DE60038258T2

DE60038258T2 - Lasermustergenerator

Info

Publication number: DE60038258T2
Application number: DE60038258T
Authority: DE
Inventors: Paul C. Beaverton Allen; Michael J. Beaverton Bohan; Morris H. Milwaukie Green; Henry Christopher Portland Hamaker
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2020-03-18
Also published as: JP2002540608A; JP2004230899A; AU4015300A; JP3998421B2; DE60040636D1; US20040165056A1; KR100451452B1; US6897888B2; JP4212487B2; US6731320B1; WO2000057629A9; EP1725013A1; DE60038258D1; EP1078506B1; EP1078506A1; KR20010025044A; CA2330122A1; EP1725013B1; WO2000057629A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Abtastsysteme.
Drucksysteme, die Scanner einschließen, sind für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet, die das Drucken von Text auf Papier, die Musterbildung eines Photoresists während der Herstellung einer integrierten Schaltung und das Erzeugen von Masken oder Maskenvorlagen für photolithographische Systeme des Projektionstyps einschließt. Für Anwendungen bei integrierten Schaltungen benötigen die Drucksysteme typischerweise eine Genauigkeit im submikroskopischen Bereich. 1A zeigt die Basisarchitektur eines Präzisionsdrucksystems 100, das ein Abtasten (scanning) verwendet. Das System 100 umfasst: eine Lichtquelle 110, wie ein Laser, einen akustooptischen Modulator 120, der die Intensität eines oder mehrer Eingangsstrahlen 135 steuert, eine Pre-Scan-Optik 130, die die Position, die Form und die Kollimation der Eingangsstrahlen 135 steuert, ein Abtastelement, wie einen polygonen Spiegel, der Abtaststrahlen 145 entlang einer Abtastrichtung durchlaufen lässt, und eine Post-Scan-Optik 150, die Abtaststrahlen 145 auf eine Bildebene 160 fokussiert. Die Abtastung der Abtaststrahlen 145 bildet Abtastlinien, die ein Muster in einem Bildbereich der Ebene 160 belichten. Ein akustooptischen- Modulator 120 moduliert die Intensität der Eingangsstrahlen 135, um das Muster zu wählen, das die Abtaststrahlen 145 belichten.
Ein konventioneller akustooptischer Modulator umfasst einen Materialblock, wie Quarzgut, durch das sich die Eingangsstrahlen ausbreiten. Um einen Eingangsstrahl anzuschalten, auszuschalten oder dessen Intensität zu ändern, erzeugt ein Umformer eine akustische Welle, die den Pfad des Eingangsstrahls im Block kreuzt. Die akustische Welle ändert lokal die optischen Eigenschaften des Blocks und lenkt einen Teil des Eingangsstrahls ab. Typischerweise blockiert eine Strahlblende später im optischen Zug den nicht abgelenkten Teil des Strahls.
Ein wichtiger Punkt für einen Präzisionsscanner, der einen konventionellen akustooptischen Modulator aufweist, ist die Ausrichtung der Abtastrichtung relativ zur Ausbreitung der akusti schen Wellen, die die Eingangsstrahlen modulieren. Wenn die Ausbreitungsrichtung und die Abtastrichtung nicht kollinear sind, kann das Anschalten und Abschalten der Strahlen die Schärfe der Kanten reduzieren oder eine unerwünschte Verzerrung oder eine Richtungsabweichung in einem belichteten Muster erzeugen. 1B zeigt einen beleuchteten Bereich 170 einer Abtastlinie, die gebildet wird, wenn eine akustische Welle einen Eingangsstrahl in einer Richtung 178 ablenkt, die (nach einer Faltung durch die Systemoptik 130 und 150) rechtwinklig zu einer Abtastrichtung 172 verläuft. Die Ablenkungsrichtung 178 entspricht typischerweise der Richtung der Ausbreitung der akustischen Welle im akustooptischen Modulator. Wenn der akustooptische Modulator 120 den Eingangsstrahl 135 anschaltet, breitet sich ein Querschnitt 174 des Strahls in der Richtung 178 aus. Somit ist der anfänglich belichtete Teil des Bereichs schmal und zu einer Kante hin gerichtet, bis der Eingangsstrahl einen vollständig beleuchteten Querschnitt, wie den Querschnitt 175, aufweist. In ähnlicher Weise wird, wenn der akustooptische Modulator 120 den Eingangsstrahl 135 ausschaltet, ein Rand des Eingangsstrahls zuerst dunkel, und ein schrumpfender Querschnitt 176 des Strahls bewirkt, dass der beleuchtete Bereich 170 zum entgegengesetzten Rand hin schwindet. Dies reduziert die Schärfe an den Rändern der beleuchteten Bereiche, die von den mehreren Abtastlinien ausgebildet werden, verzerrt rechteckig beleuchtete Gebiete und bewirkt dass Musterlinien in einem Winkel von 45° zur Abtastrichtung sich in der Dicke von Musterlinien in einem Winkel von 135° zur Abtastrichtung unterscheiden. Um jedoch eine unabhängige Steuerung der Strahlintensitäten und ein schmales Abtastbüschel (scan brush) zu liefern, breiten sich akustische Wellen in einem akustooptischen Modulator im allgemeinen in einem Winkel relativ zur Abtastrichtung aus.
Wie in 1C gezeigt ist, muss eine Trennung 133 zwischen Strahlen 132, 134, 136 und 138 innerhalb eines akustooptischen Modulators 120 für die akustischen Wellen 122, 124, 126 und 128 ausreichend sein, um die jeweiligen Strahlen 132, 134, 136 und 138 unabhängig zu modulieren. Typischerweise muss die Trennung 133 mehr als ein Strahldurchmesser betragen. Um zu vermeiden, dass die Trennung Lücken zwischen den Abtastlinien verursacht, wird eine Abtastrichtung 172 so gewählt, dass sich die Strahlen 132, 134, 136 und 138 überlappen, wenn man sie entlang der Abtastrichtung 172 betrachtet. Ein Vorteil der überlappenden Strahlen besteht in der schmalen Breite 180 des Abtastbüschels. Schmale Büschle reduzieren den Abtastlinienbogen (scan line bow), der bei konventionellen f-θ-Abtastlinien üblich ist. (Ein Abtastlinienbogen ist die Krümmung der Abtastlinien, die sich außerhalb der optischen Achse einer Abtastlinse befinden). Auch bilden die sich überlappenden Abtaststrahlen entlang der Abtastrichtung 172 ein Band von Abtastlinien ohne dazwischen liegende Lücken, was das Indizieren der Abtastlinien, um ein Bildgebiet abzudecken, erleichtert. Wie oben angegeben ist, sind die Nachteile der Konfiguration der 1C eine reduzierte Schärfe an den Kanten im Bild, eine Verzerrung von rechteckigen Gebieten und der Dickenfehler der 45°/135° Linien.
