DE2949189A1 - Elektronenstrahl-belichtungsvorrichtung - Google Patents

Description

2949189 Henkel Kern, FeBer&Hftnzel -V"" Patentanwalt·

before the

Euro Patent Office

Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha DHKOoTSönchen80

Kawasaki-shi, Japan TeL: 088/982085*7

Telex: 0529802 hnW d ' ' Telegramme: effipsokJ

6. Dezember 1979 SS-54P165-2

Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Belichtungsvorrichtung unter Verwendung von Elektronenstrahlen.

Die bisherige Rasterabtast-Belichtungsvorrichtung unter Verwendung von Elektronenstrahlen ist Einschränkungen bezüglich der Breite jeder Abtastung in der einen Richtung unterworfen. Infolgedessen muß ein Bereich, in welchem ein Muster aufgezeichnet werden soll (Musterbereich), in eine Anzahl von Rahmen oder Feldern (frames) unterteilt werden. Beispielsweise zeigt die den Stand der Technik veranschaulichende Fig. 1, daß der Musterbereich IO in eine Anzahl von streifenfönnigen Abschnitten oder Feldern 10-1 bis 1O-N unterteilt ist, die je wells eine Breite entsprechend der Breite Xs der Elektronenstrahlabtastung besitzen. Die Abtastung erfolgt dabei bei

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jedem Feld einzeln. Dies bedeutet, daß eine jedesmalige Elektronenstrahlabtastung über die Breite Xs in X-Richtung erfolgt, während ein eine Maske tragender Tisch über die Breite einer Abtastzeile lotrecht bzw. in Y-Richtung bewegt wird. Wenn ein Feld abgetastet worden ist, wird das nächste Feld auf dieselbe Weise abgetastet. Die übliche Möglichkeit zur Verkürzung der für die Aufzeichnung eines vollständigen Elektronenstrahlmusters benötigten Zeit besteht dabei darin, das erste Feld 1O-1 gemäß Fig. 1 abzutasten, während der Tisch nach oben verfahren wird. Das zweite Feld 10-2 wird dann bei nach unten verfahrenem Tisch abgetastet. Auf diese Weise werden die ungeradzahligen Felder während der Aufwärtsbewegung des Maskentisches und die geradzahligen Felder während der Abwärtsbewegung des Tisches abgetastet. Dieses bisherige Abtastverfahren muß also durchgeführt werden, indem die Reihenfolge, in welcher die Reihendaten für die Elektronenstrahlabtastung zu einem Elektronenstrahlgenerator geliefert werden, entsprechend der jeweiligen Bewegungsrichtung des Tisches geändert wird.

Wenn ein vorgesehenes Muster angebracht wird, beispielsweise durch Ätzung auf einem Halbleiter-Plättchen mittels einer Maske, wird letztere üblicherweise zur Belichtung unmittelbar auf das Halbleiter-Plättchen aufgelegt, oder es wird ein optisches System zwischen Maske und Plättchen angeordnet, und letzters wird durch die Maske und über das optische System belichtet. Wenn auf dem Halbleiter-Plättchen ein vorgesehenes Muster bei unmittelbarer Anbringung der Maske am Plättchen vorgesehen werdenjsoll, muß auf der Maske ein Muster ausgebildet werden, welches ein symmetrisch spiegelgleiches Muster des schließlich auf dem Halbleiter-Plättchen vorzusehenden Musters darstellt. Wenn mittels eines optischen Systems ein vorgesehenes Muster auf einem solchen Plättchen ausgebildet

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werden soll, empfiehlt es sich, auf der Maske ein regelmäßiges bzw. deckungsgleiches Muster auszubilden, das heißt, ein Muster, welches dem schließlich auf dem Halbleiter-Plättchen vorzusehenden Muster unmittelbar entspricht.

