solcher Bogenteil ist beispielsweise
für Hochspannungsdioden erwünscht, bei denen eine rechtwinklige Ecke eine Spannungsentladung bewirken könnte. Zu Erläuterungszwecken ist angenommen worden, daß der Bogenteil 204 um einen Ursprung 134-11 mit X-und Y-Koordinaten [o,o] gekrümmt ist. Dieser Bogenteil erstreckt sich um [o,Oj von einem Punkt [o,ioo] bis zu einem [i00,0j . Alle Punkte des Musters 201 lassen sich unter Verwendung von Rechteckformen leicht abtasten, mit Ausnahme jenes Teils innerhalb des Quadrates, das durch die Koordinaten [o,OJ , [o,iOOj , [ΙΟΟ,ΙΟο] und [ΐΟΟ,ο] begrenzt ist. Um jenen Teil des Musters 201 abzutasten, der innerhalb dieses Quadrates liegt und durch den
909818/1044
Bogenteil 204 begrenzt ist, werden eine oder mehrere der Formen der Fig. 8 benutzt.
In Fig. 10 wird der Bogenteil 204 abgetastet, indem eine Form vom TYP-1.viermal verwendet wird. Die vier Formen passen in die vier Rechtecke 205, 206, 207 und 208. Die Formen und andere Information für den Bogenteil der Fig. 10 werden durch die folgende DARSTELLUNG IV in Übereinstimmung mit dem Format der DARSTELLUNG III gegeben.
DARSTELLUNG IV
Datensatz TORT TORT TORT TORT O TORT 0 TORT WORT TORT
Nr. 1 2 3 4 1 38 2 3 4
Ll
I
L2 TYP 0 X 71 Y , XL YL
δ δ -1 0 29 92 92 38 δ
30 21 29 -1 0 31 71 33 29
32 33 62 -1 0 33 38 21 62
34 38 100 -1 0 35 0 8 100
In DARSTELLUNG IV und in Fig. 10 spezifizieren DATENSÄTZE Nr. 28 und 29 das Rechteck 205 mit XL- und YL-Abmessungen von 38. halben μΐη mal 8 halben μπι, wobei der unten links befindliche Ursprung bei [o,9 2] liegt. Im DATENSATZ Nr. 28 ist eine Form vom TYP-1 spezifiziert, wobei sowohl L1 als auch L2 acht halbe μπι sind. Da L1 und L2 beide gleich YL sind, fallen die Punkte A und D bzw. C und F zusammen, so daß die Form 205 als ein rechtwinkliges Dreieck gebildet ist (ein
909818/1044
39/40
spezieller Fall eines Vierecks).
In ähnlicher Weise werden die einzelnen Rechtecke 206, und 208 (und die eingeschlossene Form) durch die Datensatzpaare 30 und 31, 32 und 33, und 34 und 35 der DARSTELLUNG IV spezifiziert.
