Система для отклонения электронного луча

 

ОП ИСА

ИЗОБЬЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6) ) Дополнительное к ввт. санд-в (22)Заявлено 17.0S.77 (21) 25 с присоединением заявки J%(23 ) ПриоритетВеудэрстеенные квинтет

СССР ае денем нзееретеннй н етнрытнй

Опубликовано 05,03.80.Б

Дата опубликования описа (72) Авторы изобретения

B. Я. Голубчик, Л. Я. Згуровец и В, P. Ракитский (71) Заявитель

Ордена Ленина институт кибернетики

AH:ÓKãàêíñêoé ССР (54) СИ СТЕМА ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО

ПУЧКА

Изобретение относится к устройствам для управления электронными пучками и может быть использовано в электроннолучевых установках, например, при исследовании и изготовлении микросхем.

Известны электроннолитографические установки, системы для отклонения пучка, в которых содержат отклоняющие катушки, симметричные для обеих координат (Х и У), цифроаналоговые преобразователи, например, код — ток с усилителем тока или без него (1). цифроаналоговые преобразователи. этих систем отклонения содержат 12-14 разрядов и обеспечивают прецизионное отклонение электронного пучка в пределах сравнительно небольших полей отклонения (порядка 2х2 мм). Обычно размер поля отклонения вследствие отрицательного влияния расфокусировки пучка и проявления краевыx искажений из-за неабсолютной линейности отклоняющих катушек этой величиной и ограничивается. B случае принятия специальных мер по снижению абер р ащ и отклонения размер поля может оыть сущесженно увели чен. Однако, при этом вступают в силу ограничения по разрядности цифроаналогового преобразователя систе5 мы отклонения, которые снижают точность взаимного расположения элементов топологии и увеличивают неровность края, которая в свою очередь, налагает ограниче10 ния на минимальный размер элемента.

Известна также система для отклонения электронного пучка, содержащая отклоняющую катушку и цифроаналоговый преобразователь, включающий регистр чио. ла и генераторы тока, соединенные с шиf5 ной суммирования через токовые ключи (2j.

Недостатком этой системы является большая сложность цифроаналогового преобразователя и высокие требования, предъявляемые ко всем компонентам системы и в первую очередь — к отклоняющему усилителю, который, кроме того, нагружен на отклоняющую катушку с сос н доточенными парамеTðoìè, имеющую, как следствие, большое значение индуктипцости и распределенной межвитковой

«мкости. Следовательно, в усилителе должны быть принятъ меры для эффективного демпфирования колебательного контура и получения высокого быстродействия системы.

Пелью предлагаемого изобретения является повышение быстродействия систе- 10 мы и ее упрощение путем снижения требований к шфроаналоговому преобразо- ° вателю без потери точности системы в целом.

0пя этого отклоняющая катушка вы- 15 полнена в виде секций с двоичным соотношением витков, а генераторы тока объединены в группы по числу секций групповыми шинами суммирования двоичповзвешенных токов. 20

1{a чертеже приведен один из возможных вариантов выполнения системы дпя отклонения электронного луча.

Оне включает регистр 1 числа, генераторы 2 тока, токовые ключи 3, секции 4 25 отклоняющей катушки, шину 5 питания и шины 6 суммированля.

Система работает следующим образом.

При неизменном ускоряющем напряжении скорость электронов является величи- З0 ной постоянной, поэтому отклонение пучка зависит только от напряженности магнитного поля.

Напряженность магнитного поля пропорциональна ампер-виткам намагничива 35 ния и, следовательно, отклонять пучок можно, изменяя ток через катушку и кол ич ест во ви тко в в ней. И спользо вани е только одной из этих возлюжностей приводит к неоправданному усложнению соответствующего узла системы отклонения и к сужению ее возможностей.

Применение цифровой коммутации позволяет решать задачу отклонения пучка комбинированным методом, осуществляя необходимое ступенчатое изменение напряженности поля как за счет ступенчато изменяющегося тока, формируемого цифроаналоговым преобразователем, так и, подключением дополнительных секшИ:, чис- 0 ла витков в которых относятся как целые степени двойки.

Сущность варианта, схема которого приведена на чертеже, заключается в том, что для получения необходимой напряжен- ности поля„используется как принцип наложения напряженностей, так и принцип суммирования токов в общей нагрузке..! ), 4

110 количеству витков в секциях этот вариант может быть решен несколькими путями, в частности выбором от юшения витков 1-2-4-8.

При этом отклоняющая катушка разделяется на четыре секции 4 (в общем случае й, секций), а генераторы 2 тока, соответственно, на четыре группы, причем внутри групп токи двоично взвешены, а между группами взвешенность выполняется с учетом количества витков в соответствующих секциях. Так, если в младшей группе токи взвешены в отношении

1-2-4-8, то в следующей за ней старшей — в отношении 8-16-32-64 и т. д.

Таким образом, генераторы токов смежных разрядов соседних групп являются идентичными, благодаря чему эквивалент ная разрядность цифроаналогового пре-. образователя в этом случае составляет

1 3 разрядов.

Токи всех генераторов одной группы суммируются в групповой шине 6 суммирования, к которой подключена общая нагрузка — секция отклоняющей катушки.

При выполнении системы дпя отклон

П-1 ния пучка по предлагаемой схеме в 2 раз уменьшается статическая погрешность и снижаются требования к точности источников тока при неизменной точности системы дпя отклонения в целом, или при той же точности источников. можно увеличить разрядность преобразователя на п.-1 разряд.

Предлагаемая система для отклонения электронного пучка может быть использована также и в устройствах вывода графической информации из ЭВМ ипи в устройствах микрофильмирования, выполненных на основе электроннолучевых трубок высокого разрешения.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Система для отклонения электронного пучка, содержащая отклоняющую катушку и цифроаналоговый преобразователь, включающий регистр числа и генераторы тока, соединенные с шиной суммирования через токовые кл ючи, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия системы и ее упрощения путем снижения требований к цифроана-. логовому преобразователю без потери точности системы в целом, отклоняющая катушке выполнена в виде секций с двоичным соотношением витков, а генераторы

05 65

e a e

Составитель В. Гаврюшин

Редактор В. Павлов Техред Э. мужик Корректор Г. Назарова

Заказ 10233/41 Тираж 844 Подписное

ННИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

72 тока объединены в группы по числу секций групповыми шинами суммирования двоичновзвешенных токов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Электронная литография и ее применение в микроэлектронике, (Материалы

Всесоюзной научно-технической конферен6 ции), тезисы докладов, сер. 3, Микроэлектроника, вып. 1 (53), 1976, с. 6-10.

2. Быстродействукнпая электроннолучевая система для экспонирования полупроводниковых пластин, Электроника, 1976, т. 49, И 26/500, пер. с англ., с. 18.