JPH03160713A - 電子ビームによる蒸発率の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は蒸発させられるべきあらかじめ定められた範囲
をうごく電子ビームにより発生する平均蒸発率を、該範
囲全域にわたりあらかじめ定められた蒸発率のパターン
が得られるように、制御する方法に関する。

〔従来の技術〕 ＥＰ−Ａ−０　１０４　９２２から計算機に記憶された
マップに従って集積回路の範囲にパターン規則を描くた
めにリソグラフ装置の微細な低出力電子ビームを制御す
る方法は知られる。該記憶マップに関しより微細な像画
精度を必要とする範囲とより高精度な像画を必要とする
範囲は区分される、電子ビームは同じ像画精度を必要と
する集積回路の表面の範囲を一定の断面積をもって動か
される。このようにビームの断面積は全ての引き続くビ
ームの位置で変更される必要はない。

リソグラフ過程の電子ビームにとっては集積回路の表面
は小さな、平らな、一定時間で動く表面であり電子ビー
ムは極くわずかしか偏向させることができない。さらに
前記集積回路に衝突する電子ビームの効果は明確に予測
可能であり、通常ビームは像画されるべき各ＩＣの範囲
に一度だけ衝突する。

〔発明が解決しようとする課題〕

逆に、本発明は大きな、不定な形の蒸発表面が時間によ
り変化する範囲の謂発を目的としている．本発明の内容
においては、薫発さるべき範囲が比較的大きいことによ
り電子ビームは比較的大きい角度偏向されなければなら
ないしまたその範囲の物質の蒸発に対応して、電子ビー
ムは相対的に高出力の電子ビームでなければならない。

さらに渾発されるべき範囲の電子ビームの瞬時的効果は
革発さるべき表面の非常に複雑なそして時間的に変化す
る構造のために実際的に予測できない。

ドイツ公開公報３　４２８　８０２から、上述した平均
蒸発率の制御方法は知ることができ、蒸発されるべきあ
らかじめ定められた範囲に対し、電子ビームのための位
置パターンを有するマップがわり当てられる。電子ビー
ムはマップのパターンの位置に従って、一つの場所から
他の場所へ一段階ごとに移動させられる。蒸発さるべき
範囲を走査している間、電子ビーム位置を制御すること
覧なる位置パターンの位置要素は、その区間に対し、あ
らかじめ定められた範囲のビームの瞬時的蒸発率に影響
を与える電子ビームに対する操作パラメータに影響を与
えつ＼適切な制御と補正値を割り当てる．このように、
位置パターンの要素の数は位置パターンの要素に対して
割当てられる制御値の数に等しい．位置パターンの各々
位置要素に割り当てられる制御値は蒸発されるべきあら
かじめ定められた範囲に割り当てられた制御値パターン
を共に発生する。これら補正値により例えば電子ビーム
が該位置パターンの要素によって定義される、あらかじ
め定められた位置に留まる時間の間隔又は例えばその位
置のビームの絞り又は例えばその位置の電子ビームの強
さとして電子ビームの操作パラメータは制御される． 位置パターンの各要素に割り当てられた適切な補正値を
設定するために、蒸発装置は較正され、制御値が調整さ
れ、そして最後に蒸発されるべき全範囲にわたって所望
の蒸発率分布が得られる。

あらかじめ定められた所望の蒸発率分布に到達すること
は、あらかじめ定められた規準に従って、例えば装置の
真空蒸発チャンバーの中のあらゆる場所で蒸発率が等し
くなるようにあらかじめ定められた物質を蒸発させるた
めには必要なことである。

周知の技術は以下の欠点がある。

位置パターンの各要素に対し、対応する補正値が評価さ
れねばならなかったため、装置の較正過程は大変時間の
か＼るものであった． さらに各補正値が記憶される必要があったので記憶量が
膨大となり、その数は位置パターンの位置要素の数に依
存してる。

さらに、電子ビーム位置を一つの位置パターン素子から
他へ変更するたびに新らしい位置要素に従った新らしい
補正値が少くとも、記憶装置から読まれ、電子ビーム制
御に使用できるようにならなければならないために、ビ
ーム制御過程は一般に低速である．新らしい補正値が、
現在のビーム位置には効果的な補正値として同一の値を
もっている場合であっても、毎回記憶装置からよみださ
れなければならない． 〔課題を解決するための手段〕 本発明の目的は上記欠点を削除することである。

これは、その範囲全体にあらかじめ定められた蒸発率の
分布を得るために、 一該あらかじめ定められた範囲に、位置パターンに少く
とも二つのマップを割り当て、該少くとも二つのマップ
の該位置パターンが、該あらかじめ定められた範囲の少
くとも本質的な部分に割りあて、 一咳少くとも二つのマップの該位置パターンに割り当て
られた補正値パターンを形成するために該少くとも二つ
のマップの該位置パターンの各位置に補正値を割り当て
、 一該２つのマップに対応した補正値パターンを有する位
置パターンの全ての位置に対して等しい該補正値を選択
し、 該少くとも２つのマップの該位置パターンの各位置に割
り当てられた該補正値から、該位置パターンの各位置に
対する制御値を発生し、該少くとも二つのマップの該位
置パターンの該位置に割り当てられた、該あらかじめ定
められた範囲の位置から位置へ、該ビームを動かし該少
くとも二つのマップの該位置パターンの瞬時の位置に対
して割り当てられた該あらかじめ定められた瞬時の位置
に従って、該制御値をもった該あらかじめさだめられた
範囲の該電子ビームの瞬時の蒸発率に影響を与える、該
電子ビームの少くとも一つ操作パラメータを制御する工
程からなる、 蒸発さるべきあらかじめ定められた範囲を動く電子ビー
ムにより発生する平均蒸発率を制御する手段をそなえる
ことにより発明的に実現される．このようにして、重要
な特徴が蒸発さるぺき範囲に対応した電子ビーム位置に
重複して同じ一定の補正値が割りあてられ、そしてどの
位置に同じ補正値が割り当てられるか、あらかじめ知ら
れている時に実現される．そして蒸発さるべき範囲の副
範囲に対して、そしてマンブの対応するパターンに対し
て、唯一の評価さるべき補正値がある、即ち該少くとも
二つのマップの各々が、割り当てられるべき一つの補正
値をもっている時に装置の較正の労力は本質的に削減さ
れる。

