DE2525205C2 - Anordnung zum Konstanthalten der Gesamtstrahlstromstärke eines Ladungsträgerstrahls bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer symmetrischen Stromdichteverteilung des Ladungsträgerstrahls - Google Patents

Description

Hauptblende 20 in einer Platte 2ί hindurch. Damit wird der Strahl 11 so gesteuert, daß nur die durch die Mitten der Linsen (nicht gezeigt) hindurchtretenden Elektronen benutzt werden, so daß damit ein quadratischer Fleck ohne Verzerrung gebildet wird.

Der Strahl durchläuft dann magnetische Ablenkspulen 23,24,25 und 26. Die magnetischen Ablenkspulen 23 und 24 steuern die Ablenkung des Strahls U in waagrechter oder AT-Richtung, während die magnetischen Ablenbspulen 25 und 26 die Ablenkung des Strahls in senkrechter oder ^Richtung steuern. Die Ablenkspulen 23 bis 26 bewirken also gemeinsam durch entsprechende Ablenkung des Strahls 11 eine waagrechte Abtastbewegung des Strahls.

Obgleich der Strahl Il eine rasterartige Abtastung ausführen könnte, wird er doch vorzugsweise etwa in der Form hin- und herbewegt, daß der Strahl sich längs benachbarter Zeilen jeweils in entgegegesetzten Richtungen bewegt Somit wird während der Vorwärtsablenkung den Ablenkspulen 23 und 24 eine negativ kompensierte Sägezahnschwingung zugeführt, während den Spulen 23 und 24 während des Rücklaufs eine positiv kompensierte Sägezahnschwingung von entgegengesetzter Polarität zugeführt wird.

Der Strahl 11 durchläuft dann eine erste Gruppe elektrostatischer Ablenkplatten 27, 28, 29 und 30. Die elektrostatischen Ablenkplatten 27 und 28 bewirken eine Ablenkung des Strahls in waagrechter oder ^-Richtung, während die elektrostatischen Ablenkplatten 29 und 30 eine Ablenkbewegung des Strahls 11 in senkrechter oder K-Richtung bewirken. Die Ablenkplatten 27 bis 30 dienen der Feineinstellung des Strahles 11 in jeder der vorbestimmten Einstellpositionen. Die Linearitätskorrektursignale werden den Ablenkspulen 23 bis 26 zugeleitet Nach Durchlaufen der elektrostatischen Ablenkplatten 27 bis 30 durchläuft der Strahl eine zweite Gruppe elektrostatischer Ablenkplatten 31, 32, 33 und 34. Die elektrostatischen Ablenkplatten 31 und 32 dienen der Ablenkung des Strahls 11 in waagrechter oder ^-Richtung, während die elektrostatischen Ablenkplatten 33 und 34 der Ablenkung des Strahls 11 in senkrechter oder K-Richtung dienen. Die Platten 31 und

32 lenken den Strahl 11 in X- Richtung ab und die Platten

33 und 34 lenken den Strahl 11 in K- Richtung aus jeder der vorbestimmten Positionen ab, in die der Strahl entsprechend einem vorbestimmten Muster bewegt wird, so daß der Strahl 11 auf der Grundlage der Abweichung von der festgelegten Position bezüglich Form und Ort, in der der Strahl 11 geführt werden soll, auf seine tatsächliche Position eingestellt wird. Der Strahl 11 gelangt dann an eine Auffangplatte 35, die hier beispielsweise eine Halbleiterscheibe sein kann. Die Auffangplatte 35 ist in X- und K-Richtung einstellbar.

Der Strahl 11 wird durch A-, B- und C-Zyklen geführt. Hier soll insbesondere die Zufuhr von Signalen, mit deren Hilfe die symmetrische Stromdichteverteilung und die Gesamtstrahlstromstärke des Strahls 11 abwechselnd während der meisten C-Zyklen korrigiert werden kann.

Außerdem weist die Platte 21 eine darin angebrachte kreisförmige öffnung oder Meßblende 40 auf, nach der der Strahl U während des C-Zyklus abgelenkt wird. Eine Meßelektrode 41 ist unmittelbar unterhalb der Platte 21 angeordnet und von ihr durch eine dünne Scheibe 42 aus Glimmer oder einem anderen geeigneten Isoliermaterial getrennt (F i g. 2). Die Scheibe 42 ist sehr dünn, um damit Aufladungsprobleme zu umgehen. Die Meßelektrode 41 weist m der Mitte eine kreisförmige öffnung 43 auf, die mit Hauptblende 20 in der Platte 21 ausgerichtet und größer als diese ist, so daß die Meßelektrode 41 den normalen Betrieb des Strahls U nicht stört,

Der von der Meßelektrode 41 beim Hindurchtreten des Strahls durch die Meßblende 40 abgeleitete Strom hat dann ein Maximum, wenn der Strahl 11 in bezug auf die Hauptblende 20 in der Platte 21 richtig zentriert ist Das heißt, jede fehlerhafte Ausrichtung des die Hauptblende 21 in der Platte 20 durchsetzenden Strahls entspricht einer äquivalenten Fehlausrichtung des Strahls 11, wenn er die Meßblende 40 durchsetzt

Daher besteht eine unmittelbare Beziehung zwischen dem auf der Ausgangsleitung 44 der Meßelektrode 41 fließenden Strom und der Stromdichteverteilung des Strahls. Das heißt, daß der Strahl dann seine größte Stromdichte aufweist, wenn er über die gesamte Meßblende 40 eine symmetrische Stromverteilung aufweist

Der an der Meßelektrode 41 abgenommene Strom steht auch zur Gesamtstrahlstromfirke des Strahls 11 in Beziehung. Das heißt, der gesamte, an der Meßelektrode 44 abgenommene Strom ist direkt proportional der Gesamtstrahlstromstärke des Strahls 11, so daß eine Zunahme des auf der Ausgangsleiiung 44 auftretenden Stromes eine Zunahme der Gesamtstrahlstromstärke anzeigt

Der auf der Ausgangsleitung 44 der Meßelektrode 41 als Ausgangssignal auftretende Strom wird dem negativen Eingang eines Operationsverstärkers 45 zugeleitet, dessen positiver Eingang geerdet ist Der Operationsverstärker 45 arbeitet als Strom-Spannungswandler und liefert eine Ausgangsspannung, die gleich dem negativen Wert des Produktes aus dem über die Leitung 44 fließenden Strom und einem Widerstand 46 ist, der eine Rückkopplungsverbindung vom Ausgang des Operationsverstärkers nach dessen negativen Eingang bildet.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 45 ist über eine Leitung 47 mit einer Gesamstrahlstromsteuerung 48 und über eine Leitung 49 mit dem negativen Eingang ei)-2r Vergleichsstufe 50 verbunden. Der positive Eingang der Vergleichsstufe 50 ist am Ausgang einer Abtast- und Haltestufe 51 angeschlossen, die eingangsseitig mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 45 verbunden ist Das Ausgangssignal der Vergleichsstufe 50 wird über eine Leitung 52 an eine ^-Korrekturschaltung 53 und eine K-Korrekturschaltung 55 abgegeben. Die X- Korrekturschaltung 53 ist ausgangsseitig mit mit der -Y-Spule 56 des Homogenisierjochs 19' verbunden. Die Y- Korrekturschaltung 55 ist ausgangsseitig mit der K-Spule 57 des Homogenisierjoches 19' verbunden.
Während des C-Zyklus werden bei einer Korrektur der symmetrischen Stromdichteverteilung des Strahls 11 an jeder der .Y- und y-Spulen 56 W/.w. 57 vier Korrekturen vorgenommen, wobei die Korrekturer» zwischen der X-Spule 56 und der K-Spule 57 des Homogenisierjoches 19' abwechseln.

Wenn angenommen wird, daß der Strahl 11 während des vorhergegangenen Zyklus in seiner Gesamtstrahlstromstäfke korrigiert worden ist und der C-Zyklus beginnen soll, dann wird von der Analogstufe 17 zum Einleiten des C-Zyklus ein positiver Impuls abgegeben.

Dieser positive Impuls bewirkt, daß die Analogsfife 17 über eine Leitung 60 und eine Leitung 61 ein Umlenksignal an die ^-Korrekturschaltung 53 über die Leitung 61 und eine Leitung 62 ein negatives

Sperrsignal an die ^-Korrekturschaltung 55 abgibt. Da die ^-Korrekturschaltung 53 und die Y-Korrekturschaltung 55 gleichartig aufgebaut sind, soll in der Beschreibung nur die ^-Korrekturschaltung 53 behandelt werden (vergl. die F i g. 3).

