DE602004003125T2

DE602004003125T2 - Verfahren zur erkennung eines defekten pixels

Info

Publication number: DE602004003125T2
Application number: DE602004003125T
Authority: DE
Inventors: Peter Duerr
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Micronic Laser Systems AB
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Micronic Laser Systems AB
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2024-01-15
Also published as: CN1723384A; WO2004063695A1; US7061226B2; KR20050086953A; JP2006516724A; EP1583946B1; US20040207386A1; DE602004003125D1; EP1583946A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Erfassungsverfahren, insbesondere bezieht sie sich auf ein Verfahren zum Erfassen teilweise oder vollständig defekter Pixel in einem Raumlichtmodulator.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Moderne UV-Lithographie forscht nach neuen, hochgradig parallelen Schreibkonzepten. Die Raumlichtmodulation (SLM, Spatial Light Modulation) mit optischen MEMS-Vorrichtungen bietet diese Möglichkeiten. Besonderes Augenmerk muss auf die Fähigkeiten der SLM-Vorrichtungen im Umgang mit ultraviolettem Licht (UV), tiefultraviolettem Licht (DUV) und extremviolettem Licht (EUV) gelegt werden.
Ein SLM-Chip kann einen DRAM-artigen CMOS-Schaltkreis mit mehreren Millionen einzeln adressierbaren Pixeln auf der Oberseite umfassen. Diese Pixel werden durch eine elektrostatische Kraft zwischen einem Spiegelelement und einer Adresselektrode abgelenkt.
Für einen gute Leistungsfähigkeit des SLM-Chips muss nahezu jedes einzelne Pixel funktionieren, und ferner müssen sie auf eine angelegte Spannung ähnlich genug reagieren, um fähig zu sein, die Unterschiede mittels Kalibrierung auszugleichen.
Der Gebrauch eines Weißlichtinterferometers hat in der Vergangenheit eine Übersicht von defekten Pixeln hervorgebracht. Eine Software identifizierte die einzelnen Pixel und berechnete die Ablenkungswinkel automatisch. Ein derartiges Verfahren findet nicht nur Fabrikationsfehler, sondern auch zusätzliche Fehler, die während des Betriebs aufgetreten sind. Andererseits ist ein solches Verfahren relativ langsam, da eine starke Vergrößerung die Aufnahme zahlreicher Bilder voraussetzt. Da die Größe der SLM-Chips zunimmt, und somit die Pixelanzahl, müssen mehr und mehr Pixel analysiert werden. Vorzugsweise sollten SLM-Chips deshalb auch auf schnellere Weise analysiert werden als dies heute geschieht. Was in der Technik benötigt wird, ist daher eine schnellere Möglichkeit, Informationen über defekte Pixel eines bestimmten SLM-Chips zu erhalten.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das defekte Pixel in einem Raumlichtmodulator bei verkürzter Bearbeitungszeit erfasst.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Erfassen wenigstens eines defekten Pixels in einem Raumlichtmodulator, der zahlreiche Pixelelemente umfasst, folgende Vorgänge umfassend: Erfassen eines weitergeleiteten Bildes eines ersten Schachbrettmusters von Pixeln im Raumlichtmodulator mittels eines Detektors, Erfassen eines weitergeleiteten Bildes eines zweiten Schachbrettmusters von Pixeln im Raumlichtmodulator, das bezüglich des ersten Schachbrettmusters invertiert ist, mittels des Detektors, Analysieren der weitergeleiteten Bilder des ersten und zweiten Schachbrettmusters, um Unterschiede zwischen den erfassten Bildern und ihren theoretischen Bildern zu erfassen.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung erfasst eine CCD-Kamera die weitergeleiteten Bilder.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein SLM-Pixel größer als ein CCD-Pixel.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung werden einzelne Pixel im Raumlichtmodulator nicht im Detektor aufgelöst.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Raumfilter zwischen dem Detektor und dem Raumlichtmodulator dazu ausgelegt, den Auflösungsgrad des weitergeleiteten Bildes auf dem Detektor zu variieren.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird wenigstens eines der ersten und zweiten Muster erfasst durch ein wenigstens zweimaliges Beleuchten des Musters und separates Erfassen der weitergeleiteten Bilder.