DE10297208T5

DE10297208T5 - Verbessertes Verfahren und verbesserte Vorrichtung unter Verwendung eines SLM

Info

Publication number: DE10297208T5
Application number: DE10297208T
Authority: DE
Inventors: Torbjörn Sandström; Jarek Luberek
Original assignee: Micronic Laser Systems AB
Current assignee: Micronic Laser Systems AB
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2005-01-05
Also published as: US20030081303A1; CN1582407A; CN1913001A; WO2003023494A1; JP2005502914A; CN100410725C; US6965119B2; KR20040047816A

Abstract

Verfahren zum Kalibrieren von Elementen in einem räumlichen Lichtmodulator (SLM) als Funktion eines Steuersignals, welches Tätigkeiten umfasst, bei denen:
– elektromagnetische Strahlung auf Elemente in mindestens einem Teil des SLM projiziert wird;
– mindestens ein Teil der elektromagnetischen Strahlung durch einen Ortsfilter in einer Fourierebene auf eine Detektoranordnung übertragen wird, welche Dosen der elektromagnetischen Strahlung misst;
– mindestens zwei der Elemente, welche einander nicht benachbart sind, über eine erste Folge von analogen Steuersignalen variiert werden, während die sich ergebenden Dosen gemessen werden, und
– Elementansprechkurven aus den gemessenen Dosen berechnet werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine lithographische Herstellungsweise ist bei integrierten Schaltungen, Fotoschablonen, Belichtungsschablonen, flachen Bildschirmanzeigen, mikromechanischen oder mikrooptischen Vorrichtungen und Vorrichtungen zum kompakten Zusammenbau, z.B. Leiterrahmen und Mikroschaltungsmoduln (MCM) brauchbar. Eine lithographische Herstellungsweise kann ein optisches System zur Abbildung einer Originalstruktur von einem computergesteuerten, räumlichen Lichtmodulator (örtlicher Lichtmodulator, hier "SLM") auf ein Werkstück erfordern. Ein geeignetes Werkstück kann eine gegenüber elektromagnetischer Strahlung, zum Beispiel sichtbares oder nicht sichtbares Licht, empfindliche Schicht umfassen.
Der computergesteuerte SLM kann ein räumlicher Lichtmodulator (Ortslichtmodulator, SLM) sein, der eine ein- oder zweidimensionale Anordnung oder Matrix aus reflektierenden, beweglichen Mikrospiegeln, eine ein- oder zweidimensionale Anordnung oder Matrix aus durchlässigen LCD-Kristallen oder andere ähnliche, programmierbare ein- oder zweidimensionale Anordnungen auf der Basis von Rasterwirkungen, Interferenzeffekten oder mechanischen Elementen (z.B. Verschlüssen) umfasst.
Allgemeinen können diese computergesteuerten SLM auf verschiedene Weisen zur Erzeugung von Abbildungen eingesetzt werden. Die SLM umfassen verschiedene Modulierelemente; in einigen Fällen eine Million oder mehr Elemente. Zum Beispiel ist es bei SLM ein Problem, dass die einzelnen Elemente eines gegebenen SLM höchstwahrscheinlich keine identischen Eigenschaften aufweisen; d.h., diese können verschiedene Reflexionsvermögen haben oder in unterschiedlicher Weise auf äquivalente Steuersignale ansprechen. Diese Unterschiede in den Eigenschaften der einzelnen Elemente eines computergesteuerten SLM haben das Auflösungsvermögen und die Genauigkeit begrenzt, die bei dessen Anwendung zur optischen Bilderzeugung zur Verfügung stehen, d.h., dass die Herstellung von gedruckten Mustern auf einem Werkstück hinsichtlich deren Linienbreite und Genauigkeit begrenzt ist.
Deshalb besteht auf dem Fachgebiet ein Bedarf an einem Verfahren, welches die Kompensation von computergesteuerten SLM ermöglicht, damit die durch Unterschiede unter deren einzelnen Elementen hervorgerufenen Wirkungen korrigiert werden, um deren Verwendbarkeit bei Anwendungen zur optischen Bilderzeugung zu verbessern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Genauigkeit von Abbildungen, die unter Verwendung von computergesteuerten SLM erzeugt werden, durch das Vorsehen eines Verfahrens zum Bestimmen der Beiträge der einzelnen Elementen eines computergesteuerten SLM zur Erzeugung von Abbildungen zu verbessern. Die Genauigkeit von einzelnen Merkmalen einer unter Verwendung eines SLM erzeugten Abbildung ergibt sich aus den Beiträgen der zahlreichen, einzelnen Elemente des SLM zu diesen Merkmalen. Deshalb ist es zur Verbeserung der Genauigkeit der Abbildungsmerkmale erforderlich, die Beiträge der einzelnen Elemente zu den Abbildungsmerkma-len zu steuern. Des weiteren sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur wirksamen Nutzung der Ergebnisse vor, die aus einer Bestimmung der Beiträge der SLM-Elemente entstehen, das zur Erzeugung von verbesserten Abbildungen führt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zwecks eines vollkommeneren Verständnisses der vorliegenden Erfindung und deren Vorteile wird nun Bezug genommen auf die nachfolgende Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 schematisch einen Teil einer Draufsicht einer Anordnung von Elementen in einem räumlichen Lichtmodulator (SLM) darstellt;
2a eine Schnittansicht von SLM-Elementen ohne Steuersignale zeigt;
2b die gleichen Elemente wie 2a mit an den Elementen angelegten, nicht kalibrierten Steuersignalen zeigt;
2c die gleichen Elemente wie 2b, jedoch mit an den Elementen angelegten, kalibrierten Steuersignalen zeigt;
3 eine schematische Ansicht der Hauptbestandteile in einem Abbildungssystem ist, in dem ein SLM verwendet wird und in dem das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist;
4a ein Dosisdichteprofil 20 darstellt, das auf den Elementen einer Anordnung zur Messung von elektromagnetischer Strahlung mit einem SLM gebildet wird, dessen Elemente mit identischen Steuersignalen betrieben werden;
4b die Transferfunktionen für mehrere SLM-Elemente als Funktion der an diesen Elementen angelegten Steuersignale zeigt;
5 schematisch eine Dosisverteilung zeigt, die auf einem Teil der Elemente einer Detektoranordnung von einer Mehrzahl von SLM-Elementen gebildet wird;
6 die Beziehung zwischen einem Steuersignal, das an einem Element eines SLM angelegt wird, und der sich ergebenden Amplitude der Energie und des elektromagnetischen Feldes zeigt;
7 ein Fließdiagramm einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist, und
8 eine mögliche Umkehrfunktion der Beziehung zwischen dem an ein Element angelegten Steuersignal und der erfassten Dosis zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende, detaillierte Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf die Figuren. Bevorzugte Ausführungsformen werden zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung und nicht zur Einschränkung deren Umfangs beschrieben, der durch die Ansprüche definiert wird. Der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird eine Vielfalt äquivalenter Variationen der nachfolgenden Beschreibung erkennen.