Wenn das auf der Leitung 60 ankommende Umlenksignal den logischen Wert null annimmt, dann wird ein elektronischer Schalter 63, der vorzugsweise ein FET-Schalter ist, geschlossen, da der auf der Leitung 61 auftretende negative Impuls vor Anlegen an den elektronischen Schalter 63 in einer Inverterstufe 64 invertiert wird. Durch das Schließen des Schalters 63 wird ein Regelwiderstand 65 an den Punkt 66 angelegt, der mit einem Summenverstärker 67 verbunden ist, dessen Ausgangssignal über Leitungen 68 und 68' der X-Spule 56 zugeleitet wird. Der Regelwiderstand 65 wird von Hand so eingestellt, daß der maximale Strom des die Meßblende 40 durchsetzenden Strahls 11 bei geschlossenem Schalter 63 dem maximalen Strahlstrom des Strahls 11 entspricht, der bei geöffnetem Schalter 63 auf der Auffangplatte auftrifft.

Durch das negative Umlenksignal wird der Strahl 11 nach der Meßblende 40 abgelenkt. Nach einer geringfügigen Verzögerung, die für eine Ablenkung des Strahls 11 nach der Meßblende 40 benötigt wird, wird von der Analogstufe 17 ein positiver Impuls zum Auftasten des Strahls den Platten 15 zugeführt. Damit wird aber der Strahl 11 durch die Meßblende 40 dann an die Meßelektrode 41 angelegt, wenn der Strahl 11 an den Platten 15 nicht dunkelgetastet ist. Diese Beziehung zwischen dunkelgetastetem Strahl, aufgetas;tetem Strahl und den Signalen des C-Zyklus ist in Fi g.i5 dargestellt.

Wenn die Abtast- und Haltestufe 51 ein am Fnde eines vorhergehenden Korrekturzyklus der symmetrischen Stromdichteverteilung vom Verstärker 45 abgegebenes Signal speichert, dann wird ein positiver Impuls C, über eine Leitung 69 (F i g. 3) als ein Eingangssignal den beiden NAND-Gliedern 70 und 71 kurz nachdem das der Auftastung des Strahls dienende Signal positiv wird, zugeführt. Der andere Eingang des NAND-Glie- *o des 70 ist mit dem Q-Ausgang einer bistabilen Kippschaltung 72 verbunden, während_ der andere Eingang des NAND-Gliedes 71 an dem ζ)-Ausgang der Kippschaltung 72 angeschlossen ist.

je nach dem Schaltzustand der Kippschaltung 72 liegen dann, wenn der positive Impuls C_x über die Leitung 69 zugeführt wird, an einem der NAND-Glieder

70 und 71 zwei Eingangssignale mit einer logischen Eins. Wenn auf der Leitung 69 der positive Impuls C_x ankommt dann liefert eines der NAND-Glieder 70 oder

71 als Aus₆angssig~.al einen negativen Impuls, der einem Aufwärts/Abwärtszähler 73 zugeführt wird. Zu Beginn des Korrekturzyklus der symmetrischen Stromdichteverteilung ist der Schallzustand der Kippschaltung 72 der des vorangegangenen Korrekturzyklus, der vor dem Zyklus ablief, indem eine Korrektur der Gesamtstrahlstromstärke des Strahls 11 erfolgte.

Das vom Aufwärts/Abwärtszähler 73 kommende Ausgangssignal wird Ober einen Digital/Analogwandler 74 an den Summenverstärker 67 abgegebea Liefert das so NAND-Glied 70 ein Signal an den Aufwärts/Abwärtszähler 73, dann liefert der Analog-Digitalwandler 74 ein wachsendes Ausgangssignal an den Summenverstärker 67 und die X-Spule 56. Wenn jedoch das NAND-Glied 71 einen negativen Impuls an den Aufwärts/Abwärts- ⁶^ zähler 73 abgibt, dann nimmt das am Summenverstärker 67 liegende Ausgangssignal des Digital-Analogwandlers 74 und damit das der X-Spule 56 zugeführte Signal ab.

Eine Änderung des die X-Spule 56 durchfließenden Stroms hat eine Änderung der Stromdichte des an der Meßelektrode 41 liegenden Strahls 11 zu Folge, da dadurch die Stromverteilung des Strahls 11 geringfügig verschoben wird. Daher ändert sich das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 45 und wird in der Vergleichsstufe 30 mit dem Ausgangssignal der Abtast- und Haltestufe 51 verglichen, die eine Ausgangsspannung liefert, die der Stromdichte des Strahls 11 vor der Veränderung des die Spule 56 durchfließenden Stromes entspricht.

Die Abtast- und Haltestufe 51 entnimmt dem Ausgangssignal des Operationsverstärkers 45 jedesmal dann eine Probe, wenn der über eine Leitung 75 ankommende Abtastimpuls eine logische Eins ist. Da der Abtastimpuls erst dann positiv wird, wenn der die X-Spule 56 durchfließende Strom verändert worden ist, wie sich dies aus der gegenseitigen Beziehung des Impulses C, zu dem »Abtastimpuls« in F i g. 6 erkennen läßt, stammt das Ausgangssignai der Ablast- und Haltestufe 51 beim Beginn der Korrektur der symmetrischen Stromdichteverteilung aus einem vorhergegangenen Korrekturzyklus.

Ist die Amplitude der Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 45 größer als die Amplitude des Ausgangssigrials der Abtast- und Haitestufe 51, dann ist das Ausgangssignal der Vergleichsstufe: 50 eine logische Null. Ist die Amplitude des A-sgangssignals des Operationsverstärkers 45 kleiner als das Ausgangssignal der Abtast- und Haltestufe 5:1, dann ist das Ausgangssignal der Vergleichsstufe 50 eine logische Eins.

Ist das Ausgangssignal der Vergleichsstufe 50 eine logische Null, dann zeigt dies an, daß die Veränderungen in dem die ,Y-Spule 56 durchfließenden Strom die symmetrische Stromdichteverteilung des Strahls im Vergleich mit dem vorhergehenden Korrekturzyklus verbessert hat, da der Strom im Strahl 11 zugenommen hat. Die von der Vergleichsstufe 50 abgegebene logische Null wird als Ausgangssignal über die Leitung 52 einem Eingang eines NAND-Gliedes 76 (Fig. 3) zugeführt. Am anderen Eingang des NAND-Gliedes 76 liegt ein über eine Leitung 77 ankommender positiver Impuls D_x. Da das auf der Leitung 52 liegende Ausgangssignal eine logische Null ist, ändert sich das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 76 nicht, wenn ein positiver Impuls D_x über die Leitung 77 zugeführt wird. Somit ändert die Kippschaltung 72, deren Eingang C mit dem Ausgang des NAND-Gliedes 76 verbunden ist, ihren Schaltzustand nicht

Wenn jedoch durch die Änderung des die X-Spule 56 durchfließenden Stroms der Strahlstrom des Strahls 11 im Vergleich mit dem Strahlstrom vor dem Korrekturzyklus abnimmt dann ist das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 45 kleiner als das Ausgangssignal der Abtast- und Haitestufe 51. Das auf der Leitung 52 liegende Ausgangssignal der Vergleichsstufe 50 ist daher eine logische Eins, so daß dann, wenn über die Leitung 77 ein positiver Impuls D_x zugeführt wird, am Ausgang des NAND-Gliedes 76 ein negativer Impuls auftritt Dadurch wird der Schaltzustand der Kippschaltung 72 geändert Damit zählt aber der Aufwärts-Abwärtszähler 73 dann, wenn während der nächsten Korrektur der symmetrischen Stromdichteverteilung der nächste positive Impuls C_x über die Leitung 69 für die X-Spule 56 zugeführt wird, in der entgegengesetzten Richtung.
Wie aus Fig.6 zu erkennen, werden die Impulse C_x

und D, beide dann zugeführt, wenn der Abtastimpuls auf logisch Null ist. Damit ist sichergestellt, daß sich das Ausgangssignal der Abtast- und Haltestufe 51 nicht ändert, während die ^-Korrekturschaltung 33 eine Korrektur durchführt.