それにもか覧わらず、蒸発過程の複雑さのために、蒸発
さるべきあらかじめ定められた物質に対し、モして／又
は蒸発さるぺき範囲の相違した形状に対応して較正が必
要であることが指摘されている．較正後、較正が行なわ
れた、特別の場合に対応した値が知られ、その値がそれ
に以後の較正と同一の蒸発過程に使用される。

従って補正値パターンの補正値のための記憶器の量が大
幅に削減され、電子ビームの位置が、同じマップが割り
当てられた蒸発さるべき範囲に留まっている限り、記憶
器からの読み出し操作がなく、補正値が一定に保たれる
ため、制御過程が大幅に高速化される。

そしていつビーム位置が、マップの境堺を横切って他の
マップが割り当てられた位置に移動するかだけを検出す
ればよい。この場合にのみ、新らしい補正値がよみ出さ
れる。

原理的に、本発明は、蒸発さるべき範囲にわたり等しく
分布させられた位置要素の位置パターンを使用する場合
には、各位置要素に電子ビームに対して操作パラメータ
の補正値を割りあてる必要がないという認識からは離れ
たものである．電子ビームが位置に無関係な一定の操作
パラメータで制御されたときには、電子ビームは特に均
一な分布を望んだ時は、意図とは異なった、蒸発率分布
を引き起こすという事実を引きだす物理的な条件は、ビ
ームの各位置に対しても相違しないしまた位置パターン
の各要素に対しても相違しない． 蒸発さるべき範囲の外部の冷却は、蒸発さるべき範囲全
体の熱分布が閉曲線である等温線で表わされるという事
実をもたらす。同一の熱的状態に対しては同じ等温線が
対応するので、熱分布に関してはこの線に沿って、同じ
補正値が適用されるべきであろう． 同様に、ビームの偏向又はビームの絞りが同じ蒸発効果
をもたらすビームの位置は“等効果”線でむすばれ、蒸
発さるべき範囲に従って、前述したマップに従い、均一
にとりあつかわれるべき範囲に分割される。

この認識からはなれ、蒸発さるぺき材料の上の電子ビー
ムの効果の物理的影響を考慮する立場に基本的に基づく
と地学的な地図や彫刻と同じような、数多くの電子ビー
ム位置要素をもつ少くとも二つのマップからなる少くと
も一つの補正値パターンが存在し、そして位置要素に対
してではなく、一つのマップに対して上述の欠点が除去
されるように割り当てられる一つの補正値が存在する。

希望のものとは相違した蒸発率分布をもたらす、他の擾
乱を考慮した最大限の柔軟性をそなえることも本発明の
さらに別の目的である。

これは、 あらかじめ定められた範囲の少くとも一部の位置が少く
とも二つのマップの少くとも二つの合威された位置パタ
ーンの位置に割り当てられるようにあらかじめ定められ
た範囲の少くとも一部にマップの少くとも二つの合成を
割り当てることにより、 一少くとも二つのマップの合威の位置パターンの同じ位
置に割り当てられた補正値に基づく計算により制御信号
を生戒することによって達威される。

各々は対応する位置要素パターンを具備しているが、い
くつかの補正値／位置マップが、上述したように一つの
物理的影響に対して具備されている。最後には、位置で
の滞溜時間又はビームの絞り出力などのビームの少くと
も一つの操作パラメータを制御することとなる制御値パ
ターンが、同じビーム位置に対して少くとも部分的に割
り当てられ、同じビーム位置に割り当てられた位置要素
を少くとも部分的に含む合威されたマップの補正値から
計算により、生成される． このように完全な制御値パターンが、具備された合威さ
れたマップ数だけ一つの補正値を計算的に結合すること
によって実現される。

少くとも二つのこのような合威されたマップが具備され
ると電子ビームの少くとも一つの操作パラメータに対し
て、制御値を計算するためのマップから、望ましい数の
補正値を選択的に結合することが提案される。

電子ビームは、現在では周知のように、位置パターンの
一つの位置要素から、つぎの位置要素へあらかじめ定め
られた軌跡上の移動により動かされるが、パターンの要
素の大きさを減少してゆくとついには位置制御はその軌
跡に沿ってのビームの連続移動制御となる。

工程の処理速度をより改善することも本発明のさらに別
の目的である。

これは本発明の一つの具体例の中で、一つの一定の補正
値が割り当てられたマップの境堺をできる限り横切るこ
とのないように、そして絶対に必要な場合以外は、操作
パラメータの調整をしないように制御されたビーム動作
の使用により実現される。これは特に、装置によっては
制御値のステップ状変化に対する電子ビームのステップ
応答が比較的長い過渡応答時間を示すために工程の処理
速度の改善をもたらす。

工程の処理速度は、ビームの一つの位置から次の位置へ
の移動の際、位置の変更が、位置に割り当てられた制御
値の変更を最小とするためにさらに改善される。

装置の個々の適用を許容することも本発明のさらに別の
目的である．制御過程が組み込まれ、補正値パターンが
位置マップに割り当てられた後は、使用者の個々の必要
性が蒸発さるべきあらかじめ定められた範囲に割り当て
られた位置パターンがあらかじめ決定され、さらに、補
正値自体は特定の仕様または個々の必要性に応じて個々
に調整されるかも知れないが、一定の補正値を有するマ
ツプがあらかじめ決定されているためマップの分布の全
部の再調整そして設置時に割り当てられた補正値の再調
整なしに考えられる。補正値の個々の調整は各々のマッ
プに対してのみ実施され、いくつかの合威されたマップ
から定まる補正値パターンを考えてみると、そのような
合威された補正値パターンの形状は各一つのマップの全
位置に対する補正値を一定に保ちつつ調整されるであろ
うことは強調される必要がある。