Ein SLM gemäß dem Stand der Technik kann mehrere Millionen modulierende Elemente (d.h. Elemente) aufweisen, die in einer 1- oder 2-dimensionalen Anordnung oder Matrix, z.B. einer 512 × 2048-Anordnung von Elementen vorgesehen sind. Die Elemente eines SLM können bewegliche Mikrospiegel, durchlässige LCD-Elemente oder Elemente anderer ähnlicher, auf Rasterwirkungen oder Interferenzeffekten basierender Vorrichtungen oder mechanische Elemente, wie einzelne Verschlüsse, sein. Jedes SLM-Element kann auf mindestens 2 verschiedene Zustände eingestellt werden.
1 zeigt eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Anordnung von Elementen 200 in einem räumlichen Lichtmodulator (Ortslichtmodulator, SLM). 1 zeigt Elemente 10 einer ungefähr quadratischen Form. Jedoch können die Elemente jegliche Form, wie eine rechteckige, polygonale, kreisförmige, elliptische usw. aufweisen.
2a zeigt eine Dimension der wie in 1 gezeigten Reihe von Elementen 200 in einem räumlichen Lichtmodulator (SLM). Bei dieser Ausführungform umfassen die Elemente 200 bewegliche Mikrospiegel 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, wobei die Elemente an einem Substrat 300 beweglich angekop pelt angeordnet sind, welches Tragglieder 310, 311, 312, 313, 314, 315, 316 für die beweglichen Mikrospiegel 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 und Steuerelektroden 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416 umfasst.
Durch Anlegen eines ersten Steuersignals, z.B. eine erste Spannung, an die Steuerelektroden 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416 und eines zweiten Steuersignals, z.B. eine zweite Spannung, an die beweglichen Mikrospiegel 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 können die Mikrospiegel 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 um eine Umlenkachse umgelenkt werden, die von einem an den Traggliedern 310, 311, 312, 313, 314, 315, 316 angeordneten Scharnier gebildet wird. Das Ausmaß der Ablenkung jedes Mikrospiegels ist abhängig von der Signaldifferenz, z.B. Spannungsdifferenz zwischen den Steuerelektroden 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416 und den beweglichen Mikrospiegeln 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16. Die in 2a gezeigte Ansicht stellt einen (zwecks Klarheit geringfügig übertriebenen) Zustand ohne elektrostatische Anziehung dar, in dem keine Spannung an den Steuerelektroden 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416 oder den beweglichen Mikrospiegeln 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 angelegt ist.
2a zeigt eine durch verschiedene Faktoren bedingte Anordnung willkürlicher Ablenkung der beweglichen Mikrospiegel 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16. Die willkürliche Ablenkung der beweglichen Mikrospiegel 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 kann kompensiert werden. Darüber hinaus kann die Dicke der beweglichen Mikrospiegel 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 und/oder die Dicke eines wahlweisen, reflektierenden Überzugs der Mikrospiegel von einem Element zum nächsten verschieden sein, was wiederum das Reflexionsvermögen der beweglichen Mikrospiegel 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 beeinflussen kann. Ein weiterer Unterschied zwischen den einzelnen Mikrospiegeln 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 kann darin bestehen, dass diese auf eine äquivalente Potentialdifferenz zwischen dem beweglichen Mikrospiegel 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 und der Steuerelektrode 410, 411, 412, 423, 414, 415, 416 unterschiedlich an sprechen. Bei gleicher gegebener Potentialdifferenz zwischen dem beweglichen Mikrospiegel 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 und der Steuerelektrode 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416 führen Scharniere mit einer kleinen Querschnittsfläche zu einer größeren Ablenkung im Vergleich mit Scharnieren mit einer größeren Querschnittfläche. Verschiedene Oberflächenglätten der Mikrospiegel können auch das Reflexionsvermögen bei dem Abstand zwischen dem Substrat und dem Mikrospiegel beeinflussen. Größenunterschiede der Elemente können auch das Reflexionsvermögen beeinflussen.
2b zeigt eine Seitenansicht eines Schnitts durch die in 1 gezeigte Anordnung von Elementen in dem räumlichen Lichtmodulator (SLM), bei der einige Elemente mit nicht kalibrierten Steuersignalen gesteuert sein können.
2c zeigt eine Seitenansicht eines Schnitts durch die in 2a gezeigte Anordnung von Elementen in dem räumlichen Lichtmodulator (SLM), bei der einige Elemente mit kalibrierten Steuersignalen gesteuert sein können.
3 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung 100 zur Erzeugung einer Abbildung auf einem Werkstück 60. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Quelle 10 zur Ausstrahlung elektromagnetischer Strahlung, eine erste Linsenanordnung 50, einen computergesteuerten SLM 30, eine erste Konditionieranordnung 20 für elektromagnetische Strahlung, einen Ortsfilter 70 (räumlicher Filter), der sich in zweckmäßiger Weise in einer Fourierebene befindet, eine dritte Linsenanordnung 40, ein Werkstück 60, eine zweite Linsenanordnung 45, einen Teiler 90 elektromagnetischer Strahlung und eine Anordnung 65 zum Messen elektromagnetischer Strahlung. Die Funktion des Teilers 90 elektromagnetischer Strahlung könnte von einem reflektierenden Element ausgeübt werden. Die Erzeugung einer SLM-Abbildung auf dem Werkstück 60 kann unabhängig von oder gleichzeitig mit der Erzeugung einer SLM-Abbildung auf eine Detektoranordnung 65 durchgeführt werden.