Im allgemeinen ist es erforderlich, die Reihenfolge, in welcher die Reihenabtastdaten einem Elektronenstrahlgenerator zugeliefert werden, entsprechend der Richtung, in welcher der die Maske tragende Tisch verschoben wird, oder entsprechend einem auf einer Maske auszubildenden Muster zu ändern, welches dem genannten regelmäßigen (deckungsgleichen) Schema oder einem Spiegelbildmuster (symmetrisches Schema) in bezug auf ein auf dem Halbleiter-Plättchen auszubildendes Muster entspricht.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung einer Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung, bei welcher die Reihenfolge, in welcher die Reihenabtastdaten einem Elektronenstrahlgenerator zugeliefert werden, entsprechend der Richtung der Verschiebung eines die Maske tragenden Tisches oder in Übereinstimmung mit dem deckungsgleich oder spiegelgleich ausgebildeten Muster auf einer Maske geändert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung mit einem Aufspann-Tisch für ein Werkstück, einer Speichereinrichtung zur Speicherung von Punktmusterdaten entsprechend einem auf dem Werkstück aufzuzeichnenden Punktmuster in Worteinheiten, von denen jedes Wort durch eine Anzahl von Punktdaten gebildet ist und wobei eine Zahl von N (N > 2) Wörtern die Punktmusterdaten entsprechend einer Abtastzeile bildet, einer Lesereglereinheit zum Auslesen der Punktmusterdaten aus der Speichereinrichtung in Form von Worteinheiten, einer Datenwandlereinrichtung zur Umwandlung der aus der Speichereinrichtung ausgelesenen Wörter in Reihenpunktdaten,einem

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Elektronenstrahlgenerator zum Emittieren von Elektronenstrahlen, die entsprechend den von der Wandlereinrichtung gelieferten Reihenpunktdaten moduliert sind, einer ersten Abtasteinheit zum Abtasten des Werkstücks in einer ersten Richtung mittels der vom Elektronenstrahlgenerator emittierten Elektronenstrahlen, einer zweiten Abtasteinheit zur Verschiebung des Werkstücks relativ zum Elektronenstrahlgenerator in einer senkrecht zur ersten Richtung verlaufenden Richtung und einem Abtastsignalgenerator zur Beschickung der zweiten Abtasteinheit mit einem Signal, das die Richtung angibt, in welcher das Werkstück relativ zum Elektronenstrahlgenerator zu verschieben ist,erfindungsgemäß gelöst durch eine Bild- bzw. Musterwähleinheit zur Entscheidung, ob das auf dem Werkstück aufzuzeichnende Muster ein regelmäßiges (deckungsgleiches) oder ein spiegelgleiches Muster ist, und zur Lieferung eines Signals entsprechend dem ausgewählten regelmäßigen oder spiegelgleichen Muster, und durch einen Steuersignalgenerator, der bei Eingang von Ausgangssignalen von der Musterwähleinheit und vom Abtastsignalgenerator die Lesereglereinheit mit einem Regel- oder Steuersignal beschickt, das einen ersten oder einen zweiten logischen Pegel besitzt, um dabei die Reihenfolge des Auslesens der Wörter aus der Speichereinrichtung zu ändern.

Im folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Musters oder Schemas zur Veranschaulichung der Art und Weise, auf welche ein Muster nach dem bisherigen Rasterabtastverfahren angebracht wird, bei dem ein das Werkstück tragender Tisch kontinuierlich angetrieben wird.

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Fig. 2 eine Fig. 1 ähnelnde Darstellung zur Veranschaulichung der Form eines Musterbereichs, das allgemein in eine große Zahl von Musterzellen unterteilt ist,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Speichers zur Speicherung von Musterdaten entsprechend den in den verschiedenen Musterzellen aufzuzeichnenden Mustersegmenten,

Fig. 4 eine schematische Darstellung ä.ner in eine große Zahl von Wörtern unterteilten Musterzelle,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Art und Weise, auf welche die die Musterdaten nach Fig. 4 darstellenden Wörter in einem Speicher gespeichert sind,

Fig. 6 eine spiegelgleiche Musterzellenanordnung entsprechend den Musterzellen nach Fig. 4 und

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung.

Fig. 2 veranschaulicht einen Musterbereich, der in eine Zahl von N Feldern 100-1 bis 100-N unterteilt ist. Das Feld 100-1 ist dabei in M Musterzellen 100-11 bis 100-lM unterteilt, die jeweils gleiche Länge und Breite Xs besitzen. Die anderen Fel der 10O-2 bis 100-N sind auf äquivalente Weise in M Muster zellen unterteilt, die wiederum jeweils gleiche Länge und Breite Xs besitzen. Mit anderen Worten: der Musterbereich 100 ist in eine Zahl von MN Musterzellen 100-11 bis 100-NM unterteilt.

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Im folgenden ist der Fall erläutert, in welchem ein Punktmuster mit nxn Punkten in jeder Musterzelle aufgezeichnet wird. In diesem Fall wird ein Punktmuster aus nxn Punkten im allgemeinen in einem Speicher gespeichert, der gemäß Fig. 3

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K Bits χ W Wörter (mit K χ W = η ) zu speichern vermag.