Wenn der Impuls D_x auf Null abfällt, wird ein positiver Abtastimpuls zur Abtastung des Ausgangssigrials des Operp'ionsverstärkers 45 der Abtast- und Haltestufe 51 zugeführt. Wenn die Abtast- und Haltestufe 51 beim Abfallen des Abtastimpulses auf Null mi« ihrer Abtastung aufhört, dann wird ein positiver Impuls C_y über eine Leitung 80 der V-Korrekturschaluing 55 zugeleitet und hat dieselbe Wirkung wie in der X-Korrekturschaltung 53. Anschließend wird ein positiver Impuls Dy über die Leitung 8t der K-Koirekturschaltung 55 für den gleichen Zweck zugeführt, wie er im Zusammenhang mit dem positiven Impuls D_x für die ^-Korrekturschaltung besprochen wurde.

Die Impulse C_x, D_x, C_x und D_y werden für vier Zyklen zugeführt. Vor jedem Impuls C_x und C_x mit Ausnahme des ersten in F i g. 6 gezeigten Impulses C_x, wird auf der Leitung 75 ein positiver Abtastimpuls erzeugt, so daß die durch den Strahl 11 nach Korrektur in der Λ'-Spule 56 und in der K-Spule 57 erzeugte Stromdichte während der Korrektur der anderen beiden Spulen 56 und 57 mit der Stromdichte des Strahls 11 vor der Korrektur verglichen wird.

Am Ende des vierten auf der Leitung 81 auftretenden Impulses D₁ wird das die Auftastung des Strahls bewirkende Signal auf null zurückgeführt, so daß der Strahl 11 an den Platten 15 dunkelgetastet wird. Nach einer kurzen Verzögerung tritt dann ein Umlenkimpuls auf, der den Strahl 11 in eine solche Position ablenkt, daß der Strahl 11 die Hauptblende 21 in der Platte 20 und die damit ausgerichtete Blende 43 in der Meßelektrode 41 durchläuft und auf der Auffangplatte 35 auftritt. Ist der Umlenkimpuls auf logisch Eins, dann ist der elektronische Schalter 63 ebenfalls geöffnet.

Beim Auftreten des nächsten C-Zyklus werden der Umlenkimpuls und das den Strahl auftastende Signal erneut in der gleichen Weise erzeugt, wie dies im Zusammenhang mit dem vorhergehenden C-Zyklus beschrieben wurde, während dem eine Korrektur der symmetrischen Stromdichteverteilung durchgeführt werden. Während dieses C-Zyklus werden jedoch die Abtastimpulse C_x. D_x, C_y und D, nicht erzeugt. Statt dessen werden Gesamtstrahlstromstärketaktimpulse über eine Leitung 85 einem der Eingänge einem Paar von NAND-Gliedern 86 und 87 (Fig.4) einer Gesamtstrahlstromsteuerung 48 zugeleitet.

Wie bereits erwähnt, wird das vom Operationsverstärker 45 kommende Ausgangssignal über die Leitung 47 der Gesamtstrahlstromsteuerung 48 zugeleitet. Über die Leitung 47 gelangt das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 45 als Eingangssignal an eine Vergleichsstufe 88. Die Mitte des Durchlaßbereichs der Vergleichsstufe 88 wird durch einen Regelwiderstand 89 und die Breite des Durchlaßbereichs durch einen Regelwiderstand 90 eingestellt

Die vom Regelwiderstand 90 für die Breite des Durchlaßbereiches oder des Fensters abgeleitete Spannung wird zusammen mit der vom Regelwiderstand 89 für die Mitte des Durchlaßbereiches oder des Fensters abgeleitete Spannung als obere Schwellwertspannung und als eine untere Schwellwertspannung für die Vergleichsstufe 88 mit Durchlaßbereich verwendet. Die obere Schwellwertspannung ist gleich der Summe aus der vom Regelwiderstand 89 für die Mitte des Durchlaßbereiches abgeleiteten Spannung und der halben, vom Regelwiderstand 90 für die Breite des Durchlaßbereiches abgeleiteten Spannung, während die untere Schwellwertspannung gleich der Differenz der vom Regelwiderstand 89 für die Mitte des Durchlaßbereiches abgeleiteten Spannung und der halben vom Regelwiderstand 90 für die Breite des Durchlaßbereiches abgeleiteten Spannung ist.

Wenn die vom Operationsverstärker 45 kommende Spannung die obere Schwellwertspannung der Vergleichsstufe 88 überschreitet, dann tritt am Ausgang der Vergleichsstiife 88 auf der Ausgangsleitung 91 eine logische Eins auf. Diese logische Eins liegt am anderen Eingang des NAND-Gliedes 86.

Liegt auf der Leitung 91 eine logische Eins, dann liefert das NAND-Glied 86 dann, wenn ein Gesamtstrahlstromstärketaktimpuls über die Leitung 85 zugeführt wird, ein negatives Ausgangssignal. Daher wird dem Aufwärls/Abwärtszähler 92 für eine Aufwärtszähiung ein negativer impuls zugeführt. Die Zunahme des Ausgangssignals des Zählers 92 bewirkt, daß ein daran angeschlossener Digital-Analogwandler 93 auf seiner Ausgangsleitung 93' eine erhöhte Spannung an eine Heizstromversorgung für die Kathode des Elektronenstrahl-Erzeugungssystems 10 abgibt. Das hat zur Folge, daß der Heizstrom verringert wird, wodurch der Strahlstrom des Strahls 11 reduziert wird, wodurch auch die Gesamtstrahlstromstärke abnimmt.

Ist das vom Opeiationsverstärker 45 kommende Ai sgangssigital kleiner als die untere Schwellwertspannung der Vergleichsstufe 88, dann tritt auf der Absgangsleitiing 95 der Vergleichsstufe 88 eine logische Eins auf. Wenn auf der Leitung 95 eine logische Eins liegt, ändert sich das vom NAND-Glied 87 kommende Ausgangssigrial dann, wenn auf der Leitung 85 ein positiver Gesamtstrahlstromstärketaktimpuls liegt. Der Zähler 92 zählt dann abwärts, so daß die vom Digital-Analogwandler 93 an die Heizstromversorgung 94 abgegebene Ausgangsspannung abnimmt. Dadurch nimmt aber der Heizstrom zu, und der Strahlstrom des Strahls 11 nimmt zu, so daß die Gesamtstrahlstromstärke ebenfalls größer wird.

Liegt das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 45 zwischen dem oberen Schwellwert und dem unteren Schwellwert der Vergleichsstufe 88, dann liegt auf den Leitungen 91 und 95 je eine logische Null. Daher ändern die NAND-Glieder 86 und 87 ihren Zustand nicht, obgleich über die Leitung 85 ein positiver Impuls zugeführt wird. Daher findet zu diesen Zeitpunkt keine Änderung des Heizstroms statt.

Die Vergleichsstufe 88 weist eine dritte Ausgangsleitung 96 auf, auf der immer dann eine logische Eins liegt, wenn die auf der Leitung 47 liegende Spannung zwischen dem oberen und dem unteren Schwellwert

ss liegt Diese attf der Leitung 96 auftretende logische Eins betätigt eine Signallampe, die anzeigt daß die Gesamtstrahlstromstärke des Strahls 11 keiner Korrektur bedarf, da sie sich im vorgeschriebenen Bereich befindet

Wie aus F i g. 6 zu erkennen, werden während jedes C-Zyklus zv/ei Gesamtsirahlstromstärketaktimpulse erzeugt Einer dieser Impulse tritt etwa in der Hälfte des C-Zyklus auf, während der andere Impuls etwa am Ende des C-Zyklus auftritt Nach Auftreten des zweiten, über die Leitung 85 kommenden Gesamtstrahlstromstärketaktimpulses fällt das die Auftastung des Strahls bewirkende Signal auf null ab, so daß der Strahl 11 dunkelgetastet wird. Nach einer kurzen Verzögerung

tritt der Umlenkimpuls auf, so daß der Strahl 11 wiederum durch die Hauptblende 20 in der Platte 21 und die Blende 43 in der Meßelektrode 41 an die Auffangplatte 35 angelegt wird.

