專利名稱：掃掠期間劑量可變的轉(zhuǎn)子光學(xué)部件成像方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的技術(shù)涉及笛卡爾(Cartesian)網(wǎng)格與隨著掃描頭追蹤彎曲掃描路徑產(chǎn)生變化曝光劑量的彎曲掃描路徑之間的變換。該技術(shù)可以應(yīng)用于對工件的讀寫。尤其， 我們展示了補(bǔ)償彎曲掃描路徑以便過渡到直軸的變化曝光劑量的使用。這樣就簡化了將來自它的數(shù)據(jù)投影到工件上的調(diào)制器的調(diào)制，或?qū)⒐ぜ木植繄D像投影在上面的檢測器收集的數(shù)據(jù)的分析。
背景技術(shù)：
本設(shè)計團(tuán)隊最近在專利申請中已經(jīng)描述了吞吐量很高的轉(zhuǎn)子臂掃描系統(tǒng)。該轉(zhuǎn)子臂掃描器可以用于，例如，直接寫到大面積掩模中。取代作往復(fù)運動的梭件(shuttlecock)或固定頭和活動床，將轉(zhuǎn)子臂用于掃描是偏離標(biāo)準(zhǔn)平版印刷和成像裝備的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)子的使用提出了極具挑戰(zhàn)性的數(shù)據(jù)路徑問題，因為數(shù)據(jù)是在需要變換或映射以便用在極向掃描系統(tǒng)中的笛卡爾網(wǎng)格中給出的，在該極向掃描系統(tǒng)中實際掃描路徑也牽涉到工件隨著掃描臂旋轉(zhuǎn)的線性運動。于是，需要開發(fā)數(shù)據(jù)路徑的許多新部件?，F(xiàn)有平版印刷技術(shù)未呈現(xiàn)的許多新問題需要識別和解決。對許多組成工程挑戰(zhàn)的解決有可能對像素吞吐量和地區(qū)覆蓋吞吐量是現(xiàn)有往復(fù)系統(tǒng)許多倍的整個系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容
本文公開的技術(shù)涉及笛卡爾網(wǎng)格與隨著掃描頭追蹤彎曲掃描路徑產(chǎn)生變化曝光劑量的彎曲掃描路徑之間的變換。該技術(shù)可以應(yīng)用于對工件的讀寫。尤其，我們展示了補(bǔ)償彎曲掃描路徑以便過渡到直軸的變化曝光劑量的使用。這樣就簡化了將來自它的數(shù)據(jù)投影到工件上的調(diào)制器的調(diào)制，或?qū)⒐ぜ木植繄D像投影在上面的檢測器收集的數(shù)據(jù)的分析。本發(fā)明的具體方面描述在權(quán)利要求書、說明書和附圖中。


圖1描繪了帶有三條臂以及正在樞軸148的相對側(cè)寫一對工件111、112的掃描系統(tǒng)；圖2進(jìn)一步描述了帶有變形光學(xué)部件的所謂一維SLM(空間光調(diào)制器)的使用；圖3描繪了帶有具有虛線軸和實線軸的箭頭的投影圖像的可替代取向；以及圖4例示了將補(bǔ)償函數(shù)應(yīng)用于投影到圖像平面上的輻射光的可替代情況。
具體實施例方式如下詳細(xì)描述是參考附圖給出的。對優(yōu)選實施例加以描述是為了例示本發(fā)明，而不是限制其由權(quán)利要求書限定的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)如下的描述認(rèn)識到多種多樣的等效變種。我們將描述可用在基于轉(zhuǎn)子的系統(tǒng)中的方法和設(shè)備，在該基于轉(zhuǎn)子的系統(tǒng)中，通過將位置相關(guān)函數(shù)應(yīng)用于投影到圖像平面上的輻射光以便使投影輻射光的功率沿著旋轉(zhuǎn)打印頭的弧線與位置相關(guān)停留時間成反比關(guān)系，來進(jìn)行打印?？梢詫⒐β屎瘮?shù)應(yīng)用于照射源產(chǎn)生的功率，應(yīng)用于多級SLM調(diào)制器，和應(yīng)用于SLM之后或數(shù)據(jù)路徑中的光路。可變劑量如圖3所示，旋轉(zhuǎn)臂掃描器隨著它相對于水平χ軸掃掠，沿著垂直列具有變化停留時間。如圖1所示，考慮正沿著y軸移動的平臺以及沿著圓形路徑從一側(cè)掃掠到另一側(cè)的旋轉(zhuǎn)打印頭?？梢詫⒆兓袼貢r鐘用于將弧線劃分成沿著χ軸等間隔的單元。