DE2927413C2

DE2927413C2 - Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2927413C2
Application number: DE2927413A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Kodaira Tokio/Tokyo Hidai; Nobuo Yokohama Okuda
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-07-07
Filing date: 1979-07-06
Publication date: 1985-06-05
Also published as: DE2927413A1; US4280186A

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Vorrichtung dient zur Herstellung von Photomasken eines gewünschten Musters oder Schemas für großintegrierte Schaltkreise oder zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen durch unmittelbare Bearbeitung von Halbleiter-Plättchen mit dem Elektronenstrahl, um dabei ein bestimmtes Muster in die Plättchenoberfläche einzustechen.

Aus der DE-OS 28 47 369 ist eine Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Bei dieser Belichtungsvorrichtung ist ein als zweiter Speicher dienender Zeilenprozessor aus einem inneren Α-Puffer und einem inneren B-Puffer aufgebaut, was eine Abtastung einer Zeile in Hin- und Rücklauf ermöglicht. Mit dieser Belichtungsvorrichtung werden große Datenfolgegeschwindigkeiten und eine besonders wirksame Belichtung bei der Herstellung integrierter Schaltkreise erreicht. In dem zweiten Speicher werden jedoch nur die Daten eines Musters gespeichert, so daß die Daten eines anderen Musters erst nach der Verarbeitung des einen Musters in den Speicher eingelesen werden können.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung der eingangs genannten Art. die unterschiedliche Grundmuster mit hoher Geschwindigkeit aufzuzeichnen vermag.

Diese Aufgabe wird bei einer Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnenden Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der "rfindungsgemäßen Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtuiig.

Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen jeweils eines Grundmusters.

Fig.4 ein Blockschaltbild eines Hauptteils der Elektronenstrdhl-BelichiunHSvorrichtungnach Fig. 1,

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F i g. 5 ein Blockschaltbild einer bei dem Haupttei! der Elekironenstrahl-Belichtungsvorrichtung nach F i g. 4 vorgesehenen Vorverarbeitungseinheit,

F i g. 6 und 7 Darstellungen von Grundmusterdaten,

Fig.8 ein Blockschaltbild einer Funktionsgeneratoreinheit für die Vorrichtung nach F i g. 4,

Fig.9 eine Darstellung der Beziehung zwischen 16-Bit-Musterdaten bzw. Punktmusterdaten und 4-Bit-Daten, die eine X-Achsenposition angeben,

Fig. 10 ein Blockschaltbild zur Darstellung der Verbindung zwischen einem Speicher und einer Schreibsteuerschaltung zur Verwendung bei der Vorrichtung nach F i g. 4,

F i g. 11 einen Ablaufplan zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Schreibsteuerschaltung nach F i g. 10,

Fig. 12 eine Darstellung der Adressenpositionen jedes bei der Vorrichtung nach F i g. 4 verwendeten Spei chers,

Fig. 13 eine graphische Darstellung von Bitmusterdaten, die bei der Verarbeitung eines trapezförmigen Grundmusters im Speicher nach Fig. 12 gespeichert 'werden,

Fig. 14 eine graphische Darstellung eines Rechteckmusters, das mittels einer Vorrichtung gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung verarbeitet werden kann, und

Fig. 15 ein Blockschaltbild einer Funktionsgeneratoreinheit zur Verarbeitung des Rechteckmusters nach Fig. 14.

Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach F i g. 1 weist einen Elektronenstrahlgenerator 102 auf, der durch eine Abtastvorrichtung 104 angesteuert wird, um einen Elektronenstrahl zur Abtastung eines auf einem Tisch 108 liegenden Werkstücks 106 in waagerechter bzw. λ'-Achsen-Richtung zu erzeugen. Die aus einem Randomspeicher (RAM) 110 durch eine Datenverarbeitungseinheit (CPU) 112 ausgelesenen Musterparameter werden über einen direkten Speicherzugriff 114 zu einem Punktmusterdatengenerator 115 übertragen. Die aus dem Randomspeicher 110 ausgelesenen Musterparameter werden zur Bestimmung des Umrisses eines aufzuzeichnenden Musters benutzt. Der Datengenerator 115 wandelt die Musterparameter in Punktmusterdaten um, die über einen Speicher 116 der Reihe nach dem Elektronenstrahlgenerator 102 zugeführt werden. Mittels dieser Daten wird die Fläche des zu zeichnenden Musters bestimmt. Die Verschiebung des Tisches 108 in lotrechter bzw. Y-Achsen-Richtung erfolgt durch einen Antrieb 118, der auf einen Taktimpuls von einem Taktimpulsgenerator 120 anspricht. Die Abtastvorrichtung !04 spricht zur Ansteuerung des Elektronenstrahlgenerators 102 ebenfalls auf den Taktimpuls an. Sooft der Elektronenstrahlgenerator 102 einen Elektronenstrahl erzeugt, der den Punktmusterdaten entspricht, die durch die Musterparameter für eine in X-Richtung verlaufende Linie bestimmt wurden, bewegt der Antrieb 118 den Tisch 108 um einen Linienabstand in lotrechter oder Y-Richtung. Auf diese Weise wird eine Rasterabtastung durchgeführt, um auf dem Werkstück 106 ein gewünschtes Muster aufzuzeichnen. Der vom Elektronenstrahlgenerator 102 abzutastende Flächenbereich des Werkstücks 106 ist begrenzt im allgemeinen wird ein auf einem Werkstück aufzuzeichnendes Muster in mehrere Musterflächeneinheiten unterteilt, die in einer Matrixanordnung vorliegen. Die X- und Y-Achsen-Seiten jeder Musterflächeneinheit sind beispielsweise jeweils 512 Bits lang. In diesem Fall kann die Musterflächeneinheit einer Speicherfläche mit einer Speicherkapazität von elwa 256 Kilobits ( = 512x512) entsprechen.

Ein auf einer Musterflächeneinheil aufgezeichnetes mehreckiges Muster wird in mehrere Grundmuster unterteilt, die jeweils eine odc· mehrere parallel zur X-Achse verlaufende Seiten besitzen, beispielsweise in Dreiecke, Quadrate, Rechtecke, Parallelogramme und Trapezoide. Beispielsweise wird ein schräges Rechteckmusier gemäß F i g. 2 durch zwei parallel zur X-Achse verlaufende Linien in zwei dreieckige Grundmuster und ein parallelogrammförmiges Grundmuster unterteilt. Ein Trapezoid ist ein zweckmäßiges Grundmuster, weil die dieses bildenden Musterparameter auch zur Bestimmung verschiedener anderer Grundmuster benutzt werden können. Wenn z. B. gemäß F i g. 3 nur eine der Ecken des Trapezoids ais Koordinate Fi (PX 1, PY) vorgegeben ist. kann das Trapezoid durch vier Muslerparameter dargestellt werden, nämlich Grundlinienlänge //Z., Höhe AH, Abstand ΔΧ 1 zwischen dem einen Ende P1 der Grundlinie und dem einen Ende der Oberseitenlinie sowie Abstand AX 2 zwischen dem anderen Ende P 2 (PX 2, PY) der Grundlinie und dem anderen Ende der Oberseitenlinie. Unter Benutzung dieser Musterparameter können auch andere Grundmuster als ein Trapezoid festgelegt werden. Beispielsweise ergibt sich ein Dreieck, wenn

AXX

während sich bei

= AL.

60 AX 1 = AX 2 = 0 und AL = AH

ein Quadrat ergibt. Wenn jeder Musterparameter beispielsweise durch 12 Bits eines 16-Bit-Wortes dargestellt wird, wird ein trapezförmiges Grundmuster durch sechs Worte für PXl, PY. PX 2, AH, AXX bzw. AX 2 gebildet, und ein quadratisches Grundmuster wird durch drei Worte für PX 1, PKbzw. PX 2 gebildet

Wenn ein gewünschtes Muster auf der Musterfläche eines LSI-Plättchens bzw. einer Photomaske aufgezeichnet wird, indem das Plättchen bzw. die Photomaske mit einem Elektronenstrahl bearbeitet wird, enthält jede Musterflächeneinheit des Musterbereiches üblicherweise 200—300 Grundmuster. Dies bedeutet, daß die Zahl der zur Bildung von 200-300 Grundmustern in jeder Musterflächeneinheit erforderlichen Musterdalen etwa ein Zehntel der Zahl der Punktmusterdaten beträgt, die für die Wiedergabe von 200-300 Grundmustern nötig sind. Der Randomspeicher 110 speichert die einzelnen Musterdaten für jede Musterflächeneinheit

Gemäß Fi g. 4 enthält der Hunktmusterdatengenerator 115 einen Speicher 115-1, eine Vorverarbeitungseinheit (PP¹J) 115-2, eine Funktionsgeneratoreinheit 115-3, eine Schreibsteuereinheit 115-4 und eine Lesesteuereinheit 115-5, die sämtlich durch ein von der Datenverarbeitungseinheit (CPU) 112 über eine Kopplungsschaltung 113 geliefertes Steuersignal gesteuert werden. Gemäß Fig.4 enthält der Pufferkreis 116 weiterhin drei Speicherll6-1 bis 116-3mit jeweils einer Speicherkapazität von 512 χ 512 Bits.

