DE3216354A1 - Schaltungsanordnung zur steuerung eines korpuskularstahls - Google Patents

Description

Schaitungsanordnung zur Steuerung eines Korpuskularstrahle

Die Erfindung betrifft eine digitale Schaltungeanordnung zur Steuerung des KorpuskularStrahls bei der Erzeugung strukturierter Flächen auf inikroelektronischem Gebiet. Die Anwendung kann in Korpuskularstrahlgeräten, insbesondere in 2lektronen3trahlgeräten mit linear ausgedehnten Multiablenksysteraen erfolgen.

Der Prozeß der Herstellung inikroelektroniacher Strukturen mit Hilfe schnell arbeitender Bildgeneratoren verläuft prinzipiell in folgenden technologischen Teilprozessen:

a) Sc hai tunge entwurf in Form der Topografie der ftir den Schaltkreis erforderlichen Layoutebenen, bei dem die Strukturen durch Figureckpunkte beschrieben werden.

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b) ttowandlung der topografischen Ausgangsdaten in spezifische Steuerinformationen für den jeweiligen Bildgenerator

c) Strukturierungsprozeß im Bildgenerator (Belichtungsprozeß), wobei die Produktivität durch die endliche Datentransfergeschwindigkeit beim Bereitstellen der aktuellen Steuerinformation begrenzt wird.

Es sind Geräte zur Herstellung mikroelektronischer Schaltkreise bekannt, die nach unterschiedlichen Methoden und Verfahren arbeiten, z.B. mittels Punktstrahl oder steuerbarem Formstrahl. In diesen Geräten kann die Strukturierung von Flächen z.B. nach dem Rasterscan-Prinzip oder nach dem Vektorscan-Prinzip erfolgen.

Da bei Elektronenstrahlbelichtungsanlagen auf der Grundlage des Rasterscan-Prinzips (J. Vac. Sei. Technology, Vol. 16, Nr. 6, Ifov/Dez. 1979) sehr große Mengen von Punkten zu beschreiben 3ind, werden komprimierte Punktateuer- ■ daten bzw. Zeilensteuerdaten eingegeben. Während des Belichtungsprozesses erfolgt dann eine punktweise Rekonstruktion des Originalbildmusters durch eine Echtzeitverarbeitung mittels Hardware.

Dies hat jedoch folgende Nachteile:

- Die aufgeführte Lösung führt zu einem Umfang der komprimierten Daten, der noch wesentlich über dem Datenumfang der Figureckpunkte liegt, deren Zahl eine relevante Größe für die redundanzfreie Steuerinformation zur Leyouterzeugung für die mikroelektronische Anwendung darstellt.

- Es ist eine Datenvorbereitung notwendig, um die komprimierten Daten zu erzeugen, d.h. Teilprozeß b) erfordert hohen rech*entechnischen Aufwand.

Im Pail, daß die Strukturierung von Flächen nach dem Vektorsoan-Prinzip (J.Vac.Sei. Technology, Vol.16, Hr.6, Nov./

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·- 6

Dez. 1979, 3. 1787-1793) erfolgt, ist bekannt, die zu strukturierenden Flächen aua Elementarfiguren zusammenzusetzen. Dabei ist jeweils die Position einer Elementarfigur und deren Größe und Form steuerbar.

Elementarfiguren können beispielsweise Basistrapeze sein, die durch Analog-Raster-Trapezgeneratoren erzeugt werden.

Nachteilig ist bei der Verwendung von Elementarfiguren der Aufwand, der für die Zerlegung komplexer Figuren in Elementarfiguren im Teilprozeß b) erforderlich ist. Alle bekannten Bildgeneratoren erfordern für die Erzeugung von strukturell identischen Layoutebenen, bei denen jedoch die Zuordnung beliohtete/unbelichtete Flächen umgekehrt werden soll (Tonwertumkehr), einen nochmaligen Durchlauf des datenvorbereitenden Teilprozesses b) und damit zusätzlichen erheblichen Rechenzeitaufwand.

