一種直寫式光刻系統(tǒng)傾斜掃描拼接方法
【專利摘要】本發(fā)明是基于數字微鏡(Digital Micromirror Device,DMD)的直寫式光刻設備，提出了一種改善拼接效果的方法。現有直寫式光刻設備采用傾斜掃描方式，造成DMD在左右兩個方向均有兩個未被利用的三角區(qū)域，通過三角區(qū)域填充有效圖，結合DMD前后有64個無鏡片的CMOS物理特性，這樣會在相鄰條帶邊沿處產生灰度疊加的效果，與現有技術相比較，改善了條帶間的拼接，提高了圖形質量，同時，提高了鏡片的利用率，便于在產業(yè)上推廣和應用。
【專利說明】一種直寫式光刻系統(tǒng)傾斜掃描拼接方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體行業(yè)和印刷電路板行業(yè)光刻【技術領域】，尤其涉及一種直寫式光刻系統(tǒng)傾斜掃描拼接方法。
【背景技術】
[0002]DMD(Digital Micro-mirror Device，數字微鏡)數字微鏡是由許多微小鍍鋁的鏡片組成，可以繞軛旋轉，旋轉角度為±12°，利用鏡片在不同的旋轉角度將射入的光反射到不同的地方。直寫曝光系統(tǒng)采用準直激光射入到數字微鏡DMD，DMD根據圖像數據分別旋轉到不同位置實現射入的激光是否到達反射物鏡鏡頭上，由物鏡縮放圖像后投影到移動平臺上的曝光面上。微鏡(DMD)上的小鏡片呈行列格式排列，顯示的圖像需要是柵格化的數據，現在的曝光模式上投影到曝光面上圖像的一個像素大小實際就是微鏡DMD鏡片大小乘以物鏡的縮放比。
[0003]掃描曝光是平臺在勻速運動下不斷移動微鏡DMD顯示圖像，由于微鏡DMD安裝固定，顯示圖像的移動是采用不斷調整微鏡DMD顯示的圖像實現的。曝光的速度與實際投影的像素大小、微鏡DMD圖像更新速度有關，在微鏡DMD圖像更新速度一定時，實際投影的像素大小直接關系到曝光速度，但實際投影的像素大小又與圖像的分辨率有關，像素的網格加大將降低圖像的分辨率和最小線寬。
[0004]傾斜式掃描是將DMD旋轉一定的角度，利用曝光點的位置與光斑積分能量的多少形成更小的像素尺寸，因此可以在增大像素大小以提高曝光速度。但是在傾斜式掃描中，由于圖像傾斜，DMD邊緣有一部分鏡片不能使用，造成DMD在左右兩個方向均有兩個未被利用的三角區(qū)域(如圖1所示)，容易造成條帶拼接錯位，圖形質量下降(如圖2所示)。
[0005]鑒于此，本發(fā)明提供一種直寫式光刻系統(tǒng)傾斜掃描拼接方法，以改善拼接效果，提高圖形質量。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種直寫式光刻系統(tǒng)傾斜掃描拼接方法，以改善拼接效果，提高圖形質量。
[0007]為實現本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種直寫式光刻系統(tǒng)傾斜掃描拼接方法，其特征在于，所述方法包括:
[0008](1)設Μ代表DMD的實際利用行數，Ν代表傾斜因子，則DMD以水平方向artan(l/N)的角度傾斜安裝；
[0009](2)根據傾斜因子N和DMD的實際行數Μ確定上位機在處理每個曝光條帶數據的寬度1920+Μ/Ν，以及本條帶與下一個條帶之間數據重合部分的寬度Μ/Ν，同時上位機會向下位機發(fā)送每個曝光條帶的實際有效寬度S ；
[0010](3)在傾斜掃描中，下位機每隔Ν行，數據向右移一位，當前位補零，數據在移動之后，溢出鏡片位置的部分數據，在下一條帶重新發(fā)送；
[0011](4)下位機按照接收到所述曝光條帶的實際有效寬度S，所述S以內的數據與1相與運算，所述S以外的數據與0相與運算。
[0012]所述上位機需要對相鄰兩個曝光條帶重合的數據進行重復發(fā)送，重復發(fā)送的數據寬度為M/N。