Zur Aufzeichnung eines gewünschten Musters auf dem Musterbereich des Werkstücks 106 liefert die Datenverarbeitungseinheit 112 über die Kopplungsschaltung 113 ein Einschreibsignal zum Speicher 115-1, so daß letzterer in den Einschreibzustand versetzt wird. Gleichzeitig liest die Datenverarbeitungseinheit 112 aus dem Randomspeicher 110 die Musterdaten aus, welche

die Musterparameter PX1, PY, AX1, AX2, JL und JH enthalten und welche die in der ersten Musterflächeneinheit enthaltenen Grundmuster darstellen. Diese Musterdaten werden über den direkten Speicherzugriff (DMA) 114 zum Speicher 115-1 übertragen. Letzterer speichert also die Musterdaten, die zur Darstellung des Umrisses jedes Grundmusters in der ersten Musterflächeneinheit benutzt werden. Sodann liefert die Vorverarbeitungseinheit 115-2 auf ein Steuersignal von der Datenverarbeitungseinheit 112 hin ein Adressensignal zum Speicher 115-1. Bei Eingang des Adressensignals beginnt der Speicher 115-1 sequentiell die Musterparameter des ersten Grundmusters in der ersten Musterflächeneinheit zu liefern und sie auf noch näher zu beschreibende Weise zu verarbeiten, urn Parameter PX 1, PX 2, PY, AXl AX 2 und AHzu erzeugen.

In Abhängigkeit vom Steuersignal der Vorverarbeitungseinheit 115-2 nimmt die Funktionsgeneratoreinheit 115-3 die für die Festlegung des Umrisses des Grundmusters erforderlichen Parameterdaten von der Vorverarbeitungseinheit 115-2 ab, um diese Parameterdaten auf noch näher zu beschreibende Weise zu verarbeiten und Bitmusterdaten zu erzeugen, welche den Bereich bzw. die Fläche darstellen, der bzw. die von den Seiten des durch diese abgenommenen Parameterdaten dargestellten Grundmusters bestimmt wird.

Auf ein Steuersignal von der Funktionsgeneratoreinheit 115-3 hin bezeichnet die Schreibsteuereinheit 115-4 die Adresse eines der Speicherabschnitte 116-1 bis 116-3, um sodann in dem bezeichneten Speicher die Punktmusterdaten entsprechend den von der Funktionsgeneratoreinheit 115-3 gelieferten Bitmusterdaten einzuschreiben. Wenn alle Punktmusterdaten entsprechend dem in der ersten Musterflächeneinheit aufzuzeichnenden Grundmuster in den bezeichneten Speieher eingeschrieben worden sind, beginnt die Vorverarbeitungseinheit (PPU) 115-2 aus dem Speicher 115-1 die Musterdaten auszulesen, weiche die Grundmuster darstellen, die auf der zweiten Musterflächeneinheit des Werkstücks 106 aufgezeichnet werden sollen. Gleichzeitig beginnt die Lesesteuereinheit 115-5 auf ein Steuersignal von der Datenverarbeitungseinheit 112 hin die Punktmusterdaten aus dem bezeichneten Speicher auszulesen und diese Daten zum Elektronenstrahlgenerator 102 zu liefern. Letzterer erzeugt daraufhin einen Elektronenstrahl, dessen Intensität entsprechend den Punktmusterdaten moduliert wird, welche die auf der ersten Musterflächeneinheit aufzuzeichnenden Grundmuster darstellen. Sodann tastet der Elektronenstrahl das Werkstück 106 (Fig. 1) ab, um auf ihm das gewünschte Muster aufzuzeichnen.

Die Vorverarbeitungseinheit 115-2 besitzt den in F i g. 5 dargestellten Aufbau. Sie umfaßt eine Steuereinheit 200 zur Lieferung verschiedener Steuersignale in Abhängigkeit von einem Steuersignal von der Daten-Verarbeitungseinheit 102, eine Adressenbezeichnerschaltung 202 zur Lieferung eines Adressensignals zum Speicher 115-1 in Abhängigkeit von einem Adressensteuersignal von der Steuereinheit 200, ein Register 204 zur Aufnahme der 12 niedrigsten Bits eines aus dem Speicher 115-1 ausgelesenen 16-Bit-Wortes, welches einen Musterparameter darstellt, ein Register 206 zur Abnahme der restlichen 4 Bits des 16-Bit-Wortes, die eine Befehlsdateneinheit darstellen, und eine logische Recheneinheit (ALU) 208. welche die Ausgangsdaten vom b5 Register 204 an ihrem ersten Eingang abnimmt. Die 12-Bil-Ausgangsdaten der logischen Recheneinheit 208 werden Registerdateien 210 und 212. der Adressenbezeichnerschaltung 202 sowie Registern 214 bis 219 zugeliefert. Die Ausgangsdaten der Registerdatei 210 bzw. 212 werden dem zweiten Eingang bzw. dem ersten Eingang der logischen Recheneinheit 208 eingegeben. An den zweiten Eingang der Recheneinheit 208 ist die Ausgangsklemme eines UND-Gliedes 222 angeschlossen, das durch ein Sprungsteuersignal von der Steuereinheit 200 zur Lieferung der in der Adressenbezeichnerschaltung 202 gespeicherten Daten aktiviert wird.

Auf ein von der Datenverarbeiiungseinneit iO2 geliefertes Steuersignal hin liefert die Steuereinheit 200 ein Adressensteuersignal. Bei Erhalt des Adressensteuersignals von der Steuereinheit 200 bezeichnet die Adressenbezeichnerschaltung 202 die erste Adressenposition des Speichers 115-1. so daß dieser ein erstes I6-Bit-Wort liefert, das eine Befehlsdateneinheit sowie die .Y-Achsen-Bezugskoordinaten-Daten PX 1 enthält. Die 4 oberen Bits dieses 16-Bit-Wortes bilden die Befehlsdateneinheit, das 5. Bit gibt das Vorzeichen der Koordinatengröße an, 6. bis 14. Bit stellen den ganzzahligen Teil der Koordinatengröße dar und die beiden letzten Bits bilden einen Bruchteil der Koordinatengröße. Die 4 oberen Bits des Wortes, d. h. die Befehlsdateneinheit, werden zum Register 206 und sodann zur Steuereinheit 200 übertragen. Entsprechend den Befehlsdaten vom Register 206 bestimmt die Steuereinheit 200 eine Betriebsart zur Verarbeitung der vom Speicher 115-1 gelieferten Parameterdaten. Wenn die Befehlsdateneinheit z. B. eine absolute Ortsdateneinheit (LOCA) gemäß F i g. 6 und 7 ist, die zur Bestimmung der Referenzkoordinate benutzt wird, liefert die Steuereinheit 200 ein Operationsbefehlssignal zur logischen Recheneinheit 208 sowie ein Aktiviersignal zur Registerdatei 210 und zum Register 214, so daß die 12-Bit-Daten vom Register 204 oder die A'-Achsen-Bezugskoordinatendaten PXi über die Recheneinheit 208 in der Registerdatei 210 und im Register 214 gespeichert werden.

Nach der Lieferung eines Aktivier- bzw. Freigabesignals zu den Registern 204 und 206 liefert die Steuereinheit 200 ein Adressensteuersignal zur Adressenbezeichnerschaltung 202. Auf dieses Adressensteuersignal hin bezeichnet die Schaltung 202 die zweite Adressenposition des Speichers 115-1, der daraufhin ein 16-Bit-Wort liefert, das die Y-Achsen-Bezugskoordinatendaten PY enthält. Die 12 Bits des die Daten PY darstellenden zweiten Wortes werden im Register 204 gespeichert. Die Ausgangsdaten des Registers 204. welche die Daten PYdarstellen, werden zur logischen Recheneinheit 208 übertragen. Danach überträgt die Steuereinheit 200 ein Operationsbefehlssignal zur logischen Recheneinheit 208 sowie ein Freigabciignal /urii Rcgibier 215 und zur Registerdatei 210, so daß die Daten PY über die Recheneinheit 208 in das Register 215 und in die Registerdatei 210 eingeschrieben werden.

