本发明属于光刻,具体涉及一种直写成像设备拼接区域叠加方法、装置、设备及存储介质。
背景技术:
1、在使用直写成像设备(如激光直写、电子束直写等)进行大面积图案加工时,单次曝光的区域(称为“拼接区域”)通常较小。为了覆盖更大的区域,需要将多个小区域拼接在一起。这种拼接过程中,区域之间的对准和叠加是关键技术挑战,直接影响最终图案的精度和质量。现有技术中,给出了多种叠加方法,例如us6312134b1、us7023526b2、us7630054b2等公开的方法中都缺乏能量调整机制,导致拼接区域之间的重叠区域过渡不够平滑。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种直写成像设备拼接区域叠加方法、装置、设备及存储介质,以解决现有技术中拼接区域之间的重叠区域过渡不够平滑的问题。
2、根据本技术的一个方面,公开了一种直写成像设备拼接区域叠加方法,所述方法包括:
3、获取待写入基板;
4、将所述待写入基板划分为多个待写入区域,其中,每个所述待写入区域上覆盖有一个空间光调制器成像单元;
5、获取待写入基板的光掩膜数据图案;
6、将所述光掩膜数据图案划分为多个光掩膜区分数据图案,每个所述光掩膜区分数据图案对应所述待写入基板上的一个所述待写入区域;
7、确定相邻两个空间调制器成像单元的待优化重叠区域;
8、获取预设的初始伽玛分布函数以及所述待优化重叠区域的实时能量分布数据;
9、根据所述实时能量分布数据调整所述初始伽玛分布函数中的初始参数,得到目标伽玛分布函数;
10、确定所述目标伽玛分布函数对应的所述待优化重叠区域的目标能量分布曲线;
11、控制每个所述待写入区域上的空间光调制器成像单元根据所述目标能量分布曲线对对应的待写入区域上的光掩膜区分数据图案进行曝光,以将每个所述光掩膜区分数据图案写入所述待写入基板。
12、在一些实施例中,每个所述待写入区域相同,所述将所述待写入基板划分为多个待写入区域包括:
13、获取所述空间光调制器成像单元的成像信息,其中,所述成像信息包括具有目标成像分辨率的成像尺寸;
14、获取多个所述空间光调制器成像单元的排列方式;
15、根据多个所述空间光调制器成像单元的排列方式以及每个所述空间光调制器成像单元的所述成像尺寸,将所述待写入基板按照所述排列方式等分为多个待写入区域,其中,每个所述待写入区域的尺寸与所覆盖的所述成像尺寸匹配,以在匹配后得到相邻两个所述空间调制器成像单元的所述待优化重叠区域。
16、在一些实施例中,所述获取预设的初始伽玛分布函数以及所述待优化重叠区域的实时能量分布数据包括:
17、获取函数数据库,所述函数数据库包括多个预设伽玛分布函数;
18、根据历史经验和实验数据,从多个所述预设伽玛分布函数中,选取一个作为所述初始伽玛分布函数;
19、所述初始伽玛分布函数基于如下公式表示:
20、
21、其中,x为能量强度;
22、g(x)为初始伽玛分布函数在x处的值;
23、e用于指数函数的底数,描述了分布的衰减速率;
24、k是初始形状参数,决定了伽玛分布的形状,在x值确定的情况下,k为正数,较小的k值会导致分布更加不对称,较大的k值会使得分布更加对称;
25、θ是初始尺度参数,决定了分布的扩散程度,θ为正数,在x值确定的情况下,较小的θ值会使得分布更加集中,较大的θ值会导致分布更加扩散;
26、γ(k)是伽玛函数,定义为:
27、
28、其中,t为积分变量,t∈[0,∞);
29、为归一化因子,以使得伽玛分布函数的总概率为1;
30、获取传感器感知的所述待优化重叠区域的实时能量分布数据。
31、在一些实施例中,所述根据所述实时能量分布数据调整所述初始伽玛分布函数中的初始参数,得到目标伽玛分布函数包括:
32、对所述实时能量分布数据进行预处理;
33、设定目标函数和目标优化算法;
34、基于所述目标函数和所述目标优化算法,调整所述初始伽玛分布函数中的初始参数,得到优化伽玛分布函数;其中,所述初始参数包括k1和θ1。
35、基于所述优化伽玛分布函数,确定所述待优化重叠区域的目标能量分布数据;
36、将所述目标能量分布数据与所述实时能量分布数据进行比较;
37、在所述目标能量分布数据与所述实时能量分布数据之间的目标误差满足在预设误差范围内时,将所述优化伽玛分布函数作为所述目标伽玛分布函数;
38、所述优化伽玛分布函数为:
39、
40、其中,ktarget为所述优化伽玛分布函数的目标形状参数;
41、θtarget为所述优化伽玛分布函数的目标尺度参数。
42、在一些实施例中,所述目标函数为均方差函数,所述目标优化算法为梯度下降法,所述基于所述目标函数和所述目标优化算法,调整所述初始伽玛分布函数中的初始参数,得到优化伽玛分布函数包括:
43、确定所述均方差函数对所述初始参数k和θ的偏导数;
44、基于所述偏导数,使用所述梯度下降法更新所述初始参数;
45、重复操作以上步骤,直到所述均方差函数到达预设迭代次数;
46、将预设迭代次数后得到的函数作为所述优化伽玛分布函数。
47、在一些实施例中,所述基于所述优化伽玛分布函数,确定所述待优化重叠区域的目标能量分布数据包括:
48、确定所述待优化重叠区域的空间范围,[xmin,xmax];
49、基于所述优化伽玛分布函数,计算所述待优化重叠区域的每个x处的能量分布值e(x);
50、其中,e(x)=gtarget(x);
51、将计算得到的所述能量分布值,组合成所述目标能量分布数据。
52、在一些实施例中,所述确定所述目标伽玛分布函数对应的所述待优化重叠区域的目标能量分布曲线包括:
53、获取所述目标伽玛分布函数对应的待优化重叠区域的所述目标能量分布数据;
54、根据所述目标能量分布数据绘制所述目标能量分布曲线。
