DE4007021C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektronenstrahl-Direktdruck
gerät, das beim Aufdrucken eines feinen Musters auf ein
Druckschaltungsträgermaterial eine bildweise Belichtung
hoher Qualität ohne Mehrfachbelichtung ermöglicht.
Auf dem Gebiet der Halbleiterherstellung ist für das genaue
Drucken eines feinen Bildmusters auf eine Maske oder auf ein
Halbleiterplättchen mittels Abtasten mit einem Elektronen
strahl ein Vermeiden von Mehrfachbelichtungen von wesentli
cher Bedeutung.
Beim Entwurf eines Maskenmusters wird im allgemeinen zur
erleichterten Auslegung ein Baublöckesystem angewandt.
Dies stellt ein Verfahren zur Anordnungsgestaltung
mittels Zusammensetzen von verschiedenen vorab bestimmten Blöcken dar.
Die endgültige Entwurfszeich
nung, die eine Zusammenstellung aus gesonderten Schichten
ist, ist daher in den meisten Fällen eine Zusammenstellung
aus ungefähr 2 bis 4 Rechtecken oder Polygonen.
Falls die Bildmuster der Entwurfszeichnung nacheinander
mittels eines Elektronenstrahls belichtet werden, entsteht
in vielen Bereichen eine Mehrfachbelichtung.
Infolgedessen entsteht eine Ungleichförmigkeit hinsichtlich
der Bestrahlungsmenge, d. h., es werden bei der gleichen
Zeichnung überbelichtete Bereiche hervorgerufen, wodurch die
tatsächlichen Bildmusterabmessungen stark von den Abmessun
gen im Entwurf abweichen.
Die Mehrfachbelichtung stellt insbesondere dann ein zu
lösendes Problem dar, wenn strenge Anforderungen hinsicht
lich der Mustergenauigkeit bestehen.
Diese Mehrfachbelichtung stellt gleichfalls ein Problem beim
Drucken eines Musters auf ein mit einem Fotolack verse
henes Druckschaltungs-Trägermaterial durch Abtasten mit
einem Elektronenstrahl wie bei der Halbleiterplättchen-
Belichtung dar.
Zur Erläuterung wird zunächst die Art der Ausgabe eines
Druckbildmusters aus einem Druckbildentwurf-Hilfsrechner
bzw. CAD-Rechner für das rechnergestützte Entwerfen be
schrieben.
Das übliche System für das Aufbringen eines Bildmusters
auf ein Druckschaltungsträgermaterial ist gegenwärtig ein
Filmbelichtungssystem, bei dem Ultraviolettstrahlen verwen
det werden. Bei diesem System wird der Entwurf häufig mit
tels einer als Foto- oder Laser-Schreibgerät bezeichneten
Zeichenmaschine auf einen Druckvorlagenfilm aufgezeichnet.
Wenn aus dem Druckmusterentwurf-Hilfsrechner Druckmusterda
ten in die Zeichenmaschine eingegeben werden, werden diese
Daten in Daten mit einem für das Zeichnen geeigneten Format
gewandelt, wodurch das Aufzeichnen auf dem Film ausgeführt
wird. Als Format der aus dem Druckmusterentwurf-Hilfsrechner
ausgegebenen und in die Zeichenmaschine eingegebenen Druck
musterdaten herrscht ein als Gerber-Format bezeichnetes
Format vor. Dieses Format besteht im Prinzip aus
der Blendenöffnungsgröße, die der Bildmusterbreite ent
spricht, aus den Koordinaten eines Ausgangspunkts (Xs, Ys) und
eines Endpunktes (Xe, Ye) eines jeweiligen Segments des
Druckmusters und aus einem seriellen Code, der anzeigt, ob die
jeweiligen Segmente zu belichteten sind oder nicht.
Ein Bild eines durch Daten im Gerber-Format dargestellten
Segments ist in Fig. 8A gezeigt. Ein Mustersegment ist durch
die Bahn eines Kreises mit einem Durchmesser Da
dargestellt, der die der Bildmusterbreite entsprechende gewählte
Blendenöffnungsgröße Da ist, und der geradlinig von dem
Ausgangspunkt (Xs, Ys) zu dem Endpunkt (Xe, Ye) bewegt ist.
Fig. 8B zeigt einen Zustand, bei dem ein Bildmuster für ein
Segment mittels eines Elektronenstrahls abgetastet wird. Bei
der Abtastung mittels eines Elektronenstrahls wird ein
Muster mit einer Linienbreite, die größer als der Durchmes
ser des Strahlenpunktes ist, als Zusammensetzung mehrerer, zu
der Mittellinie des Musters paralleler Vektoren abgetastet.
Dies ist ein Konzept für das Drucken mittels eines sog.
Vektorabtastsystems.
Fig. 8C zeigt ein Beispiel für ein schlangenförmiges Bildmu
ster, das durch das Verbinden von Segmentemustern erhalten
wird. Falls ein Muster für ein einzelnes Segment formgetreu
durch Vektorabtastung gemäß Fig. 8B aufgezeichnet wird,
entsteht an den in Fig. 8C strichliert dargestellten Berei
chen eine Doppelbelichtung.
Eine derartige Mehrfachbelichtung spielt bei dem Drucken
durch Rasterabtastung keine Rolle. Bei dem Rasterabtastsy
stem werden nur die zu belichtenden Bereiche aufeinanderfol
gend für das Drucken durch Horizontalabtastung wie bei der
Fernsehabtastung bestrahlt. Bei dem Drucken mit Rasterabta
stung wird im allgemeinen in einem Speicher ein Bitplanbild
der Bildmuster geformt. Das Bitplanbild ist eine binäre
Grafik, die mittels Auflösen des Druckmusters in Punkte
für die jeweiligen Bits, die einem Strahlenpunkt entsprechen,
und mittels Unterteilen in Bildmusterbereiche (Bit=1) und
andere Bereiche (Bit=0) erzeugt wird. Diese Informa
tionen werden in den Speicher eingeschrieben. Bei dem Druc
ken werden die Punktedaten aufeinanderfolgend aus dem Spei
cher ausgelesen, wobei mit dem Strahl an den Bildmusterbereichen
(Bits=1) bestrahlt wird und an den anderen Bereichen (Bits=0) nicht
bestrahlt wird. Infolgedessen entsteht bei der tatsächlichen
Ausführung selbst dann keine Mehrfachbelichtung, wenn Berei
che vorliegen, die im Entwurf scheinbar der Mehrfachbelich
tung zu unterziehen sind.
Bei dem Drucken mit Rasterabtastung ist jedoch unabhängig
von dem Anteil der auf dem Trägermaterial mit dem Bildmuster
zu belegenden Flächen eine Ablenkabtastung über die ganze Oberfläche erforderlich.
Da im Gegensatz dazu beim Drucken mit Vektorabtastung tatsächlich nur
die Bildmusterbereiche abgetastet werden, ist dabei die
effektive Druckzeit verkürzt. Der Anteil der von dem Bildmu
ster belegten Flächen eines normalen Druckschaltungs-Träger
materials beträgt nämlich nur 20 bis 30%, so daß
die Verkürzung der effektiven Druckzeit groß ist.
Im Hinblick auf den Durchsatz ist daher das Entwickeln des
Verfahrens für das Gewährleisten der Bildmustergenauigkeit
bei dem Drucken mit Vektorabtastung unter Vermeiden von
Mehrfachbelichtung bedeutsam.