變化像素時鐘的“滴答聲”或周期在時鐘指針處在10或2點鐘位置上時比它處在12點鐘位置上時持續(xù)更加時間，因為轉(zhuǎn)子正在掃掠垂直多于水平的區(qū)域?？商娲氖?，在固定時鐘速率上，隨著轉(zhuǎn)子臂掃掠χ軸的第一或第四象限，時鐘走過比中間象限更多的滴答聲。無論哪種方式， 隨著轉(zhuǎn)子掃掠圓形弧線，寫頭在邊緣(10 30或1 30)附近比在中心(中午12點)上轉(zhuǎn)發(fā)更大輻射劑量。隨著旋轉(zhuǎn)臂從10點鐘位置移動到12和2點鐘位置，將柵格化數(shù)據(jù)映射到像素上以便打印出來可以通過隨著其掃掠補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂的相對停留時間來簡化。在一些實際實現(xiàn)中，到工件的圖像平面上的投影基本上是一條線段。長度遠(yuǎn)大于寬度。隨著光學(xué)部件沿著弧線變換線段使圖像顯露出來。如下面段落進(jìn)一步所述，圖像的寬度可能是3、5或lOnm。在圖3中，我們描繪了帶有具有虛線軸和實線軸的箭頭的投影圖像的可替代取向。具有虛線軸的箭頭偏離垂直方向45°。具有實線軸的箭頭是垂直的?？紤]最左邊虛線箭頭，當(dāng)處在10 30位置上時，該箭頭具有其如沿著旋轉(zhuǎn)臂的半徑測量的最大程度。在 12點鐘位置上，該箭頭掃掠了等于在10 30位置上的程度的倍的程度。在2點鐘
位置上，該箭頭掃掠了一點。這是書法家以45°握著的筆的熟悉一筆。除了在12點鐘位置上，而不是在10 30位置上具有其最大程度之外，具有實線軸和垂直取向的第二箭頭也掃掠書法的一筆。從這兩個箭頭的例子中我們可以看到，恒定取向的線段掃掠的程度是線段取向與掃掠方向的三角函數(shù)?？梢詫⑺磉_(dá)成線段取向與掃掠方向之間的角度(在圖中標(biāo)為α) 的正弦，或表達(dá)成線段取向的法線與掃掠方向之間的角度的余弦。在最簡單的情況下，對于垂直投影線段和靜態(tài)工件，角度α是臂位置的函數(shù)。當(dāng)工件像在圖中在垂直方向那樣，作恒速運動時，角度α計算起來稍復(fù)雜一些。在最一般情況下，角度α是線段取向、轉(zhuǎn)子的位置和速度、和工件的速度的函數(shù)。圖4例示了將補(bǔ)償函數(shù)應(yīng)用于投影到圖像平面上的輻射光的可替代情況。投影輻射光的功率與位置相關(guān)停留時間成反比關(guān)系。功率函數(shù)401可以以LUT(查找表)或變換式形式實現(xiàn)。從這個意義上說，變換式包括可以計算的三角、多項式和其他函數(shù)?？梢詫⒐β屎瘮?shù)401應(yīng)用于照射源402的功率輸出，應(yīng)用于多級SLM調(diào)制器403的調(diào)制，或應(yīng)用于SLM 404之后的光路中。存在許多降低來自照射器402的功率的方式，包括脈沖的數(shù)量、脈沖持續(xù)時間、每個脈沖功率(或連續(xù)束中的功率)。像克爾盒(Kell cell)可變極化、電光或聲光盒、或使用其它機(jī)制的衰減器可以放置在402之前SLM 404上或之后。另一種方式是將補(bǔ)償函數(shù)應(yīng)用于SLM的調(diào)制。這種做法使用了 SLM的模擬控制范圍。驅(qū)動鏡面角度的DAC具有比直接用作灰度級曝光值多的許多可能驅(qū)動電壓。因此，我們有時參照SLM“模擬”的細(xì)顆控制。使用補(bǔ)償函數(shù)調(diào)整SLM的調(diào)制將縮小SLM的對比度或動態(tài)范圍，但縮小是適度的，當(dāng)轉(zhuǎn)子處在其掃掠的開頭或末尾時，也許從200 1到150 1， 當(dāng)轉(zhuǎn)子處在12點鐘位置上時，沒有縮小。SLM的控制可以使用7-8位的DAC分辨率來調(diào)節(jié)。越多越好。誤差預(yù)算將最終給出穩(wěn)固的形象。具有14位或更高分辨率的SLM是合適的。隨位置變化劑量可用于轉(zhuǎn)子掃描。如在先前的申請中所述，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)可以包括帶有光學(xué)部件的多條臂，這些光學(xué)部件沿著這些臂將來自調(diào)制器的調(diào)制照射光轉(zhuǎn)發(fā)到工件的圖像平面上。