Wie in 1D gezeigt ist, kann die Abtastrichtung 172 alternativ dieselbe sein wie die Ausbreitungsrichtung der akustischen Wellen 122, 124, 126 und 128 im akustooptischen Modulator 120 oder entgegengesetzt zu dieser verlaufen. Mit dieser Konfiguration steuert die Trennung 133, die für eine unabhängige Modulation der Strahlen erforderlich ist, die Trennung zwischen den Abtastlinien. Dies erzeugt ein Abtastbüschel das breiter als das Büschel der 1C ist, und das breitere Abtastbüschel erhöht den Abtastlinienbogen von einer konventionellen f-θ-Abtastlinse, was es schwierig macht, die Genauigkeit zu erzielen, die für Anwendungen bei einer integrierten Schaltung erforderlich ist. Andere Typen von Abtastlinsen können den Abtastlinienbogen reduzieren, aber sie bewirken im allgemeinen, dass sich Abtaststrahlen mit einer nicht gleichförmigen Geschwindigkeit bewegen und können somit das Bild verzerren.
Es wurden Systeme und Verfahren erdacht, die simultane Abtaststrahlen für eine schnellere Abtastung verwenden, die aber eine Abtastlinienbiegung und eine Bildverzerrung vermeiden, und die auch verzerrte, unscharfe Ränder und eine Richtungsverzerrung, die mit akustooptischen Modulatoren verbunden ist, die akustische Wellen aufweisen, die sich in einem Winkel zur Abtastrichtung ausbreiten, vermeiden.
Diese Erfindung liefert ein Abtastsystem, umfassend eine Quelle mehrerer Strahlen, eine Abtastoptik, die eine Abtastlinse anzeigt, die Strahlen entlang einer Abtastrichtung von Abtastlinien in einer Bildebene führt, wobei sich mindestens einer der Strahlen entlang einer zugehörigen Abtastlinie mit einer nicht gleichförmigen Geschwindigkeit bewegt, einen Modulator, der positioniert ist, um getrennt die Intensitäten der mehreren Strahlen zu steuern, wobei jede Abtastlinie in eine Serie von Pixeln gleicher Größe unterteilt ist, und der Modulator die Intensität für jeden Pixels steuert, und einen Zeitsteuergenerator, der gekoppelt ist, um ein erstes Signal an den Modulator zu liefern, um die Grenzen der Pixel in einer Abtastlinie anzugeben, wobei der Zeitsteuergenerator umfasst: eine Quelle von Pixelperiodenwerten, eine Auswahlschaltung, die gekoppelt ist, um für jeden Pixel einen der Pixelperiodenwerte auszuwählen, und einen Zähler, der mit der Auswahlschaltung gekoppelt ist, wobei der Zähler für jeden Pixel einen ersten Wert vom Pixelperiodenwert, der für den Pixel ausgewählt wurde, lädt, für eine Zeitdauer, die durch den ersten Wert angegeben wird, zählt, und ein zweites Signal aktiviert, das ein Ende der Zeitdauer markiert, wobei das erste Signal vom zweiten Signal abgeleitet wird, wobei die Quelle eine Vielzahl von Speicherorten umfasst, wobei jeder Speicherort einen aus der Vielzahl der Pixelperiodenwerte speichert, wobei die Auswahlschaltung einen Multiplexer umfasst, und wobei der Zeitsteuergenerator weiter eine Verzeichnistabelle umfasst, die mit dem Multiplexer gekoppelt ist, wobei die Verzeichnistabelle Auswahlwerte enthält, die den Pixeln entsprechen, wobei für jeden Pixel die Verzeichnistabelle an den Multiplexer einen Auswahlwert liefert, der steuert, welcher Pixelperiodenwert der Multiplexer für den Pixel wählt, wobei der Zeitsteuergenerator weiter eine Verzögerungsberechnungsvorrichtung umfasst, die gekoppelt ist, um das zweite Signal zu empfangen und um das erste Signal zu erzeugen, wobei die Verzögerungsberechnungsvorrichtung die Aktivierung des ersten Signals relativ zur Aktivierung des zweiten Signals um eine programmierbare Verzögerung verzögert, die eine Dauer aufweist, die von einem zweiten Wert des Periodenpixelwerts abhängt, wobei die Dauer der programmierbaren Verzögerung eine Funktion einer Periode eines Zählertaktsignals darstellt, das den Zähler zum Zählen veranlasst.
In einer Ausführungsform umfasst der Zeitsteuergenerator: eine Quelle von Pixelperiodenwerten und einen Zähler. Der Zähler lädt einen ersten Teil eines Pixelperiodenwerts, der für einen Pixel ausgewählt ist, zählt während einer Zeitdauer, die durch den ersten Teil angegeben wird, und aktiviert ein Signal, das ein Ende der Zeitdauer markiert. Eine zusätzliche Verzögerungsberechnungsschaltung kann das Signal vom Zähler für eine Zeit verzögern, die kürzer als die Periode eines Taktsignals zum Zähler ist. Ein zweiter Teil des Pixelperiodenwerts steuert die Verzögerung. Die Kombination der Zeiten für den Zähler und die Verzögerung bildet die vollständige Pixelperiode. Nach dem Aktivieren eines Pulses für den Pixeltakt für eine Pixelperiode liefert die Quelle den nächsten Pixelperiodenwert, der den Zähler und die Verzögerung für die nächsten Pixelperiode steuert.
In alternativen Ausführungsformen umfasst die Quelle der Pixelperiodenwerte einen Satz von Register, ein Register und eine Serie von Addierern oder eine Verzeichnistabelle. In einer Ausführungsform umfasst die Quelle der Pixelperiodenwerte eine Verzeichnistabelle, ein Startindexregister und einen Pixelzähler, der anfänglich vom Startindexzähler lädt und eine Adresse für eine Verzeichnistabelle liefert. Wenn ein Satz von Registern oder ein Register und eine Serie von Addierern die Pixelperiodenwerte liefert, wählt ein Multiplexer den Pixelperiodenwert gemäß einem Auswahlsignal von einer Verzeichnistabelle. Die Verzeichnistabelle wird durch Pixel indiziert und wählt einen passenden Pixelperiodenwert für jeden Pixel. Der Pixelzähler inkrementiert den Pixelindex jedes Mal, wenn der Zeitsteuergenerator eine Grenze eines Pixels markiert, und in Erwiderung auf den geänderten Pixelindex wählt der Zeitsteuergenerator den nächsten Pixelperiodenwert.
Das Folgende ist eine Beschreibung einiger spezifischer Ausführungsformen der Erfindung, wobei Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen wird.
1A zeigt ein Drucksystem des Stands der Technik.