Die Datensätze der DARSTELLUNG IV werden vom Computer 4 zum Speicher 7 übertragen. Es verbleibt für den Zeilenprozessor 26, die Datensatznutmiern in Zeilenabtastinformation umzusetzen. Diese Umsetzung ist einfach und kann von jedem Programmierer in einer Weise durchgeführt werden, die jener ähnlich ist, wie sie für Rechteckformen in Verbindung mit Fig. 4 erläutert worden ist.
Die vom Prozessor 26 für die Formen der Fig. 8 ausgeführte Umsetzung wird erläutert wie folgt. Die Formen positiven TYPS werden längs der X-Achse abgetastet. Für jede abzutastende Zeile können sich die X-Koordinate und die Y-Koordinate sowie die Zeilenlänge ändern. Was beispielsweise die Form vom TYP+1 betrifft, wird die erste Zeile von den Anfangskoordinaten im Punkt A in positiver X-Richtung bis zum Endpunkt D abgetastet. Die Länge der Zeile von A nach D (die in den Längenzähler eingegeben wird) wird vom Prozessor 26 leicht als die Differenz zwischen XL und 11 berechnet. Die nächste
40/41 ;
909818/1044
Abtastung verläuft in der -X-Richtung mit einer neuen Anfangskoordinate in der Y-Achse, die gegenüber der Y-Koordinate für die erste Zeile um +1 erhöht ist. Die neue Anfangskoordinate in der X-Achse muß jedoch berechnet werden. Die X-Achsen-Anfangskoordinate für jede Zeilenabtastung ist eine Funktion der Steigung der Linie DC. Die Steigung der Linie DC ist bekannt, da XL, YL und L2 bekannte Größen 'sind. Es werden herkömmliche trigonometrische Berechnungen durchgeführt, um die X-Achsen-Anfangskoordinate zu bestimmen. Ebenfalls zu bestimmen ist die Länge der X-Achsen-Abtastung, welche der Abstand zwischen den Linien DC und AB bei einer bestimmen Y-Koordinate ist. Um die Länge der X-Achsenabtastung zu ermitteln, wird die Steigung der
Linie AB verwendet, um die X-Achsen-Endkoordinate auf der Linie AB zu bestimmen. Die Steigerung der Geraden AB ist natürlich bekannt, da die Größen XL, YL und L1 bekannt sind. Der Zeilenprozessor 26 führt routinemäßige trigonometrische Berechnungen durch, um diese Anfangs- und Endwerte für jede Zeile zu bestimmen. Auf diese Weise wird von der schraffierten Fläche zwischen den Geraden AB und CD zu jeder Zeit eine Zeile in der X-Achsen-Richtung abgetastet. In einer gleichen Weise werden die Formen negativen TYPS der Fig. 8 verwendet, um die Fläche zwischen den Geraden AB und CD mittels einer Abtastung in der Y-Achsenrichtüng abzutasten.
909818/1044
Leerseite