Nach der Lieferung des Freigabesignals zum Register 204 schickt die Steuereinheit 200 ein Adressensteuersignal zur Adressenbezeichnerschaltung 202. Letztere bezeichnet in Abhängigkeit von diesem Adressensteuersignal die dritte Adressenposition des Speichers 115-1, der daraufhin ein drittes 16-Bit-Wort liefert, welches die Befehlsdaten und den Musterparameter AL enthält. Die ersten 4 Bits des dritten Wortes, welche die Befehlsdaten darstellen, werden im Register 206 gespeichert. Die Ausgangsdaten des Registers 206, d. h. Befehlsdaten, werden zur Steuereinheit 200 geliefert. Entsprechend den Befehlsdaten vom Register 206 bestimmt die Steuereinheit 200 eine Betriebsart zur Verarbeitung der aus dem Speicher 115-1 ausgelesenen Musterdaten.

Wenn die Befehlsdaten beispielsweise eine Dateneinheit TRPZ sind, welche gemäß F i g. 6 ein trapezförmiges Grundmuster darstellt, werden die Parameter AL, AH, AX1 und AX 2 benötigt. Wenn die Befehlsdaten eine Dateneinheit SQAR sind, die gemäß F i g. 7 ein quadratisches Grundmuster darstellt, wird nur der Parameter AL benötigt. Wenn die Befehlsdaten ein dreieckiges Grundmuster darstellen, ist ein* Satz von Parametern AL, AH und AX 1 erforderlich. Stellen diese Daten ein rechteckiges Grundmuster dar, so wird ein Parametersatz A L und AH benötigt.

Es sei angenommen, daß die im Register 206 gespeicherte Dateneinheit die Dateneinheit TRPZ ist. die für ein trapezförmiges Grundmuster steht. In diesem Fall liefert die Steuereinheit 200, welche die Befehlsdateneinheii TRPZ vom Register 206 empfangen hat, ein Operationsbefehlssignal zur logischen Recheneinheit 208 und gleichzeitig ein Freigabesignal zur Registerdatei 210 und zum Register 216. Die logische Recheneinheit 208 addiert den Grundlinienlängen-Parameter AL aus dem Register 204 zu den X-Achsen-Bezugskoordinatendaten PX1 aus der Registerdatei 210, um dabei eine X-Achsen-Koordinatendateneinheit PX 2 (-PXi+ AL)zu liefern. Diese Dateneinheit rX2 wird in das Register 216 und die Registerdatei 210 eingeschrieben.

Nach der Lieferung des Freigabesignals zu den Registern 204 und 206 schickt die Steuereinheit 200 ein Adressensteuersignal zur Adressenbezeichnerschaltung 202. Letztere bezeichnet in Abhängigkeit von diesem Signal die vierte Adressenposition des Speichers 115-1. Ein die Höhenparameter-Dateneinheit AHenthaltendes viertes 16-Bit-Wort wird daraufhin von der vierten Adressenposition des Speichers 115-1 ausgegeben. Diese Dateneinheit AH wird im Speicher 204 gespeichert Das Ausgangssignal des Registers 204, welches die Parameterdateneinheit AH darstellt, wird zur logischen Recheneinheit 208 geschickt. Die Steuereinheit 200 schickt daraufhin ein Operationsbefehlssignal zur logischen Recheneinheit 208 und gleichzeitig ein Freigabesignal zum Register 216 und zur Registerdatei 210, so daß die Parameterdateneinheit AH aus der logischen Recheneinheit 208 ausgelesen und in das Register 217 sowie die Registerdatei 210 eingeschrieben wird.

Nach der Lieferung eines Freigabesignals zum Register 204 schickt die Steuereinheit 200 ein Adressensteuersignal zur Adressenbezeichnerschaltung 202. Letztere bezeichnet in Abhängigkeit von diesem Signal die fünfte Adressenposition des Speichers 115-1. Aus der fünften Adressenposition des Speichers 115-1 wird ein fünftes 16-Bit-Wort abgegeben, welches die Parameterdaten ΔΧ1 enthäit. Diese Daten AX i werden irr. Register 204 gespeichert. Die entsprechenden Ausgangsdaten des Registers 204 werden zur logischen Recheneinheit 208 übertragen. Danach Hefen die Steuereinheit 200 ein Operationsbefehlssignal zur Recheneinheit 208 und ein Freigabesignal zum Register 218 sowie zur Registerdatei 210. so daß die Parameterdaten AX1 über die logische Recheneinheit 208 in das Register 218 und in die Registerdatei 210 eingeschrieben werden.

Nach der Lieferung eines Freigabesignals zum Register 204 erzeugt die Steuereinheit 200 ein Adressensteuersignal, auf welches hin die Adressenbezeichnerschaltung 202 die sechste Adressenposition des Speichers 115-1 bezeichnet. Sodann wird ein dem Parameter AX 2 enthaltendes sechstes 16-Bit-Wort aus der sechsten Adressenposition des Speichers 115-1 ausgegeben. Die aus 12 Bits gebildeten Parameterdaten AX 2 werden im Register 204 gespeichert. Die für die Parameterdaten AX 2 stehenden Ausgangsdaten des Registers 204 werden zur logischen Recheneinheit 208 geliefert. Sodann schickt die Steuereinheit 200 ein Operationsbefehlssignal zur Recheneinheit 208 sowie ein Freigabesignal zum Register 219 und zur Registerdatei 210, wodurch die Parameterdaien JX 2 über die Recheneinheit 208 in das Register 219 und die Registerdatei 210 eingeschrieben werden.

Wenn die zusammen mit den Parameierdaten Jl. gelieferten Befehlsdatcn eine Befchlsdaicneinheil SQAR für ein quadratisches Grundmustcr (Fig.7) darstellen, schickt die Steuereinheit 200 ein Freigabesigtial /ur Re gisterdatei 210 sowie /um Register 216 und ein Operationsbefehlssignal zur logischen Recheneinheit 208. wenn die Parameterdaten .il. im Register 204 gespeichert sind. Die Recheneinheit 208 gibt daher A'■ Achsen-Koordinatendaten PX 2 (= PX 1 + JL) ab. die im Register 216 und in der Registerdatei 210 gespeichert werden. Hierauf liefert die Steuereinheit 200 ein Operationsbefehlssignal zur logischen Recheneinheit 208 und ein Freigabesignal zum Register 217 sowie zur Registerdatei 210, wodurch die Parameterdaten AL vom Register 204 über die Recheneinheit 208 zum Register 217 und zur Registerdatei 210 überzügen werden. Danach schickt die Steuereinheit ein Sperrsignal zum Reg'V^r 204 und ein Freigabesignal zur Registerdatei 212, wobei eine konstante Dateneinheit, die »0« darstellt und in der Registerdatei 212 gespeichert worden ist, von letzterer über die Recheneinheit 208 ausgegeben wird. Gleichzeitig schickt die Steuereinheit 200 ein Freigabesignal zu den Registern 218 und 219 sowie zur Registerdatei 210. wodurch die konstante Dateneinheit »0« über die logische Recheneinheit 208 zum Register 218 und zur Regi-.. 35 sterdatei 210 als Parameterdateneinheit AX1 sowie zum Register 219 und zur Registerdatei 210 als Parameterdateneinheit AX 2 geliefert wird. Nachdem die verschiedenen Daten auf diese Weise in den Registern 214 bis 219 gespeichert worden sind, schickt die Steuereinheit 200 ein Steuersignal zum Funktionsgenerator 115-3. Wenn die im Register 206 gespeicherten Befehlsdaten einen Sprungbefehl darstellen, schickt die Steuereinheit 200 einen Sprungbefehl zur Steuerklemme der Adressenbezeichnerschaltung 202, zur Steuerklemme des UND-Gliedes 222 und zur Steuerklemme der Recheneinheit 208. Infolgedessen werden die in der von der Schaltung 202 bezeichneten Adressenposit'onen des Speichers 115-1 gespeicherten Adressendaten zu den Adressendaten addiert, die in dem Register 204 gespeichert sind und den Sprung durchführen sollen. Die das Ergebnis dieser Adresse darstellenden Adressendaten werden in die Adressenbezeichnerschaltung 202 eingeschrieben, wobei aufgrund dieser neu eingeschriebenen Adressendaten eine Adressenposition des Speichers 115-1 bezeichnet wird.

