DE69120114T2

DE69120114T2 - Elektronenstrahl-Belichtungssystem mit verbesserter Datenübertragungsleistung

Info

Publication number: DE69120114T2
Application number: DE69120114T
Authority: DE
Inventors: Shunsuke Fueki
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-03-14
Filing date: 1991-03-14
Publication date: 1996-10-24
Anticipated expiration: 2011-03-15
Also published as: EP0447241A3; DE69120114D1; US5124560A; EP0447241B1; EP0447241A2; KR940009838B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Elektronenstrahl-Bestrahlungssysteme, die zum Schreiben eines Musters auf Halbleiter-Wafer verwendet werden, und insbesondere ein Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem, das eine verbesserte Operationseffizienz hat.
Das Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem ist eine wesentliche Vorrichtung zum Herstellen von Hochgeschwindigkeits-Halbleitervorrichtungen mit hoher Integrationsdichte, die eine Musterung im Submikrometerbereich erfordern. Durch Ausstrahlen eines fein fokussierten Elektronenstrahls kann man leicht ein Muster auf einen Halbleiter-Wafer schreiben, wobei die Liniendicke geringer als 0,3 µm ist.
Andererseits besteht bei Elektronenstrahl-Bestrahlungssystemen allgemein ein Problem eines relativ niedrigen Durchsatzes wegen der grundsätzlichen Beschränkung des Elektronenstrahl-Bestrahlungssystems, da das Muster durch "ein Auftreffen" des Elektronenstrahls geschrieben werden muß. Um das Problem des niedrigen Durchsatzes zu überwinden, wurden verschiedene Anstrengungen insbesondere beim Optiksystem des Elektronenstrahl-Bestrahlungssystems vorgenommen.
Die Fig. 1 zeigt die Konstruktion eines herkömmlichen Elektronenstrahl-Bestrahlungssystems 100, das in der Japanischen Patentanmeldung 63-275336 (JP-A-2 246 316, veröffentlicht am 02.10.90), entsprechend der Patentanmeldung 429,500 (US-A-5 051 556, veröffentlicht am 24.09.91) in den Vereinigten Staaten, der Europäischen Patentanmeldung Nr. 89311047.8 (EP-A-0 367 496, veröffentlicht am 09.05.90) und der Koreanischen Patentanmeldung Nr. 89-15615 vorgeschlagen wurde.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 enthält das System eine Elektronenkanone 10 zum Erzeugen eines Elektronenstrahls B, und der somit erzeugte Elektronenstrahl B wird nach einer Einstellung durch ein Elektronenstrahl-Einstellsystem 11 durch eine Formöffnung 12 hindurch geführt. Der Elektronenstrahl B wird dann nacheinander durch erste bis vierte Elektronenlinsen 14, 16, 20 und 22 hindurch geführt und schließlich auf einen Wafer 26, der auf einer beweglichen Bühne 28 abgestützt ist, durch ein Objektivlinsensystem 24 fokussiert. Das Objektivlinsensystem enthält einen elektromagnetischen Hauptdeflektor 24a und einen elektrostatischen Unterdeflektor zum Ablenken des Elektronenstrahls B auf den Wafer 26, so daß der Elektronenstrahl B über die Oberfläche des Wafers 26 zu einer gewünschten Position bewegt wird.
Um den Bestrahlungsprozeß zu erleichtern und den Durchsatz zu erhöhen, hat das Elektronenbestrahlungssystem eine Aperturplatte oder Maske 34 innerhalb der Elektronenlinse 16. Diese Maske 34 ist mit einer Anzahl von gemusterten Öffnungen 34A versehen (Fig. 2), die zum Beispiel in der Reihen- und Spaltenausbildung angeordnet ist und den dadurch hindurchgehenden Elektronenstrahl formt. Durch Auswahlen einer bestimmten Öffnung trifft der Elektronenstrahl B, der die Form entsprechend der ausgewählten Öffnung erhalten hat, den Wafer 26 an der bestimmten Position. Dadurch kann ein komplexes Halbleitermuster durch aufeinanderfolgendes Bestrahlen verschiedener Muster auf den Wafer 26 geschrieben werden.
Die Fig. 2 ist ein Diagramm, das den Bereich auf der Maske 34 zeigt, der durch den elektrostatischen Deflektor 30 und den elektromagnetischen Deflektor 32 abgedeckt ist, wobei der Bereich, der als 30A bezeichnet ist, den Bereich repräsentiert, der durch den elektrostatischen Deflektor 30 abgedeckt werden kann, während der Bereich, der als 32A bezeichnet ist, den Bereich repräsentiert, der durch den elektromagnetischen Deflektor 32 abgedeckt werden kann. Der Bereich 32A kann eine maximale Größe von 50 µm·50 µm haben, und der Elektronenstrahl wird mit dem minimalen Maß von 0,005 µm abgelenkt. Andererseits kann der Bereich 30A eine maximale Größe von 5 mm·5 mm haben, und der Elektronenstrahl wird mit dem minimalen Maß von 1 µm abgelenkt.
Um die gewünschte Öffnung 34A auf der Maske 34 anzusprechen, ist nahe der optischen Achse des Elektronenstrahls B ein elektrostatischer Deflektor 30 und ein elektromagnetischer Deflektor 32 vorgesehen, wobei der elektrostatische Deflektor 30 sehr schnell reagiert und zum Ablenken des Elektronenstrahls B in einem relativ beschränkten Bereich der Maske 34 verwendet wird. Andererseits stellt der elektromagnetische Deflektor 32 einen großen Ablenkwinkel bereit, aber mit verringerter Reaktion, und wird zum Ansprechen der Öffnungen im weiten Bereich der Maske 34 verwendet. Nur wenn die Ablenkung durch den Deflektor 30 und die Ablenkung durch den Deflektor 32 bestimmt sind, ist das Adressieren der Öffnung abgeschlossen. Während der Bestrahlung sollte beachtet werden, daß die Bühne 28 in der Ebene senkrecht zur optischen Achse bewegt werden kann, wie durch die Pfeile in der Fig. 1 gezeigt ist.
Die Fig. 3 zeigt die Konstruktion eines herkömmlich verwendeten Steuersystems zum Steuern des elektrostatischen Deflektors 30 und des elektromagnetischen Deflektors 32.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 enthält das System eine CPU 101, die gemäß dem in einer Magnetbandvorrichtung 102 gespeicherten Programm arbeitet. Die CPU 101 liest die Bestrahlungsdaten, die das Halbleitermuster repräsentieren, das auf den Wafer 26 geschrieben werden soll, aus der Magnetbandvorrichtung 102 aus und schickt dieselben über einen Bus 103 zu einer Datenverwaltung 104. Die Datenverwaltung 104 extrahiert aus den Bestrahlungsdaten, die von der Magnetbandvorrichtung 102 ausgelesen wurden, die Steuerdaten zum Steuern des elektromagnetischen Deflektors 32, der anschließend als Hauptdeflektor bezeichnet wird, und die Steuerdaten zum Steuern des elektrostatischen Deflektors 30, der anschließend als Unterdeflektor bezeichnet wird. Die Steuerdaten für den Hauptdeflektor 32 werden zu einem Hauptdeflektorspeicher über eine Leitung l&sub1; übertragen, während die Steuerdaten für den Unterdeflektor 30 von der Datenverwaltung 100 zu einem Bandspeicher 105 über eine Leitung 12 und vom Bandspeicher 105 zu einem Unterdeflektorspeicher 107 über eine Leitung 13 übertragen werden. Der Bandspeicher 105 wird zum Extrahieren der Bewegungsgeschwindigkeit der Bühne 28 von den Bestrahlungsdaten verwendet.
Ferner ist eine Mustererzeugungs- und -kompensationseinheit 109 vorgesehen, der die Steuerdaten des Hauptdeflektorspeichers 106 und des Unterdeflektorspeichers 107 zum Erzeugen digitaler Ablenksteuersignale für die Haupt- und Unterdeflektoren zugeführt wird. Diese Ablenksteuersignale für die Haupt- und Unterdeflektoren 32 und 30 werden durch einen D/A-Konverter 110 bzw. einen D/A-Konverter 111 in entsprechende Analogsignale umgewandelt und den Deflektoren 30 und 32 über jeweilige Hauptverstärker 112 und 113 zugeführt. Ferner ist zum Steuern der Bestrahlungssequenz eine Sequenzsteuerung 108 vorgesehen, um die Datenverwaltung 104 und die Mustererzeugungs- und -kompensationseinheit 109 zu steuern.
In der Bestrahlungssequenz gibt die Sequenzsteuerung 108 einen Befehl an die Datenverwaltung 104 und die Mustererzeugungs- und -kompensationseinheit 109, und als Antwort daraufliest die Datenverwaltung 104 die in dem Hauptdeflektorspeicher 106 gespeicherten Ablenkdaten über die Leitung l&sub1; aus und überträgt dieselben zur Mustererzeugungs- und -kompensationseinheit 109. Die Einheit 109 liest ferner die in dem Unterdeflektorspeicher 107 gespeicherten Ablenksteuerdaten als Antwort auf den Inhalt der Steuerdaten aus, die vom Hauptablenkspeicher 106 gelesen wurden.
Die Mustererzeugungs- und -kompensationseinheit 109 gibt dann die digitalen Ablenksteuersignale entsprechend den Steuerdaten aus, die aus den Speichern 106 und 107 zu den D/A-Konvertern 110 und 111 zur D/A-Umwandlung ausgelesen wurden, und die somit erhaltenen analogen Ablenksteuersignale werden den Haupt- und Unterdeflektoren 32 und 30 über die Hauptverstärker 112 bzw. 113 zugeführt. Dadurch wird das gewünschte Adressieren der Öffnung in der Maske 34 erreicht.
Die Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Inhalt der Ablenksteuerdaten, die im Hauptdeflektorspeicher 106 gespeichert sind, und dem Inhalt im Unterdeflektorspeicher 107. Bezug nehmend auf die Fig. 4 speichert der Speicher 106 in jeder Adresse die Strahlablenkdaten X und Y - wie (0, 0), (100, 100), . . . , die auf der Maske 34 jeweils die X- und Y- Koordinaten des Elektronenstrahls repräsentieren, die durch den elektromagnetischen Deflektor 32 eingestellt sind (siehe Fig. 2). Ferner werden in Abhängigkeit von jedem Satz der Strahlablenkdaten X und Y Adressendaten ADR, die die Anfangsadresse des Unterdeflektorspeichers 107 repräsentieren, auf die zuerst Bezug genommen werden muß, und die Anzahl von OPC-Codes gespeichert, auf die anschließend an die Anfangsadresse ADR Bezug genommen werden muß. Der OPC-Code repräsentiert den Code, der das Muster wiedergibt, das auf der Maske 34 angesprochen wird. Zum Beispiel hat der Satz (0, 0) an der ersten Adresse des Hauptdeflektorspeichers 106 für den Wert von X und Y den ADR-Wert von Null und die OPC-Code- Anzahl von 3. Wenn dieser Inhalt als ein Ergebnis des Lesens des Hauptablenkspeichers 106 erhalten wurde, spezifiziert die Mustererzeugungs- und Musterkompensationseinheit 109 die Adresse 0 des Unterdeflektorspeichers 107 und liest den Inhalt von drei aufeinanderfolgenden Adressen beginnend von der Adresse 0 aus.
Der Unterdeflektorspeicher 106 speichert in jeder Adresse die Daten X&sub0; und Y&sub0;, die den durch den Unterdeflektor 30 einzustellenden Strahlanfangspunkt repräsentieren, und die Daten X&sub1; und Y&sub1;, die die durch den Unterdeflektor 30 erzielte Ablenkung des Elektronenstrahls repräsentieren. Die Fig. 5 zeigt die geometrische Beziehung zwischen den Daten (X&sub0;, Y&sub0;) und den Daten (X&sub1;, Y&sub1;). Die Daten (X&sub0;, Y&sub0;) fallen allgemein mit den Daten (X, Y) zusammen, die die Ablenkung des Elektronenstrahls durch den Hauptdeflektor 32 repräsentieren. In jedem Satz der Parameter X&sub0;, Y&sub0;, X&sub1; und Y&sub1; ist die Position des Elektronenstrahls auf der Maske 34 bestimmt und der Querschnitt des Elektronenstrahls nimmt ein Muster entsprechend der ausgewählten Einstellung an. Somit nimmt in dem vorangegangenen Fall von X = 0, Y = 0 der Querschnitt des Elektronenstrahls die drei aufeinanderfolgenden Muster beginnend von der Adresse 0 des Unterdeflektorspeichers 107 an. Ähnlich nimmt, wenn im Hauptdeflektorspeicher 106 X = 100 und Y = 100, der Querschnitt des Elektronenstrahls aufeinanderfolgend die drei Muster beginnend von der Adresse 3 (ADR = 3) des Unterdeflektorspeichers 107 an.
In einem derartigen herkömmlichen Elektronenstrahl- Bestrahlungssystem besteht ein Problem darin, daß das Lesen der Ablenksteuerdaten von den Haupt- und Unterdeflektorspeichern 106 und 107 nicht begonnen werden kann, bis die gesamten Bestrahlungsdaten in den Speichern 106 und 107 gespeichert sind. Es sollte beachtet werden, daß das Speichern der Ablenksteuerdaten in dem Hauptdeflektorspeicher 106 von der Datenverwaltung 104 zum Speicher 106 über die Leitung l&sub1; durchgeführt wird, während dieselbe Leitung l&sub1; zum Lesen der Ablenksteuerdaten verwendet wird. Somit kann, solange die Leitung l&sub1; zum Speichern der Daten verwendet wird, das Lesen der Daten vom Speicher nicht begonnen werden.
Ferner kann, wie anhand der logischen Beziehung zwischen den in dem Speicher 106 gespeicherten Ablenksteuerdaten und den in dem Speicher 107 gespeicherten Daten zu erkennen ist, das Lesen des Inhalts des Speichers 107 nicht begonnen werden, bis das Lesen der Ablenksteuerung aus dem Speicher 106 abgeschlossen ist. Ohne daß die Ablenksteuerdaten für die Haupt- und Unterdeflektoren 32 und 30 bestimmt sind, kann die Bestrahlung des Wafers 26 durch den Elektronenstrahl B nicht begonnen werden. Anders ausgedrückt muß das Bestrahlungssystem 100 auf die vollständige Übertragung der Bestrahlungsdaten von der Magnetbandvorrichtung 102 zu den Speichern 106 und 107 warten. Ein derartiger Prozeß kann so viel wie einige zehn Minuten für jeden Wafer dauern, und das herkömmliche System von Fig. 3 hat ein inhärentes Problem eines niedrigen Durchsatzes zusätzlich zu dem niedrigen Durchsatz, der von dem bei den Elektronenstrahl-Bestrahlungssystemen relevanten "Ein-Auftreffen"-Bestrahlungsprozeß herrührt. Ferner hat das System von Fig. 3 zusätzlich zum vorangehenden niedrigen Durchsatz ein Problem eines komplexen Datenübertragungsweges über verschiedene Leitungen, wie die Leitungen l&sub1;, l&sub2; und l&sub3;, und neigt in Verbindung damit zum Auftreten unerwünschter Kopiereffekte oder Signalreflexionen während der Datenübertragung. Ein derartiges Problem wird insbesondere deutlich, wenn die Operationsspanne für die Datenübertragung zum Maximieren der Operationsgeschwindigkeit des Systems reduziert wird.
Ein System gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 10 ist ebenfalls aus EP-A-0 327 093 bekannt.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG

Entsprechend ist es ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues und nützliches Elektronenstrahl- Bestrahlungssystem zu schaffen, bei dem die vorangehenden Probleme beseitigt sind.
Ein weiteres und genaueres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem zu schaffen, das einen verbesserten Durchsatz hat.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem zum Schreiben eines Musters auf einen Wafer mit einem Elektronenstrahl zu schaffen, wobei das Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem aufweist eine Maske, die eine Anzahl von Öffnungen zum Formen des Elektronenstrahls trägt, einen ersten Deflektor zum Ansprechen der Öffnungen auf der Maske durch Ablenken des Elektronenstrahls mit einem ersten Maß und einem zweiten Deflektor zum Ansprechen der Öffnungen durch Ablenken des Elektronenstrahls mit einem zweiten Maß, das im wesentlichen kleiner als das erste Maß ist, wobei eine Datenverwaltungseinheit, der Bestrahlungsdaten für das auf den Wafer zu schreibende Muster zum Extrahieren erster Ablenksteuerdaten, die die Ablenkung des Elektronenstrahls durch den ersten Deflektor spezifizieren, und zweiter Ablenksteuerdaten zugeführt werden, die die Ablenkung des Elektronenstrahls durch den zweiten Deflektor spezifizieren, eine erste Speichereinheit zum Speichern der ersten Ablenksteuerdaten, eine zweite Speichereinheit zum Speichern der zweiten Ablenksteuerdaten, ein erster Bus, der die Datenverwaltungseinheit mit den ersten und zweiten Speichereinheiten verbindet, um die ersten und zweiten Ablenksteuerdaten dadurch hindurch zu führen, und eine Mustererzeugungseinheit vorgesehen sind, der die ersten und zweiten Ablenksteuerdaten von den ersten und zweiten Speichereinheiten zum Erzeugen erster und zweiter Ablenksteuersignale zugeführt wird, die den ersten und zweiten Deflektoren zugeführt werden sollen, wobei ein zweiter Bus vorgesehen ist, der die ersten und zweiten Speichereinheiten und die Mustererzeugungseinheit verbindet, um die ersten und zweiten Ablenksteuerdaten, die von den ersten und zweiten Speichermitteln ausgelesen werden, zur Mustererzeugungseinheit zu befördern. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Lesen der ersten und zweiten Ablenksteuerdaten aus den ersten und zweiten Speichereinheiten gleichzeitig mit dem Schreiben der ersten und zweiten Ablenksteuerdaten in die ersten und zweiten Speichereinheiten erreicht werden, da der erste Bus zum Speichern der Daten vom zweiten Bus zum Lesen der Daten getrennt ist. Ferner verringert die vorliegende Erfindung die Anzahl von Leitungen, die verschiedene Einheiten in dem System verbinden, durch Bereitstellen der ersten und zweiten Busse, die allgemein verwendet werden. Dadurch werden die Probleme, wie der Kopiereffekt zwischen den Leitungen während der Datenübertragung oder der Fehler bei der Taktung, der zum Fehler beim Empfangen der Übertragungsdaten führen kann, beseitigt, und die Datenübertragung zwischen mehreren Einheiten, wie die Datenübertragung von einer Einheit zu einer Mehrzahl von Einheiten, kann ohne Problem erreicht werden.
Andere Ziele und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden genauen Beschreibung deutlich, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Diagramm, das die Konstruktion des Optiksystems eines herkömmlichen Elektronenstrahl-Bestrahlungssystems zeigt,
Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Ablenkung des Elektronenstrahls zum Erreichen einer Formung des Strahls durch Ansprechen von Öffnungen auf einer Maske in dem System von Fig. 1 zeigt,
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das die Konstruktion des Steuersystems zum Ablenken des Elektronenstrahls zum Erreichen der in der Fig. 2 gezeigten Strahlformung zeigt,
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Logikbeziehung zwischen ersten Ablenksteuerdaten, die in dem System von Fig. 3 verwendet werden, und zweiten Ablenksteuerdaten zeigt, die ebenfalls in dem System von Fig. 3 verwendet werden,
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die geometrischen Parameter zeigt, die die Strahlablenkung bestimmen,
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das die Gesamtkonstruktion des Elektronenstrahl-Bestrahlungssystems gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Einzelheit des Elektronenstrahl-Bestrahlungssystems von Fig. 6 zeigt, das gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist,
Fig. 8(A)-8(G) sind Zeitablaufdiagramme, die die verschiedenen Signale zeigen, die in dem System der Fig. 7 zur Datenübertragung verwendet werden,
Fig. 9(A)-9(C) sind Diagramme, die die Wellenformen der Signale zeigen, die in dem System von Fig. 7 auftreten,
Fig. 10(A)-10(C) sind Diagramme, die die Beziehung in der Zeitsteuerung zwischen den Signalen in dem System von Fig. 7 zeigen,
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das die Konstruktion eines Hauptmoduls zeigt, das in der Schaltung von Fig. 7 verwendet wird,
Fig. 12 ist ein Zeitsteuerdiagramm, das ein Operationsbeispiel des Hauptmoduls von Fig. 11 zeigt,
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm, das die Konstruktion eines Hilfsmoduls zeigt, das in der Schaltung von Fig. 7 verwendet wird,
Fig. 14 ist ein Zeitsteuerdiagramm, das ein Operationsbeispiel der Schaltung von Fig. 7 zeigt, und
Fig. 15 ist ein Diagramm, das die Verbindung der Schaltungskarten entsprechend dem System von Fig. 6 zeigt.

