数字微镜下大面积图形曝光的灰度模板拼接法

本文主要探讨了一种创新的图像处理技术，针对数字投影光刻领域中大面积图形曝光的挑战，提出了基于灰度模板调制的图形拼接方法。这种方法在实际应用中，尤其是在数字微镜（DMD）驱动的无掩模光刻过程中，具有显著的优势。 首先，该方法分为四个关键步骤：图形分割、模板设计、子图形灰度调制和子图形曝光。在图形曝光之前，大尺寸的曝光图形被分割成多个1024像素×768像素的小块，也就是子图形。这些子图形随后与预先设计的灰度模板进行逐像素的乘法运算，实现了对曝光图形的预处理，有效地减少了在大面积图形拼接时可能出现的不一致性。 模板设计是方法的核心环节，利用了数字微镜对灰度图像的调制特性。作者设计了一种边界灰度调制模板，确保在子图形之间的拼接处有平滑的过渡，避免了边缘锯齿效应，提高了图形刻蚀的质量。模板设计原则包括考虑分辨率、对比度和灰度级的精确控制，以确保模板能够准确地反映原始图形的细节。 图形分割采用的是基础但关键的技术，需要考虑到子图形大小、形状和布局，以保证在拼接后的图像中不会出现视觉上的缺陷。同时，为了保证拼接的准确性，作者给出了详细的步骤和策略，包括如何处理边界像素，以确保相邻子图形的无缝连接。 通过计算机仿真实验，作者生动展示了整个图形拼接过程，直观地验证了这种方法的有效性。实验结果显示，新提出的拼接方法成功解决了大面积图形曝光中的拼接问题，显著提升了图形刻蚀的精度和一致性，从而优化了光刻工艺的整体性能。 这项研究对于提高数字微镜无掩模光刻技术的效率和图像质量具有重要意义，为大面积图形的高效曝光提供了一种新的解决方案，对于图像处理、图形曝光、图形拼接、无掩模光刻以及数字微镜技术的发展具有推动作用。