CN105209975B

CN105209975B - 声光调制器的装置和调制原理

Info

Publication number: CN105209975B
Application number: CN201480025376.6A
Authority: CN
Inventors: P.斯滕斯特罗姆; C.哈特曼; T.桑德斯特罗姆
Original assignee: Mckerrow Nick Mai Data Co Ltd
Current assignee: Mckerrow Nick Mai Data Co Ltd
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2017-06-20
Anticipated expiration: 2034-03-13
Also published as: KR102212359B1; WO2014140193A3; CN105209975A; WO2014140193A2; EP2972588A2; KR20150132528A; EP2972588B1

Abstract

一种用于高度精确地图案化装置，例如大区域光掩模的激光写入器，具有数值调制器，其计算要供给至声光调制器的调制器RF的瞬时值。进一步改进允许通过减少声光调制器中的RF功率变化来通过相位控制和减少的误差来增加分辨率。

Description

声光调制器的装置和调制原理

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年3月15日提交的美国临时专利申请No.61/793332的权益以及于2013年3月15日提交的美国临时专利申请No.61/792,227的权益，这些临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。

本申请涉及题名为“METHOD AND DEVICE FOR WRITING PHOTOMASKS WITHREDUCED MURA ERRORS”的美国临时申请No.61/777,978、题名为“OPTICAL WRITER FORFLEXIBLE FOILS”的美国临时申请No.61/777,144、题名为“METHOD AND DATA PATH USINGPATTERN AWARE HEALING”的美国临时申请No.61/776,693和题名为“MECHANICALLYPRODUCED ALIGNMENT FIDUCIAL METHOD AND DEVICE”的美国临时申请No.61/777,469。本申请涉及并通过引用并入以下美国专利文献US20100208329Al、US20100142757Al、US6975443B2、US7110159和US7790350B2。所涉及的申请通过引用并入本文。

背景

本公开的发明总体上涉及图案生成、直写式光刻和在光敏表面上光学写入图案。特别地，本公开的发明涉及光掩模、晶片、PCB、精细节距互连基底、具有或不具有有源部件(晶体管)的柔性基底和/或用于显示、光电和照明的面板的图案化。具有从0.03至10微米的线宽的其它图案还可使用本公开的技术。特别地，该技术涉及使用声光调制的高精度图案生成器和直写器。该技术还涉及利用具有一维场的写入系统的光学图案化。一维场可通过扫描而产生，例如声光或电光扫描、通过旋转多边形、棱镜或全息图或者通过振动反射镜的扫描；或者，一维场可由一排光源或使用一维空间光调制器SLM而产生。横向移动(crosswise movement)可由写入系统和工件之间的相对运动或者由扫描光学系统产生，扫描光学系统仅相对于工件扫描光学场。

在成本、速度和效率之间的合理折衷的条件下，声光调制常用于激光扫描器中。使用AOM调制器的激光扫描器可具有单个光束或多个光束，在调制光束之后，其可由电光或机械装置扫描。现有技术以来自Applied Materials(USA)和Orbotech(以色列)的多边形扫描器、来自Micronic-Mydata(瑞典)和Heidelberg Instruments(德国)的声光扫描器的形式存在，所有这些使用声光多束调制。使用SLM的一维写入器在商业上可从Dainippon Screen(日本)和Micronic-Mydata(瑞典)获得。

图1A示出现有技术中已知的多束激光扫描器。激光器100发射光束113，光束113通过分束器114分为多个光束116。每个光束由多束声光调制器112调制，并由偏转器110(还可以是多边形、检流计反射镜等)偏转，使得其在工件表面上进行扫描108。光学器件象征性地显示为单个透镜116。多束调制器接受针对每个光束的调制的RF信号130(在RF驱动器128中产生，RF驱动器在RF载波上调制视频(video)126)。RF通常用载波进行振幅调制。输入图案存储在存储器120中，并通过光栅器(rasterizer)124转换为由RF驱动器使用的视频。

图1B更详细地示出RF驱动器。输入是数字信号126，其包含针对每个像素的灰度值。灰度值通过DAC150转换为模拟电压156。模拟电压(通常在0至1伏的范围内)调制来自本地振荡器(local oscillator)的载波160，以产生低水平调制的RF 158，然后，其在RF放大器中放大至适于声光调制器的功率水平(通常为每信道1-5瓦)。

附图说明

图1A示出现有技术中已知的多束激光扫描器。

图1B更详细地示出RF驱动器。

图1C示出具有应当曝光的三个更小区域的暗区域。

图1D示出像素的伸展(stretch)之间的相位的反向，像素不是暗的以增加写入器的分辨率。

图1E示出限定为二元光栅栅格的图案。

图2A-D示出在现有技术激光扫描器中，产生调制的RF以驱动AOM。

图3A-D示出产生图1D中使用的调制的RF。

图3E示出图1D中使用的具有负振幅的详细RF波。

图4示出需要在RF信号上产生相同复振幅的RF驱动器，这可通过如图4所示的模拟电路来完成。

图5示出根据本发明的新颖RF驱动器的示例视图。

图6示出使用声光调制和扫描的完全同步写入器中的时钟，并还包含产生用于AOD的RF，这遵循类似原理。

图7示出具有说明书中所述参数的示例性完全同步系统。

图8示出三个像素。

图9示出显示相位调制的三个示例像素。

图10示出像素之间的相位反向(phase reversal)。

图11示出两个运行像素，其间有暗像素。

图12、13、14和15示出写入灰色的可能方法之一。

图16和17示出灰色像素如何分为两部分，且如何计算振幅以提供期望像素曝光剂量，以及尽可能恒定的RF功率。

图18A-18C示出在一个方向上增加的分辨率和从中受益的许多图案。

图19A-19C示出使用声光调制的常规激光写入器，并说明了史柯风现象。

图20A-20C示出基于线性SLM的一维写入器和用于实施本公开技术的微反射镜示例。

图21A-21B和图22A-22C示出用于增加的分辨率的创造性光栅化的更多细节。

具体实施方式

下面描述的新颖的RF驱动器避免了图4所示平衡混频器调制器的模拟复杂度。通过在数字域中构造调制波形式并使用快速数模转换器(“DAC”)将数字振幅值直接转换为RF来降低复杂度。本公开的技术的一些方面可与新颖的RF驱动器或平衡混频器调制器一起使用。

图1C示出具有应当曝光的三个更小区域180、182、184的暗区域。竖直柱是沿扫描线的像素。每个像素具有从要曝光的区域和像素区域的重叠计算出的灰度值。细节可以改变，可以有非线性查找功能，但是本质上，区域重叠控制像素的灰度值。因此，图1C具有位于曝光区域之间的暗像素、完全打开像素(fully turned on pixel)和具有局部重叠的像素(呈现为灰色)。