Einige der herkömmlichen Elektronenstrahlbelichtungsgeräte
für das Belichten eines Plättchens unter Verwendung einer
Maske sind zum Ermitteln eines der Mehrfachbelichtung unter
zogenen Bereichs ausgelegt, wie es beispielsweise in der
JP-OS 56769/1979 offenbart ist. Deren Inhalt ist zusammenge
faßt folgender:
Bei dem Entwurf des Musters einer für die Belichtung eines
Plättchens benutzten Maske werden verschiedene im voraus
definierte Blöcke für die Gestaltung einer Anordnung zusam
mengesetzt. Die Zeichnung der endgültigen Anordnung ist eine
Kombination aus Rechtecken oder Polygonen. Es werden Recht
eckflächen festgelegt, die mit den Spitzen der jeweiligen
Rechtecke oder Polygone in Berührung sind und die jeweiligen
Bilder enthalten. Falls die Rechteckflächen von zwei Bildern
einander nicht überlappen, werden diese beiden Bilder als
Bereich ohne Überlappung behandelt und
unverändert ausgedruckt. Falls andererseits die Bilder
einander überlappen, wird in einem Drehkoordinatensystem
überprüft, ob ein Überlappungsbereich als Schrägbild vorhan
den ist oder nicht. Da auf diese Weise das Elektronenstrahl
belichtungsgerät mit einer Funktion für das automatische
Ermitteln der Überlappung der Bildmuster ausgestattet ist,
ist die Verarbeitung für das Ausschalten der Überlappung
stark vermindert.
Bei dem vorstehend beschriebenen
System für das Ermitteln einer Überlappung
zwischen Bildern ist jedoch konkret kein Verfahren für das
Vermeiden der Überlappung beschrieben, falls eine solche
vorliegt.
Aus der DE 38 25 892 A1 ist ein Elektronenstrahl-Direktdruckgerät
mit einem Zeichenmusterspeicher zum Festlegen eines Elektronenstrahldruck-Bildmusters
für ein Druckschaltungs-Trägermaterial
und zum Ausgeben des Bildmusters als Direktdruck-Bildinformationen,
einem Vektormustergenerator zum Erzeugen von Daten,
die für die gemäß den Bildinformationen ausgeführte Hauptablenkabtastung
des Trägermaterials mit einem Elektronenstrahl
in der Richtung der X-Achse und in der Richtung der Y-Achse erforderlich
sind, einer Elektronenstrahl-Ablenkabtasteinrichtung
für das Ausführen der Ablenkabtastung des Trägermaterials mit
dem Elektronenstrahl gemäß den von dem Abtastdatengenerator
ausgegebenen Daten und einer im Strahlenweg des Elektronenstrahls angebrachten Austasteinrichtung zum
Austasten des Elektronenstrahls und damit zum Verhindern der
Bestrahlung des Trägermaterials bei dem Empfang eines Steuersignals
bekannt.
In einem solchen Fall des direkten Druckens einer Schaltung auf ein
Trägermaterial unter Vektorabtastung ist auch ein Betriebsvorgang
für das Überprüfen erforderlich, an welcher Stelle
und in welchem Ausmaß ein Bildmuster mit einem anderen überlappt.
Dieser Betriebsvorgang ist nicht einfach. Beispielsweise
scheint es, daß in Fig. 8C das Vorliegen einer Überlappung
an dem Verbindungspunkt von Mustersegmenten I und II leicht
zu finden ist, jedoch ist dies tatsächlich schwierig, da bei
der Anordnung der Bildmusterdaten keine grafische Kontinuität
besteht.
Konkreter ausgedrückt wäre dann, wenn die Gerber-Daten in
der richtigen Aufeinanderfolge wie in der Aufeinanderfolge
der Bildmuster I, II, III, . . . angeordnet wären, der Zusam
menhang der Verbindungen zwischen den Bildmustern verhält
nismäßig leicht zu prüfen. Bei den meisten der tatsächlichen
Betriebsvorgänge sind die Daten jedoch nicht in der richti
gen Aufeinanderfolge angeordnet. Beispielsweise werden
zuerst die Horizontalmuster II und IV entworfen, wonach als
nächstes Vertikalmuster entworfen werden und schließlich die
Schrägmuster I und III gestaltet werden. Zum Prüfen der
Anschlußbeziehung zwischen den Mustersegmenten ist es daher
erforderlich, zuerst die Gerber-Daten für alle Mustersegmente auf
der ganzen Fläche zu lesen und das Mustersegment zu suchen,
das an das Mustersegment I anschließt. Der gleiche Betriebs
vorgang ist auch für die anderen Mustersegmente erforderlich.
Diese Betriebsvorgänge werden im allgemeinen mit einem
Computer ausgeführt, wobei das Ausmaß der
Verarbeitung um so größer ist, je höher die Dichte der Muster
ist. Außerdem ist es nach dem Erfassen des Zusammenhangs
zwischen den jeweiligen Mustersegmenten und der Überlap
pungsbereiche ferner notwendig, die Bildmusterzeichnung
derart aufzuteilen, daß keine Mehrfachbelichtung (Überlap
pung) entsteht, und die jeweiligen Teilzeichnungen zu Vek
tordaten aufzuschlüsseln, die für das Drucken unter Vektor
abtastung erforderlich sind.
Falls die Betriebsvorgänge: Suchen des Zusammenhangs
zwischen den jeweiligen Mustersegmenten und der Überlap
pungsbereiche über die ganze Fläche des Trägermaterials,
Aufteilen der Zeichnung gemäß den gefundenen Daten in der
Weise, daß keine Überlappung entsteht, und Aufschlüsseln
der jeweils geteilten Zeichnungen zu Vektordaten für das
Vermeiden von Mehrfachbelichtung gemäß der vorstehenden
Beschreibung mittels eines Computers ausgeführt
werden, ist die dabei anfallende Datenmenge außerordentlich groß, so daß eine
lange Verarbeitungszeit benötigt wird. Falls andererseits die Betriebs
vorgänge durch schaltungsmäßige Verarbeitung unter Verwen
dung einer elektronischen Schaltung ausgeführt werden, wird
der Schaltungsaufbau für den praktischen Einsatz zu kompli
ziert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zum Aus
schalten der vorstehend beschriebenen Probleme des Stands
der Technik ein Elektronenstrahl-Direktdruckgerät zu schaf
fen, das es ermöglicht, bei dem getreuen Drucken eines
Bildmusters gemäß aus einem Druckmusterentwurf-Hilfsrechner
abgegebenen Daten für ein Elektronenstrahldruck-Bildmuster
im Gerber-Format mittels eines einfachen Schaltungsaufbaus
eine Mehrfachbelichtung ohne eine komplizierte Programmabar
beitung wie das Suchen des Zusammenhangs zwischen jeweiligen
Mustersegmenten und der Überlappungsbereiche und das Auftei
len der Zeichnung gemäß den gefundenen Daten für das Verhin
dern einer Überlappung zu vermeiden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1
aufgeführten Mitteln gelöst.
Da bei dem erfindungsgemäßen Elektronenstrahl-Direktdruckgerät eine Überlappung zwischen Bildmustern vor
der Abtastung erfaßt wird und der Strahl an den Überlap
pungsbereichen bei der Bestrahlung ausgetastet wird, ist es
möglich, in Echtzeit die Mehrfachbelichtung zu vermeiden.
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Elektronenstrahl-Direktdruckgeräts
sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei
spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Blockdarstellung eines Direkt
druckgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 ein ausführliches Blockschaltbild
einer Austaststeuerschaltung des in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsbeispiels,
Fig. 3A von einem Datenwähler ausge
gebene Codesignale,
Fig. 3B aus einem Bitplanspeicher
ausgelesene Daten,
Fig. 3C in den Bitplanspeicher einzu
schreibende Daten,
Fig. 4A und 4B erläuternde Ansichten,
die den Zusammenhang zwischen Daten für einen Punkt, der mit
dem Elektronenstrahl zu bestrahlen ist, und dem Strahlab
lenkbereich veranschaulichen,
Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung
der Adressenzuordnung in dem Bitplanspeicher,
Fig. 6 zwei miteinander verbundene
Bildmuster, die mittels dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Direktdruckge
räts gedruckt sind,
Fig. 7 ein Signalzeitdiagramm zur Erläuterung der Zeitsteuerung für die Strahlaustastung in der
Austaststeuerschaltung, und
Fig. 8 das Entstehen von
Mehrfachbelichtung, das beim Drucken eines Bildmusters
auf ein Trägermaterial von Bedeutung ist.