Bei Verwendung eines steuerbaren Fornstrahls für die Erzeugung von Elementarfiguren (Jenaer Sundschau 23, 5/1973, 3. 212-218) treten zusätzlich zu den bereits genannten Nachteilen Probleme bei der ErzeujLjung von Schrägen und beim Anschluß von ochrägen an achsenparallele Figuren infolge mangelnder Flexibilität der Strahlform auf.

Weiterhin wurden elektrostatische Ablenksysteme zur parallelen Beeinflussung von Korpuskularetrahlen entwickelt, die aus einer Vielzahl von linear angeordneten Elektroden bestehen (DDR - AZ WP H01 J 222 294), Jedoch sind noch keine 3chaitungsanordnungen bekannt, die für diese Ablenksysteme die erforderlichen Hell-Dunkel-Steuerinformationen generieren und bereitstellen.

Das Ziel der Erfindung besteht in der Erhöhung der Geschwindigkeit bei der Strukturierung von Flächen zur Herstellung von mikroelektronischen Schaltkreisen und damit in der

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-tr- *

hung d»r Produktivität, mit der derartige Geräte arbeiten. Außerdem ist der Recheazeitaufwand während der Steuerdatenvorbereitung, d.h. bei der Umwandlung der topografischen Ausgangsdaten in spezifische Steuerinformationen für den Bildgenerator zu reduzieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Steuerung von Bildgeneratoren der Mikrolithografie zu entwickeln, die es ermöglicht, mit hoher Geschwindigkeit beliebig komplizierte polygonal begrenzte Flächen 2.Ordnung mit achsenparallelen und/oder um 45° geneigte Figurbegrenzungen zu strukturieren. Es sollen die bisher erforderlichen Zwischenschritte über Elementarfiguren vermieden so?/ie eine einfache Lösung zur Tonwertumkehr angegeben werden. Die gesamte Schaltungsanordnung soll integrationsfähig sein und einen hohen Anteil von sich wiederholenden Schaltungselementen aufweisen.

Die Aufgabe wird anhand einer digitalen Schaltungsanordnung zur Steuerung des Korpuskularstrahls bei der Urzeugung strukturierter Flächen in Korpuskularstrahlgeräten vorzugsweise mit linear ausgedehnten Kultiablenksystemen mit einer Anzahl Ablenkelektroden zur Hell-Dunkel-Modulation bei der spaltenweisen Bearbeitung der zu strukturierenden flächenhaften Figuren, die durch Figureckpunkte in einem festen xy-Raster definiert sind, wobei die Spalten vorzugsweise in y-Richtung verlaufen, gemäß der Erfindung gelöst, indem die Schaltungsanordnung folgende Merkmale aufweist:

-Zur Erzeugung von Spalten, die Randpunkte von Figuren enthalten, ist für eine der Anzahl der Ablenkelektroden gleiche Anzahl Bildpunkte je ein Schaltungselement vorgesehen, das zur Speicherung von den Randverlauf der Figuren repräsentierenden Randsteuersignalen drei Trigger enthält. Am ersten Trigger liegt das Randsteuersignal für den Randver-

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lauf +45 an, am zweiten für 0° und am äritten für -45° bezüglich x-Richtung, wenn die Spalten in y-Richtung verlaufen.

- Die an allen Schaltungselementen gleichzeitig anliegenden Randsteuersignale und Adreßsignale für die y-Koordinate sowie ein Einschreibakt sind über logische Schaltungen zu Vorlösch- und Setzsignalen für die Trigger verknüpft. Jedes Schaltungselement enthält einen die y-Koordinate repräsentierenden Adreßdekoder.

- Die Takteingänge des ersten und dritten Triggers sind mit einer allen Schaltungselementen gemeinsamen Taktleitung zur Ausführung eines Rasterschrittes der x-Position verbunden und die drei Ausgangssignale der drei Trigger zu einem Randpunktsignal des Schaltungselementes antivalent verknüpft.