電子ビームが位置から位置へ最小の制御値の変化となる
ように動かされる上述の方法を使用する時には、等しい
制御値とは結合されないマップとなる、多数値マップ構
造は、一つのマップに属する一つの位置から、他のマッ
プに属する他の位置への予期しないビームの前後への跳
躍をもたらす．これは最小の制御値の勾配に従ってまた
は、あらかじめ定められた範囲の瞬時のビーム位置に対
応した位置から、近傍の位置要素に対応した位置への最
小の制御値の変化に従って、ビームの動きを制御するこ
とにより除去されるであろう．蒸発プラントにおいてあ
らかじめ定められた蒸発さるべき範囲の電子ビームの蒸
発率を制御する本発明の制御配置において、これは −あらかじめ定められた範囲のビームの位置に対して位
置識別信号を発生する、ビームに対する偏向制御装置と
、 あらかじめ定められた範囲のビームの蒸発率に影響を与
える、ビームの少くとも一つの操作パラメータに対する
補正値を記憶するための記憶手段と あらかじめ定められた範囲のビームの少くとも二つの独
立した位置を識別する識別信号に対して、補正値の少く
とも一部を等しく割り当てる割り当て手段と 一ビームのために位置制？１１　２Ｈに導かれる位置識
別信号と、蒸発さるべき範囲のビームの蒸発作用に影響
を与える、ビームの少くとも一つの操作パラメータを制
御するための制御入力に導かれる補正値 から構戊される。

偏向制御装置は、蒸発さるべき該範囲のビーム位置を定
める位置識別信号を発生する。

あらかじめ定められた軌跡が該範囲にそって、ビームに
対して与えられると、該偏向制御装置は、その軌跡にそ
ってビームのために位置を識別する．ビームが、上述し
たように、自動的千段゜“最小の制御値の変化の探索”
に従ってうごかされるならば、偏向制御装置により最初
に識別されるビーム位置は、次に加工さるべき位置であ
る必要はない．この場合は以下に説明されるように、重
複したあるいは少くとも現在のビーム位置の近傍の位置
が、最小制？１１値規準に従って選択される次の位置の
中から最初に識別される． サラに、ビームの少くとも一つの操作パラメータに対す
る補正値を記憶する記憶手段と、さらに、その中に記憶
された一つの補正値を有する記憶手段の中から、いくつ
かのビーム位置に対し同じ記憶場所を割り当てる割り当
て手段がそなえられている。このように上述の如く、い
くつかのビーム位置に対し、あらかじめ定められたビー
ム軌跡または自動的に探索された最適ビーム軌跡が存在
し、一定の補正値を有する補正値マップが定義される．
この記憶手段から出力された補正値は、少くとも一つの
ビーム操作パラメータに対する制御装置の少くとも一つ
の制御入力上の制御値として働く．このような操作パラ
メータ制御人力は、ビームが一つの位置に静止して留ま
る時間間隔の制御入力モして／またはビームの絞りの制
御入力モして／またはビームの出力の制御人力であるこ
とが望ましい． 偏向制御装置はついには蒸発さるべき範囲の次の位置に
ビームを移動する．次の位置は、あらかじめ定められた
軌跡に対して、あらかじめ定められた位置であり、計算
または選択により自動的に評価された位置に対応した位
置である．このあらかじめ定められた範囲のビームによ
る蒸発に対する異なった物理的影響を考慮すると、補正
値に対するいくつかの記憶手段が備えられることが望ま
しく、一つの対応するビーム位置に対し、これらのいく
つかの記憶手段の少くとも選択された数の記憶場所を割
り当てる割り当て手段が備えられることが望ましい。

記憶手段のこれら選択された場所から出力される補正値
は、結合され最終的にはビーム位置に割り当てられた合
威された制御値となる．〔実施例〕 本発明は望ましい実施例と図により説明されるであろう
． 第１図は第一の具体例の信号ながれと機能線図をくみ合
せた図である．偏向制御装置１は、位置記憶装置１ｂの
みならず位置クロック１ａからなりたっている．図示さ
れた簡略例では、電子ビーム１２はるつぼ１５の表面の
蒸発さるぺき範囲を蒸発させ、電子ビーム銃３により発
生させられる。るつぼ１５の表面の蒸発のためのビーム
の位置は、この簡略化した例では、ｎ個の個別の位置パ
ターンに二次的に分割されている。

位置記憶器ｌｂ中では、ビームが移動さるべきビーム位
置のＸ，Ｙ座標の値が、位置座標の組に対して割り付け
られる値、すなわち数値１からｎで示される値とともに
記憶されている．１からｎの次に、ビーム位置のＸ，Ｙ
座標値が出力Ａ１に出力される．位置クロソク１ａは、
その出力Ｃｌによって位置記憶装置１ｂを順回的に制御
するので、記憶装置は、その出力Ａ１に順回的にビーム
１２が衝突すべきるつぼの表面の位置に対応したＸ，Ｙ
座標値を出力する。位置記憶装置１ｂからのＸ，Ｙの値
は電子ビーム銃３の位置制御人力３ａに導かれる． 位置クロックが次の位置座標の一対を偏向制御装置１の
位置記憶装１ｆｆｉｌｂの出力に出力する度に、スイッ
チＴ，は最初は開放されている。出力Ａ，に出力される
Ｘ，Ｙに対応する位置信号はマップ割り当て記憶装置５
に導かれる．マップ割り当て記憶装置中には、ｎ個のビ
ーム位置座標Ｘ，Ｙの各々に対して、識別フラグＡ．Ｂ
・・・が割り当てられ、いくつかの位置座標Ｘ，Ｙに対
して一つのそして同一のフラグが割り当てられる。この
ように、マップ割り当て記憶装置は、偏向制御装置ｌに
よって出力される、ビーム位置座標よりも明らかに少な
いマップ識別フラグＡ，Ｂ，・・・より構威される．出
力Ａ．からマップ割り当て記憶装置５ヘビーム位置座標
の組Ｘ，Ｙをおくことにより、その特定のビーム位置の
座標の組に対応する識別フラグが、マップ割り当て記憶
装置５の出力ＡＳに出力される． マップ割り当て記憶装置５の出力に出力されるマップ識
゛別フラグは、各マンプ識別フラグＡ，Ｂ・・・に対す
る補正値Ｋａ，Ｋｍ・・・が記憶された補正値記憶装置
７に導かれる．出力Ａ，に出力されるマップ識別フラグ
に従って、補正値記憶装置７はその出力Ａ，に対応した
補正値ＫＡ，Ｋｌ・・・等を出力する． このように、まだスイッチＴ１は開になったま＼、補正
値記憶装置７の出力に、電子ビームにより次に到達され
るべき、Ｘ，Ｙ座標値によって定義される実際のビーム
位置のＸ，Ｙ座標値の組に割り当てられた補正値が出力
される．補正値はそれぞれ該位置に属するマップＡ，Ｂ
．・・・に従属する。マップ割り当て記憶装置は、どの
位置にどのマップＡ，Ｂ等が従属するかを割り当てる．
各一つのマップに対し補正値記憶装置中の定義に従って
一つの補正値Ｋが割り当てられる． 補正値記憶装置７の出力に補正値Ｋを出力し、単一パル
ス発生器９で単一パルスを発生することにより、スイッ
チＴ１が閉となり、まだ偏向制御装置１の出力Ａ１に留
まっている位置座標信号Ｘ，Ｙが単一パルス発生器９に
よって動作させられる保持器１１を経て、電子ビーム銃
３の位置制御人力３ａに伝られる． 一方補正値Ｋは尺度器ｌ３によって、操作パラメータ制
御器３ｂの制御信号ｓｅｔとして導かれ、縮尺され拡大
されて、該制御信号Ｓ１３は電子ビーム銃３に対する操
作パラメータを制御する．そのパラメータは、電子ビー
ム１２がるつぼの蒸発さるべき範囲のＸ，Ｙ座標値に応
じた位置に留まっている時間の時間幅、または絞り即ち
ロームの断面積またはビームの出力値であることが望ま
しい．電子ビーム１２は表面１４の制御された位置に衝
突し、スイッチＴ，は再び開となる。

