[发明专利]高性能图形发生器的数据路径

说明书

技术领域

本发明涉及高端图形发生，例如，用于光掩模，微电子和微光器件的图形制作和用于生产显示器件。本发明还涉及其他的高精度图形的应用，例如，证券印刷和互连器件。

在描述中所用的术语图形发生器表示根据数据建立物理图形的机器，通常是借助于光作用到光敏表面上。

背景技术

用于生产集成电路的光掩模图形制作是按照所谓的莫尔(More)定律发展的，其中每隔三年生产一种新的电路，其复杂性是以前生产电路的四倍。35年前，图形是借助于小刀用人工方法切割红色塑料薄膜制成的，这种薄膜称之为宝石红膜。此后，需要更加精确和复杂的图形，从而开发具有计算机控制平台和闪光灯的光图形发生器，在乳胶薄膜上曝光一系列矩形框。在80年代中期，人们发明了电子束和光栅化图形发生器，在此之后，制作的掩模具有极高的精度和特征密度。然而，光栅化图形发生器原则上是一种串行器件，正在接近于经济寿命的终点。我们需要的是一种完全新的写入原理，它能够跟上莫尔定律所预测的复杂性按指数增长的速度。

在一系列未决的PCT专利申请中(SE99/00310及其他申请)，其中一个发明者(Sandstrom)公开一种新型图形发生器，它在分辨率，精度和吞吐量方面优于任何其他的已知系统。本发明是一种具有极高数据容量的数据路径，可用于所述新型图形发生器。本发明的另一个方面是用于定标和实时数据校正的装置，能使新型图形发生器在非常高的速度下仍具有很高的精确度。

发明内容

所以，本发明的目的是提供一种减轻现有技术中上述问题的方法和设备。

实现这个目的是借助于按照所附权利要求书中的方法和设备。

在以前已知的图形发生器中，如图1a所示，单个波束写入图形，容量是受通过单个波束关闭器或调制器可以输入的数据量的限制。利用多个波束并行扫描的方案可以减轻对吞吐量的限制。然而，在多波束光栅化图形发生器中，如图1b所示，图形是由多个波束隔行扫描的，即，所有波束写入图形的每个部分。我们已经知道，在多处理器结构中光栅化波束数据，通常每个处理器光栅化图形的相连区域。按照波束的隔行结构必须把得到的数据进行分割，且每个处理器必须发送图形数据到每个波束。这就大大增加了复杂性，它是数据进行严格并行处理的障碍。为了获得高的吞吐量，利用有几个并行总线或并行链路交叉交换结构的系统。这种方法仅在以下的限制下是可缩放的，其中每个处理器发送数据到每个波束的原理只是导致太多的交叉数据转移。添加更多的处理器总是可能的，但在不同模块之间互相关联的结构中，并不是总可以增大数据流。一个实际的限制是，光栅化装置不能装入单块底板。建造有几条并行总线的多个同步底板也许是可能的，但是使额外开销增大，最终使系统成本上升。

我们公开一种不同的光栅化装置和这样一种结构，它可以给出真正的可缩放性并允许每个接口是并行的。数据被分割，且发送到不同的处理器，并传输通过完全分隔的路径。所需的同步程度是低的，且可以添加完全独立的处理单元以增大处理能力。

本发明的另一个方面是，高度并行的数据信道有几种类型的图形校正装置。这种校正增加了所有数据处理步骤中的工作负荷，还相当大地增大了数据流。在一种典型的光栅化结构中，由于数据转移的限制和缺乏真正的可缩放性，它是很难适应的。此处公开的真正可缩放结构，数据路径成本的增加是与所需完成的工作量成正比，但没有其他的硬限制。

本发明涉及一种包括空间能量束调制器(SEBM)的图形发生器，它利用诸如光，电子束等的任何种类能量束。在以下描述的一个优选实施例中，本发明描述的是利用空间光调制器(SLM)。然而，本领域专业人员可以理解，在本发明的范围内可以利用其他不同类型的调制器。利用调制区的其他调制器以模拟方式调制能量束，这些调制器是并行近场光刻技术，它涉及利用电流直接曝光抗蚀剂，以及利用电子束或离子束的大规模并行写入的调制器，或利用有调制单元阵列的调制器和扫描系统的组合，或利用大阵列的单独波束。同样我们还知道，大规模并行光刻技术可以借助于软X线或远紫外光利用微观机械快门和衍射式透镜完成。

附图说明

图1是现有技术：(a)利用扫描激光器的图形发生器，和(b)利用多处理器多波束的图形发生器，其中每个处理器发送数据到每个波束接口。

图2表示利用空间光调制器建立图像的通用图形发生器。

图3表示有多个分块处理器和多个光栅化处理器的多处理器结构，每个处理器对SLM中的相连区建立数据。