在基本不改变光学器件的情况下将具有一维场的光学写入器的分辨率提高至两倍的问题可通过组织图案使得对解析的精细节距线的需求基本上限制于一个方向(+/-30度)，以及通过使精细节距线垂直于一维场取向而解决。在一些实施方式中，这包括提供沿一维场的像素，其能够产生不是零的相位，从而相干地照明两个或更多个邻近像素，并驱动像素以使光既有正相位又有负相位，尤其能够使沿一维场的其间具有暗区域的照明部分具有反向相位，即多于90度的相位差、优选接近180度的相位差。特别地，表示打开像素的光应当优选地调制为相位0度和180度任一，大小应当在零和最大值之间改变。在光学器件中如往常一样，可以对所有相位值任意地添加或减去恒定相位，以使相位之一具有参考值0度。

本公开的技术的一个方面是使用声光调制器和下面说明的史柯风现象来在写入的图案中产生像素的等同物，并使用驱动调制器晶体的RF波的复杂调制使光针对每个像素具有期望的大小和相位。

本公开的技术的第三方面在于通过软件控制分辨率增强以及可以构造写入器，写入器具有第一操作模式和第二模式，在第一操作模式中，光学特性在x和y中类似，在第二模式中，分辨率大致在y中加倍，而分辨率在x中保持大致相同。

本公开的技术的第四方面在于直接由矢量数据或由不具有相位反向的预光栅化数据，图案通过场基础在一维场上光栅化有反向相位。

我们提出使不是暗的像素的伸展之间的相位反向，以增加写入器的分辨率。这在图1D中以区域190、192和194示出。每个曝光区域的要使用的复振幅在图例中示出。图2A-D示出在现有技术激光扫描器中，生成调制RF以驱动AOM。

实施改进的光学写入器技术的第一模式是将平衡混频器添加到声光调制扫描器的RF调制器(从而针对史柯风条件(the scophonic condition)调节扫描)，并光栅化遵循本申请中给出的指导的数据。

实施改进的光学写入器技术的第二模式是在图案生成器中构造一维SLM或直写器，以给光提供相位调制，并光栅化根据本申请中给出的指导的输入数据。

第三模式是使用上面给出的两种模式中的任一个，并在第一方向上以高分辨率写入特征，物理地旋转工件，使其与第一图案对准，并在第二方向(通常垂直于第一方向)上以高分辨率写入第二组特征。

第四操作模式是利用本申请中提出的方法写入一组窄线，然后通过化学方法(尤其通过定向自组装(directed self-assembly))增加节距。

实施改进的光学写入器技术的第五模式是将输入图案光栅化为区域采样位图，然后提取单列像素值，寻找相位转换点(在相位转换点，照明意在较低)，并在相位转换点处在0和180度之间切换相位。

返回该技术，图3A-D示出生成在图1D中使用的调制RF。图3D与图2D中的复平面之间的比较示出图1D中使用的具有负振幅的RF波。这在图3E中详述。附图示出具有与曝光图(exposed figure)的不同重叠量的五个像素，具有正相位342、346和负相位348、350。在不重叠的位置，像素应当是暗的344。原则上，可在单元周期340内的任何地点使用具有复振幅的像素，但是对于具有沿实轴352的振幅的像素，提供更好的质量。图3E示出对于所示特征，入射至工件上的光的期望实际振幅。然而，复振幅值来自调制RF信号。因此，RF驱动器需要在RF信号上产生相同的复振幅。这可使用图4所示模拟电路完成。平衡混频器在本地振荡器LO上混合正交输入(quadrature input)。更多细节在同时未决申请中给出，该同时未决申请描述了改进的光学写入器技术。

本技术的另一方面在于提供完全同步的激光扫描器，其中，对于声光偏转器以及AOM和AOD频率两者，像素数据的写入与RF的生成同步，并与作为数据输出的相同主时钟同步。使用相同主时钟使得能够同时控制扫描周期和数据输出，而没有与具有不同时间基准相关联的定时误差。

本技术的第三方面在于通过RF及由此光束的快速相位调制(作为在暗区域中使光束关闭(turn off)方式)，AOM信道中的功率耗散保持几乎恒定。相位调制太快以至于不能光学分辨，并以到调制器换能器的恒定RF功率使透镜孔径中的光束消失。

本技术的第四方面在于，通过快速周期相位切换(反向)使暗区域中的光束消失，并且用灰色(中间)功率写入灰色像素。

本技术的第五方面在于，通过两个不同子像素写入一像素，两个不同子像素一起提供期望灰度值，以及在不同像素之间提供比希望的均匀灰度值更加恒定的功率耗散。

本技术的另一方面是提供一种借助至少一个声光调制激光束在工件上高度精确地光学写入图案的系统，其包括将输入矢量数据转换为像素位图的光栅器、计算用像素数据调制的RF载波的样本值的数值调制器、将样本值转换为供应到声光调制器的RF信号的快速DAC。

本公开的技术的另一方面是提供如上所述的系统，其中，像素数据被计算为表示具有0和180度相位的RF信号。

本公开的技术的另一方面是提供如上所述的系统，其中，像素数据被计算为表示具有附加90和270度相位的RF信号。

本公开的技术的另一方面是提供如前述说明中任一的系统，其中，RF的相位在像素内改变。

本公开的技术的另一方面是提供借助至少一个声光调制激光束在工件上高度精确地光学写入图案的系统，其包括将输入矢量数据转换为像素位图的光栅器、计算用像素数据调制的RF载波的样本值的数值调制器、将样本值转换为供应到声光调制器的RF信号的快速DAC、控制数据的像素的加载的第一时钟和控制RF信号的采样的第二时钟，其中，第二时钟的频率是第一时钟频率的整数倍。

本公开的技术的另一方面是提供借助由声光偏转器扫描的至少一个声光调制激光束在工件上高度精确地写入图案的系统，其包括将输入矢量数据转换为像素位图的光栅器、计算用像素数据调制的RF载波的样本值的数值调制器、将样本值转换为供应到声光调制器的RF信号的快速DAC、控制像素数据的加载的第一时钟信号和控制调制器RF信号的采样的第二时钟信号、控制声光偏转器的频率数据的加载的第三时钟信号及控制至偏转器的RF的采样的第四时钟信号，其中，所有四个时钟信号是同步的。

本公开的技术的另一方面是提供借助至少一个声光调制激光束在工件上高度精确地光学写入图案的系统，其包括将输入矢量数据转换为像素数据的光栅器、产生用像素数据调制的RF信号的RF调制器，RF信号供给到声光调制器，其中，暗像素的像素数据通过在0和180度之间快速翻转相位来进行调制。

