DE2949189C2

DE2949189C2 - Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2949189C2
Application number: DE2949189A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Kodaira Tokio/Tokyo Hidai; Nobuo Yokohama Okuda
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-12-07
Filing date: 1979-12-06
Publication date: 1986-05-15
Also published as: US4267456A; DE2949189A1; JPS6227538B2; JPS5577142A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtungen sind beispielsweise aus der US-PS 39 00 737 und der US-PS 4063103 bekannt. Die Verschiebung eines Werkstücks kann bei diesen Belick'.r.ngsvorrichtungen in zwei entgegengesetzten Richtungen erfolgen, und der Speicherinhalt kann in umgekehrter Reihenfolge ausgelesen werden, wenn dasselbe Muster einmal in der einen Richtung und einmal in der anderen Richtung auf ein Feld des Werkstücks aufgebracht werden soll. Im übrigen befassen sich die US-PS 3900737 und die US-PS 4063103 mit der genauen Korrektur der Zuordnung von Werkstück und Abtaststrahl. In der US-PS 3900737 ist außerdem speziell ein Belichtungssystem beschrieben, bei dem dasselbe Muster auf eine Reihe von Einzelfeldern aufgebracht wird. Dabei besteht jedes Feld aus einer Reihe von Streifen; die in gleicher Weise gestalteten Streifen eines jeden Feldes werden dabei jeweils aufeinanderfolgend in einem Abtastdurchgang belichtet. Wenn also jedes Feld beispielsweise 30 solcher Streifen besitzt, muß das Werkstück 30mal den Abtastvorgang durchlaufen. Dabei ist es schwierig, die einander entsprechenden Abtastzeilen der nebeneinander liegenden Streifen eines Feldes jeweils genau aufeinander auszurichten, nachdem die Abtasteinrichtung vorher das gesamte Werkstück durchlaufen hat.

Auch andere Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtungen sind 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 Feldern unterteilt werden. Beispielsweise zeigt die diesen Stand der Technik veranschaulichende

Fig. 1, daß ein Musterbereich 10 in eine Anzahl von streifenförmigen Abschnitten oder Feldern 10-1 bis W-N unterteilt ist, die jeweils eine Breite entsprechend der Breite Xs der Elektronenstrahlabtastung besitzen. Die Abtastung erfolgt dabei bei jedem Feld einzeln. Dies bedeutet, daß eine jedesmalige Elektronenstrahlabtastung über die Breite Xs in Z-Richtung erfolgt, während ein eine Maske tragender Tisch über die Breite einer Abtastzeile lotrecht bzw. in ^-Richtung bewegt wird. Wenn tin Feld abgetastet worden ist, wird das nächste Feld auf dieselbe Weise abgetastet. Die übliche Möglichkeit zur Verkürzung der für die Aufzeichnung eines vollständigen Eiektronenstrahlmusters benötigten Zeit besteht dabei darin, das erste Feld 10-1 gemäß Fig. 1 abzutasten, während der'fisch 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 Tisches und die geradzahligen Felder während der Abwärtsbewegung des Tisches abgetastet. Dieses bisherige Abtastverfahren muß also durchgeführt werden, indem die Reihenfolge, in weicher die Reihendaten für die Elektronenstrahlabüistung zu einem Elektronenstrahlgenerator geliefert warden, 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 letzteres wird durch die Maske und über das optische System belichtet. Wenn auf dem Halbleiter-Plättchen ein bestimmtes Muster bei unmittelbarer Anbringung der Maske am Plättchen vorgesehen werden soll, 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 werden soll, empfiehlt es sich, auf der Maske ein 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 deckungsgleichen Muster oder einem dazu spiegelbildlichen Muster in bezug auf ein auf dem Halbleiter-Plättchen auszubildenden Muster entspricht.

Ausgehend von dem Stand der Technik entsprechend den beiden US-Patentschriften ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung zu schaffen, mit der die Reihenpunktdaten eines einmal gespeicherten Bildes so zugeliefert werden können, daß wahlweise ein deckungsgleiches oder ein spiegelbildliches Muster des gespeicherten Bildes erzeugt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale eelfisL

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 4. Mit der Bildwähleinrichtung wird in einfacher Weise eingestellt, ob ein deckungsgleiches Bild oder ein Spiegelbild des gespeicherten Musters erzeugt werden soll. Das Ausgangssignal dieser Bildwähleinrichtung wird mit dem die Bewegungsrichtung kennzeichnenden Signal über eine Exklusiv-Oder-Schaltung so verknüpft, daß die Adressen der Startwörter für jede Abtastzeile immer in der gewünschten Reihenfolge ausgewählt werden.

