本发明涉及光刻,具体涉及一种多分镜头直接求交帧化法、设备及存储介质。
背景技术:
1、自kin foong chan等人首次提出倾斜扫描技术(doi:10.1117/1.1611182)以来,倾斜式无掩膜光刻技术得到了长足的发展。然而,倾斜扫描式光刻的现有的数据处理过程路径非常长,不仅导致每个处理环节数据规模极大,同时对各个处理单元要求极高。究其原因是条带栅格化的分辨率的提高,导致数据规模的极度上升和对数据处理能力的提高,对实时性要求越来越高的无掩膜光刻,需要更先进的数据处理方法或更先进的硬件。
2、2012年申请的cn102914949b的提供的步骤为图形预处理,栅格化处理,重新组合(倾斜处理,生成帧图像),曝光显示;具体来说,核心步骤为:图形变换,条带切割,栅格化,倾斜处理,生成帧图像和曝光显示,生成帧图像是无掩膜光刻过程中数据处理的根本目的。其中,
3、图形变换,是指将图形文件的坐标与系统内坐标对齐的过程;
4、条带切割,是指将上述对齐后的图形或图形副本,按作用区域将切分成多个图形集合并分配的过程;
5、栅格化,是指上述将条带图形按预设的精度生成条带位图的过程;倾斜扫描下,所生成的栅格化位图极大,计算量也较大,然后再传输到数据处理单元进行倾斜处理。
6、倾斜处理,是指将栅格化位图按倾斜角反向错切的过程;错切变换,即y方向逐步下移或上拉(取决于倾斜角度的方向),x方向位置不变。
7、生成帧图像,也称为帧化或帧化处理,是指从倾斜处理后的栅格化位图中抽取规则,获取空间光调制器可直接显示的帧图像的过程。
8、所述的帧图像为空间光调制器显示时使用的图像,与配置的空间光调制器总像素和总列数相对应。
9、上述方法仅针对一个数据处理单元仅输出一个条带进行设计的,事实应用中,空调光调制器仅配置使用一部分。如图1和图2所示,专利jp2012247711a(tw201300968a)和专利cn206400259u提供了提高无掩膜光刻的效率的新的光学方案,通过一个空间光调制器,经过光学分割成多路图像,在不增空间光调制器和数据处理单元数量的情况下增加同时扫描的条带数量,从而增加单次扫描的宽度,实现单次扫描产能成倍提升的效果。
10、目前尚没有发现如何有效地实现实时多分镜头帧图像的生成方法。为了有效的生成多分镜头帧图像,本发明提出了一种多分镜头直接求交帧化法,根据空间光调制器像方的倾斜角、大小和像素大小,构建特定的帧化矩阵,按扫描方向和扫描步长逐帧改变帧化矩阵位置,使用帧化矩阵内的像素点与待曝光条带图形内的多边形求交(包含关系),根据图形对像素点的包含关系确定像素点的开关,完成帧化过程。
技术实现思路
1、本发明提出的一种多分镜头直接求交帧化法、设备及存储介质,可至少解决背景技术中的技术问题之一。
2、为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:
3、本发明公开了一种多分镜头直接求交帧化法:全区域直接求交多分帧化法,包括以下步骤,
4、s11、构造全区域帧化矩阵:根据各成像区域的配置和扫描倾斜角,构造全区域帧化矩阵,根据任意一个成像区域条带图形的扫描起始位置和扫描结束位置确定帧化起始位置和帧化结束位置;
5、s12、构造全区域条带图形:将各成像区域条带图形合并为一个全区域条带图形;
6、s13、帧化全区域帧图像:通过判定当前位置的全区域帧化矩阵内像素坐标与全区域条带图形之间的包含关系,确定当前位置的所有像素点的开关,得到全区域帧图像;
7、s14、更新帧化位置:更新当前帧化位置和全区域帧化矩阵;
8、s15、重复上述s13、s14过程,直至帧化结束位置。
9、进一步地,构造全区域帧化矩阵步骤如下:
10、s111:先为每个成像区域构造初始帧化矩阵;
11、s112:再对每个初始帧化矩阵作旋转变换处理,得到多个旋转后成像区域帧化矩阵;
12、s113:再将所得的多个成像区域帧化矩阵依次平移到各自相应的帧化起始位置;
13、s114:最后按各成像区域的配置,将上述所得的帧化矩阵合并成一个全区域帧化矩阵。
14、所述的全区域帧化矩阵是在多分镜头系统中,依据各成像区域的布局和扫描倾斜角构建的一个大型矩阵,它整合了所有成像区域的帧化信息,用于统一管理并指导多分镜头系统中所有像素点的开关状态。作用是通过判定像素坐标与条带图形的包含关系,实时生成并更新整个成像区域的帧图像,简化了数据处理流程,提升了曝光效率和整体系统的响应速度。
15、进一步地,帧化全区域帧图像步骤具体包括,
16、生成一张空白的全区域帧图像,图像尺寸为rslm×cslm,使用索引[i,j]依次访问全区帧化矩形f内配置的像素点当前坐标(xij,yij),i∈[0,rslm),j∈[0,cslm),与待曝光的各条带图形的多边形进行包含关系判定,即点是否在待曝光图形的多边形区域内;如果被包含,此索引点的像素在扫描到帧位置时应当激活(1,on),否则为不激活(0,off)。