GENAUE BESCHREIBUNG

Die Fig. 6 zeigt eine erste Ausführung des Elektronenstrahl-Bestrahlungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses System ist dazu bestimmt, um mit dem Elektronenstrahl-Optiksystem 100 von Fig. 1 zu kooperieren, und verschiedene Teile des Systems 100 werden in der folgenden Beschreibung mit den Bezugszeichen bezeichnet, wie sie in der Fig. 1 dargestellt sind.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 liest eine CPU 221 entsprechend der CPU 101 von Fig. 3 die Musterdaten, die auf den Wafer 16 geschrieben werden sollen, von einer Magnetbandvorrichtung 202 entsprechend der Vorrichtung 102 von Fig. 3, und liefert dieselben an einen ersten Bus 223. Es sollte beachtet werden, daß die Musterdaten in dem Magnetband in der komprimierten Form gespeichert sind, wie es üblich ist, und die CPU 221 die Daten dekomprimiert, um die ursprünglichen Musterdaten wieder zu erhalten. Zusätzlich zu den Musterdaten schickt die CPU 221 verschiedene Befehle und Steuersignale an den Bus 223. An den Bus 223 sind verschiedene Einheiten, wie eine Sequenzsteuerung 228 entsprechend der Sequenzsteuerung 108 von Fig. 3, eine Datenverwaltung 224 entsprechend der Datenverwaltung 104, ein Hauptdeflektorspeicher 226 entsprechend dem Hauptdeflektorspeicher 106, ein Unterdeflektorspeicher 227 entsprechend dem Unterdeflektorspeicher 107 und ein Bandspeicher 225 entsprechend dem Bandspeicher 105, angeschlossen.
Ferner ist ein zweiter Bus 231a in Verbindung mit der Datenverwaltung 224, dem Hauptdeflektorspeicher 226, dem Bandspeicher 225 und dem Unterdeflektorspeicher 227 zum Unterstützen des Datenaustausches dazwischen vorgesehen. Bei dieser Ausführung sollte beachtet werden, daß ein dritter Bus 231b in Verbindung mit der Datenverwaltung 224, dem Hauptdeflektorspeicher 226, dem Unterdeflektorspeicher 227 und der Sequenzsteuerung 228 ebenfalls zum Unterstützen des Datenaustausches dazwischen vorgesehen ist. Ferner ist ein Mustergenerator 229 entsprechend der Mustererzeugungs- und -kompensationseinheit 109 an den dritten Bus 231b zum Empfangen der Ablenksteuerdaten für die Haupt- und Unterdeflektoren 32 und 30 von dem Hauptdeflektorspeicher 226 bzw. dem Unterdeflektorspeicher 227 angeschlossen, um die digitalen Ablenksteuersignale in Abhängigkeit davon zu erzeugen. Dieses digitale Ablenksteuersignal repräsentiert die Größe der elektrischen Betätigung, die an die Haupt- und Unterdeflektoren 32 und 30 angelegt wird. Andererseits wurde der Inhalt der Ablenksteuerdaten, die in den Speichern 226 und 227 gespeichert sind und daraus ausgelesen werden, bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 4 beschrieben.
Das digitale Ablenksteuersignal wird dann einem Musterkompensator 230, der ebenfalls der Mustererzeugungs- und -kompensationseinheit 109 entspricht, zum Anwenden erforderlicher Korrekturen auf den Ablenkwinkel zum Kompensieren verschiedener Störungen im Strahlweg zugeführt. Die digitalen Ablenksteuersignale, die somit in dem Musterkompensator 230 verarbeitet werden, werden dann durch D/A-Konverter 210 und 211 in analoge Ablenksteuersignale umgewandelt und den Haupt- und Unterdeflektoren 32 bzw. 30 nach einer Verstärkung durch Verstärker 212 und 213 zugeführt.
Ferner ist eine Ablenksteuerung 251 zum Steuern der Deflektoren 24a und 24b in Verbindung mit dem Bus 223 und dem Bus 231b zum Empfangen der Musterdaten von der CPU 221 und zum Empfangen des Steuerbefehls von der Sequenzsteuerung 228 vorgesehen. Dadurch erzeugt die Ablenksteuerung Steuersignale, die die Deflektoren 24a und 24b steuern, wie es allgemein ausgeführt wird. Somit wird das Steuersignal für den Deflektor 24a über einen Hauptverstärker 252 zugeführt, während das Steuersignal für den Deflektor 24b über einen Hauptverstärker 253 zugeführt wird. Außerdem ist eine Bühnensteuerung 254 zum Steuern der beweglichen Bühne 28 vorgesehen, so daß die Bühnensteuerung 254 mit den Musterdaten von der CPU 221 über den Bus 223 und ferner mit dem Steuerbefehl von der Sequenzsteuerung 228 über den Bus 231b versorgt wird, wie es üblich ist. Da die Konstruktion und Anordnung der Ablenksteuerung 251 und der Bühnensteuerung 254 im wesentlichen identisch mit dem Fall eines herkömmlichen Systems sind, wird eine weitere Beschreibung davon weggelassen.
Im Betrieb holt die Datenverwaltung 224 die Musterdaten auf dem Bus 223 und expandiert dieselben in die Hauptablenk- Steuerdaten für den Hauptdeflektorspeicher 226 und die Unterablenk-Steuerdaten für den Unterdeflektorspeicher 227, und gibt dieselben an den zweiten Bus 231a aus. Gleichzeitig erzeugt die Datenverwaltung 224 Adressendaten auf dem ersten Bus 223, die die Adresse der Speicher 226 und 227 spezifizieren, in der die Haupt- und Unterdeflektor-Steuerdaten gespeichert werden sollen, zusammen mit dem Befehl, der die Speicher 226 und 227 anweist, die Haupt- und Unterablenk- Steuerdaten auf dem zweiten Bus 231a zu holen. In Abhängigkeit vom Befehl und den Adressendaten auf dem Bus 223 holen die Haupt- und Unterdeflektorspeicher 226 und 227 die Haupt- und Unterablenk-Steuerdaten auf dem Bus 231a. Ferner kann es einen Befehl an den Bandspeicher 225 über den Bus 223 geben, der in diesem Fall die Daten erhält, die von der Datenverwaltung 224 an den Bus 231a zum Extrahieren der Daten ausgegeben werden, die die Bewegungsgeschwindigkeit der Bühne 28 angeben.
Während des Ausführens der vorangehenden Operation erzeugt der Sequenzer 228 einen Befehl zum Anfordern des Starts des Lesens des Inhalts der Speicher 226 und 227 für jene Teile, die bereits gespeichert sind. Der Befehl enthält die Adressendaten des Hauptdeflektorspeichers 226, von denen die Daten wiedererlangt werden sollen. Dieser Befehl des Sequenzers 228 wird dann über den Bus 223 übertragen und ermöglicht die Leseoperation der Speicher 226 und 227. In Abhängigkeit davon gibt der Speicher 226 zuerst den Inhalt an der spezifizierten Adresse an den Bus 231b aus. Wie vorher unter Bezugnahme auf die Fig. 4 beschrieben wurde, enthält der Inhalt des Speichers 226 die Adresse ADR des Speichers 227, an der das Lesen der Unterablenk-Steuerdaten gestartet werden soll, und die Anzahl von Leseschritten, die anschließend durchgeführt werden sollen, zusätzlich zur Koordinate X und Y des Elektronenstrahls, der durch den elektromagnetischen Deflektor 30 positioniert werden soll. Diese Daten werden dann zum Speicher 227 über den Bus 231a übertragen, und der Speicher 227 extrahiert die Adressendaten ADR und die Anzahl von Mustern, die nacheinander angesprochen werden sollen. In Abhängigkeit davon gibt der Speicher 227 die Daten X&sub0;, Y&sub0;, X&sub1; und Y&sub1; an den Mustergenerator 229 über den Bus 231b aus. Ferner erzeugt der Bandspeicher 225 die Daten, die die Bewegungsgeschwindigkeit der Bühne 28 repräsentieren, an den Bus 231b zum Mustergenerator 229 in Abhängigkeit von den Musterdaten, die von der Datenverwaltung 224 an den Bus 231a ausgegeben werden, und schickt dieselben zur Sequenzsteuerung 228 über den Bus 223. In Abhängigkeit von den dorthin zugeführten Daten erzeugt der Mustergenerator die digitalen Ablenksteuersignale, wie bereits beschrieben wurde, und diese digitalen Ablenksteuersignale veranlassen die Ablenkung des Elektronenstrahls E.