Im folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnuug näher erläutert. Es zeigt

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

Fig. 2 eine Fig. 1 ähnelnde Darstellung zur Veranschaulichung der Form eines Mu-.arbereichs, der allgemein in eine große Zahl von Musteizel'en 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 einer in eine große Zahl von Wörtern unterteilten Musterzelle,

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

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

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2 veranschaulicht einen Musterbereich, der in eine Zahl von N Feldern 100-1 bis IQO-N unterteilt ist. Das Feld 100-1 ist dabei in M Musterzellen 100-11 bis 100-1M unterteilt, die jeweils gleiche Länge und Breite Xi. besitzen. Die anderen Felder 100-2 bis 100-,Vsind auf äquivalente Weise in M Musterzellen unterteilt, die wiederum jeweils gleiche Länge und Breite Xs besitzen. Mit anderen Worten: der Musterbereich 100 ist in eine Zahl von ACV Musterzellen 10(5-11 bis H)Q-NM unterteilt.

Im folgenden ist der Fall erläutert, in welchem ein Punktmuster mit π · η Punkten in jeder Musterzelle aufgezeichnet wird. In diesem Fall wird ein Punktmuster aus η ■ η Punkten im allgemeinen in einem Speicher gespeichert, der gemäß Fig. 3 K Bits ■ W Wörter (mit K- W— n⁷) zu speichern vermag.

Für den Fall von η = 16, K = 4 und W= 64 ist in F i g. 4 die Form einer Musterzelle 200 veranschaulicht, während Fig. 5 die Adressenanordnung einer Speicherzelle 202 zur Speichering der Daten für die Punktmuster zeigt, die in den jeweiligen Musterzellcn aufgezeichnet werden sollen. Gemäß Fig. 4 wird eine durch Elektronenstrahlen abzutastende Abtastzeile durch 16 Bit; gebildet, die in v<er Punktgruppen mit jeweils gleicher Bitzahl unterteilt sind. Mit anderen Worten: eine Abtastzeile wird durch vier Punktgruppen 200-1 bis 200-4 mit jeweils vier Punkten gebildet. Ebenso besteht die zweite Abtastzeile aus vier Punktgruppen 200-5 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 PunktRruppen 200-1 bis

200-64 sind in den entsprechenden Adressen des Speichers 202 enthalten. Dies bedeutet, daß die Positionen (0) bis (63) der Punktgruppen 200-1 bis 200-64 den Wortadressen (0) bis (63) des Speichers 202 entsprechen.

Wenn ein deckungsgleiches Muster durch Elektronenstrahlabtastung geformt wird, wobei sich der nicht dargestellte, die Maske tragende Tisch z. B. aufwärts bewegt, wird die Musterzelle 200 gemäß Fi g. 4 hochgefahren, und die Wörter der Speichersegmente 202-1 bis 202-64, das heißt die Punktdaten, werden in dergenannten Reihenfolge ausgelesen. Wenn auf dieselbe Weise bei Abwärtsbewegung der Musterzelle 200 ein deckungsgleiches Muster aufgezeichnet wird, ändert sich die Verlaufsrichtung der Elektronenstrahlabtastung nicht. Infolgedessen ist es nötig, zunächst die Punktdaten der Punktgruppen 200-6 bis 200-63 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 (60), (61), (63),... (0), (1), (2), (3) des Speichers 202 in der genannten Reihenfolge bezeichnet, und die Punktdaten der Speichersegmente 202-0 bis 202-63 werden ausgelesen.