本公开的技术的另一方面提供了借助至少一个声光调制激光束在工件上高度精确地光学写入图案的系统，其包括将输入矢量数据转换为像素数据的光栅器、产生用像素数据调制的RF信号的RF调制器，RF信号供给到声光调制器，其中，暗像素的像素数据通过在0和180度之间快速翻转相位来进行调制，上述本公开的技术的另一方面可用于在具有一维光学场的光学写入器中写入精细节距图案的系统和方法，一维光学场具有纵向和横向方向，该光学写入器在横向方向上扫描，该方法包括：接收图案，在图案中，精细节距线限制为在平行于光学场横向方向的30度内延伸，其中，一维光学场在纵向方向上部分地相干；光栅化图案，使得图案在纵向方向上从亮到暗的过渡导致由一维光学场中的光栅化和调制光产生的像素数据的振幅的实部符号反向为复振幅的实部遵循像素数据的符号的复振幅，由此，可以分辨低于约0.25*波长/NA的线间隔图案。

本公开的技术的另一方面提供了借助至少一个声光调制激光束在工件上高度精确地光学写入图案的系统，其包括将输入矢量数据转换为像素数据的光栅器、产生用像素数据调制的RF信号的RF调制器，RF信号供给到声光调制器，其中，暗像素的像素数据通过在0和180度之间快速翻转相位来进行调制，上述本公开的技术的另一方面可用于在具有一维光学场的光学写入器中写入精细节距图案的系统和方法，一维光学场具有纵向和横向方向，该光学写入器在横向方向上扫描，精细节距线还限制为在平行于横向方向的15度内延伸。

本公开的技术的另一方面提供了借助至少一个声光调制激光束在工件上高度精确地光学写入图案的系统，其包括将输入矢量数据转换为像素数据的光栅器、产生用像素数据调制的RF信号的RF调制器，RF信号供给到声光调制器，其中，暗像素的像素数据通过在0和180度之间快速翻转相位来进行调制，上述本公开的技术的另一方面可用于在具有一维光学场的光学写入器中写入精细节距图案的系统和方法，一维光学场具有纵向和横向方向，该光学写入器在横向方向上扫描；还包括提供第二写入模式的动作，其中，光栅器使像素数据仅具有振幅的非负实部；以及通过改变由光栅器使用的算法而在各模式之间切换，由此，将新的高分辨率模式添加到系统，而不必牺牲常规写入的灵活性和成像质量。

本公开的技术的另一方面提供了借助至少一个声光调制激光束在工件上高度精确地光学写入图案的系统，其包括将输入矢量数据转换为像素数据的光栅器、产生用像素数据调制的RF信号的RF调制器，RF信号供给到声光调制器，其中，暗像素的像素数据通过在0和180度之间快速翻转相位来进行调制，上述本公开的技术的另一方面可用于在光栅扫描激光写入器中产生部分相干写入条件(partially coherent writing condition)的系统和方法，包括提供具有声速的声光调制器的动作，使用具有缩小因子的投射光学系统使得工件上的光束覆盖至少两个像素，以及在工件上以大致匹配调制器中的声速除以缩小因子的速度进一步扫描光束，由此调制器中的像素的静态图像形成在工件上，在邻近像素之间有干扰，但是在长距离上没有干扰。

本技术的另一方面是提供借助至少一个声光调制激光束在工件上高度精确地光学写入图案的系统，其包括将输入矢量数据转换为像素数据的光栅器、产生用像素数据调制的RF信号的RF调制器，RF信号供给到声光调制器，其中，通过将像素分为两部分并以不同振幅调制两部分来调制灰色像素的像素数据，不同振幅被计算出以减少声光调制器中的RF功率变化。

在其它方面，本公开的技术数字地计算具有波形振幅调制和相位控制(表示图像图案数据)的波形的样本点，使用DAC将数字波形样本点转换为模拟RF频率信号，并将模拟RF信号施加到AOM换能器，以调制激光束而产生图像，上述本公开的技术可用于在具有一维光学场的光学写入器中写入精细节距图案的系统和方法中，一维光学场具有纵向和横向方向，该光学写入器在横向方向上扫描，该方法包括：接收图案，其中，精细节距线限制为在平行于光学场横向方向的30度内延伸，其中，一维光学场在纵向方向上部分地相干；光栅化图案，使得该图案在纵向方向上从亮到暗的过渡导致由一维光学场中的光栅化和调制光产生的像素数据的振幅的实部符号反向为复振幅，其中，复振幅的实部遵循像素数据的符号，由此，可以分辨低于约0.25*波长/NA的线间隔图案。

在其它方面，本公开的技术数字地计算具有波形振幅调制和相位控制(表示图像图案数据)的波形的样本点，使用DAC将数字波形样本点转换为模拟RF频率信号，并将模拟RF信号施加到AOM换能器，以调制激光束而产生图像，上述本公开的技术可用于在具有一维光学场的光学写入器中写入精细节距图案的系统和方法中，一维光学场具有纵向和横向方向，该光学写入器在横向方向上扫描，精细节距线还限制为在平行于横向方向的15度内延伸。

在其它方面，本公开的技术数字地计算具有波形振幅调制和相位控制(表示图像图案数据)的波形的样本点，使用DAC将数字波形样本点转换为模拟RF频率信号，并将模拟RF信号施加到AOM换能器，以调制激光束而产生图像，上述本公开的技术可用于在具有一维光学场的光学写入器中写入精细节距图案的系统和方法中，一维光学场具有纵向和横向方向，该光学写入器在横向方向上扫描，还包括提供第二写入模式的动作，其中，光栅器使像素数据仅具有振幅的非负实部；以及通过改变由光栅器使用的算法而在各模式之间切换，由此，将新的高分辨率模式添加到系统，而不必牺牲常规写入的灵活性和成像质量。

在其它方面，本公开的技术数字地计算具有波形振幅调制和相位控制(表示图像图案数据)的波形的样本点，使用DAC将数字波形样本点转换为模拟RF频率信号，并将模拟RF信号施加到AOM换能器，以调制激光束而产生图像，上述本公开的技术可用于在光栅扫描激光写入器中产生部分相干写入条件的系统和方法，包括提供具有声速的声光调制器的动作，使用具有缩小因子的投射光学系统使得工件上的光束覆盖至少两个像素，以及在工件上以大致匹配调制器中的声速除以缩小因子的速度进一步扫描光束，由此调制器中的像素的静态图像形成在工件上，在邻近像素之间有干扰，但是在长距离上没有干扰。

技术问题

本公开的技术可应用于提供具有接近理论最大值的性能及可忽略的偏移、抖动(jitter)和老化的调制系统。期望使用尽可能小的校准，但是当需要校准时，硬件应当允许校准精确且稳定。