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    ( 1.!Vorrichtung zur Steuerung eines Expositionsstrahlenbündels zur selektiven Abtastung eines Musters auf einem Werkstück,
    gekennzeichnet durch einen Computer (4) zur Lieferung digitaler, das abzutastende Muster spezifizierender Informationsdatensätze, durch einen die Informationsdatensätze vom Computer (4) empfangenden Prozessor (26) zur Umwandlung der Informationsdatensätze in Zeilenabtastinformation und durch einen die Zeilenabtastinformation vom Prozessor (26) empfangenden Zeilengenerator (28) zur Erzeugung von Strahlenbündelpositionssignalen für die Abtastablenkung des Expositionsstrahlenbündels auf dem
    München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Ph/s. Dr. rer. nsi. - P. Hirsen Oipl.-Ing. · H. P. örehm Dipl.-Ch-jm. Dr. p·. !. r-.ai. Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. · P.Bergen Dipl.-Ing. Dr. jur. · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.
    909818/10U
    Werkstück (3) an Stellen, die durch die Abtastinformation bestimmt sind.
    2. Vorrichtung· nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch X- und Y-Ablenkeinrichtungen, die auf X- bzw. Y-Achsen-Analogsignale ansprechen, zur Steuerung der X- bzw. Y-Achsen-Ablenkung des Expositionsstrahlenbündels, und durch X- und Y-Achsen-Digital/Analog-Wandler, die X- bzw. Y-Achsen-Analogsignale in Abhängigkeit von X- und Y-Achsen-Koordinaten, die durch die Strahlenbündelpositionssignale bestimmt sind, liefern.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    gekennzeichnet aurch einen das Werkstück tragenden verschiebbaren Tisch zur Verschiebung des Werkstücks relativ zum Abtastfeld des Expositionsstrahlenbündels und durch eine Antriebseinrichtung zur Verschiebung des Tisches zu einer befohlenen Sollposition in Abhängigkeit von Befehlen vom Computer.
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    gekennzeichnet durch eine Positionsmeßeinheit zum Messen der tatsächlichen Istposition des Tisches und des Werk-
    Stücks, durch eine Einrichtung zur Erzeugung von Korrektursignalen als Funktion der Differenz zwischen der Sollposition und der Istposition des Tisches und durch eine Einrichtung zur Summierung der Korrektursignale und der Analogsignale, wodurch die Position des Expositionsstrahlenbündels gegenüber der Istposition des Werkstücks genau aufrecht erhalten wird.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß als Meßeinheit ein Interferometer vorgesehen ist, das digitale Istpositionssignale liefert, daß der Computer digitale Sollpositionssignale liefert, daß eine digitale Subtrahiereinrichtung zur Erzeugung dititaler Fehlersignale als Differenz zwischen den digitalen Istpositionssignalen und den digitalen Sollpositionssignalen vorgesehen ist und daß eine Digital/ Analog-Wandlereinrichtung zur Umwandlung der digitalen Fehlersignale in die Korrektursignale vorgesehen ist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Abtastung-Anhalten-Signals, wenn die Fehlersignale vorbestimmte Werte übersteigen, und durch eine Einrichtung zur
    909818/1044
    Verhinderung einer weiteren Abtastung während des Vorhandenseins der Abtastung-Anhalten-Signale.
    7. Vorrichtung.nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
    gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die der Treibeinrichtung Treibsignale liefert, deren Größen durch die Werte der Fehlersignale bestimmt sind.
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Zeilengenerator aufweist:
    X- und Y-Strahlpositionszähler zum Speichern von X- bzw. Y-Achsenkoordinaten für das Steuern der X- bzw. Y-Achsenpositionen des Expositionsstrahlenbündels, eine Längenzähleinrichtung zum Speichern eines Längenzählwertes, der die Anzahl der Abtaststellen in einer vorbestimmten Abtastrichtung darstellt, und eine Steuereinrichtung mit einer Abtastachsenspeichereinrichtung zur Spezifizierung der X-Achse oder der Y-Achse als die vorbestimmte Abtastrichtung, wobei die Steuereinrichtung einen Taktgeber aufweist, der die Längenzählereinrichtung zur Verringerung von deren Zählinhalt taktet und der denjenigen der Strahlpositionszähler taktet, welcher der vorbestimmten Abtastrichtung entspricht, und wobei die
    909818/1044