Nachstehend wird anhand der Fig. 1 bis 5 ausführlich ein
Ausführungsbeispiel des Elektronen-Direktdruckgeräts
beschrieben.
Fig. 1 ist eine Blockdarstellung, die den Aufbau des Geräts
gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt. Nach Fig. 1 gibt eine
Kathode 1 an ihrer Spitze einen Elektronenstrahl 2 ab.
Unterhalb der Kathode 1 ist eine Austasteinrichtung 3 für
das Austasten des Elektronenstrahls angebracht. Zwischen
den Elektroden der Austasteinrichtung 3 verläuft die Elektronenstrahlenbahn. In der Elektronen
strahlenbahn ist eine Blende 4 angeordnet, die den Punkte
durchmesser des durchgebenden Elektronenstrahls 2 be
stimmt.
Eine Hauptablenkeinheit 5, die zur Ablenkabtastung
des durch die Blende 4 durchgelassenen Elektronenstrahls
dient, besteht aus einem Paar Hauptablenkspulen 5-1 für
die X-Abtastung und 5-2 für die Y-Abtastung. Ein Trägermate
rial 6 mit einem darauf aufgebrachten Fotolack ist an einem
XY-Tisch 7 befestigt, dessen Bewegung von einem
Tischverstellungs-Steuersystem 8 befohlen bzw. gesteuert wird. Ein Druckmu
sterentwurf-Hilfsrechner bzw. CAD-Rechner 100 dient zum
rechnergestützten Entwerfen eines Druckbildmusters und führt
dieses einem an seinen Ausgang angeschlossenen Computer 9
zu. An den Ausgang des Computers 9 ist eine Speichersteuer
einheit 10 angeschlossen, an deren Ausgang wiederum ein
Druckbildspeicher 11 angeschlossen ist. Die Speichersteuer
einheit 10 ist eine Steuerschaltung für das Einspeichern des
Druckbildmusters in den Druckbildspeicher 11.
An den Ausgang der Speichersteuereinheit 10 ist ein Hauptab
lenkungs-Verformungskorrekturspeicher 12 angeschlossen, der
Verformungskorrekturdaten zum Korrigieren der gewöhnlich
in einem elektronischen bzw. elektrooptischen System entste
henden Ablenkungsverformung speichert. Ein Vektormustergenerator
13 nimmt die Bildmusterdaten aus dem Druckbildspeicher 11
auf und führt Signalleitungen 13a und 13b jeweils Daten mit
beispielsweise 12 Bit für die X-Abtastung bzw. für die Y-
Abtastung bei der Hauptablenkung zu. Eine Hauptablenkungs-
Verformungskorrekturschaltung 14 nimmt aus dem Vektormuster
generator 13 die Daten für die X-Abtastung und die Y-
Abtastung sowie aus dem Verformungskorrekturspeicher 12 die
Verformungskorrekturdaten auf und erzeugt Daten für eine
korrigierte Ablenkung zur X-Abtastung und zur Y-Abtastung.
An den Ausgang der Verformungskorrekturschaltung 14 sind ein
Digital/Analog- bzw. D/A-Wandler 15 für die X-Abtastung und
ein D/A-Wandler 16 für die Y-Abtastung angeschlossen, die
beispielsweise ein Auflösungsvermögen von 12 Bit haben.
Zwischen den D/A-Wandler 15 für die X-Abtastung und den D/A-
Wandler 16 für die Y-Abtastung einerseits und die Ablenkspu
len 5-1 für die X-Ablenkung und 5-2 für die Y-Ablenkung
andererseits ist eine Hauptablenkungs-Steuerstromquellenein
heit 17 geschaltet. An den Ausgang des Vektormustergenera
tors 13 ist auch eine Austaststeuerschaltung 18 angeschlos
sen, die genauer in Fig. 2 gezeigt ist. Zwischen die
Austaststeuerschaltung 18 und die Austasteinrichtung bzw.
Austastelektroden 3 ist eine Austastspannungsquelle 19
geschaltet.
Fig. 2 ist ein ausführliches Blockschaltbild der in Fig.
1 gezeigten Austaststeuerschaltung 18, die einen Hauptteil
des Direktdruckgeräts bildet.
Ein Bitplanspeicher 21 nimmt die Daten für die X-Abtastung
und die Y-Abtastung 13 bei der Hauptablenkung aus dem Vektormu
stergenerator 13 auf und speichert eine Punktegrafik, die
durch Zerlegen des Druckbildmusters, beispielsweise für ein
Vollbild bzw. Bildfeld in die kleinsten Einheiten für die
Bewegung der Ablenkstelle des Strahls (Bildelemente) erhal
ten wird und die das Bild punktweise darstellt. Die
Punktegrafik ist eine binäre Grafik, die durch das Darstel
len der Punktegruppe der Bildmusterbereiche, die bestrahlt
werden sollen, durch Bits der Wertigkeit 1, welche das "Vorhandensein von
Punkten" anzeigen, bzw. der Punktegruppe der anderen
Bereiche des Trägermaterials durch Bits der Wertigkeit 0 erzeugt wird,
welche das "Fehlen eines Punkts" anzeigen.
Der Bitplanspeicher 21 hat eine Struktur, bei der die Adres
sen durch Daten mit 8 Bit als ein Wort bestimmt sind, was
nachfolgend beschrieben wird. Das heißt, ein jedes Bit eines
jeden Worts entspricht einem der vorstehend beschriebenen
Punkte.
Von den Daten für die X-Abtastung auf der Signalleitung 13a
werden die ersten 9 Bit den Daten für die Y-Abtastung auf
der Signalleitung 13b hinzugefügt und diese 21 Bit werden an
die Adressensammelleitung bzw. die Adressenleitungsleitungen des
Bitplanspeichers 21 angelegt. Auf diese Weise wird ein jedes
Wort (mit 8 Bit) in dem Bitplanspeicher 21 entsprechend
diesen Daten mit 21 Bit adressiert.
Von den Daten für die X-Abtastung bei der Hauptablenkung an
der Signalleitung 13a werden die letzten 3 Bit zum Bestimmen
der Stellenadresse eines vorbestimmten Bits 1 in einem
einzelnen Wort (mit 8 Bit) des Bitplanspeichers 21 herange
zogen, welches durch die vorstehend beschriebenen 21 Bit
adressiert ist, nämlich zum Bestimmen, welches der 8 Bit
das vorbestimmte Bit 1 ist. Die Daten mit den letzten 3 Bit
werden in den Wählanschluß eines Datenwählers 23 und in
einen Decodierer 28 eingegeben. Mittels des Decodierers 28
werden die Daten mit den letzten 3 Bit in Daten mit 8 Bit
umgesetzt (z. B. in den in Fig. 3A gezeigten Code, in dem nur
das der durch die 3 Bit dargestellten Dezimalzahl entspre
chende Bit durch den logischen Pegel 1 dargestellt ist,
während die anderen Bits durch den logischen Pegel 0 darge
stellt sind).
Der in Fig. 3A gezeigte Code ist ein Beispiel für 8-Bit-
Daten, die aus den 3-Bit-Daten (010)₂ umgesetzt sind.
Die aus einem Zwischenspeicher 29 ausgegebenen Daten werden
über eine Datensammelleitung bzw. Datenleitung 29a in eine
ODER-Rechenschaltung 30 eingegeben.
Andererseits werden 8-Bit-Daten (Punktedaten wie die in Fig.