Als nächstes wird eine genauere Konstruktion der Busse 231a und 231b sowie des Busses 232 zusammen mit Kooperationseinheiten angegeben, die in den Blöcken, wie die Datenverwaltung 224, die Speicher 225 bis 227, die Sequenzsteuerung 228 und der Mustergenerator 229, zum Datenaustausch miteinander über diese Busse vorgesehen sind. Es sollte beachtet werden, daß, da diese Busse von einer Mehrzahl von Einheiten, wie der Datenverwaltung 224, sowohl für die Übertragung als auch den Empfang verwendet werden, sie eine Konstruktion haben müssen, die für das Unterstützen eines Datenaustauschs geeignet ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 7, die die Konstruktion der Busse 231a, 231b und 232 zeigt, enthält der Bus eine Anzahl von Buselementen, die einen Datentransferbus 341 zum Übertragen der auszutauschenden Daten, einen Vorrichtungsidentifikationscodebus 42 zum Übertragen eines Vorrichtungsidentifikationscodes, der zum Identifizieren der Vorrichtung, wie dem Unterdeflektorspeicher 227, verwendet wird, an den die Daten gerichtet werden sollen, einen Taktbus 343 zum Übertragen eines Datenholtaktes, der die Zeitsteuerung zum Holen der Daten auf dem Bus 341 bereitstellt, einen Entscheidungsbus 344 zum Übertragen eines Busanforderungssignals, das die Verwendung des Datenbusses 341 und darauf bestätigende Bestätigungssignale anfordert, und einen Hinweissignal-Bus 345 enthält, der ein Hinweissignal überträgt, das in Synchronisation mit den Daten an den Bus 341 geschickt wird.
Um die Daten über den Bus 341a zu übertragen, hat jeder der Blöcke, wie die Datenverwaltung 224, der Hauptdeflektorspeicher 226, der Unterdeflektorspeicher 227 und ähnliches, ein Hauptmodul 315, das in der Fig. 7 gezeigt ist, zum Übertragen der Daten auf den Bus 341, und ein Hilfsmodul 352 oder 352', das in der Fig. 7 gezeigt ist, zum Empfangen der Daten vom Bus 341. Diese Blöcke führen den Datenaustausch über die Haupt- und Hilfsmodule gemäß eines vorbestimmten Protokolls aus, wie später beschrieben werden wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 enthält das Hauptmodul 351 einen Dateneingabe-/-ausgabepuffer 366, dem Daten von dem Block zugeführt werden, der das Modul 351 enthält, um dieselben an den Datenbus 314 zu schicken, einen Taktgenerator 362 zum Erzeugen des Takts und Senden desselben an den Taktbus 343, eine Anforderungseinrichtung 363 zum Erzeugen des Busanforderungssignals und Senden desselben an den Entscheidungsbus 344, einen Hinweissignal-Generator 364 zum Erzeugen des Hinweissignals und Senden desselben an den Hinweissignal-Bus 345, und einen Vorrichtungscodegenerator 365 zum Erzeugen des Vorrichtungsidentifikationscodes und Senden desselben an den Bus 342. Ferner enthält das Hauptmodul 351 eine Hauptsteuerung, der die Daten von dem mit dem Modul 351 kooperierenden Block zugeführt werden und die den Taktgenerator 362, die Anforderungseinrichtung 363, den Hinweissignal-Generator 364 und den Vorrichtungsidentifikationscodegenerator 365 steuert.
Ähnlich enthält jeder Block ein Hilfsmodul 352, das einen Dateneingabe-/-ausgabepuffer 371, dem die Daten auf dem Datenbus 341 und das Hinweissignal auf dem Bus 345 zugeführt werden, um die zugeführten Daten zu dem Block zu führen, der in Abhängigkeit von dem Hinweissignal mit dem Hilfsmodul 352 kooperiert, eine Datenerfassungseinheit 368, der das Busanforderungssignal auf dem Entscheidungsbus 344 zugeführt wird, um den Puffer 371 in Abhängigkeit von dem Hinweissignal freizugeben, und eine Vorrichtungscode-Empfangseinheit 369 zum Empfangen des Vorrichtungsidentifikationscodes vom Bus 342 enthält. Ferner ist eine Hilfssteuerung 379 zum Steuern des Eingabe-/Ausgabepuffers 371 und der Erfassungseinheit 368 in Abhängigkeit vom Vorrichtungsidentifikationscode vorgesehen, der von der Vorrichtungscode-Empfangseinheit 369 enthalten wird. Ferner ist eine Verzögerungseinstelleinheit 367 zwischen jedem Buselement 341-345 des Busses und der entsprechenden Einheit 368, 369 und 371 des Hilfsmoduls 352 zum Kompensieren der durch den Bus verursachten Verzögerung beim Datentransfer vorgesehen.
Einige der Blöcke in der Fig. 6, wie die Datenverwaltung, der Hauptdeflektorspeicher 226, der Unterdeflektorspeicher 227 und ähnliches, können sowohl das Hauptmodul als auch das Hilfsmodul haben, während einige der Blöcke, wie der Bandspeicher, nur das Hilfsmodul haben kann. Ferner kann es einen Fall geben, daß ein einzelner Block eine Mehrzahl von Hilfsmodulen zum Empfangen von Daten von sowohl dem Bus 231a als auch dem Bus 231b hat.
Die Fig. 8(A)-8(G) zeigen den Betrieb des Systems von Fig. 7.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schickt, wenn zu übertragende Daten in dem Block, wie der Datenverwaltung 224, auftauchen, der Vorrichtungsidentifikationscodegenerator 365 in dem Hauptmodul 351, das in dem Block 224 enthalten ist, einen in der Fig. 8A gezeigten Vorrichtungsidentifikationscode, der einen Block, wie den Hauptdeflektorspeicher 226, bezeichnet, unter der Steuerung der Hauptsteuerung 361 an den Bus 341. Ferner schickt der Taktgenerator 363 in dem Hauptmodul 351 den Takt an den Bus 343, wie in der Fig. 8B gezeigt ist.
Als nächstes schickt die Anforderungseinrichtung 363 ein Busanforderungssignal an eine erste Leitung, die den Entscheidungsbus 344 bildet, wie in der Fig. 8C gezeigt ist, und wartet auf die Antwort auf einer zweiten Leitung des Busses 344 vom Hilfsmodul des Hauptdeflektorspeichers 226, der durch den Vorrichtungsidentifikationscode bezeichnet ist. Wenn es in einem vorgegebenen Intervall keine Antwort gibt, was anzeigt, daß es keinen Block gibt, der den bezeichneten Vorrichtungsidentifikationscode hat, invertiert die Anforderungseinrichtung 363 den logischen Pegel des Busanforderungssignals und meldet die Abwesenheit der Antwort an die Hauptsteuerung 361. Dadurch löscht die Hauptsteuerung 361 die Datenübertragung.
Andererseits schickt das Hilfsmodul im Hauptdeflektorspeicher 226, das auf das Busanforderungssignal auf dem Entscheidungsbus 344 achtet, ein erstes Bestätigungssignal auf einer zweiten Leitung des Busses 344, wie in der Fig. 8(D) gezeigt ist, wenn es auf dem Bus 343 einen Vorrichtungsidentifikationscode gibt, der den Speicher 226 anspricht. Um dies auszuführen, diskriminiert die Hilfssteuerung 370 des Hilfsmoduls 352 in dem Hauptdeflektorspeicher 226 den Vorrichtungsidentifikationscode, der von der Vorrichtungsidentifikationscode-Empfangseinheit 369 empfangen wurde, und zwingt die Erfassungseinheit 368, das erste Bestätigungssignal zu senden, wenn der empfangene Vorrichtungsidentifikationscode mit dem Vorrichtungsidentifikationscode des Hauptdeflektorspeichers 226 übereinstimmt. Wenn nicht, sperrt die Hilfssteuerung 370 die Erfassungseinheit 368, so daß das erste Bestätigungssignal nicht zurückgegeben wird.
Ferner trifft die Hilfssteuerung Vorbereitung für den Empfang der Daten über den Bus 341 durch Aktivieren des Dateneingabe-/-ausgabepuffers 371 sowie durch Vorbereiten des Speichers 226 zum Speichern der Daten. Wenn die Vorbereitung abgeschlossen ist, zwingt die Hilfssteuerung 370 nochmals die Erfassungseinheit 368 zum Senden eines zweiten Bestätigungssignals, das in der Fig. 8(E) gezeigt ist, an eine dritte Leitung des Busses 344.