- 'Weiterhin sind alle Schaltungselemente zu einer spaltenförmitfen Elementeanordnung verknüpft, in der jeweils die ersten Trigger der Schaltungselemente ein Schieberegister für die ^chieberichtung + y und die dritten Trigger ein Schieberegister für die Schieberichtung - y bilden. Der Anfang jedes Schieberegisters ist an logisch Null angeschlossen.

- Aus den Randpunktsignalen der spaltenförmigen Elementeanordnung wird für jeden Rasterbildpunkt der Spalte ein Hell-Dunkel-3teuer8ignal mit Hilfe einer an die Elementeanordnung angekoppelten Logiksehaltung erzeugt. Pur eine Anzahl, vorzugsweise 2^m (m natürliche Zahl), Rasterbildpunkte ist jeweils ein Antivalenzgatter vorhanden, dessen Ausgang das Hell-Dunkel-Steuersignal liefert, dessen erster Eingang jeweils mit der Ausgangsleitung des in der Spalte vorangehenden Antivalenzgatters zu einer Teilkette verbunden ist und dessen zweiter Eingang am zugehörigen Randpunktsignal der Elementeanordnung angeschlossen ist.

- Zur Erzielung einea schnellen Signaldurchlaufs innerhalb der Logikschaltung sind Teilschaltungen erster Ordnung

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vorgesehen, die ana jjeweile einer Teilkette bestehen, deren 2° Eingängesignale antivalent zu einem Teilschaltungeausgangssignal zusammengefaßt sind. Der erste Eingang des ersten Antivalenzgatters jeder Teilkette dient als Übertragseingang.

- Weiterhin sind jeweils zwei Teilsehaltungen zu Teilschaltungen höherer Ordnung zusammengefaßt, indem paarweise Teilschaltungsausgangssignale niedrigerer Ordnung antivalent verknüpft sind zu Signalen, die an die Übertragseingänge der in der Logikschaltung nachfolgenden Teilschaltungen angeschlossen sind. Der Übertragseingang jeder Teilschaltung wird von der antivalenten Verknüpfung aller vor dieser Teilschaltung in der Logikschaltung befindlichen Randpunktsignale gesteuert.

Vorteilhaft ist, wenn in der Logikschaltung an einem Eingang ein Signal zur Tonwertumkehr anliegt, das das erzeugte HeIl-Dunkel-Steuersignal für jeden Bildpunkt komplementiert, indem es über zusätzliche Antivalenzgatter jedem übertragseingang der Teilschaltungen erster Ordnung zugeführt ist.

Zwischen den Ausgängen der Logikschaltung und dem Multiablenksystem ist ein Pufferapeichersystem angeordnet, das aus mehreren Teilpuffern besteht, die vor- und rückwärts auslesbar sind. Die in dem Pufferspeichersystem zwischengespeicherten Hell-Dunkel-Informationen für alle Bildpunkte einer Spalte können ein oder mehrere Korpuskularstrahlen zeitlich parallel, serienparallel oder seriell beeinflussen.

Eine in der xy-Ebene zu erzeugende Menge von Figurflächen wird gebildet durch das physische Aneinanderreihen von linear erzeugten Hell-Dunkel-Mustern im Abstand eines Rasterschrittes und in Richtung des ArbeiteVorschubs, für die im weiteren die x-Richtung angenommen wird. Jedes· auf diese Weise erzeugte Linien-Muster stellt den aktuellen Querschnitt durch die Menge der Figurflächen an einer gegebenen Stelle der xy-Ebene dar und kann in einem digitalen Arbeitstakt erzeugt werden.

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Ee werden als Steuerinformationen im wesentlichen die Eckpunkte der zu bearbeitenden polygonalen Figuren benötigt. Diese Polygoneckpunkte müssen in Riohtung des Arbeitsvorschubs der Größe nach geordnet sein. Jeder Punkt muß zusätzlich zum y-Wert noch eine bestimmte Information über die an dieser Stelle erfolgende Änderung der Figurbegrenzungsgerade besitzen. Für diese Randsteuerinformation werden zusätzlich zum Koordinatenwert 5 bit benötigt, damit wird der Verlauf der jeweils zwei von einem Figureckpunkt ausgehenden Randgeraden codiert. Die Erzeugung dieser 3teuerinformation ist ohne großen Rechenaufwand möglich, da in der mikrolithografischen Praxis die Figurflächen durch Eckpunktangaben definiert sind.