Für den Fall von η = 16, K= 4 und W = 64 ist in Fig. 4 die Form einer Musterzelle 200 veranschaulicht, während Fig. 5 die Adressenanordnung einer Speicherzelle 2Ο2 zur Speicherung der Daten für die Punktmuster zeigt, die in den jeweiligen Musterzellen aufgezeichnet werden sollen. Gemäß Fig. 4 wird eine durch Elektronenstrahlen abzutastende Abtastzeile durch 16 Bits gebildet, die in vier Punktgruppen mit jeweils gleicher Bitzahl unterteilt sind. Mit anderen Worten: eine Abtastzeile wird durch vier Punktgruppen 2ΟΟ-1 bis 2ΟΟ-4 mit jeweils vier Punkten gebildet. Ebenso besteht die zweite Abtastzeile aus vier Punktgruppen 2ΟΟ-5 bis 200-8 mit jeweils vier Punkten. Die letzte Abtastzeile, das heißt, die 16. Abtastzeile, besteht aus vier Punktgruppen 200-61 bis 200-64 mit ebenfalls jeweils vier Punkten. Die Daten dieser Punktgruppen 200-1 bis 200-64 sind in dan entsprechenden Adressen des Speichers 202 enthalten. Dies bedeutet, daß die Positionen (0) - (63) der Punktgruppen 200-1 bis 200-64 den Wortadressen £oj - [öij des Speichers 202 entsprechen.

Wenn ein regelmäßiges bzw. deckungsgleiches Muster durch Elektronenstrahlabtastung geformt wird, wobei sich der nicht dargestellte, die Maske tragende Tisch z.B. aufwärts bewegt, wird die Musterzelle 200 gemäß Fig. 4 hochgefahren, und die Wörter der Speichersegmente 202-1 bis 202-64, das heißt die Punktdaten, werden in der genannten Reihenfolge ausgelesen. Wenn auf dieselbe Weise bei Abwärtsbewegung der Musterzelle 200 ein regelmäßiges Muster aufgezeichnet wird, ändert sich die

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Verlaufsrichtung der Elektronenstrahlabtastung nicht. Infolgedessen ist es nötig, zunächst die Punktdaten der Punktgruppen 200-60 bis 20O-63 in der angegebenen Reihenfolge und dann die Punktdaten der Punktgruppen 200-56 bis 200-59,entsprechend der nachfolgenden Abtastzeile, in der angegebenen Reihenfolge aus dem Speicher 202 auszulesen. In diesem Fall werden die Wortadressen £60j, [βΐ] , [63], ...£oj, £l J, £2], £3] des Speichers 202 in der genannten Reihenfolge bezeichnet (specified) , und die Punktdaten der Speichersegmente 202-0 bis 202-63 werden ausgelesen.

Wenn beispielsweise der Musterbereich 100 gemäß Fig. 2 ein regelmäßiges Bild oder Schema (image) darstellt, wird ein spiegelgleiches Muster relativ zu einer parallel zu einer Abtastzeile verlaufenden Linie symmetrisch ausgelegt. Fig. 6 veranschaulicht eine im spiegelgleichen Muster enthaltene Musterzelle 204, welche der Musterzelle 200 nach Fig. 4 entspricht. Wenn gemäß Fig. 4 ein regelmäßiges Bildmuster durch Elektronenstrahlabtastung geformt wird, während die Musterzelle 202 nach oben vorgeschoben wird, und außerdem ein spiegelgleiches Muster auf dieselbe Weise unter Abwärtsverschiebung der Musterzelle 204 ausgebildet wird, werden die Punktdaten entsprechend den Punktgruppen (0) - (63) in dieser Reihenfolge aus dem Speicher 202 ausgelesen. Wenn auf dieselbe Weise unter Abwärtsverschiebung der Musterzelle 202 ein regelmäßiges Muster und unter Aufwärtsverschiebung der Musterzelle 204 ein spiegelgleiches Muster gebildet werden, werden die Wortadressen £60j, £6lJ, f62j, £63j, ...£oj, flj, f²]' Γ ^J des Speichers 202 in der angegebenen Reihenfolge bezeichnet, und die entsprechenden Daten werden aufeinanderfolgend aus dem Speicher 202 ausgelesen.