3B gezeigten) für ein Wort an einer vorbestimmten Adresse,
die über eine Datenleitungssteuereinheit 22 aus dem Bitplan
speicher 21 ausgelesen werden, über eine Signalleitung 22a
dem Datenwähler 23 sowie einem Zwischenspeicher 24 zuge
führt. Die aus dem Zwischenspeicher 24 ausgegebenen Daten
werden über eine Datenleitung 24a in die ODER-Rechenschal
tung 30 eingegeben.
Auf diese Weise werden die aus den Zwischenspeichern 24 und
29 ausgegebenen und in die ODER-Rechenschaltung 30 eingege
benen Daten der ODER-Verknüpfung unterzogen und als 8-Bit-
Daten (wie in Fig. 3C gezeigt) ausgegeben. Die ausgege
benen Daten werden über eine Datenleitung 30a der Datenlei
tungssteuereinheit 22 zugeführt und in den Bitplanspeicher
eingeschrieben.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden somit in den
Datenwähler 23 die Daten für ein Wort an einer vorbestimmten
Adressen, die über die Datenleitungssteuereinheit 22 aus dem
Bitplanspeicher 21 ausgegeben werden, sowie die vorstehend
beschriebenen 3-Bit-Daten für die Stellenadresse eingegeben.
Der Datenwähler 23 bestimmt ein Bit in einem Wort gemäß der
durch die 3-Bit-Daten dargestellten Stellenadresse. Die
gewählte und bestimmte Information mit einem Bit in den
eingegebenen 8-Bit-Daten wird einem Flip-Flop 25 zur Bewer
tung des Zustands zugeführt, nämlich zur Ermittlung, ob ein
Bildpunkt vorliegt oder nicht. In dem Flip-Flop 25 ist ein
Bezugstaktsignal CLK aus dem Vektormustergenerator 13 mit
einem verzögerten Taktsignal DCLK synchronisiert, das durch
das Verzögern des Bezugstaktsignals um die Zeit T erhalten
wird. Das Synchronsignal wird als Strahlaustaststeuersignal
BLANK ausgegeben.
Das Strahlaustaststeuersignal wird in die Austastspannungs
quelle 19 sowie auch zusammen mit dem Bezugstaktsignal aus
dem Vektormustergenerator 13 in ein ODER-Glied 27 eingege
ben. Das von dem ODER-Glied 27 ausgegebene Signal wird in
den Schreib/Lese-Steueranschluß des Bitplanspeichers 21 und
in den Leitungssteueranschluß der Datenleitungssteuereinheit
22 eingegeben.
Das Strahlaustaststeuersignal an einer Signalleitung 25a
nimmt hohen Pegel an, falls die 1-Bit-Information aus
dem Datenwähler 23 das Vorliegen eines Punktes anzeigt (Bit
1), bzw. niedrigen Pegel, falls die Information "Fehlen
eines Punktes" anzeigt (Bit 0). Die Austastspannungsquelle
19 und die Austastelektroden 3, die die Austasteinrichtung
bilden, haben die Funktion, die Bestrahlung des Trägermate
rials zuzulassen, wenn der Signalpegel niedrig ist, und zum
Verhindern der Bestrahlung den Strahl auszublenden bzw.
auszutasten, wenn der Signalpegel hoch ist.
Die Fig. 4A zeigt den Zusammenhang zwischen Daten (X, Y) für
die Stelle, die mit dem Elektronenstrahl bestrahlt ist, und
dem Strahlablenkbereich (Bildfeld).
Falls gemäß der vorstehenden Beschreibung sowohl die Daten
für die X-Abtaststelle als auch die Daten für die Y-Abtast
stelle an dem mit dem Elektronenstrahl bestrahlten Punkt das
Format 12 Bit haben, liegen die möglichen Werte im Bereich
von 000H bis FFFH in sedezimaler Darstellung (=2¹²-1). Der
Punkt mit dem Datenwert (X, Y) = (7FFH, 7FFH) in Fig. 4A ist
der Punkt auf dem Trägermaterial, auf den der Elektronen
strahl direkt ohne Ablenkung auftrifft. Falls alle Ablenk
stellen im Strahlablenkbereich bzw. Bildfeld im Bitplanspei
cher 21 entwickelt bzw. aufgenommen werden, muß dieser eine
Aufnahmefähigkeit von 2¹² × 2¹² = 16 Mbit = 2 MByte haben,
da in dem Bitplanspeicher 21 als ein Wort 8 Bit adressiert
werden. Nimmt man an, daß der Speicher die Struktur 2M Worte
× 8 Bit hat, so zeigt eine gegebene Ablenkstelle (Xi, Yi) im
Strahlablenkbereich das Q-te Bit (Stellenadresse) eines
vorbestimmten Wortes (mit 8-Bit-Daten) an einer Speicherad
resse (512Yi+p) im Bitplanspeicher 21 an, wobei p der
Quotient Xi/2³ ist und Q der Rest ist. Das heißt, gemäß Fig. 4B
zeigen die durch das Hinzufügen der ersten 9 Bit der 12-Bit-
Daten für die X-Abtastung zu den 12-Bit-Daten für die Y-
Abtastung erhaltenen 21-Bit-Daten die Speicheradresse eines
vorbestimmten Wortes an, das der Ablenkstelle (Xi, Yi) im
Bitplanspeicher 21 entspricht.
Gemäß Fig. 5 ist die Speicheradresse eines jeweiligen Wortes
in dem Bitplanspeicher 21 als eine Adresse bestimmt, die aus
den Adressen 0 bis 2²¹ gewählt ist. Falls beispielsweise Yi
=0 ist und Xi=10 ist, gilt p=1 und Q=2, wobei das
(strichliert dargestellte) Bit an der Stellenadresse 1 in
den Wortdaten an der Speicheradresse 1 gewählt ist, die mit
200 bezeichnet sind. Die restlichen 3 Bits der 12-Bit-Daten
für die X-Abtastung bei der Hauptablenkung geben die Bit
stelle (Stellenadresse) des einen Wortes an der der Ablenk
stelle (Xi, Yi) entsprechenden Speicheradresse an.
Die Fig. 6 veranschaulicht den Fall, daß ein horizontales
Muster A und ein Muster B mit einer Neigung von 45° gedruckt
werden, wobei das Muster B an den Endbereich des horizontalen Musters A
angeschlossen ist. Es sei angenommen, daß entsprechend den
Informationen aus dem Entwurf-Hilfsrechner (CAD-Rechner) 100
zuerst das horizontale Muster A und dann das schräge
Muster B gedruckt wird. Das horizontale Muster A wird durch
aufeinanderfolgende Vektorabtastung mit 7 Vektoren V1 bis V7
in der durch die Pfeile angezeigten Richtung gedruckt,
während das schräge Muster B auf gleiche Weise durch
aufeinanderfolgende Vektorabtastung mit 9 Vektoren V8 bis
V16 in der durch die Pfeile angezeigten Richtung gedruckt
wird. Die durch schwarze Punkte (⚫) oder Leerpunkte (○)
dargestellten Bildpunkte zeigen jeweils die Stellen an, die
mit dem Elektronenstrahl bei jeder kleinsten Einheit für die
Bewegung der Ablenkstelle zu bestrahlen sind.
Punkte P1 bis P16 sind Druckausgangspunkte der jeweiligen
Vektoren V1 bis V16, während Punkte Q1 und Q2 die Endprodukte
der Vektoren V1 bzw. V2 sind und gleichermaßen die Punkte an
den rechten Enden der Vektoren V3 bis V7 die jeweiligen
Endpunkte darstellen. Punkte Q82 und Q92 sind Endpunkte der
Vektoren V8 bzw. V9 und zugleich Punkte, die der Ablenk
strahl der Vektoren V5 bzw. V4 durchläuft. Ebenso
stellen die Punkte an den linken Enden der dünnen gestri
chelten Linien der Vektoren V10 bis V16 die jeweiligen
Endpunkte dar.