In F i g. 5 ist eine innerhalb der Spaltensteuerung 16 liegende Schaltung dargestellt, die die auf den Leitungen 60, 69, 75, 77, HO, 81 und 85 auftretenden Impulse erzeugt Ein Eingang eines NAND-Gliedes 100 ist über eine Leitung 101 mit der Analogstufe 17 verbunden und nimmt dann einen positiven Impuls auf, wenn ein C-Zyklus beginnen soll. Soll während eines C-Zyklus keine Korrektur der symmetrischen Stromdichteverteilung oder der Gesamtstrahlstromstärke durchgeführt werden und dies tritt etwa jede Stunde einmal auf. während normalerweise jede Minute etwa 30 Korrekturzyklen für die symmetrische Stromdichteverteilung und die Gesamtstrahlstromstärke ablaufen, dann wird von der Datenverarbeitungsanlage 19 über die Digitalsteuerung 18 und die Anaiogstufe i/ sowie die Leitung 102 eine logische NuI! an das NAND-Glied 100 abgegeben. Zu allen anderen Zeiten liegt auf der Leitung 102 eine logische Eins.

Wenn daher zu Beginn eines C-Zyklus auf der Leitung 101 und auf der Leitung 102 eine logische Eins liegt, dann tritt auf der Ausgangsleitung 103 des NAND-Gliedes 100 eine logische Null auf. Die negative gerichtete Flanke des vom NAND-Glied 100 abgegebenen Impulses wird einer monostabilen Kippschaltung 104 zugeführt, die, wie in F i g. 6 gezeigt, für eine sehr kurze Zeit einen negativen Impuls erzeugt.

Der von der monostabilen Kippschaltung 104 kommende negative Impuls wird über eine Leitung 105 einem Eingang eines NAND-Gliedes 106 zugeleitet. Ein vom Ausgang eines NAND-Gliedes 108 kommendes Ausgangssignal wird über eine Leitung 107 dem anderen Eingang des NAND-Gliedes 106 zugeleitet. Die NAND-Glieder 106 und 108 arbeiten für die in Fig.5 dargestellte logische Schaltung als Start-Stopp-Verriegelungsschaltung 108'.

Am Ende des vorhergehenden C-Zyklus war das am Ausgang des NAND-Gliedes 108 liegende Ausgangssignal eine logische Eins. Wenn daher die monostabile Kippschaltung 104 einen negativ gerichteten Ausgangsimpuls abgibt, dann ändert das vom NAND-Glied 106 abgegebene Ausgangssignal seine Polarität, da nunmehr auf der Eingangsleitung 105 des NAND-Gliedes 106 eine logische Null und auf der Eingangsleitung 107 des NAND-Gliedes 106 eine logische Eins liegt, so daß am Ausgang des NAND-Gliedes 106 eine logische Eins auftritt.

Diese vom NAND-Glied 106 kommende logische Eins wird über eine Leitung 109 als Eingangssignal einem LND-Glied 110 zugeführt Die bistabile Kippschaltung 104 liefert über eine Leitung 111 ein Eingangssignal an den zweiten Eingang des UND-Gliedes 110. Da das am Ausgang der monostabilen Kippschaltung 104 auftretende Ausgangssignal dann negativ wird, wenn diese durch das negativ gerichtete Ausgangssignal des NAND-Gliedes 100 eingeschaltet wird, so liegen als Eingangssignal am UND-Glied 110 auf der Eingangsleitung 109 eine logische Eins und auf der Eingangsleitung 111 eine logische NuIL so daß das auf der Ausgangsleitung 112 auftretende Signal, das das zum Auftasten des Strahls 11 den Platten 15 zuzuführende Signa! darstellt, auf logisch Null bleibt.

Das vom NAND-Glied 106 kommende Aut-gangssignal wird über eine Leitung 113 einem Eingang des NAND-Gliedes 108 zugeführt Der andere Eingang des NAND-Gliedes 108 ist mit dem Ausgang einer monostabilen Kippschaltung 114 verbunden. Da das Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung 114 immer dann eine logische Eins ist, wenn diese Schaltung nicht eingeschaltet ist, liegt also von der monostabilen Kippschaltung 114 über eine Leitung 115 eine logische Eins am Eingang des NAND-Gliedes 108. Da das vom NAND-Glied 106 kommende, am Eingang des NAND-Gliedes 108 liegende Eingangssignal eine logische Eins ist, wenn das NAND-Glied 106 seinen Schaltzustand ändert, weil das von der monostabilen Kippschaltung 104 kommende Ausgangssignal negativ gerichtet ist, ändert das NAND-Glied 108 seinen Schaltzustand, so daß auf seiner Ausgangsleitung eine logische Null auftritt.

Die Leitung 116 ist über eine Leitung 118 am Eingang eines UND-Gliedes 119 angeschlossen. Das Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung 114 wird über die Auägangslcitung JiS und eine Leitung !20 dem anderen Eingang des UND-Gliedes 119 zugeführt. Das am Ausgang der monostabilen Kippschaltung 114 auftretende Signal ist eine logische Eins, da diese Kippschaltung derzeit nicht eingeschaltet ist. Wenn am Ausgang des NAND-Gliedes 108 ein Obergang von einer logischen Eins nach einer logischen Null stattfindet, weil die monostabile Kippschaltung 104 eingeschaltet wurde und damit den Schaltzustand des NAND-Gliedes 106 änderte, ändert sich der logische Zustand des Ausgangssignals des UND-Gliedes 119 in der Weise, daß auf der Ausgangsleitung 60, die das Umlenksignal liefert, eine logische Null auftritt.

Wenn der als Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung 104 auftretende negative Impuls beendet ist, dann liegt über die Leitung 111 eine logische Eins am UND-Glied 110. Daher tritt auf der Ausgangsleitung 112 eine logische Eins auf, die ein positives, zum Auftasten des Strahls hestimmte Signal darstellt. Das tritt kurze Zeit nach dem Abfallen des auf der Leitung 60 auftretenden Umlenksignals auf null auf. Diese Verzögerung ist darauf zurückzuführen, daß die monostabile Kippschaltung 104 eine etwas lär-jere Zeit eingeschaltet bleibt als das UND-Glied 116 für die Änderung seines Schaltzustandes benötigt. Diese Beziehung ist in F i g. 6 dargestellt

Wenn das von der monostabilen Kippschaltung 104 kommende Ausgangssignal wieder einen positiven Wert annimmt, dann ändert sich der Zustand des Ausgangs des NAND-Gliedes 106 nicht da das vom NAND-Glied 108 kommende Ausgangssignal, eine logische Null, am Eingang des NAND-Gliedes 106 anliegt. Die NAND-Glieder 106 und 108 behalten daher ihre Schaltzustände bei, wobei das vom NAND-Glied 106 gelieferte Ausgangssignal eine logische Eins und das vom NAND-Glied 108 gelieferte Ausgangssignal eine logische Null ist

Wie in F i g. 6 zu sehen, ist die Start-Stopp-Verriegeiungsschaltung 108' eingeschaltet, wenn das Umlenksignal logisch Null ist wodurch der Strahl 11 nach der Meßblende 40 in der Platte 21 abgelenkt wird. Wenn das Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung 104 einen negativen Wert annimmt dann geht das Umlenksignal auf null und die Start-Stopp-Verriegelungsschaltung 108' wird eingestellt
Es sei jetzt angenommen, daß der Gesamtstrahl-Stromstärkezyklus während eines vorhergehenden C-Zyklus abgelaufen ist, dann liegt auf der am Q-Ausgang einer bistabilen Kippschaltung 121 angeschlossenen Ausgangsleitung 122 eine logiscne Eins.

Dies.', von der Kippschaltung 121 über die am Q-Ausgang angeschlossene Ansgangsleitung 122 abgegebene logische Eins wird den UND-Gliedern 123,124, 125,126, !27 und 129 als Eingangssignal zugeführt.

Das vom NAND-Glied 106 kommende Ausgangssignal wird außerdem nach Inversion in einer Inverterstufe 130 einem Eingang eines ODER-Gliedes 129 zugeleitet. Ein von einer Vergleichsstufe 133 kommendes Ausgangssignal wird über eine Leitung 132 dem anderen Eingang des ODER-Gliedes 129 zugeführt.

Der positive Eingang der Vergleichsstufe 133 ist geerdet, während das Ausgangssignal eines mit Netzfrequenz arbeitenden Sinuswellengenerators (hier 60 Hz) über eine Leitung 134 den negativen Eingang der Vergleichsstufe 133 zugeleitet wird. Am Ausgang der Vergieichsstufe tritt daher die in F i g. 6 dargestellte Rechteckschwingung mit Netzfrequenz (60 Hz) auf.