In 3 kann die Quelle 10 eine Strahlung auf pulsierende oder kontinuierliche Weise aussenden. In dem Fall, in dem eine Strahlungsquelle 10 eine kontinuierliche Strahlung aussendet, kann die Strahlung mittels eines Verschlusses in eine pulsierende Strahlung umgeformt werden. Der Verschluss kann sich im Strahlungsweg zwischen der Strahlungsquelle 10 und dem computergesteuerten SLM 30 befinden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Strahlungsquelle 10 ein KrF-Exzimerlaser sein, der einen pulsierenden Ausgang bei 248 nm, eine Impulsdauer von ungefähr 10 ns und eine Wiederholungsfrequenz von ungefähr 1000 Hz erzeugt. Die Wiederholungsfrequenz der als Beispiel dienenden Strahlungsquelle kann unterhalb oder oberhalb von 1000 Hz liegen.
In 3 kann die Quelle 10 eine Strahlung aussenden, die Einzelmodus- oder Multimodus-Eigenschaften aufweist. Bei einer anderen Ausführungsform, in der die Strahlungsquelle 10 eine Einzelmodus-Strahlung aussendet, kann die Konditionieranordnung 20 nicht erforderlich sein.
Die in 3 gezeigte Konditionieranordnung 20 für elektromagnetische Strahlung kann eine Apertur umfassen. Die Größe der Apertur kann zur Steuerung der Kohärenzlänge (d.h. räumlichen Kohärenz) der den SLM 30 beleuchtenden, elektromagnetischen Strahlung geändert werden. Der in 3 gezeigte Ortsfilter 70 kann zur Steuerung des Auflösungsvermögens der auf dem Werkstück 60 oder der Anordnung 65 zur Messung elektromagnetischer Strahlung erzeugten Abbildung ausgetauscht werden.
In 3 kann die Anordnung 20 zum Konditionieren der elektromagnetischen Strahlung eine einfache Linse, eine Zusammenstellung von Linsen, andere optische Komponenten, brechende Elemente oder reflektierende Elemente umfassen. Die Anordnung 20 zum Konditionieren der elektromagnetischen Strahlung verteilt die von der Strahlungsquelle 10 ausgesendete Strahlung gleichmäßig über mindestens einen Teil der Oberfläche des computergesteuerten SLM 30. Im Falle einer Quelle kontinuierlicher, elektromagnetischer Strahlung kann die Strahlung aus der Quelle die Oberfläche des computergesteuerten SLM 30 abtasten.
Zum Beispiel kann in 3 die zwischen der Strahlungsquelle 10 und dem computergesteuerten SLM positionierte Konditionieranordnung 20 die Gleichmäßigkeit der Intensität der elektromagnetischen Strahlung von der die Oberfläche des SLM beleuchtenden Quelle 10 verbessert werden. Die Konditionieranordnung 20 kann die Fläche ändern, die von der elektromagnetischen Strahlung der Quelle 10 auf der Oberfläche des SLM beleuchtet wird. Die Konditionieranordnung 20 kann die räumliche Kohärenzlänge der elektromagnetischen Strahlung der Quelle 10 steuern, welche die Oberfläche des SLM beleuchtet.
In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der 3 kann die Strahlungsquelle 10 ein Exzimerlaser mit einem Ausgangsstrahlenbündel von ungefähr rechteckigem Querschnitt sein. Der Querschnitt des Ausgangsstrahlenbündels des Exzimerlasers kann eine nicht gleichmäßige Verteilung der Kohärenzlänge aufweisen. Das Ausgangsstrahlenbündel des Exzimerlasers kann auf eine nicht gleichmäßige Weise divergieren. Der Querschnitt des Ausgangsstrahlenbündels des Exzimerlasers kann eine nicht gleichmäßige Intensitätsverteilung aufweisen. Bei der bevorzugten Ausführungsform kann die Konditionieranordnung 20 zum Steuern der Gleichmäßigkeit der Intensität, Kohärenz und Phaseneigenschaften der den SLM beleuchtenden Strahlung auf einen gewünschten Genauigkeitsgrad benutzt werden.
In 3 wird mit der von dem SLM modulierten, elektromagnetischen Strahlung eine Abbildung auf dem Werkstück 60 erzeugt, indem die Strahlung durch die dritte Linsenanordnung 40, das Ortsfilter 70 und die erste Linsenanordnung 50 gerichtet wird.
In 3 wird mit der von dem SML modulierten, elektromagnetischen Strahlung eine Abbildung auf der Strah lungsmessanordnung 65 erzeugt, indem die Strahlung durch die dritte Linsenanordnung 40, das Ortsfilter 70 und die zweite Linsenanordnung 45 gerichtet wird.
In 3 ist die Plazierung des Teilers 90 für elektromagnetische Strahlung bezüglich der Linsenanordnungen 40, 45, 50 und des Ortsfilters 70 beliebig, und es können verschiedene, geeignete Kombinationen gefunden werden, einschließlich einer, welche den Teiler nicht benötigt.
In 3 kann die Messanordnung für elektromagnetische Strahlung einen ladungsgekoppelten Baustein, d.h. eine CCD-Kamera, eine MOS-Kamera oder einen Ladungsinjektionsbaustein (CID) umfassen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Kalibrieren der Elemente eines SLM geht von einem wie in 2a gezeigten SLM aus, wobei der SLM Elemente aufweist, deren Beiträge zur Erzeugung einer Abbildung zu bestimmen sind.
Wahlweise kann das Verfahren ein Kalibrieren der Dosismesscharakteristiken der Elemente der elektromagnetischen Messanordnung einschließen. Zum Beispiel kann die Messanordnung eine zum Messen von Dosen elektromagnetischer Strahlung in einem vorgegebenen Arbeitsbereich geeignete CCD-Kamera umfassen. In diesem Beispiel liegt vorzugsweise die von der CCD-Kamera gemessene Dosis elektromagnetischer Strahlung bei ungefähr 80% des Maximums des Aufnahmebereiches der Kamera. Ist die auf die CCD-Kamera projizierte Dosis elektromagnetischer Strahlung zu niedrig, wird in einigen Fällen das Signal-/Rauschverhältnis unannehmbar klein. Ist die auf die CCD-Kamera projizierte Dosis elektromagnetischer Strahlung zu hoch, kann die CCD-Kamera gesättigt werden. In jedem dieser Fälle kann dies zu einer ungenauen Messung führen. Ein Kalibrieren der elektromagnetischen Messanordnung wird unter Verwendung einer gleichmäßigen Lichtquelle durchgeführt, um die unter den Elementen des Detektors bestehenden, relativen Empfindlichkeiten zu bestimmen.