技术方案

图5示出根据本发明的新颖RF驱动器的示例视图。输入数字像素数据126，并在多个FPGA 152A-D(示出4个，在实际系统中更可能有8个，DAC供应商的参考设计使用12)之间分布数字像素数据。FPGA各计算一个振幅值，它们多路传输(multiplex)至高速DAC，高速DAC以更高时钟运行。因此，每个FPGA可贡献每个第四、第八等值给DAC。来自DAC的输出在RF功率放大器中放大至AOM信道所需的功率水平，通常介于1和5瓦之间。可不同地构建系统，例如在第一步骤和第二步骤中分割电压样本值的计算值，在第一步骤中，计算出复振幅(在一些示例实施方式中，虚部等于0)，在第二步骤中，复振幅被数值调制(通常乘以)至数字描述的载波波形，电压样本被发送至快速RF DAC。

与其它系统相比，本公开的技术的实施方式得益于灵活性、坚固性和可能在成本方面的性能中的一些或所有。声光扫描器的分辨率极大地取决于调制波形的细节，有连续发展像素调制的空间。在不同情形下可需要多个写入模式，可预见到发展特殊的测试模式。在本发明中，调制由软件或固件限定，软件或固件可简单地升级。升级至RF调制参数可在场的写入系统中电子地分布和升级。还在坚固性方面有益处，因为在数字系统中需要十分少的RF调谐，偏移和老化不存在于数值调制器中。最后，该系统允许十分灵活地调制，而没有模拟时间常数或过滤器，从而可比模拟系统更好地接近理论水平。

RF的数值调制和数字生成允许构造完全同步系统。需要运行多个工艺：从存储器中读取像素数据读数，并供给到调制器，需要产生和调制RF载波。如果通过声光或电光偏转器完成扫描，则需要从存储器取得控制偏转器的数据，将其转换为电信号，并供给到偏转器。对于声光偏转器AOD，需要产生RF啁啾。传统地，通过异步的自由运行振荡器产生RF载波。相同的申请人使用数字合成的RF啁啾，其与用于将频率值加载至啁啾和像素数据的数据时钟同步。发送至调制器的RF具有自由运行的晶体振荡器作为本地振荡器。在快速调制器上升时间的情况下，由于由AOM使用的RF的不受控相位，可在用于调制光束的波形的上升和下降边缘中产生抖动。移动至完全同步系统移除了该抖动来源。

图6示出使用声光调制和扫描的完全同步写入器中的时钟。有主时钟，其是所有同步的基础。其可以是系统中最慢时钟之一，例如像素时钟。从主时钟，通过时钟倍增的熟知方法产生用于其它子系统的时钟。像素时钟(在此称为视频时钟)确定何时写入每个像素。其可以是50或100MHz。由其产生用于AOM RF的DAC时钟，通常为1.6-2.5GHz。计算振幅值的FPGA以中间时钟运行，例如400MHz。在RF载波400MHz和像素时钟100MHz的情况下，在每个像素中正好有四个RF周期，RF DAC可以1600或2400MHz运行。我们稍后会展示每个周期内4个样本提供了相位调制的简单实施方式，因此1600MHz对于DAC是有用的时钟。

本公开的技术可构造有几个快速DAC中的任一个，快速DAC(例如，AD9739A)在商业上可从Analog Devices获得。类似的装置从Texas Instruments、Philips和其它公司获得。合适的FPGA可从几个公司获得，例如Xilinx和Altera。实验系统构造有来自Xilinx的实验装备Kintex 325。

图6还示出由AOD使用的RF啁啾，应用类似直接数字合成原理。单个主时钟驱动RF输出至AOM和用于AOD的RF的DDS合成。

图7-11示出由样本的复合调制产生的示例视频信号，样本的复合调制用于产生RF信号，然后驱动AOM换能器。在像素1-3内，附图示出复RF信号的周期1-4。用于产生RF信号的四个样本点和多个时钟间隔落入所示周期内。

图7示出具有上述参数的示例性完全同步系统。图表示出三个像素，每个具有四个RF周期，每个RF周期采样四次。第一像素完全打开。第二个部分打开，视频数据以0和+1之间的中间值绘制。第三像素关闭或是暗的。在每个RF周期中，有四个由竖直线标记的样本点。在打开像素中，样本点具有0、+1、0和-1的值。在灰色像素中，样本值是0、+0.5、0和-0.5。在暗像素中，所有值为0。这是使用图1C和2A-D中的振幅调制而数字产生的RF电压。消耗的功率在第一像素中的最大值和暗像素中的零之间变化。图7的RF波形具有许多谐波，但是它们会在RF放大器的过滤器中以及换能器和光学系统中消失。

图8也示出三个像素。第一像素完全打开，第二个是暗的，第三个完全打开，但是具有反向相位。视频数据在-1和+1之间行进。视频控制RF振幅的实部，虚部为零。这是相同的数值调制器，但是根据图1D和图3A-E调制。

图9示出具有相位调制的三个示例像素。第一像素具有振幅(1+0j)(样本点0、1、0、-1)，第二个具有振幅(0+1j)(样本-1、0、1、0)，第三个具有(-1+0j)。在像素之间，RF的相位延迟90度。在每个周期内四个样本的情况下，易于进行复杂调制，因为调制器在振幅方面是线性的。为了产生复振幅(a+bj)，可添加a*(1+0j)和b*(0+1j)，这是a乘以第一像素，b乘以第二像素。因此，(a+bj)中的样本点是-b、a、b、-a。如此，任意复杂值可使用每个周期内四个样本容易地产生。

图10示出像素之间的相位反向。第一像素具有相位0，第二个具有180度，第三个具有0度。取决于写入系统的光学分辨率，系统可写入像素作为白区域，暗线在其间，或者光束可通过相消干涉而消失。应注意，即使对于光束消失的分辨率，RF功率也以全功率是恒定的。

图11示出两个打开像素，暗像素位于其间。第二(中间)像素分为两部分，相位在各部分之间反向。图像是两个亮区域，暗区域位于其间。应注意，RF功率是恒定的，即使到工件的光线在中间像素中消失也如此。这指向保持调制器中消耗的功率恒定的方法，而不管写入曝光如何。为了写入亮的，打开RF功率，将相位设定至0或180度。为了写入暗的，打开RF功率，在0和180之间快速翻转相位。但是灰色如何呢？

有写入灰度值像素的两个可能。写入灰色的第一方法是具有恒定相位，并将RF功率设定至图12、13、14和15所示的中间值。在图12中，使用振幅调制，如图1C所示。图13示出图1D的写入方案，相位沿场偏移，具有灰色区域中的中间功率和零。在图14中，通过快速翻转相位在全RF功率将暗像素制成较暗。显示出的是，相位在像素内翻转，但是图稍微令人误解。与像素尺寸相比，实际生活图案中的图通常更大，暗区域通常延伸几个暗像素。因此，至少在光学参数的一些组合的情况下，可在全像素之间反转相位。图14中的灰色区域具有恒定相位和减少的RF功率。由于与亮或暗像素相比，有更少的灰色像素，所以这导致与图12和13相比，RF功率中的变化减少，尽管仍有一些变化。图15使用图1D中的亮区域之间的反向相位，但是具有灰色像素中的恒定相位。