參見圖1，下面對它作進(jìn)一步說明。工件在旋轉(zhuǎn)臂下面的床體上移動。將來自 SLM的調(diào)制輻射光轉(zhuǎn)發(fā)到圖像平面上要維持隨著臂掃掠弧線保持穩(wěn)定的圖像取向。圖3例示了穩(wěn)定圖像取向。在弧線的左側(cè)邊緣上，比如說，在10點鐘位置上，指向上方的箭頭將指向與臂在12點鐘或1 30位置上時相同的方向。在現(xiàn)有技術(shù)，例如，佳能(Canon)的REBL中，圖像總是在相對于行進(jìn)方向恒定的取向上。關(guān)于轉(zhuǎn)子幾何，這個角度α是變化的。曝光劑量隨著旋轉(zhuǎn)變化的問題通過應(yīng)用基于角度α的三角函數(shù)、與所述角度的正弦成近似正比的自動校正來解決。常見轉(zhuǎn)子光學(xué)部件本文公開的技術(shù)尤其可用在其中的環(huán)境包括帶有中繼光學(xué)部件的旋轉(zhuǎn)臂打印或觀察設(shè)備，樞軸在臂的一端上，而光學(xué)部件在臂的另一端上，該光學(xué)部件將圖像信息與工件的表面耦合。樞軸上的光耦合可以在轉(zhuǎn)軸上或偏離轉(zhuǎn)軸。如下段落提供可用于理解可變劑量或劑量補(bǔ)償函數(shù)的作用的有關(guān)本發(fā)明轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的背景。轉(zhuǎn)子臂系統(tǒng)可以寫(或讀)工件。它使用靜態(tài)光學(xué)圖像設(shè)備調(diào)制(或收集)轉(zhuǎn)發(fā)的圖像信息。它在靜態(tài)光學(xué)圖像設(shè)備與工件的表面之間沿著至少一條旋轉(zhuǎn)臂的光學(xué)部件轉(zhuǎn)發(fā)圖像信息。通過跨過工件的表面重復(fù)地掃掠彎曲條紋，可以通過拼接工件上的局部圖像從重疊局部圖像出發(fā)寫入相鄰圖像。在光學(xué)圖像設(shè)備與工件的表面之間具有基本恒定的方位取向地轉(zhuǎn)發(fā)圖像信息，例如，局部圖像。所謂的“基本恒定”，我們包括在容限內(nèi)或在柵格中得到校正的小旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)形式分開超過旋轉(zhuǎn)光臂的5°掃掠時，在角度關(guān)系上產(chǎn)生不超過0.5°旋轉(zhuǎn)變化。轉(zhuǎn)子可以具有幾個臂，例如，2、3、4、6或8條臂，從而使單位時間的掃描表面區(qū)域倍增。笨重、復(fù)雜、易碎的機(jī)構(gòu)零件，或昂貴的或需要許多連接和服務(wù)的零件可以靜態(tài)地放置在轉(zhuǎn)子的中心或樞軸附近，并被多條臂共享。通過旋臂在放置在轉(zhuǎn)子的樞軸或其附近的靜態(tài)圖像設(shè)備與工件之間轉(zhuǎn)發(fā)圖像。結(jié)合中繼光學(xué)部件來描述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是因為它可以用于讀寫工件。例如，它可用于直接寫大面積掩?；騊CB (印刷電路板)?；蛘撸梢杂糜跈z查大面積掩模。它與像平臺那樣的工件定位機(jī)構(gòu)一起使用，這方面的細(xì)節(jié)在本發(fā)明的范圍之外。圖1描繪了帶有三條臂以及正在樞軸148的相對側(cè)寫一對工件111、112的轉(zhuǎn)子掃描系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可以具有100%的忙閑度。每個轉(zhuǎn)子通過60°的弧線寫入。每次只有一條臂140在寫，交替地在兩個工件111和112上。激光能量通過兩個SLM 147和149之間的極化控制器132被開關(guān)，并且數(shù)據(jù)流也在SLM之間被開關(guān)。由于激光器120和數(shù)據(jù)路徑 135在寫機(jī)器中屬于最昂貴模塊，所以這個實施例被設(shè)計成100%時間地使用激光器和數(shù)據(jù)信道，而臂中的SLM和光學(xué)部件分別具有50%和33%的較低忙閑度。這可以是，例如，帶有三條旋轉(zhuǎn)臂140A-C的寫系統(tǒng)的例子。