Ein Kalibrieren der Elemente eines SLM beginnt mit einer Bestimmung der Dosis elektromagnetischer Strahlung, die zum Festlegen eines Pegels von ungefähr 80% an einem Teil der Elemente der Strahlungsmessanordnung erforderlich ist, unter Verwendung der Strahlung, die von einem Teil eines SLM mit ungesteuerten Elementen (d.h. ohne angelegte Steuersignale) projiziert wird. Wir können die elektromagnetische Strahlungsquelle einstellen, um die Messung der ungefähr 80%igen Dosis festzulegen. Diese Dosismessung ist ein berechneter Durchschnitt der Dosen, die von allen der beleuchteten Elemente der Messanordnung gemessen werden. Zum Beispiel können wir zum Einstellen einer Quelle pulsierender, elektromagnetischer Strahlung die Anzahl angelegter Impulse vergrößern oder verkleinern, und wir können die Dosis jedes Impulses einstellen. Auf ähnliche Weise können wir zum Einstellen einer Quelle kontinuierlicher, elektromagnetischer Strahlung einen Abschwächer in einen Strahlungsweg zwischen der Strahlungsquelle und der CCD-Kamera einsetzen. Es ist auch möglich, die Dosis durch Ändern der Ausgangsleistung des Lasers oder durch Einsetzen eines variablen Abschwächers in den Ausgangsweg des Lasers zu ändern. Die Messung der Durchschnittsdosen wird wiederholt, bis die Dosisbeiträge von allen Elementen des SLM erhalten und in dem Durchschnitt aufgenommen worden sind.
Eine Wiederholung dieser Durchschnittsermittlung wird durchgeführt, wobei die Steuersignale für jedes Element zum Durchlaufen einer Reihenfolge von Werten aus dem Bereich zulässiger Werte gebracht werden. Für einen gegebenen Wert eines Steuersignals wird der Dosisbeitrag aller Elemente auf die vorstehende Weise gemessen und die Durchschnittsdosis berechnet.
Die auf diese Weise erhaltenen Durchschnittsdosenwerte bilden eine Transferfunktion der von dem SLM mit gleichmäßigen Steuersignalen gelieferten Beiträge.
Als nächstes werden die Elemente des SLM den Elementen der CCD-Kamera zugeordnet. Der Zweck dessen ist es, eine bekannte Beziehung zwischen den Elementen des SLM und den Elementen der CCD-Kamera festzulegen. Zum Beispiel kann ein leicht identifizierbares Muster auf den Elementen der Strahlungsmessanordnung gebildet werden durch ein selektives Antreiben bestimmter Elemente des SLM mit einem ersten Steuersignalwert, der aus der Durchschnitts-Transferfunktion ausgewählt ist, während alle anderen Elemente des SLM bei einem zweiten Steuersignalwert angetrieben werden, der aus der Durchschnitts-Transferfunktion ausgewählt ist. Der erste und der zweite Steuersignalwert werden ausgewählt, um eine gewünschte Differenz zwischen gemessenen Dosen zu erhalten, wodurch ein Kontrast für die Identifizierung des Musters vorgegeben wird.
Ein oder mehrere auf die vorstehende Weise verwendete Muster sind zum Festlegen der Beziehung zwischen Elementen des SLM und Elementen der Messanordnung (z.B. einer CCD-Kamera) anwendbar. Zum Beispiel kann bei der bevorzugten Ausführungsform die auf der Anordnung erzeugte Abbildung für translatorische Abweichungen, Skalenfehler, Spiegeleffekte und Verdrehungsfehler zwischen dem SLM und der CCD-Kamera gemäß der Formel y = MSR (x – t) korrigiert werden, in der y die CCD-Koordinate, M = Spiegeln, S = Skalenfaktor, R = Verdrehung, x = SLM-Koordinate und t = Translation ist. Y ist ein Vektor, welcher Koordinaten für das CCD-Element enthält. M kann zum Beispiel die 2 × 2-Einheitsmatrix oder Spiegelmatrix sein. S kann jede Zahl im Bereich von 1 bis unendlich, jedoch vorzugsweise zwischen 2 und 3 sein. R kann eine 2 × 2-Matrix mit cos(a) an der oberen linken Stelle, -sin(a) an der oberen rechten Stelle, sin(a) an der unteren linken Stelle und cos(a) an der unteren rechten Stelle sein, wobei a typischerweise einige wenige Milliradianten beträgt.
Nachdem eine Bestimmung der Beziehung zwischen den Elementen des SLM und den Elementen der Strahlungsmessanordnung erfolgt ist, können wir mit der Bestimmung der Transfer funktion für die Elemente des SLM beginnen, die dessen Dosisbeiträge als Funktion von dessen Steuersignalen beschreibt. Im einzelnen können wir für einen gewünschten, durchschnittlichen Dosiswert der SLM-Anordnung mit der Festlegung der einzelnen Werte der Steuersignale beginnen, mit denen jedes SLM-Element versorgt wird, welche bewirken, dass die von jedem SLM-Element beigetragenen Dosen bis zu einem gewünschten Genauigkeitsgrad gleich sind. Somit besteht für den gewünschten, durchschnittlichen Dosiswert ein einmaliger Satz von Steuersignalwerten für die Elemente des SLM, so dass der Satz von Steuersignalen zur Erzielung einer gewünschten, gleichmässigen Dosisverteilung verwendet werden kann. Die Elemente des SLM werden bei diesem Kalibriervorgang wirksam individualisiert.
Mehrere der Sätze von Steuersignalen legen die Dosistransferfunktionen für die Elemente des SLM fest.
Es ist zweckmäßig, den Wert des Steuersignals zu bestimmen, der zur wirkungsvollen Ermittlung einer gegebenen Dosis aus einem gegebenen SLM-Element erforderlich ist. Den Differentialquotienten der Kalibrationskurve zum Reduzieren der Anzahl von Schritten zum Auffinden des richtigen Steuersignals für jedes Element. Mit steigender Anzahl an bekannten Punkten auf der Kalibrationskurve nehmen die Schritte zum Auffinden des richtigen Steuersignals für einen spezifischen Intensitätswert ab, weil die Informationen bezüglich der Kalibrationskurven durch die bekannten Punkte verbessert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung werden die einzelnen Elemente im SLM in der CCD-Kamera nicht aufgelöst.