上述した検索、割り当ての過程は、まず第一に次の位置
番号が選択され、つぎに対応した位置が選択され、次に
識別フラグが選択され、最後に次の補正値が選択され、
加工さるべき次のビームの位置の設定が準備される。位
置クロック１ａは位置番号１からｎを順回的に切換え、
それにより蒸発さるべき範囲は電子ビームにより繰り返
し加工される． 事前選択器１７の助けにより、補正値記憶装置７の中の
補正値Ｋは調整され、事前選されるかもしれない。それ
らは、補正値記憶装置７の中に事前に記憶されている事
前に記憶された加工位置とは別に調整可能であることが
望ましい。

ここで用いる本発明による制御配列の実施例においては
、操作パラメータ制御器３ｂによって制御される操作パ
ラメータは、ビーム１２が表面１４の対応した位置にと
どまっている時間の時間幅をもっている． ここで使用した電子ビーム銃はＢａｌｚｅｒｓ　ＡＧ．
Ｆｊｉｒｓｔｅｎｔｕｍ　Ｌｉｅｃｈｔｅｎｓｔｅｉｎ
のＥＳＱ　２００電子ビーム銃として構造の知られた電
子銃である．第２図を参照することにより、本発明にか
かる手法が第１図の本発明にかかる制御配列の具体例に
よって達成されるものとして再度説明される。

参照番号１４は、るつぼｌ５の中の蒸発さるべき範囲を
示す。舊発さるべき範囲１４に対しては、電子ビーム１
２に対し位置パターン２ｌが割り当てられている。この
位置パターンは電子ビーム１２が動かされる多数の等し
い位置要素２３に分割されている。図から理解できるよ
うに、位置パターン２１は、エレメントの大きさが縮少
されると、連続したパターンに近づき、この例では、ビ
ームは範囲１４に対する各位置の中を連続して動かされ
るであろう。

範囲１４に対して連続してないしはステップ毎に動かさ
れる軌跡とは独立して、対応するＸＹ座標値で位置決め
される、範囲１４のビーム１２の各位置に対して補正値
Ｋが割り当てられる。多数のｘＹ座標に対応する多数の
ビーム位置に同一のマップＡ，Ｂ・・・が割り当てられ
ているため、多数のビーム位置には同じ補正値が割り当
てられることは特に強調されねばならない．このように
、ここの説明で使用されるマップという表現は、いくつ
かの位置素範の範囲を示し、範囲１４のあらかじめ定め
られた区域に割り当てられ、その中のいくつかの位置に
は同じ補正値が割り当てられるものを示す。

第２図において、外周にある全てのビーム位置、そして
環状のマップＡが同じ補正値ＫＡに対して割り当てられ
ることがわかるであろう。補正値Ｋ１は同心円の環状の
マップＢの中の全ビーム位置に割りあてられ、補正値Ｋ
ｃ等も同様に同心円の環状のマップＣ・・・に対応する
ように割り当てられる．第１図による補正値Ｋが思いど
おりに調整可能であるがゆえに、マップに対する位置の
割り当てを思うようにあらかじめ決定できる． このことは第１図において、記憶装置５がＲＯＭ，ＰＲ
ＯＭ又はＥＰＲＯＭで作られていることを意味する。

第２図の位置パターン２１において、範囲１４に対応す
るビーム軌路の第一の種類がＢ１で示されている．偏向
制御装置１により第ｌ図に示すように軌跡Ｂ．が制御さ
れると電子ビームは範囲１４の上を通常ジグザグの軌跡
を描くことになる。

今、この軌路Ｂ＋が補正値パターン２５のうえにおかれ
たとすると、対応する補正値Ｋに応じた第１図の制御信
号Ｓｌ１が、マップＡ，Ｂ又はＣの境界を横切ってビー
ム位置が変るたびごとに非常に頻繁に変化することは明
らかである．補正値パターンは既知であるから、この望
ましくない頻繁な補正値および制御信号の変更は、ジグ
ザグの軌跡Ｂ，を選択せずに、一つのマップに対応した
位置の加工完了後に、他のマップに対応した位置の加工
をするように、中心から出発し、パターン２５の周囲に
向う渦巻状の軌跡を選択することにより、矯正すること
ができるであろう． 第２図に示すあらかじめ定められた補正値パターン又は
形状にあっては、第１図の偏向制御装置１は、第２図に
おいて点線で示すようなより最適な軌路に従って電子ビ
ームの動きを制御できるであろう。このような最適化さ
れた軌跡制御にあっては、電子ビームはまず最初に第１
のマップＡに割り当てられた範囲１４の位置に衝突し、
この位置での全ての加工完了後第二のマップＢに割り当
てられた位置に移動する。このような一つのマップの位
置から次のマップの位置への移動は第２図のＢ′により
示されている． 補正値パターンが既知であるので、前もって、制御値の
変更の回数が最小の可能性となるように、制御値の変更
ができる限り、たまにしか発生しないように電子ビーム
１２が移動するように、もっともよいビーム移動の軌跡
を選択することが可能である．それにもか覧わらず、第
１図によって、補正値パターン２５の形状が、調整およ
び事前選択器７によって個別に調整可能であることを考
慮すると、各場合について、あらかじめ定められた補正
値パターン２５が与えられないことが明らかとなる．そ
れゆえ第３図を使用して説明されるように、本発明のも
゜う一つの具体例が、そのような最適な軌跡を自動的に
探索する付加機能を実現する。

