[发明专利]一种基于GDSII格式的直写式光刻机并行数据处理方法

说明书

一种基于GDSII格式的直写式光刻机并行数据处理方法，可解决现有的DMD数字微镜均采用是FPGA进行逻辑运算，若提供的直写式光刻数据采用极性特性，并且按照一定顺序的方式进行处理，很难发挥出FPGA的优势，进而降低了直写式光刻机的产能的技术问题。本发明通过对光刻图形进行数据转换成GDSII格式数据，利用GDSII图形格式，没有极性，没有叠加顺序，基础图形单元可以进行切割，重组等特性，使得每个DMD数字微镜对应的数据处理单元可以并行处理数据，从而达到DMD之间的并行。同时因为每个DMD所需曝光的GDSII数据，因为基础图形可以进行切割和重组，利用CUDA和FPGA的并行特征，对这些数据进行并行处理，从而大大提高直写式光刻机的光刻版图在数据处理上的时间，从而提升了产能。

技术领域

本发明涉及半导体光刻机图形图像处理技术领域，具体涉及一种基于GDSII格式的直写式光刻机并行数据处理方法。

背景技术

直写式光刻技术是在感光材料(多为胶或者膜)的表面印刷具有特征的构图的技术。

CUDA是NVIDIA公司2007年提出的支持GPU进行通用计算的编程模型和开发环境。CUDA编程的思想是用海量的线程来开发程序中的并行性，海量线程以层次化的方式组织，单个的线程被映射到标量核SP上执行，一组线程被组织成一个线程块(Block)被映射到一个SM上执行，最后由线程块组成的线程栅格(Grid)映射到一个GPGPU上执行。由于GPU具有远超CPU的计算核心数以及海量的并行计算资源，适合进行计算密集型、高度并行化的计算任务。同时，由于GPU的价格远远低于同等性能的并行计算系统，由CPU和GPGPU组成的异构系统已经越来越广的应用到生物医学、流体力学等诸多工程应用领域。

空间光调制器，又称为DMD(Digital Micro-mirror Device，数字微镜)数字微镜是由许多微小镀铝的镜片组成，可以绕轭旋转，旋转角度为±12°，利用镜片在不同的旋转角度将射入的光反射到不同的地方。直写式曝光系统采用准直激光或UV混合光源射入到数字微镜DMD，然后DMD根据图像数据分别旋转到不同位置，将射入的光反射到物镜镜头上，由物镜缩放图像后投影到移动平台上的曝光面上。微镜(DMD)上的正方形小镜片呈行列格式排列，每个镜片可以进行独立的控制，通过给定一帧M行N列的二维bit数据，可以完成对DMD镜片的一次刷新。通过加载不同帧的二维数据，可以完成不同帧图像的显示。

而直写式光刻机所使用的料号，大多是矢量格式，比如ODB++，Gerber，DPF等格式，而对这种格式进行处理时，往往因为其格式特性，每个图层或者基本组成单元都具有极性，通过多个极性进行叠加得到最终的图形数据，比如第一层是500um的正极性大圆，第二层是200um的负极性小圆，两者进行叠加后，得到一个直径为500um的圆环，如图1所示；因为一个光刻图形经过多则几十个甚至上百个极性图层进行叠加，并且按照这些格式的要求，必须按照一定顺序叠加，否则会造成最终图形的错误。而对于DMD数字微镜来说，最终只需要0/1这种数据图形，也就是一个轮廓数据，对于中间多少次叠加不需要关心，更不需要记住多少次的机型叠加；

对于当前TI公司提供的DMD数字微镜的控制以及数据处理，均采用的是FPGA进行逻辑运算，从而准备好DMD需要的二维Bit数据格式。对于FPGA来说，进行各种数据运算时，采用并行计算，方可达到最优速度。若提供的直写式光刻数据采用极性特性，并且按照一定顺序的方式进行处理，那么很难发挥出FPGA的优势，进而降低了直写式光刻机的产能。

发明内容

本发明提出的一种基于GDSII格式的直写式光刻机并行数据处理方法，可解决现有的DMD数字微镜均采用是FPGA进行逻辑运算，若提供的直写式光刻数据采用极性特性，并且按照一定顺序的方式进行处理，很难发挥出FPGA的优势，进而降低了直写式光刻机的产能的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于GDSII格式的直写式光刻机并行数据处理方法，包括以下步骤：