55、根据本技术的另一个方面,本技术还公开了一种直写成像设备拼接区域叠加装置,所述装置包括:
56、写入基板获取模块,用于获取待写入基板;
57、待写入区域划分模块,用于将所述待写入基板划分为多个待写入区域,其中,每个所述待写入区域上覆盖有一个空间光调制器成像单元;
58、图案获取模块,用于获取待写入基板的光掩膜数据图案;
59、图案划分模块,用于将所述光掩膜数据图案划分为多个光掩膜区分数据图案,每个所述光掩膜区分数据图案对应所述待写入基板上的一个所述待写入区域;
60、待优化重叠区域确定模块,用于确定相邻两个空间调制器成像单元的待优化重叠区域;
61、实时能量分布数据获取模块,用于获取预设的初始伽玛分布函数以及所述待优化重叠区域的实时能量分布数据;
62、目标伽玛分布函数确定模块,用于根据所述实时能量分布数据调整所述初始伽玛分布函数中的初始参数,得到目标伽玛分布函数;
63、目标能量分布曲线确定模块,用于确定所述目标伽玛分布函数对应的所述待优化重叠区域的目标能量分布曲线;
64、曝光写入模块,用于控制每个所述待写入区域上的空间光调制器成像单元根据所述目标能量分布曲线对对应的待写入区域上的光掩膜区分数据图案进行曝光,以将每个所述光掩膜区分数据图案写入所述待写入基板。
65、根据本技术的另一个方面,本技术还公开了一种电子设备,所述电子设备包括存储器和至少一个处理器,所述存储器中存储有指令;所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令,以使得所述电子设备执行如上任一项直写成像设备拼接区域叠加方法的各个步骤。
66、根据本技术的另一个方面,本技术还公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有指令,所述指令被处理器执行时实现如上任一项所述的直写成像设备拼接区域叠加方法的各个步骤。
67、本发明包括但不限于如下有益效果:(1)本技术中,通过调整初始伽玛分布函数中的参数,得到优化的目标伽玛分布函数,并基于该函数确定待优化重叠区域的目标能量分布曲线,可以提高曝光效果的均匀性和准确性,有助于提高光掩膜数据图案在基板上的写入过程中,能量分布的更加均匀,从而提高成像质量;(2)通过确定相邻两个空间光调制器成像单元的待优化重叠区域,并基于实时能量分布数据调整初始伽玛分布函数,可以有效减少拼接区域的不均匀性,减少拼接缝隙处的能量分布不均匀问题,实现拼接区域的光滑过渡,提高整个基板的曝光效果一致性;(3)通过将光掩膜数据图案划分为多个光掩膜区分数据图案,并分别对每个待写入区域进行曝光,可以提高光掩膜数据图案的写入精度,提高每个待写入区域上的光掩膜数据图案准确清晰度,从而提高整个基板的成像精度;(4)通过控制每个待写入区域上的空间光调制器成像单元根据目标能量分布曲线进行曝光,可以提高光掩膜数据图案在基板上的写入过程中,能量分布的均匀性,从而提高成像质量;(5)本技术通过对实时能量分布数据进行预处理,可以去除噪声和异常值,提高数据的准确性和可靠性,这有助于确保后续的优化过程基于准确的数据进行,从而提高优化效果;(6)通过基于优化后的伽玛分布函数确定待优化重叠区域的目标能量分布数据,可以提高能量分布拟合的准确性,这有助于确保拟合后的能量分布更加接近实际情况,从而提高曝光效果的均匀性和准确性;(7)通过使用均方差函数作为目标函数,并使用梯度下降法作为目标优化算法,可以提高优化过程的准确性和效率;均方差函数能够有效地衡量拟合误差,梯度下降法则能够高效地调整参数,从而提高优化效果。
1.一种直写成像设备拼接区域叠加方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的直写成像设备拼接区域叠加方法,其特征在于,每个所述待写入区域相同,所述将所述待写入基板划分为多个待写入区域包括:
3.根据权利要求1所述的直写成像设备拼接区域叠加方法,其特征在于,所述获取预设的初始伽玛分布函数以及所述待优化重叠区域的实时能量分布数据包括:
4.根据权利要求1所述的直写成像设备拼接区域叠加方法,其特征在于,所述根据所述实时能量分布数据调整所述初始伽玛分布函数中的初始参数,得到目标伽玛分布函数包括:
5.根据权利要求4所述的直写成像设备拼接区域叠加方法,其特征在于,所述目标函数为均方差函数,所述目标优化算法为梯度下降法,所述基于所述目标函数和所述目标优化算法,调整所述初始伽玛分布函数中的初始参数,得到优化伽玛分布函数包括:
6.根据权利要求4所述的直写成像设备拼接区域叠加方法,其特征在于,所述基于所述优化伽玛分布函数,确定所述待优化重叠区域的目标能量分布数据包括:
7.根据权利要求4所述的直写成像设备拼接区域叠加方法,其特征在于,所述确定所述目标伽玛分布函数对应的所述待优化重叠区域的目标能量分布曲线包括:
8.一种直写成像设备拼接区域叠加装置,其特征在于,所述装置包括:
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括存储器和至少一个处理器,所述存储器中存储有指令;所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令,以使得所述电子设备执行如权利要求1-7中任一项直写成像设备拼接区域叠加方法的各个步骤。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有指令,其特征在于,所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的直写成像设备拼接区域叠加方法的各个步骤。