對于這些臂和中繼光學(xué)部件，可以有多種多樣的可替代設(shè)計。該圖概念性地描繪了激光器120和控制器135將數(shù)據(jù)發(fā)送給兩個SLM 130，兩個SLM 130將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)132、147、149給旋轉(zhuǎn)臂。它示出了每條臂如何在每個SLM的前面移動，以及將一系列同心印記寫在工件111、112上。雖然在該圖中示出了兩個工件，也取決于其尺寸，也可以將更多的工件放置在轉(zhuǎn)子下面。雖然該例子被描述成寫系統(tǒng)，但轉(zhuǎn)發(fā)的方向可以同樣容易地從工件回到其上面放置了激光器120的一對檢測器和其它地方。在可替代配置中，可以使用一個工件；可以使用四條臂。這種技術(shù)的一些特別有用應(yīng)用牽涉到在電子基板上畫圖案，譬如晶片的正面和背面；PCB ；堆積、插入和柔性互連基板；以及掩模、模具、模板和其他母板。同樣，轉(zhuǎn)子寫入器可以用于在顯示器中的面板、電子紙、塑料邏輯卡片和光伏電池板上畫圖案。圖案制作可以通過曝光光致抗蝕劑來完成，但也可以通過像熱或光化學(xué)過程那樣的其它光行為來完成熔融、蒸發(fā)、消融、熱定影、激光誘發(fā)的圖案轉(zhuǎn)印、退火、熱解和光誘發(fā)的蝕刻和沉積。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)用極向掃描運動取代笛卡爾平板床式xy平臺的慣常運動。潛在好處包括高吞吐量、低成本和機(jī)械簡單性。掃描動作通過旋轉(zhuǎn)運動來完成，旋轉(zhuǎn)運動在機(jī)械上比直線運動更容易達(dá)到高精度。轉(zhuǎn)子外圍的點的位置精度由軸承的質(zhì)量和角度編碼器的精度決定。這兩種組件都可以高質(zhì)量地采購到。在掃描期間以及在掃描行程之間旋轉(zhuǎn)降低了振動和瞬時力。平衡良好的轉(zhuǎn)子基本上不發(fā)出振動或?qū)⒎醋饔昧κ┘釉谥С薪Y(jié)構(gòu)上，而往復(fù)直線運動每個行程需要將它們的沖力反向兩次，當(dāng)這樣做時，會產(chǎn)生很強(qiáng)干擾。轉(zhuǎn)子可以具有較高的掃描速度以及較小的機(jī)械開銷。有幾條臂的轉(zhuǎn)子幾乎將整圈都用于寫入。例如，有四條臂的轉(zhuǎn)子可以掃過80°弧線。在一圈的360°當(dāng)中，轉(zhuǎn)子在4X80° = 320°期間都在掃描。往復(fù)運動需要更大的機(jī)械開銷。往復(fù)運動的開銷隨著掃描速度增大而變得更大。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)可以具有很高數(shù)據(jù)速率和吞吐量，并可以用于這些特性用得著的任何類型圖案制作照相排版、印刷、雕亥IJ、書寫安全標(biāo)志等。即使在高轉(zhuǎn)速，例如，60、120、300、 600r. p. m.或更高轉(zhuǎn)速上，轉(zhuǎn)子也作平穩(wěn)運動，并且具有小的機(jī)械開銷。作為轉(zhuǎn)子的外圍速度的掃描速度可以比可比往復(fù)運動系統(tǒng)高，例如，2、4、8、20m/s或更高。實際上，一種實現(xiàn)含有直徑為一米，每秒自轉(zhuǎn)3. 3圈，以及向心加速度為20g的轉(zhuǎn)子。加速力將恒力施加在旋轉(zhuǎn)組件上，使得重達(dá)50克的透鏡感到ION的向外恒力。借助于四條臂和轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)以lOm/s的外圍速度-在往復(fù)運動平臺上不可能達(dá)到的機(jī)械速度每秒寫入13筆。而且，借助于軸承的適當(dāng)平衡和設(shè)計，使運動是平穩(wěn)的，具有高機(jī)械精度，以及需要一點電力就能維持。如果圖像發(fā)生器是用于在工件上創(chuàng)建ID局部圖像的具有2MHz恒定幀速率的微機(jī)械ID SLM，那么沿著掃描方向每隔5微米就要發(fā)生SLM的重新裝載，以及像素大小可以是5X5微米，使小于15微米的線寬可以被寫入。借助于有效地具有8000X 1 個像素的微機(jī)械ID SLM，每個行程將用圖案填充40mm寬的條紋，并且對于非直線掃描，有一些減小地每秒覆蓋0. 3平方米或每分鐘覆蓋20平方米。與其它寫入技術(shù)相比，這是很高的覆蓋速率。
