[发明专利]一种基于DMD的光刻机3D灰度图像曝光优化方法

说明书

本发明涉及一种基于DMD的光刻机3D灰度图像曝光优化方法，该方法包括以下步骤：（1）对图形数据进行灰度图像预处理，得到待处理的数据。（2）根据公式B=(((J+N‑1)/N)+T‑1)/(T)，确定合适的线程数和线程块的数量；其中，B表示线程块的数量，J表示待处理的数据的字节数，N表示每个线程处理的字节数，T表示线程数。（3）将待处理的数据进行分段处理。（4）将分段处理后的数据进行重组，抽去无效数据。本发明通过上位机利用CUDA对DMD灰度曝光图像进行按像素压缩，利用网络接口传输压缩后的数据，能够减少数据传输的带宽限制，提高光刻机的灰度扫描曝光效率。

技术领域

本发明涉及直写光刻设备技术领域，具体涉及一种基于DMD的光刻机3D灰度图像曝光优化方法。

背景技术

3D灰度曝光技术是近年来光刻领域研究的热点，由于需要制作出具有连续表面微结构的复杂器件，灰度曝光一般以具有一定灰阶的灰度掩膜板为基础，并且灰度等级越高，器件表面的微结构越平滑。具有灰度的掩膜板制作非常复杂，成本也相当昂贵，基于DMD的光刻机(激光直写)技术以其低成本、高性能的特点也逐渐被应用到灰度曝光技术的研究中。基于DMD的光刻机3D灰度图像曝光采用扫描曝光方式，DMD(数字微镜器件)图像滚动输出与运动平台移动同步来实现大面积曝光。运动平台的每一个扫描步长DMD都需要滚动刷新新的一帧灰度曝光图像，这使得DMD的曝光图像的数据量非常大。由于数据传输的带宽限制，导致曝光效率很低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于DMD的光刻机3D灰度图像曝光优化方法，该方法可有效提高光刻设备的灰度扫描曝光效率。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于DMD的光刻机3D灰度图像曝光优化方法，该方法包括以下步骤：

(1)对图形数据进行灰度图像预处理，得到待处理的数据。

(2)根据公式B＝(((J+N-1)/N)+T-1)/(T)，确定合适的线程数和线程块的数量；其中，B表示线程块的数量，J表示待处理的数据的字节数，N表示每个线程处理的字节数，T表示线程数。

(3)将待处理的数据进行分段处理。

(31)对每一段数据进行CUDA压缩，将压缩后的数据存储在CUDA的共享内存SM1中。

(32)将各线程块中共享内存SM1中的数据拷贝到全局内存GM1中。

(33)记录每个线程压缩后的数据大小K，同时将数据保存在共享内存SM2中。

(34)将各线程块中共享内存SM2中的数据拷贝到全局内存GM2中。

(4)将分段处理后的数据进行重组，抽去无效数据。

进一步的，步骤(31)中，采用逐像素压缩算法对每一段数据进行CUDA压缩，所述逐像素压缩算法为：每个线程依次读取分段数据中的每一字节数据，按像素压缩数据，依次比较像素对连续存储的像素进行计数，当计数值大于最大值时，重新计数统计，直到没有数据。

本发明中的DMD表示数字微镜器件，CUDA表示并行计算架构。

由以上技术方案可知，本发明通过上位机利用CUDA(并行计算架构)对DMD(数字微镜器件)灰度曝光图像进行按像素压缩，利用网络接口传输压缩后的数据，能够减少数据传输的带宽限制，提高光刻机的灰度扫描曝光效率。本发明充分利用了图形显卡的并行计算能力，使得压缩耗时很低；且采用逐像素压缩算法保证了一个较高的压缩比。本发明利用下位机FPGA(可编程逻辑器件)的强大的并行计算能力，只需添加解压模块就能做到快速解压。

附图说明

图1是本发明的方法流程图；

图2是逐像素压缩算法流程图；