Zweitens wird ein feineres Raster der Gruppe von Elementen in dem SLM auf der CCD-Kamera gemessen. In diesem Stadium kann mit einem feineren Raster die Anzahl der Ele mente in jeder Elementgruppe in dem SLM eine 3 × 3-Anordnung mit beispielsweise 20 Elementen zwischen jeder Gruppe sein.
Danach wird eine weitere Verfeinerung der Gruppe der Elemente in dem SLM auf der CCD-Kamera gemessen, zum Beispiel mit einem einzelnen Element in der Gruppe und 10 dazwischenliegenden Elementen.
Als weitere Verfeinerung der Zuordnung von SLM zur CCD-Kamera kann eine nichtlineare Korrektion hinzuaddiert werden. Dies bedeutet, dass y = MSR(x – t) + nicht-lineare Korrektion ist. Diese nicht-lineare Korrektion wird zum Beispiel berechnet durch Zuordnen von polynomischen Ausdrücken zweiter Ordnung mit unbekannten Koeffizienten a – j. Ein derartiger, polynomischen Ausdruck wäre: nc_1 = ax(1) + bx(2) + cx(1)2 + dx(2)2 + ex(1)x(2); nc_2 = fx(1) + gx(2) + hx(1)2 + ix(2)2 + jx(1)9x(2),wobei nc_1 die nicht-lineare Korrektion für die Koordinate x und nc_2 die nicht-lineare Korrektion für die Koordinate y ist. Wenn die Korrektion mit (x, y) variiert, wie in diesem Fall, kann eine positionsabhängige, nichtlineare Korrektion U unter Anwendung der Anpassungsmethode der kleinsten Quadrate an die Funktion (nc_1, nc_2)(x(1), x(2)) angepasst werden.
Die CCD-Kamera ist zum Beispiel eine Kamera der Marke Kodak KAF 1600^WZ mit ungefähr 1000 × 1600 Elementen und einer Empfindlichkeit für die verwendete Wellenlänge, z.B. 248 nm oder 197 nm. Typischerweise bedingt diese eine Umwandlung der Strahlung zu sichtbarem Licht mit einem fluoreszierenden Farbstoff; jedoch sind auch Kamerachips erhältlich, die direkt bei kurzen Wellenlängen, wie 248 nm, empfindlich sind.
Bei dem nächsten Schritt dieser Ausführungsform wird das SLM-Element-Steuersignal gefunden, welches zu einem vorbestimmten Intensitätswert an den Elementen der CCD-Kamera führt. Nachdem festgestellt worden ist, wo ein gegebenes SLM-Element von der CCD-Kamera erfasst wird, kann die von der CCD-Kamera gemessene Abbildung methodisch genutzt werden, um zu den vorbestimmten Werten für alle SLM-Elemente zu kommen. 4a zeigt das Ansprechen der CCD-Kamera auf eine typische projizierte, elektromagnetische Strahlung von einem nichtkalibrierten SLM. Die senkrechten Linien 25 stellen die Grenzen zwischen benachbarten Dosismesselementen dar. 4a zeigt einige Elemente mit größerem Dosistransferverhältnis und einige Elemente mit einem kleineren Dosistransferverhältnis als gewünscht. Unter Verwendung der Zuordnung zwischen einzelnen Elementen des SLM und einem oder mehreren Elementen der CCD-Kamera können wir den Zustand der SLM-Spiegel/Elemente ändern, um ein gleichmäßiges Dosistransferverhältnis zu erhalten.
Ein iteratives Verfahren wird angewendet, um den Zustand der SLM-Spiegel/Elemente nacheinander zu ändern, um Messungen der auf diese Weise auf die CCD-Kamera projizierten Abbildungen zu erhalten. Diese aufeinander folgenden Änderungen des Zustands der Elemente werden in Schritten ausgeführt, die kleiner sind als die Differenz zwischen dem vorbestimmten (d.h. gewünschten) Wert und dem tatsächlichen (d.h. gemessenen Wert). Diese Verfahrensweise wird eingehalten, um ein konvergierendes Verfahren zu gewährleisten. Die Elemente werden kalibriert durch aufeinanderfolgendes Wiederholen der iterativen Verfahrensweise, bei welcher der Zustand der SLM-Elemente geändert und die projizierte SLM-Abbildung unter Verwendung der CCD-Kamera gemessen wird. Das Kalibrieren der SLM-Elemente kann für einen beliebigen, vorbestimmten Intensitätswert, wie mit der CCD-Kamera gemessen, vollständig durchgeführt werden. Zum Beispiel kann ein beliebiger Pegel der Gleichmäßigkeit durch Kalibrieren festgelegt werden, indem die gemessenen Dosistransferverhältnisse der SLM-Elemente verwendet werden, bis eine Standardabweichung von 0,5% für die mit der CCD-Kamera gemessenen Dosiswerte erreicht wird.
Die vorstehend beschriebene Verfahrensweise wird für eine vorbestimmte Reihenfoige verschiedener Dosistransferverhältnisse wiederholt, wodurch das Dosistransferverhältnis als Funktion des Steuersignalwerts (z.B. Spannung) für jedes SLM-Element bestimmt wird.
Zum Beispiel kann das vorstehend beschriebene Verfahren zum Bestimmen der maximalen und minimalen Transferverhältniswerte der SLM-Elemente benutzt werden. Somit können gemeinsame maximale und minimale Grenzwerte der SLM-Elemente festgelegt werden. Nachdem die Funktionen bestimmt worden sind, welche das Transferverhältnis als Funktion des Steuersignals für die SLM-Elemente festlegen, und nachdem gemeinsame maximale und minimale Grenzwerte für diese Funktionen festgelegt worden sind, können wir dann für jedes der Elemente Umkehrfunktionen finden, weiche deren Steuersignale als eine Funktion des Transferverhältnisses definieren. Somit können die SLM-Elemente einzeln gesteuert werden, um ein gewünschtes Transferverhältnis innerhalb der gemeinsamen Grenzen zu ergeben.