Wesentlich ist die Erzeugung der linearen Bitmuster in zwei Arbeitsschriften. Bei dem Arbeitsvorschub in x-Richtung bildet das zu erzeugende Bitmuster eine Spalte in y-Richtung.

Schritt 1; Bildung einer Spalte der Pigurbegrenzungs-

punkte = Randpunktspalte, als aktueller Querschnitt durch die linienhaften Figurbegrenzungen an einer Stelle χ in xy-Ebene

Schritt 2; Bildung einer Bitmuaterspalte aus der Hand-

punktspalte in der ".Velse, daß zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Randpunkten eine Bitkette gleichen logischen Wertes erzeugt wird. Der logische Wert entspricht dem Tonwert der zu bearbeitenden Flächenteile und alterniert von Bitkette zu Bitkette, da die Randpunkte den Ort der Tonwertumkehr im vorgegebenen Layout bestimmen.

Die für Schritt 1 erforderliche Zeit ist direkt von der pro Spalte an der betreffenden Stelle χ neu hinzukommenden Figurpunktzahl abhängig. Letztere schwankt lokal sehr stark. Aue diesem Grund ist ein Puffer im System notwendig, der diese Punktdichteschwankungen zeitlich ausgleicht.

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Schritt 2 erfolgt mit Hilfe einer echnellen Digitalschaltung ohne Speicherelemente. Er ist zeitlich gebunden an den vom Arbeitsvorschub her bestimmten konstanten Zeittaktablauf.

Weiterhin gestattet die vorgeschlagene digitale Anordnung, eine einfache Umkehr des Tonwertes zu erzielen, d.h. mit den gleichen Steuerdaten kann durch Einwirkung eines Steuersignals bei Schritt 2 eine Umkehr zu belichtender Flächenteile in unbelichtete - und umgekehrt - erfolgen.

Die vorgeschlagenen digitalen Anordnungen zur Randpunktspalten- und Bitmustererzeugung können vorteilhaft in Form von .hochintegrierten Digitalschaltkreisen ausgeführt werden. Da die Schaltungen sich weitgehend aus Wiederholzellen aufbauen, entsteht ein geringer technologischer Aufwand für die Steuerelektronik des Bildgenerators.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eine3 Ausführungsbeispiels und den dazugehörigen Figuren 1 bis 6 näher erläutert:

Figur 1 zeigt das Blockschaltbild einer kompletten digitalen Steuereinrichtung zur parallelen Ansteuerung eines linear ausgedehnten MuItiablenksysterne , welches z\ir streif enförniigen Bearbeitung in einem Korpuskularstrahlgerät einsetzbar ist.

Ein Kassenspeicher 1 enthält die Steuerdaten als geordnete Punktkoordinaten, versehen mit der zusätzlichen Randsteuerinformation pro Punkt. Der Massenspeicher 1 ist mit einem schnellen Puffer verbunden, welcher wiederholt und in schneller Folge ausgelesen werden kann. Eine Anordnung 3 zur Erzeugung der Spalte der Figurbegrenzungspunkte erhält die Eingangs-Steuerdaten vom Puffer 2 und ist über k parallele Leitungen mit einer Logikschaltung 4- zur Erzeugung der vollständigen Bitmusterspalte verbunden. Am Ausgang der Logikechaltung entstehen die kompletten Bitmuster auf k paralle-

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Ιβη Auegangsleitungen für jeden x-Wert entsprechend des Haaterschrittes in geordneter x-Folge nacheinander. Zum Zweck der zeitlichen Glättung der in schwankender Zeittaktfolge eintreffenden Bitmuster ist ein Puffersystem 5 nachgeschaltet, das z.B. nach dem bekannten PIFO-Prinzip arbeitet. Es ist vorteilhaft, ein Puffersystem aus mehreren Teilen einzusetzen, um in Arbeltsrichtung vorwärts oder rückwärts solche Teile auslesen zu können, welche mit fertig erzeugten Bitmustern gefüllt sind. Zeitlich parallel zum Ausleseprozeß erfolgt das Einlesen von Bitmustern in andere, freie Teile des Puffersystems 5. Am Ausgang des Puffersystems 5 ist ein Ablenksystem 6, z.B. ein statisches MultiAblenksystem, angeschlossen. Hier sichert eine Steuerlögik 7, daß das ausgegebene Bitmuster für eine jeweils konstante Zeit am Ausgang des Puffersystems 5 ansteht.