第３図において、機能ブロック図が第１図において説明
されたのと同じ参照番号を使用する。

第３図による制御配列により、その機能が直接的に説明
されるであろう． まず最初に、選択器３０の開始位置番号が設定され、そ
の位置について軌跡評価が開始される．出力Ａ，。に出
力された対応する位置番号がＯＲ演算器３０を経由して
位置記憶器１ｃに導かれる。記憶器１ｃ中にはビーム１
２が範聞１４の上で衝突するであろう全位置のＸ，Ｙ座
標値が記憶されている．位置記憶器１ｃは位置記憶３１
ｃの入力への位置番号入力に対し、対応するＸ，Ｙ座標
を出力Ａ１に出力する機能を持つ。

位置記憶器の制御人力ＳＩへの信号によって、Ｘ，Ｙ座
標に対応した記憶内容、入力Ｅ１に入力される座標の番
号は、消去される。さらに制御信号Ｕにより位置記憶器
の内容は順回し、その出力にまだ消去されずにいる残り
の位置座標Ｘ，Ｙを順次出力する。

第１図の具体例と同様に、出力Ａ．に開始番号に対応し
た位置座標値Ｘ，Ｙが出力され、これらＸ，Ｙの値は、
ＯＲ演算器３４を経由して、マップ割り当て記憶器５の
人力ＥＳに導かれる．そしてマップ割り当て記憶器は入
力Ｅ，に入力された位置座標Ｘ．Ｙに従ってその出力Ａ
ＳにマップフラグＡ，Ｂ・・・を出力する．マップフラ
グは出力Ａ，から、入力Ｅ，のマップフラグ又は識別入
力に従ってその出力Ａ，に対応する補正値ＫＡ　．Ｋ．
・・・を出力する補正値記憶器７の入力Ｅ，に導かれる
。

位置記憶器ＩＣの入力Ｅ．に開始番号が送られてくると
単一パルス発生器３６が動かされ時間遅れ３８、フリッ
プフロップとしてのバイステーブル４０、そしてスイッ
チＴ２が動かされ第３図の実線で示した位置に切換わる
．それゆえ、出力Ａ７に出力された補正値が、一時記憶
器４２に導かれる。この補正値が一時記憶器４２の中に
導かれるとすぐその出力Ａ４８′に出力され、単一パル
ス発生器４４によりバイステープル４０はリセットされ
、スイッチＴ２は点線で示した位置に復帰する． 単一パルス発生器４４の出力単一パルスは、消去人力Ｓ
１にも導かれ、その人力Ｅ＋の位置番号によってまだ定
義されている記憶器１ｃの内容を消去する。このように
補正値が一時記憶器の中に記憶されるとただちに、記憶
された補正値の位置番号に対応した記憶内容は位置記憶
器１ｃから消去され、開始位置のＸ，Ｙ座標の先頭の値
に対応して補正値が記憶器４２の中に記憶される．今記
憶器ＩＣから消去された位置の値は、前もって最適軌跡
記憶器４８に送られるので、失なわれはしない．これは
対応する補正値が一時記憶器４２に送られている間にす
なわちスイッチＴ３は閉となり、同時にスイッチＴ２お
よびスイッチＴ４は点線で示された位置にある間に達威
される．これは記憶器４２への補正値の入力を制御する
出力信号でもある、バイステープル４０の出力信号によ
りスイッチＴ，を同時に閉とすることにより達威される
。

スイッチＴｔが点線で示した位置に切り換わった後、開
始位置番号に対応した記憶内容は、位置記憶器１ｃから
は消去されるが、最適軌跡記憶器４８の中には記憶され
る． 単一パルス発生器４４の単一パルスによって、位置記憶
器１ｃに順回制御信号Ｕがおくられ、位置記憶器は出力
Ａ．に順に全ての残りのＸ，Ｙ位置座標を出力する．Ｏ
Ｒ演算器３４、マップ割り当て記憶器５、補正値記憶器
７、実線位置にあるスイッチＴ，を経由して、位置記憶
器１ｃの中の全ての残っている位置座標に対応した全て
の補正値Ｋが順次、一時記憶器４２に以前に記憶された
一つの補正値との偏差を発生する偏差発生器５０に導か
れる。

位置記憶装置ｌｃ中の残りの全位置座標値に対応した補
正｛！Ｋの偏差は偏差記憶器５２の中に、位置記憶器１
ｃから同時に引き出される対応する位置番号ｍと同時に
入力される。記憶装置５２の中には、補正値偏差Ｋｍが
それと対応した位置番号とともに記憶され、その補正値
は一時記憶器４２の中に記憶された補正値と一緒にして
あつかわれる．このように、全ての残りの位置座標が、
偏差記憶器５２に対し位置記憶器１ｃの出力Ａ，に出力
された後、位置記憶器１ｃ中に残っている位置座標に割
り当てられた全ての補正値の、開始位置に割り当てられ
た補正値に対する補正値の偏差が記憶され、補正値偏差
が対応する位置番号ｍの関数として記憶される．偏差記
憶器５２の中に記憶された関数Ｋｏ＋は、位置記憶器１
ｃが１周期順回した後、偏差記惟器５２の中で最小の偏
差Ｋｍと対応した位置番号ｍ，７を検出する最小値検出
器５４に送られる。この対応する位置番号ｍ　ｍ　Ｉ　
ｎはＯＲ演算器３２に導かれ、そして位置記憶器１Ｃの
入力Ｅ．に導かれる。この新らしく選択された位置番号
は、出力Ａ，。に基づく手順を開始するために人力され
た開始番号と同様に動作する。