Die Funktionsgeneratoreinheit 115-3 besitzt den Aufbau gemäß F i g. 8. Sie umfaßt drei voreinstellbare Zähler 301 bis 303, die an die Register 214,215 bzw. 216 der Vorverarbeitungseinheit 215-2 angeschlossen sind, so-

bo wie drei Register 304 bis 306. die mit den Registern 217, 218 bzw. 219 der Vorverarbeitungseinheit 115-2 verbunden sind. Die Ausgangsklemmen dieser Register 304 bis 306 sind mit Impulsgeneratoren 307 bis 309 verbunden. Der Impulsgenerator 307 erzeugt ein Impulssignal mit einer Frequenz entsprechend dem Inhalt des Registers 304 zur Lieferung zum voreinstallbaren Zähler 302. Der Impulsgenerator 308 erzeugt ein Impulssignal mit einer Frequenz entsprechend dem Inhalt des Registers 305 für

den Zähler 301. Der Impulsgenerator 309 liefert ein Impulssignal mit einer Frequenz entsprechend dem Inhalt des Registers 306 zum voreinstellbaren Zähler 303. Die Äusgangsklemme des Zählers 301 ist mit einem Bitmustergenerator 310 verbunden, dessen Ausgangsklemme an ein UND-Glied 312 angeschlossen ist. Die Ausgangsklemme des Zählers 303 ist mit einem anderen Bitmustergenerator 312 verbunden, dessen Ausgangsklemme ebenfalls mit dem UND-Glied 312 verbunden ist. Die Zähler 301 bis 303, die Register 304 bis 306 sowie die !mpulsgeneratoren 307 bis 309 werden durch eine Steuereinheit 313 angesteuert, die ihrerseits zur Abnahme eines Steuersignals von der Steuereinheit 200 der Vorverarbeitungseinheit 115-2 geschaltet ist.

Bei Eingang eines Steuersignals von der Steuereinheit 200 liefert die Steuereinheit 313 ein Freigabesignal zu den voreinstellbaren Zählern 301 bis 303 sowie den Registern 304 bis 306. Infolgedessen werden die jeweils durch 11 Bits dargestellten Koordinatendaten der Register 214 bis 216 der Vorverarbeitungseinheit 115-2 zu den Registern 304 bis 306 übertragen. Die Impulsgeneratoren 307 bis 309 liefern Impulssignale zu den Zählern 302,301 bzw. 303. Genauer gesagt: der Zähler 302 zählt de.. Inhalt des Registers 304, je nach dem Vorzeichen der Parameterdaten ΔΧ 1, aufwärts oder abwärts mit einer Geschwindigkeit oder Frequenz entsprechend dem Inhalt des Registers 304.

Auf ähnliche Weise zählt der Zähler 301 den Inhalt des Registers 305, je nach dem Vorzeichen der Parameterdaten ΔΧ2, aufwärts oder abwärts mit einer Frequenz entsprechend dem Inhalt des Registers 305, während der voreinstellbare Zähler 303 den Inhalt des Registers 306, je nach dem Vorzeichen der Parameterdaten AH, aufwärts oder abwärts mit einer Frequenz entsprechend dem Inhalt des Registers 306 zählt. Obgleich dies nicht näher veranschaulicht, werden die Zählungsbetriebsarten dieser Zähler 302, 301 und 303 durch die Steuereinheit 313 entsprechend den Inhalten der Register 304,305 bzw. 306 bestimmt.

Die Steuereinheit 313 liest den Inhalt des voreinstellbaren Zählers 302 aus. So oft sie feststellt, daß die letzten beiden Bits des Inhalts des Zählers 302 einer »0« entsprechen oder sich der Elektronenstrahl von der einen Abtastlinie auf die nächste verschiebt, liefert die Steuereinheit 313 ein Stopsignal zu den Impulsgeneratoren 307 und 309. Eine das sechste bis neunte Bit der Zählung des Zählers 301 enthaltende und die linke Endposition eines Grundmusters darstellende Bitdateneinheit wird durch den Bitmustergenerator 310 zur Schreibsteuereinheit 115-4 übertragen. Auf ähnliche Weise wird eine das sechste bis neunte Bit der Zählung des Zählers 303 enthaltende und das rechte Ende des Grundmusters darstellende Bit-Dateneinheit durch den Bitmustergenerator 311 zur Schreibsteuereinheit 115-4 übertragen. Entsprechend den sechsten bis neunten Bits der Zählung des Zählers 301 erzeugt der Generator 310 die 16-Bit-Musterdaten gemäß Fig.9. In Abhängigkeit von den entsprechenden Bits der Zählung des Zählers 303 liefert der Bitmustergencralor 311 die 16-Bit-Musierdaien gemäß Fig.9. Diese Bitmusterdaten werden von ilen Bitinustergencratoren 310 und 311 dem UND-Glied .512 zugeführt. Die Bitmusterdaten von den Generatoren 310 und 311 sowie die Bitmusierdaten vom UND-Glied 312 werden /ur .Scheibsteuereinheit 115-4 überführt. Außerdem wird zur Schrcibsteuereinheit 115-4 eine Wortpositionsdateneinheit übertragen, die aus den ersten fünf Bits der Ausgangsdaten des voreinstellbaren Zählers 301 gebildet ist und die X-Achsen-Position eines Wortes auf einer Elektronenstrahl-Abtastlinie darstellt, während weiterhin eine Wortpositionsdateneinheit, die aus den ersten fünf Bits der Ausgangsdaten des Zählers 303 gebildet ist und die X-Achsen-Position eines Wortes auf der Elektronenstrahl-Abtastlinie darstellt, sowie eine aus den ersten neun Bits der Ausgangsdaten des Zählers 302 gebildete und die V-Achsen-Position der Elektronenstrahl-Abtastlinie darstellende V-Achsen-Koordinatendaten-Einheit

ίο übertragen werden. Zusätzlich wird ein Freigabesignal als Steuersignal von der Steuereinheit 313 zur Schreibsteuereinheit 115-4 geliefert.

Fig. 10 veranschaulicht die Verbindung zwischen dem Speicher 116 und der Schreibsteuereinheit 115-4 (Fig. 4). Die Schreibstcuereinheit 115-4 enthält drei Register 401 bis 403, ein Register 404 zur Erzeugung einer 16-Bit-Dateneinheit mit 16 »!«-Bits sowie zwei voreinstellbare Zähler 405 und 406 zur Aufnahme der Zählungsdaten von den Zählern 301 bzw. 303. Die Register 401, 402 und 403 nehmen die Bitmusterdalen von den Bitmustergeneratoren 310 und 311 sowie vom UND-Glied 312 des Funktionsgenerators 115-3 ab. Die Ausgangsdaten der Register 401 bis 404 werden über UND-Glieder 407 bis 410 und sodann über ein ODER-Glied 411 zum Speicher 116 geliefert. Die Ausgangsdaten des Speichers 116 werden einem Register 412 zugeführt, dessen Ausgangsklemme mit dem ODER-Glied 411 verbunden ist. Die Ausgangsdaten des voreinstellbaren Zählers 405 werden einem Vergleicher oder Komparator 413 zusammen mit den Ausgangsdaten des Registers 406 und außerdem einer Adressenbezeichnerschaltung 414 zusammen mit den Ausgangszählungsdaten des Zählers 302 des Funktionsgenerators 115-3 zugeführt. Die Register 401 bis 403, 406 und 412 sowie der voreinstellbare Zähler 405 und die UND-Glieder 407 bis 410 werden durch eine Steuerschaltung 415 angesteuert.

Bei Eingang eines Steuersignals von der Steuereinheit 313 des Funktionsgenerators 115-3 liefert die Steuerschaltung 415 ein Freigabesignal zu den Registern 401 bis 404 und 406 sowie zum Zähler 405. Infolgedessen werden Bitmusterdaten in den Registern 401, 402 und 403 vom Bitmusterdatengenerator 310, vom UND-Glied 3i2 bzw. vom Bitmusterdatengenerator 311 des Funktionsgenerator* 115-3 gespeichert. Gleichzeitig werden die die /V-Achsen-Position eines Wortes mit einem Bit für einen Punkt auf der linken Seite des Grundmusters darstellenden 5-Bit-Zählungsdaten vom voreinstcllbaren Zähler 3Oi in den Zähler 405 geladen. Weiterhin werden die 5-Bit-Zählungsdaten, welche die X-Achsen-Position eines Wortes mit einem Bit für einen Punkt an der rechten Seite dej Grundmusters darstellen, vom voreinstellbaren Zähler 303 in das Register 406 eingespeichert. Die Ausgangszählungsdaten LA des Zählers 405 werden durch den Vergleicher 413 mit den im Register 406 gespeicherten 5-Bit-Daten RA verglichen.