Es lassen sich ungefähre Ausdrücke ableiten, welche die Transferfunktion jedes Elementes, ansprechend auf dessen Steuersignal, mit einem gewünschten Genauigkeitsgrad definieren.
4b zeigt mehrere SLM-Element-Transferfunktionen als Funktion von Steuersignalen. Es ist zweckmäßig, dass jedes der SLM-Elemente Dosisbeiträge innerhalb eines gemeinsamen Bereiches liefern kann, welcher die Grenzwerte für einen relativen, maximalen Dosispegel (d.h. "weiß") und einen relativen, minimalen Dosispegel (d.h. "schwarz") definiert. Somit ist der bei jedem Element der gesamten Anordnung benötigte Bereich dynamischer Ansprechbarkeit beschränkt auf die von den anderen Elementen der Anordnung erreichbaren Pegel, wie von den Linien A und B in 4b angegeben wird. In dem Fall in dem bestimmte Elemente nicht innerhalb eines vorgegebenen, gemeinsamen Bereiches dynamischer Ansprechbarkeit funktionieren können, müssen wir eventuell diese Elemente als defekt von der Benutzung ausschließen. Einige oder alle dieser defekten Elemente könnten eventuell benutzt werden, indem de ren Fehler bezüglich der "schwarzen" oder "weißen" Pegel kompensiert werden.
Nachdem ein gemeinsamer Bereich von "schwarzen" und "weißen" Pegeln für einen SLM festgelegt worden sind, können wir eine Kalibrierung der Elemente in der SLM-Anordnung durchführen, um deren individuelle Steuersignalfunktionen gegenüber den Transferverhältnisfunktionen festzulegen; d.h, nämlich, dass wir deren Steuersignale als Funktionen in Abhängigkeit von deren Dosisansprechbarkeiten festlegen können, Dies ermöglicht es uns, die Dosisbeiträge der Elemente innerhalb gewünschter Genauigkeitsgrenzen zu steuern. Verschiedene Verfahren sind anwendbar, um das Kalibrieren der Elemente in einer SLM-Anordnung auf diese Weise durchzuführen; z.B. kann eine Nachschlagtabelle der Werte für jedes SLM-Element oder ein Ausdruck, welcher die Ansprechfunktion für jedes SLM-Element annähert, erhalten werden.
Verschiedene Speicherkapazitäten können erforderlich sein, um die erhaltenen Ansprechfunktionen zu sichern. Die benötigte Menge an Speicherkapazität kann von den beliebig gewählten Genauigkeitsgrenzen abhängen und kann auch von der Weise abhängen, in der die Funktion selbst dargestellt wird.
Es wird vorgezogen, zur Sicherung des für die SLM-Elemente erhaltenen Kalibrierens benötigte Speicherkapazität zu minimieren. Diese Ergebnisse des Kalibrierens können die gemeinsamen Bereichswerte für den SLM, die einzelnen Kali- brierfunktionen der SLM-Elemente und die Werte anderer Parameter umfassen, die zum Erhalt verbesserter, optischer Abbildungen erforderlich sind. Verschiedene Techniken sind anwendbar, um die für die Kalibrierergebnisse erforderliche Speicherkapazität zu reduzieren, während das Vermögen, die Ergebnisse wirksam zu nutzen, beibehalten wird.
4b zeigt ein Beispiel von mehreren gemessenen Ansprechweisen eines SLM-Elements als Funktion der an den Elementen angelegten Steuersignale. In dieser Figur stellen die waagrechten Linien A und B den dynamischen Bereich dar, welcher die von allen Elementen erreichbaren Dosispegel darstellt.
Ein Weg zum Finden eines Ausdrucks, der zum Definieren der Steuersignale als Funktion von Elementansprechbarkeiten brauchbar ist, besteht aus einer Interpolation unter Verwendung von Fourierverfahren. Zum Beispiel wird jedes Element unter Verwendung von vier Parametern kalibriert. 8 zeigt ein Steuersignal als Funktion des Transferverhältnisses. In 8 sind der gemeinsame, "schwarze" Pegel 305 und der gemeinsame "weiße" Pegel 310 mit senkrechten Linien ange- geben. Die ersten beiden Interpolationsparameter werden durch die Werte des Steuersignals und des Transferverhältnisses definiert, die von den Schnittstellen 315 und 320 dargestellt werden, die von der Elementansprechkurve 330 und den "schwarzen" und "weißen" Pegeln 305 und 310 gebildet werden. Die Schnittstellen 315 und 320 definieren eine Funktion 325 erster Ordnung. Zusätzliche Kalibrierparameter sind durch Berechnen von Fourierkoeffizienten erhältlich, welche die Differenz zwischen der Ansprechfunktion 330 und der linearen Funktion 325 reduzieren.
Infolge der Konstruktion weist die Funktion 325 eine Nulldifferenz zur Funktion 330 an den Schnittstellen 315 und 320 auf. Folglich genügt es, sin(πx) und sin(2πx) als die harmonischen Terme einer Fourierentwicklung zu verwenden, welche die Differenz zwischen der Funktion 330 und der Funktion 325 bedeutend verringert.
Somit stellen vier Parameter eine Kalibrierfunktion dar. Zwei Kalibrierparameter beschreiben die Funktion 325 und zwei Kalibrierparameter dienen als Koeffizienten für die Basisfunktionen sin(πx) und sin(2πx). Ein Beispiel eines Kalibrierausdrucks dieser Art wäre z = a + bx + c(sin(πx)) + d(sin(2πx)), wobei a, b, c und d jedem Element eines SLM eigen sein können, während sin(πx) und sin(2πx) allen Elementen gemeinsam sein können. Auf diese Weise dargestellte Kalibrierergebnisse können ohne Aufwand gespeichert werden.
In 8 ist die Verwendung von Fourierverfahren nicht auf die vorstehend erwähnten vier Parameter beschränkt. Jede Kombination von Fourierkomponenten ist zum Reduzieren der Differenz zwischen der Funktion 325 und der Funktion 330 verwendbar.
