【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及直帧式无掩膜光刻的帧化，特别是基于空间光调制器倾斜式扫描无掩膜光刻系统的直帧式曝光方法中的帧化方法。
技术介绍
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。
3、其中，
4、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；
5、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；
6、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。
7、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。
8、生成帧图像
9、上述处理过程中，栅格化、倾斜处理、帧化均是针对位图进行的。该数据处理过程中计算量极大，传输效率要求极高，为了提高处理效率，业内有很多的创新。如栅格化阶段的加速技术有gpu栅格化加速(cn104408759a)和fpga栅格化加速(cn116430683a)，从机加速(如cn102354327b)；或降低数据传输通量，如数据压缩(cn115297219b，cn115297220b，cn102736447b，cn102736449b)，或提高带宽(cn114510448a)，或加速倾斜阶段处理(cn102890427b，cn104216238b和cn106527058b)等，以上创新均在现有数据处理框架下进行的，仅对性能、效率均有一定的提升，没有从有效地解决命令延时响应、数据量大与低成本、高实时要求的矛盾。
技术实现思路
1、本专利技术提出的一种无掩膜光刻的求交直接帧化方法、设备及存储介质，可至少解决
技术介绍
中的技术问题之一。
2、为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案，涵盖了一种高效的方法、相应的设备及可实施该方法的存储介质，具体如下：
3、一种无掩膜光刻的求交直接帧化方法，包括根据扫描倾斜角、配置分辨率和像方像素宽度构建帧化矩阵，按扫描方向和扫描步长逐帧改变帧化矩阵，判断待曝光条带图形内的多边形与帧化矩阵内的像素点坐标的包含关系，确定相应像素点的开关，完成帧化过程；
4、具体包括以下步骤，
5、s1：根据帧化起点位置，构造帧化起点位置的帧化矩阵；
6、s2：通过判定帧化矩阵内像素坐标与待曝光条带图形之间的包含关系，确定当前位置下所有像素点的开关，得到帧图像；
7、s3：更新帧化矩阵；
8、s4：重复上述s2、s3过程，直至帧化结束。
9、进一步地，所述的扫描倾斜角，是指空间光调制器与扫描方向垂直方向的夹角。
10、进一步地，所述的配置分辨率是指配置用于工作的连续的空间光调制器像素的行数和列数。
11、进一步地，所述的帧化矩阵是一个点坐标矩阵，矩阵的行列数与配置的空间光调制器像素行列数相同，每个矩阵元素为像素点坐标，可通过像素的行列号索引获取像素点的坐标。
12、进一步地，所述的帧化起点位置的帧化矩阵的构造方法为：
13、s31：按配置的空间光调制器像素行数和像素列数构造出空值的帧化矩阵；
14、s32：在像素尺寸的范围选定初始像素坐标，然后按行号和列号逐步递增像方像素物理宽度，对空值的帧化矩阵各元素赋初值，得到旋转前的帧化矩阵；
15、s33：以原点为旋转中心，以扫描倾斜角为旋转角，对上述旋转前的帧化矩阵进行旋转处理，得到帧化矩阵；
16、s34：将上述帧化矩阵平移到帧化起点位置，得到帧化起点位置的帧化矩阵。
17、进一步地，所述的像素点坐标是指为简化计算在像素矩形范围选取出来代替像素矩形进行计算的点坐标。
18、进一步地，初始像素是指配置的空间光调制器像素的第一行第一列的像素，其像素点坐标可在初始像素矩形范围取任意值，优选取值是初始像素的中心。
19、进一步地，帧化矩阵中相邻像素点的坐标距离为像方像素宽度；
20、进一步地，所述的判断待曝光条带图形内的多边形与帧化矩阵内的像素点坐标的包含关系，简称点包含判定算法，点包含判定算法包括：射线交叉法，环绕数法。
21、进一步地，所述的更新帧化矩阵的方法是：对当前帧化矩阵的各像素点坐标，扫描方向的坐标分量递增或递减扫描步长，垂直于扫描方向的坐标分量保持不变。
22、进一步地，扫描步长为任意的给定长度，每次曝光前由主控机给定；在高精度曝光时，使用较小的扫描步长，在低精度曝光时，使用较大的扫描步长，高精度曝光任务采用较小的扫描步长以确保细节分辨率，而低精度曝光任务则采用较大的扫描步长以提升处理速度。在传统的数据处理过程中，帧化是针对像素进行的，扫描步长参数是给帧化步骤使用的，所以扫描步长必须是扫描线间距的整数倍。本专利技术中，扫描步长是基于图形进行直接帧化的，不再受整数倍的限制，扫描步长具有任意性。
23、扫描方向为前进或后退两个方向，每次曝光前由主控机给定帧化矩阵的初始值可由数据处理单元计算，也可以由主控机计算完成后，下发到数据处理单元。
24、又一方面，本专利技术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。
25、再一方面，本专利技术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。
26、由上述技术方案可知，为了更加有效的生成帧图像，本专利技术提出了一种全新的帧图像生成方法，根据空间光调制器像方的倾斜角、大小和像素大小，构建帧化矩阵，按扫描方向和扫描步长逐帧改变帧化矩阵位置，通过判定帧化矩阵内的像素点与待曝光条带图形内的多边形的包含关系，确定像素点的开关，完成帧化过程。
27、与之前专利技术最大的不同，通过研究图形与帧图像之间的特殊关系，进行帧图像的构造，简化了工作步骤。实施方法思路本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无掩膜光刻的求交直接帧化方法，其特征在于，包括根据扫描倾斜角、配置分辨率和像方像素宽度构建帧化矩阵，按扫描方向和扫描步长逐帧改变帧化矩阵，判断待曝光条带图形内的多边形与帧化矩阵内的像素点坐标的包含关系，确定相应像素点的开关，完成帧化过程；
2.根据权利要求1所述的无掩膜光刻的求交直接帧化方法，其特征在于：所述的帧化矩阵是一个点坐标矩阵，矩阵的行列数与配置的空间光调制器像素行列数相同，每个矩阵元素为像素点坐标，可通过像素的行列号索引获取像素点的坐标。
3.根据权利要求1所述的无掩膜光刻的求交直接帧化方法，其特征在于：所述的帧化起点位置的帧化矩阵的构造方法为：
4.根据权利要求3所述的无掩膜光刻的求交直接帧化方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的无掩膜光刻的求交直接帧化方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的无掩膜光刻的求交直接帧化方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的无掩膜光刻的求交直接帧化方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的无掩膜光刻的求交直接帧化方法，其特征在于：
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。
...【技术特征摘要】
1.一种无掩膜光刻的求交直接帧化方法，其特征在于，包括根据扫描倾斜角、配置分辨率和像方像素宽度构建帧化矩阵，按扫描方向和扫描步长逐帧改变帧化矩阵，判断待曝光条带图形内的多边形与帧化矩阵内的像素点坐标的包含关系，确定相应像素点的开关，完成帧化过程；
2.根据权利要求1所述的无掩膜光刻的求交直接帧化方法，其特征在于：所述的帧化矩阵是一个点坐标矩阵，矩阵的行列数与配置的空间光调制器像素行列数相同，每个矩阵元素为像素点坐标，可通过像素的行列号索引获取像素点的坐标。
3.根据权利要求1所述的无掩膜光刻的求交直接帧化方法，其特征在于：所述的帧化起点位置的帧化矩阵的构造方法为：
4.根据权利要求3所述的无掩膜光刻的求交直接帧化方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞庆平，俞逸骐，
申请(专利权)人：合肥睿翼创智技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。