Dieses zweite Bestätigungssignal wird durch die Anforderungseinrichtung 363 des Hauptmoduls 351 detektiert, und in Abhängigkeit davon liest die Hauptsteuerung 361 die Daten von der Datenverwaltung 224 in Synchronisation mit der von dem Hinweissignal-Generator 364 erzeugten Hinweissignal. Die Hauptsteuerung 361 schickt die somit ausgelesenen Daten an den Eingabe-/Ausgabepuffer 366 und weiter zum Datenbus 341, wie in der Fig. 8(F) gezeigt ist, in Synchronisation mit dem in der Fig. 8(G) gezeigten Hinweissignal, das an den Hinweissignal-Bus 345 ausgegeben wird.
Das Hilfsmodul 352 des Hauptdeflektorspeichers 226 wiederum empfängt die Daten auf dem Datenbus 341 in Synchronisation mit dem Hinweissignal auf dem Bus 345 und schickt nachfolgend die Daten zum Hauptdeflektorspeicher 226. Wenn es ein Erfordernis gibt, die Übertragung zu unterbrechen, veranlaßt die Hilfssteuerung 370 des Hilfsmoduls 352 die Inversion des Logikpegels in dem zweiten Bestätigungssignal über die Erfassungseinheit 368, und die Inversion des zweiten Bestätigungssignals, das von der Anforderungseinrichtung 363 detektiert wird, die die Daten auf dem Erfassungsbus 344 überwacht, was das Hauptmodul 351 veranlaßt, die Datenübertragung anzuhalten. Die Übertragung ist unterbrochen, bis der Logikpegel des zweiten Bestätigungssignals auf dem Bus 344 zum Ausgangszustand zurückkehrt.
Es sollte beachtet werden, daß das Hinweissignal auf dem Bus 345 das Intervall repräsentiert, in dem die Daten auf dem Datenbus 341 den zulässigen Logikpegel annehmen. Somit liest das Hilfsmodul 352 des Hauptdeflektorspeichers 226 die Daten auf dem Bus 341 in Synchronisation mit der abfallenden Kante des Hinweissignals von Fig. 8. Jedoch erfordert es einige Zeit, gemessen von der abfallenden Kante des Hinweissignals, bis sich das Hilfsmodul 352 zum Empfangen von Daten stabilisiert. Unter Bezugnahme auf die Fig. 9(A) kann, wenn die Daten mit einer Zeitsteuerung A gelesen werden, die um Δt gegen die abfallende Kante des Hinweissignals zum Stabilisieren des Hilfsmoduls 352 verzögert ist, ein korrekter Datenempfang erreicht werden. Andererseits kann, wenn das Lesen von Daten mit einer Zeitsteuerung B ausgeführt wird, der korrekte Datenempfang nicht weiter durchgeführt werden. Vom Standpunkt einer Erhöhung des Durchsatzes der Elektronenstrahl-Bestrahlung ist es erforderlich, die Dauer des Hinweissignal-Impulses so weit wie möglich zu verringern.
Dies führt zu einem zwingenden Erfordernis bei der Zeit, die das Hilfsmodul benötigt, um sich zu stabilisieren, nachdem es getriggert wurde.
Ferner sollte beachtet werden, daß, wie in der Fig. 9(B) gezeigt ist, alle Daten oder Werte auf dem Bus 341 wegen der komplexen Reflexionen der Signale während der Übertragung und ähnlichem eine komplexe Wellenform haben. Daher kann es eine genaue Zeitsteuerung des Lesens der Daten innerhalb des Taktimpulses geben, wie in der Fig. 9(C) gezeigt ist. Unter Bezugnahme auf die Fig. 9(C) kann die Zeitsteuerung A ein korrektes Lesen der Daten bereitstellen, während die Zeitsteuerung C wegen dem nach unten Hindurchgehen in der Wellenform ein fehlerhaftes Lesen ergeben kann.
Um dieses Problem zu umgehen, verwendet das System von Fig. 7 den Datenholtakt, der in der Fig. 8(B) gezeigt ist, zusätzlich zum Takt von Fig. 8(G). Unter Bezugnahme auf die Fig. 10(A) bis 10(C), die die genaue Beziehung zwischen den Daten, dem Takt und dem Hinweissignal zeigen, wird der Takt vor dem Hinweissignal gegeben, und das Lesen der Daten wird nach einer Verzögerung Δt von der ansteigenden Kante des Hinweissignals ausgeführt. Diese Verzögerung Δt ist durch die Verzögerungseinstelleinheit 367 gegeben, die den Wert von Δt für jedes Hilfsmodul einstellt. Dadurch kann eine zuverlässige, fehlerfreie Übertragung der Daten erreicht werden, selbst wenn die Dauer der Hinweissignal-Impulse für die Hochgeschwindigkeitsoperation des Systems verringert ist.
Es sollte beachtet werden, daß die vorangegangene Beschreibung hinsichtlich der Konstruktion und der Operation des Datenübertragungssystems auch für andere Blöcke in dem System von Fig. 6 gilt. Somit wird die Beschreibung des Hauptmoduls, Hilfsmoduls und des Busses, die in der Fig. 7 gezeigt sind, nicht für jede Kombination der Blöcke in der Fig. 6 wiederholt.
Die Fig. 11 zeigt die Konstruktion eines Teils des Hauptmoduls 351 im Unterdeflektorspeicher 227. Es sollte beachtet werden, daß das Hauptmodul 351 des Unterdeflektorspeichers 227 verwendet wird, um den Inhalt des Speichers 227 an den Bus 231b zu übertragen. Wie bereits angegeben wurde, enthält der somit aus dem Speicher 227 ausgelesene Inhalt eine Reihe von Datensätzen X&sub0;, Y&sub0;, X&sub1; und Y&sub1;, die aufeinanderfolgend für eine Mehrzahl von Zeiten entsprechend der OPC-Nummer, die durch den Inhalt des Hauptdeflektorspeichers 226 spezifiziert wurde, ausgelesen werden.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung bilden die Anforderungseinrichtung 363, die Hauptsteuerung 361 und der Hinweissignal-Generator 364 eine Steuerschaltung 381. Der Taktgenerator 362 und der Vorrichtungsidentifikationscodegenerator 365 haben dasselbe Bezugszeichen wie in dem Fall von Fig. 7. Der Taktgenerator 362 ist grundsätzlich eine Oszillatorschaltung zum Erzeugen eines 25 kHz Grundtaktes und ein Frequenzteiler zum Erzeugen eines 10 kHz Taktes CLK von dem 25 kHz Takt. Dieser somit erzeugte Takt CLK wird für den Datenholtakt von Fig. 8(B) verwendet. Wie bereits angegeben wurde, eilt der Datenholtakt bezüglich der Daten und des Hinweissignals um einige zehn Nanosekunden voraus, und dieser Vorsprung ist in Abhängigkeit von der Bestimmung eingestellt, wohin die Daten übertragen werden sollen. Genauer ist der Betrag des Vorsprungs in Abhängigkeit von der Verzögerung eingestellt, die durch die Verzögerungseinstelleinheit 367 jeder Hilfseinheit gegeben ist.
Der Vorrichtungsidentifikationscodegenerator 365 hat andererseits ein Vorrichtungscoderegister (nicht gezeigt), in dem der Vorrichtungsidentifikationscode des Hilfsmoduls, an das die Datenübertragung durchgeführt werden soll, durch das Hauptmodul 365 eingestellt ist. Dieser Vorrichtungsidentifikationscode ist als EAM (2 : 0) dargestellt.
Ferner gibt die Steuerschaltung 381 ein *MREQ-Signal auf die erste Leitung des Entscheidungsbusses 344 als das Busanforderungssignal aus, während sie ein *SREC-Signal und ein *SREQ-Signal von den zweiten und dritten Leitungen auf dem Entscheidungsbus 344 als die Autorisierungssignale erhält. Ferner erzeugt die Steuerschaltung 381 ein *MSTRB- Signal auf dem Hinweissignal-Bus 345 und ein *OPCS-Signal auf dem Datenbus 341. Dieses *OPCS-Signal repräsentiert die Anzahl von Mustern, die ausgelesen werden soll, beginnend von der Adresse ADR.
Die Fig. 12 zeigt die Zeitsteuerung der Operation der Schaltung von Fig. 11. Die Operation ist im wesentlichen dieselbe wie jene, die unter Bezugnahme auf die Fig. 8(A)-8(G) gezeigt und beschrieben sind, mit der Ausnahme, daß die Fig. 12 das *OPCS-Signal enthält, das von dem Datenbus 341 zum Markieren des Anfangs eines neuen Datensatzes übertragen wird. Das *OPCS-Signal liegt jedesmal vor, wenn das Lesen von einer neuen Adresse ADR begonnen wird. Die Horizontalachse von Fig. 12 zeigt die tatsächliche Zeitskala, die durch Nanosekunden wiedergegeben wird.