Ein SLM mit M Elementen kann M Kalibrierfunktionen haben. Eine Entwicklung jeder Kalibrierfunktion auf N Komponenten erzeugt eine Matrix A mit der Dimension N × M. Basisfunktionen sind erhältlich, indem die beiden Eigenvektoren gewählt werden, welche die größten Eigenwerte aus der hermitischen Matrix AA^t haben, wobei t ein Transponieren symbolisiert. Unter Verwendung der Eigenvektoren der hermitischen Matrix können wir unter Verwendung von:
Basisfunktionen bilden, wobei c_n,i das i. Element des Eigenvektors n ist.
Die auf diese Weise erhaltenen Basisfunktionen können den Daten ohne mittlere oder systematische Fehler genügen. Des weiteren sind die Basisfunktionen sinusartig, obwohl die Wahl der Fourierbasis unerheblich ist.
Fourierverfahren und Anpassungen gemäß den kleinsten Fehlerquadraten gehören zu den zur Verfügung stehenden Verfahrensweisen bei den vorstehenden Gleichungen. Durch das Fourierverfahren lassen sich die Koeffizienten durch die Integration:
finden, wobei e(x) die Differenz zwischen den Endpunkten der Geraden ist, welche die Daten interpoliert, und w_n und b_n Ge wichte und Abszissen aus der Quadratur sind. Auf ähnliche Weise wird auch für sin(2πx) integriert. Dieses Integral wird leicht durch eine Gauß-Chebyshev-Quadratur gelöst. Eine Quadratur mit nur wenigen vier Punkten im Intervall kann zu zufriedenstellenden Ergebnissen führen.
Die Kalibrierkoeffizienten (z.B. a, b, c und d) werden durch Lösen von Ac = Y gefunden, wobei A eine 4 × 4-Matrix und Y ein 4 × 1-Vektor ist. Bei diesem Beispiel hat die Matrix die Elemente:
wobei Y_i das Steuersignal bei einem normalisierten Wert des Transferverhältnisses x_m ist und w(x_m) die Gewichtsfunktionen sind, die als 1 gewählt werden können. Die beiden Funktionen f₁ und f₂ sind die konstante Funktion und die lineare Funktion f(x) = x. Die übrigen beiden, die verwendet wurden, sind die aus einer sinc(x)-Funktion abgeleiteten. Kalibrierkoeffizienten, welche die Varianz minimieren, sind erhältlich durch Setzen der Gewichtsfunktion (x) gleich 1.
Noch ein weiteres Beispiel von zwei Basisfunktionen ist die Verwendung von sin(πx) und sin(2πx), wodurch eine Lösung ähnlich einer Fourier-Entwicklung erhalten wird. Der Unterschied zwischen diesem Beispiel der Basisfunktionen und dem vorhergehenden Beispiel liegt in dem Erfordernis, dass im ersten Fall, dem Fourier-Interpolationsverfahren, zwei Konstanten mit einer genauen Anpassung an den Schnittstellen 315 und 320 und eine lineare Funktion 325 zum Interpolieren von Kalibrierdaten verwendet werden. Im zweiten Fall sind diese durch den Algorithmus der kleinsten Quadrate frei gewählt. Folglich erzeugt die Anpassung gemäß den kleinsten Quadraten den kleinsten, mittleren Fehler, ergibt jedoch nicht zwangsläufig eine genaue Anpassung an den Schnittstellen.
Die Gleichung für eine Kompensation ist: U(x) = c1 + c2 x + c3⨍3(x) + c4⨍4(x).
Es gibt für jedes Element vier (4) eigene Koeffizienten und zwei unterstützende Funktionen (f₃(x) und f₄(x)), die allen Elementen gemeinsam sind. Diese beiden Funktionen können als Ergebnis des Kalibriervorgangs in Tabellen aufgenommen werden. In diesem Fall wurde der Parameter x auf den Bereich (0...1) normalisiert, obwohl bei der endgültigen Implementierung andere Normalisierungen verwendbar sind.
Es ist zweckmäßig, die Speicherkapazität und die Bandbreite, die für die Element-Kompensationskoeffizienten benötigt werden, zu minimieren, z.B. auf 32 Bit pro Element. Dies führt "Abrundungsfehler" in die Kompensation ein. Als Beispiel werden jeweils auf 9, 9, 7 und 7 Bit gerundete Koeffizienten betrachtet. Das Abrunden erfolgt mit jedem Satz von Zahlen, die zuerst in den Bereich 0...1 transformiert werden durch:
(X' gehört zum (geschlossenen) Bereich [0...1])
und dann auf N-Bit-Präzision gekürzt werden durch: xb = Rund(X' 2N)/2N(max(x) – min(x)) + min(x).
Die Funktion "RUND" rundet einfach in Richtung der nächsten ganzen Zahl. "1/2^N" verschiebt das Ergebnis zurück zum Bereich [0...1], und die letzte Multiplikation stellt die ursprünglichen Kalibrierparameter wieder her, die sich jetzt in N-Bit-Präzision befinden. Die übrigen Berechnungen werden mit Fließkommapräzision (64 Bit, IEEE) durchgeführt. Für die hier dargestellten Verfahrensweisen ist ein Speichern von 9, 9, 7, 7 Bit (7 Bit für die Konstanten, welche die tabellierten Funktionen multiplizieren) für die Kompensationskomponenten nicht immer eine optimale Wahl. Wird die Basisfunktion geändert, dann kann eine andere Speicherung optimal sein. Simula tionen zeigen jedoch, dass eine Wahl der Speicherung auf diese Weise zu ausreichend genauen Ergebnissen führt.
Bei einer 32-Bit-Speicherung kann es erforderlich sein, auch einen 7-Bit-Bereichscode zu speichern. Versuche zeigen, dass ein Speichern von Koeffizienten mit einer Präzision von 7, 7, 5 bzw. 6 Bit für den Bereichscode Platz schafft, wobei eine Speicherung von 32 Bit pro Element noch untergebracht wird.
Mehr als ein Satz von Koeffizienten kann für jedes Element gespeichert werden, um ein Altern von Elementen, die Zeit zwischen Element-Ruheperioden, die Anzahl von Elementzyklen zwischen Element-Ruheperioden oder andere Eigenschaften der einzelnen Elemente, die sich mit der Zeit ändern, zu berücksichtigen.