圖2進(jìn)一步描述了帶有變形光學(xué)部件的所謂一維SLM的使用。光源205(弧光燈、 氣體放電、激光器、激光器陣列、激光等離子體、LED(發(fā)光二極管)、LED陣列等)照射一維 SLM 204。將反射(或在通常情況下發(fā)射)的輻射光作為線段203投影在工件201上。驅(qū)動SLM的數(shù)據(jù)隨著工件被掃描207發(fā)生變化以建立起曝光圖像。高度變形光學(xué)系統(tǒng)206將來自一列(或行)中的多個鏡面的能量集中在圖像中的一點上，并且整個二維照射陣列形成跨過工件掃掠的窄線段203。在一個維中，變形光學(xué)部件將照射區(qū)域縮小到，例如，原來的 1/2到1/5，以便60毫米寬的SLM將成像到長30到12mm的線段上。沿著短維度，變形光學(xué)部件高度縮小鏡面的列，以便聚焦成像3微米寬，即，基本上是單條可分辨線那樣的窄區(qū)域上?？商娲氖?，該區(qū)域可以1或5微米寬或不到10微米寬。聚焦成3微米寬區(qū)域可能牽涉到縮小到原來的1/80，近似從240微米到3微米。變形光路將鏡面的行縮小到在圖像平面上各個鏡面組合在一起分辨不出來的程度。如在相關(guān)申請中所述，可以將SLM放置在沿著SLM的一個維度銳聚焦而沿著另一個維度散焦的平面上。這可以降低透鏡系統(tǒng)的臨界狀態(tài)。轉(zhuǎn)子使許多圖像處理儀器都能夠用在大平面基板上，和用于例如在太陽能電池板、顯示基板、金屬薄板、建筑玻璃、卷到卷塑料、紙張等上高速掃描。通過旋轉(zhuǎn)臂，可以在外圍上捕獲圖像，將它們傳送到攝像機(jī)或光學(xué)分析儀器，例如，反射儀、分光光度儀、散射儀、 多光譜攝像機(jī)、偏振儀、熒光或光致發(fā)光儀器可能所在的樞軸?？梢詫?fù)雜、笨重或易碎的儀器固定地安裝在樞軸上，并且仍然可以訪問，比如說，在轉(zhuǎn)子下面的傳送機(jī)構(gòu)上通過的兩米寬薄膜光伏面板的表面上的任何點，從而無需移走薄板來分析或停止卷到卷流動地能夠在大型工件上以密集網(wǎng)格進(jìn)行整區(qū)檢查或分析。轉(zhuǎn)子可以只含有平面光學(xué)部件，或可以在臂中含有反射中繼器，以便從遠(yuǎn)頂(紅外)到深UV(紫外)都允許消色差使用。照射光，例如，用于熒光研究的UV可以從樞軸引入，或可以在轉(zhuǎn)子內(nèi)生成。如上所述，本文公開的技術(shù)使許多儀器都能夠用在大平面基板上，和用于例如在太陽能電池板、顯示基板、金屬薄板、建筑玻璃、卷到卷塑料、紙張等上高速掃描。通過旋轉(zhuǎn)臂，可以在外圍上捕獲圖像，將它們傳送到攝像機(jī)或檢測器(例如，光導(dǎo)攝像管、CCD(電荷耦合器件)、CID(電荷注入器件)、CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)器件、和/或TDI (甲苯二異氰酸酯)、強(qiáng)化、門控、雪崩、單光子、光子計數(shù)、干涉、色度、外差、光電導(dǎo)或輻射熱探測器或陣列)所處，或光學(xué)分析儀器(例如，反射儀、分光光度儀、比色計、散射儀、多光譜攝像機(jī)、偏振儀、或熒光、光致發(fā)光或光聲儀器)可能所在的樞軸。其它可能用途是用于熱(紅外發(fā)射)、顏色、平整度、光潔度、膜厚、化學(xué)成分、清潔度的光學(xué)測量，或用于圖案完整性或保真性的核實。在需要表面圖像或所發(fā)現(xiàn)缺陷或特征的確切地點的情況下，本方法特別有用。可以將復(fù)雜、笨重或易碎的儀器固定地安裝在樞軸上，并且仍然可以訪問，比如說，在轉(zhuǎn)子下面的傳送機(jī)構(gòu)上通過的兩米寬薄膜光伏面板的表面上的任何點，從而無需移走薄板來分析或停止卷到卷流動地能夠在大型工件上以密集網(wǎng)格進(jìn)行整區(qū)檢查或分析。轉(zhuǎn)子可以只含有平面光學(xué)部件，或可以在臂中含有反射中繼器，以便從遠(yuǎn)頂?shù)缴頤V都允許消色差使用。照射光(例如，用于反射光顯微術(shù)的可見入射光)可以從樞軸引入，或可以在轉(zhuǎn)子內(nèi)生成。