位置記憶器ＩＣの人力の数ｍ．．．．に従って、対応し
たＸ，Ｙ座標値が出力され、それはＯＲ演算器３４を経
由してマップ割り当て記憶器５に導かれ、その出力は補
正値記憶器７に導かれ、その出力は一時記憶器４２に導
かれ、そこで補正値記憶器７の出力上のデータは蓄えら
れる。

出力Ａ，上の位置座標出力は、さらに次の位置座標値Ｘ
ｔ．Ｙｔとして最適軌跡記憶器４８にも導かれ、そして
位置座標値Ｘ．，Ｙ．は位置記憶器１ｃから消去される
．そしてまだ残されている位置座標値を有する位置記憶
器１ｃの内容を順回することにより、位置記憶器１ｃの
中に残っている位置番号の関数として補正値偏差が記憶
器５２に入力され、そこで次の最小位置番号ｍ，７等を
検出するための最小値検出器５４に導かれる．明らかと
なったように、位置記憶器１ｃの中の、位置座標値Ｘ，
Ｙに対応した位置番号は最初に位置記憶器ＩＣの中に記
憶されていた全ての座標値Ｘ，Ｙが最適軌跡に対応して
順序は変更されるが最適軌跡記憶器４８の中に記憶され
るまで各サイクルごとに減少する。ビーム軌跡に対応し
た最適軌跡記憶器４８の中に記憶された位置の順序は補
正値の変更を最小とするものである． ｉ子ビーム銃３のビーム１２のためのビーム軌跡に対応
した記憶器４８の中の位置順序は、ビームを一つの位置
から他の位置へ移動させる時に、補正値の変更の過程が
最小の回数となることを確実なものとする． カウンタ５６は、一時記憶器５２が、動作させられる回
数を計数し、その回数がビーム位置の数に対応した値ｎ
になったときただちにバイステーブル５８を起動する。

このことは、最適軌跡が記憶器４８の中に記憶されたこ
とを示し、最適軌跡の探索過程は終了する。

Ｎ子ビーム銃のビームのために開始される移動制御過程
は、最適軌跡記憶器４８によって制御される。位置記憶
器ＩＣの内容は全て最適軌跡記憶器の中におきかえられ
ている。バイステーブル５８の出力信号はスイッチＴ４
を開としさらに、最適軌跡記憶器４８の出力側のスイッ
チＴ，を閉とするため、その記憶器の出力Ａ　ａ　ｓは
ＯＲ演算器３４に導かれる。同時に出力Ａ。はスイッチ
Ｔ，が閉となることにより、電子ビーム銃３の位置制御
入力に導かれる。さらにハイステーブル５８の出力信号
５８によって、スイッチＴ，は点線で示した位置に切り
換えられるため、補正値記憶器７の出力Ａ７は尺度器９
を経由して、電子ビーム銃３の操作パラメータ制御器３
ｂに導かれる。

バイステーブル５８の出力ＡＳｌｌにより、さらにクロ
ック６０が起動し、その出力Ａ６。は、最適軌跡記憶器
４８から順序に従い、そして最適軌跡に対応して位置信
号が出力されることを可能とする。このように、電子ビ
ーム銃３の電子ビームは、位置制御器３ａによって位置
制御される最適軌跡に従い、ＯＲ演算器３４、マップ割
り当て記憶器５、そして補正値記憶器７を経由して蒸発
は制御される．ビームを制御するための望ましい操作パ
ラメータは、ビームがその場所に溜まる時間幅、その絞
り工合、出力によることを再度確認する．これらの操作
パラメータは操作パラメータ制御器３ｂにより調整され
る． ある場合には、最小値検出器５４で検出さるべき最小値
に関し、あいまいさが発生するかもしれない．その場合
には、補正値偏差Ｋに関し検査すべき位置番号を限定す
ることが賢明であろう。そのような位置番号を限定する
望ましい基準は、補正値偏差が近傍の又は互いに隣接し
た位置に対応したものにより形成されていることである
。上述したようなあいまいさは、異なった位置に同じ最
小の制御値偏差が導かれた時に発生するであろう．瞬時
のビーム位置に隣接した位置に上述のような−制限をも
うけるには、位置記憶器ＩＣが残りの全ての記憶内容を
順回するように制御するのではなく、隣接した位置に対
応する位置番号に割り当てられた位置座標値のみを順回
するように制御する。このことは一時記憶器４２に位置
Ｘ，，Ｙ，に対応した補正値が入力された時、Ｘ　ｒ　
ｔ　＋　＋　Ｙ　ｒそしてＸ，，Ｙ，±，さらにもし可
能なら付加的にＸｒｆｌ＋Ｙｒ＋１に対応する位置に対
応する補正値の差のみが検査されることを意味する．第
４図は、第１図に対応する構威とは別の即ちあらかじめ
定められたビーム軌跡をくみこんだ構戒である発明のさ
らに別の具体例を示す。見てわかるように第３図で説明
したような最適軌跡探索用オプションは第４図の具体例
にはない。

第１図によりすでに説明したものに、対応する機能線図
と信月流れが同一の参照番号で示されている。

第４図の具体例によれば、偏向制御装置ｌは第１図を使
用して説明したように操作される．これは位置クロック
１ａにより起動され対応する位置座標Ｘ．Ｙを出力Ａ．
に出力する。

本具体例においては、各々５ａ／７ａ　　５ｂ／７ｂで
示されるマップ割り当て記憶器、補正値記憶器が幾組か
存在する。各組のｎコのビーム位置座標Ｘ．Ｙに対して
対応する制御値と一緒に、異なるマップが割り当てられ
る。即ち”ａ゛組にはマップＡ．，Ｂ．・・・，Ｄ．が
、“ｂ　”組に対してはマップＡｈ　　，Ｂ−・・・＋
Ｄｂが対応するマップ識別フラグとともに割りあてられ
、これらマップは一般には同一でない。これら特定のマ
ップの組に対し、補正値Ｋが対応する補正値記憶器７ａ
７ｂ等の中に割り当てられる。