1B zeigt die Beziehung zwischen dem Querschnitt eines Abtaststrahls, der an und ausgeschaltet wird, und der Form des sich ergebenden beleuchteten Bereichs.
1C und 1D zeigen alternative Ausrichtungen der Abtastrichtung in einem akustooptischen Modulator.
2 ist ein Blockdiagramm eines Präzisionsdrucksystems.
3 zeigt ein überlappendes Abtastverfahren.
4 ist ein Blockdiagramm eines Zeitsteuergenerators für ein Drucksystem, wie es in 2 gezeigt ist, um das Verstehen der Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu unterstützen.
5 und 6 sind Blockdiagramme von Zeitsteuergeneratoren für ein Drucksystem, wie es beispielsweise in 2 gezeigt ist.
Die Verwendung denselben Bezugssymbole in den verschiedenen Figuren zeigt ähnliche oder identische Gegenstände an.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung verwendet ein Präzisionsdrucksystem einen Scanner und mehrere Abtaststrahlen, die in einem breiten Abtastbüschel mit Trennungen zwischen den einzelnen Strahlen angeordnet sind. Ein akustooptischer Modulator oder Deflektor im Drucksystem steuert die Intensitäten der einzelnen Abtaststrahlen unter Verwendung von akustischen Wellen, die entlang der Abtastrichtung ausgerichtet sind. Somit werden, wenn der akustooptische Modulator einen Strahl an- oder ausschaltet, aufeinander folgende Teile eines Abtaststrahlquerschnitts hell oder dunkel entlang der Ausbreitungsrichtung der Abtastlinien. Das Drucksystem verwendet eine Abtastlinse, wie eine f-sinθ Linse, die den Abtastlinienbogen, der durch die Breite des Abtastbüschels verursacht wird, reduziert, und einen Zeitsteuergenerator, der ein Pixeltaktsignal mit einer variablen Periode erzeugt, um Variationen in der Geschwindigkeit der Abtaststrahlen zu kompensieren.
2 zeigt ein Präzisionsdrucksystem 200, das ein Abtasten verwendet. Ein Pre-Scan-Teil des Systems 200 umfasst eine Strahlquelle 210, einen akustooptischen Modulator (AOM) 220 und Pre-Scan-Optik 230. Die Strahlquelle 210 bildet mehrere Eingangsstrahlen 219, die entlang einer Linie beabstandet sind, um ein Büschel auszubilden. Der AOM 220 moduliert die Intensität jedes Eingangsstrahls 219 unabhängig und richtet die modulierten Abtaststrahlen 229 auf die Pre-Scan-Optik 230. Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die akustischen Wellen im AOM 220 so ausgerichtet, dass jeder Strahl 229 hell wird in einer Richtung rechtwinklig zur Linie der Strahlen 229, wenn der AOM 220 den Strahl 229 anschaltet. Die Pre-Scan-Optik 230 richtet die Linie der modulierten Eingangsstrahlen 229 auf ein Abtastelement 240, so dass die Abtastrichtung, die sich aus der Bewegung des Abtastelements ergibt, entgegengesetzt zur Erleuchtungsrichtung der Strahlen 229 verläuft. Die Pre-Scan-Optik 230 enthält wahlweise eine Büscheldrehungsoptik, wie einen K-Spiegel oder ein Dove-Prisma, das die Linie des Büschels dreht, wenn es notwendig ist, um die Erleuchtungsrichtung und die Abtastrichtung auszurichten.
Das Abtastelement 240 achtet mehrere Abtaststrahlen 249 in die Post-Scan-Optik 250. Das Abtastelement 240 ist vorzugsweise ein sich drehender polygoner Spiegel, der sich während der Abtastung mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit dreht. Alternativ könnten ein os zillierender Spiegel oder ein sich drehendes holographisches Element verwendet werden. Die Post-Scan-Optik 250 fokussiert die Abtaststrahlen, wenn die Abtaststrahlen entlang von Linien über eine Oberfläche eines Werkstücks laufen. Die Post-Scan-Optik 250 umfasst eine Abtastlinse 252 und eine Reduktionslinse 258. In einer beispielhaften Ausführungsform des Systems 200 ist die Abtastlinse 252 eine f-sinθ-Linse, die den Abtastlinienbogen für breite Abtastbüschel reduziert. F-sinθ-Linsen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das US-Patent 5,018,807 von Shirota und das US-Patent 5,235,438 von Sasada beschreibt Beispiele von f-sinθ-Linsen. Da die Linse 252 eine f-sinθ-Linse ist, und sich das Abtastelement 240 mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit dreht, bewegen sich die Abtaststrahlen, die Abtastlinien auf einem Werkstück bilden, mit einer nicht gleichförmigen Geschwindigkeit in der Bildebene. Ein Zeitsteuergenerator 226, wie er weiter unten weiter beschrieben wird, liefert ein nicht gleichförmiges Pixeltaktsignal, um die Modulation der Abtaststrahlen mit den Positionen der Abtaststrahlen auf dem Werkstück zu synchronisieren.
Die Reduktionslinse 258 reduziert die Größe der Abtastlinie und die Trennung und die sich ergebende Bildgröße, wie es für das Bild, das auf dem Werkstück ausgebildet werden soll, notwendig ist. In der beispielhaften Ausführungsform ist das Werkstück eine Maske, eine Maskenvorlage, ein nicht bearbeiteter Wafer oder ein teilweise bearbeiteter Wafer, der mit einer Schicht eines Photoresists bedeckt ist. Ein Präzisionstischsystem 260, das mit einem Interferometer 262 und einem Ausrichtungssystem 264 verbunden ist, positioniert und bewegt das Werkstück, wie es für die Ausrichtung und Indizierung nach jeder Abtastlinie notwendig ist. Das Ausrichtungssystem 264 identifiziert die Positionen von Ausrichtungsmarkierungen auf dem Werkstück, wie sie durch die Reduktionslinse 258 gesehen werden und bestimmt entsprechend die Position und Ausrichtung des Werkstücks relativ zu den Abtastlinien. Das Interferometer 262 überwacht die Bewegung des Werkstücks für eine Indizierung.