Da wegen der Zwischenschaltung der Inverterstufe 130 das vom NAND-Glied 106 dem ODER-Glied 129 zugeführte Eingangssignal eine logische Null ist, gibt das ODER-Glied 129 einen positiven Impuls an eine monostabil Kippschaltung 135 ab, die durch die negativ gerichtete Flanke eines vom ODER-Glied 129 kommenden positiven Impuls jedesmal dann gekippt wird, wenn eine positive Halbwelle der von der Vergleichsstufe 133 kommenden Rechteck-Ausgangsspannung dem ODER-Glied 129 zugeführt wird. Die monostabile Kippschaltung 135 liefert an einen Eingang eines NAND-Gliedes 136 einen negativen Impuls als Eingangssignal.

Die Ausgangsleitung 132 der Vergleichsstufe 133 ist außerdem über eine Leitung 137 und eine Inverterstufe

138 an einem Eingang eines ODER-Gliedes 139 angeschlossen. Der andere Eingang des ODER-Gliedes

139 ist mit dem Ausgang des NAND-Gliedes 108 über die Leitung 116 und eine Leitung 139' verbunden.

Da das vom Ausgang des NAND-Gliedes 108 kommende Ausgangssignal negativ ist, liefert das ODER-Glied 139 für jede negative Halbwelle der von der Vergleichsstufe 133 kommenden Rechteckspannung ein positives Ausgangssignal. Dies ist die zum Ausgangssignal des ODER-Gliedes 129 entgegengesetzte Zeit. Die negativ gerichtete Flanke der positiven Halbwelle des Ausgangssignal des ODER-Gliedes 139 kippt eine monostabile Kippschaltung 140. Die monostabile Kippschaltung 140 gibt ihren negativen Ausgangsimpuls an den anderen Eingang des NAND-Gliedes 136 ab.

Die monostabilen Kippschaltungen 135 und 140 erzeugen daher zeitlich gegeneinander verschobene negative Ausgangssignale, so daß das NAND-Glied 136 seinen Schaltzustand mit der doppelten Frequenz des rechteckigen Ausgangssignals der Vergleichsstufe 133 ändert. Das NAND-Glied 136 gibt daher jedesmal dann auf seiner Ausgangsleitung 141 einen positiven Impuls ab, wenn entweder die monostabile Kippschaltung 135 oder die monostabile Kippschaltung 140 gekippt wird. Die gegenseitige Beziehung der von der Vergleichsstufe 133 kommenden Ausgangssignale und der auf der Leitung 141 liegenden Impulse ist in F i g. 6 gezeigt

Das vom NAND-Glied 136 kommende Aujgangssignal wird über die Leitung 141 einem Eingang der UND-Glieder 125,126,127 und 128 und als Taktimpuls den C-Eingängen der /^-Kippschaltungen 143,144 und 145 zugeführt Die /K-Kippschaltungen 143,144 und 145 sind bistabile Kippschaltungen und werden durch die negativ gerichtete Flanke eines auf Leitung 141 auftretenden positiven Taktimpulses gekippt

Wenn die Start-Stopp-Verriegelungsschaltung 108' eingestellt ist und wenn auf der Leitung 141 der fcrste Taktimpuls auftritt, dann liefert die bistabile Kippscnaltung 143 an ihrem Q-Ausgang eine logische Eins und an ihrem Q-Ausgang eine logische Null. Der Grund dafür liegt darin, daß am /-Eingang der Kippschaltung 143 eine logische Eins und am /(-Eingang der Kippschaltung 143 eine logische Null liegt, da zu d.cser Zeit am Q-Ausgang der Kippschaltung 14a eine logische Eins und am Q-Ausgang der Kippschaltung 145 eine logische Null auftritt. Der Q-Ausgang der Kippschaltung 145 >*t über eine Leitung 146 mit dem /(-Eingang der Kippschaltung 143 verbunden, während der Q-Ausgang der Kippschaltung 145 über eine Leitung 147 mit dem /-Eingang der Kippschaltung 143 verbunden ist.

Der vom ζ)-Ausgang der Kippschaltung 143 kommende positive Impuls wird über eine Leitung 148 dern /-Eingang der Kippschaltung 144 und über eine Leitung 149 als Eingangssignal den UND-Gliedern 123 und 125 zugeführt. Die am Q-Ausgang der Kippschaltung 143 auftretende logische Null wird über eine Leitung 150 dem K-Eingang der Kippschaltung 144 und über eine Leitung 151 als Eingangssignal den UND-Gliedern 124 und 127 zugeführt.

Wenn der Taktimpuls über die Leitung 141 an der Kippschaltung 143 ankommt und bewirkt, daß am Q-Ausgang der Kippschaltung 143 eine logische Eins und am Q-Ausgang der Kippschaltung 143 eine logische Null auftritt, ändert die Kippschaltung 144 ihren Schaltzustand nicht, so daß an ihrem Q-Ausgang eine logische Null und an ihrem Q-Ausgang eine logische Eins liegt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß am /-Eingang der Kippschaltung 144 eine logische Null und am /(-Eingang der Kippschaltung 144 eine logische Eins lag, da dies die entsprechenden Ausgangssignale der Kippsc',-' „ng 143 an ihren Ausgängen fund Q waren, bevor der Taktimpuls den Schaltzustand der Kippschaltung 143 änderte.

Der Q-Ausgang der Kippschaltung 144 ist über eine Leitung 152 mit dem /-Eingang der Kippschaltung 145 und über eine Leitung 153 mit den Eingängen der UND-Glieder 126 und Y/7 verbunden. Der Q-Ausgang der Kippschaltung 144 ist über eine Leitung 154 mit dem /(-Eingang der Kippschaltung 145 und über eine Leitung 155 mit Eingängen der UND-Glieder 125 und 128 verbunden.

Wenn sich daher die an den Ausgängen C? und Q der Kippschaltung 143 auftretenden Ausgangssignale umkehren, ändern sich die an den Ausgängen Q und Q der Kippschaltung 145 auftretenden Ausgangssignale nicht,

so da am /-Eingang der Kippschaltung 145 eine logische Null und am /(-Eingang der Kippschaltung 145 eine logische Eins liegt. Daher bleibt der Q-Ausgang der Kippschaltung 145 auf einer logischen Null und der Q-Ausgang auf einer logischen Eins.

Der Q-Ausgang der Kippschaltung 145 ist nicht nur über die Leitung 146 mit dem ^-Eingang der Kippschaltung 143, sondern auch über eine Leitung 156 mit Eingängen der UND-Glieder 123 und 128 verbunden und ist außerdem am Takteingang C einer bistabilen Kippschaltung 157 angeschlossen. Der Q-Ausgang der Kippschaltung 145 ist nicht nur über die Leitung 147 mit dem /-Eingang der Kippschaltung 143 verbunden, sondern ist auch über eine Leitung 158 mit Eingängen der UND-Glieder 124 und 126 verbunden.

Demnach ist dann, wenn auf der vom NAND-Glied 136 kommenden Leitung 141 der erste Taktimpuls auftritt nur das am Q-Ausgang der Kippschaltung 143 auftretende Ausgangssignal eine logische Eins, wie dies

Fig,6 zeigt Wenn auf der Leitung 141 der zweite Taktimpuls auftritt, bleiben die an den Ausgängen Q und 5 der Kippschaltung 143 liegenden Signale die gleichen. Da am /-Eingang der Kippschaltung 144 eine logische Eins und am K-Ekigang der Kippschaltung 144 eine logische Null liegt, da durch die negativ gerichtete Flanke des auf der Leitung 141 auftretenden vorhergehenden Taktimpulse die an den Ausgängen Q und Q der Kippschaltung 143 auftretenden Signale sich ändern, nimmt der Q-Ausgang der Kippschaltung 144 nunmehr den Wert logisch Eins und der Q-Ausgang der Kippschaltung 144 den Wert logisch Null an.

Kurz bevor die Kippschaltung 144 wegen des über die Leitung 141 ankommenden zweiten Taktimpulses ihren Schaltzustand ändert, da die Kippschaltungen 143 bis is 145 ihren Schaltzustand nicht ändern, bis die negativ gerichtete flanke des Impulses auftritt, liefert das UND-Glied 125 positive G-Impulse auf die Leitung 69, da an allen vier Eingängen des UND-Gliedes 125 eine logische Eins liegt Das heißt kurz bevor die Kippschaltung 144 ihren Schaltzustand ändert, liegt auf der Leitung 155 eine logische Eins, und auf der Leitung 149 liegt eine logische Eins, da die Kippschaltung 143 ihren Schaltzustand auf die negativ gerichtete Flanke des vorhergehenden, über die Leitung 141 angekommenen Taktimpulses geändert hat Dabei ist der über Leitung 122 von der Kippschaltung 121 ankommende Impuls eine logische Eins, und auf der Leitung 141 tritt ein Taktimpuls auf.