Fig. 7A und 7B sind Signalzeitdiagramme, die die Zeit
steuerung für den Strahlaustastvorgang bei dem Drucken der
in Fig. 6 gezeigten Muster A und B veranschaulichen.
Fig. 7A veranschaulicht die Zeitsteuerung für jeweilige
Signalausgaben bei der kontinuierlichen Bewegung des Strahls
in der durch die Pfeile dargestellten Richtung von dem Punkt
P1 zum Punkt Q2 über die Punkte Q1 und P2 bei dem Drucken
des Musters A.
Fig. 7B veranschaulicht die Zeitsteuerung der jeweiligen
Signalausgabe bei dem kontinuierlichen Bewegen des Strahls
in der Richtung nach links oben mit einer Neigung von 45°
gemäß der Darstellung durch die Pfeile von dem Punkt P8 zu
dem Punkt Q82 bei dem Drucken des Musters B nach dem Drucken
des Musters A.
In den Fig. 7A und 7B sind an den linken Rändern den jewei
ligen Signalen CLK, X, Y . . . und BLANK jeweils in Klammern
die entsprechenden Signal- oder Datenleitungen 13c, 13a,
13b, . . . 25a gemäß Fig. 2 hinzugefügt.
Von den Signalen veranschaulichen die Signale X, Y, MAPD,
RDL, DCL und ORD jeweils den Zustand des Übergangs von
8-Bit-Daten.
Es werden nun die Ablenkfunktion und die Strahlaustastfunk
tion des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Elektronenstrahl-Direktdruckge
räts erläutert.
Die Ausgangssignale bzw. Druckbildinformationen des Druck
bildentwurf-Hilfsrechners 100 werden über eine Direktlei
tung, ein Magnetband oder dergleichen in den Computer 9
eingegeben. In dem Computer 9 werden die Druckbildinforma
tionen in Druckbildinformationen für ein jeweiliges Bildfeld
aufgeteilt, erneut aufbereitet und in solche Binärdaten umgesetzt,
die für die Verarbeitung im Direktdruckgerät geeignet sind
und im weiteren als Direktdruck-Bildinformation be
zeichnet werden. In den Direktdruck-Bildinformationen sind
beispielsweise für ein jedes Segment die Ausgangspunktkoor
dinaten (Xs, Ys), die Segmentlänge und die Segmentrichtung
durch binäre digitale Werte dargestellt.
Vor Beginn des Druckens werden die Direktdruck-Bildinforma
tionen und die Hauptablenkungs-Verformungskorrekturdaten
über die Speichersteuereinheit 10 in den Druckbildspeicher
11 bzw. in den Verformungskorrekturspeicher 12 übertragen
und eingespeichert. Zu Beginn des Druckens werden drei Arten
von Daten, nämlich die Daten für die Ausgangspunktkoordinaten
(Xs, Ys), die Segmentlänge und die Segmentrichtung für
ein einzelnes Segment aus dem Druckbildspeicher 11 ausgele
sen und in den Vektormustergenerator 13 eingegeben. Der
Vektormustergenerator 13, der mit einer elektronischen
logischen Schaltung wie einem Zähler aufgebaut ist, nimmt
die dreierlei Daten auf und gibt die X-Abtastdaten an die
Signalleitung 13a und die Y-Abtastdaten an die Signalleitung
13b ab, mit denen jeweils die X-Abtastung bzw. die Y-Abta
stung an der Hauptablenkeinheit 5 gesteuert wird. Die X-
Abtastdaten an der Signalleitung 13a und die Y-Abtastdaten
an der Signalleitung 13b werden in die Verformungskorrektur
schaltung 14 und die Austaststeuerschaltung 18 eingegeben.
Die Verformungskorrekturschaltung 14 korrigiert in Echtzeit
die Verformung bei der Hauptablenkung entsprechend den X-
Abtastdaten an der Signalleitung 13a, den Y-Abtastdaten an
der Signalleitung 13b und den Korrekturdaten aus dem Verfor
mungskorrekturspeicher 12, nämlich den X-Abtastkorrekturda
ten an einer Signalleitung 12a und den Y-Abtastkorrekturda
ten an einer Signalleitung 12b. Die korrigierten Daten
werden jeweils als X-Abtastdaten und Y-Abtastdaten über eine
Signalleitung 14a bzw. 14b in den D/A-Wandler 15 für die X-
Abtastung bzw. den D/A-Wandler 16 für die Y-Abtastung bei
der Hauptablenkung eingegeben und in analoge Signale umge
setzt. Diese analogen Signale werden der Hauptablenkungs-
Steuerstromquelleneinheit 17 zugeführt, die mit einem einge
bauten Leistungsverstärker und ähnlichem versehen ist. Die
Steuerstromquelleneinheit 17 führt den beiden zueinander
rechtwinklig angeordneten Spulen, nämlich der Spule 5-1 für
die X-Abtastung und der Spule 5-2 für die Y-Abtastung, vorbe
stimmte Ströme zu, wodurch die Hauptablenkabtastung herbei
geführt wird.
Wenn so die Abtastung für ein Segment beendet
ist, werden Daten für das nächste einzelne Segment aus dem
Druckbildspeicher 11 ausgelesen und die gleiche
Hauptablenkabtastung ausgeführt. Auf diese Weise wird eine
vorbestimmte Ablenkabtastung aufeinanderfolgend für das
ganze Bildmuster in dem Bildfeld ausgeführt.
Anhand der Fig. 2, 7A und 7B wird nun die in der Austast
steuerschaltung 18 bei dem Drucken der in Fig. 6 gezeigten
Muster A und B ausgeführte Strahlaustaststeuerung erläutert.
Vor Beginn des Druckens wird der Bitplanspeicher 21 durch
eine Anfangseinstellung auf "0" gelöscht und das Flip-Flop
25 gesetzt. Zu diesem Zeitpunkt hat das von dem Flip-Flop 25
abgegebene Austaststeuersignal den hohen logischen Pegel 1,
wodurch über das ODER-Glied 27 der Bitplanspeicher 21 in den
Lesezustand geschaltet wird und die Datenleitungssteuerein
heit 22 auf die Leseanschlußseite geschaltet wird.
Zu Beginn des Druckens werden beim Anstieg des Bezugs
taktsignals CLK aus dem Vektormustergenerator 13 die dem
Ablenkpunkt P1 nach Fig. 6 entsprechenden X-Abtastdaten X1
und Y-Abtastdaten Y1 an die Signalleitungen 13a bzw. 13b
abgegeben. An eine Signalleitung 21a wird ein Inhalt a1 (8-
Bit-Daten) an der Speicheradresse in dem Bitplanspeicher 21
abgegeben, die der Ablenkstelle (X1, Y1) entspricht (Signal
MAPD). Da der Bitplanspeicher 21 durch die Anfangseinstel
lung schon auf "0" gelöscht wurde, neben bei dieser Stufe
alle Bits der Daten a1 die Wertigkeit "0". Über die Datenleitungssteuerein
heit 22 werden die Daten a1 in den Datenwähler 23 eingege
ben, von dem entsprechend der Daten der letzten drei Bit
(Stellenadressendaten) der X-Abtastdaten auf der Signallei
tung 13a ein Bit der Daten a1 an der der Ablenkstelle (X1,
Y1) entsprechenden Speicheradresse gewählt wird und das
gewählte Bit in das Flip-Flop 25 eingegeben wird. Da das
eine Bit den logischen Signalpegel 0 hat, nimmt bei dem
Anstieg des verzögerten Taktsignals DCLK aus einer Taktver
zögerungsschaltung 26 das Austaststeuersignal BLANK den
niedrigen Pegel an.