Die Strahlquelle 210 umfasst eine Lichtquelle 211, Strahlformungselemente 212 und 214, ein Strahlsteuersystem 213, eine Strahlaufspaltungsvorrichtung 215 und eine Büscheloptik (oder ein Teleskop) 216. Die Lichtquelle 211 ist vorzugsweise ein Laser, der einen kohärenten Strahl mit für das ausgeführte Drucken geeigneter Leistung und Wellenlänge erzeugt. In der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Lichtquelle 211 ein Laser, der einen monochromatischen Strahl tief ultravioletten Lichts erzeugt, der eine Leistung von mehr als ungefähr 0,1 W aufweist. Beispielsweise liefert ein System "Sabre Fred", das von Coherent Inc. erhältlich ist, einen Strahl von 244 nm oder 257 nm mit 0,5 W. Dieser Deep-UV-Laser weist einen Resonanzhohlraum auf, der frei von Sauerstoff und Feuchtigkeit ist, um die Ausbildung von Ozon und die Zersetzung des BBO-Dopplungskristalls (BBO doubling crystal) zu verhindern. Solche Laser können mit passenden Komponenten im Rest des Systems 200 eine minimale Elementgröße von 360 nm mit einer Gleichförmigkeit von ±20 nm und einer Platzierungsgenauigkeit von weniger als 20 nm bei Belichtungsdosen von bis zu 200 mJ/cm² unter Verwendung eines Mehrdurchlaufdrucks erreichen. Die Umgebung für das optische System und das Werkstück ist eine reine Umgebung, die auf einer Temperatur gehalten wird, die auf ±0,05°C genau gesteuert wird. Hochreiner Stickstoff ist, sofern erforderlich, ein geeignetes Spülgas.
Die Strahlvorbereitungsoptik 212 und das Strahlsteuersystem 213 richten den Strahl von der Lichtquelle 211 auf eine Strahlaufspaltungsvorrichtung 215, die den Strahl in mehrere Eingangsstrahlen 219 für den AOM aufspaltet. In der beispielhaften Ausführungsform bilden die Strahlaufspaltvorrichtung 215 und das Teleskop 216 zweiundreissig Eingangsstrahlen 219, die entlang einer Linie verlaufen mit einem zentralen Abstand von 404,8 μm. Die zentralen zwei Strahlen sind um zusätzlich 202,4 μm für eine gesamte Trennung von 607,2 μm getrennt (das Eineinhalbfache des normalen Abstands). Die Trennungen zwischen den Eingangsstrahlen 219 sind für den AOM 220 ausreichend, um die Intensität jedes Strahls unabhängig zu modulieren.
Der AOM 220 ist ein Materialblock, wie Quarzgut, das eine gemusterte Schicht von Lithiumniobat auf einer Oberfläche aufweist. Elektrische Signale, die an Kontakte angelegt sind, die lithographisch in einer leitenden Schicht, die über der Lithiumniobatschicht liegt, ausgebildet sind, erzeugen mehrere akustische Wellen. Jede akustische Welle breitet sich durch den Pfad eines zugehörigen Eingangsstrahls im Block aus, lenkt den zugehörigen Eingangsstrahl ab und steuert die Intensität, die eine Blende erreicht, die den gebrochenen Strahl auswählt. Eine Rastervorrichtung 224 erzeugt die Signale, die die akustischen Wellen erzeugen, und steuert als Ergebnis daraus die Intensität der modulierten Strahlen 229. Insbesondere teilt jede Rastervorrichtung 224 jede Abtastlinie in Pixel auf und erzeugt die Signale, die erforderlich sind, dass jeder Pixel eine gewünschte Intensität aufweist. Für die Zeitsteuerung detektiert ein Kristallflächendetektionssystem 242 die Ausrichtung des Abtastelements 240, um den Beginn der Abtastlinien zu identifizieren, und ein Zeitsteuergenerator 226 erzeugt Pixeltaktsignale, um den Beginn jedes Pixels in einer Abtastlinie zu identifizieren. In einem System, bei dem Abtaststrahlen eine Abtastung mit einer gleichförmigen Rate ausführen, ist das Pixeltaktsignal ein gleichförmiges periodisches Signal. In der beispielhaften Ausführungsform haben die Pixeltaktsignale Perioden, die gemäß den Variationen in den Abtastraten für die zugehörigen Abtastlinien variieren. Zeitsteuergeneratoren, die für nicht gleichförmige Abtastraten geeignet sind, werden unten beschrieben.
Um den maximalen Platz für getrennte akustische Wellen, die einzelne Strahlintensitäten steuern, zu liefern, breiten sich die akustischen Wellen entlang einer Richtung aus, die rechtwinklig zur Linie der Eingangsstrahlen 229 verläuft. Die Ausbreitungsrichtung der akustischen Wellen ist dieselbe wie die Richtung, in welcher aufeinander folgende Teile eines Strahls 229 erleuchtet werden, wenn ein AOM 220 den Strahl anschaltet. Diese Richtung wird hier manchmal als Erleuchtungsrichtung angegeben. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Erleuchtungsrichtung für die Abtaststrahlen an der Bildebene des Systems 200 entgegengesetzt zur Abtastrichtung. Dies verhindert die Unschärfe, Verzerrung und Liniendickenänderung, die oben beschrieben sind, und lässt auch eine Trennung zwischen dem Abtaststrahl entlang der Richtung, die rechtwinklig zur Abtastrichtung verläuft. Die Abtaststrahlen bilden somit ein "Büschel" für das gleichzeitige Beleuchten mehrerer Abtastlinien, die voneinander getrennt sind.
3 zeigt eine beispielhafte Büschelkonfiguration, die relativen Positionen der Abtaststrahlen während sieben. Abtastungen S0 bis S6 und die angesammelte Belichtung für die Abtastungen S0 bis S6. Die beispielhafte Büschelkonfiguration umfasst 32 Strahlen B0 bis B31. In der 3 sind die Größe der Strahlen B0 bis B31 und die Abstände zwischen den Strahlen B0 bis B31 in beliebigen "Gittereinheiten" angegeben. Beispielsweise weist jeder der Abtaststrahlen B0 bis B31 einen Radius von ungefähr 2 Gittereinheiten auf, und die Trennung von Mitte zu Mitte zwischen benachbarten Strahlen beträgt 6 Gittereinheiten (mit der Ausnahme der zentralen Strahlen B15 und B16, die durch 9 Gittereinheiten getrennt sind). Die tatsächlichen Trennungen und Größen der Strahlen ändern sich gemäß den optischen Eigenschaften des Systems. Beim AOM 220 betragen die Trennungen für die Strahlen B0 bis B32 (das sind die Strahlen 219) 404,8 μm oder 607,2 μm, aber die Verkleinerung zwischen dem AOM 220 und der Bildebene des Systems 200 beträgt ungefähr 1/400, so dass die Trennungen in der Bildebene in der Größenordnung von 1 μm liegen.