17、进一步地,帧化全区域帧图像步骤还包括为了加速计算,采取与帧图像维数相同的索引标记数组对已处理过的像素进行记,来完成并行计算,或者对待帧化的区域按行、按列或行列分块,然后按块进行并行计算;间隔区域参与帧显示,但不参与帧化,对应的像素位置始终为不激活(0,off)状态。
18、又一方面,本发明还公开一种多分镜头直接求交帧化法:分区域直接求交多分帧化法,包括以下步骤,
19、s21:根据各成像区域的配置和扫描倾斜角,构造各成像区域的帧化矩阵,选取任意一个成像区域条带图形的扫描起始位置和扫描结束位置确定帧化起始位置和帧化结束位置;
20、s22:通过判定当前位置的各成像区域帧化矩阵内像素坐标与各成像区域的条带图形之间的包含关系,确定当前帧化位置的各成像区域所有像素点的开关,得到各成像区域的区域帧图像;
21、s23:按各成像区域所处的行序和列序,合并各区域帧图像成全区域帧图像;
22、s24:更新当前帧化位置和各成像区域的帧化矩阵;
23、s25:重复上述s22、s23、s24过程,直至帧化结束位置。
24、进一步地,所述的成像区域是指从空间光调制器的像素区域划分出来的用于多分镜头单路输出的区域,包含了若干连续的行和列的像素。
25、进一步地,所述成像区域配置的像素行数和像素列数均相同并且配置的像素区域彼此间没有重叠。
26、进一步地,所述的成像区域的配置是指从空间光调制器中划分给成像区域的像素行数、像素列数,起始行号,起始列号以及其像素像方尺寸。
27、进一步地,所述的成像区域的行序是指当前成像区域的起始行号相较于配置的空间光调制器的起始行号的偏移量。
28、进一步地,所述的成像区域的列序是指当前成像区域的起始列号相较于配置的空间光调制器起始列号的偏移量。
29、进一步地,所述的成像区域的行序和列序实质上是成像区域相对于配置的空间光调制器的偏移量,也是区域帧图像相对于全区域帧图像的偏移量。
30、进一步地,所述的成像区域是指从空间光调制器的像素区域划分出来的用于多分镜头单路输出的区域,包含了若干连续的行和列的像素。
31、又一方面,本发明还公开一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如上述方法的步骤。
32、再一方面,本发明还公开一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如上方法的步骤。
33、由上述技术方案可知,本发明不仅可以实时生成多分帧图像,同时算法实现简单,也减少了中间栅格化条带图形,倾斜条带图像处理步骤,减少了中间数据的生成和传输时间,也提高了单次曝光中从图形变换到开始曝光过程的等待时间;通过本发明的实施,不仅减少主机硬件的投入,也降低空间光调制器和数据处理单元的投入,也将极大提高曝光的响应时间和单位时间内的制程能力。
34、本发明的多分镜头直接求交帧化法,不仅可以实现多分的输出效果,而且通过优化的数据结构,使多分帧化过程避免了传统方法中复杂的中间步骤,显著减少了数据生成和传输的时间消耗,提升了单次曝光的效率,还减少了空间光调制器和数据处理单元的投入,极大地缩短了从图形变换到曝光的等待时间,提高了曝光响应速度和单位时间内的生产效率。综上所述,本发明凭借其独特的帧化策略,显著优化了无掩膜光刻过程,提升了性能,降低了实施成本。
1.一种多分镜头直接求交帧化法:全区域直接求交多分帧化法,其特征在于,包括以下步骤,
2.一种多分镜头直接求交帧化法:分区域直接求交多分帧化法,其特征在于,包括以下步骤,
3.根据权利要求1或2所述的多分镜头直接求交帧化法,其特征在于:所述成像区域配置的像素行数和像素列数均相同并且配置的像素区域彼此间没有重叠。
4.根据权利要求1或2所述的多分镜头直接求交帧化法,其特征在于:所述的成像区域是指从空间光调制器的像素区域划分出来的用于多分镜头单路输出的区域,包含了若干连续的行和列的像素。
5.根据权利要求1或2所述的多分镜头直接求交帧化法,其特征在于:所述的成像区域的配置是指从空间光调制器中划分给成像区域的像素行数、像素列数,起始行号,起始列号以及其像素像方尺寸。
6.根据权利要求1所述的多分镜头直接求交帧化法,其特征在于:构造全区域帧化矩阵步骤如下,
7.根据权利要求1所述的多分镜头直接求交帧化法,其特征在于:帧化全区域帧图像步骤如下,
8.根据权利要求2所述的多分镜头直接求交帧化法,其特征在于:合帧处理步骤如下,
9.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。