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen die Schachbrettmuster nur aus nicht abgelenkten und vollständig abgelenkten Pixeln.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen die Schachbrettmuster nur aus nicht abgelenkten und teilweise abgelenkten Pixeln.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen die vollständig abgelenkten Pixel einem maximalen Grad an Extinktion mittels Beugung.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen die teilweise abgelenkten Pixel einer teilweisen Extinktion mittels Beugung.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung werden das erste und das zweite Muster jeweils mehrmals erfasst, wobei die Pixel in den Mustern vor jedem Erfassungsereignis auf verschiedene Ablenkungsgrade gesetzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen die Schachbrettmuster nur aus vollständig abgelenkten und teilweise abgelenkten Pixeln.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen die Schachbrettmuster aus Pixeln, die sich in einem ersten teilweise abgelenkten Zustand und in einem zweiten teilweise abgelenkten Zustand befinden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung ferner den Vorgang des Identifizierens eines SLM-Referenzpixels in einem Detektorpixelgitter.
Weitere Merkmale der Erfindung und deren Vorteile werden offensichtlich anhand der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und der beigefügten 1–10, die nur zur Erläuterung dienen, und deshalb nicht einschränkend für die vorliegende Erfindung sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Testeinheit zum Erfassen defekter SLM-Pixel.
2 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform einer Testprozedur gemäß der Erfindung.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kamerapixels und eines SLM-Pixels, die mittig aufeinander ausgerichtet sind.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kamerapixels und eines SLM-Pixels, die nicht aufeinander ausgerichtet sind.
5 zeigt die Beleuchtung vom Chippixel aus 3 auf die Kamerapixel.
6 zeigt die Beleuchtung vom Chippixel aus 4 auf die Kamerapixel.
7 zeigt die Ausgabe der Kamera für die Beleuchtung in 5
8 zeigt die Ausgabe der Kamera für die Beleuchtung in 6
9 zeigt ein Schachbrettmuster.
10 zeigt ein defektes AUS-Pixel in einem Schachbrettmuster.
11 zeigt ein defektes EIN-Pixel in einem Schachbrettmuster.
12 zeigt freie Querschnittsbilder von Defekten.
GENAUE BESCHREIBUNG
Die folgende genaue Beschreibung ist mit Bezug auf die Figuren verfasst. Die bevorzugten Ausführungsformen sind zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung beschrieben, nicht um ihren Umfang einzuschränken, der durch die Ansprüche definiert ist. Gewöhnliche Fachleute erkennen eine Vielzahl entsprechender Abwandlungen in der folgenden Beschreibung.
Ferner werden die bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf einen analogen Raumlichtmodulator (SLM) beschrieben. Es ist für Fachleute ofensichtlich, Fälle auftreten können, in denen andere Raumlichtmodulatoren (SLMs) als analoge gleichermaßen einsetzbar sind; zum Beispiel digitale Raumlichtmodulatoren (SLMs), wie eine digitale Mikrospiegelvorrichtung DMD, gefertigt von Texas Instruments. Außerdem können SLMs reflektive oder transmissive Pixel umfassen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung von Defekten in einem SLM. Ein solches Verfahren ist hilfreich, wenn mittels des Raumlichtmodulators (SLM) ein Werkstückmuster gemustert wird.
1 zeigt eine optische Testeinheit zum Erfassen defekter Pixel im Raumlichtmodulator. Die optische Testeinheit ist gleichermaßen aufgebaut wie ein lithographischer Mustergenerator. Die optische Testeinheit umfasst eine Laserquelle 110, ein strahlhomogenisierende und strahlformende Vorrichtung 120, einen Spiegel 130, eine Strahlteiler 150, einen Raumlichtmodulator 140, eine Fourier-Linse 160, ein Raumfilter 170, eine abbildende Linse 180 und eine Erfassungsvorrichtung 190 zur Überwachung des Aufsichtbildes.