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Fig. 7 ist ein Blockschaltbild einer Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung. Diese Vorrichtung weist einen Elektronenstrahl-Generator 302 auf, der durch eine Abtasteinheit zur Erzeugung von Elektronenstrahlen angesteuert wird. Die Abtasteinheit besteht aus einem 16-stelligen (16-scale) Zähler 304 und einem Digital/Analog- bzw. D/A-Wandler 305 zur Umwandlung des digitalen Ausgangssignals des Zählers 304 in Analogsignale. Die Belichtungsvorrichtung vermag ein auf einem Aufspanntisch 308 montiertes Werkstück 306 waagerecht bzw. in X-Richtung abzutasten. Der Tisch 308 wird durch eine Treiber- oder Antriebseinheit 310 lotrecht oder in Y-Richtung verfahren. Die Abtasteinheit und die Antriebseinheit 310 werden durch Ausgangs-Taktimpulse eines Taktimpulsgenerators 316 betätigt. Während ein vom Generator 302 gelieferter Elektronenstrahl die Oberfläche des Werkstücks 306 einmal abtastet, wird der Tisch 308 waagerecht über eine vorbestimmte Strecke, das heißt, die Breite einer Abtastzeile, verschoben.

Ein Punktmustergenerator 314 erzeugt in Abhängigkeit von einem Ausgangsimpuls des Taktimpulsgenerators 316 die ein gewünschtes Muster oder Schema darstellenden Punktmusterdaten, wobei die beispielsweise in Figur 5 dargestellten Wortdaten in einem Speicher 318 gespeichert werden. Die Inhalte des Speichers 318 werden aufeinanderfolgend, das heißt, Wort für Wort, einem Schieberegister 320 zugeführt. Die aus den Wortdaten umgesetzten, in Reihe angeordneten Punktdaten werden einem Elektronenstrahlgenerator 302 zugeführt. Letzterer emittiert Elektronenstrahlen, die entsprechend dem Inhalt des Speichers 318 moduliert sind, in der durch ein Ausgangssignal des D/A-Wandlers 305 vorgegebenen Richtung auf das Werkstück 306.

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Die Ausgangslinpulse des Taktimpulsgenerators 316 werden außerdem UND-Gliedern 322, 324, dem Punktmustergenerator 314 sowie einem Zeitsteuer- - bzw. Taktsignalgenerator 326 eingespeist. Letzterer liefert ein Ausgangssignal mit einer Zyklusperiode T (= Tl + T2), welches während der Periode Tl einen hohen Pegel und während der Periode T2 einen niedrigen Pegel besitzt. Das Ausgangssignal des Taktsignalgenerators wird in invertierter Form an die andere Eingangsklemme des UND-Glieds 322 angelegt. Die Ausgangsklemme des UND-Gliedes 322 ist mit dem Zähler 304 und auch mit dem Treiber bzw. Antrieb 310 verbunden. Weiterhin ist die Ausgangsklemme des Taktsignalgenerators 326 mit der Steuerklemme des Punktmustergenerators 314, einem M-stelligen Zähler 328, der Rückstellklemme eines 2-Bit-Zählers bzw. 4-stelligen Zählers 330, UND-Gliedern 332 , 334 und einem ODER-Glied 336 verbunden. Die Ausgangsklemme des Zählers 328 ist an ein Flip-Flop 338 und einer monostabilen Multivibrator 340 angeschlossen. Die Ausgangsklemme des Flip-Flops 338 ist mit der Richtungssteuerklemme der Antriebseinheit 310 sowie mit einem exklusiven ODER-Glied 342 verbunden. Die Ausgangsklemme des Multivibrators 340 ist Über das UND-Glied 324 an die Antriebseinheit 309 angeschlossen . Die Ausgangklemmen der UND-Glieder 332, 334 sind mit den Anfangswert-Setzklemmen eines 4-Bit-Aufwärts/-Abwärts- bzw. 16-stelligen Aufwärts/Abwärts-Zählers 344 verbunden, der zusammen mit einem 2-Bit-Zähler 330 eine Schaltung zur Bezeichnung der Adressen des Speichers 318 bildet. Eine andere Eingangsklemme des ODER-Gliedes 336 liegt an der Ausgangsklemme eines 4-stelligen Zählers 346 zum Zählen der über das UND-Glied 322 zugeführten Ausgangsimpulse. Die Ausgangklemme des ODER-Gliedes 336 ist mit der Datensetzklemme des Schieberegisters 320 verbunden. Die Ausgangsklemme des 3-stelligen Zählers 346 ist weiterhin an die Eingangsklemme des 2-Bit-Zählers 330 angeschlossen.