Dieser Datenvergleich ist im Ablaufplan gemäß F i g. 11 als Prozeß 450 bezeichnet, und er wird durchgeführt, um festzustellen, ob die Daten LA größer sind als die Daten RA oder gleich groß wie diese. Wfinn die

bo Dateneinheit LA kleiner ist a;s die Dateneinheit RA, liefert die Steuereinheit 415 ein Freigabesignal zu dem UND-Glied 407 und zum Register 412 sowie ein Einschreibbefehlssignal /um Speicher 116. Dabei empfängt die Adressenbezeichnerschaltung 414 eine 9-Bit-Daten-

b5 einheit, welche die V-Achsen-Position eines Wortes angibt und die vom voreinstellbaren Zähler 302 des Funktionsgenerators 115-3 geliefert worden ist, sowie eine 5-Bit-Dateneinheit. welche die X-Achsen-Position des

Wortes bezeichnet und die vom Zähler 405 geliefert -worden ist Die Adressenbezeichnerschaltung 414 erzeugt eine 14-Bit-Adressendateneinheit und liefert diese zum Speicher 116. Die Adressendaten bezeichnen eine der Adressenpositionen des Speichers 116. Sodann werden die in der bezeichneten Adressenposition gespeicherten Bitmusterdaten über das ODER-Glied 411 wieder in dieselbe Adresse eingeschrieben, wobei gleichzeitig die im Register 401 gespeicherten Bitmusterdaten über das ODER-Glied 411 in die bezeichnete Adressenposition eingeschrieben werden, wodurch der Prozeß 452 im Ablaufplan gemäß F i g. 11 durchgeführt wird.

Nach Abschluß des Prozesses 452 schickt die Steuerschaltung 415 einen Hochzählimpuls zum voreinstellbaren Zähler 405, so daß dessen Inhalt um einen Zählschritt hochgezählt wird. Diese Operation is; im Ablaufplan nach F i g. 11 als Prozeß 454 bezeichnet. Die Zählungsdaien des Zählers 405 werden mit den im Register 406 gespeicherten Daten verglichen, wodurch der Pro-

signal.

Die vorstehend beschriebene Operation wird wiederholt, um in den Speicher 116 ein Wort für einen Punkt an der linken Seite eines Grundmusters, ein Wort für einen Punkt auf der rechten Seite des Grundmusters sowie alle zwischen diesen Worten liegenden Worte einzuschreiben. Infolgedessen wird im Speicher 116 eine l-'inzellinien-Wort-Dateneinheit gespeichert, welche einen Abschnitt eines Grundmusters darstellt. Wenn dies gcschehen ist, erzeugt die Steuereinheit 313 des Funktionsgenerators 115-3 ein weiteres Steuersignal, in Abhängigkeit von diesem Steuersignal beginnt die Steuerschaltung 415 die verschiedenen, vorher erwähnten Steuersignale zu erzeugen. Durch diese Steuersignale wird in den Speicher 116 eine weitere Einzeilenwort-Dateneinheit eingegeben, welche dem nächsten Abschnitt des Grundmusters entspricht Wenn der Speicher 116 Linienwort-Dateneinheiten speichert, die mehreren Abschnitten entsprechen, deren Zahl dem Para-

zeß 456 durchgeführt wird, in welchem festgestellt wird. 20 meter JHentspricht, ist die Einschreibeoperation in den ob diese Eingangsdaten jeweils einander gleich sind Speicher 116 abgeschlossen.

oder nicht Wenn der Vergleicher 413 feststellt, daß die Gemäß Fig. 12 besitzt jeder Speicherabschnitt 116-1

Zählungsdaten des Zählers 405 größer sind als diejeni- bis 116-3 des Speichers 116 eine Speicherkapazität von gen des Registers 406, liefert die Steuereinheit 415 ein 312x512 Punkten, d.h. 32x512 Worte (1 Wort = 16 Freigabesignal zum UND-Glied 410 und zum Register 25 Bits). Wenn b ispielsweise ein trapezförmiges Grund-412 und sodann ein Einschreibbefehlssignal zum Spei- muster eine erste Musterflächeneinheil eines auf dem

Werkstück 106 anzureißenden Musters (vgl. Fig. 13) einnimmt, werden zunächst die Koordinaten (PX 1, PY). (PX 2, PY). (QX 1, QY) und (QX2, QY) entsprechend den Ecken Pi, P 2, Q1 und Q 2 des Grundmusters abgeleitet. Dabei werden die Adresse eines Wortes W\, das

eher 116. In diesem Fall empfängt die Adressenbezeichnerschaltung 414 dieselben y-Achsen-Positionsdaten und eine X-Achsen-Positionsdateneinheit, welche die X-Achsen-Position eines Wortes darstellt, das dem vorhergehenden Wort in X-Richtung am nächsten liegt. Hierauf wird der Inhalt des Registers 404, der 16 »!«-Bits enthält, durch das UND-Glied 410 und das ODER-Glied 411 in den Speicher 116 eingeschrieben, wodurch der Prozeß 458 durchgeführt wird. Nach Beendigung es·:·. Prozesses 458 schickt die Steuereinheit 415 einen Hochzählimpuls zum voreinstellbaren Zähler 405, so daß dessen Inhalt um einen Zählschritt hochgezähit wird. Dies entspricht der Durchführung des Prozesses 460. Der Inhalt des Zählers 405 wird wiederum mit demjenigen des Registers 406 verglichen. Wenn die Zählungsdaten de:> Zählers 405 weiterhin als kleiner festgestellt werden als diejenigen des Registers 406, werden die Prozesse 45ö und 460 wiederholt, bis der Zählstand des Zählers ein erstes Bit entsprechend P1 enthält, und die Adresse eines Wortes IV 2, das ein zweites Bit entsprechend P 2 enthält, festgestellt. Die Positionen des ersten und des £-■>■■·*■'·?:■ Bits der Worte Wl und W2 werden in die entsprechenden Bitpositionen des Speicherabschnitts 116-1 eingeschrieben, i-odann werden »1«-Bits in alle Bitpositio-.ien zwischen den Bitpositionen eingeschrieben, i.i denen die ersten und zweiten Bits der Worte IVl bzw. IV 2 bezeichnet sind. Hierauf werden die Worte oder Punktmusterdaten auf der nächsten Zeile auf ähnliche Weise verarbeitet. Diese Datenverarbeitung wird wiederholt, bis die Adresse eines Wortes Wi mit einem dritten Bit. welches Q 1 entspricht, und die Adresse ei-

405 dem Inhalt des Registers 406 entspricht oder größer 45 nes Wortes IV 4 mit einem vierten Bit entsprechend Q 2 ist als dieser. Wenn der Vergleicher 413 feststellt, daß festgestellt bzw. ermittelt werden, wobei die Positionen

dieser Bits in den Speicherabschniit 116-1 eingeschrie-

der Zählstand des Zählers 405 dem Inhalt des Registers 406 gleich ist. liefert die Steuereinheit 415 ein Freigabesignal zum UND-Glied 408 sowie zum Register 412 sowie ein Einschreibbefehlssignal zum Speicher 116. wodurch in einem Prozeß 462 die Zählungsdaten des Registers 402 in den Speicher 116 eingeschrieben werden und die Datenverarbeitung beendet wird. Wenn im Prozeß 450 die Zählungsdateneinheit LA ben werden, während die »!«-Bits in alle Speicherpositionen zwischen den Speicherpositionen eingeschrieben werden, in denen drittes und viertes Bit der Worte W3 bzw. IV 4 gespeichert sind. Hierauf ist die Einschreiboperation in den Speidiersbivaniu 116-1 abgeschlossen. Dies bedeutet, daß der Speicherabschnitt 116-1 die »!«-Bits in seine Speicherpositionen speichert, welche

des Zählers 405 als größer oder gleich groß für die 55 dem von den Seit«; des trapezförmigen Grundmusters

Dateneinheit RA im Register 4C6 festgestellt wild, stellt die Steuereinheit 415 auf der Grundlage des Ausgangssignals des Vergleichers 413 im Prozeß 453 fest, ob die Dateneinheit LA der Dateneinheit RA entspricht. Ist dies der FaIi, so liefert die Steuereinheit 415 ein Freigabesignal zum UND-Glied 409 und zum Register 412 und sodann ein Einschreibbefehlssignal zum Speicher 116, wobei die im Register 403 gespeicherten Daten über das UND-Glied 409 und das ODER-Glied 411 in den Speigemäß F i g. 13 unu-.-hiossenen Bereich entsprechen. Die im Speicherabschniu 116-1 gespeicherten »!«-Bits stellen die Musterdaten für die erste Musterflächeneinheit des auf d?m Werkstück 106 aufzuzeichnenden Musters dar.