Die Laserquelle 110 kann ein Excimerlaser sein, der DUV Impulse mit 248 nm aussendet. Die Impulse werden mittels der Homogenisierungs- und Formungsvorrichtung 120 homogenisiert und geformt. Die Vorrichtung 120 umfasst Optiken, so dass ebene Wellen die Oberfläche des SLM 140 belichten. Da die Ablenkungswinkel von SLM-Pixeln in einem analogen Raumlichtmodulator sehr klein sind, im Bereich von Millionstel im Bogenmaß, wenn die Form des SLM rechteckig ist, mit Seitenlängen von 16 Mikrometern Länge, ist die Oberfläche derselben als funkelndes Gitter zu betrachten. In jedem Bereich mit abgelenkten Pixeln wird das Licht in Ordnungen ungleich Null gebeugt und von einer Blende oder einem Raumfilter 170 absorbiert. Nur sehr wenig Streulicht erreicht die Erfassungsvorrichtung 190 im entsprechenden Bereich. Die Erfassungsvorrichtung 190 kann eine CCD-Kamera sein. Die Fourier-Linse 160 gewährleistet, dass die Leistungsfähigkeit jeder Pixelposition auf dem SLM gleichbleibend ist. Für flache Bereiche mit nicht abgelenkten Pixeln wird das meiste Licht als eine nullte Beugungsordnung reflektiert, vom Raumfilter 170 übertragen und mit der abbildenden Linse 180 fokussiert, um in der CCD-Kamera einen hellen Bereich zu erzeugen. Dies ist mit einem durchgezogenen Strahlengebilde, beginnend an Punkt 142 in 1, gezeigt. Der Anfangspunkt 142 kann aus einem einzelnen Pixelelement oder aus mehreren Pixelelementen im Raumlichtmodulator bestehen.
Ein abgelenktes SLM-Pixel beugt eine nicht vernachlässigbare Lichtmenge in höhere Beugungsordnungen, wie z. B. die erste, zweite, dritte und dergleichen. Das Raumfilter 170 blockiert Beugungsordnungen höher als eine vorher definierte Beugungsordnung, zum Beispiel die erste Beugungsordnung. Dies ist mit einem gestrichelten Strahlengebilde gezeigt, beginnend an Punkt 144 in 1. Der Punkt 144 kann ein einzelnes Pixelelement oder mehrere Pixelelemente im abgelenkten Zustand darstellen. Die Ablenkung des Pixels löscht eine bestimmte Menge des in die nullte Ordnung reflektierten Lichts aufgrund von destruktiver Überlagerung aus. Je mehr das Pixel abgelenkt wird, desto mehr wird das Licht ausgelöscht (nur bei geringen Ablenkungen, nach maximaler Extinktion wird eine gewisse Intensität zurückgewonnen), und bei einem bestimmten Ablenkungsgrad ist die maximale Extinktion erreicht. Durch Vergrößerung der Blende 170 wird das Bild schärfer und ein Schachbrettmuster zeigt keinen gleichmäßig grauen Hintergrund. Der Grund hierfür ist, dass größere Beugungsordnungen die Blende passieren. Eine Vergrößerung der Blende 170 beeinflusst ferner den Ablenkungsgrad, da zum Erreichen des gleichen Extinktionsgrades wie mit einer kleinen Blende 170, eine größere Blende eine größere Ablenkung des Pixelelements erfordert, um mit der gleichen Größe des Pixelelements den gleichen Extinktionsgrad zu erzielen.