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Die erfindungsgemäße Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung enthält weiterhin eine Bildwählschaltung 348 zum Wählen eines regelmäßigen oder eines spiegelgleichen Bildmusters, beispielsweise durch manuelle Betätigung. Die Ausgangskleirane dieser Wählschaltung 348 ist über das exklusive ODER-Glied 342 mit der anderen Eingangsklemme des UND-Gliedes 332 und außerdem über das exklusive ODER-Glied 342 und einen Umsetzer 350 mit der anderen Eingangsklemme des UND-Gliedes 334 verbunden.

Im folgenden ist anhand von Fig. 7 die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung erläutert. Wenn zunächst ein mit einer Stromspeiseklemme V verbundener Schalter SW geschlossen wird, liefert der Taktimpulsgenerator 316 Impulse, während der Zeitsteuer- bzw. Taktsignalgenerator während einer Periode Tl ein Signal hohen Pegels abgibt. Bei Eingang eines Ausgangsimpulses vom Takt impulsgenerator 316 veranlaßt der Punktmustergenerator 314 die aufeinanderfolgende Einschreibung von Punktmusterdaten entsprechend einer Speicherzelle, in Worteinheiten, in den Speicher 318. Ein vom Taktsignalgenerator 326 abgegebenes, einen hohen Pegel besitzendes Ausgangssignal bewirkt eine Rückstellung des Inhalts des 2-Bit-Zählers 330 auf "00". In diesem Fall gibt die Bild- bzw. Musterwählschaltung 348 ein Signal mit einem logischen Pegel von "1" oder "0" je nachdem ab, ob das auf dem Werkstück 306 aufzuzeichnende Muster ein regelmäßiges oder ein spiegelgleiches Muster ist. Das Flip-Flop 338 wird in Abhängigkeit davon, ob der Aufspanntisch 308 vorwärts oder rückwärts verschoben wird, durch eine nicht dargestellte, externe Schaltung voreingestellt. Entsprechend wird ein Signal mit einem logischen Pegel von "1" oder "0" an der Ausgangsklemme des Flip-Flops 338 geliefert. Infolgedessen gibt das exklusive ODER-Glied 342 Signale ab, welche dem logischen Pegel der Aus-

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gangssignale des Flip-Flops 338 und der Wählschaltung 348 entsprechen. Wenn beispielsweise der Tisch 308 vorwärts verfahren wird und das Ausgangssignal der Wählschaltung 348 ein regelmäßiges Muster darstellt bzw. wenn der Tisch 308 rückwärts verfahren wird, und das Ausgangssignal der Wählschaltung 348 für ein spiegelgleiches Bild bzw. Muster steht, wird vom exklusiven ODER-Glied 342 ein Signal mit dem logischen Pegel "0" abgegeben. Das logische Ausgangssignal "0" des exklusiven ODER-Gliedes 336 wird über den ansetzer 350 und das UND-Glied 334 an die Anfangswert-Setzklemme des 4-Bit-Aufwarts/Abwärts-Zählers 344 angelegt, um den Inhalt des Zählers 344 auf "OOOO" zu setzen. Hierdurch wird der Zähler 344 in die Aufwärts- bzw. Hochzählbetriebsart versetzt. Wenn das exklusive ODER-Glied 342 ein Signal mit dem logischen Pegel "1" abgibt, wird dieser Zähler 344 auf den Inhalt "1111" gesetzt. In diesem Fall führt der Zähler 344 einen Abwärtszählvorgang durch. Auf die beschriebene Weise wird somit der Anfangszustand der Belichtungsvorrichtung vor Beginn der Abtastung voreingestellt.

