[發明專利]直寫式光刻系統中的圖像灰度數據的壓縮方法

在審

• 申請號: 201210189194.5
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102736448A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 陳勇;陳修濤;張愛民
• 申請（專利權）人: 合肥芯碩半導體有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H04N1/41
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及半導體行業和印刷電路板行業光刻領域，具體涉及一種直寫式光刻系統中的圖像灰度數據的壓縮方法。

背景技術

傾斜掃描工作原理是將直寫曝光系統中的空間光調制器即數字微鏡DMD傾斜旋轉，利用傾斜后微鏡DMD的相鄰微鏡的在工件臺投影面的曝光中心X、Y的間距縮小，從而改變曝光能量變化空間范圍，達到縮小柵格尺寸的目的，提高圖像的分辨率。直寫曝光系統中采用傾斜掃描工作方式，以增強圖像的分辨率，但完全依靠傾斜掃描曝光提高圖像分辨率在目前有許多解決的問題。微鏡DMD傾斜旋轉角度由傾斜因子N計算出，傾斜角度φ=arctg(1/N)，微鏡DMD的像素大小為10.8μm，傾斜旋轉后在曝光面投影的像素大小為1pw=10.8×sinφ，即傾斜因子N越大，意味的圖像網格尺寸1pw就越小，圖像的分辨率越高，傾斜掃描的位圖就越大，微鏡DMD以傾斜方式達到在X方向（與掃描方向垂直）的1pw位移，但在Y方向（與掃描方向平行）是用工件臺的平移實現1pw位移，因此在曝光掃描速度不變的情形下，傾斜因子N越大則須要微鏡DMD的更新頻率越快，快速的微鏡DMD鏡片翻轉對微鏡DMD壽命有影響。綜合比較，選擇傾斜因子N=4，再用灰度掃描方案使分辨率滿足設計要求，但需要傳輸的數據按灰度級的位數成倍增加。

本發明的特點是在通訊傳輸介質不變的基礎上，根據傾斜掃描曝光圖像的性能要求，壓縮圖像灰度數據，減少傳輸的數據量。

發明內容

????本發明的目的是提供一能夠滿足數據傳輸要求的直寫式光刻系統中的圖像灰度數據的壓縮方法。

本發明的技術方案如下：

在直寫式光刻系統中的圖像灰度數據的壓縮方法，其特征在于，以圖像行格式壓縮，每次檢查1×N灰度圖數據，以計算機識別的長度bit位數為單位，每個單位數由標示數和計數值構成，標示數用以說明壓縮的全白或者全黑或者相同灰度數據，計數值用以相同灰度數據的計數，其它灰度數據則不進行壓縮；

具體包括以下步驟：

假設N=4；計算機識別的長度bit位數=16bit；

（1）讀取一行灰度圖數據，建立壓縮緩沖區；

（2）壓縮入行起始標準HEX數為0xE1E0；

（3）取出1×4灰度圖數據，保存，計數cnt清零；

（4）全白檢測，是計數cnt加1，重復取出1×4灰度圖數據作全白檢測，直至不是全白或者計數cnt大于15，則壓縮入0xF1F0+cnt；

（5）全黑檢測，是計數cnt加1，重復取出1×4灰度圖數據作全黑檢測，直至不是全黑或者計數cnt大于15，則壓縮入0xF1E0+cnt；

（6）對灰度數據的高12bit依次進行檢查，是0xF1F或者是0xF1E或者是0xE1F或者是0xE1E0，則設置標示數sing為0x0100，否則標示數sing為0x0000；

（7）把讀取到的灰度數據與上一個保存的灰度數據比較，不同轉下一個步驟；相同則計數cnt加1，重復取出1×4灰度圖數據作相同檢測，直至是不相同或者計數cnt大于15，則保存的數據先與標示數sing求異或后壓入，再壓縮入0xE1F0+cnt；

（8）壓縮入保存的數據先與標示數sing求異或的數；

（9）重復步驟（3）～（8），直至一行灰度數據檢查完；

（10）一行灰度數據壓縮完畢，依次向下掃描壓縮圖像數據，重復步驟（1）～（9），直至全部圖像數據壓縮完。

????所述的N可以取值4～8。

????所述的計算機識別的長度bit位數可以是16bit、32bit、64bit。

????所述的單位數由標示數和計數值構成，可以標示數在前計數值在后，也可以標示數在后計數值在前。

本發明根據直寫光刻系統中傾斜掃描的特點及技術要求，圖像曝光可以解析4pw以上的線寬，即最小線寬為4pw、線間距為4pw。像素的灰度值是圖形在此像素位置處的單位所占面積比，如果全部包含此像素的網格單位則灰度值為1，如果全部不包含此像素的網格單位則灰度值為0，如果部分此像素的網格單位則灰度值為0～1間的小數，按16級灰度值取，在線或圖塊的邊緣的灰度值一般是1～15。像素的16級灰度值占4bit位，4個像素共需用16bit，是計算機處理的一個字的長度。根據傾斜掃描曝光的圖像性能要求，分析各種圖形中的按1pw網格的4個像素數據及排布，選擇最不可能的排布的數據進行組合，或者在不影響圖形質量的情況下做部分改動，使圖像數據即滿足壓縮要求，又不會損壞圖形質量。