Wenn beispielsweise der Musterbereich 100 gemäß Fig. 2 ein deckungsgleiches Bild darstellt, wird ein spiegelbildliches Muster relativ zu einer parallel zu einer Abtastzeile verlaufenden Linie symmetrisch ausgelegt. Fi g. 6 veranschaulicht eine im spiegelbildlichen Muster enthaltende Musterzelle 204, welche der Musterzelle 200 nach Fig. 4 entspricht. Wenn gemäß Fig. 4 ein deckungsgleiches Bildmuster durch Elektronenstrahlabtastung geformt wird, während die Musterzelle 202 nach oben vorgeschoben wird, und außerdem ein spieibiidiiches Muster auf dieselbe Weise unter Abwärtsverschiebung der Musterzelle 204 ausgebildet ιιμγΗ we^rdsn die Punktiiäten entsⁿrechef!d den Punktgruppen (0) — (63) in dieser Reihenfolge aus dem Speicher 202 ausgelesen. Wenn auf dieselbe Weise unter Abwärtsverschiebung der Musterzelle 202 ein dekkungsgleiches Muster und unter Aufwärtsverschiebung der Musterzelle 204 ein spiegelbildliches Muster gebildet werden, werden die Wortadressen (60), (61), (62), (63),... (0), (1), (2), (3) des Speichers 202 in der angegebenen Reihenfolge bezeichnet, und die entsprechenden Daten werden aufeinanderfolgend aus dem Speicher 202 ausgelesen. Fig. 7 ist ein Blockschaltbild einer Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung gemäß dem Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung. Diese Vorrichtung weist einen Elektronenstrahlgenerator 302 auf, der durch eine Abtäjteinheit zur Erzeugung von Elektronenstrahlen angesteuert wird. Die Abtasteinheit besteht aus einem 1 osteiligen 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 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 darstellenden Punktmusterdaten, wobei die beispielsweise in Fig. 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 dem 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.

Die Ausgangsimpulse des Taktimpulsgenerators 316 werden außerdem UND-Gliedern 322, 324 dem Punktmustergenerator 314 sowie einem Taktsignalgenerator 326 eingespeist. Letzterer liefert ein Ausgangssignal mit einer Zyklusperiode T (= Π + 72), welches während der Periode 71 einen hohen Pegel und während der Periode 72 einen niedrigen Pegel besitzt. Das Ausgangssignal des Taktsignalgenerators 326 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 Antrieb 310 verbunden. Weiterhin ist die Ausgangsklemme des Taktsignalgenerators 326 mit der Steuerklemme des Punktmustergenerators 314, einem M-stei>:-gen Zähler 328, der Rückstellklemme eines 2-Bit-Zählers bzw. 4stelligen Zählers 330, UND-Gliedern 332, 334 und einem ODER-Glied 336 verbunden. Die Ausgangsklemme des Zählers 328 ist an ein Flip-Flop 338 und einen monostabilen Multivibrator 340 angeschlossen. Die Ausgangsklemme des Flip-Flops 338 ist mit der Richtungsteuerklemme der Antriebseinheit 310 sowie mit einem Exklusiv-ODER-Glied 42 verbunden. Die Ausgangsklemme des Multivibrators 340 ist über das UND-Glied 324 an die Antriebseinheit 309 angeschlossen. Die Ausgangsklemmen der UND-Glieder 332. 334 sind mit Anfangswert-Setzklemmen eines 4-Bit-Zweirichtung-(Aufwärts/Abwärts-) bzw. 16stelligen Zweirichtungzählers 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 4stelligen Zählers 346 zum Zählen der über das UND-Glied 322 zugeführten Ausgangsimpulse. Die Ausgangsklemme des ODER-Gliedes 336 ist mit der Datensetzklemme des Schieberegisters 320 verbunden. Die Ausgangsklemme des 4stelligen Zählers 346 ist weiterhin an die Ein«angsklemme des 2-Bit-Zählers 330 angeschlossen.

Die Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung enthält weiterhin eine Bildwähleinheit 348 zum Wählen eines deckungsgleichen oder eines spiegelbildlichen Bildmusters, beispielsweise durch manuelle Betätigung. Die Ausgangsklemme dieser Bildwähleinheit 348 ist über das Exklusiv-ODER-Glied 342 mit der anderen Eingangsklemme des UND-Gliedes 332 und außerdem über das Exklusiv-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 dieser Belichtungsvorrichtung erläutert. Wenn zunächst ein mit einer Stromspeiseklemme V_a verbundener Schalter SW geschlossen wird, liefert der Taktimpulsgenerator 316 Impulse, während der Taktsignalgenerator 326 während einer Periode 71 ein Signal hohen Pegels abgibt. Bei Eingang eines Ausgangsimpulses