Wenn der Zähler 344 im Anfangszustand der Belichtungsvorrichtung den Inhalt "OOOO" enthält, wird die Adresse [oj des Speichers 318 bezeichnet. Die entsprechende Wortdateneinheit für vier Punkte wird zum Schieberegister 320 übertragen, wenn die Periode Tl des Ausgangssignals des Taktsignalsgenerators 326 abgelaufen ist und der Generator 326 ein Signal niedrigen Pegels abgibt. Die Inhalte des Schieberegisters 320 werden der Reihe nach in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Taktimpulsgenerators 316 über das UND-Glied 322 zum Elektronenstrahlgenerator 302 ausgelesen, wenn das Ausgangssignal des Taktsignalgenerators 326 einen niedrigen logischen Pegel besitzt. Wenn der Taktimpulsgenerator 316 über das UND-Glied 322 vier Taktimpulse abgegeben hat, erzeugt der Zähler 346

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einen Ausgangsimpuls zur Erhöhung des Inhalts des 2-Bit-Zählers 330 um einen Zählschritt, und er schickt einen Datenaufnahmebefehl zum Schieberegister 320. Hierdurch wird die Wortadresse [l} des Speichers 318 bezeichnet, und die entsprechende Punktdateneinheit wird zum Schieberegister 320 geliefert. Der Inhalt des Schieberegisters 320 wird auf vorher beschriebene Weise in Abhängigkeit von einem Ausgangstaktimpuls des Taktimpulsgenerators 316 zum Elektronenstrahlgenerator 302 ausgelesen. Letzterer emittiert auf das Werkstück 306 Elektronenstrahlen, die entsprechend dem Inhalt des Schieberegisters 320 unter einem Winkel moduliert sind, der durch ein Ausgangssignal des D/A-Wandlers 305 bestimmt wird.

Wenn der Taktimpulsgenerator 316 über das UND-Glied 322 sechzehn Taktimpulse abgibt, ändert sich der Inhalt des 2-Bit-Zählers 330 auf "00", so daß infolgedessen der Inhalt des 4-Bit-Aufwärts/Abwärts-Zählers 344 auf "OOOl" gesetzt und dabei die Wortadresse [4J des Speichers 318 bezeichnet wird. Anschließend werden die Adressen des Speichers 316 auf die vorstehend beschriebene Weise aufeinanderfolgend bezeichnet, bis die letzte Wortadresse [63J bezeichnet worden ist. Die den bezeichneten Adressen des Speichers 318 entsprechenden Wortdaten werden zum Schieberegister 320 übertragen. Der Elektronenstrahlgenerator 302 emittiert Elektronenstrahlen nach Maßgabe der aus dem Schieberegister 320 ausgelesenen Punktdaten. Wenn die Emission der Elektronenstrahlen beendet wird, ist ein einer Musterzelle des Werkstücks 306 entsprechendes Mustersegment vollständig aufgezeichnet worden. Anschließend beginnt die Aufzeichnung eines Mustersegments, welches einer Musterzelle entspricht, die in Y-Richtung neben der zuerst genannten Musterzelle liegt.

Wenn das exklusive ODER-Glied 342 in der Anfangsstufe ein Signal mit dem logischen Pegel "1" abgibt und der Inhalt des

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Zählers 344 auf "1111" gesetzt wird, wird zuerst die Wortadresse [60j des Speichers 318 bezeichnet. Die entsprechenden Wortdaten aus 4 Bits werden zum Schieberegister 320 übertragen. Entsprechend dem Inhalt des Schieberegisters 320 erzeugt der Elektronenstrahlgenerator 302 Elektronenstrahlen. Wenn der Taktimpulsgenerator 316 vier Taktimpulse erzeugt, liefert der Zähler 346 einen Ausgangsimpuls, durch den der Inhalt des 2-Bit-Zählers 330 um einen Zählschritt erhöht wird. Hierdurch wird die Wortadresse [öl] des Speichers 318 bezeichnet, so daß die entsprechende Wortdateneinheit zum Schieberegister 320 geleitet wird. Wenn der Taktimpulsgenerator 316 sechzehn Taktimpulse erzeugt, wird der Inhalt des 2-Bit-Zählers 330 auf ¹¹OO" gesetzt, wobei der Inhalt des 4-Bit-Zählers 340 "1110"beträgt. Hierdurch wird die Wortadresse [56] des Speichers 318 bezeichnet. Anschließend werden die Wortadressen [57J, [58], [59], [52], f53j, ... (oj, flj, [2], [3] in dieser Reihenfolge bezeichnet. Die entsprechenden Wortdaten werden aus dem Speicher 318 zum Schieberegister 320 ausgelesen. Infolgedessen emittiert der Elektronenstrahlgenerator 302 auf das Werkstück 3Ο6 Elektronenstrahlen, die entsprechend dem Inhalt des Schieberegisters 320 moduliert und in eine Richtung entsprechend einem Abtast-Ausgangssignal des D/A-Wandlers 305 gerichtet sind.