Es muß sichergestellt werden, daß die Zeit T, um die das
Bezugstaktsignal CLK durch die Taktverzögerungsschaltung 26
verzögert wird, länger als die Summe aus der Datenzugriff
zeit des Bitplanspeichers 21 und den Signalverzögerungszei
ten der Datenleitungssteuereinheit 22 und des Datenwählers
23 ist.
Wenn als Triggersignal das Signal DCLK aufgenommen wird,
werden die Daten a1 aus dem Zwischenspeicher 24 an die
Datenleitung 24a abgegeben (Signal RDL). Die letzten drei
Bit der X-Abtastdaten an der Signalleitung 13a werden durch
den Decodierer 28 in einen Code b1 umgesetzt, der anzeigt,
daß von dem Inhalt (8 Bit) der der Ablenkstelle (X1, Y1)
entsprechenden Speicheradresse nur ein Bit den logischen
Pegel 1 hat, während die anderen sieben Bit den logischen
Pegel 0 haben. Der Code b1 wird über den Zwischenspeicher 29
der Datenleitung 29a zugeführt (Signal DCL). Von der ODER-
Rechenschaltung 30 wird die logische Summe aus dem Signal
RDL an der Datenleitung 24a und dem Signal DCL an der Daten
leitung 29a berechnet und als Daten c1 an eine Signalleitung
30a abgegeben (Signal ORD).
Da ein Ausgangssignal MCNT des ODER-Glieds 27 die logische
Summe aus dem Austaststeuersignal BLANK und dem Bezugstakt
signal CLK ist, entsteht eine in Fig. 7A mit t bezeichnete
Periode, wobei während der Periode t der Signalpegel niedrig ist. Während
dieser Zeit wählt die Datenleitungssteuereinheit 22 eine
Datenschreibsammelleitung und schaltet gemäß der vorstehen
den Beschreibung den Bitplanspeicher 21 auf den Lesezustand.
Während der Zeitdauer t werden die Daten c1 an der Signal
leitung 30a in den Speicher eingeschrieben. Auf diese Weise
werden dann, wenn die Ablenkstelle (X1, Y1) bestimmt ist und
die dieser Stelle entsprechende Punkteinformation in dem
Bitplanspeicher 21 "0" ist, das Herabsetzen des Austast
steuersignals BLANK auf den niedrigen Pegel während eines
Taktes und das Einschreiben von "1" beendet, wobei das Einschreiben an der gleichen Bitstel
le in dem Bitplanspeicher wie der Stelle stattfindet, von der
die Daten ausgelesen sind.
Die Strahlablenkstellen werden aufeinanderfolgend durch die
Vektorabtastung mit dem Strahl geändert. Während der Strahl
die Abtastpunkte an dem Bildmuster durchläuft, wird auf
gleiche Weise das Bit 1 an den den jeweiligen Ablenkungs
punkten entsprechenden Stellen in dem Bitplanspeicher
21 eingeschrieben, während das Austaststeuersignal BLANK auf
dem niedrigen Pegel gehalten wird.
Es wird nun der Fall beschrieben, daß der Strahl die Ablenk
punkte an dem Muster B durchläuft. Bei der Abtastung des
Vektors V8 gelangt der Strahl von dem Punkt P8 zu dem Punkt
Q8 auf die gleiche Weise wie bei dem Muster A. Wenn sich
jedoch der Ablenkpunkt zu dem Punkt Q81 bewegt, für den
schon in dem Bitplanspeicher 21 für das Muster A das Bit 1
eingeschrieben ist, nimmt das Austaststeuersignal BLANK den
hohen Pegel an, wodurch der auf das Trägermaterial aufzu
strahlende Strahl ausgeblendet wird. Dieser Zustand wird für
die Ablenkstellen zwischen den Punkten Q81 und Q82 aufrecht
erhalten. Gleichermaßen nimmt dann, wenn bei der Abtastung
des Vektors V9 der Strahl von dem Punkt P9 zu dem Punkt Q9
gelangt, das Austaststeuersignal BLANK den niedrigen Pegel
an, wodurch der Strahl auf das Trägermaterial aufgestrahlt
wird, während aber dann, wenn die Ablenkstelle zwischen den
Punkte Q91 und Q92 liegt, das Austaststeuersignal BLANK den
hohen Pegel annimmt, wodurch der auf das Trägermaterial zu
richtende Strahl ausgetastet bzw. ausgeblendet wird.
Da auf diese Weise während der Strahlablenkabtastung durch
die Strahlaustaststeuerung der Strahl abgehalten wird, so
daß das Bestrahlen der schon belichteten bzw. bestrahlten
Ablenkstelle verhindert ist, entsteht auch dann keine tat
sächliche Bestrahlungsüberlappung, wenn eine Überlappung
zwischen Bildmustern vorliegt. Auf diese Weise wird das
Drucken in der richtigen Aufeinanderfolge ohne Entste
hung von Mehrfachbelichtung ausgeführt.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird bei dem erfindungsgemäßen Elektronenstrahl-Direktdruckgerät bei
dem Drucken durch Elektronenstrahlabtastung eine Überlappung
zwischen Bildmustern erfaßt und der Strahl so gesteuert, daß
er vor der Bestrahlung an dem Überlappungsbereich abgefangen
wird. Dadurch ist es möglich, in Echtzeit Mehrfachbe
lichtungen zu vermeiden. Infolgedessen ist die für das Vermei
den von Mehrfachbelichtungen zu verarbeitende Datenmenge
außerordentlich verringert und daher
der Durchsatz verbessert. Außerdem wird
ein hochgenauer Bildmusterdruck erreicht, der dem aus dem
Druckmusterentwurf-Hilfsrechner bzw. CAD-Rechner ausgegebe
nen Druckbild getreu ist und der von Mehrfachbelichtungen
frei ist.
Claims (14)
1. Elektronenstrahl-Direktdruckgerät, gekennzeichnet durch
einen Direktdruck-Bildinformationsgenerator (9 bis 11, 100) zum Festlegen eines Elektronenstrahldruck-Bildmusters für ein Druckschaltungs-Trägermaterial (6) und zum Ausgeben des Bildmusters als Direktdruck-Bildinformationen,
einen Abtastdatengenerator (13) zum Erzeugen von Daten, die für die gemäß den Bildinformationen ausgeführte Hauptablenkabtastung des Trägermaterials mit einem Elektronenstrahl (2) in der Richtung der X-Achse und in der Richtung der Y-Achse erforderlich sind,
eine Elektronenstrahl-Ablenkabtasteinrichtung (5, 12, 14 bis 17) für das Ausführen der Ablenkabtastung des Trägermaterials mit dem Elektronenstrahl gemäß den von dem Abtastdatengenerator ausgegebenen Daten,
eine im Strahlenweg des Elektronenstrahls angebrachte Austasteinrichtung (3, 19) zum Austasten des Elektronenstrahls und damit zum Verhindern der Bestrahlung des Trägermaterials bei dem Empfang eines Steuersignals,
einen Bitplanspeicher (21) zum Speichern einer Punktegrafik, die das bei der Ablenkabtastung des Trägermaterials mit dem Elektronenstrahl bestrahlte Bildmuster durch Punkte darstellt, die den mit dem Elektronenstrahl bestrahlten Punkten entsprechen, und
eine Bestrahlungssteuereinrichtung mit einer Leseeinrichtung (22) zum Aufnehmen der Daten für die Ablenkabtastung mit dem Elektronenstrahl aus dem Abtastdatengenerator und zum Lesen der Punktinformation an der dem mit dem Elektronenstrahl zu bestrahlendem Punkt entsprechenden Stelle in dem Bitplanspeicher, einer Schreibeinrichtung (28, 30) zum Ermitteln, ob die gelesene Punktinformation einen Punkt enthält oder nicht, und zum Einschreiben eines Punktes an der Stelle in dem Bitplanspeicher, falls dort kein Punkt gespeichert ist, und einer Austaststeuereinrichtung (18; 23, 25), die das Bestrahlen zuläßt, falls kein Punkt gespeichert ist, während sie der Austasteinrichtung ein Steuersignal zum Austasten des Elektronenstrahls zuführt, falls ein Punkt gespeichert ist.