Eine überlappende Abtastung des Abtastbüschels der 3 bedeckt das Bildgebiet. Mit dem beispielhaften Büschel, das eine um 50% breitere Trennung zwischen den zentralen Strahlen B15 und B16 aufweist, überlappt eine konstante Verschiebung für das Indizieren nach jeder Abtastung den Abtaststrahl für eine gleichförmige Abdeckung eines Bildgebiets IA. Beispielsweise verschiebt das Indizieren in 3 das Abtastbüschel um 32 Gittereinheiten relativ zum abgetasteten Objekt. Im System 200 tritt das Indizieren auf, wenn der Präzisionstisch 260 das abzutastende Objekt rechtwinklig zur Abtastlinienrichtung bewegt. Die Distanz, die der Tisch 260 das Objekt bewegt, ist äquivalent zu 32 Gittereinheiten in der Bildebene. Nach dem Abtastungen S0 bis S6 umfasst eine angesammelte Belichtungs-ACC im Bildgebiet IA Abtastlinien mit einer gleichförmigen Trennung von Mitte zu Mitte von einer Gittereinheit. Die Trennung von Mitte zu Mitte von einer Gittereinheit überlappt die Abtastlinien für eine geglättete Abbildung. Das Hinzufügen zusätzlicher Abtastungen nach der Abtastung S6 wird das Gebiet der gleichformigen Belichtung IA erweitern.
Die überlappende Abtastung, die in 3 dargestellt ist, kann verallgemeinert werden. Insbesondere wenn ein Büschel b, das gleichförmig beabstandete Strahlen enthält, die Zentren aufweisen, die durch n Einheiten getrennt sind, wiederholt zur Abtastung gebracht wird, mit einem Inkrement von m Einheiten zwischen jeder Abtastung, wird eine gleichmäßige Abdeckung (das sind gleichförmig beabstandete Abtastlinien) erzielt werden, wenn die Abtastparameter Gleichung 1 erfüllen.
In Gleichung 1 ist der Parameter q eine ganze Zahl, die keine gemeinsamen Faktoren mit der Anzahl der Strahlen b hat. Die überlappende Abtastung kann auch mit Büschel, wie sie in 3 gezeigt sind, verwendet werden. Insbesondere wird ein Strahl, der zwei gleichförmig beabstandete Hälften aufweist, die unabhängig die Gleichung 1 erfüllen, und ein Diastema von 1,5 mal m zwischen den Hälften, gleichförmig beabstandete Abtastlinien schreiben, wobei die obere hälfte Abtastlinien ausbildet, die exakt zwischen den Abtastlinien liegen, die die untere Hälfte ausbildet. Für die in 3 angegebene Abtastung ist die Anzahl der Strahlen b pro Hälfte 16. Die Anzahl der Einheiten n zwischen den Strahlen ist 6. Die Anzahl der Abtas tungen, die für eine gleichförmige Abdeckung benötigt werden, ist 6, und der Versatz m zwischen Abtastungen ist 32. Als ein Ergebnis der Abtastung im gewünschten Abdeckungsgebiet IA sind die Abtastlinien gleichmäßig um eine Einheit beabstandet. Der Radius der Strahlen kann gewählt werden, um die gewünschte Abdeckung oder Überlappung der Abtastlinien zu liefern.
Ein alternatives diastemales Abtastbüschel umfasst drei oder mehr Abschnitte von gleichförmig beabstandeten Strahlen, wo die Trennungen zwischen Paaren der Abschnitte sich vom Abstand der Strahlen in einem Abschnitt unterscheiden. Beispielsweise kann ein diastemales Abtastbüschel drei Abschnitte einschließen, die Strahlen enthalten, die einen gleichförmigen Abstand von einer Einheit aufweisen, und zwei Diastema, die Trennungen von einer und einer drittel Einheit zwischen Abschnitten aufweisen, können eine gleichförmige Abtastungsabdeckung liefern. Viele andere diastemale Abtastbüschel, die mehrere Diastema aufweisen, sind möglich.
Wenn man zu 2 zurückkehrt, so steuert die Rastervorrichtung 224 die Intensität der einzelnen Strahlen, um ein Bild zu formen, das eine rechteckige Anordnung von gleichförmig großen Pixeln enthält. Um eine rechteckige Anordnung von Pixel zu bilden, ist die Abtastlinse 252 in der bevorzugten Ausführungsform eine f-sinθ-Abtastlinse, die gerade Abtastlinien sogar für Abtaststrahlen bildet, die sich signifikant außerhalb der Achse befinden, wenn sie durch die Abtastlinse 252 hindurch gehen. Mit einer f-sinθ-Abtastlinse steht die Abtastposition nicht linear in Bezug zum Polygonwinkel, und der Zeitsteuergenerator 226 variiert die Zeitsteuerung zwischen Pixeln leicht über jeder Abtastlinie, um die Nichtlinearität der Abtastrate entlang den Abtastlinien zu korrigieren. Zusätzlich bewirkt die f-sinθ-Abtastlinse, dass verschiedene Strahlen verschiedene Abtastpositionen aufweisen, in Abhängigkeit vom Versatz des Strahls von der Abtastebene, die durch die optische Achse der Abtastlinse 252 hindurchgeht. In einer beispielhaften Ausführungsform führt dies zu einer 13 nm Verschiebung zwischen einem zentralen Strahl und einem Kantenstrahl für eine volle Halbfelddetektion von ungefähr 12 Grad. Wenn es gewünscht wird, könnte der Zeitsteuergenerator 226 getrennte Zeitsteuersignale für getrennte Strahlen erzeugen, um eine unterschiedliche Verzögerung für jeden Strahl zu kompensieren. In der beispielhaften Ausführungsform erzeugt der Zeitsteuergenerator 226 jedoch ein einziges Pixeltaktsignal für alle die Strahlen.
4 ist ein Blockdiagramm eines Zeitsteuergenerators 400, der für eine Verwendung als Zeitsteuergenerator 226 im System der 2 geeignet ist und der eingefügt ist, um die Erläuterung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu unterstützen. Der Zeitsteuergenerator 400 umfasst ein Startindexregister 430, einen Pixelzähler 440, eine Verzeichnistabelle 450, einen Zähler 460 und eine Verzögerungsberechnungsvorrichtung 470. Das Startindexregister 430 und der Pixelzähler 440 liefern an die Verzeichnistabelle 450 ein Signal INDEX, das der Position eines Abtaststrahls am Kuchen (tart) des nächsten Pixels entspricht. Die Verzeichnistabelle 450 liefert dann an den Zähler 460 und die Verzögerungsberechnungsvorrichtung 470 einen Pixelperiodenwert, der die Periode zwischen dem Start eines Pixels (beispielsweise die ansteigende Flanke eines Signals PIXELCLK) und dem Start des nächsten Pixels (beispielsweise die ansteigende Kante des Signals PIXELCLK) steuert.
Die Pixeltaktperiodenwerte in der Verzeichnistabelle 450 unterscheiden sich voneinander, um eine systematische Nichtlinearität in der Bewegung der Abtaststrahlen, die von der Abtastoptik projiziert werden, in der Abtastrichtung zu korrigieren. Insbesondere enthält die Tabelle Pixelperiodenwerte, die Pixelperioden T_i darstellen, die ungefähr die Gleichung 1 erfüllen.