通過組合在一條光臂中或通過應(yīng)用不同光臂，可以將幾種儀器和/寫入模式組合在一個轉(zhuǎn)子中。至少一種儀器或光學(xué)圖像設(shè)備可以通過臂發(fā)射激發(fā)束，并且接收從工件返回的圖像，例如，用于熒光研究的UV。旋轉(zhuǎn)可以以恒定或變化角速度繼續(xù)下去，或可替代地，通過停停走走的方式驅(qū)動，尤其對于工件的隨機(jī)訪問分析。成像光學(xué)部件的聚焦可以是固定的，不時地變化或在掃描期間動態(tài)的，并且基于來自基于干涉測量、背反射、與光纖末端的接近度、光學(xué)三角測量、光學(xué)散焦或視差；流體流動、壓力或粘性阻力；以及超聲波飛行時間或相位、電容、電感或指示距離或位置的其它合適現(xiàn)象的焦點傳感器的反饋。一㈣特定實施例本發(fā)明可以作為方法或適用于實施方法的設(shè)備來實施。本發(fā)明可以是像內(nèi)含執(zhí)行計算機(jī)輔助方法的邏輯的媒體或可以與硬件結(jié)合形成計算機(jī)輔助設(shè)備的程序指令那樣的制品。一個實施例是調(diào)整隨著寫入器掃掠不與工件的第一軸平行的彎曲路徑沿著第一軸變化和累積的曝光劑量的方法。掃描頭的掃掠方向在將柵格化圖像的特定數(shù)據(jù)寫在工件上或從工件201上讀取特定像素的時候確定。校正因子可以在計算機(jī)可讀存儲媒體中查找，或至少部分根據(jù)掃掠方向相對于工件的第一軸的角度來計算。應(yīng)用特定像素的校正因子來調(diào)整特定像素在工件上的累積強(qiáng)度。在可替代實施例中，隨著掃描頭跨過工件掃掠近似圓弧，校正因子是近似正弦的。 在另一個實施例中，相對于第一軸的角度可以決定掃描頭在第一方向的掃掠和工件在第二方向的移動兩者?？蓱?yīng)用于上面任何實施例的本發(fā)明的一個方面是掃描頭通過寫入頭跨過工件的掃掠相對于該軸維持基本相同投影圖像取向，進(jìn)一步包括在確定角度時寫入頭相對于該軸的投影圖像取向。本發(fā)明的另一個方面包括作為確定掃掠方向的一部分，感測寫入頭的角位置。可以將校正因子應(yīng)用于原始圖像劑量數(shù)據(jù)，以生成校正圖像劑量數(shù)據(jù)，并利用校正圖像劑量數(shù)據(jù)驅(qū)動調(diào)制器。可替代的是，也可以將校正因子應(yīng)用于照射系統(tǒng)402，從而通過照射光的強(qiáng)度將原始圖像劑量校正成校正圖像劑量。上述的任何一種方法或這些方法的各個方面可以具體化在累積強(qiáng)度調(diào)整設(shè)備中， 該累積強(qiáng)度調(diào)整設(shè)備可用作為了寫入工件中或從工件中讀取，處理通過安裝在轉(zhuǎn)子上的掃描頭來自柵格化圖像數(shù)據(jù)的信號的管道的一部分。在一個實施例中，當(dāng)將柵格化圖像的特定像素寫入工件中時，使用掃掠方向計算器來確定掃描頭的掃掠方向。該累積強(qiáng)度調(diào)整設(shè)備可以包括確定至少部分基于掃掠方向相對應(yīng)于該軸的角度的校正因子的查找存儲器或程序函數(shù)。將校正計算器與掃掠方向計算器和查找存儲器或程序函數(shù)耦合，其中該校正計算器至少使用掃掠方向確定校正因子，該校正計算器將校正因子應(yīng)用于原始像素值，并輸出校正像素值。在另一個實施例中，隨著掃描頭跨過工件掃掠近似圓弧，校正因子是近似正弦的。 當(dāng)然，可以將這個實施例與這些方法的其它方面結(jié)合。本發(fā)明的一個方面包括校正計算器進(jìn)一步至少使用掃描頭在第一方向的掃掠和工件在第二方向的移動兩者相對于第一軸的角度來確定校正因子。本發(fā)明的另一個方面是維持掃描頭通過寫入頭跨過工件的掃掠相對于該軸具有基本相同投影圖像取向，其中校正計算器進(jìn)一步至少使用在確定角度時寫入頭相對于該軸的投影圖像取向。