Weiterhin sorgt die Steuerlogik 7 für die Steuerung des Eingangspuffers 2 im Zusammenspiel mit dem Massenspeicher Die Hauptfunktion zur Sitaustererzeugung selbst besteht in der Erzeugung der für die Anordnung 3 erforderlichen Steuertakte in Abhängigkeit vom Dateninhalt des Eingangspuffers Hierzu müssen ankommende x-Koordinatenwerte von y-Koordinaten, letztere gekoppelt mit der 3bit-Randsteuerinformation, unterschieden werden, Weiterhin enthält die Steuerlogik 7 einen Zähler zur Erzeugung der laufenden x-Ausgangskoordinate und einen Vergleicher zur Feststellung der Übereinstimmung der laufenden x-Ausgangskoordinate mit einer ankommenden x-Koordinate.

Die Punktion der Steuerlogik 7 bezüglich der für die Anordnung 3 relevanten Steuertakterzeugung wird mit den Figuren 2 und 3 beschrieben.

Figur 2/3: Anordnung zur Erzeugung der Randpunktspalte Entsprechend der Zahl der im Ablenksystem 6 realisierten Bildpunkte sind in der Anordnung 3 für jeden Bildpunkt ein Element 21 vorhanden, z.B. in Form einer Spalte. In jedem

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Element 21 dieser Anordnung kann mit Hilfe der Trigger 11, 12 und 13 die Randsteuerinformation zum Figureckpunkt gespeichert werden.

Jedes der 3 bit der Bandsteuersignale 34 (RS_A, RS_B, RS₀) repräsentiert einen Randverlauf, der eine Komponente in Arbeitsrichtung besitzt.

Es entsprechen:

RS_A = +45°, RS_B = 0°, RS₀ = -45°

Der Code 000 bedeutet eine Linksrichtung und eine Vertikalrichtung oder zwei Linksrichtungen und lösctft einen Punkt in Anordnung 3· Weitere Codemöglichkeiten sind LOO/ OLO/ 0OL/ LOL/ LLO/ OLL für Figureckpunkte mit einer bzw. zwei Rechtsrichtungen.

Ein L am Ausgang des Triggers 11 repräsentiert einen Randverlauf von +45 zu den Koordinatenachsen, Trigger 12 repräsentiert einen Randverlauf parallel zur x-Achse, d.h. 0°, und Trigger 13 einen Verlauf von -45°·

Der von der Steuerlogik 7 für jeden Rasterschritt gesendete Takt (TX) 30 bewirkt die Erzeugung der an der jeweiligen Position aktuellen Menge der Fieurrand-Durchcangspunkte ( aktuelle Randsteuerspalte ), die aus der Randsteuerspalte der vorangehenden x-Position herrühren.

Der Takt TX 30 wirkt in der Anordnung 3 als Schiebetakt, wobei die Trigger 11 der Elemente 21 die Register eines Schieberegisters darstellen, das die Information in positiver Richtung (+ y) über die Anschlüsse 22; 23 weitergibt, parallel duzü realisieren die Ύτίν.κνν 13 der Element« ?1 Über die Anschlüsse 25; 24 ein Schieberegister mit dazu entgegengesetzter Schieberichtung (- y).

Der Zustand des Triggers 12 wird vom Takt (TX) 30 nicht beeinflußt, sein Zustand bleibt von der vorangehenden x-Position her erhalten.