Wobei f die Brennweite der f-sinθ-Linse ist, w eine konstante Winkelfrequenz für die Abtastung ist, und X_N die Position des Pixels ist, der dem Indexwert N entspricht. Die Pixelperiodenwerte sind um den Nullindex, der einem Winkel von null Grad entspricht, symmetrisch.
In der beispielhaften Ausführungsform enthält die Verzeichnistabelle 450 Pixelperiodenwerte für mehr Pixel, als sie für eine Abtastlinie benötigt werden. Dies erlaubt eine Korrektur von Positionsfehlern, die der Präzisionstisch 260 in der Abtastrichtung einführt. Insbesondere hängt der Winkel des Abtaststrahls am Beginn einer Abtastlinie auf einem Werkstück von der Position des Werkstücks ab, und die korrekten Pixelperioden werden gemäß den Winkelpositionen der Pixel ausgewählt. Nach dem Bestimmen des Fehlers bei der Tischposition für eine Abtastlinie, wird das Startindexregister 430 mit dem Index geladen, der dem Pixelperiodenwert für die erste Pixelposition in der belichteten Abtastlinie entspricht. Der Indexwert vom Register 430 wird verwendet, um den Pixelzähler 440 für den Pixel am Start der Abtastlinie zu initialisieren. Der Pixelzähler 440 erzeugt ein Signal INDEX, das eine Adresse für die Verzeichnistabelle 450 anzeigt und wählt den korrekten Pixelperiodenwert für den Zähler 460 und die Verzögerungsberechnungsvorrichtung 470.
Der Pixelperiodenwert zeigt eine Anzahl voller Perioden eines Taktsignals CLK und einen Bruchteil der Periode des Signals CLK an. In der beispielhaften Ausführungsform weist das Signal CLK eine Periode von 2 ns auf, und die Pixelperiodenwerte sind 8-Bit-Werte, die einen 5-Bit-Zählwert der vollen Perioden und einen 3-Bit-Wert, der den Bruchteil anzeigt, einschließen. Um die Periode für einen Pixel zu erzeugen, lädt der Zähler 460 den Pixelperiodenwert und zählt dann gemäß dem Taktsignal CLK, bis er einen Endzählwert erreicht. Der Zähler 460 aktiviert dann ein Endzählsignal zur Verzögerungsberechnungsvorrichtung 470. Die Verzögerungsberechnungsvorrichtung 470 verzögert dann das Aktivieren des Pixeltaktsignal PIXELCLK um einen Bruchteil der Periode des Signals CLK. Der Bruchteil ist eine Kombination des Bruchteils vom Pixelperiodenwert und einer Bruchteilsverzögerung, die für die letzte Aktivierung des Signals PICELCLK verwendet wurde. Das Ergebnis der Kombination weist einen Bruchteil auf, der eine Bruchteilsverzögerung für den aktuellen Pixel darstellt. Wenn die Verzögerungsberechnungsvorrichtung 470 eine Verzögerung berechnet, die größer als eine Periode des Taktsignals CLK ist, signalisiert die Verzögerungsberechnungsvorrichtung 470 dem Zähler 460 mit einem Signal WARTE, das den Endzählwert ändert oder auf andere Weise bewirkt, dass der Zähler 460 eine Zählung länger als sein programmierter Wert wartet, bevor er das Endzählsignal aktiviert. Die Verzögerungsberechnungsvorrichtung 470 aktiviert das Signal PIXELCLK nach dem Empfangen des Endzählsignals und dem Warten für einen Bruchteil der Periode des Signals CLK. Auf diese Weise erzeugt der Zeitsteuergenerator 400 Pixelperioden mit einer feineren Auflösung als eine Periode des Taktsignals CLK.
In der Ausführungsform der 4 umfasst die Verzögerungsberechnungsvorrichtung 470 Register 472 und 476 für aktuelle und vorhergehende Bruchteile, einen Addierer 474 und eine programmierbare Verzögerung 478. Am Start eines Pixels (beispielsweise bei der Aktivierung des Signals PIXELCLK) registrieren die Register 472 beziehungsweise 476 einen Bruchteil des Pixelperiodenwerts und einen vorher bestimmten Bruchteil vom Addierer 474. Zur selben Zeit registriert der Zähler 460 die Anzahl der vollen Periode vom Pixelperiodenwert und beginnt mit dem Zählen. Um die Bruchteilsverzögerung für eine Pixelperiode zu bestimmen, addiert der Addierer 474 die Bruchteile von den Registern 472 und 476. Wenn die sich ergebende Summe größer als eine Periode des Signal CLK ist, aktiviert der Addierer 474 ein Ubertragsbit als Signal WARTE, und um die Zyklusaktivierung des Endzählsignals vom Zähler 460 um einen Takt zu verzögern, und der Bruchteil vom Addierer 474 steuert die Größe der Verzögerung. In einer spezifischen Ausführungsform weist der Addierer 474 eine Breite von 3 Bit auf, so dass der Ausgangssignaladdierer 474 auf die programmierbaren Verzögerung 478 eine von acht Verzögerungen anwendet. Da die programmierbare Verzögerung weniger als einen 2 ns Taktzyklus überspannt, so beträgt jedes Verzögerungsinkrement 2 ns/8 oder ungefähr 0,250 ns. Alternativ könnte der Addierer 474 eine größere Breite als drei Bits aufweisen, um feinere Unterteilungen der programmierbaren Verzögerung zu erlauben.
Die Aktivierung des Signals PIXELCLK markiert den Start eines Pixels und veranlasst den Zähler 460 und die Verzögerungsberechnungsvorrichtung 470, den aktuellen Pixelperiodenwert zu registrieren, und den Pixelzähler 440 sich zu inkrementieren und den nächsten Pixelperiodenwert aus der Verzeichnistabelle 450 zu wählen. Eine Abtastlinie ist vollständig, wenn die Anzahl der erzeugten Pixeltaktperioden gleich der Anzahl der Pixel in der Abtastlinie ist. Das Verfahren beginnt dann für die nächste Abtastlinie wieder mit einer Aktualisierung des Werts im Startindexregister 430 gemäß der Positionierung des Werkstücks für die nächste Abtastlinie.
