[发明专利]直写式光刻系统中采用灰度方式提高曝光图形质量的方法

摘要

本发明公开了一种直写式光刻系统中采用灰度方式提高曝光图形质量的方法，特征图形要先经过处理后再传送至空间光调制器，同时打开曝光光源，将特征图形转移到基底上；处理流程为：特征图形首先经过图像栅格化处理成带有图形信息的位图数据；然后进行边缘灰度处理，得到灰度数据；将灰度数据通过灰度——能量查找表转换为灰度能量后传输送至空间光调制器。本发明不需要增加额外的边缘轮廓平滑处理，也不需要通过工件台的高精度定位。本发明实现简单，在保证直写式光刻机系统的产能的同时，实现了直写式光刻机系统的分辨率的提高和曝光图形质量的改善。

主权项

一种直写式光刻系统中采用灰度方式提高曝光图形质量的方法，包括有曝光光源、聚光镜系统、空间光调制器、远心成像系统、基底，所述的曝光光源发出的光经过聚光镜系统汇聚、均匀化以后以一定的角度θ入射到空间光调制器上，入射光经空间光调制器调制以后通过远心成像系统成像在基底上，其特征在于：所述的空间光调制器的微镜阵列产生的特征图形要先经过处理后再传送至空间光调制器，同时打开曝光光源，将特征图形转移到基底上；    处理流程如下：特征图形首先经过图像栅格化处理成带有图形信息的位图数据；然后进行边缘灰度处理，得到灰度数据；将灰度数据通过灰度——能量查找表转换为灰度能量后传输送至空间光调制器；具体步骤如下：（1）准备带有灰度信息的数据将待曝光数据转换为和空间光调制器像素相对应的阵列数据，其中阵列数据中包含图形的大小、图形在阵列中位置以及图形边缘覆盖阵列像素的信息，把DMD像素全部被图形覆盖的地方用w表示，部分覆盖的地方按照面积大小覆盖一个灰度因子G，从而实现了DMD像素单元和灰度数据的转换；    （2）灰度数据到灰度能量的转换基底上所要形成的亚像素尺寸的大小，与能量需求之间存在对应关系；假设最大灰度为E0，凡是标记为w的栅格区域均对应的是完全曝光，需要给定最大能量，即E0能量；在一些像素未被完全覆盖的图形边缘区域，这些像素需要利用光能量的灰度来产生这些边缘；通过灰度——能量查找表的查询，将图形尺寸上的灰度因子G转换到相应的光能量E上；    （3）直写式光刻机的灰度曝光将生成的带有能量灰度信息的数据送至空间光调制器，同时打开曝光光源，通过计算机控制空间光调制器像素翻转频率实现不同的占空比，或者对多个空间光调制器像素通过叠加不同次数曝光，实现对反射至基底的光能量进行不同灰阶的调制，完成直写式光刻机系统的图形曝光。