在图16和17中，灰色像素分为两部分，计算出振幅以提供期望像素曝光剂量，以及像实际那样恒定的RF功率。在图16中，最大振幅为+1或-1，像素的其它部分具有提供正确曝光剂量的振幅(相位0或180，取决于什么是必要的)。在该限制的情况下，RF功率变化为约灰色像素中的恒定相位和振幅情况下的一半。在图17中，提高在-1至+1之间的限制。在该情况下，可在每个像素中运行恒定的平均功率，并满足剂量要求。像素的两个一半之一通常得到比+1或-1稍微更高的RF振幅，另一半还增加至将曝光剂量拉低。对于每个像素，有简单的双方程式系统要解，这在FPGA中完成。

保持调制器中的RF功率更恒定有助于减少光轴中的热偏移(来自调制器中的变化的温度梯度)。RF的大部分由换能器消耗掉，换能器仅与激光束相距约1毫米。当RF功率变化时，激光束上的温度梯度随着几秒的时间常数而改变，并影响光束的指向稳定性。因此，保持RF功率更恒定会使系统更稳定，且更易于校准。

通过使用沿一维光学场在像素的邻近曝光的伸展之间具有反向相位的调制，可利用基本不变的光学器件来明显地提高分辨率。这会结合图19A中的声光调制激光扫描器来说明。应注意，对于每个光束，声光调制激光扫描器可具有一维光学场，来自两个光束的场不会干涉。本公开的技术的许多特性源自限制其应用于一维光学场，尤其是简单地光栅化算法和不存在相位冲突。2D光学场中的相位偏移在本领域中是已知的，但是光栅化更加复杂，并且对于许多图案，不能在不修改输入图案的情况下得以解决。扫描器的核心是声光晶体1902。由RF信号1906驱动的换能器1904激励机械超声波1908，机械超声波调制晶体的密度，从而在其中产生3D相位光栅。超声波光栅使入射激光束1910衍射，并导致大部分能量作为衍射光束1912离开晶体，衍射光束在工件1916上投射成小束腰1914。如果RF1906关闭，则工件处的光束1914也减少(turn down)，即其由RF调制。附图中的细线和粗线显示出正在调制的超声波光栅。为了使其进入一维扫描器，必须在工件1916表面上扫描斑点。扫描由箭头1918表示，尽管实际实施方式通常使用由盒1920象征性地示出的快速声光或机械扫描器。扫描速度vscan通常相当高，例如10-50m/s。

声光调制器的未实验图画是，激光束聚焦至调制器中的正确位置，整个光束瞬间调制。实际上，光束在调制器中具有有限宽度1910、1912，并且在光束上，超声波光栅变化。这在插入的图19B中的示出。虚线示出入射光束1910的包络，实线是由超声波光栅逐点调制的衍射光束1912。超声波光栅及其调制以声速va传输通过晶体，光束上的衍射快速变化。

瞬时横截面投射在工件上，如插入图19C所示。所有一切以投射系统的缩小率M收缩，既有光束尺寸，又有光束上的变化的速度(称为史柯风速度v_scoph)。如果光束在调制器中为200微米，则工件上的光束为1微米，缩小率可以为0.005。声速为约5000m/s，史柯风速度为0.005*5000＝25m/s。在沿扫描线有0.5微米像素尺寸且50M像素/秒的情况下，扫描速度也为25m/s。由此示出，在合理参数的情况下，图案以与光束扫描工件相同的速度移动通过光束。因此，图案基本上在工件上保持静止，分辨率不是由光束尺寸1微米确定，而是由光学的光学分辨率确定为更高。这称为史柯风，我们可称vscan和v_scoph的匹配为史柯风条件。在史柯风条件，调制器充当掩模(虽然以高速飞过)，扫描方向上的成像基本上与部分相干投射相同，光束包络起相干功能的作用。

特别关注的是，掩模是RF驱动信号，其大小和相位可电子地控制。这是图2和3中所示。图2示出常规调制系统。驱动调制器的RF信号源自来自图2B中的本地振荡器的载波V_LO。为了产生图2B所示常规超声波光栅，载波由RF调制器中的视频信号倍增，通常为0-1V范围中的电压A_mod，使得0V不提供RF，1V提供最大RF水平。结果是图2B中的V_mod，其具有变化的包络，但是在各处恒定的相位。

RF电压驱动换能器1904，并转换为机械传播波。原则上，换能器将取决于时间的电压V_mod(t)转换为晶体中取决于位置的应力□(y)(希腊语sigma)，RF的相位和大小转变为机械波的相位和大小。应力在晶体和相位光栅中产生指数变化。在图19A中，入射光束具有到衍射光束的方向的角度，该角度提供了在晶体上快速变化相位的光学振幅a₀。倾斜光束的相位和机械波的相位在晶体中非线性地混合，有效地消除RF调制器的动作，结果是，衍射光束得到作为视频输入RF调制器的光学相位和大小。得到的曝光剂量I+1(y)遵循视频A_mod，尽管具有非线性转移函数。指数+1表明，其是第一阶衍射光束。

图3十分类似，但是在曝光I+1中导致两倍更精细的节距。一个区别是视频A_mod到达负振幅。结果，调制的RF在包络的每个最小值处改变相位。这还在图3A中的波图案中看出。其看上去是普通变化，但是需要不同类型的调制器以在载波和改变符号的视频之间进行倍增。

图2C示出常规系统的V_mod的功率频谱。与任何振幅调制信号类似，其具有与调制相关的边带200、202，但是大约功率的一半位于载波频率204。应力□具有相同的频谱，该频谱在衍射期间转移至激光束。载波204变为沿图19A中的投射光学系统的光轴向下行进的+1阶衍射光束1924，边带200、202产生边束1926、1928。图19A中的孔径光阑1930可由具有图2C的边缘206的阻挡滤波器表示。如果边带200、202(边束1926、1928)落入阻挡滤波器206的开口部分(孔径1930)外部，则调制损失，工件上的图案消失。调制频率A_mod更高，边带和上面的截止频率相距更远，该图案变得仅仅是中间灰色均匀曝光。这是当满足史柯风条件时，使投射光学系统的数值孔径(NA)限制分辨率的机构。

相同的频谱分析应用于本公开的技术，如图3C。区别在于，不同类型的调制移除了载波。A_mod的频率与图2C中的相同，并具有相同的截止频率。但是，A_mod作为振幅转移至工件，在非线性曝光工艺中，振幅的波峰和波谷两者曝光光敏感表面，有效频率加倍(或节距对分)发生在振幅和曝光之间。相同的效果不会发生在常规系统中，因为振幅值为零，因此，不会导致曝光。