[0013]進一步地，所述Μ為256行或者512行，所述Ν為8或者16、或者32。
[0014]本發(fā)明，與現有技術相比較，改善了條帶間的拼接，提高了圖形質量，同時，提高了鏡片的利用率，便于在產業(yè)上推廣和應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為現有技術中DMD與曝光條帶位置示意圖；
[0016]圖2為現有技術中相鄰曝光條帶拼接處錯位示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明中1080p DMD 一行鏡片分布示意；
[0018]圖4為本發(fā)明中上位機處理相鄰三條曝光條帶的示意圖；
[0019]圖5為本發(fā)明中下位機數據錯位補零示意圖；
[0020]圖6為本發(fā)明相鄰兩條曝光條帶效果示意圖；
[0021]圖中，1-DMD，2-曝光條帶，21-第一曝光條帶，22-第二曝光條帶，23-拼接處，31-X0 到 X959, 32-M64 到 M1982, 33-X960 到 X1919, 34-M0 到 M63, 35-M1983 到 M2047,41-第三條曝光條帶1984*8位,42-第四條曝光條帶1984*8位,43-第五條曝光條帶1984*8位，44-第六條曝光條帶1984*8位，45-空閑區(qū)域64*8位，46-第一重疊區(qū)域64*8位，47-第二重疊區(qū)域64*8位，48-第三重疊區(qū)域64*8位，49-為⑶S有效圖，51-左曝光條帶，52-右曝光條帶，53-左重疊區(qū)域，54-右重疊區(qū)域。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解為此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明的保護范圍。
[0023]上位機為計算機，下位機為DMD控制板，上位機的作用為將待曝光的原始PCB圖形按照DMD曝光的條帶寬度進行條帶切割。同時計算重復圖的寬度，在下一個條帶切割時，按照計算的寬度切割一部分重復圖形。下位機將接收的圖形數據處理后存儲在DDR之中，曝光時將DDR中的數據讀出，并按照一定的規(guī)則錯位補零，并顯示在DMD上。
[0024]本發(fā)明涉及半導體行業(yè)和印刷電路板行業(yè)光刻【技術領域】，屬于光刻機曝光系統(tǒng)中的數字微鏡(DMD)圖像掃描刷新顯示方法，特別是使用在空間光調制器的直寫式光刻機曝光系統(tǒng)或者激光直寫曝光系統(tǒng)(LDI)的數字微鏡(DMD)圖像掃描刷新顯示方法。
[0025]本發(fā)明是基于數字微鏡(Digital Micromirror Device, DMD)的直寫式光刻設備，提出了一種改善拼接效果的方法?，F有直寫式光刻設備采用傾斜掃描方式，造成DMD在左右兩個方向均有兩個未被利用的三角區(qū)域，如圖所示，通過三角區(qū)域填充有效圖，結合DMD前后有64個無鏡片的CMOS物理特性，這樣會在相鄰條帶邊沿處產生灰度疊加的效果，可以改善條帶間的拼接。
[0026]本發(fā)明提供了一種直寫式光刻系統(tǒng)傾斜掃描拼接方法，所述方法包括:
[0027](1)設Μ代表DMD的實際利用行數，N代表傾斜因子，則DMD以水平方向artan(l/N)的角度傾斜安裝；
[0028](2)根據傾斜因子N和DMD的實際行數Μ確定上位機在處理每個曝光條帶數據的寬度1920+Μ/Ν，以及本條帶與下一個條帶之間數據重合部分的寬度Μ/Ν，同時上位機會向下位機發(fā)送每個曝光條帶的實際有效寬度S ；
[0029](3)在傾斜掃描中，下位機每隔Ν行，數據向右移一位，當前位補零，數據在移動之后，溢出鏡片位置的部分數據，在下一條帶重新發(fā)送；
[0030](4)下位機按照接收到所述曝光條帶的實際有效寬度S，所述S以內的數據與1相與運算，所述S以外的數據與0相與運算。