vom Taktimpulsgenerator 316 veranlaßt der Punktmustergencralor 314 die aufeinanderfolgende Einschreibung von Punktmusterdaten entsprechend einer Speicherzelle, in Worteinheiten, in den Speicher 318. Bin vom Taklsignalgenerator 326 abgegebenes, einen hohen Pegel besitzendes Ausgangssignal bewirkt eine Rückstellung des Inhalts des 2-Bit-Zählers330 auf »00«. In diesem Fall gibt die Bildwähleinheit 348 ein Signal mil einem logischen Pegel von »1« oder »0« je nachdem ab, ob das auf dem Werkstück 306 aufzuzeichnende Muster ein deckungsgleiches oder ein spiegelbildliches 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 Fip-Flops 338 geliefert. Infolgedessen gibt das Exklusiv-ODER-Glied 342 Signale ab, welche dem logischen Pegel der Ausgangssignale des Hip-Plops 338 und der Wähleinheit 348 entsprechen. Wenn beispielsweise der Tisch 308 vorwärts verfahren wird und das Ausgangssignal der Wähleinheit 348 ein deckungsgleiches Muster darstellt bzw. wenn der Tisch 308 rückwärts verfahren wird, und das Ausgangssignal der Wähleinheit 348 für ein spiegelbildliches Muster steht, wird vom Exklusiv-ODER-Glied 342 ein Signal mit dem logischen Pegel »0« abgegeben. Das logische Ausgangssignal »0« des Exklusiv-Oder-Gliedes 342 wird über den Umsetzer 350 und das UND-Glied 334 an die Anfangswert-Setzklemme des 4-Bit-Zweirichtungszählers 344 angelegt, um den Inhalt des Zäiilers 344 auf »0000« zu setzen. Hierdurch wird der Zähler 344 in die Aufwärts-bzw. Hochzählbetriebsart versetzt. Wenn das Exklusiv-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 Weiss wird somit der Anfangszustand der Belichtungsvorrichtung vor Beginn der Abtastung voreingestellt.

Wenn der Zähler 344 im Anfangszustand der Belichtungsvorrichtung den Inhalt »0000« enthält, wird die Adresse (0) des Speichers 318 bezeichnet. Die entsprechende Wortdateneinheit für vier Punkte wird zum Schieberegister 320 übertragen, wenn die Periode 71 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 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 (1) 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 moduliert sind und in eine Richtung entsprechend einem Ausgangssignal des D/A-Wandlers 305 gerichtet sind.

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-Zweirichtungszählers 344 auf »0001« gesetzt und dabei die Wortadresse (4) des Speichers 318 bezeichnet wird. Anschließend werden die Adressen des Speichers 316 auf die vorstehend beschriebene Weise aufeinanderfolgend bezeichnet, bis die letzte Wortadresse (63) 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 Exklusiv-ODER-Glied 342 in der Anfangsstufe ein Signal mit dem logischen Pegel »1« abgibt und der Inhalt des Zählers 344 auf »1111« gesetzt wird, wird zuerst die Wortadresse (60) 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 (61) des Speichers 318 bezeichnet, so daß die entsprechende Wortdateneinheit zum Schieberegister 320 geleitet wird. Wenn der Taktirnpulsgenerator 3!6 sechzehn Taktimpulse erzeugt, wird der Inhalt des 2-Bit-Zählers 330 auf »00« gesetzt, wobei der Inhalt des 4-Bit-Zählers 340 »1110« beträgt. Hierdurch wird die Wortadressr (56) des Speichers 318 bezeichnet. Anschließend werden die Wortadressen (57), (58), (59), (52), (53),... (0), (1), (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 306 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 Taktsignalgenerator 326 erzeugt einen Ausgangsimpuls, sooft eine Punktmustersegment-Dateneinheit entsprechend jeder Musterzelle ausgelesen wird. Wenn der Zähler 328 zum Zähler 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 für eine Vorschubrichtung entgegengesetzt zu der Richtung darstellt, in welche der Aufspanntisch 308 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 Y-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 /om Exklusiv-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 305.