图2D和3D示出复平面中的差别。箭头220、320示出工件处的白色像素的为相量的光学振幅。长方形区域222、322显示出相量的顶端可在调制期间结束。在常规系统中，允许像素采取实轴222的正部上的任何值，而在本公开的技术中，可使用沿整个实轴的点。图2D和3D表示有效调制方案和可使用的具有非零虚部的像素，但是通常为不太有效，并可在光学图像中产生像差。常规系统中的非零虚部由大于或大致等于零的Re(a)限定，而本公开的技术由为任意数值(通常标准化至范围+/-1)的Re(a)限定。大致等于零可意味着相量的大小小于0.25。下面描述实现这种调制的方法。

图表应当解释为以小的邻近局部地应用，白色像素的相位已被参考为0。如此，在分析时消除了光束相位在表面上的缓慢变化。

图20A示出使用一维SLM 700的已知结构(Micronic-Mydata,瑞典)以曝光一维场2002。以线性运动A或以非线性运动B在工件表面上扫描该场，从而建造曝光图案。对于功率操纵，SLM可在x方向上具有有限尺寸，并在实质区域2008上被照明，仍经由使用变形投射光学系统2006写入一维场2002。该照明沿SLM部分相干，并在其上完全相干。

在图20B中，这种扩展(“宽”)SLM显示为具有像素区域2010、2012，其可以振幅a1、a2、a3…调制光束振幅。振幅可以主要是正的，即Re(a)大于-0.25(常规的)或者具有-1.00至1.00范围中的任何值(新颖的)。SLM可以许多方式实施，例如作为LCD装置(反射或透射)或反射式微反射镜装置。在微反射镜装置的情况下，每个像素区域可由许多较小反射镜构成，这些较小反射镜一起移动或独立地移动，反射镜被控制成在工件上以期望相位和大小产生像素。图20C示出一示例：倾斜以四分之一波长的相位阶梯2018(反射中的光学相位的二分之一波长延迟)布置成排2022、2024的反射镜2016。反射镜类型已在U.Ljungblad的专利US7110159中描述，并从沿实轴的复振幅(-1+0j)至(+1+0j)调制光。其它复调制反射镜和反射镜群可发现于专利和科学文献中。图20B中的每个像素区域2010、2012对应于图20C中的反射镜排2022、2024。一排中的反射镜一致地致动。

对利用该调制器在y中增强分辨率的说明紧循声光调制器，除了该调制由反射镜完成，而不由超声波完成，没有涉及史柯风。

两种类型调制的有趣特性是，常规和新颖系统之间的差别可由软件控制。即使常规系统被修改以允许新颖调制，当用常规光栅化数据驱动时，它们仍有助于像常规系统那样写入。本技术的一个方面是，数据的光栅化利用添加的调制灵活性。通过打开或关闭高分辨率光栅化，写入器可在两种模式之间切换：一个具有大致同向性x-y特性，一个具有y中的两倍分辨率(一半节距)与不变的x方向相对。

图21A示出具有曝光区域2102和非曝光区域2104的图案2100(二元图案)，其常规地光栅化为像素栅格2106。图21A-D下方的图例示出阴影的含义。完全落入非曝光区域内的像素呈现为(光栅化)暗的，即具有复振幅(0+0j)。完全落入曝光区域内的像素呈现为白色(1+0j)。部分落入曝光区域内的像素呈现有振幅(0.xx+0j)，其中，0.xx是0和1之间的数。从重叠至像素振幅或像素密度的转移函数被经验校准、存储，并在呈现(光栅化)期间应用至数据。

在图21B中，使用本公开的技术呈现相同的图案。顶部曝光区域2110如在图21A中那样呈现，但是在暗区域2112的另一侧，下一曝光区域2114呈现有相反的相位，即从复数(0+0j)至(-1+0j)而不是从(0.+0j)至(1+0j)。由于每个一维场以与下一个不同的时间写入，在x(横向)方向中的像素之间绝对没有相干，x中的像素之间的相位关系不重要。这有两个重要结果：1)每个场可独立于其邻近场呈现，2)没有相位冲突，因为相位冲突来自图案中的分叉，一维图案不具有分叉。如果每个场独立于其它场呈现，则自动地良好地操纵图21C和21D中的情形。图1D详细示出如何计算像素区域和数据中的图(figure in the data)之间的重叠。输入数据可提供为矢量，作为多边形或作为松散线元(line element)的集合。在线穿过像素的地点，计算出重叠。文献中已知有几种方法，例如超采样、查表法和直接分析评估。在一些像素中，有拐角点或者重叠由多于一个线元限定。这些情况可由超采样评估，它们可被分析地评估，或者可以使用两种方法的组合。其在一些情形中是实际的，以在第一栅格172上预呈现170图案，并对于本公开写入器的栅格再次呈现174。图1E示出这种情形，其中，图案限定为二元光栅栅格(灰度是类似的)。重叠从输入图案中的像素值计算。一种方法是光栅化预呈现的像素图案，如图1E所示，即每个预呈现像素被添加到写入像素之一或在几个写入像素之间分割的值。第二种方法是分析预呈现像素的小集合，并计算提供预呈现像素图案的二元矢量图案的小部分，例如边缘或角部，并预呈现矢量图案节距。优点是，对于大多数图案，从呈现多于一次时没有质量损失。图3e示出曝光区域和像素区域之间的不同重叠如何映射在像素振幅a上。假设输入矢量图案为包含完全非曝光和完全曝光区域的二元图案。然而，为了得到上述分辨率增加，其间具有窄暗区域的两个曝光区域需要具有相差约180度或至少多于90度的相位。通常，一些曝光区域具有限定为0度(复振幅(1+0j))的相位。那么，由非曝光区域分离的邻近曝光区域需要具有180度相位(即复振幅-1+0j)或不太最优的90度和270度之间的相位。相位0显示为具有竖直阴影线，相位180具有水平线。原理是，沿一维场，曝光的伸展(exposed stretches)190、192、194交替分配相位0或相位180。在图1D中，输入区域分配了交替相位，显示为竖直或水平阴影线。那么，针对每个像素计算出重叠。但是当重叠转变为复振幅时，图3e，不同的相位(阴影图案)提供用于振幅实部的不同符号，而不同重叠值提供不同大小。在图22中，示出用于呈现的算法。首先，图22A示出常规呈现，具有足够高的分辨率以用于增强的分辨率。曲线图2200示出沿单个场的y轴的像素值2202、2204(实质重叠值)。对于满足暗条件(比如对于两个连续像素，低于一定阈值(例如0.25))的暗伸展(dark stretch)，检查像素值的序列。当满足条件时，该位置标记为相位转换点(psp)。然后，处理数据，在每个相位转换点，在图22C中的正分支2210和负分支2212之间连接数据，从而产生图22B中的曲线图2208。该算法很简单且强大，使得其可作为过滤器实施在易于呈现数据上，例如将数据加载进写入系统的FPGA中。

