用于光刻成像的DMD圖像曝光方法研究與實現(xiàn).pdf

1、光刻技術(shù)是半導(dǎo)體行業(yè)的基礎(chǔ)。隨著集成電路器件特征尺寸的不斷減小，傳統(tǒng)光刻工藝中所需要的掩模版制作成本急劇增加，各類無掩模光刻技術(shù)在近年來得到快速發(fā)展?；贒MD（Digital Micromirror Device）的數(shù)字無掩模光刻使用DMD代替?zhèn)鹘y(tǒng)光刻掩模版，降低了掩模制作的難度和高昂成本，簡化了傳統(tǒng)光刻加工的流程，具有效率高、成本低、靈活等優(yōu)點。通過計算機靈活控制DMD曝光圖像進行灰度曝光，可方便實現(xiàn)連續(xù)復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的加工，在3D光刻

2、領(lǐng)域具有傳統(tǒng)光刻技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢，在半導(dǎo)體集成電路、PCB制造、微光學(xué)元件加工等行業(yè)具有非常好的應(yīng)用前景。本文圍繞DMD數(shù)字光刻系統(tǒng)，針對大面積光刻加工中的曝光方式、曝光效率及灰度曝光等問題，提出新的解決方案。
　　首先，研究大面積光刻加工的DMD曝光方式，針對現(xiàn)有DMD數(shù)字光刻系統(tǒng)在掃描曝光工作方式下存在的效率低的問題，設(shè)計一種DMD高速圖像曝光方法，優(yōu)化掃描曝光的處理流程。通過預(yù)存所有圖像數(shù)據(jù)，并在FPGA中完成對曝光圖像的

3、處理及對DMD曝光控制方式的優(yōu)化，實現(xiàn)大面積光刻圖像的高速掃描曝光。
　　然后，根據(jù)DMD的灰度調(diào)制方式，研究使用DMD進行灰度圖像曝光的控制算法，改進基于二元脈沖寬度調(diào)制的DMD灰度幀頻提高方案，并設(shè)計一種面向掃描式3D光刻的DMD灰度圖像曝光方法，通過軟件對灰度圖像進行位平面分解，在FPGA中完成對灰度曝光圖像的處理和對DMD的灰度調(diào)制，實現(xiàn)DMD灰度光刻曝光，并獲得較高的灰度幀頻。
　　最后在TI DLP4100開發(fā)平