Kurz nachdem das UND-Glied 125 einen Crlmpuls an die Leitung 69 abgegeben hat fällt dieser Impuls wieder ab, da der auf Leitung 141 liegende Taktimpuls abfällt Dies ist in F i g. 6 dargestellt

Wenn die Kippschaltung 144 ihren Schaltzustand ändert Hegt an ihrem Q-Ausgang eine logische Eins und an ihrem Q-Ausgang eine logische Null. Damit liegt aber am /-Eingang der Kippschaltung 145 eine logische Eins und am K-Eingang der Kippschaltung 145 eine logische Null. Wenn daher der nächste Taktimpuls über die Leitung 141 ankommt dann geht auf die negativ gerichtete Flanke des positiven Taktimpulses auf der Leitung 141 der Q-Ausgang der Kippschaltung 145 auf logisch Eins und der Q- Ausgang auf logisch Null.

Vor der Schaltzustandsänderung der Kippschaltung 145 wird auf der vom UND-Glied 126 kommenden « Leitung 77 der Impuls D_x abgegeben, da alle vier Eingänge des UND-Gliedes 126 zu dem Zeitpunkt auf logisch Eins liegen, wenn über die Ltitung 141 der dritte positive Taktimpuls abgegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt liegt auf der Leitung 158 eine logische Eins, da so die Kippschaltung 145 ihren Schallzustand nicht geändert hat auf der Leitung 153 liegt eine logische Eins, auf der Leitung 122 liegt eine logische Eins und auf der Leitung 141 liegt ein Taktimpuls. Der Impuls D_x fällt sofort ab, wenn der auf der Leitung 141 ankommende Taktimpuls beendet ist.

Wenn die Kippschaltung 145 ihren Schaltzustand ändert, dann liefert das UND-Glied 123 auf seiner Ausgangsleitung 159 ein positives Ausgangssignal an ein ODER-Glied 160, weil auf den Leitungen 149 und 156 &Q sowie auf der von der Kippschaltung 121 kommenden Leitung 122 und der vom UND-Glied 110 kommenden Leitung 161 je eine logische Eins liegen. Das UND-Glied 110 liefert einen positiven, zum Auftasten des Strahls bestimmten Impuls. Das ODER-Glied 160 es liefert einen positiven Abtastimpuls an die Leitung 75.

Der nächste, über die Leitung 141 ankommende positive Taktimpuls hat zur Folge, daß der Q-Ausgang der Kippschaltung 143 auf logisch Null und der (J-Ausgang auf logisch Eins geht, weil der Q-Ausgang der Kippschaltung 145 auf logisch Eins ging, so daß am Ä-Eingang der Kippschaltung 143 nunmehr eine logische Eins liegt und der Q-Ausgang der Kippschaltung 145 auf logisch Null ging, so daß nunmehr am /-Eingang der Kippschaltung 143 eine logische Null liegt

Wenn die Kippschaltung 143 ihrea Schaltzustand ändert, so daß das Ausgangssignal am Ausgang Q auf logisch Null geht, dann geht auch das auf der Leitung 149 liegende Signal auf logisch Null, so daß das UND-Glied 123 nicht mehr länger ein positives Ausgangssignal an die Ausgangsleitung 159 abgibt Damit wird aber der positive, auf Leitung 75 liegende Abtastimpuls abgeschaltet da am ODER-Glied 160 keine logische Eins anliegt

Der nächste über Leitung 141 ankommende positive Taktimpuls ändert mit seiner negativ gerichteten Rückflanke den Schaltzustand der Kippschaltung 144. Bevor jedoch die Kippschaltung 144 ihren Schaltzustand ändert wobei am Q-Ausgang eine logische Null und am Q-Ausgang eine logische Eins auftritt liefert das UND-Glied 127 einen positiven Impuls C_x an die Leitung 80, weil über die Leitung 141 ein Taktimpuls ankommt und auf der vom Q-Ausgang der Kippschaltung 143 kommenden Leitung 151 eine logische Eins, auf der vom Q-Ausganp der Kippschaltung 144 kommenden Leitungen 153 eine logische Eins und auf der von der Kippschaltung 121 kommenden Leitung 122 ebenfalls eine logische Eins liegt Sobald der Ober Leitung 141 ankommende positive Taktimpuls abfällt wird auch der durch das UND-Glied 127 an die Leitung 80 abgegebene positive C_r Impuls beendet

Der nächste über die Leitung 141 ankommende positive Taktimpuls ändert den Schaltzustand der Kippschaltung 145. Bevor jedoch die Kippschaltung 145 durch die negativ gerichtete Ranke des über die Leitung 141 ankommenden positiven Taktimpulses ändert liefert das UND-Glied 128 einen positiven Dy-Impuls auf die Leitung 81, da die auf den Leitungen 141,122,155 und 156 liegenden Signale alle logisch Eins sind. Wenn jedoch der über Leitung 141 ankommenden positive Taktimpuls abfällt wird auch der Dylmpuls abgeschaltet

Ändert die Kippschaltung 145 ihren Schaltzustand, so daß am Q-Ausgang eine logische Null und am Q~-Ausgang eine logische Eins auftritt, werden die an den Eingängen /und K der Kippschaltung 143 liegenden Eingangssignale wieder umgekehrt Wenn außerdem am Q-Ausgang der Kippschaltung 145 eine logische Null auftritt dann ändert die Kippschaltung 157 ihren Schaltzustand, da sie auf einen negativ gerichteten Eingangsimpuls anspricht, so daß an ihrem Q-Ausgang eine logische Eins auftritt

Das von der Kippschaltung 127 an ihrem Q-Ausgang abgegebene Ausgangssignal wird einer monostabilen Kippschaltung 162 als Eingangssignal zugeführt, die nur dann einen positiven Impuls abgibt wenn am Q-Ausgang der Kippschaltung 157 das Ausgangssignal negativ wird. Das am Q-Ausgang der Kippschaltung 157 auftretende Ausgangssignal wird außerdem dem Takteingang Ceiner bistabilen Kippschaltung 163 zugeführt.

Die Kippschaltung 163 ändert ihren Schaltzustand nur auf ein negativ gerichtetes Signal. Da damit am Q-Ausgang der Kippschaltung 157 eine logische Eins auftritt, wird die Kippschaltung 162 nicht gekippt und die Kippschaltung 163 behält ihren Schaltzustand zu

diesem Zeitpunkt bei, so daß auch ihr Q-Ausgang auf logisch Null bleibt

Das UND-Glied 142 bleibt daher gesperrt da die an ihren beiden Eingängen von der monostabilen Kippschaltung 162 und dem ^Ausgang der Kippschaltung 121 ankommende Eingangssignale logisch Null sind, Der Q-Ausgang der Kippschaltung 121 ist Ober eine Leitung

164 mit dem UND-Glied 142 verbunden.

Der nächste, über die Leitung 141 ankommende Taktimpuls ändert den Schaltzustand der Kippschaltung 143, so daß an deren Q-Ausgang eine logische Eins auftritt wie dies F i g. 6 zeigt

Die Taktimpulse kommen weiter an und haben die bereits beschriebene Wirkung, bis die Kippschaltung 145 wiederum ihren Schaltzustand ändert so daß an deren Q-Ausgang eine logische Null auftritt Dann ändert auch die Kippschaltung 157 ihren Schaltzustand, so daß an ihrem Q-Ausgang ein negatives Signal auftritt

Wenn am Q-Ausgang der Kippschaltung 157 ein negatives Signal auftritt dann kippt die monostabile Kippschaltung 162 und liefert einen positiven Ausgangsimpuls und die Kippschaltung 163 ändert ihren Schaltzustand, so daß an ihrem Q-Ausgang ebenfalls ein positives Ausgangssignal erscheint Während der Q-Ausgang der Kippschaltung 163 über eine Leitung

165 mit dem Takteingang der Kippschaltung 121 und über eine Leitung 166 mit der monostabilen Kippschaltung 114 verbunden ist wird doch weder die Kippschaltung 121 noch die Kippschaltung 140 durch den am Q-Ausgang der Kippschaltung 163 auftretenden positiv gerichteten Impuls beeinflußt Das heißt, daß am UND-Glied 142 immer noch ausgangsseitig eine logische Null vorhanden ist da auf der Leitung 164 eine logische Null liegt