[0031]所述上位機需要對相鄰兩個曝光條帶重合的數據進行重復發(fā)送，重復發(fā)送的數據寬度為Μ/Ν。
[0032]優(yōu)選地，所述Μ為256行或者512行，所述Ν為8或者16、或者32。
[0033]如圖3所示，本發(fā)明中1080p DMD每行鏡片有1920個，前后各有64個無鏡片的CMOS存儲器(圖5所示)，這樣DMD每行共有2048個CMOS存儲器，鏡片根據存儲器的值1或0來決定鏡片的打開或者關閉。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明的微鏡DMD的安裝角度為artan(1/N)。
[0035]如圖4所示，上位機首先在⑶S實際圖形的起始邊沿補64x8像素的無效圖和切割完成后剩余的部分為無效圖。由于傾斜，每8行鏡片曝光一行數據，第一條帶的有效寬度為1984x8像素，圖形的發(fā)送格式是以64x8像素的無效圖為起始，剩余的1920x8像素的⑶S圖結尾；第二條帶是以第一條帶結尾處往左64x8像素為起始，剩余的1920x8像素的⑶S圖結尾；第三條帶的寬度不確定，會小于1984x8像素(根據實際安裝位置決定)，下一個DMD的第一個條帶以之前DMD的第三個條帶結尾處往左64x8像素為起始，剩余的1920x8像素的GDS圖結尾，其余條帶與之前DMD處理相應條帶的處理方法相同。
[0036]實施例1
[0037]本發(fā)明提出了一種在直寫光刻系統(tǒng)中傾斜掃描下改善拼接效果的方法，本發(fā)明中使用的DMD行數Μ = 512，傾斜因子N = 8。由于一副大圖的寬度要比DMD的寬度大的多，因此，需要曝光多個條帶，將各個條帶拼接在一起，組成一副完整的圖形，這樣條帶間的圖形質量就顯得尤為重要。
[0038]在傾斜掃描中，傾斜因子為8，所以下位機每隔8行鏡片，數據向右移一位，當前位補0，那么填滿512行鏡片需要64次錯位補零。也就是說第一個8行的開始處補0個0，第二個8行補1個0，第三個8行補2個0，以此類推，第64個8行補63個零，如圖5所示，(虛線框中表示補零的個數)。另外下位機按照接收到條帶實際寬度，實際寬度以內的數據與1相與運算，實際寬度以外的數據與0相與運算。
[0039]曝光的相鄰條帶的圖形如圖6所示，這樣可以實現條帶間的完美拼接。
[0040]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種直寫式光刻系統(tǒng)傾斜掃描拼接方法，其特征在于，所述方法包括: (1)設M代表DMD的實際利用行數，N代表傾斜因子，則DMD以水平方向artan(l/N)的角度傾斜安裝； (2)根據傾斜因子N和DMD的實際行數M確定上位機在處理每個曝光條帶數據的寬度1920+M/N,以及本條帶與下一個條帶之間數據重合部分的寬度M/N，同時上位機會向下位機發(fā)送每個曝光條帶的實際有效寬度S ； (3)在傾斜掃描中，下位機每隔N行，數據向右移一位，當前位補零，數據在移動之后，溢出鏡片位置的部分數據，在下一條帶重新發(fā)送； (4)下位機按照接收到所述曝光條帶的實際有效寬度S，所述S以內的數據與I相與運算，所述S以外的數據與O相與運算。 其中，所述上位機需要對相鄰兩個曝光條帶重合的數據進行重復發(fā)送，重復發(fā)送的數據寬度為M/N。
2.根據權利要求1所述的直寫式光刻系統(tǒng)傾斜掃描拼接方法，其特征在于，所述M為256行或者512行,所述N為8或者16、或者32。
【文檔編號】G03F7/20GK104281013SQ201410513824
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權日:2014年9月29日
【發(fā)明者】陳修濤, 王新旺, 劉濤, 朱曉飛 申請人:天津津芯微電子科技有限公司