Sind für eine aktuelle x-Position in Puffer 2 neu hinzukommende Eckpunktinformationen 32, bestehend aus dem Adreßsi-

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gnal fUr die y-Koordlnate 35 und den zugehörigen Handeteuer-Bignalen (RS) 34 gespeichert, so werden diese mit den von der Ablaufsteuerung 7 gesendeten Takten (TY) 31 in die Trigger 11, 12 und 13 der Elemente 21 eingetragen. Die Zahl der notwendigen Takte (TY) 31 entspricht der Zahl der in die EIe-. menteapalte einzutragenden Eckpunkte.

Mit einem Dekoder 18 wird zu diesem Zweck für die Dauer des Anliegens eines Taktes (TY) 31 ein Impuls erzeugt, der an den Rücksetzeingängen der Trigger 11, 12 und 13 eine Vorlöschung bewirkt und durch die Verzögerung der an den Setzein-/..üM^en voiY.eiiehaltölün flatter 14, 1¹J und 16 aowie der Verzögerung eines Negators 17 ein Setzen der Trigger 11, 12 und 13 mit den zum dekodierten Randpunkt gehörenden 3 bit RS, , RSt₁ \md RS^. Weiterhin sind in jedem Element (i) 21 die Ausgänge der Trigger 11, 12, 13 über die Antivalenzschaltungen 19 und 20 verknüpft, um das Ausgangs signal (Pj_) 26 zu erzeugen, welches das zu erzeugende Signal für einen Randpunkt (i) darstellt. Die Iilen^e der k Ausgangesignale (P_i) bildet eine Randpunktspalte 33·

Figur 4a,b/5; Anordnung zur Erzeugung der 3itrausterspalte

Die Figuren 4 und 5 verdeutlichen den Aufbau der Logikschaltun*; zur IJrZeU₁ ung der iUtmusterspalte. Das Ausführungsbeispiel ist für eine Spaltenpunktzahl k = 2048 ausgelegt.

Als einfachste Ausführung der Logikschaltung 4 ist die Verkettung von k Antivalenzgattern 40 möglich, wobei jeweils die Antivalenz aus dem vorgegebenen Randpunktsignal 41 und dem Ausgan^aaignal des vorhergehenden Antivalenzgatters gebildet wird. Die Ausgänge 42 verkörpern dann jeweils die bildpunktbezo^ene Hell-Duhkel-oteuerinformation für das Austastsystem 6. Bei einer Laufzeit eines Antivalenzgatters von T_r ergäbe sich somit für die genannte Spaltenpunktzahl eine ZeItT= 2C48.T_G, bis eine vollständige Bitmusterspalte aus der vorgegebenen Randpunktspalte generiert ist.

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Diese Zeit läßt sich erheblich reduzieren, wenn eine schnelle Übertragsbildung eingesetzt wird. Diese schnelle Generierung von Bitmusterspalten soll am nachfolgenden Ausfuhrungsbeispiel erläutert werden.

Es besteht aus 16 wiederholt verwendeten Teilschaltungen 50 höherer Ordnung in kettenförmiger Anordnung, die entsprechend Figur 5 mittels Antivalenzachaltungen verknüpft sind. Die TeiIschaltungen 50 bestehen für sich jeweils aus 16 wiederholt verwendeten Teilschaltungen 45 1. Ordnung, die entsprechend Figur 4 durch Antivalenzgatter verbunden sind und jeweils einen Ausgang 48 aufweisen, der zur schnellen Antivalenz-Zusammenfassung dient. Weiterhin enthält jede Teilschaltung 50 einen Übertragseingang 47 zur Einspeisung der in der Kettenanordnung von Anfang bis zur betrachteten Zelle vorhandenen Antivalenz-Zusammenfassung der Ausgangssignale 48.

Jede Zelle 45 besteht entsprechend Figur 4 aus einer Teilkette mit acht in Kette geschalteten Antivalenzpattern 40. Jedes Gatter wird eingangsseitig vom vorgegebenen Randpunk.tsignal 41 - Eingänge A ... H- und vom Ausgang des in der Kette vorhergehenden Antivalenzgatter gespeist. Die Ausfcän.je 42 der in Kette liegenden Antivalenzgatter 40 liefern jeweils die acht entsprechenden Ausgan^sai^nale der Bitmustersp&lte - Ausgänge (J ... i) 42.