上面直接描述的方法和設(shè)備以及這些方法和設(shè)備的各個方面或?qū)嵤├梢跃唧w化在感測設(shè)備中，該感測設(shè)備與掃掠方向計算器耦合，用于感測寫入頭的角位置。所述設(shè)備還可以包括將校正因子應(yīng)用于原始圖像劑量數(shù)據(jù)，以生成校正圖像劑量數(shù)據(jù)的劑量計算器、和與劑量計算器耦合并響應(yīng)校正圖像劑量數(shù)據(jù)的調(diào)制器。可替代的是，也可以將校正因子應(yīng)用于照射調(diào)整器，該照射調(diào)整器將校正因子應(yīng)用于照射系統(tǒng)，從而通過照射光的強(qiáng)度將原始圖像劑量校正成校正圖像劑量。本發(fā)明也可以從與寫入頭相對的讀取頭的角度表征。從這個角度出發(fā)，本發(fā)明包括感測設(shè)備，該感測設(shè)備與掃掠方向計算器耦合，用于感測寫入頭的角位置。所述設(shè)備還可以包括將校正因子應(yīng)用于原始圖像劑量數(shù)據(jù)，以生成校正圖像劑量數(shù)據(jù)的劑量計算器、和與劑量計算器耦合并響應(yīng)校正圖像劑量數(shù)據(jù)的調(diào)制器?？商娲氖?，也可以將校正因子應(yīng)用于照射調(diào)整器，該照射調(diào)整器將校正因子應(yīng)用于照射系統(tǒng)，從而通過照射光的強(qiáng)度將原始圖像劑量校正成校正圖像劑量。可以將前面方法的各個方面與這種方法結(jié)合。雖然通過引用上面詳述的優(yōu)選實施例和例子公開了本文公開的技術(shù)，但不言而喻，這些例子的目的在于例示，而不是限制。在所述實施例、實現(xiàn)和特征中暗示了計算機(jī)輔助處理。于是，本文公開的技術(shù)體現(xiàn)在使用跨越工件掃掠弧線的至少一條光臂讀寫工件的方法、包括使用跨越工件掃掠弧線的至少一條光臂進(jìn)行工件讀寫的邏輯和資源的系統(tǒng)、將計算機(jī)輔助控制用于使用跨越工件掃掠弧線的至少一條光臂讀寫工件的系統(tǒng)、內(nèi)含使用跨越工件掃掠弧線的至少一條光臂進(jìn)行工件讀寫的邏輯的媒體、內(nèi)含使用跨越工件掃掠弧線的至少一條光臂進(jìn)行工件讀寫的邏輯的數(shù)據(jù)流、或使用跨越工件掃掠弧線的至少一條光臂進(jìn)行計算機(jī)輔助工件讀寫的計算機(jī)可訪問服務(wù)中?？梢栽O(shè)想，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易地作出各種修改和組合，這些修改和組合都在本文所公開技術(shù)的精神和所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)整隨著寫入器掃掠不與工件的第一軸平行的彎曲路徑沿著第一軸變化和累積的曝光劑量的方法，所述方法包括當(dāng)將柵格化圖像的特定像素寫在工件上或從工件上讀取特定像素時確定掃描頭的掃掠方向；在計算機(jī)可讀存儲媒體中查找校正因子，或至少部分根據(jù)掃掠方向相對于工件的第一軸的角度計算校正因子；以及應(yīng)用特定像素的校正因子來調(diào)整特定像素在工件上的累積強(qiáng)度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，隨著掃描頭跨過工件掃掠近似圓弧，校正因子是近似正弦的。
3.如權(quán)利要求1-2的任何一項所述的方法，進(jìn)一步包括確定掃描頭在第一方向的掃掠和工件在第二方向的移動兩者相對于第一軸的角度。
4.如權(quán)利要求1-3的任何一項所述的方法，其中，掃描頭通過寫入頭跨過工件的掃掠相對于該軸維持基本相同投影圖像取向，進(jìn)一步包括在確定角度時相對于該軸的投影圖像取向。
5.如權(quán)利要求1-4的任何一項所述的方法，進(jìn)一步包括作為確定掃掠方向的一部分， 感測寫入頭的角位置。
6.如權(quán)利要求1-5的任何一項所述的方法，進(jìn)一步包括將校正因子應(yīng)用于原始圖像劑量數(shù)據(jù)，以生成校正圖像劑量數(shù)據(jù)，并利用校正圖像劑量數(shù)據(jù)驅(qū)動調(diào)制器。
7.如權(quán)利要求1-5的任何一項所述的方法，進(jìn)一步包括將校正因子應(yīng)用于照射系統(tǒng)， 從而通過照射光的強(qiáng)度將原始圖像劑量校正成校正圖像劑量。
8.如權(quán)利要求1-7的任何一項所述的方法，進(jìn)一步包括作為確定掃掠方向的一部分， 感測讀取頭的角位置。
9.如權(quán)利要求1-8的任何一項所述的方法，進(jìn)一步包括將校正因子應(yīng)用于原始圖像劑量數(shù)據(jù)，以生成校正圖像劑量數(shù)據(jù)，并利用校正圖像劑量數(shù)據(jù)驅(qū)動調(diào)制器。