Eine optische Entmagnetisierung kann so gewählt werden, dass ein SLM-Pixel mit etwa 2×2 Kamerapixel dargestellt wird. Aufgrund des Raumfilters löst die Optik einzelne Pixel nicht vollständig auf. Eine Ausführungsform, die einzelne quadratisch geformte SLM-Pixel mit einer Seitenlänge von 16 μm nicht vollständig auflöst, besitzt eine numerische Apertur NA von 0,009 auf einer Bildebene, hier die Erfassungsvorrichtung 190, und eine numerische Apertur NA von 0,0045 auf einer Objektebene, hier der Raumlichtmodulator 140, mit einer belichtenden Wellenlänge von 248 nm. Mittels einer weiteren Entmagnetisierung wären Pixelgröße und Wellenlänge der numerischen Apertur NA unterschiedlich. Daher wird das Abbild von beispielsweise einem „schwarzen" Pixel auf „weißem" Hintergrund als unscharfer dunkler Punkt abgebildet. Erscheinungsbild und Spitzenwert in der Kamera sind abhängig von der relativen SLM-Pixelposition zu einem Kamerapixelgitter, siehe 3–8. Die Summe von Pixelwerten ist allerdings nahezu unabhängig von der relativen Ausrichtung. Eine Position eines defekten Pixels wird ermittelt durch Berechnung des Schwerpunkts einer Vielzahl von Kamerapixelwerten.
3 zeigt ein Kamerapixel 310, ausgerichtet auf ein einzelnes defektes SLM-Pixel 320. Da die projizierte Größe des SLM-Pixels sehr wahrscheinlich kein ganzes Vielfaches der Kamerapixelgröße ist, kommt es vor, dass einige der SLM-Pixel symmetrisch auf (oder um) eines der Kamerapixel angeordnet sind, während das Zentrum anderer SLM-Pixel auf der Grenze zwischen Kamerapixeln liegen. Die meisten der SLM-Pixel weisen eine beliebige Lage ohne Symmetrie in Bezug auf ein Kamerapixelraster auf. Sofern die Kamerapixel kleiner sind als die SLM-Pixel, wird die Leistungsfähigkeit des erfundenen Erfassungsverfahrens nicht beeinträchtigt.
5 zeigt die Beleuchtung des defekten SLM-Pixels 320 auf die Kamerapixel 310. Wie in der Figur ersichtlich, sind Größe und Form der Belichtung verschieden von der wahren Größe des SLM-Pixels. Dies resultiert aus der Beugung und den Eigenschaften der Optik, einzelne Pixel nicht aufzulösen. Das Ergebnis ist ein unscharfes Bild des SLM-Pixels, das eine größere Anzahl von Kamerapixeln beeinflusst, als dies mit einer Optik, die einzelne Pixel auflöst, der Fall gewesen wäre. Der Schwerpunkt der Belichtung lässt sich einfach bestimmen durch Vergleichen der erfassten Beleuchtung verschiedener Kamerapixel.
4 zeigt ein Beispiel davon, wenn das Zentrum eines defekten SLM-Pixels 420 auf die Grenze zwischen zwei Kamerapixeln 410, 412 fällt.
6 zeigt die Beleuchtung des defekten SLM-Pixels 420 auf das Kamerapixelraster. Wie in 6 ersichtlich, sind Größe und Form der Beleuchtung identisch zu derjenigen in 5, der einzige Unterschied besteht in der Lage des Schwerpunkts der Beleuchtung im Kamerapixelgitter.
7 zeigt eine Ausgabe aus der Erfassungsvorrichtung 190 beim Beleuchten wie in 5. 8 zeigt die Ausgabe aus der Erfassungsvorrichtung 190 beim Beleuchten wie in 6.
Durch eine Koordinatentransformation kann eine absolute Position eines defekten SLM-Pixels berechnet werden. Um Parameter für die Koordinatentransformation zu finden, kann ein Bild mit wenigen geraden Linien auf den SLM-Chip geschrieben werden. Dies kann in der CCD-Kameraantwort mittels einer Hough-Transformation erkannt werden, die relativ rausch- und defektunempfindlich ist.
Kommerzielle CCD-Kameras können zu klein sein, um den kompletten SLM-Chip auf einmal zu betrachten. Die CCD-Kamera kann 1536×1024 Pixel umfassen, was gerade ausreichend sein kann, um einen Teil von SLM-Pixel abzudecken, z. B. etwa ein Drittel der Anzahl von SLM-Pixeln. Daher kann nur ein Teil des SLM auf einmal getestet werden. Der SLM kann auf einen Schlitten montiert und in verschiedene Positionen verschoben werden, wobei der Test für jede Position wiederholt werden kann.