Die Zahlen, Ziffern bzw. Stellen der Zähler 330 und 344 können geändert werden, um die Zahl der ein Wort bildenden Bits sowie die Zahlen der Spalten und Zeilen jeder Musterzsüe zu ändern.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel 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.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel 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 mehrere Speicher vorzusehen und die Punktmusterdaten entsprechend einer Vielzahl von Musterzellen aufeinanderfolgend in den jeweiligen Speichern zu speichern, so daß die Punktmusterdaten kontinuierlich aus diesen verschiedenen Speichern ausgelesen werden können. Infolgedessen kann die Notwendigkeit für die Unterbrechung der Bewegung des Aufspanntisches entfallen.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Aufspanntisch 308 selbst 7erschoben. Es ist jedoch auch möglich, den Aufspanntisch 308 feststehend anzuordnen und den Elektronenstrahlgenerator 302 zu verschieben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung mit einem Aufspanntisch für ein Werkstück, einem Speicher zur Speicherung von Punktmusterdaten entsprechend einem auf dem Werkstück aufzuzeichnenden Punktmuster in Worteinheiten, von denen jedes Wort durch eine Anzahl von Punktdaten gebil- * det ist und wobei eine Zahl von N (Afä 2) Wörtern eine Wortgruppe mit den Punktmusterdaten entsprechend einer Abtastzeile bildet, einer Lesereglereinheit zum Auslesen der Punktmusterdaten aus dem Speicher in Form von Worteinheiten, wobei die Zahl von N Wörtern in jeder Wortgruppe in vorgegebener Reihenfolge ausgelesen wird, wenn ein Startwort innerhalb dieser Zahl von A/Wörtem markiert wird, einer Daten-Wandlereinrichtung zur Umwandlung der aus dem Speicher ausgelesenen Wörter im Reihenpunktdaten, einem Elektronensirahlgeneraior rain Emittieren von Eiektronenstrahlen, die entsprechend den von der Wandlereinrichtung gelieferten Reihenpunktdaten moduliert sind, einer ersten Abtasteinheit zum Abtasten des Werkstücks in einer erste η 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 zv^r Beschickung der zweiten Abtasteinheit mit einem Signal, das die Richtung angibt, in welcher das Werkstück relativ zum Elektronenstrahlgenerator zu verschieben ist, gekennzeichnet durch eine Bildwanleinheit (348) zur Entscheidung, ob das auf dem Werkstück (306) aufgezeichnete Muster ein mit dem aufzuzeichnenden Muster deckungsgleiches oder dazu spiegelbildliches Muster ist, und durch eine Exklusiv-Oder-Torschaltung (342), welche logische Signale von der Bildauswähleinheit (348) und dem Abtastsignalgenerator (328, 338) empfangt und an die Lesereglereinheit ein Steuersignal liefert, das die Adressenmarkierung der Startwörter in den Wortgruppen in einer ersten Richtung ermöglicht, wenn ein Steuersignal mit einem ersten Logikpegel von der Exklusiv-Oder-Torschaltung (342) erzeugt wird, und die Adressenmarkierung der Startwörter in den Wortgruppen in einer zweiten Richtung ermöglicht, wenn ein Steuersignal mit einem zweiten Logikpegel von der Exklusiv-Oder-Torschaltung (342) erzeugt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesereglereinheit aufweist: einen Taktimpulsgenerator (316), einen Anstelligen Zähler (330) zum Zählen der Ausgangs-Taktimpulse des Taktimpulsgenerators (316), einen Zweirichtungszähler (344), der bei Eingang der Ausgangsimpulse vom Anstelligen Zähler (330) Zähldaten liefert, die in Kombination mit den Zähldaten des N-stelligen Zählers (3.30) ein Signal zur Bezeichnung der Adressen des Speichers (318) bilden, einen Taktsignalgenerator (326) und eine Anfangswert-Stellschaltung (332, 334), die bei Eingang eines Ausgangssignals von dem Taktsignalgenerator (326) und eines Ausgangs-Steuersignals mit dem ersten logischen Pegel von der Exklusiv-Oder-Torüchaltung (342) den Inhalt des Zweirichtungszählers (344) auf einen Mindestwert und diesen Zweirichtungszähler (344) auf Hochzählbetriebsart einstellt, und die bei Eingang eines Ausgangssignals von dem Taktsignalgenerator (326) und eines Ausgangs--Steuersignals mit dem zweiten logischen Pegel von der Exklusiv-Oder-Torschaltung (342) den Inhalt des Zweirichtungszählers (344) auf den größten Wert und diesen Zweirichtungszähler (344) schließlich auf die Abwärtszählbetriebsart einstellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten-Wandlereinrichtung bei Eingang eines Ausgangsimpulses vom Taktimpulsgenerator (316) die aus dem Speicher (318) ausgelesenen Wörter in Reihenpunktdaten umwandelt und daß die Lesereglereinheit die Frequenz eines Ausgangsimpulses vom Taktimpulsgenerator (316) dividiert und einen frequenzgeteilten Impuls zum Anstelligen Zähler (330) liefert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangswert-Stellschaltung (332,334) aufweist: Eine erste UND-Torschaitung (332), die mit Ausgangssignalen vom Taktsignalgenerator (326) und von der Exklusiv-Oder-Tor-.. schaltung (342) gespeist ist, einen mit einem Ausgangssignal von der Exklusiv-Oder-Torschaltung (342) gespeisten Umsetzer (350) und eine zweite UND-Torschaltung (334), die mit den Ausgangssignalen von dem Umsetzer (350) und vom Taktsignalgenerator (326) gespeist ist.