    Steuereinrichtung eine Richtungsspeichervorrichtung aufweist, die eine positive oder negative Abtastrichtung festlegt und in Abhängigkeit davon das Erhöhen bzw. Verringern des Zählwertes dieses einen Strahlpositionszählers durbh den Taktgeber steuert.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    gekennzeichnet durch eine Zuordnereinrichtung zum Laden der Positionszähler, des Längenzählers, der Abtastachsenspeichervorrichtung und der Richtungsspeichervorrichtung in Abhängigkeit von der Zeilenabtastinformation vom Prozessor.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
    gekennzeichnet durch eine an die Längenzählervorrichtung angeschlossene Null-Detektorvorrichtung zur Ermittlung, wann sich der Zählwert der Längenzählervorrichtung auf Null verringert hat, um das Ende einer Abtastzeile anzugeben, und durch eine Vorrichtung zum neuen Laden der Zähler und der Speichervorrichtungen in Abhängigkeit von der Null-Feststellung, um eine neue Abtastzeile zu beginnen, so daß das Expositionsstrahlenbündel so abgetastet wird, daß es zu einem Zeitpunkt eine Zeile des Musters exponiert.
    909818/10U
    11« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor derart gesteuert wird, daß er die Zeilenabtastinformation als gleichlange Zeilen erzeugt, die bei derselben Koordinate beginnen, so daß Rechteckformen abgetastet werden.
    12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1O,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor derart gesteuert wird, daß er die Zeilenabtastinformation in Form ungleich langer Zeilen erzeugt, die bei verschiedenen Koordinaten beginnen, so daß spezielle, nicht-rechteckige Formen abgetastet werden.
    13. Vorrichtung zur Steuerung der Abtastung eines Musters auf einem Werkstück,
    gekennzeichnet durch
    ein Elektronenstrahlsäulengerät (76) mit einer ein Expositionselektronenstrahlenbündel erzeugenden Elektronenquelle (77), einer auf Ablenksignale ansprechenden Ablenkeinheit (79) zum selektiven Ablenken des Elektronenstrahlenbündels über ein Abtastfeld auf einem Werkstück (2), einer Arbeitskammer (80), die das Werkstück (2) enthält sowie einen Tisch (24), der relativ zum Abtastfeld beweglich ist, für die Positionierung des Werkstücks (2) und des Tisches (24)
    909818/1044
    in einer befohlenen Sollposition, und einer Positionsmeßeinheit (81) zur Messung der tatsächlichen Istposition des Werkstücks (2) ,
    einen Computer (4) zur Lieferung digitaler Informationsdatensätze,, die das abzutastende Muster spezifizieren, und eines digitalen Befehls zur Bestimmung der Sollposition des Werkstücks (2) und des Tisches (24), eine Treibeinrichtung (18, 18'), die den digitalen Befehl vom Computer (4) erhält und Treibsignale zum Positionieren des Tisches (24) und des Werkstücks (2) in der Sollposition erzeugt,
    einen Prozessor (26), der die Informationsdatensätze vom Computer (4) erhält und diese Informationsdatensätze in Zeilenabtastinformation umwandelt,
    einen Zeilengenerator (28), der die Zeilenabtastinformation vom Prozessor (26) erhält und Strahlenbündelkoordinatensignale erzeugt,
    und durch eine Wandlereinrichtung (32, 32') zur Umwandlung der Koordinatensignale in Ablenksignale, um das Expositionsstrahlenbündel auf dem Werkstück auf Stellen abzulenken, die durch die Abtastinformation bestimmt sind.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
    gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung von Korrektursignalen als Funktion der Differenz zwischen
    909818/1044
    der Sollposition und der Istposition des Tisches und durch eine Einrichtung zum Summieren der Korrektursignale und der Ablenksignale, wodurch die Position des Expositionsstrahlenbündels gegenüber der Istposition des Werkstücks genau aufrecht erhalten wird.
    15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit ein Interferometer ist, das digitale Istpositionssignale erzeugt, daß eine digitale Subtrahiereinrichtung zur Erzeugung digitaler Fehlersignale als Differenz zwischen den digitalen Istpositionssignalen und den digitalen Befehlen vorgesehen
    ist und daß eine Digital/Analog-Wandlereinrichtung zur Umwandlung der digitalen Fehlersignale in die Korrektursignale vorgesehen ist.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
    gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Abtastung-Anhalten-Signals, wenn die Fehlersignale vorbestimmte Werte übersteigen, und durch eine Einrichtung zur Verhinderung einer weiteren Abtastung während des Vorhandenseins der Abtastung-Anhalten-Signale.
    909818/1044
    17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibeinrichtung eine Vorrichtung zur Erzeugung der Treibsignale mit Größen, die durch die Werte der Fehlersignale bestimmt sind, umfaßt.
    18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeilengenerator umfaßt:
    X- und y-Strahlpositionszähler zum Speichern von X- bzw. Y-Achsen-Koordinaten für die Erzeugung der X- bzw. y-Achsen-Koordinatensignale des Expositionsstrahlenbündels,
    eine Längenzählereinrichtung zur Speicherung eines Längenzählwerts, der die Anzahl der Abtaststellen in einer vorbestimmten Abtastrichtung darstellt, und eine Steuereinrichtung mit einer Abtastachsenspeicher-Vorrichtung zur Spezifizierung der X-Achse oder der Y-Achse als die vorbestimmte Abtastrichtung, wobei die Steuereinrichtung einen Taktgeber umfaßt, der die Längenzählereinrichtung taktet, um deren Zählwert herabzusetzen, und der einen der Strahlpositionszähler entsprechend der vorbestimmten Abtastrichtung taktet, und wobei die Steuer-
    909818/1044
    einrichtung eine Richtungsspeichervorrichtung aufweist, die eine positive oder negative Abtastrichtung spezifiziert und in Abhängigkeit davon die Erhöhung bzw. Verringerung des Zählwertes des einen der Strahlpositionszähler durch den Taktgeber steuert.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
    gekennzeichnet durch eine Zuordnereinrichtung für das Laden der Strahlpositionszähler, des Längenzählers, der Abtastachsenspeichervorrichtung und der Richtungsspeichervorrichtung in Abhängigkeit von der Zeilenabtastinformation vom Prozessor.
    20. Vorrichtung nach Anspruch 18,
    gekennzeichnet durch eine an die Längenzählereinrichtung angeschlossene Null-Detektoreinrichtung zur Feststellung, wann sich der Zählwert der Längenzählereinrichtung auf Null verringert hat, um das Ende einer Abtastzeile anzugeben, und durch eine Einrichtung zum erneuten Laden der Zähler und der Speichereinrichtungen in Abhängigkeit von der Null-Feststellung, um eine neue Zeilenabtastung zu beginnen, wodurch das Expositionsstrahlenbündel so abgetastet wird, daß es zu einer Zeit eine Zeile des Musters exponiert.
    809818/10U
    21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 2O, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor derart gesteuert wird, daß er die Zeilenabtastinformation als gleichlange Zeilen liefert, die bei derselben Koordinate beginnen, wodurch Rechteckformen abgetastet werden.
    22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor derart gesteuert wird, daß er die Zeilenabtastinformation in Form ungleich langer Zeilen erzeugt, die bei verschiedenen Koordinaten beginnen, wodurch spezielle, nicht rechteckige Formen abgetastet werden.
    •23. Verfahren zur Steuerung eines ExpositionsStrahlenbündels zur selektiven Abtastung eines Musters auf einem Werkstück,
    dadurch gekennzeichnet, daß von einer Computereinrichtung digitale Informationsdatensätze geliefert werden, die das abzutastende Muster spezifizieren, daß die Informationsdatensätze in einer Prozessorexnrichtung in Zeilenabtastinformation umgewandelt werden, und daß in einem Zeilengenerator Strahlpositionssignale
    909818/1044
    erzeugt werden, um das Exposxtxonsstrahlenbündel auf dem Werkstück an Stellen, die durch die Abtastinformation bestimmt sind, abzutasten.
    24. Verfahren nach Anspruch 23,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung derart ausgeführt wird, daß die Zeilenabtastinformation in Form gleich langer Zeilen erzeugt wird, die bei derselben Koordinate beginnen, wodurch Rechteckformen abgetastet werden.
    9Q9818/10U
DE19782847369 1977-11-01 1978-10-31 Vorrichtung und verfahren zur abtastung eines elektronenstrahlenbuendels Granted DE2847369A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/847,485 US4147937A (en) 1977-11-01 1977-11-01 Electron beam exposure system method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2847369A1 true DE2847369A1 (de) 1979-05-03
DE2847369C2 DE2847369C2 (de) 1990-08-30