einen Direktdruck-Bildinformationsgenerator (9 bis 11, 100) zum Festlegen eines Elektronenstrahldruck-Bildmusters für ein Druckschaltungs-Trägermaterial (6) und zum Ausgeben des Bildmusters als Direktdruck-Bildinformationen,
einen Abtastdatengenerator (13) zum Erzeugen von Daten, die für die gemäß den Bildinformationen ausgeführte Hauptablenkabtastung des Trägermaterials mit einem Elektronenstrahl (2) in der Richtung der X-Achse und in der Richtung der Y-Achse erforderlich sind,
eine Elektronenstrahl-Ablenkabtasteinrichtung (5, 12, 14 bis 17) für das Ausführen der Ablenkabtastung des Trägermaterials mit dem Elektronenstrahl gemäß den von dem Abtastdatengenerator ausgegebenen Daten,
eine im Strahlenweg des Elektronenstrahls angebrachte Austasteinrichtung (3, 19) zum Austasten des Elektronenstrahls und damit zum Verhindern der Bestrahlung des Trägermaterials bei dem Empfang eines Steuersignals,
einen Bitplanspeicher (21) zum Speichern einer Punktegrafik, die das bei der Ablenkabtastung des Trägermaterials mit dem Elektronenstrahl bestrahlte Bildmuster durch Punkte darstellt, die den mit dem Elektronenstrahl bestrahlten Punkten entsprechen, und
eine Bestrahlungssteuereinrichtung mit einer Leseeinrichtung (22) zum Aufnehmen der Daten für die Ablenkabtastung mit dem Elektronenstrahl aus dem Abtastdatengenerator und zum Lesen der Punktinformation an der dem mit dem Elektronenstrahl zu bestrahlendem Punkt entsprechenden Stelle in dem Bitplanspeicher, einer Schreibeinrichtung (28, 30) zum Ermitteln, ob die gelesene Punktinformation einen Punkt enthält oder nicht, und zum Einschreiben eines Punktes an der Stelle in dem Bitplanspeicher, falls dort kein Punkt gespeichert ist, und einer Austaststeuereinrichtung (18; 23, 25), die das Bestrahlen zuläßt, falls kein Punkt gespeichert ist, während sie der Austasteinrichtung ein Steuersignal zum Austasten des Elektronenstrahls zuführt, falls ein Punkt gespeichert ist.
2. Elektronenstrahl-Direktdruckgerät nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der Bildinformationsgenerator (9
bis 11, 100)
einen Druckmusterentwurf-Hilfsrechner (100) zum Festle gen und Ausgeben eines Elektronenstrahldruck-Bildmusters in einem Gerber-Format,
einen Computer (9), der die aus dem Hilfsrechner aufge nommenen Druckmusterinformationen in Druckmusterinformatio nen für ein jeweiliges Einzelbild aufteilt und die Druckmu sterinformationen zu Binärdaten als Direktdruck-Bildinforma tionen aufbereitet und umsetzt,
einen Druckbildspeicher (11) zum Speichern der aus dem Computer ausgegebenen Direktdruck-Bildinformationen und
eine Speichersteuereinrichtung (10) zum Steuern des Inhalts des Druckbildspeichers enthält.
einen Druckmusterentwurf-Hilfsrechner (100) zum Festle gen und Ausgeben eines Elektronenstrahldruck-Bildmusters in einem Gerber-Format,
einen Computer (9), der die aus dem Hilfsrechner aufge nommenen Druckmusterinformationen in Druckmusterinformatio nen für ein jeweiliges Einzelbild aufteilt und die Druckmu sterinformationen zu Binärdaten als Direktdruck-Bildinforma tionen aufbereitet und umsetzt,
einen Druckbildspeicher (11) zum Speichern der aus dem Computer ausgegebenen Direktdruck-Bildinformationen und
eine Speichersteuereinrichtung (10) zum Steuern des Inhalts des Druckbildspeichers enthält.
3. Elektronenstrahl-Direktdruckgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bildinformationen für ein
jeweiliges Segment die Ausgangspunktkoordinaten (Xs, Ys),
die Länge des Segments und die Richtung des Segments durch
binäre digitale Werte darstellen.
4. Elektronenstrahl-Direktdruckgerät nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastdatenge
nerator durch einen Vektormustergenerator (13) gebildet ist,
der die Bildinformation aus dem Bildinformationsgenerator
(9 bis 11, 100) aufnimmt und die Bildinformationen als Daten
mit vorbestimmten Bits für die X-Abtastung und die Y-
Abtastung bei der Ablenkabtastung abgibt.
5. Elektronenstrahl-Direktdruckgerät nach einem der Ansprü
che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronen
strahl-Ablenkabtasteinrichtung (5, 12, 14 bis 17)
eine Hauptablenkeinheit (5) zum Ausführen der Ablenkab tastung mit dem Elektronenstrahl bei der Aufnahme eines vorbestimmten Stroms,
einen Hauptablenkungs-Verformungskorrekturspeicher (12) der an den Ausgang des Bildmustergenerators (9 bis 11, 100) angeschlossen ist und der Verformungskorrekturdaten für das Korrigieren einer in einem elektrooptischen System auftre tenden Ablenkungsverformung in bezug auf die Bildinformatio nen speichert,
eine Verformungskorrekturschaltung (14) zum Korrigieren der Verformung bei der Hauptablenkung gemäß den Verformungs korrekturdaten aus dem Verformungskorrekturspeicher und gemäß Daten für die X-Abtastung und die Y-Abtastung aus dem Abtastdatengenerator (13) und zum Erzeugen von Korrekturda ten für die X-Abtastung und die Y-Abtastung,
einen D/A-Wandler (15) für die X-Abtastung und einen D/A-Wandler (16) für die Y-Abtastung, die an den Ausgang der Verformungskorrekturschaltung angeschlossen sind und die die Korrekturdaten für die X-Abtastung und die Y-Abtastung in jeweilige analoge Signale umsetzen, und
eine Ablenksteuerstromquelleneinheit (17) enthält, die an die Ausgänge der D/A-Wandler für die X-Abtastung und die Y-Abtastung angeschlossen ist und die vorbestimmte Ströme entsprechend den analogen Signalen aus den D/A-Wandlern abgibt.
eine Hauptablenkeinheit (5) zum Ausführen der Ablenkab tastung mit dem Elektronenstrahl bei der Aufnahme eines vorbestimmten Stroms,
einen Hauptablenkungs-Verformungskorrekturspeicher (12) der an den Ausgang des Bildmustergenerators (9 bis 11, 100) angeschlossen ist und der Verformungskorrekturdaten für das Korrigieren einer in einem elektrooptischen System auftre tenden Ablenkungsverformung in bezug auf die Bildinformatio nen speichert,
eine Verformungskorrekturschaltung (14) zum Korrigieren der Verformung bei der Hauptablenkung gemäß den Verformungs korrekturdaten aus dem Verformungskorrekturspeicher und gemäß Daten für die X-Abtastung und die Y-Abtastung aus dem Abtastdatengenerator (13) und zum Erzeugen von Korrekturda ten für die X-Abtastung und die Y-Abtastung,
einen D/A-Wandler (15) für die X-Abtastung und einen D/A-Wandler (16) für die Y-Abtastung, die an den Ausgang der Verformungskorrekturschaltung angeschlossen sind und die die Korrekturdaten für die X-Abtastung und die Y-Abtastung in jeweilige analoge Signale umsetzen, und
eine Ablenksteuerstromquelleneinheit (17) enthält, die an die Ausgänge der D/A-Wandler für die X-Abtastung und die Y-Abtastung angeschlossen ist und die vorbestimmte Ströme entsprechend den analogen Signalen aus den D/A-Wandlern abgibt.
