用于光刻成像的DMD圖像曝光方法研究與實(shí)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(lèi)無(wú)掩模光刻技術(shù)在近年來(lái)得到快速發(fā)展。基于DMD（Digital Micromirror Device）的數(shù)字無(wú)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(jiǎn)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(diǎn)。通過(guò)計(jì)算機(jī)靈活控制DMD曝光圖像進(jìn)行灰度曝光，可方便實(shí)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(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，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(duì)大面積光刻加工中的曝光方式、曝光效率及灰度曝光等問(wèn)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(duì)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(wèn)題，設(shè)計(jì)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(guò)預(yù)存所有圖像數(shù)據(jù)，并在FPGA中完成對(duì)曝光圖像的

3、處理及對(duì)DMD曝光控制方式的優(yōu)化，實(shí)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(jìn)行灰度圖像曝光的控制算法，改進(jìn)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(jì)一種面向掃描式3D光刻的DMD灰度圖像曝光方法，通過(guò)軟件對(duì)灰度圖像進(jìn)行位平面分解，在FPGA中完成對(duì)灰度曝光圖像的處理和對(duì)DMD的灰度調(diào)制，實(shí)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(kāi)發(fā)平