Family

ID=25300745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782847369 Granted DE2847369A1 (de) 1977-11-01 1978-10-31 Vorrichtung und verfahren zur abtastung eines elektronenstrahlenbuendels

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4147937A (de)
JP (1) JPS5472683A (de)
CA (1) CA1094668A (de)
DE (1) DE2847369A1 (de)
FR (1) FR2407567A1 (de)
NL (1) NL183682C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2927413A1 (de) * 1978-07-07 1980-01-17 Tokyo Shibaura Electric Co Elektronenstrahl-belichtungsvorrichtung
EP0117365A1 (de) * 1982-12-29 1984-09-05 Fujitsu Limited Elektronenstrahlgerät

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5493364A (en) * 1977-12-30 1979-07-24 Fujitsu Ltd Exposure system for electron beam
US4484077A (en) * 1979-06-08 1984-11-20 Fujitsu Limited Exposure system and method using an electron beam
JPS55165632A (en) * 1979-06-12 1980-12-24 Fujitsu Ltd Method for electron-beam exposure
WO1980002772A1 (fr) * 1979-06-08 1980-12-11 Fujitsu Ltd Systeme de projection d'un rayon electronique
JPS5753938A (en) * 1980-09-17 1982-03-31 Toshiba Corp Electron beam exposure apparatus
DE3169257D1 (en) * 1980-11-28 1985-04-18 Ibm Electron beam system and method
JPS57204125A (en) * 1981-06-10 1982-12-14 Hitachi Ltd Electron-ray drawing device
US4477729A (en) * 1982-10-01 1984-10-16 International Business Machines Corporation Continuously writing electron beam stitched pattern exposure system
JPH0793250B2 (ja) * 1984-09-21 1995-10-09 株式会社東芝 パタ−ン形成方法
US4698509A (en) * 1985-02-14 1987-10-06 Varian Associates, Inc. High speed pattern generator for electron beam lithography
US4837447A (en) * 1986-05-06 1989-06-06 Research Triangle Institute, Inc. Rasterization system for converting polygonal pattern data into a bit-map
JPS62277724A (ja) * 1986-05-27 1987-12-02 Fujitsu Ltd 電子ビ−ム露光装置
JP2880284B2 (ja) * 1990-11-30 1999-04-05 株式会社日立製作所 電子ビーム描画法および装置
US5159201A (en) * 1991-07-26 1992-10-27 International Business Machines Corporation Shape decompositon system and method
US5251140A (en) * 1991-07-26 1993-10-05 International Business Machines Corporation E-beam control data compaction system and method
US5294800A (en) * 1992-07-31 1994-03-15 International Business Machines Corporation E-beam control data compaction system and method
RU2164718C1 (ru) * 2000-07-04 2001-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Агентство маркетинга научных разработок" Установка для формирования наноструктур на поверхности полупроводниковых пластин ионными пучками
DE102004055149B4 (de) * 2004-11-16 2007-07-19 Leica Microsystems Lithography Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Abbilden eines Mehrfach-Partikelstrahls auf ein Substrat

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2443625A1 (de) * 1973-09-19 1975-03-20 Ibm Vorrichtung zum belichten von in regelmaessiger verteilung angeordneten flaechenelementen, z.b. halbleiter-elementen
US3900737A (en) * 1974-04-18 1975-08-19 Bell Telephone Labor Inc Electron beam exposure system
DE2659247A1 (de) * 1975-12-31 1977-07-14 Fujitsu Ltd Elektronenstrahlenbuendel benutzendes, lithografisches system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5148313A (ja) * 1974-10-23 1976-04-26 Hitachi Ltd Fudogatajikihetsudoroodeingukiko
JPS51147967A (en) * 1975-06-14 1976-12-18 Fujitsu Ltd Method of controlling spot exposure

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2443625A1 (de) * 1973-09-19 1975-03-20 Ibm Vorrichtung zum belichten von in regelmaessiger verteilung angeordneten flaechenelementen, z.b. halbleiter-elementen
US3900737A (en) * 1974-04-18 1975-08-19 Bell Telephone Labor Inc Electron beam exposure system
DE2659247A1 (de) * 1975-12-31 1977-07-14 Fujitsu Ltd Elektronenstrahlenbuendel benutzendes, lithografisches system