Sobald diese Musterdaten im Speicherabschnitt 116-1 gespeichert wcrdfn sind, liest die Vorverarbeitungseinheit 115-2 aus dem Spex-her ί 15-1 die Musterdaten aus, welche einer zweiten Musterflächeneinheit entspre

cher 116 eingeschrieben werden (Prozeß 453) und die b5 chen. Diese Musterdaten werden auf dieselbe Weise wie Datenverarbeitung abgeschlossen wird. Wenn sich die -.."her verarbeitet, und die Worte mit 16-Bit-Punktmu-Datencinheitcn LA und RA im Rozcß 453 voneinander
unterscheiden, erzeugt die Steuereinheit 4!5 ein Fehler-

sterdaten entsprechend den Musterdaten werden in den Speicherabschnitt 116-2 eingeschrieben. Zu diesem

Zeitpunkt liefert die Datenverarbeitungseinheit 112 ein Steuersignal zur Lesesteuereinheit 115-5 synchron mit einem Impuls vom Taktimpulsgenertor 120. Bei Eingang des Steuersignals beginnt die Lesesteuereinheit 115-5 sequentiell Adressensignale zum Speicher 116-J zu liefern, wodurch die Punktmusterdaten einzeln aus dem Speicher 116-1 ausgelesen werden. Diese Punktmusterdaten werden dem Elektronenstrahlgenerator 102 zugeführt Sooft dieser ein »1«-Bitsignal erhält, projiziert dieser Generator 102 einen intensiven Elektronenstrahl auf das Werkstück 106. Bei Eingang eines »O«-Bitsignals projiziert er dagegen nur einen schwachen oder gar keinen Elektronenstrahl auf das Werkstück 106. Auf diese Weise wird ein Grundmuster in der ersten Musterflächeneinheit entsprechend den aus dem Randomspeicher 110 ausgelesenen Musterdaten in das Werkstück 106 eingearbeitet.

Wenn alle Musterdaten entsprechend der zweiten Musterflächeneinheit in den Speicher 116-2 eingeschrieben worden sind, beginnt der Speicherabschnitt 116-3 die Abnahme der Musterdaten für die dritte Musterflächeneinheit. Andererseits beginnt die Lesesteuereinheit 115-5 die Daten aus dem Speicher 116-2 auszulesen, nachdem sie die Daten aus dem Speicher 116-1 ausgelesen hat.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein auf dem Werkstück 106 zu formendes Muster in Grundmuster unterteilt, deren Grundlinien parallel zur X-Achse liegen. Wenn das Muster ein Rechteckmuster der Art gemäß F i g. 14 ist, lassen sich die Musterdaten mit einer Funktionsgeneratorschaltung gemäß Fig. 15 einfacher verarbeiten.

Im folgenden seien mit θ der Winkel zwischen der X-Achse und der Grundlinie OA des Rechtecks OABC. mit L die Länge der Seite OA oder BC. mit H die Länge der Seite OCoder Aß und mit PQ eine Linie bezeichnet, die parallel zur X-Achse liegt und in Richtung der V-Achse verschoben ist. Solange der Punkt Pauf der Seite OA liegt, lassen sich seine X-Achsenposition PXA und seine K-Achsenposition PYA wie folgt ausdrücken:

PXA = OPcos Θ PYA = OPsin Θ

Solange der Punkt Pauf der Seite Aß liegt, lassen sich seine X-Achsenposition PXB und seine V-Achsenposition PYB wie folgt ausdrücken:

-APsin<9 + Leos Θ A Pcos Θ + Lsm0

PYB

Solange der Punkt Q auf der Seite OC liegt, lassen sich seine X-Achsenpoöition QXC und seine Y-Achsenposition QVCwie folgt ausdrücken:

QXC= OQ sin Θ QYC= OQ cos θ

Solange der Punkt Q auf der Seite CB liegt, lassen sich seine X-Achsenposition QXB und seine Y-Achsenposilion QYBwK folgt ausdrücken:

QXO= CQ cos Θ - H sin θ QYB = CQsin θ + Hcos θ

In diesem Fall werden die Parameterdaten POX, POY. L. Hund θ im Speicher 110 gemäß Fig. 4 gespeichert. Die Daten POX und POY geben die X-Achsen-Koordinatengröße sowie die V-Achsen-Koordinatengröße des Punktes 0 an. Die Musterdaten werden aus dem Randomspeicher 110 ausgelesen und dann durch eine Vorverarbeitungseinheit der Art gemäß F i g. 5 verarbeitet. Die Register 214, 215, 216, 217 und 218 dieser Vorverarbeitungseinheit speichern die Parameterdaten POX. POY. H. L bzw. Θ. Dieses Ausführungsbeispiel braucht nicht mit dem Register219 gemäß Fig. 5 versehen zu sein.

jo Die Funktionsgeneratoreinheit gemäß Fi g. 15 verarbeitet die von der Vorverarbeitungseinheit erhaltenen Musterdaten POX. POY. H. L und Θ. die sich etwas von den Punktmusterdaten unterscheiden, und liefert diese zur Schreibsteuereinheit 115-4 gemäß Fig. 10. Die Funktionsgeneratoreinheit enthält voreinstellbare Zähler Ξ31 und 502 zur Abnahme der Musterdaten POX, voreinstellbare Zähler 503 und 504 zur Abnahme der Musterdaten POY, ein Register 505 zur Aufnahme der Musterdaten H. ein Register 506 zur Aufnahme der Musterdaten H bzw. L sowie trigonometrische Funktionsgeneratoren 507 und 508 zur Abnahme der Musterdaten Θ. Die Ausgangsdaten der Register 505 und 506 werden über Schalter 509 bzw. 510 zu voreinstellbaren Abwärtszählern 511 bzw. 512 geliefert. Letztere zählen die Impulse von einem Impulsgenerator 513 sowie die Impulse von einem Impulsgenerator 514. welche ihrerseits durch eine Steuereinheit 515 angesteuert werden. Die Ausgangsdaten des Abwärtszählers 511 werden einem Nullzählungsdetektor 516 und die Ausgangsdaten des Abwärtszählers 5)2 einem anderen Nullzählungsdetektor 517 zugeführt. Wenn der Detektor 516 feststellt, daß der Zählstand des Abwärtszahlers 51! Null beträgt, liefert er ein Ausgangssignal zur Steuereinheit 515. Auf ähnliche Weise wird ein Ausgangssignal zur Steuereinheit 515 geliefert, wenn der NuSizählungsdetektor 517 einen Null-Zählstand des Abwärtszählers 512 feststellt.

Bei Eingang der Musterdaten Θ von der Vorverarbeitungseinheit liefern die trigonometrischen Funktionsgeneratoren 507 und 508 eine Dateneinheit für sin Θ bzw. eine Dateneinheit für cos Θ. Sie liefern diese Ausgangsdaten selektiv über Schalter 518 bis 521 zu Frequenzbzw. Takt-Multiplizierschaltungen 522 bis 525. Die Multiplizierschaltungen 522 und 523 dividieren die Frequenz der Impulse vom Impulsgenerator 513 in einem Verhältnis, das durch die Ausgangsdaten des Funktionsgenerators 507 bestimmt wird. Andererseits dividieren die Multiplizierschallungen 524 und 525 die Frequenz der vom Impulsgenerator 514 gelieferten Impulse in einem Verhältnis, das durch die Ausgangsdaten des Funktionsgenerators 508 bestimmt wird. Die Ausgangsimpulse dieser Multiplizierschaltungen 522, 523, 524 und . 525 werden an die voreinstellbaren Zähler 501,502,503 bzw. 504 angelegt. Die Ausgangszählungen der Zähler 501 und 502 werden Bitmustergeneratoren 526 bzw. 527 zugeführt, welche den selben Aufbau besitzen, wie die entsprechenden Generatoren 310 bzw. 311 gemäß Fig. 8. Die Ausgangsdaten der Bitmustergeneratoren 526 und 527 werden einem UND-Glied 528 eingegeben. Die Ausgangsdaten der Generatoren 526 und 527 wer-

bo den außerdem zusammen mit den Ausgangsdaten des UND-Gliedes 528 der Schreibsteuereinheit 115-4 zugeführt.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Funktionsgeneratoreinheit gemäß Fig. 15 erläutert.

Bei Eingang eines Steuersignals von der Steuereinheit 200 der Vorverarbeitungseinheit liefen die Steuereinheit 515 ein Freigabesignal zu den voreinstellbaren Zählern 501 bis 504, den Registern 505 und 506 sowie den