图22C示出重叠O和工件处的像素振幅的实部之间的对应性。每个分支基本上是具有小公差(0.75和1.25之间的指数)的直线，用于经验校准和更高阶效果。

像素振幅值具有关于图案中的边缘放置的大致线性关系(或通常对于许多光学效果)，图22C中的数据适合表示位图操作，比如特征收缩或膨胀或边缘锐化。边缘锐化的示例是与具有一些导数幂的核函数(kernel)的卷积，例如(-0.15,-0.15,1.6,-0.15,-0.15)。在这种处理之后，数据需要通过应用存储的微机械SLM校准或用于在声光调制器中相互作用的饱和曲线适应于实际调制器。

有利效果

上面描述的内容是第二写入模式的附加，具有大致用在一维图案生成器及使用声光和SLM调制器的激光写入器中的常规模式的分辨率的两倍。分辨率提高仅在一个方向上实现，因此，主要应用于特殊图案，比如线栅格、透明网孔和晶体管。新的写入模式可由软件打开或关闭，因此不会阻碍写入器的正常使用。

其它讨论

需要驱动声光器件的RF信号可以几种方式产生。图4示出使用商用正交调制器410(类似的电路可从Analog Devices、Linear Technology、Mini-Circuits、Maxim等获得)的一个可能性。附图右边是具有进来的激光束402的简化写入器、调制器400和由光学器件408聚焦至工件406上的衍射光束404。载波412供给至调制器410的LO(本地振荡器)输入端。数字矢量数据414在光栅器418中光栅化为数字像素数据416，并DA转换420为模拟视频信号422及其逆(inverse)424，两者均供给至调制器410的实轴输入端。不使用虚轴输入端，虚轴输入端显示为接地425。还可将数据施加至虚输入端，例如以校正相位误差。在调制器内，载波相位分割426为正交信号，视频输入和载波供给至平衡混频器，来自所有调制器的信号相加430。结果是图3所示实轴复调制RF432，其放大434至适于调制器400的水平，例如1、2或5瓦。对于多束写入器，除了本地振荡器LO，所有其它均乘以许多光束。

y方向上的理论极限分辨率(线宽)为0.25*波长/NA，实际分辨率为10-50％更高。对于大区域写入器具有NA＝0.7和413nm波长的示例，极限分辨率为0.15微米，实际极限为0.17-0.22微米。对于掩模母版写入器具有NA 0.86和波长413nm的示例，极限分辨率可为0.12微米，实际为0.13-0.18.。对于NA 1.33(水浸)和波长266nm的极端情况，极限为51nm，实际分辨率为56-77nm。在标度(scale)的另一端，具有NA＝0.15和355nm波长的直写器具有理论分辨率0.58微米和实际分辨率0.65-0.90微米。

所有这些数值用于致密线和间隙，隔离线可以通过不足或过度曝光制得更窄。在双模式系统中，设计不能仅针对高分辨率模式的分辨率优化。史柯风条件和像素尺寸可不得不针对正常模式中的吞吐量妥协。这可导致精细节距图案的一些对比度损失以及一些有效的分辨率损失。精确损失仅可在以全部可用要求详细设计期间确定。

各种实施方式

实施本公开的技术的第一模式是将平衡混频器添加到声光调制扫描器的RF调制器，以调节针对史柯风条件的扫描，并遵循本申请中提供的指导光栅化数据。

实施本公开的技术的第二模式是在图案生成器或直写器中构造一维SLM，以给光提供相位调制，并根据本申请中提供的指导光栅化输入数据。

第三模式是使用上面提供的两种模式中的任一个，并在第一方向上以高分辨率写入特征，物理地旋转工件，使其对准第一图案(可能使用关于对准的来自同时未决申请的方法)，在第二方向(通常垂直于第一方向)上以高分辨率写入第二组特征。

第四操作模式是利用本申请阐述的方法写入一组窄线，然后通过化学方法(尤其通过定向自组装)加乘(multiply)节距。

实施本公开的技术的第五模式是光栅化输入图案为区域采样位图，然后提取单行像素值，寻找照明意在较低的相位转换点，并在相位转换点在0和180度之间切换相位。

工业实用性

本公开的技术是使一系列图案(比如图18C所示的那些图案)成为可能。通过使用双通过写入，在各通过之间旋转工件的情况下，可以写入比图18C所示更多的一般图案。分辨率可由已知工艺进一步改善。已知用图案生成器写入线或点图案，并通过多种方法加乘(multiply)节距：第一方法是写入多个交错组薄线，从而产生节距，该节距本身太小以至于不能由图案生成器分辨。第二个是在处理期间通过绕每个写入特征化学建造壁在每条线之外产生两条线，并使用该壁作为两个新的特征。第三个已知方法是使用所谓的定向自组装，见通过引用并入本申请的US7790350B2。该专利(还包含参考其它关于自组装的出版物)描述了一类材料，二嵌段共聚物(diblock copolymers)，其中，长方形分子具有有不同表面能量的端部。分子的一端可基于PPMA，另一端基于聚苯乙烯。当这些分子的混合物作为膜扩散在表面上时，它们自然地形成平行薄片(或者柱状胶束(columnar micelle)，取决于化学方程式)。薄片在短范围中形成平行线，在长范围中形成混沌图案。结果可以类似于具有不规则图案中的平行线的指纹(fingerprint)。可通过光刻特征(例如，平行线)控制长范围顺序，并使二嵌段共聚物形成薄的平行线，其还呈现几乎完美的长范围顺序。如果共聚物想要形成具有100nm节距的线，则其扩散在300nm的沟槽中，它们将300nm沟槽分为三个窄沟槽。线或沟槽可由此除以整数，比如2、3、4、5等。科学文献中描述的所有三种方法可将写入沟槽分为两个、三个或许多沟槽。本申请的方法可用于产生例如具有0.4微米节距的线图案，其除以2得到0.2微米，或者除以四得到0.1微米。使用本申请中阐述的方法，在具有约0.5有效NA的大区域图案生成器中写入可产生具有0.5微米节距的规则线。通过化学方法(例如，通过自组装)使这些线的节距除以四会提供具有0.125微米节距或63纳米线和间隙的规则线图案。更高NA和/或除以更大整数可提供甚至更小的线。这可以是工业可行方法，以在窗口区域或TV屏幕上均匀地产生63nm或更小平行线的线图案。约50nm的线(是亚光学，它们不能由可见光分辨，但是经由有效指数张量(index tensor)作用在光上)可用作偏振修改结构，例如线栅格偏振器或延迟器(retarder)，或者它们可具有期望的纳米物理特性，例如自清洁或与坯体(bulk)不同的材料特性。自组装线宽取决于使用的分子，并可在从5至100纳米的范围内。通常，线的宽度落入10至50nm的范围中。为了引导它们的组装，需要主要线，它们至多为几倍大。如果整数除数(dividing integer)太大，例如20，则其可在19、20和21之间变化，这取决于引导结构中的局部误差。由于本申请教导了使光学系统产生更小特征的方法，所以有许多这样的情况，提出的技术针对自组装成为可能，尤其在大表面上。有其它方法产生具有约50nm或更小的结构的大装置，例如纳米压印，其中，复制模板，但是仍有制作模板的问题。这种模板可由本申请所述方法制作，即通过使用在一维场中的相位控制的光刻，以提供随后的自组装步骤的引导结构，自组装步骤产生从63纳米下降至约10纳米的结构。