10.如權(quán)利要求1-8的任何一項所述的方法，進(jìn)一步包括將校正因子應(yīng)用于照射系統(tǒng)， 從而通過照射光的強(qiáng)度將原始圖像劑量校正成校正圖像劑量。
11.一種累積強(qiáng)度調(diào)整設(shè)備，包括掃掠方向計算器，用于當(dāng)將柵格化圖像的特定像素寫入工件中時，確定掃描頭的掃掠方向；查找存儲器或程序函數(shù)，用于確定至少部分基于掃掠方向相對應(yīng)于該軸的角度的校正因子；以及與掃掠方向計算器和查找存儲器或程序函數(shù)耦合的校正計算器，其中該校正計算器至少使用掃掠方向確定校正因子，該校正計算器將校正因子應(yīng)用于原始像素值，并將校正像素值輸出到存儲器。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，隨著掃描頭跨過工件掃掠近似圓弧，校正因子是近似正弦的。
13.如權(quán)利要求11-12的任何一項所述的設(shè)備，其中，該校正計算器進(jìn)一步至少使用掃描頭在第一方向的掃掠和工件在第二方向的移動兩者相對于第一軸的角度來確定校正因子。
14.如權(quán)利要求11-13的任何一項所述的設(shè)備，其中，掃描頭通過寫入頭跨過工件的掃掠相對于該軸維持基本相同投影圖像取向，其中校正計算器進(jìn)一步在確定角度時至少使用寫入頭相對于該軸的投影圖像取向。
15.如權(quán)利要求11-14的任何一項所述的設(shè)備，其中，進(jìn)一步包括與掃掠方向計算器耦合的感測設(shè)備，用于感測寫入頭的角位置。
16.如權(quán)利要求11-15的任何一項所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括將校正因子應(yīng)用于原始圖像劑量數(shù)據(jù)，以生成校正圖像劑量數(shù)據(jù)的劑量計算器；以及與劑量計算器耦合和響應(yīng)校正圖像劑量數(shù)據(jù)的調(diào)制器。
17.如權(quán)利要求11-15的任何一項所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括將校正因子應(yīng)用于照射系統(tǒng)，從而通過照射光的強(qiáng)度將原始圖像劑量校正成校正圖像劑量的照射調(diào)整器。
18.如權(quán)利要求11-14的任何一項所述的設(shè)備，與作為確定掃掠方向的一部分，感測讀取頭的角位置的感測設(shè)備耦合。
19.如權(quán)利要求11-14的任何一項或18所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括將校正因子應(yīng)用于原始圖像劑量數(shù)據(jù)，以生成校正圖像劑量數(shù)據(jù)的劑量計算器；以及與劑量計算器耦合和響應(yīng)校正圖像劑量數(shù)據(jù)的調(diào)制器。
20.如權(quán)利要求11-14的任何一項或18所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括將校正因子應(yīng)用于照射系統(tǒng)，從而通過照射光的強(qiáng)度將原始圖像劑量校正成校正圖像劑量的照射調(diào)整器。
全文摘要
本文公開的技術(shù)涉及笛卡爾網(wǎng)格與隨著掃描頭追蹤彎曲掃描路徑產(chǎn)生變化曝光劑量的彎曲掃描路徑之間的變換。該技術(shù)可以應(yīng)用于對工件的讀寫。尤其，我們展示了補(bǔ)償彎曲掃描路徑以便過渡到直軸的變化曝光劑量的使用。這樣就簡化了將來自它的數(shù)據(jù)投影到工件上的調(diào)制器的調(diào)制，或?qū)⒐ぜ木植繄D像投影在上面的檢測器收集的數(shù)據(jù)的分析。
文檔編號G03F7/20GK102414621SQ201080017834
公開日2012年4月11日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者P.阿斯克布杰, T.桑德斯特羅姆 申請人:麥克羅尼克邁達(dá)塔有限責(zé)任公司