Der Zeitsteuer- bzw. Taktsignalgenerator 326 erzeugt einen Ausgangsimpuls, scvoft eine Punktmustersegment-Dateneinheit entsprechend jeder Musterzelle ausgelesen wird. Wenn der Zähler 328 zum Zählen der Ausgangsimpulse des Taktsignalgenerators 326 eine Zahl von M Impulsen gezählt hat, werden Elektronenstrahlen entsprechend den Punktmustersegmenten, die eine Musterzelle bilden, auf das Werkstück 306 ausgestrahlt. Sodann liefert das Flip-Flop, dessen Ausgangszustand verändert worden ist, an seiner Ausgangklemme ein Signal, welches einen Befehl

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für eine Vorschubrichtung entgegengesetzt zu der Richtung darstellt, in welche der Aufspanntisch vorher verschoben worden ist. Wenn der Befehl der Antriebseinheit 310 zugeführt wird, wird der monostabile Multivibrator 340 erregt, so daß das UND-Glied 324 während einer vorbestimmten Periode durchgeschaltet wird. Infolgedessen wird die Antriebseinheit 309 durch einen Ausgangstaktimpuls des Taktimpulsgenerators 316 betätigt, so daß sie den Aufspanntisch 308 über eine vorbestimmte Strecke horizontal bzw. in X-Richtung verschiebt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Punktmuster-Ausgangsdaten des Punktmustergenerators 314 im Speicher 318 gespeichert. Der Inhalt des genannten Zählers 344 wird nach Maßgabe eines Ausgangssignals vom exklusiven ODER-Glied 342, dessen logischer Pegel geändert worden ist, auf einen anderen Anfangswert gesetzt. Sodann wird der Aufspanntisch 308 entgegengesetzt zu seiner vorherigen Bewegungsrichtung verschoben. Auf die beschriebene Weise werden Elektronenstrahlen auf das Werkstück 306 emittiert, und zwar nach Maßgabe des Inhalts des Speichers 318 und eines Ausgangssignals vom D/A-Wandler 3Ο5.

Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise können die Zahlen, Ziffern bzw. Stellen der Zähler 330 und 344 geändert werden, um die Zahl der ein Wort bildenden Bits sowie die Zahlen der Spalten und Zeilen jeder Musterzelle zu ändern.

Bei der beschriebenen Ausführungsform werden die Ausgangssignale der Zähler 330 und 344 zur Bezeichnung der Adressen des Speichers 318 benutzt. Erforderlichenfalls ist es jedoch auch möglich, einen Adressenspeicher vorzusehen, der durch die Ausgangssignale der Zähler 330 und 344 adressiert wird, um Signale zur Bezeichnung der Adressen des Speichers 318 abzugeben .

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Bei der beschriebenen Ausführungsform wird weiterhin für jede Musterzelle eine Punktmusterdateneinheit mit einer Datenanzahl entsprechend der Musterzelle aus dem Punktmustergenerator 314 zum Speicher 318 ausgelesen. Es ist jedoch auch möglich, in an sich bekannter Weise (US-Serial No. 53215} mehrere Speicher vorzusehen und die Punktmusterdaten entsprechend einer Vielzahl von Musterzellen aufeinanderfolgend in den jeweiligen Speichern zu speichern, so daß es möglich wird, die Punktmusterdaten kontinuierlich aus diesen verschiedenen Speichern auszulesen. Infolgedessen kann die Notwendigkeit für die Unterbrechung der Bewegung des Aufspanntisches entfallen.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird der Aufspanntisch 308 selbst bewegt bzw. verschoben. Es ist jedoch auch möglich, den Aufspanntisch 308 feststehend anzuordnen und den Elektronenstrahlgenerator 302 zu verschieben.