6. Elektronenstrahl-Direktdruckgerät nach Anspruch 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Hauptablenkzeit (5), die
ein Teil der Elektronenstrahl-Ablenkabtasteinrichtung (5,
12, 14 bis 17) ist, aus zwei Spulen (5-1, 5-2), nämlich
einer Spule für die X-Abtastung und einer Spule für die Y-
Abtastung bei der Hauptablenkung gebildet ist, die zueinander orthogonal angeordnet sind.
7. Elektronenstrahl-Direktdruckgerät nach einem der Ansprü
che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Bitplan
speicher (21) gespeicherte Punktegrafik eine Grafik ist, die
durch das Auflösen des Bilds des Elektronenstrahldruck-
Bildmusters für ein Einzelbild in die kleinste Einheit der
Bewegung der Ablenkstelle der Bestrahlung erhalten wird und
die das Bild durch Punkte darstellt.
8. Elektronenstrahl-Direktdruckgerät nach Anspruch 7, da
durch gekennzeichnet, daß der Bitplanspeicher (21) eine
Speicheradresse mit 8 Bit als ein Wort bestimmt, um die
Eingabe der Punkte entsprechend den jeweiligen Bits in dem
Wort zu ermöglichen.
9. Elektronenstrahl-Direktdruckgerät nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß die in dem Bitplanspeicher (21)
gespeicherte Punktegrafik eine binäre Grafik ist, die durch
Bits 1 die Punktegruppe der schon mit dem Elektronenstrahl
bestrahlten Bildmusterbereiche darstellt, um das Vorliegen
von Punkten anzuzeigen, und durch Bits 0 die Punktegruppe an
den anderen Bereichen darstellt, um das Fehlen eines Punkts
anzuzeigen.
10. Elektronenstrahl-Direktdruckgerät nach Anspruch 8 oder
9, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten für die X-Abtastung
und die Y-Abtastung aus dem Abtastdatengenerator (13) je
weils Daten mit 12 Bit sind und daß die ersten 9 Bit der 12
Bit der Daten für die X-Abtastung den 12 Bit der Daten für
die Y-Abtastung hinzugefügt und für das Bestimmen der Spei
cheradresse des Wortes in dem Bitplanspeicher (21) herangezo
gen werden, während die letzten 3 Bit der Daten für die X-
Abtastung für das Bestimmen der Stellenadresse eines Bits 1
in dem Wort herangezogen werden.
11. Elektronenstrahl-Direktdruckgerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung der Bestrah
lungssteuereinrichtung eine Datenleitungssteuereinheit (22)
enthält, die an den Bitplanspeicher (21) für das Steuern des
Umschaltens zwischen den Datenleitungen für das Auslesen und
das Einschreiben von Informationen aus bzw. in den Speicher
angeschlossen ist, wodurch das Auslesen der Informationen für
ein Wort gemäß den Abtastdaten aus dem Abtastdatenge
nerator (13) über die Datenleitungssteuereinheit unter einer
vorbestimmten Zeitsteuerung erfolgt.
12. Elektronenstrahl-Direktdruckgerät nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibeinrichtung der
Bestrahlungssteuereinrichtung
einen Decodierer (28) für das Umsetzen der letzten 3 Bit der Daten für die X-Abtastung in die mittels des Elek tronenstrahls zu bestrahlende Stelle anzeigenden 8-Bit-Daten, in denen nur das der durch die 3 Bit dargestellten dezimalen ganzen Zahl entsprechende Bit durch den logischen Pegel 1 und die anderen Bits durch den logischen Pegel 0 wiedergege ben sind, und
eine ODER-Rechenschaltung (30) zum Berechnen der logi schen Summe der Daten aus dem Decodierer und der von der Leseeinrichtung aus dem Bitplanspeicher (21) ausgelesenen Daten in dem Wort an einer vorbestimmten Adresse enthält, wobei die Daten aus der ODER-Rechenschaltung über die Daten leitungssteuereinheit (22) in den Bitplanspeicher einge schrieben werden.
einen Decodierer (28) für das Umsetzen der letzten 3 Bit der Daten für die X-Abtastung in die mittels des Elek tronenstrahls zu bestrahlende Stelle anzeigenden 8-Bit-Daten, in denen nur das der durch die 3 Bit dargestellten dezimalen ganzen Zahl entsprechende Bit durch den logischen Pegel 1 und die anderen Bits durch den logischen Pegel 0 wiedergege ben sind, und
eine ODER-Rechenschaltung (30) zum Berechnen der logi schen Summe der Daten aus dem Decodierer und der von der Leseeinrichtung aus dem Bitplanspeicher (21) ausgelesenen Daten in dem Wort an einer vorbestimmten Adresse enthält, wobei die Daten aus der ODER-Rechenschaltung über die Daten leitungssteuereinheit (22) in den Bitplanspeicher einge schrieben werden.
13. Elektronenstrahl-Direktdruckgerät nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Austaststeuereinheit
einen Datenwähler (23) für das Aufnehmen der mittels der Leseeinrichtung (22) ausgelesenen Daten in dem Wort an der vorbestimmten Adresse und der Daten der letzten 3 Bit der Daten für die X-Abtastung und für das Wählen und Ausge ben einer 1-Bit-Information über die Stelle, die mit dem Elektronenstrahl zu bestrahlen ist, aus dem Wort gemäß der durch die 3-Bit-Daten angegebenen Stellenadresse und
eine logische Einheit (25) für das Ermitteln, ob die aus dem Datenwähler abgegebene Information einen Punkt beinhaltet oder nicht, nämlich ob die Information der logi sche Pegel 1 oder der logische Pegel 0 ist, und für das Abgeben eines Steuersignals an die Austasteinrichtung (3, 19) enthält, falls ein Punkt vorliegt, die Information den logischen Pegel 1 hat.
einen Datenwähler (23) für das Aufnehmen der mittels der Leseeinrichtung (22) ausgelesenen Daten in dem Wort an der vorbestimmten Adresse und der Daten der letzten 3 Bit der Daten für die X-Abtastung und für das Wählen und Ausge ben einer 1-Bit-Information über die Stelle, die mit dem Elektronenstrahl zu bestrahlen ist, aus dem Wort gemäß der durch die 3-Bit-Daten angegebenen Stellenadresse und
eine logische Einheit (25) für das Ermitteln, ob die aus dem Datenwähler abgegebene Information einen Punkt beinhaltet oder nicht, nämlich ob die Information der logi sche Pegel 1 oder der logische Pegel 0 ist, und für das Abgeben eines Steuersignals an die Austasteinrichtung (3, 19) enthält, falls ein Punkt vorliegt, die Information den logischen Pegel 1 hat.
14. Elektronenstrahl-Direktdruckgerät nach einem der Ansprü
che 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Austastein
richtung
eine Austasteinheit (3) mit zwei Elektroden, die einan der unter Zwischensetzung des Elektronenstrahldurchlasses gegenübergesetzt sind, und
eine Austastspannungsquelle (19) enthält, die gemäß einem vorbestimmten Steuersignal an die Austasteinheit eine Austastspannung anlegt, durch die der Elektronenstrahl derart stark abgelenkt wird, daß er ausgetastet wird, wenn die Austastspannung an die Abtasteinheit angelegt wird.
eine Austasteinheit (3) mit zwei Elektroden, die einan der unter Zwischensetzung des Elektronenstrahldurchlasses gegenübergesetzt sind, und
eine Austastspannungsquelle (19) enthält, die gemäß einem vorbestimmten Steuersignal an die Austasteinheit eine Austastspannung anlegt, durch die der Elektronenstrahl derart stark abgelenkt wird, daß er ausgetastet wird, wenn die Austastspannung an die Abtasteinheit angelegt wird.
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