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trigonometrischen Funktionsgeneratoren 507 und 508. Infolgedessen werden die Musterdaten POX in den Zählern 501 und 502 und die Musterdaten POY in den Zählern 503 und 504 gesetzt Gleichzeitig werden die Musterdaten L und H in den Registern 505 bzw. 506 gespeichert, während die Funktionsgeneratoren 507 und 508 Daten abnehmen, welche sin θ bzw. cos θ entsprechen. Danach liefert die Steuereinheit 515 ein Positionssteuersignal zu den Schaltern 509,510 und 518 bis 521. Die voreinstellbaren Abwärtszähler 511 und 512 werden sodann auf einen Zählerstand eingestellt, welcher einmal den Musterdaten L vom Register 505 und zum anderen den Musterdaten H vom Register 506 entspricht. Weiterhin werden die Ausgangsdaten (cos Θ) des Funktionsgenerators 508 den Steuerklemmen der Multipiizierschaltungen 522 und 525 zugeliefert, während die Ausgangsdaten (sin Θ) des Funktionsgenerators 507 an die Steuerklemmen der Multiplizierschaltung 523 und 524 angelegt werden. Gleichzeitig liefert die Steuereinheit 515 ein Steuersignal zu den Zählern 501 bis 504, wodurch der Zähler 502 in die Abwärtszähl-Betriebsart gesetzt wird, während die Zähler 501, 503 und 504 in die Aufwärtszähl-Betriebsart gesetzt werden. Im Anschluß hieran liefert die Steuereinheit 515 ein Freigabesignal zum Impulsgenerator 513, wodurch dieser zur Abgabe von Impulsen veranlaßt wird. Die Frequenz- bzw. Takt-Muhiplizierschallungcn 522 und 523 dividieren die Frequenz der Ausgangsimpulse des Impulsgenerators 513 zur Erzeugung eines Impulses entsprechend [N cos θ und eines Impulses entsprechend fN sin θ. wobei fN der Impulswiederholungsfrequenz des Impulsgenerators 513 entspricht. Der Impuls fN cos θ wird dem voreinstellbaren Zähler 501 zugeführt, während der Impuls fN sin Θ an den Zähler 503 angelegt wird. Wenn beispielsweise N Impulse vom Impulsgenerator 513 zum Zähler 503 geliefert werden und der Zähler 503 um einen Zählschritt hochzählt, um seine Zählung POY auf POY+ N sin θ zu ändern, wird bei Feststellung, daß der Zähler 503 um einen Zählschritt hochgezählt hat, durch die Steuereinheit 515 die Lieferung eines Freigabesignals zum Impulsgenerator 513 beendet, worauf die Zufuhr eines Freigabesignals zum Impulsgenerator 514 einsetzt. Infolgedessen wird der Ausgangsimpuls fMcos Θ (mit /M= Impulswiederholungsfrequenz des Impulsgenerators 514) der Multiplizierschaltung 524 zum voreinstellbaren Zähler 502 geliefert, während der Ausgangsimpuis (M sin öder Multiplizierschaltung 525 dem Zähler 504 zugeführt wird. Es sei angenommen, daß M Impulse vom Impulsgenerator

514 zum voreinstellbaren Zähler 504 geliefert werden und daß letzterer dabei zur Änderung seines Zählstandes um einen Zählschritt hochzählt. Daraufhin schaltet die Steuereinheit 515 bei Feststellung dieses Zustandes den Impulsgenerator 514 ab. In diesem Augenblick betragen die Zählstände der Zähler 501 und 502 (POX+ Ncos Θ) bzw. (POX- M sin Θ). Die Zählungsdaten (POX+ Ncos θ) werden einem Bitmustergenerator 526 als Bitpositionssignal und die Zählungsdaten (POX- M sin θ) einem Bitmustergenerator 527 als Bitpositionssignal zugeliefert. Diese Bitmustergeneratoren 526 und 527 erzeugen jeweils Bitmusterdaten aus 16 Bits. Die ersten fünf Bits der Zählungsdaten des Zählers 501 werden der Schreibsteuereinheit 115-4 als Wortpositionssignal zugeführt. Auf ähnliche Weise werden die ersten fünf Bits der Zählungsdaten des Zählers 502 als Wortpositionssignal ebenfalls der Schreibsteuereinheit 115-4 eingegeben. Gleichzeitig liefert die Steuereinheit

515 ein Steuersignal zur Schreibsteuereinheit 115-4.

Die Impulsgeneratoren 513 und 514 werden abwechselnd und wiederholt in Abhängigkeit von einem Freigabesignal von der Steuereinheit 515 betätigt, um die Mu sterdaten auf die eben beschriebene Weise /ii vcrarbeiten.

Wenn der Zähler 511 schließlich auf Null übergeht oder der Punkt P den Punkt A erreicht, so daß die Zählungsdaten des voreinstellbaren Zählers 503 zu (POY+ L sin Θ) werden, erzeugt die Steuereinheit 515 ein Steuersignal zur Änderung der Schaltstellungen der Schalter 509,518 und 519. Die Steuereinheit 515 liefert hierauf ein Voreinstellsignal zum voreinstellbaren Zähler 511 und ein Steuersignal zum voreinstellbaren Zähler 501. Letzterer wird dadurch in die Abwärtszähl-Betriebsart versetzt. Danach aktiviert die Steuereinheit 515die Impulsgeneratoren 513 und 514 abwechselnd auf die oben beschriebene Weise.

Wenn der Zählstand des Zählers 512 Null oder der Punkt Q den Punkt C erreicht, so daß die Zählungsdaten des Zählers 504 zu (POY+ H cos Θ) werden, erzeugt die Steuereinheit 515 ein Steuersignal zur Änderung der Schaltstellungen der Schalter 510,520 und 521. Hierauf liefert die Steuereinheit 515 ein Voreinstellsignal zum voreinstellbaren Zähler 515 und ein Steuersignal zum voreinstellbaren Zähler 502. Letzterer wird dadurch in die Aufwärtszähl-Betriebsart umgeschaltet. Danach aktiviert die Steuereinheit 515 die Impulsgeneratoren 513 und 514 abwechselnd zur Verarbeitung der Musterdaten auf die vorher beschriebene Weise. Während dieser Datenverarbeitung liegen der Punkt Pauf der Seite AB des Rechtecks gemäß F i g. 14 und der Punkt Q auf der Seite Cßdes Rechtecks.

Wenn beide Zähler 511 und 512 den Zählstand Null oder die Punkte P und Q den Punkt B erreichen, so daß die Zählungsdaten der Zähler 503 und 504 zu

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40 (POY+ Lsin6>+ Wcos Θ)

werden, ist die Musterdatenverarbeitung für das Rechteckmuster gemäß F i g. 14 abgeschlossen.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird ein Wort durch 16 Bits gebildet. Stau dessen kann ein Wort auch aus 8 Bits oder mehr Bits bestehen. Obgleich weiterhin die Funktionsgeneratoreinheit gemäß F i g. 15 Musterdaten mit einem Rechteckmuster verarbeitet, kann sie derartige Musterdaten für ein Dreieck oder ein Parallelogramm verarbeiten, deren Einschlußwinke! bekannt sind.

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b5 Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:
. Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung mit

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einem ersten Speicher zur Speicherung von Musterparametern, die zur Darstellung verschiedener Grundmuster verwendbar sind,
einer Datenverarbeitungseinheit, um aus dem ersten Speicher die Musterparameter auszulesen, die die für das Erzeugen eines zu zeichnenden Musters erforderlichen Grundmuster darstellen,
einem Punktmusterdatengenerator, der die durch die Datenverarbeitungseinheit ausgewesenen Musterparameter empfängt, um Punktmusterdaten zu erzeugen, die den empfangenen Musterparametern entsprechen, und der aufweist:

eine Bitmuster-Generatorschaltung zum Erzeugen von Bitmusterdaten, die einer Anzahl paralleler Linien entsprechen, die durch ein Grundmuster verlaufen, wobei jeder Bitmusterdatenwert einen Liniensegmentdatenwert enthält, der dasjenige Liniensegment der entsprechenden parallelen Linie darstellt, weiche die Seiten des Grundmusters trifft,
einen zweiten Speicher,

eine Schreibsteuereinheit zum Einschreiben der von der Bitmuster-Generatorschaltung gelieferten Bitmusterdaten in dem zweiten Speicher und

eine Lesesteuereinheit zum nacheinander erfolgenden Auslesen der Bitmusterdaten aus dem zweiten Speicher,

und mit einem Elektronenstrahlgenerator zum Erzeugen eines Elektronenstrahls und zum Rasterabtasten eines vorbestimmten Bereiches des zu belichtenden Gegenstandes mit dem Elektronenstrahl entsprechend den aus dem zwe^:ten Speicher ausgelesenen Bitmusterdaten,

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dadurch gekennzeichnet, daß der zweite SpKcher (116) mehrere Speicherabschnitte (116-1, 116-2, 116-3) aufweist, die verbunden sind, um die von der Bitmuster-Generatorschaltung (115-2, 115-3) gelieferten Bitmusterdaten sequentiell zu speichern, so daß jeder der Speicherabschnitte (116-1, 116-2, 116-3) die Bitmusterdaten speichert, die zum Erzeugen verschiedener Grundmuster erforderlich sind, und aus denen die Bitmusterdaten nacheinander auslesbar sind (F i g. 1,4).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die parallelen Linien parallel zur Oberseite eines trapezförmigen Grundmusters verlaufen, dessen Oberseitenlinie und Grundlinie parallel zueinander liegen, und

daß die Bitmuster-Generatorschaltung (115-2,115-3) aufweist: eine Vorverarbeitungseinheit (115-2), die auf der Grundlage der aus dem ersten Speicher (110) ausgelesenen Musterparameter jeweils Parameterdaten liefert, welche den Positionen der Ecken des trapezförmigen Grundmusters entsprechen, und eine Funktionsgeneratoreinheit (115-3), die auf der Grundlage der von einer Vorverarbeitungseinheit (115-2) gelieferten Parameterdaten ihrerseits Bitmusterdaten erzeugt, welche wiederum jeweils Liniensegmentdaten für diejenigen Liniensegmente der betreffenden waagerechten Linie enthalten, welche