Die 5 und 6 sind Blockdiagramme von Ausführungsformen eines Zeitsteuergenerators 226 gemäß der vorliegenden Erfindung. 5 zeigt einen Zeitsteuergenerator 500, der ein Pixeltaktsignal PIXELCLK erzeugt, das den Beginn der Pixel in einer Abtastlinie markiert. Für den Zeitsteuergenerator 500 ist die Periode zwischen dem Start eines Pixels und dem Start des nächsten Pixels eine von N verschiedenen Malen, wobei N gleich 2 oder mehr ist. Der Generator 500 umfasst N digitale Speicherelemente 510 (beispielsweise N Register oder ROM-Zellen), die Pixelperiodenwerte speichern, die den verschiedenen Perioden entsprechen. Die Speicherelemente 510 sind mit den Eingängen eines Multiplexers 530 gekoppelt, der einen Wahlanschluss aufweist, der mit einer Verzeichnistabelle 550 gekoppelt ist. Die Verzeichnistabelle 550 enthält i-Bit Auswahlwerte, wobei i eine ganze Zahl ist, so dass 2ⁱ gleich oder größer N ist. Die Auswahlwerte entsprechen Pixel, und jeder Auswahlwert identifiziert, welcher der N Pixelperiodenwerte der Periode für einen entsprechenden Pixel entspricht.
Wie oben beschrieben ist, wird der Pixelzähler 440 gemäß einem Positionsfehler für das Werkstück vor dem Start jeder Abtastlinie initialisiert und inkrementiert einen Pixelzählwert jedes Mal, wenn das Signal PIXELCLK aktiviert wird. Der Pixelzählwert vom Zähler 440 liefert ein Adresssignal für die Verzeichnistabelle 550. Die Verzeichnistabelle 550 gibt an einen Multiplexer 530 einen Auswahlwert aus, der dem Pixelzählwert entspricht. In Erwiderung auf den Auswahlwert wählt der Multiplexer 530 einen der Pixelperiodenwerte aus den Speicherelementen 510 und wendet eines oder mehrere der höchstwertigsten Bits des ausgewählten Periodenwertes am Zähler 460 an und eines oder mehrere der niederwertigsten Bits des Pixelperiodenwerts an der Verzögerungsberechnungsvorrichtung 470. Wenn das Signal PIXELCLK aktiviert wird, um den Start eines Pixels zu markieren, lädt der Zähler 460 einen Teil des Pixelperiodenwerts vom Multiplexer 530 und beginnt mit dem Inkrementieren des geladenen Werts mit einer Rate, die durch das Taktsignal CLK bestimmt wird. Wenn der Zählwert den Endzählwert erreicht, aktiviert der Zähler 460 das Endzählwertsignal zur Verzögerungsberechnungsvorrichtung 470. Die Verzögerungsberechnungsvorrichtung 470 aktiviert das Signal PIXELCLK nach einer Verzögerung, die einen Bruchteil der Periode des Taktsignals CLK darstellt; wobei die Verzögerung durch die Verzögerung für den vorherigen Pixel und die niederwertigsten Bits des aktuellen Pixelperiodenwerts bestimmt wird.
6 ist ein Blockdiagramm eines Zeitsteuergenerators 600, in welchem ein Speicherelement 610 und ein Satz von Addierern 620 die Periodenwerte an den Multiplexer 530 liefern. Insbesondere speichert das Speicherelement 610 einen Zählwert, der die minimale Periode zwischen den Beginnzeitpunkten aufeinander folgender Pixel darstellt. Die Addierer 620 addieren Versatzwerte zur minimalen Periode, um Pixelperiodenwerte zu erzeugen, die mit den verschiedenen Pixeln verknüpft sind. Der Multiplexer 530 wählt einen Pixelperiodenwert vom Speicherelement 610 oder den Addierern 620 und wendet den gewählten Pixelperiodenwert am Zähler 460 und der Verzögerung 470 an. Der Zeitsteuergenerator 600 arbeitet ansonsten in derselben Art wie der Zeitsteuergenerator 500 der 5.
Da jede Abtastlinie eine Abtastung erfährt, die sich in der Rate leicht von ihren Nachbarn unterscheidet, kann der Zeitsteuergenerator 226 mehrere Zeitsteuerschaltungen, wie die Generatoren 400, 500 und 600 einschließen. Jede solche Zeitsteuerschaltung liefert ein Pixeltaktsignal für eine oder mehrere Abtastlinien. Die beispielhafte Ausführungsform der Erfindung verwendet eine Zeitsteuerschaltung und ein einziges Pixeltaktsignal für alle Abtastlinien, die gleichzeitig ausgebildet werden.
Beispielsweise addieren in der Zeitsteuerschaltung 600 der 6 Addierer 620 Versatzwerte zu einem minimalen Pixelperiodenwert, um den Bereich der Pixelperiodenwerte zu erzeugen, wobei aber alternativ der Bereich der Pixelwerte aus dem minimalen, maximalen oder einem dazwischen liegenden Pixelperiodenzählwert unter Verwendung einer Vielzahl von arithmetischen Schaltungen oder Logikschaltungen erzeugt werden kann.

Claims

Abtastsystem, umfassend: eine Quelle mehrerer Strahlen; eine Abtastoptik, die eine Abtastlinie ansteuert, die Strahlen entlang einer Abtastrichtung von Abtastlinien in einer Bildebene führt, wobei sich mindestens einer der Strahlen entlang einer zugehörigen Abtastlinie mit einer nicht gleichförmigen Geschwindigkeit bewegt; einen Modulator, der positioniert ist, um getrennt die Intensitäten der mehreren Strahlen zu steuern, wobei jede Abtastlinie in eine Serie von Pixeln gleicher Größe unterteilt ist, und der Modulator die Intensität für jeden Pixels steuert; und einen Zeitsteuergenerator, der gekoppelt ist, um ein erstes Signal an den Modulator zu liefern, um die Grenzen der Pixel in einer Abtastlinie anzugeben, wobei der Zeitsteuergenerator umfasst: eine Quelle von Pixelperiodenwerten; eine Auswahlschaltung, die gekoppelt ist, um für jeden Pixel einen der Pixelperiodenwerte auszuwählen; und einen Zähler, der mit der Auswahlschaltung gekoppelt ist, wobei der Zähler für jeden Pixel einen ersten Wert vom Pixelperiodenwert, der für den Pixel ausgewählt wurde, lädt, für eine Zeitdauer, die durch den ersten Wert angegeben wird, zählt, und ein zweites Signal aktiviert, das ein Ende der Zeitdauer markiert, wobei das erste Signal vom zweiten Signal abgeleitet wird, wobei die Quelle eine Vielzahl von Speicherorten umfasst, wobei jeder Speicherort einen aus der Vielzahl der Pixelperiodenwerte speichert, wobei die Auswahlschaltung einen Multiplexer umfasst, und wobei der Zeitsteuergenerator weiter eine Verzeichnistabelle umfasst, die mit dem Multiplexer gekoppelt ist, wobei die Verzeichnistabelle Auswahlwerte enthält, die den Pixeln entsprechen, wobei für jeden Pixel die Verzeichnistabelle an den Multiplexer einen Auswahlwert liefert, der steuert, welchen Pixelperiodenwert der Multiplexer für den Pixel wählt; dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitsteuergenerator weiter eine Verzögerungsberechnungsvorrichtung umfasst, die gekoppelt ist, um das zweite Signal zu empfangen und um das erste Signal zu erzeugen, wobei die Verzögerungsberechnungsvorrichtung die Aktivierung des ersten Signals relativ zur Aktivierung des zweiten Signals um eine programmierbare Verzögerung verzögert, die eine Dauer aufweist, die von einem zweiten Wert des Periodenpixelwerts abhängt, wobei die Dauer der programmierbaren Verzögerung einen Bruchteil der Periode eines Zählertaktsignals darstellt, das den Zähler zum Zählen veranlasst.
Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsberechnungsvorrichtung dem Zähler signalisiert, die Aktivierung des zweiten Signals um eine Periode des Zählertaktsignals zu verzögern, wenn eine Summe einer Verzögerung, die vom zweiten Wert des Pixelperiodenwerts für den aktuellen Pixel angezeigt wird, und einer Verzögerung, die für einen vorhergehenden Pixel verwendet wurde, größer als eine Periode eines Taktsignals ist, das den Zähler zum Zählen veranlasst.
Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsberechnungsvorrichtung umfasst: eine programmierbare Verzögerungsschaltung, die die programmierbare Verzögerung zwischen der Aktivierung des zweiten Signals und der Aktivierung des ersten Signals liefert; und Logik, die mit der programmierbaren Verzögerungsschaltung gekoppelt ist, um die Dauer für die programmierbare Verzögerung zu wählen.
Abtastsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsberechnungsvorrichtung umfasst: einen Addierer, der einen Ausgangsanschluss aufweist, der gekoppelt ist, um die Dauer für die programmierbare Verzögerung zu wählen; und ein Register, das einen Schreibanschluss aufweist, der mit dem Ausgangsanschluss des Addierers gekoppelt ist, und einen Leseanschluss, der mit einem Eingangsanschluss des Addierers gekoppelt ist.
Abtastsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Addierer mit dem Zähler gekoppelt ist, wobei der Addierer ein Übertragungsbit aufweist, das den Zähler veranlasst, die Aktivierung des zweiten Signals zu verzögern.
Abtastsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Addierer einen zweiten Eingangsanschluss aufweist, der einen Wert vom Pixelperiodenwert empfängt.
Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verzögerungsberechnungsvorrichtung die Aktivierung des ersten Signals relativ zur Aktivierung des zweiten Signals um eine programmierbare Verzögerung verzögert, die eine Dauer aufweist, die einen Bruchteil einer Periode eines Zählertaktsignals ist, das einen Zähler zum Zählen veranlasst; und es eine Logik aufweist, die mit der programmierbaren Verzögerungsschaltung gekoppelt ist, um die Dauer der programmierbaren Verzögerung zu wählen, wobei die Logik umfasst: einen Addierer, der einen ersten Eingangsanschluss hat, der einen Wert vom Pixelperiodenwert empfängt, und einen Ausgangsanschluss, der gekoppelt ist, um die Dauer für die programmierbare Verzögerung zu wählen, wobei der Addierer mit dem Zähler gekoppelt ist, wobei der Addierer ein Übertragsbit aufweist, das den Zähler veranlasst, die Aktivierung des zweiten Signals um eine Periode des Zählertaktsignals zu verzögern, wenn eine Summe einer Verzögerung, die durch den Pixelperiodenwert für den aktuellen Pixel angegeben wird, und einer Verzögerung, die für einen vorhergehenden Pixel verwendet wird, größer als eine Periode des Zählertaktsignals ist; und ein Register, das einen Eingangsanschluss aufweist, der mit dem Ausgangsanschluss des Addierers gekoppelt ist, und einen Ausgangsanschluss, der mit einem zweiten Eingangsanschluss des Addierers gekoppelt ist.
Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitsteuergenerator weiter einen Pixelzähler umfasst, der gekoppelt ist, um einen Index für die Verzeichnistabelle zu liefern, wobei der Pixelzähler den Index in Erwiderung auf das erste Signal an den Modulator, das eine Grenze eines Pixels angibt, inkrementiert.
Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle einen Speicherort und einen Addierer, der mit dem Speicherort gekoppelt ist, umfasst, wobei der Speicherort einen Pixelperiodenwert speichert, der eine minimale Periode zwischen dem Auftreten von Pixelgrenzen in einer Abtastlinie angibt, und der Addierer einen zweiten Pixelperiodenwert aus dem Pixelperiodenwert am Speicherort erzeugt.
Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Quelle und die Auswahlschaltung zusammen eine Verzeichnistabelle bilden.
Abtastsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitsteuergenerator weiter einen Pixelzähler umfasst, der gekoppelt ist, um einen Index für die Verzeichnistabelle zu liefern, wobei der Pixelzähler den Index in Erwiderung auf das Signal an den Modulator, das eine Grenze eines Pixel anzeigt, inkrementiert.
Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlen von einem diastemalen Abtastbüschel so ausgebildet sind, dass ein Durchlauf des Abtastbüschels entlang der Abtastrichtung einen ersten Satz von gleichmäßig beabstandeten Abtastlinien und einen zweiten Satz von gleichmäßig beabstandeten Abtastlinien bildet, wobei der erste Satz von Abtastlinien vom zweiten Satz von Abtastlinien durch eine Trennung getrennt ist, die sich von einem Abstand zwischen den Abtastlinien im ersten Satz unterscheidet.
Abtastsystem nach Anspruch 12, wobei es weiter einen Tisch umfasst, der ein Werkstück in der Bildebene hält und das Werkstück um eine gleichmäßige Distanz zwischen den Durchlaufvorgängen des Abtastbüschels bewegt, wobei die gleichmäßige Distanz so ist, dass die mehreren Durchlaufvorgänge des Büschels gleichförmig beabstandete Abtastlinien in einem Zielgebiet des Werkstücks belichten.
Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle der Pixelperiodenwerte eine Verzeichnistabelle umfasst, die Pixelperiodenwerte enthält, die den Pixeln in der Abtastlinie entsprechen; dass ein erster Zähler einen Index für die Verzeichnistabelle erzeugt, wobei der erste Zähler den Index in Erwiderung auf ein Signal an den Modulator ändert, das eine Grenze anzeigt und in Erwiderung zum Index die Verzeichnistabelle einen Pixelperiodenwert ausgibt, der dem Index entspricht; und dass ein zweiter Zähler mit der Verzeichnistabelle gekoppelt ist, wobei für jeden Pixel der Zähler einen ersten Wert vom Pixelperiodenwert aus der Verzeichnistabelle lädt, für eine Zeitdauer, die durch den ersten Wert angegeben wird, zählt, und ein zweites Signal aktiviert, das ein Ende der Zeitdauer markiert, wobei das erste Signal vom zweiten Signal abgeleitet ist.
Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastlinse eine f-sin-Theta-Linse ist.