2 zeigt ein Flussdiagram einer Ausführungsform einer Testprozedur gemäß der vorliegenden Erfindung. Defekte Pixel können in unterschiedliche Klassen eingeteilt werden. Pixel können schwach sein oder auf ein Empfangssignal nicht antworten. Dies kann ein mechanisches oder ein elektrisches Problem sein. Ein SLM-Pixel kann immer abgelenkt sein. Grund hierfür kann sein, dass die Pixel an einer Elektrode klemmen, oder eine dauerhafte Beschädigung an den Gelenkstücken an diesen Pixeln. Das Pixel kann elektromagnetische Strahlung nur schwach reflektieren. Grund hierfür können Staubpartikel auf dem Pixel, ein Fabrikationsfehler oder Beschädigungen des Spiegels durch den Laser sein. Schließlich kann ein elektrischer Kurzschluss zwischen benachbarten Pixeln dazu führen, dass die Pixel immer in der gleichen Weise abgelenkt werden.
Fehler der obengenannten Kategorien können durch eine neuartige Prozedur entdeckt werden, die in ihrer einfachsten Version nur drei Bilder einer jeden Position des SLM umfasst. Ein Bild wird für die Positionsreferenz verwendet und die beiden anderen zur Erfassung fehlerhafter Pixel. Die Ausrichtung des SLM auf die CCD-Kamera kann wie folgt durchgeführt werden. Bei Verwendung des Reproduktionsprinzips von auf den Chip geschriebenen Mustern können weiße Linien regelmäßig auf schwarzen Hintergrund geschrieben werden. Weiße Linien auf schwarzem Hintergrund sind besser geeignet als schwarze Linien auf weißem Hintergrund, aufgrund der Tatsache, dass der Hintergrund um den Chip dunkel ist. Es ist dann keine Vorverarbeitung erforderlich, im die Chipumgebung zu eliminieren. Linien können in robuster Weise durch eine Hough-Transformation erkannt werden, was die Unabhängigkeit von Rauschen ermöglicht. Mit Liniengleichungen können Parameter, wie Schnittpunkte, Maßstab und Winkel, berechnet werden.
Aufgrund der finiten Auflösung der abbildenden Optik mit dem Raumfilter 170 wird ein fehlerfreies Schachbrettmuster auf einen gleichmäßigen grauen Hintergrund in der Kamera übertragen. Einzelne fehlerhafte Pixel werden als dunkle bzw. helle Punkte angezeigt.
Ein einzelnes nicht ansprechendes Pixel in einem Schachbrettmuster wird als ein heller Punkt erscheinen, der leicht vom Hintergrund zu unterscheiden ist. Mögliche nicht ansprechende Pixel, die in diesem Schachbrettmuster als flach angenommen werden, können immer im invertierten Schachbrettmuster erkannt werden. Fehlerhaft abgelenkte oder nur schwach reflektierende Pixel erzeugen in ähnlicher Weise einen dunklen Punkt.
Die in 2 gezeigte Testprozedur beginnt mit einer Chippositions-Intitialisierung 210, was bedeutet, dass ein bestimmter Bereich des SLM-Chips untersucht wird. Danach wird ein charakteristisches Muster zur Positionserkennung 220 auf den SLM geschrieben. Die Positionserkennung umfasst eine Ausrichtung des SLM-Chips auf die CCD-Kamera. Nach Abschluss des Ausrichtungsvorgangs kann die Fehlererfassung des SLM-Chips starten. Ein Bild des Schachbrettmusters wird in Schritt 230 aufgenommen; dieses Bild wird in Schritt 240 analysiert. Schritt 250 prüft, ob jede Art von Schachbrettmuster auf den SLM-Chip geschrieben wurde. Wenn ja, wird ein Vergleich der einzelnen Analyseergebnisse vorgenommen 260. Wenn nicht, wird das nächste Muster auf den SLM-Chip geschrieben 255. Schritt 270 prüft, ob jede Position des SLM untersucht wurde. Wenn nicht, wird die nächste Position analysiert 275. Wenn ja, wird aus den Ergebnissen eine Übersicht (Karte) der fehlerhaften Pixel erstellt.