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50 die Seiten des trapezförmigen Grundmusters trifft (F ig-4).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorverarbeitungseinheit (115-2) erste und zweite Daten liefert entsprechend den Positionen der Enden der Oberseitenlinie und/oder Grundlinie des trapezförmigen Grunihuusters, dritte Daten entsprechend der lotrechten Position von Oberseitcnlinie und/oder Grundlinie des Grundmusters, vierte Daten entsprechend dem waagerechten Abstand zwischen dem einen Ende von Oberseitenlinie und Grundlinie des Grundmusters ui:d dem betreffenden anderen Ende, fünfte Daten entsprechend dem waagerechten Abstand zwischen dem anderen Ende von Oberseitenlinie und Grundlinie des Grundmusters und dem betreffenden anderen Ende sowie sechste Daten entsprechend dem lotrechten Abstand zwischen Obersenenlinie und Grundlinie des trapezförmigen Grundmusters, und

daß die Funktionsgeneratoreinheit (115-3) aufweist: drei Register (304, 305, 306) zur Speicherung der vierten, der fünften bzw. der sechsten Daten von der Vorverarbeitungseinheit (115-2), drei Impulsgeneratoren (307, 308, 309) zur Erzeugung von Impulsen mit einer Impulsfolgefrequenz entsprechend jeweils den Inhalten der drei Register (304, 305, 306), drei voreinstellbare Zähler (301, 302, 303), die mit den eisten, zweiten und dritten Daten der Vorverarbeitungseinheit (115-2) voreinstellbar sind und zum Zählen der Impulse von erstem, zweitem bzw. drittem Impulsgenerator (307, 308, 309) dienen, eine an den dritten voreinstellbaren Zähler (303) angeschlossene Steuereinheit (313), die jedesmal dann ein Steuersignal liefert, wenn der dritte Zähler (303) eine vorbestimmte Zahl von Impulsen gezählt hat, und zwei Bitmustergeneratoren (310,311), die in Abhängigkeit von einem Steuersignal der Steuereinheit (313) die Zählungsdaten von dem ersten bzw. zweiten voreinstellbaren Zähler (301,302) abnehmen, um Worte zu liefern, die jeweils durch eine vorbestimmte Zahl von Bits gebildet sind und den Zählungsdaten des ersten bzw. zweiten voreinstellbaren Zählers (jOI,302) entsprechen(Fi g. 8).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Grundmuster ein Parallelogramm mit vorbestimmten Einschlußwinkeln ist und
daß die Bitmuster-Generatorschaltung (115-2,115-3) aufweist: eine Vorverarbeitungseinheit (115-2), die auf der Grundlage der aus dem ersten Speicher (110) ausgelesenen Musterparameter liefert erste und zweite Daten für Horizontal- bzw. Vertikalpositionen einer Ecke des Grundmusters, dritte Daten fur den zwischen einer ersten Seite des Grundmusters und der parallelen Linie gebildeten Winkel, vierte Daten für die Länge der ersten Seite des Grundmusters sowie fünfte Daten entsprechend dem Abstand zwischen der ersten Seite des Grundmusters und einer zweiten, gegenüberliegenden Seite, und eine Funktionsgeneratoreinheit (! 15-3), die erste bis fünfte Daten der Vorverarbeitungseinheit (115-2) verarbeitet und Bitmusterdaten mit Liniensegmentdaten liefert, welche das Liniensegment jeder parallelen Linie darstellen, welche in die Seiten des Grundmusters übergeht (F i g. 4).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsgeneratoreinheit (115-3)

aufweist: zwei mit der. ersten Daten von der Vorverarbeitungseinheit (115-2) voreinstellbare Zähler {501, 502), einen dritten und einen vierten voreinstellbaren Zähler (503, 504), die mittels der zweiten Daten von der Vorverarbeitungseinheit (115-2) voreinstellbar sind, einen Funktionsgcuerator (507,508), der bei Eingang der dritten Daten von der Vorverarbeitungseinheit (115-2) erste und zweite trigonometrische Funktionsdaten entsprechend den dritten Daten »lefert, zwei Impulsgeneratoren (513, 514), zwei Frequenzteiler (522,523), die an denFunktionsgenerator (507,50S) und den ersten Impulsgenerator (513) angeschlossen sind und die Frequenz der Impulse des ersten Impulsgenerators (513) nach Maßgabe der trigonometrischen Funktionsdaten vom Funktionsgenerator (507, 508) dividieren sowie die frequenzgeteilten Impulse dem ersten und dritten voreinstellbaren Zähler (501,503) zuführen, um letztere die Impulse zählen zu lassen, bis ihre Zählstände den waagerechten und lotrechten Abständen zwisehen der Ecke des Grundmusters und einem Punkt auf der ersten Seite des Grundmusters entsprechen, einen dritten und einen vierten Frequenzteiler (524, 525), die an den Funktionsgenerator (507, 508) und den zweiten Impulsgenerator (514) angeschlossen sind und die Frequenz der Impulse vom zweiten Impulsgenerator (514) gemäß den trigonometrischen Funktionsdaten des Funktionsgenerators (507, 508) dividieren sowie die frequenzgeteilten Impulse dem zweiten und dem vierten voreinstallbaren Zähler (502, 504) zuführen, um diese die Impulse zählen zu lassen, bis ihre Zählstände den waagerechten und lotrechten Abständen zwischen der genannten Ecke des Grundmusters und einem Punkt auf der dritten Seite desselben, welcher an dieser Ecke endet, entsprechen, einen ersten Bitmustergenerator (526) zur Erzeugung sines Datenwortes aus einer vorbestimmten Zahl von Bits entsprechend den Zählungsdaten des ersten voreinstellbaren Zählers (501), so oft der dritte voreinstellbare Zähler (503) eine vorbestimmte Zahl von Impulsen zählt, und einen zweiten Bitmustergenerator (527) zur Lieferung eines Datenwortes aus einer vorbestimmten Zahl von Bits entsprechend den Zählungsdaten des zweiten voreinstellbaren Zählers (502), so oft der vierte voreinstellbare Zähler (504) eine vorbestimnite Zahl von Impulsen zählt (F i g. 15).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsgeneratoreinheit (115-2) weiterhin aufweist: zwei Register (505, 506) zur Speicherung der dritten bzw. der vierten Daten von der Vorverarbeitungseinheit (115-2). einen fünften und einen sechsten voreinstellbaren Zähler (511, 512). die mit den im ersten b/w. zweiten Register (505, 506) gespeicherten Daten voreinstellbar sind und die Impulse von erstem jnd zweitem Impulsgenerator (513, 514) abwärts zählen, eine erste Steuerschaltung (515, 516), die bei Feststellung eines Null-Zählstandes des fünften voreinstellbaren Zählers (511) die im /weiten Register (506) gespeicherten Daten /u diesem fünften Zähler (511) sowie die ersten und zweiten trigonometrischen Funktionsdaten vom Funktionsgenerator (507, 508) zum ersen und /tini /weiten Frequenzteiler (522, 523) liefert, so daß der erste und dritte voreinstallbare Zähler (501, 503) die Impulse vom ersten Impulsgenerator (513) zählen, bis ihre Zählständc den waagerechten und lotrechten Absländen zwischen der Ecke des Grundmusters und einem Punkt auf der zweiten Seite desselben entsprechen, welcher der an dieser Ecke endenden ersten Seite gegenüberliegt, und eine zweite Steuerschaltung (516,517), die bei Feststellung eine.« Null-Zählerstandes des sechsten voreinstellbaren Zählers (512) die im ersten Register (505) gespeicherten Daten zum sechsten Zähler (512) und die ersten und zweiten trigonometrischen Funktionsdaten vom Funktionsgenerator (507, 508) zum dritten bzw. vierten Frequenzteiler (524,525) liefert und dadurch den zweiten und vierten voreinstellbaren Zähler (502, 504) die Impulse vom zweiten Impulsgenerator (514) zählen läßt, bis ihre Zählstände den waagerechten und lotrechten Abständen zwischen der genannten Ecke des Grundmusters und einem Punkt auf der zweiten Seite des Grundmusters, welche der ersten Seite gegenüberliegt, entsprechen (F i g. 15).
7. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das zu zeichnende Muster in mehrere Musterflächeneinheiten unterteilt ist, und daß die Datenverarbeitungseinheit (112,114) aus dem ersten Speicher (110) die jeder Musterflächeneinheit entsprechenden Musterparameter ausliest.