二つまたはそれ以上のマップ割り当て／補正値記憶器が
そなえられ、独立して又はいずれか望ましい組み合せで
特定の蒸発工程を制御するために、そして、その工程で
利得制御を選択的に達戒するために用いられるであろう
． それゆえ図示するように、選択スイッチ列７０がそなえ
られている．第１図の説明と同様に、この選択スイッチ
列７０は、位置記憶器１ｂの出力Ａ，を切り換えるが、
第１図の具体例と異なり１またはそれ以上のマップ割り
当て記憶器５ａ　，５ｂ・・・が特定の目的に対応して
存在する．従って１またはそれ以上の５．７の組の出力
Ａ，は結合器７２に入力されるように切り換えられる。

結合器７２において、動作した出力Ａ．に出力された全
ての補正値が望ましくは荷重加算又は乗算結合により結
合され、結合器７２の出力Ａｑｔに、尺度器１３によっ
て処理され、制御信号ｓｒｓとなる信号が出力されるが
、これは１またはそれ以上の動作したマップ割り付け／
補正値記憶器５／７の１またはそれ以上の補正値の関数
である。

記憶器５／７の各々の中には、第２図で説明した補正値
パターン２５と同様の各々分離した、望ましくは蒸発さ
るべき範囲１４の電子ビームの動きに対する物理的影響
を考慮に入れた補正値パターンが記憶される。このため
マップ割り当て補正値記憶器の組“ａ”の中は第２図に
示したような環状のマップ／補正値パターンとなる．こ
のような形状の補正値パターンは軸対称のるつぼと、冷
却されているるつぼの外周に向う熱拡散を考慮したもの
であり、このような熱状態は円状の等温線で表わされ、
ゆえに円環状のマップが定義される．第二のマップ割り
当て、補正値記憶器の組“ｂＩ１の中には補正値パター
ンが第５ａ図に示すようなものとなるマップと補正値が
記憶されている。このような階段状の形状は蒸発さるべ
き表面範囲１４に衝突するビームの断面積の影響を、ビ
ームが前例と異なり偏向された場合、即ちビームが、電
子ビーム銃を出てから蒸発さるべき表面に衝突する間に
２７０゜以上も偏向されるような場合を考慮している．
この大きな角度の偏向は、蒸発さるべき表面１４の上に
垂直に立つ平面を含むとき、すなわちＹ軸も含むときに
発生する。

さらに第４図には図示していないが別のマップ割り当て
／補正値記憶器の組により、第５ｂ図の形状をもつ補正
値パターンが定義される。かま状のマップの形状は、電
子ビームが最初に銃をでた後２７０゜以上の角度偏向さ
れ、表面１４の面と垂直な面でＹ軸を含む面に入る電子
ビームの蒸発過程におけるビームの横方向の偏向の影響
を考慮したものである。

第４図に示すように、スイソチ列７０によって、どの補
正値パターンまたはそれらパターンの組み合せが、所定
の蒸発過程を制御し得るかを選択する。

１つのビーム位置Ｘ，Ｙが各組の中に異なったマップを
有し、その位置に対し、異なった補正値が使用可能であ
り、一つの位置に割り当てられた全ての補正値は、加算
又は乗算演算にまり合戊制御信号Ｓ１３を作るために結
合器７２の中で結合されるということをもう一度強調し
ておく。

この合或制御信号は１つまたは２つまたはそれ以上のビ
ームの蒸発作用に対する物理的影響を考慮している。

第６図に制御信号Ｓ．の分布が二組のマソプ割り当て／
補正値記憶器の組５／７が動作したときについて示され
ており、ここで一組の記憶器の補正値パターンは定義さ
れたものであり、第二の記憶器の組の補正値パターンは
７６で示したものである．第４図に示す結合器が原理的
に乗算器である場合には一つの位置に割り当てられた補
正値Ｋは互いに乗算され、Ｘ，Ｙ平面全体、すなわち蒸
発さるべき範囲全体の制御信号Ｓｌｆｆの形状は第６図
７８に示すようなものとなる。