Ein fehlerfreier SLM mit einem Schachbrettmuster, das mit einer CCD-Kamera auf einer Detektorebene erfasst wurde, erscheint in der Kamera als gleichmäßig graues Bild. Die Detektorebene ist in gleicher oder entsprechender Entfernung zum Raumlichtmodulator wie eine Bildebene in einem Mustergenerator, der einen solchen Raumlichtmodulator als programmierbare Zielmarke/Maske verwendet. Fehler erscheinen als Flecke, dunkler oder heller als die Umgebung, abhängig von der Art des Fehlers. Im Falle von ungleichmäßigem Rauschen können die Flecke im Rauschen versteckt sein. Wenn es möglich ist, die Herkunft des Rauschens (Quelle, statistische Parameter oder deterministisch) zu kennen, kann eine Vorverarbeitung zur Reduzierung oder Eliminierung der Auswirkung des Rauschens angewandt werden. Die Bildung von Zeitmittelwerten kann statistisches Rauschen reduzieren. Filter für statistisches oder zeitvariantes deterministisches Rauschen hängen von der Art des Rauschens ab. Wenn das Rauschen deterministisch und nicht zeitvariant ist, kann ein rauschdarstellendes Bild von dem betreffenden verrauschten Bild subtrahiert werden. Im Idealfall gibt es einen Referenzspiegel, der das ganze Bild ausfüllt.
Der Vergleich eines theoretischen Bildes eines weitergeleiteten Musters im SLM und eines erfassten Musters bildet den Analyseschritt. Abweichungen im erfassten Muster vom theoretischen Muster entsprechend einem oder mehreren defekten Pixeln.
9 zeigt ein typisches Schachbrett- oder Karomuster. Ein Schachbrettmuster vereint viele Vorteile bei dem Versuch, defekte Pixel zu erfassen. Wenn ein Pixel nicht den erwarteten Wert aufweist, bringt ein Punkt von fünf Pixeln (das defekte Pixel und seine Nachbarn) eine ausreichende Beeinträchtigung der Intensität mit, um von der CCD-Kamera wahrgenommen zu werden. Ein weiterer Vorteil des Schachbrettmusters ist, dass das entgegengesetzte Muster ebenfalls ein Schachbrett ist, was bedeutet, das nur zwei Bilder zur Beobachtung des Verhaltens aller Pixel unter einer gegebenen Spannung benötigt werden. Mit dem neuartigen Verfahren ist es möglich, alle defekten Pixel mit nur einer kleinen Anzahl von Messungen zu erkennen. In einer Ausführungsform wird dies erreicht durch Aufnahme eines Bildes des Schachbrettmusters und seines invertierten Musters, gerade so unscharf, dass ein regelmäßiges Schachbrettmusters ein gleichmäßiger Hintergrund auf einer Detektorebene wird, aber derart, dass sowohl fehlerhaft abgelenkte als auch flache Pixel deutlich aus diesem gleichmäßigen Hintergrund hervortreten.
10 zeigt ein defektes Pixel 1010 in einem Schachbrettmuster. Das defekte Pixel erscheint als schwarzes Pixel, d.h. vollständig abgelenkt, möglicherweise verursacht durch einen elektrischen Kurzschluss zwischen einem benachbarten abgelenkten Pixel und diesem Pixel, angenommen als nicht-abgelenkt.
11 zeigt ein defektes Pixel 1110 in einem anderen Schachbrettmuster, welches das zum Schachbrettmuster aus 10 invertierte Muster ist. Das defekte weiße Pixel, das als schwarz angenommen wird, kann unbeweglich sein und kann nicht abgelenkt werden. Ein Spiegel mit geringem Reflexionskoeffizienten (ein graues Pixel umgeben von 4 schwarzen Pixeln) wird in der CCD-Kamera als grauer Punkt erfasst.