Wie in F i g. 6 gezeigt ändern die Kippschaltungen 143,144,145 und 147 so lange ihre Schaltzustände, bis das am Q-Ausgang der Kippschaltung 157 liegende Signal, kurz nachdem der vierte Dy-Impuls über die Leitung 81 angekommen ist nach einem negativen Wert geht. Wenn die Kippschaltung 157 ihren Schaltzustand ändert so daß das an ihrem Q-Ausgang liegende Ausgangssignal auf einen negativen Wert geht liefert die monostabile Kippschaltung 162 ein positives Ausgangssignal und die Kippschaltung 163 ändert ihren Schaltzustand, so daß an ihrem Ausgang ein negatives Signal auftritt Das vom Q-Ausgang der Kippschaltung 163 abgegebene negativ gerichtete Signal schaltet die Kippschaltung 121 um und bewirkt, daß die monostabile Kippschaltung 114 auf der Leitung 115 einen negativen Impuls abgibt. Wenn die Kippschaltung 121 ihren Schaltzustand ändert dann geht der Q-Ausgang auf logisch Eins und ihr Q-Ausgang auf logisch Null, jedoch tritt dies erst dann ein, wenn der von der monostabilen Kippschaltung 162 abgegebene positive Impuls beendet ist, so daß das UND-Glied 142 keinen positiven Impuls über die Leitung 85 abgibt.

Das von der monostabilen Kippschaltung 114 kommende negativ gerichtete Signal liegt am NAND-Glied 108, so daß deren Ausgangssignal von einer logischen Null auf eine logische Eins übergeht, da auf der Leitung 115 nunmehr eine logische Null liegt. Da das von der monostabilen Kippschaltung 114 an die Leitung 115 abgegebene Ausgangssignal einen negativen Wert angenommen hat, bevor am Ausgang des NAND-Gliedes 108 ein positiver Ausgangsimpuls auftritt, liegt an der Eingangsleitung 120 des UND-Gliedes 119 zunächst eine logische Null, bevor vom NAND-Glied 108 über die Leitung 118 am Eingang des UND-Gliedes 119 eine

ίο

logische Eins ankommt Das auf der vom UND-Glied 119 kommenden Leitung 60 liegende Ausgangssignal bleibt so lange auf logisch Null, bis die monostabile Kippschaltung 114 auf der Leitung 115 einen negativen Impuls erzeugt

Durch den Obergang des vom NAND-Glied 108 gelieferten Ausgangssignal von logisch Null auf logisch Eins geht das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 106 von logisch Eins auf logisch Null, da an seinen beiden Eingängen nunmehr eine logische Eins liegt Die vom NAND-Glied 106 ausgangsseitig abgegebene logische Null wird über die Leitung 109 an das UND-Glied 110 übertragen, so daß auf der Ausgangsleitung 112 eine logische Null auftritt wodurch das der Aufrüstung des Strahls dienende Signal auf null geht und damit den Strahl 11 dunkeltastet

Kurz nachdem auf der Ausgangsleitung 112 des UND-Gliedes 110 eine logische Null aufgeu-eten ist hört der von der monostabilen Kippschaltung 114 abgegebene negative Impuls auf. Die an dem UND-Glied 119 liegenden Eingangssignale sind nunmehr beide auf logisch Eins, so daß auf der Leitung 60 eine logische Eins auftritt so daß nunmehr der Umlenkimpuls erscheint und den Strahl 11 in die Position zurückführt in der er auf der Auffangplatte auf triff t

Wie aus Fi g. 6 zu sehen, fällt die Start-Stopp-Verriegelungsschaltung 108' ab, sobald das vom NAND-Glied 106 kommende Ausgangssignal seinen Zustand ändert Das heißt aber, daß die Verriegelungsschaltung 108' zur gleichen Zeit abschaltet wie das der Auftastung des Strahls dienende Signal abfällt

Beim nächsten C-Zyklus wird die monostabile Kippschaltung 104 erneut in der gleichen Weise gekippt und liefert zunächst eine logische Null auf die Leitung 60 und dann eine logische Eins auf die Leitung 1IZ Da der ^-Ausgang der Kippschaltung 101 nunmehr auf logisch Null liegt, kann keines der UND-Glieder 123 bis 128 während dieses C-Zyklus betätigt werden. Daher werden die Af-Korrekturschaltung und die K-Korrekumschaltung 55 während dieses C-Zyklus nicht betätigt. Statt dessen wird nur das UND-Glied 142 entsperrt so daß Gesamtstrahlstromstärketaktimpulse auf der Leitung 85 erzeugt werden.

Das UND-Glied 142 kann nur dann entsperrt werden, wenn von der monostabilen Kippschaltung 162 ein positiver Impuls abgegeben wird und wenn über die Leitung 164 ein positiver Impuls ankommt Der über Leitung 164 ankommende positive Impuls bleibt für den gesamten Korrekturzyklus der Gesamts'rahlstromstärke positiv.

Der von der monostabilen Kippschaltung 162 kommende positive Impuls tritt nur dann auf, wenn das am Q-Ausgang der Kippschaltung 157 liegende Ausgangssignal auf logisch Null geht. Wie in Fig.6 gezeigt, treten auf der Leitung 85 während jedes Gesamtstrahlstromstärke-Korrekturzyklus zwei Gesamtstrahlstromstärke-Taktimpulseauf.

Kurz bevor der C-Zyklus für die Korrektur der Gesamtstrahlstromstärke beendet ist, ist der Rest der Arbeitsweise der gleiche wie bei dem Korrekturzyklus für die symmetrische Stromdichteverteilung, in dem die Kippschaltung 121 ihren Schaltzustand dann ändert, wenn am Q-Ausgang der Kippschaltung 163 ein negatives Signal auftritt. Dies ist außerdem der Fall, wenn die monostabile Kippschaltung 114 ihren negativ gerichteten Impuls abgibt. Am <?-Ausgang der Kippschaltung 121 liegt nunmehr eine logische Eins und an ihrem Q-Ausgang eine logische Null, so daß während

des nächsten G-Zyklus eine Korrektur der symmetrischen Stromdichte, srttüung stattfindet. Die Kippschaltung 121 ändert ihren Schaltzustand so lange nicht, bis der von der monostabilen Kippschaltung 162 gelieferte positive Impuls auftritt, so daß das UND-Glied 142 den zweiten positiven Impuls an die Leitung 85 abgeben kann.

Im Betrieb ist der Strahl 11 zunächst von der Hauptblende 20 in der Platte 21 nach der Meßblende 40 abgelenkt Ist der Strahl 11 innerhalb der Meßblende 40 abgelenkt, dann werden die der Dunkeltastung dienenden Platten abgeschaltet, so daß damit der Strahl 11 aufgetastet wird. Anschließend werden vom NAND-Glied 136 die Taktimpulse an die Leitung 141 abgegeben, so daß die verschiedenen logischen Signale in ihrer gewünschten zeitlichen gegenseitigen Abhängigkeit erzeugt werden können.

Während des Korrekturzyklus für die symmetrische Stromdichteverteilung werden vier Korrektursignale an die X-Spule SQ und vier Korrektursignale an die V-Spule 57 abgegeben. Diese Korrektursignale werden miteinander abwechselnd angelegt

Während des Korrekturzyklus für die Gesamtstrahlstromstärke kann es zwei Korrekturen für die Heizstromversorgung 94 geben. Wenn natürlich das vom Operationsverstärker 45 gelieferte Ausgangssigna] zwischen dem oberen und unteren Schwellwertsignal der Vergleichsstufe 88 liegt wird kein Signal an die Heizstromversorgung 94 abgegeben. Das heißt die Heizstromversorgung 94 könnte während jedes C-Zy klus null, eins oder zwei Korrekturagnaje von der Korrekturschaltung 48 für die Gesamtstrahlstromstärke aufnehmen, in dem die Gesamtstrahlstromstärke des Strahls 11 festgestellt wird.