結合器７２が原理的に加算器である場合には、合威され
た制御信号Ｓ．の形状は、補正値パターン８０および８
２から第７図８４に示すようになる。

補正値は最初は、熱拡散に対する物理的な対称性に基づ
いて、推定されることが望ましく、そしてより正確な値
は実験により経験的に決定される。

一度正確な補正値が見つかれば、それらは記憶され、実
験により最初に発見された値が、それ以後の蒸発過程で
用いられることになろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明方法に従った、発明の制御配列操作の第一
の具体例の信号流れと機能プロンクを組み合せた線図． 第２図は蒸発させられるべき範囲とビーム動作制御のた
めの位置パターンと環状に形づくられたマップから発せ
られる補正値パターンの模式的な配置図． 第３図は発明の方法に従ってビームのために最通な動き
の軌跡を探索しつつ発明の制御操作を行う他の具体例 第４図は第１図の発明とは別の付加的な最適ビーム軌跡
探索のために第３図に基づく具体例の特徴と組み合され
るべき複数のマップ割り当て記憶と補正値記憶を有する
もう一つの具体例．第５ａ、第５ｂ図は階段状およびか
ま状のマップによって実現される補正値記憶器の中に従
って定義されるもう二つの補正値パターンを示す図。 第６図は、　蒸発さるべき範囲に割り当てられた全範囲
の、第４図に示す配列により実現され、結合器として乗
算演算子が使用されたときに結果として得られる制御値
の分布を示す図． 第７由は、　第４図に示す配列により実現され、結合器
として加算演算子が使用されたときの制１Ｂ値の分布を
示す図。 図において １・・・偏向制御装置、　　１ａ・・・位置クロツク、
ｌｂ・・・位置記憶器、　３・・・電子ビーム銃、３ａ
・・・位置制御入力、 ３ｂ・・・操作パラメータ制御器、 ５・・・マップ割り当て記憶器、 ７・・・補正値記憶器、　９・・・単一パルス発生器、
１１・・・保持器、　　　　１２・・・電子ビーム、１
３・・・尺度器、　　　　１４・・・範囲、ｌ５・・・
るつぼ、　　　　１７・・・事前選択器、２１　．　２
４・・・位置パターン、 ２５・・・補正値パターン、３０・・・選択器、３２　
．　３４・・・ＯＲ演算器、 ３６　．　４４・・・単一パルス発生器、３８・・・時
間遅れ、　　　４２・・・一時記憶器、４８・・・最適
軌跡記憶器、５０・・・偏差発生器、５２・・・偏差記
憶器、　　５４・・・最低値検出器、５６・・・カウン
タ、　　　５８・・・バイステーブル、６０・・・リロ
ック、　　　　７０・・・スイッチ列、７２・・・結合
器、 Ｔ．，Ｔｔ．Ｔ．．Ｔ，．Ｔ，，Ｔ．・・・スイッチ．
ＦＩＧ．　２ ＦＩＧ．　５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少くとも一本の電子ビーム（１２）により、あらか
   じめ定められた蒸発面（１４）上に生ずる時間的平均蒸
   発率を、該面（１４）上にあらかじめ定められた蒸発率
   分布となるように制御する方法であって、該面（１４）
   に対し、電子ビームの少くとも１個の操作パラメータ用
   の制御値パターン（７８、８４）が割り当てられ、該制
   御値パターンの制御値により該面（１４）が処理される
   方法において、制御値パターンが、該面（１４）に対応
   した少くとも１個の補正値パターン（２５）により形成
   され、該補正値パターンが、該面の部分領域に対応した
   領域に細分され、該領域の各々の補正値が一定値である
   と共に、該面の部分領域が、該領域に定常的に保持され
   る電子ビームによって処理され得ると考えられるよりも
   大きな部分領域を包括していることを特徴とする蒸発率
   制御方法。 ２、複数の補正値パターン（７４、７６）にそれぞれマ
   ップ（Ａ＿ａ、Ｂ＿ａ）が設けられ、制御値パターン（
   ７８、８４）が等しい座標値（Ｘ、Ｙ）に対応する補正
   値（Ｋ＿Ａ＿ａ、Ｋ＿Ａ＿ｂ・・・）の結合により作り
   出されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３、制御値パターン（７８、８４）が、１個もしくは複
   数個の補正値パターンから、多数の補正値パターンの中
   から選択された補正値パターンを結合するために設けら
   れた結合器によって作り出されることを特徴とする請求
   項１又は２記載の方法。 ４、電子ビーム（１２）が、制御値パターンの最小変化
   率に従って、自動的に移動させられることを特徴とする
   請求項１から３記載の方法。 ５、１個もしくは複数個の補正値パターン（７４、７６
   ）のマップ（Ａ、Ｂ・・・）が事前に定められ、補正値
   が個別に必要な基本的な値に対して調整できることを特
   徴とする請求項１から４記載の方法。 ６、電子ビームが、隣接するビーム位置の制御値パター
   ンの最小変化率に従って、移動させられることを特徴と
   する請求項４記載の方法。 ７、電子ビームが、あらかじめ定められた軌跡（Ｂ＿１
   、Ｂ＿２）でるつぼ上面（１４）上を移動させられるこ
   とを特徴とする請求項１から６記載の方法。 ８、蒸発面（１４）を処理するための電子ビーム位置（
   Ｘ、Ｙ）を制御する電子ビーム（１２）用偏向制御装置
   （１）およびビーム操作パラメータ制御器（３ｂ）を有
   する蒸発制御用電子ビーム制御装置において、 −電子ビームの偏向制御装置があらかじめ定められた範
   囲の電子ビームの位置に対する位置識別信号を発生し、 −記憶器が電子ビーム操作パラメータ用補正値を記憶し
   、 −マップ割り当て記憶器（５）が、同じ値の補正値を有
   する記憶器（７）の番地を出力し、 −出力された補正値が、制御値（Ｓ＿１＿３）として、
   操作パラメータ制御器（３ｂ）の少くとも一つの入力に
   導かれ、 −偏向制御器（１）が電子ビーム（１２）を次の位置へ
   制御する、 ことを特徴とする制御装置。 ９、最低値検出機構（５２、５４）が設けられ該機構が
   、位置識別信号によって与えられた、電子ビームの位置
   、該位置に対応した補正値記憶器（７）の番地、および
   同時にその時の制御値から出発して、補正値記憶器（７
   ）の補正値に対応した位置に対応する制御値が、その時
   の位置に対応した補正値に対応する制御値からわずかに
   相違する電子ビーム（１２）の位置を求め、最低値検出
   器（５４）が電子ビーム（１２）を制御するための信号
   を発することにより、電子ビーム（１２）を次の位置と
   して見い出された位置へと制御することを特徴とする請
   求項８記載の制御装置。 １０、偏向制御装置（１）が電子ビーム（１２）をあら
   かじめ定められた位置パターンにより面（１４）上で制
   御し、最低値検出機構（５２、５４）が、次の位置とし
   て、該位置パターン中のその時の位置に隣接した位置を
   選択することを特徴とする請求項８または９記載の制御
   装置。 １１、複数の補正値記憶器（７ａ、７ｂ・・・）が、そ
   れぞれ補正値（Ｋ＿Ｘ＿ａ、Ｋ＿Ｘ＿ｂ・・・）用に設
   けられ、マップ割り当て記憶器（５ａ、５ｂ、・・・）
   が各補正値記憶器（７ａ、７ｂ、・・・）の同じ値を有
   する記憶番地ごとに複数の電子ビーム位置に対応させら
   れ、記憶器（７ａ、７ｂ、・・・）の出力が結合器（７
   ２）に作用し、該結合器（７２）の出力（Ｓ＿１＿３）
   が少くとも１つの制御値によって操作パラメータ制御器
   に作用することを特徴とする請求項８から１０記載の制
   御装置。 １２、１個もしくは複数個の補正値記憶器（７ａ、７ｂ
   ・・・）が使用可能とするため、スイッチ列（７０）を
   設けたことを特徴とする請求項１１記載の制御装置。 １３、補正値記憶器（７）の中に記憶された補正値が外
   部から調整可能であるように、事前選択器（１７）を設
   けたことを特徴とする請求項１から１２記載の制御装置
   。 １４、偏向制御装置（１）が調整、固定可能なビーム軌
   跡発生用位置クロック、位置記憶装置（１ａ、１ｂ）を
   有することを特徴とする請求項８から１３記載の制御装
   置。