9–11 zeigen Pixel im Schachbrettmuster, die schwarze und weiße Pixel sind. Jedoch kann ein Schachbrettmuster gebildet werden aus weißen und grauen, schwarzen und grauen oder hellgrauen und dunkelgrauen Pixeln.
12 zeigt einen Querschnitt aus einem resultierenden freien Bild defekter Pixel auf grauem Hintergrund. Eine horizontale Linie 1220 repräsentiert eine Hintergrundintensität, die auf ein ungestörtes Schachbrettmuster hinweist. Ein hinzugefügtes Pixel, d. h. ein weißes Pixel, das als schwarz angenommen wird (siehe 11), wird durch die Kurve 1230 repräsentiert, und ein Pixelausfall, d. h. ein schwarzes Pixel, das als weiß angenommen wird (siehe 10), wird durch die Kurve 1210 repräsentiert. Die Asymmetrie in 12 rührt von der Tatsache, dass das regelmäßige Schachbrettmuster in der nullten Beugungsordnung nur 25% der Lichtintensität ergibt, was 50% der Lichtamplitude sind.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen und oben genau beschriebenen Beispiele offenbart wurde, ist klar, dass diese Beispiele in einem veranschaulichenden und nicht in einem einschränkenden Sinn aufzufassen sind. Es wird angenommen, dass Modifikationen und Kombinationen für Fachleute offensichtlich sind, wobei diese Modifikationen und Kombinationen in den Umfang der folgenden Ansprüche fallen.

Claims

Verfahren zum Erfassen wenigstens eines defekten Pixels in einem Raumlichtmodulator, der zahlreiche Pixelelemente umfasst, die Vorgänge umfassend: – Erfassen eines weitergeleiteten Bildes eines ersten Schachbrettmusters von Pixeln im Raumlichtmodulator mittels eines Detektors, – Erfassen eines weitergeleiteten Bildes eines zweiten Schachbrettmusters von Pixeln im Raumlichtmodulator, das bezüglich des ersten Schachbrettmusters invertiert ist, mittels des Detektors, – Analysieren der weitergeleiteten Bilder des ersten und des zweiten Schachbrettmusters, um Unterschiede zwischen den erfassten Bildern und ihren theoretischen Bildern zu erfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die weitergeleiteten Bilder mittels einer CCD-Kamera erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Projektion eines SLM-Pixels größer ist als ein CCD-Pixel.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei einzelne Pixel im Raumlichtmodulator im Detektor nicht aufgelöst werden.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei ein Raumfilter zwischen dem Detektor und dem Raumlichtmodulator dafür ausgelegt ist, den Auflösungsgrad des weitergeleiteten Bildes auf dem Detektor zu variieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei wenigstens eines der ersten und zweiten Muster erfasst wird durch wenigstens zweimaliges Beleuchten des Musters und Erfassen der weitergeleiteten Bilder separat.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schachbrettmuster nur aus nicht abgelenkten und vollständig abgelenkten Pixeln bestehen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schachbrettmuster nur aus nicht abgelenkten und teilweise abgelenkten Pixeln bestehen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die vollständig abgelenkten Pixel einem maximalen Grad an Extinktion mittels Beugung entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die teilweise abgelenkten Pixel einer teilweisen Extinktion mittels Beugung entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite Muster jeweils mehrmals erfasst werden, wobei die Pixel in den Mustern vor jedem Erfassungsereignis auf verschiedene Ablenkungsgrade gesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schachbrettmuster nur aus vollständig abgelenkten und teilweise abgelenkten Pixeln bestehen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schachbrettmuster aus Pixeln bestehen, die sich in einem ersten teilweise abgelenkten Zustand und einem zweiten teilweise abgelenkten Zustand befinden.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Vorgang umfasst: – Identifizieren eines SLM-Referenzpixels in einem Detektorpixelgitter.