Wenn die Schaltung zum ersten Mal eingeschaltet wird, müssen an den Q-Ausgängen der Kippschaltungen 143,144 und 145 an deren Q-Ausgängen eine logische NuU und an deren Q-Ausgängen eine logische Eins liegen.

in Dementsprechend ist die vom NAND-Glied 108 kommende Ausgangsleitung 116 auch über eine Leitung 167 mit dem Rückstelleingang R der Kippschaltungen 143,144 und 145 verbunden. Damit wird aber durch die negativ gerichtete Flanke des vom NAND-Glied 108 abgegebenen Ausgangssignals ein Rückstellsignal geliefert Dieses tritt auf, sobald der C-Zyklus beginnt jedoch bevor das UND-Glied 110 ein zum Auftasten des Strahls bestimmtes Signal abgegeben hat Um einen Vergleich mit allen anderen Impulsen zu

jo ermöglichen, treten die in Fig.6 gezeigten Gesamtstrahlstromstärketaktimpulse dann auf, wenn am Q-Ausgang der Kippschaltung 121 eine logische Null liegt Wie bereits erläutert treten diese Taktimpulse tatsächlich aber dann auf, wenn am Q-Ausgang der

Kippschaltung 121 eine logische Eins vorhanden ist

In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wurde ein Strahl mit quadratischem Querschnitt benutzt Es läßt sich auch jeder andere Strahlquerschnitt benutzen. Es ist lediglich dabei erforderlich, daß man die Größe des

μ Strahlstromes des Strahls 11 feststellen kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch: auch nicht symmetrisch sein.

   Ist aber der Strahl nicht richtig ausgerichtet, dann

   Anordnung zum Konstanthalten der Gesamt- kann der Strom for den Heizfaden der Kathode so weit Strahlstromstärke eines auf eine Auffangplatte erhöht werden, bis die Kathode den maximalen gerichteten, von einem Strahlerzeugungssystem ⁵ Strahlstrom liefert, so daß dann wiederum der gesamte erzeugten und durch Ablenksysteme ablenkbaren Strahlstrom sich in dem gewünschten Bereich befindet Ladungsträgerstrahls bei gleichzeitiger Aufrechter- Würde man so vorgehen, dann würde die Lebensdauer haltung einer symmetrischen Stromdichteverteilung der Kathode wesentlich verringert werden, des Ladungsträgerstrahls, dadurch gekenn- Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zeichnet, daß der Ladungsträgerstrahl (11) io besteht also darin, eine Anordnung der eingangs periodisch nach einer seitlich von einer Hauptblende genannten Art zu schaffen, bei welcher eine gewünschte (20) in einer diese tragenden Platte (21) angeordne- Gesamtstromstrahlstärke des Ladungsträgerstrahls auften Meßblende (40) mit einer hinter der Meßblende rechterhalten und die Stromdichteverteilung gleichzeiangeordneten und von dieser isolierten Meßelektro- tig optimal symmetrisch gemacht werden kann, de (41) ablenkbar ist, derart, daß die Stromstärke des 'S Dies wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichan der Meßelektrode ableitbaren Stromes bei nenden Teil des Patentanspruchs genannten Merkmale gegebener Strahlstromstärke ein Maß für die erreicht

   Symmetrie der Stromdichteverteilung in dem Strahl Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin,

   liefert, daß eine mit den Spulen (56, 57) eines daß man eine optimale Gesamtstrahlstromstärke des magnetischen Ablenksystems (19) verbundene Kor- » Ladungsträgerstrahles erzielen kann, nachdem man rekturschaltuBg (53,55) vorgesehen ist, durch die die zunächst eine optimale symmetrische Stromdichtever-Symmetrie der Stromdichteverteilung in dem teilung des Strahls erzielt hat und umgekehrt Ein Ladungsträgerstrahl in Abhängigkeit von der weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß Stromstärke des von der Meßelektrode abgenom- man einen Strahl mit einem genau bestimmten menen Stromes korrigierbar ist, daß eine ebenfalls 25 Gesamtstrahlstrom und einer symmetrischen Stromvervon dem an der Meßelektrode (41) abgenommenen teilung in dem Strahl aufrechterhalten kann. Strom steuerbare Regelschaltung (48,88, 86,87, 92, Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dar Erfindung

   93) vorgesehen ist, durch die die Gesamtstrahlstrom- wird nunmehr in Verbindung mit der Zeichnung näher stärke des Ladungsträgerstrahls über Vergleich mit beschrieben. In der Zeichnung zeigt einem Sollwert durch Veränderung des Heizstromes 30 Fig. 1 schematisch eine Anordnung zur genauen der Kathode des Strahlerzeugungssystems (10) auf Steuerung und Überwachung eines Ladungsträgerdiesen Sollwert einregelbar ist, und daß die Strahls,

   Korrekturschaltung für Jie Ko:/ektur der Symme- Fig.2 schematisch ein Blockschaltbild für die

   trie der Stromdichteverteilung und die Regelschal- Steuerung der symmetrischen Stromdichteverteilung tung für die Gesamtstrahlstroms ärke miteinander 35 und der Gesamtstrahlstromstärke des Strahls in Fig. 1, abwechselnd betätigbar sind. F i g. 3 schematisch ein Blockschaltbild der X-Korrek-

   turschaltung in F i g. 2,

   Fig.4 schematisch ein Blockschaltbild der Regelschaltung für die Gesamtstrahlstronistärke in F i g. 2, 40 F i g. 5 schematisch ein Blockschaltbild der logischen

   Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Schaltkreise für die Taktgabe und Steuerung der in Oberbegriff des Patentanspruchs. F i g. 2 dargestellten Schaltung, und

   In der DE-OG 20 56 620 sind Verfahren und Fig.6 Impulsdiagramme zur Erläuterung der Ar-

   Vorrichtungen zum Steuern eines quadratisch geform- beitsweise der in F i g. 2 bis 5 gezeigten Schaltungen, ten Ladungsträgerstrahls beschrieben. Der Strahl wird 45 In F i g. 1 ist ein Elektronenstrahl-Erzeugungssystem dabei über ein Aufzeichnungsfeld zum Aufzeichnen 10 gezeigt, das einen Elektronenstrahl 11 erzeugt Der eines gewünschten Musters auf einem Halbleiterplätt- Elektronenstrahl 11 durchläuft eine öffnung 12 in einer chen oder einer Halbleiterscheibe abgelenkt Platte 14, wodurch der Strahl 11 seine Form erhält. Der

   Will man den Strahl in ganz bestimmte Positionen Strahl 11 hat vorzugsweise quadratischen Querschnitt ablenken, dann muß die Stromdichteverteilung des 50 und eine Abmessung gleich der kleinsten Linienbreite Strahls symmetrisch sein. 1st dies nicht der Fall, dann des herzustellenden Musters.

   läßt sich mit dem StrahMas gewünschte Muster nicht Der Strahl 11 läuft zwischen einem Paar der

   erzeugen. Dunkelsteuerung dienenden Platten 15 hindurch, die

   Um sicherzustellen, daß der Strahl eine symmetrische bestimmen, ob der Strahl an das zu bearbeitende Stromdichte besitzt, ist es außerdem erforderlich, daß 55 Material angelegt oder ausgetastet werden soll. Die der die Gesamtstrahlstromstärke des Strahls auf einem im Dunkelsteuerung dienenden Platten 15 werden durch wesentlichen konstanten Wert gehalten wird, so daß der Schaltungen in einer Analogstufe 17 gesteuert, an der gewünschte Gesamtstrahlstrom eingehalten wird. Da eine Spaltensteuerung 16 angeschlossen ist Die die Gesamtstrahlstromstä^e von der Kathodentempe- Analogstufe 17 wird durch eine Digitalsteuerung 18 ratur und der Kathodenemission abhängt und, eine 60 gesteuert. Die Digitalsteuerung 18 ist mit einer geringe Temperaturänderung des die Kathode aufhel· Datenverarbeitungsanlage 19, vorzugsweise einem zenden Heizfadens eine beträchtliche Änderung in der System aus der Serie IBM 370, verbunden. Stromdichte des Strahls zur Folge haben kann, muß also Nach Durchlaufen der der Dunkelsteuerung dienendie Gesamtstrahlstromstärke des Strahls notwendiger- den Platten 15 durchläuft der Strahl 11 ein Homogeniweise korrigiert werden, wenn die Stromdichtevertei- 65 sierjoch 19'. Das Homogenisierjoch 19 wird durch die in lung des Strahls symmetrisch gemacht werden soll. der Spaltensteuerung 16 untergebrachten Schaltkreise Wenn der Strahl nicht den gewünschten Gesamtstrahl- gesteuert, strom aufweist, dann kann seine Stromdichteverteilung Der Strahl tritt dann durch eine kreisförmige