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US-Z: IEEE Transaction on Electron Devices, Bd. ED-19, 1972, Nr. 5, S. 641-646 *
US-Z: The Bell System Technical Journal, Nov. 1970, S. 2077-2094 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2927413A1 (de) * 1978-07-07 1980-01-17 Tokyo Shibaura Electric Co Elektronenstrahl-belichtungsvorrichtung
EP0117365A1 (de) * 1982-12-29 1984-09-05 Fujitsu Limited Elektronenstrahlgerät

Also Published As

Publication number Publication date
US4147937A (en) 1979-04-03
DE2847369C2 (de) 1990-08-30
NL183682B (nl) 1988-07-18
CA1094668A (en) 1981-01-27
NL183682C (nl) 1988-12-16
JPS5728946B2 (de) 1982-06-19
FR2407567B1 (de) 1981-07-17
JPS5472683A (en) 1979-06-11
FR2407567A1 (fr) 1979-05-25
NL7810809A (nl) 1979-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2847369A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur abtastung eines elektronenstrahlenbuendels
DE3587732T2 (de) Verfahren zum Vorbereiten von numerischen Steuerungsdaten für das Einsetzen von Bauelementen.
DE2927413C2 (de) Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung
DE69103871T2 (de) Eichsystem für einen optischen sensor.
DE2516390C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestrahlen einer strahlungsempfindlichen Lackschicht zum Herstellen mikrominiaturisierter Bauelemente
DE4007021C2 (de)
DE102017001783B4 (de) Numerische Steuervorrichtung, die eine Erhöhung der Anzahl Analyseziffern eines Programmbefehls ermöglicht
DE3236860A1 (de) Musterdaten-verarbeitungsanordnung fuer ein elektronenstrahl-bestrahlungssystem
DE3032897A1 (de) Datenprozessor fuer naehmaschinenmuster
US4132898A (en) Overlapping boundary electron exposure system method and apparatus
DE4107707A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kompensieren von lagefehlern
DE3615906A1 (de) Bildinformationserkennungsgeraet
DE3825892C2 (de) Verfahren zum Zeichnen eines Musters auf eine Leiterplatte in einer Elektronenstrahl-Direktzeichenvorrichtung
DE2146627A1 (de) Steuersystem für mehrere numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen
DE2556151A1 (de) Automatische vorrichtung fuer das programmierte anfertigen von zeichnungen mittels teilchenbeschuss
DE2432476A1 (de) Belichtungssystem
DE3811145C2 (de)
EP0003527A2 (de) Verfahren und Anordnung zur Fokussierung eines Ladungsträgerstrahls auf Halbleiterplättchen
DE3640287A1 (de) Verfahren zur erzeugung eines gemeinsamen koordinatensystems bei mehrarmigen koordinatenmessgeraeten
DE2443625C2 (de) Verfahren zum Belichten von in regelmäßiger Verteilung angeordneten Flächenelementen, z.B. Halbleiterbauelementen, mittels eines Elektronenstrahls und Steuerschaltung zur Durchführung des Verfahrens
DE3586824T2 (de) Verfahren zur vorbereitung von numerischen daten.
EP1020777A2 (de) Koordinatenmessgerät
DE69026117T2 (de) Hochgenauigkeits- und hochflexibilitätsenergiestrahlbearbeitungsanlage
DE3029971C2 (de)
EP0253129A2 (de) Fotoplotverfahren und Fotoplotter zum Belichten eines Films

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8380 Miscellaneous part iii

Free format text: DIE ENTGEGENGEHALTENE DRUCKSCHRIFT "DE-OS 26 59 625" AENDERN IN "DE-OS 26 59 247"

8381 Inventor (new situation)

Free format text: BUELOW, FRED K., LOS ALTOS HILLS, CALIF., US ZASIO, JOHN J., SUNNYVALE, CALIF., US COOKE, LAURENCE H., CUPERTINO, CALIF., US

8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: BLUMBACH, KRAMER & PARTNER, 81245 MUENCHEN