Der Ausgang für die Antivalenz-Zusammenschaltung der acht Eingangssignale einschließlich des Übertragseingangs 43 wird nicht am Ende der Teilkette, d.h. am Antivalenzgatter-Ausgang Q abgenommen. Zur Erzielung einer schnelleren Übertragsbildung werden die acht Eingangssignale (A ... H) 41 durch sieben gesonderte Antivalenzgatter 46 gruppenweise entsprechend Figur 4 zusammengefaßt und bilden damit das Ausgangssignal 44. Insgesamt wird durch die Anordnung ent** sprechend Figur 4 und 5 eine Kaskade mit 16 χ 16 8bit-Tellschaltungen erzielt, deren maximale Schaltzelt -26T₀ beträgt.

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Unabhängig von der Ausführung der Anordnung 4 kann durch Anlegen eines 0- bzw. L-Pegels am Übertrageeingang 43 der obersten Teilkette 45, das entspricht im Beispiel dem Tonwerteingang 51, der Tonwert aller Bildpunkte einer Bitmusterspalte negiert werden. Der Pegel am Tonwerteingang 51 ist der Starttonwert einer jeden Bitmusterspalte.

Figur 6a/6b:

Figur 6a zeigt das Beispiel einer Sollstruktur mit den Eckpunkten E1 ... E12. Die Numerierung der Eckpunkte entspricht dabei der Reihenfolge der im Puffer 2 bereitzustellenden Jteuerdaten. Die Koordinatenangaben in den Steuerdaten müssen dabei dem Vielfachen eines Rasterschrittes 65 entsprechen.

Figur 6b veranschaulicht die vollständige Menge der für die Sollstruktür gemäß Figur 6a mit Hilfe der Anordnung 3 erzeugten Randpunktspalten mit den Randpunkten 61 und die durch Anordnung 4 erzeugte vollständige Kenge der Bitmust'erspalten mit erregten (hellzutaster.den) Bildpunkt en 62. Der Li ld punk t 63 v/ird im Beispiel, bedingt durch die Antivalenzgatter Vt und 2C (c. Fitjur 2), nicht erregt.

.Oekpu-r.kte «it der Handsteuerung (R3 = OCO) 64 werden mit den Takten ('¹Y) 31 ein^etragen und bewirken ein Löschen der mit dem Takt (TY) 30 erzeugten jeweiligen Randpunkte 61.

Claims (1)

1. Pat ent ansprüohe

   1. Digitale Schaltungsanordnung zur Steuerung des Korpuskularstrahls bei der Erzeugung strukturierter Flächen in Korpuskularstrahlgeräten vorzugsweise mit linear ausgedehnten Multiablenksystemen mit einer Anzahl Ablenkelektroden zur Hell-Dunkel-Modulation bei der spaltenweisen Bearbeitung der zu strukturierenden flächenhaften Figuren, die durch Figurpunkte in einem festen x-y-Ra-8ter definiert sind, wobei die Spalten vorzugsweise in y-Richtung verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Spalten, die Randpunkte von Figuren enthalten, für eine der Anzahl der AbIenkelektroden gleiche Anzahl 3ildpunkte je ein Schaltungselement (21) vorgesehen ist, das zur Speicherung von den Randverlauf der Figuren repräsentierenden Randsteuersignalen drei Trigger (11; 12; 13) enthält, wobei am ersten Trigger (11) das Randsteuer3ignal für den Randverl&uf +45°» am zweiten für 0° und am dritten für -45° bezüglich x-Richtung anliegt,