Claims

1.一种通过简化缩写为AOM的声光调制器的操作提供同步激光扫描系统的方法，所述声光调制器用于调制激光束，并改进对所述激光束的相位控制，所述方法包括：

数字计算具有表示图像图案数据的波形振幅调制和相位控制的波形的样本点；

提供缩写为DAC的数字模拟转换器，用于将数字波形样本点转换为模拟射频信号，射频缩写为RF，其中，所述模拟RF信号的频率为图像图案数据频率的整数倍；以及

将模拟RF信号施加到AOM换能器，以调制激光束，并产生图像。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述图像图案数据输出处于50MHz至100MHz范围中的频率。

3.如权利要求1所述的方法，还包括在所述图像图案数据的连续输出像素之间进行正负振幅交替；

其中，所述连续输出像素的正负振幅之间的相消干涉在所述连续输出像素的白区域之间产生暗区域。

4.如权利要求1所述的方法，还包括使用多个FPGA产生所述波形的多路复用的样本点。

5.如权利要求1所述的方法，其中，每个数字波形周期内计算整数个样本点。

6.如权利要求1所述的方法，其中，每个数字波形周期内计算四个样本点。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述DAC的时钟为所述数字波形的频率的整数倍。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述数字波形的波长是所述数字波形的可用相位控制偏移的整数倍。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述相位控制使所述数字波形偏移90度倍数的相对相位。

10.如权利要求1所述的方法，还包括调制所述波形以通过所述AOM的晶体上的相消干涉使激光束消失。

11.如权利要求1所述的方法，还包括将输出RF功率变化降低至由使用恒定相位和振幅产生的功率变化的一半，以产生灰色像素。

12.如权利要求1所述的方法，还包括在所述图像图案数据的输出像素内进行正负振幅交替。

13.如权利要求12所述的方法，还包括通过在所述图像图案数据的输出像素内进行正负振幅交替而通过相消干涉使所述激光束基本消失。

14.如权利要求12所述的方法，还包括通过在所述图像图案数据的连续输出像素中进行正负振幅交替而通过相消干涉使所述激光束基本消失。

15.如权利要求12所述的方法，还包括通过在所述图像图案数据的输出像素内进行正负振幅交替而通过相消干涉使所述激光束灰阶化。

16.如权利要求15所述的方法，还包括相对于当产生所述激光束的白像素时施加的RF功率，当进行所述正负振幅交替时，维持基本恒定的RF功率。

17.如权利要求1所述的方法，在调制激光束之后，还包括将所述激光束引导通过声光偏转器，其中，所述声光偏转器具有啁啾，其被数字合成并同步于用于产生所述数字波形的时钟。

18.如权利要求1-17任一项所述的方法，在产生图像之后，还包括使用所述方法用于在具有一维光学场的光学写入器中写入精细节距图案，所述一维光学场具有纵向和横向方向，所述光学写入器在所述横向方向上扫描，所述方法在产生图像之后包括以下动作：

接收图案，在该图案中，精细节距线被限制为在平行于所述光学场的横向方向的30度内延伸，其中，所述一维光学场在所述纵向方向部分相干；

光栅化图案，使得所述图案在所述纵向方向上从亮到暗的过渡导致由所述光栅化产生的像素数据的振幅的实部的符号反向；以及

在所述一维光学场中将光调制至复振幅，其中，所述复振幅的实部遵循所述像素数据的符号，由此，能够分辨低至0.25*波长/NA的线间隔图案。

19.如权利要求18所述的方法，其中，所述精细节距线进一步限制为在平行于所述横向方向的15度内延伸。

20.如权利要求18所述的方法，扩展到双模式写入，还包括：

提供第二写入模式，其中，光栅器使像素数据仅具有所述振幅的非负实部；以及

通过改变由所述光栅器使用的算法而在各模式之间切换，由此，将作为新的高分辨率模式的所述第二写入模式添加到系统中，而不必牺牲写入的灵活性和图像质量。

21.如权利要求18所述的方法，在产生图像之后，还包括使用所述方法用于在光栅扫描激光写入器中产生部分相干写入条件，所述方法在产生图像之后包括：

提供具有声速的声光调制器；

使用具有缩小因子的投射光学系统使工件上的光束覆盖至少两个像素；以及

以大致匹配所述调制器中的声速除以所述缩小因子的速度在工件上扫描光束，由此，在所述工件上形成所述调制器中的像素的静态图像，邻近像素之间有干扰，但是在长距离上没有干扰。

22.一种借助至少一个声光调制激光束在工件上高度精确地光学写入图案的同步激光扫描系统，包括：

光栅器，将输入矢量转换为像素位图；

数字调制器，联接到所述光栅器，其中，所述数字调制器计算以表示所述像素位图的像素数据调制的波形的样本点，其中所述波形具有表示图像图案数据的波形振幅调制和相位控制；以及

缩写为DAC的数字模拟转换器，联接到所述数字调制器，其中，DAC将所述样本点转换为适于驱动声光调制器的换能器的模拟射频(“RF”)信号，还包括：

第一时钟，控制所述像素数据的加载；以及

第二时钟，控制所述RF信号的采样，

其中，所述第二时钟以所述第一时钟的频率的整数倍的频率进行操作，使得所述模拟RF信号的频率为图像图案数据频率的整数倍。

23.如权利要求22所述的系统，还包括：

第三时钟信号，针对声光偏转器控制频率数据的加载；以及

第四时钟信号，控制所述RF到偏转器的采样，

其中，所有四个时钟信号同步。

24.如权利要求22-23中任一项所述的系统，还包括：

提供具有声速的声光调制器；

提供具有缩小因子的投射光学系统使工件上的光束覆盖至少两个像素；以及

提供声光偏转器，所述声光偏转器具有啁啾，其被数字合成并同步于用于产生所述波形的时钟，其中，所述声光偏转器构造成偏转所述光束使得所述光束以大致匹配调制器中的声速除以缩小因子的速度在所述工件上扫描，由此，在所述工件上形成所述调制器中的像素的静态图像，邻近像素之间有干扰，但是在长距离上没有干扰。