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Claims (5)

1. Henkel, Kern, Feuer Cr Hänzel Patentanwalt·

   Registered Representative·

   befor« the

   European Patent Office

   Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha MönlstraBe37

   . . . . _T D-θΟΟΟ München 80

   Kawasaki-shi, Japan

   Tel.: 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid

   6. Dezember 1979 SS-54P165-2

   Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung

   Patentansprüche

   /TfT) Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung mit einem Auf spann-Tisch für ein Werkstück, einer Speichereinrichtung zur Speicherung von Punktmusterdaten entsprechend einem auf dem Werkstück aufzuzeichnenden Punktmuster in Worteinheiten, von denen jedes Wort durch eine Anzahl von Punktdaten gebildet ist und wobei eine Zahl von N (N £ 2) Wörtern die Punktmusterdaten entsprechend einer Abtastzeile bildet, einer Lesereglereinheit zum Auslesen der Punktmusterdaten aus der Speichereinrichtung in Form von Worteinheiten, einer Daten-Wandlereinrichtung zur Umwandlung der aus der Speichereinrichtung ausgelesenen Wörter in Reihenpunktdaten, einem Elektronenstrahlgenerator zum Emittieren von Elektronenstrahlen, die entsprechend den von der Wandlereinrichtung gelieferten Reihenpunktdaten moduliert sind, einer ersten

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   Abtasteinheit zum Abtasten des Werkstücks in einer ersten Richtung mittels der vom Elektronenstrahlgenerator emittierten Elektronenstrahlen, einer zweiten Abtasteinheit zur Verschiebung des Werkstücks relativ zum Elektronenstrahlgenerator in einer senkrecht zur ersten Richtung verlaufenden Richtung und einem Abtastsignalgenerator zur Beschickung der zweiten Abtasteinheit mit einem Signal, das die Richtung angibt, in welcher das Werkstück relativ zum Elektronenstrahlgenerator zu verschieben ist, gekennzeichnet durch eine Bild- bzw. Musterwähleinheit (348) zur Entscheidung, ob das auf dem Werkstück (306) aufzuzeichnende Muster ein regelmäßiges (deckungsgleiches) oder ein spiegelgleiches Muster ist, und zur Lieferung eines Signals entsprechend dem ausgewählten regelmäßigen oder spiegelgleichen Muster, und durch einen Steuersignalgenerator, der bei Eingang von Ausgangssignalen von der Musterwähleinheit (348) und vom Abtastsignalgenerator (328, 338) die Lesereglereinheit (330, 344) mit einem Regel- oder Steuersignal beschickt, das einen ersten oder einen zweiten logischen Pegel besitzt, um dabei die Reihenfolge des Auslesens der Wörter aus der Speichereinrichtung (318) zu ändern.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignalgenerator aus einem exklusiven ODER-Glied gebildet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesereglereinheit bzw. -schaltung einen Taktimpulsgenerator, einen N-stelligen Zähler zum Zählen der Ausgangs-Taktimpulse des Taktimpulsgenerators, einen Aufwärts/-Abwärts-Zähler, der bei Eingang der Ausgangsimpulse vom N-stelligen Zähler Zähldaten liefert, die in Kombination

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   mit den Zähldaten des N-stelligen Zählers ein Signal zur Bezeichnung der Adressen der Speichereinrichtung bilden, eine Setz- oder Stellsignalgeneratorschaltung und eine
   Anfangswert-Stellschaltung umfaßt, die bei Eingang eines Ausgangssignals mit einem ersten logischen Pegel von der Stellsignalgeneratorschaltung und eines Ausgangs-Steuersignals vom exklusiven ODER-Glied den Inhalt des Aufwärts/-Abwärts-Zählers auf einen Mindestwert und diesen Zähler
   auf Hochzählbetriebsart einstellt, und die bei Eingang
   eines Ausgangssignals von der Stellsignalgeneratorschaltung und eines Ausgangs-Steuersignals mit dem zweiten
   logischen Pegel vom exklusiven ODER-Glied den Inhalt des Aufwärts/Abwärts-Zählers auf den größten Wert und diesen Zähler schließlich auf die Abwärtszählbetriebsart einstellt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten-Wandlereinrichtung bei Eingang eines Ausgangsimpulses vom Taktimpulsgenerator die aus der Speichereinrichtung ausgelesenen Wörter in Reihenpunktdaten umwandelt und daß die Lesereglereinheit die Frequenz eines Ausgangsimpulses vom Taktimpulsgenerator dividiert und einen frequenzgeteilten Impuls zum N-stelligen Zähler liefert.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangswert-Stellschaltung ein erstes UND-Glied, das mit Ausgangssignalen vom Stellsignalgenerator und vom
   exklusiven ODER-Glied gespeist wird, eine mit einem Ausgangssignal vom exklusiven ODER-Glied gespeiste Umsetzerschaltung und ein zweites UND-Glied umfaßt, das mit den
   Ausgangssignalen von der Umsetzerschaltung und vom Stellsignalgenerator gespeist wird.

   030024/0860