基于DMD无掩膜光刻系统中的关键技术研究

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1、１Ｉ财克謂似專隱硕士学位论文Ｉ基于ＤＭＤ无掩膜光刻系统中的关键技术研究作者姓名吴晨枫指导教师姓名、职称郑春红副教授申请学位类别工学硕士西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研宄所做的

2、任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意＾一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。协乙本人签名：灰％日期：／西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研宂生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅；、借阅论文学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密

3、的学位论文在年解密后适用本授权书。＿本人签名：导师签名：＾．卿＞ｆＫ｜日期－：Ｌ２／日期：Ｈ学校代码10701学号1502120831分类号TP23密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于DMD无掩膜光刻系统中的关键技术研究作者姓名：吴晨枫一级学科：电子科学与技术二级学科：电路与系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：郑春红副教授学院：电子工程学院提交日期：2018年6月KeyTechniquesResearchforMasklessLithographySystemBasedonDMDAthesissubmitt

4、edtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCircuitsandSystemsByWuChenfengSupervisor:ZhengChunhongTitle:AssociateProfessorJune2018摘要摘要随着电子通信行业的飞速发展，集成电路产业的需求呈现出爆炸式增长的趋势，光刻技术已成为如今集成电路制造领域的核心技术。近年来，基于DMD(DigitalMicromirrorDevice,DMD)的数字光处理(Di

5、gitalLightProcessing,DLP)投影仪因其拥有较高对比度、高亮度、高效率及可二次开发等优点而被广泛应用。目前，基于DMD的无掩膜光刻技术在实际生产应用中还存许多问题，本文主要针对DMD无掩膜光刻过程的镜头畸变校正、大面积图像光刻和图像拼接等问题展开研究。本文通过对整个无掩膜光刻系统投影原理的研究，明确了镜头畸变产生的原因，并探讨了如何实现投影图像畸变校正的问题。根据是否已获取到投影入射角和像素偏移量的测量数据，分别提出了两种不同的畸变校正方案。若未获得测量数据，可借助相机实现图像采集，并通过最大似然估计法对相机标定过程进行优化

6、，减少中间误差，最后完成投影仪标定实现对投影图像畸变校正。若已获得测量数据，则可以通过插值法对畸变量与像素坐标关系的重建，在计算得到每个像素点对应投影后的畸变量值之后，进而对待曝光图片进行预畸变处理。为了提高大面积图像曝光的效率，通过与传统曝光方案的对比，在深入了解扫描式投影和步进式投影的不足之后，本文提出了一种大面积分布式步进投影方法。通过采用多DMD镜头，依据DMD的分布和DMD的尺寸大小，对图片进行预填充处理，并记录步进关键帧信息，借助辅助设备完成控制指令的读取和区域图像传输，从而提高曝光吞吐量。针对多DMD以及不同图像帧之间存在的图片拼

7、接问题，本文提出了一种基于DMD灰度调制技术的图像拼接方法。通过在拼接过程中，对切割好的曝光子图的重叠拼接区域进行灰度渐变处理，保证曝光图形的重叠与非重叠区域刻蚀程度一致，从而实现平滑拼接。最后结合本文实验项目，以DLP6500作为实验平台，分别搭建了投影镜头畸变校正实验平台和大面积步进曝光实验平台。设计并编写了一款基于Qt和OpenCV的上位机控制软件，对本文所提的图像畸变校正和大面积曝光方案进行验证。通过实际测量畸变量和对实际待曝光图像进行投影验证进一步证实了方案的可行性。关键词：DMD，无掩膜光刻，畸变校正，大面积光刻，图像拼接IABST

8、RACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofelectronicinformationindustry,thedeman