Die Fig. 13 ist ein Schaltdiagramm, das einen Teil des Hilfsmoduls 352 zeigt, das die Daten empfängt, die aus dem Unterdeflektorspeicher 227 ausgelesen wurden. In der Fig. 13 erhielten die Teile, die den Teilen von Fig. 7 entsprechen, die identischen Bezugszeichen, und die Beschreibung davon wird weggelassen.
Die Schaltung von Fig. 13 wird mit dem Datenholtakt CLK vom Bus 343 über die Verzögerungseinstelleinheit 367 versorgt. Ähnlich empfängt die Vorrichtungsidentifikationscode- Empfangseinheit 369 das EAM-(2 : 0)-Signal vom Bus 342 und teilt dasselbe der Hilfssteuerung 370 mit. Die Einheit 369 kann den eigenen Identifikationscode in der Form einer Einstellung von Dip-Schaltern und ähnlichem haben, und aktiviert die Erfassungsschaltung 368 in Abhängigkeit von der Übereinstimmung des Vorrichtungsidentifikationscodes, der von der Empfangseinheit 360 empfangen wurde, mit dem Code, der in der Einheit 369 eingestellt ist. Dadurch erzeugt die Erfassungseinheit 368 die ersten und zweiten Bestätigungssignale *SREC und *SREQ.
Es sollte beachtet werden, daß, wenn die Hilfsschaltung für den Hauptdeflektorspeicher oder Unterdeflektorspeicher verwendet wird, eine Warteanforderung WAIT vom Speicher von Zeit zu Zeit auftritt, die zum Einstellen des Datenstroms, der über den Bus 341 kommt, auffordert. Eine solche Warteanforderung tritt zum Beispiel auf, wenn der Speicher die Auffrischoperation unternimmt. In einem solchen Fall invertiert die Erfassungseinheit 368, die das *SREC-Signal und das *SREQ-Signal auf die zweiten und dritten Leitungen des Erfassungsbusses 344 ausgibt, den Logikpegel des * SREQ-Signals, wie in der Fig. 14 gezeigt ist, und das Hauptmodul, das die Daten sendet, invertiert das *MREQ-Signal auf dem Bus 344 als Antwort darauf. Somit entspricht die Fig. 14 den Fig. 8(A) bis 8(G).
Die Fig. 15 ist ein Diagramm, das die Verbindung von Schaltungsplatten zeigt, die die integrierten Schaltungen zum Bilden eines Teils des Systems von Fig. 6 tragen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 15 bilden die Schaltungsplatten, die als MMB bezeichnet sind, den Hauptdeflektorspeicher 226, die Schaltungsplatten, die als SMB bezeichnet sind, bilden den Unterdeflektorspeicher 227, die Schaltungsplatten, die als SPMC bezeichnet sind, bilden ein Verwaltungsteil des Unterdeflektorspeichers 227, die Platte BMB ist der Bandspeicher 225, und die Platte I/O ist ein Schnittstellenteil der Sequenzsteuerung 228. Andererseits bildet die Schaltungsplatte, die als CPU bezeichnet ist, die Datenverwaltung 224 von Fig. 6.
In jeder Platte stellt das Teil, das als M bezeichnet ist, das Hauptmodul 351 dar, das Teil, das als S bezeichnet ist, stellt das Hilfsmodul 352 dar, und das Teil, das als MEM bezeichnet ist, stellt die integrierte Speicherschaltung dar. Die Schaltungsplatten haben Anschlüsse A-H, wobei die Anschlüsse A, B und C die Anschlüsse zur Verbindung mit dem Bus 223 darstellen, die Anschlüsse D und E die Anschlüsse für den Bus 231a darstellen, und die Anschlüsse F-H die Anschlüsse für den Bus 231b darstellen.
Im Betrieb wird der Befehl von der Datenverwaltung 224 zum Bandspeicher 225, zum Hauptdeflektorspeicher 226 und zum Unterdeflektorspeicher 227 über den Bus 223 geschickt, wie durch einen Weg 1 gezeigt ist. Wie bereits angegeben wurde, wird der Bandspeicher 225 verwendet, um die erforderliche Bühnenbewegungsgeschwindigkeit anhand der Anzahl von in dem Hauptdeflektorspeicher 226 zu speichernden Daten zu beurteilen. Dieser Teil ist für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich. Die Bestrahlungsdaten, die von der Datenverwaltung 224 erzeugt werden, werden andererseits durch den Bus 231a über einen Weg 2 zum Speicher 226 und zum Speicher 227 geschickt und darin gespeichert. Beim Lesen der Inhalte dieser Speicher wird der Inhalt des Speichers 226 durch den Bus 231b über das Hauptmodul M zuerst ausgelesen und zur I/O- Schnittstelle der Sequenzsteuerung 228 über einen Weg 3 geführt. Ferner werden die Daten auf dem Bus 231b von dem Hilfsmodul S des Datenverwaltungsteils SPMC des Speichers 227 empfangen, und die Adresse ADR sowie die OPC-Nummer werden daraus durch das SPMC extrahiert. Die somit extrahierten Daten werden zu den integrierten Speicherschaltungen MEM über den Weg 3 durch die Schaltungsplatten geschickt, die den Speicher 227 bilden, und darin als die Adressendaten verwendet. Die somit ausgelesenen Daten werden an den Bus 231b über das Hauptmodul M längs des Weges 4 ausgegeben. Dadurch wird die Operation, die unter Bezugnahme auf die Fig. 6 beschrieben wurde, erhalten.
In der vorstehenden Beschreibung wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf das Elektronenbestrahlungssystem von Fig. 1 beschrieben, das allgemein der Block-Typ genannt wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf das Adressieren der Maske beschränkt, wie es in diesem System erreicht wird, sondern ist ebenso für andere Arten von Elektronenstrahl-Bestrahlungssysteme anwendbar.
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungen beschränkt, sondern es können verschiedene Variationen und Modifikationen durchgeführt werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem zum Schreiben eines Musters auf ein Objekt durch einen Elektronenstrahl, enthaltend: eine Elektronenstrahlquelle (10, 11) zum Erzeugen des Elektronenstrahls; Ablenkmittel (30, 32) zum Ablenken des Elektronenstrahls, wobei die Ablenkmittel einen ersten Deflektor (32), dem ein erstes Ablenksteuersignal zum Ablenken des Elektronenstrahls über einen ersten Bereich (32A) zugeführt wird, und einen zweiten Deflektor (30) enthält, dem ein zweites Ablenksteuersignal zum Ablenken des Elektronenstrahls über einen zweiten Bereich (30A) zugeführt wird, wobei der zweite Bereich kleiner als der erste Bereich ist; Fokussiermittel (24) zum Fokussieren des Elektronenstrahls auf das Objekt; Steuermittel zum Steuern der Ablenkmittel durch Zuführen der ersten und zweiten Ablenksteuersignale, wobei die Steuermittel enthalten einen Musterspeicher (221, 222) zum Speichern des auf das Objekt zu schreibenden Musters in der Form von Musterdaten, eine Datensteuervorrichtung (224), der die Musterdaten von dem Musterspeicher zum Extrahieren erster Adressendaten (ADDRESS1) davon zugeführt werden, einen ersten Ablenkspeicher (226) zum Speichern erster Adressendaten, die die Adresse des ersten Ablenkspeichers angeben, zweiter Adressendaten (ADR, OPC) und erster Ablenkdaten (X, Y), wobei der erste Ablenkspeicher (226) die ersten Ablenkdaten (X, Y) und entsprechende zweite Adressendaten (ADR, OPC) ausgibt, wenn er durch die ersten Adressendaten angesprochen wird, einen zweiten Ablenkspeicher (227) zum Speichern der zweiten Ablenkdaten (X&sub0;, Y&sub0;, X&sub1;, Y&sub1;) in jeder Adresse, wobei der zweite Ablenkspeicher die zweiten Ablenkdaten ausgibt, wenn er durch die zweiten Adressendaten angesprochen wird, die vom ersten Ablenkspeicher ausgelesen wurden, und Decodiermittel (229, 230), denen die ersten Ablenkdaten zum Erzeugen des ersten Ablenksteuersignals in Abhängigkeit davon zugeführt werden, wobei den Decodiermitteln ferner die zweiten Ablenkdaten zum Erzeugen des zweiten Ablenksteuersignals in Abhängigkeit davon zugeführt werden; DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS die Steuermittel ferner enthalten:

Busmittel (231a, 231b), die die Datensteuervorrichtung (224) und den ersten Ablenkspeicher (226) verbinden, um die ersten Adressendaten (ADDRESS1) von der Datensteuervorrichtung zum ersten Ablenkspeicher zu führen, wobei die Busmittel ferner den ersten Ablenkspeicher, den zweiten Ablenkspeicher und die Mustererzeugungsmittel verbinden, um die ersten Ablenkdaten, die aus dem ersten Ablenkspeicher ausgelesen wurden, zu den Decodiermitteln zu führen, um die ersten Adressendaten vom ersten Ablenkspeicher zum zweiten Ablenkspeicher zu führen, und um ferner die zweiten Ablenkdaten, die vom zweiten Ablenkspeicher ausgelesen wurden, zu den Decodiermitteln zu führen;

die Datensteuervorrichtung eine erste Datenübertragungseinrichtung (351) zum Aussenden der ersten Adressendaten an die Busmittel enthält,

der erste Ablenkspeicher (226) eine erste Datenempfangseinrichtung (352) zum Empfangen der ersten Adressendaten von den Busmitteln, eine zweite Datenübertragungseinrichtung (351) zum Ausgeben der zweiten Adressendaten (ADR, OPC) an die Busmittel und eine dritte Datenübertragungseinrichtung zum Ausgeben der ersten Ablenksteuerdaten (X, Y) an die Busmittel enthält,

der zweite Ablenkspeicher (227) eine zweite Datenempfangseinrichtung (352) zum Empfangen der zweiten Adressendaten (ADR, OPC) von den Busmitteln und eine vierte Datenübertragungseinrichtung (351) zum Ausgeben der zweiten Ablenksteuerdaten (X&sub0;, Y&sub0;, X&sub1;, Y&sub1;) an die Busmittel enthält,

die Decodiermittel (229) eine dritte Datenempfangseinrichtung (352) zum Empfangen der ersten Ablenksteuerdaten von den Busmitteln und eine vierte Datenempfangseinrichtung (352') zum Empfangen der zweiten Ablenksteuerdaten von den Busmitteln enthalten.

2. Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Adressendaten eine Anfangsadresse (ADR) des zweiten Ablenkspeichers, an der das Auslesen der zweiten Adressendaten zu beginnen ist, und eine Zahl enthalten, die die Zahl der Daten wiedergibt, die beginnend von der Anfangsadresse gelesen werden müssen.

3. Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ablenkspeicher (227) einen Prozessor (SPMC) zum Extrahieren der Anfangsadresse (ADR) und der Zahl der Daten (OPC) von den ersten Adressendaten enthält.

4. Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Übertragungseinrichtungen (351) in den Steuermitteln einen Aufbau hat, so daß sie im wesentlichen miteinander identisch sind, und enthält eine Busanforderungseinheit (363) zum Senden eines Busanforderungssignals an den Bus zum Anfordern der Verwendung der Busmittel, eine Vorrichtungsidentifikationseinheit (365) zum Senden eines Vorrichtungsidentifikationscodes, der die Vorrichtung, an die die Daten, die an die Busmittel ausgegeben werden, zu richten sind, einen Datenpuffer (366), dem zu übertragende Daten zum Senden derselben an die Busmittel zugeführt werden, und eine Steuerung (361) zum Steuern der Busanforderungseinheit, der Vorrichtungsidentifikationseinheit und des Datenpuffers.

5. Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Datenempfangseinrichtungen (352, 352') in den Steuermitteln einen Aufbau hat, so daß sie im wesentlichen miteinander identisch sind, und enthält eine Vorrichtungsidentifikationseinheit (365), der der Vorrichtungsidentifikationscode vom Bus zugeführt wird, der mit der Datenempfangseinrichtung zum Diskriminieren kooperiert, ob der Vorrichtungsidentifikationscode die Vorrichtung bezeichnet, in der die Vorrichtungsidentifikationseinheit vorgesehen ist, eine Erfassungseinheit (356) zum Empfangen des Busanforderungssignals von dem Bus, der mit der Datenempfangseinrichtung kooperiert, und zum Ausgeben eines Bestätigungssignals, wenn diskriminiert ist, daß die Vorrichtung, die die Erfassungseinheit enthält, die bezeichnete Vorrichtung ist, einen Datenpuffer (371) zum Empfangen von Daten vom Bus und zum Senden derselben zu der Vorrichtung, die den Datenpuffer enthält, und eine Steuerung (370) zum Steuern der Vorrichtungsidentifikationseinheit, der Erfassungseinheit und des Datenpuffers.

6. Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungseinrichtung (351) ferner einen Taktgenerator (362) zum Erzeugen eines Takts, der eine Zeitsteuerung zum Lesen der Daten auf dem Bus durch die Datenempfangseinrichtung und Senden derselben an den Bus enthält, wobei die Zeitsteuerung für jede der Vorrichtungen so eingestellt ist, daß ein fehlerfreies Lesen der Daten erreicht wird.

7. Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenempfangseinrichtung (352) ferner eine Verzögerungseinrichtung (367) zum Einstellen der Zeitsteuerung des Datenlesens auf den Busmitteln durch den Datenpuffer bezüglich des Takts auf den Busmitteln enthält.

8. Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Busmittel (231a, 231b) enthalten ein Daten-Buselement (341), das mit der Datenübertragungseinrichtung (351) und der Datenempfangseinrichtung (352, 352') jeder Vorrichtung verbunden ist, die mit dem Bus kooperiert, um die Daten von der Datenübertragungseinrichtung zur Datenempfangseinrichtung zu transportieren, ein Entscheidungs-Buselement (344), das mit der Datenübertragungseinrichtung und der Datenempfangseinrichtung jeder Vorrichtung verbunden ist, die mit dem Bus kooperiert, um das Busanforderungssignal, das von der Datenübertragungseinrichtung erzeugt wird, zu transportieren, und um das Bestätigungssignal, das von der Datenempfangseinrichtung erzeugt wird, zu transportieren, ein Vorrichtungsidentifikations- Buselement (342), das mit der Datenübertragungseinrichtung und der Datenempfangseinrichtung jeder Vorrichtung verbunden ist, die mit dem Bus kooperiert, um den Vorrichtungsidentifikationscode zu transportieren, und ein Takt-Buselement (343), das mit der Datenübertragungseinrichtung und der Datenempfangseinrichtung jeder Vorrichtung verbunden ist, die mit dem Bus kooperiert, um den von dem Taktgenerator in der Datenübertragungseinrichtung erzeugten Takt zu transportieren.

9. Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Busmittel (231a, 231b) einen ersten Bus (231a), der die Datensteuervorrichtung und den ersten Ablenkspeicher verbindet, und einen zweiten, unterschiedlichen Bus (231b) enthält, der den ersten Ablenkspeicher, den zweiten Ablenkspeicher und die Mustererzeugungsmittel verbindet.

10. Elektronenstrahl-Bestrahlungssystem zum Schreiben eines Musters auf ein Objekt durch einen Elektronenstrahl, enthaltend: eine Bühne (28) zum Halten des Objekts (26); eine Elektronenstrahlquelle (10, 11) zum Erzeugen des Elektronenstrahls; ein Elektronenlinsensystem (14, 16, 20, 22) zum Richten des Elektronenstrahls auf das Objekt auf der Bühne und Fokussieren desselben auf das Objekt; Strahlformmittel (34), die vorgesehen sind, um den Elektronenstrahl zwischen der Strahlquelle und dem Objekt zu unterbrechen, um den von der Quelle zum Objekt gehenden Elektronenstrahl zu formen, wobei die Strahlformmittel eine Mehrzahl von Öffnungen (34A) haben, um den Elektronenstrahl mit einem geformten Querschnitt hindurchzulassen; Ablenkmittel zum Ablenken des Elektronenstrahls über den Strahlformmitteln, welche Ablenkmittel einen ersten Deflektor (32), dem ein erstes Ablenksteuersignal zum Ablenken des Elektronenstrahls über einem ersten Bereich der Strahlformmittel zugeführt wird, und einen zweiten Deflektor (30) enthalten, dem ein zweites Ablenksteuersignal zum Ablenken des Elektronenstrahls über einem zweiten Bereich der Strahlformmittel zugeführt wird, wobei der zweite Bereich kleiner als der erste Bereich ist; Fokussiermittel (24, 24a, 24b) zum Fokussieren des Elektronenstrahls, der von den Ablenkmitteln auf das Objekt abgelenkt wurde; und Steuermittel zum Steuern der Ablenkmittel durch Zuführen der ersten und zweiten Ablenksteuersignale, welche Steuermittel enthalten einen Musterspeicher (221, 222) zum Speichern des auf das Objekt zu schreibenden Musters in Form von Musterdaten, eine Datensteuervorrichtung (224), der die Musterdaten vom Musterspeicher zum Extrahieren erster Adressendaten davon zugeführt werden, einen ersten Ablenkspeicher (226) zum Speichern erster Adressendaten (ADDRESS1), die die Adresse des ersten Ablenkspeichers angeben, zweiter Adressendaten (ADR, OPC) und Ablenkdaten (X, Y), wobei der erste Ablenkspeicher die ersten Ablenkdaten (X, Y) und die zweiten Adressendaten (ADR, OPC) ausgibt, wenn er von den ersten Adressendaten angesprochen wird, einen zweiten Ablenkspeicher (227) zum Speichern der zweiten Ablenksteuerdaten (X&sub0;, Y&sub0;, X&sub1;, Y&sub1;), wobei der zweite Ablenkspeicher die zweiten Ablenksteuerdaten ausgibt, wenn er durch die zweiten Adressendaten (ADR, OPC) angesprochen wird, die vom ersten Ablenkspeicher ausgelesen werden, und Decodiermittel (22), denen die ersten Ablenkdaten zum Erzeugen des ersten Ablenksteuersignals in Abhängigkeit davon zugeführt werden, welchen Decodiermitteln ferner die zweiten Ablenkdaten zum Erzeugen des zweiten Ablenksteuersignals in Abhängigkeit davon zugeführt werden;

DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS die Steuermittel ferner enthalten:

Busmittel (231a, 231b), die die Datensteuervorrichtung (224) und den ersten Ablenkspeicher (226) verbinden, um die ersten Adressendaten von der Datensteuervorrichtung (224) zum ersten Ablenkspeicher zu übertragen, welche Busmittel ferner den ersten Ablenkspeicher (226), den zweiten Ablenkspeicher (227) und die Mustererzeugungsmittel (229) verbinden, um die ersten Ablenksteuerdaten (X, Y), die aus dem ersten Ablenkspeicher ausgelesen wurden, zu den Decodiermitteln zu führen, um die zweiten Adressendaten (ADR, OPC) vom ersten Ablenkspeicher zum zweiten Ablenkspeicher (227) zu führen, und um ferner die zweiten Ablenksteuerdaten, die aus dem zweiten Ablenkspeicher ausgelesen wurden, zu den Decodiermitteln zu führen;

die Datensteuervorrichtung (224) eine erste Datenübertragungseinrichtung (351) zum Aussenden der ersten Adressendaten an die Busmittel enthält,

der erste Ablenkspeicher (226) eine erste Datenempfangseinrichtung (352) zum Empfangen der ersten Adressendaten von den Busmitteln, eine zweite Datenübertragungseinrichtung (351) zum Ausgeben der zweiten Adressendaten (ADR, OPC) an die Busmittel und eine dritte Datenübertragungseinrichtung (351) zum Ausgeben der ersten Ablenksteuerdaten an die Busmittel enthält, der zweite Ablenkspeicher (227) eine zweite Datenempfangseinrichtung (352) zum Empfangen der zweiten Adressendaten von den Busmitteln und eine vierte Datenübertragungseinrichtung (351) zum Ausgeben der zweiten Ablenksteuerdaten an die Busmittel enthält,

die Decodiermittel (22) eine dritte Datenempfangseinrichtung (352) zum Empfangen der ersten Ablenksteuerdaten (X, Y) von den Busmitteln und eine vierte Datenempfangseinrichtung zum Empfangen der zweiten Ablenksteuerdaten (X&sub0; Y&sub0;, X&sub1;, Y&sub1;) von den Busmitteln enthält.