   daß die an allen Schaltungselementen (21) gleichzeitig anliegenden Randsteuersignale (34) und Adreßsignale (35) für die y-Koordinate sowie ein Einschreibtakt (31) zu Vorlösch- und Setzsignalen für die Trigger (11;12;13) über logische Schaltungen verknüpft sind, wobei jedes Schaltungselement (21) einen die y-Koordinate repräsentierenden Adreßdekoder (18) enthält, daß die Takteingänße des ersten und dritten Triggers mit einer allen Schaltungselementen (21) gemeinsamen Taktleitung (30) zur Ausführung eines Rasterschrittes der x-Position verbunden und die drei Ausgangssignale der Trigger (11;12; 13) zu einem Randpunktsignal (26) des Schaltungselementes (21) antivalent verknüpft sind, daß die Schaltungselemente (21) zu einer spaltenförmigen Elementeanordnung (3) verknüpft sind, in der jeweils die ersten Trigger (11) der Schaltungselemente (21) ein Schieberegister für die Schieberichtung +y und die dritten Trigger (13) ein

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   -H-

   Sohieberegister ftir die Schieberichtung -y bilden» wo bei der Anfang jedes Schieberegisters an logisch "Null" angeschlossen ist,

   daß welterhinmlt Hilfe einer an die Elementeanordnung (5) angekoppelten Logikschaltung (4) zur Erzeugung der vollständigen Bitmusterspalten aus den Randpunktsignalen der spaltenförmigen Elementeanordnung (3) für jeden Raaterbildpunkt der Spalte ein Hell-Dunkel-Steuersignal (42) erzeugt wird, wobei flir eine Anzahl, vorzugsweise 2^m (m natürliche Zahl), Rasterbildpunkte jeweils ein Antivalenzgatter (40) vorhanden ist, dessen Abgang das Hell-Dunkel-oteuersignal liefert, dessenterster Eingang jeweils mit der Ausgangsleitung des in der Spalte vorangehenden Antivalenzgatters zu einer Teilkette verbunden ist und dessen zweiter Eingang am zugehörigen Randpunktsignal der Elementeanordnung (3) angeschlossen ist,

   daß zur Erzielung eines schnellen Signaldurchlaufs innerhalb der Logikschaltung (4) Teilschaltungen erster Ordnung (45) vorgesehen sind, die aus jeweils einer Teilkette bestehen, deren 2^m Eingangssignale antivalent zu einem Teilschaltungsausgangssignal (4) zusammengefaßt sind, und der erste Eingang des ersten Antivalenzgatters jeder Teilkette als übertrageeingang (43) dient,

   daß weiterhin jeweils zwei Teilschaltungen zu Teilschaltungen höherer Ordnung zusammengefaßt sind, indem paarweise Teilschaltungsausgangssignale niedrigerer Ordnung Übertragseingänce der in der Logikschaltung (4) nachfolgenden Teilschaltungen angeschlossen sind, und daß der Obertragseingang jeder Teilschaltung von der antivalenten Verknüpfung aller vor dieser Teilschaltung in der Logikschaltung (4) befindlichen Randpunktsignale gesteuert wird.

   Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Eingang (51) in der Logikschaltung (4) ein

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   Signal zur Tcriiwertumkehr anliegt, das das erzeugte HeIl-Dunkel-Steuersignal für jeden Bildpunkt komplementiert, indem es über zusätzliche Antivalenzgatter jedem ttbertragseingang (43) der Teilschaltungen erster Ordnung (45) zugeführt ist.

   3. Anordnung nachAnspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgängen (42) der Logikschaltung (4) und dem Hultiablenkeysteni (6) ein Pufferspeichersystem (5) angeordnet ist, das aus mehreren Teilpuffern besteht, die vor- und rückwärts auslesbar sind.

   4. Anordnung nach denAnspxüoheni, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Pufferspeichersystem (5) zwischengespeicherten HeI1-Dunkel-Informationen für alle Bildpunkte einer Spalte ein oder mehrere Korpuskularstrahlen zeitlich parallel, serienparallel oder seriell beeinflussen.

   5. Anordnung nach den Auspochen. 1, und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesatte Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Spalte von Hell-Dunkel-Steuersignalen fois vorgegebenen Figurpunkten einschließlich Randsteuersignalen in Form eines hochintegrierten Schaltkreises oder mehrerer gleicher kaskadierbarer hochintegrierter Schaltkreise ausgeführt ist.

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