Andere Skalierungen der Koeffizienten beeinflussen die benötigten Berechnungen, z.B. in 27. Das Rückholen der Koeffizienten aus gespeicherten Werten durch Multiplikation mit dem Bereich (Maximalwert – Minimalwert) kann sich rechnerisch als zu aufwendig erweisen. Wenn der Bereich durch das nächste Vielfache von 2, welches den Bereich überschreitet, ersetzt wird, können die Koeffizienten durch einen einfachen Verschiebevorgang mit einer Einbuße an Genauigkeit rückgeholt werden. Die beiden alternativen Weisen zum Rückholen von Koeffizienten sind: 1. wie zuvor, ein Multiplizieren des skalierten Wertes zum Rückholen des Bereiches von Maximalwert zum Minimalwert, und 2., wie vorstehend, jedoch unter Ausschluss der kleinsten und größten Werte für einzelne Elemente. (Variationen dieses Ansatzes umfassen ein Ausschließen nur des kleinsten oder nur des größten Wertes oder ein -Ausschließen von mehreren kleinsten oder größten Werten für einzelne Elemente.) Ein Ausschließen von abseits liegenden Werten bewirkt, dass zwei der Werte eventuell nicht innerhalb des Bereiches 0...1 – 2^–n fallen. Ist dies der Fall, werden die ausgeschlossenen Werte als 0 bzw. 2^–n gespeichert. Die zweite Vorgehensweise kann erhebliche Fehler in den Kompensations fehler der ausgeschlossenen Elemente einführen (z.B. in zwei von 1000 Elementen), während sie potenziell die Möglichkeit bietet, die übrigen Koeffizienten effizienter zu speichern. Die nachfolgende Tabelle stellt simulierte Fehler verschiedener Verfahrensweisen dar. Das erste alternative Skalierungsverfahren wird als "Alle" und das zweite als "Weniger 2" bezeichnet:
Wie die Tabelle zeigt, ist "Weniger 2" durchschnittlich fast so genau wie "Optimal"; jedoch weisen einige Elemente Kompensationsfehler auf, die so groß wie 5% sind, während "Alle" den Kompensationsfehler für alle Elemente auf Kosten des mittleren Fehlers unterhalb von 1,5% hält.
Verschiedene Skalierungsverfahren können für die Koeffizienten c₁...c₄ je nach deren Verteilungen ausgewählt werden. Zum Beispiel ist bei Simulationen der größte Teil der Zeit c₁ normal verteilt, so dass ein Ausschließen von 0,2 der extremsten Kalibrierkoeffizienten deren Bereich kaum verändert. Bei derselben Simulation weist c₄ einige wenige extreme Werte auf, und es dürfte deren Ausschluss die Speichereffizienz für die übrigen Werte verbessern.
7 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform der Erfindung, bei der elektromagnetische Strahlung auf mindestens einen Teil des SLM projiziert wird. Zum Beispiel kann die Strahlungsquelle ein kontinuierlicher oder Impulslaser sein. Das Kalibrieren wird an dem Teil des SLM durchgeführt, auf den die elektromagnetische Strahlung projiziert wird. Elektromagnetische Strahlung kann auf jeden Teil der SLM-Fläche projiziert werden; zum Beispiel kann dieser ein Zehntel, die Hälfte oder ein anderer Teil der Fläche sowie die gesamte Fläche des SLM sein.
Als nächstes wird von dem Teil des SLM eine Abbildung auf einer Detektoranordnung erzeugt. Zum Beispiel kann die Detektoranordnung eine CCD-Kamera, eine MOS-Kamera oder ein ladungsgekoppeltes Element sein. In der erzeugten Abbildung können aufgrund der verschiedenen Zustände und Eigenschaften der Elemente des SLM Bereiche verschiedener Intensität vorhanden sein; zum Beispiel können deren jeweilige Ablenkungen und Reflexionsvermögen verschieden sein. Die auf dem Detektor erzeugte Abbildung des SLM entspricht der Abbildung auf dem Werkstück.
Danach wird der Zustand von mindestens zwei Elementen in dem Teil des SLM durch eine Reihenfolge angelegter Steuersignale variiert, während die Intensität der einzelnen Elemente auf der Detektoranordnung gemessen wird. Zum Beispiel können die mindestens zwei Elemente eine Untermatrix sein, bei der Elemente in der Untermatrix durch Elemente in einem nicht-adressierten Zustand getrennt sein können, d.h. durch Elemente getrennt, an welche kein Steuersignal angelegt ist.
Auf diese Weise werden die Kalibrierfunktionen für alle Elemente in dem Teil des SLM unter Verwendung der Messungen von Intensivitätswerten als Funktion von angelegten Elementsteuerwerten berechnet. Die vorstehende Verfahrensweise wird für alle Flächen des SLM wiederholt, bis alle Elemente des SLM kalibriert worden sind.
Wahlweise kann die Detektoranordnung (z.B. die CCD-Kamera) vor ihrer Verwendung zum Kalibrieren von SLM-Elementen kalibriert werden. Dieses vorherige Kalibrieren der Detektoranordnung kann durch Projizieren elektromagnetischer Strahlung bekannter Eigenschaften (z.B. ungefähr die gewünschte Wellenlänge aufweisend) auf den Detektor durchgeführt werden. Die elektromagnetische Strahlungsquelle bei dem vorherigen Kalibrieren kann eine Entladungslampe und einen Interferenzfilter umfassen, die dazu ausgewählt sind, einen engen Wellenlängenbereich vorzusehen, der ungefähr die Wel- 1enlänge der zur Erzeugung der SLM-Abbildung benutzten, elektromagnetischen Quelle aufweist. Das vorherige Kalibrieren umfasst ein Messen der von jedem Element in der Detektoranordnung erfassten Intensität, ansprechend auf das Projizieren aus der vorherigen Kalibrierquelle. Das vorherige Kalibrieren der Detektoranordnung erlaubt ein Kompensieren der von den Elementen der Detektoranordnung gemessenen Intensitätswerte; d.h., dass nach dem vorherigen Kalibrieren die Genauigkeit der gemessenen Intensitäten erhöht ist.
Eine aus mindestens zwei Elementen bestehende Untermatrix kann gewählt werden, um ein gleichzeitiges Elementkalibrieren zu erzielen, wodurch ein aufeinanderfolgendes Kalibrieren jedes einzelnen Elementes des SLM vermieden wird. Die zu kalibrierenden SLM-Elemente befinden sich nicht nebeneinander, sondern sind derart gewählt, dass sie einen Abstand voneinander aufweisen, bei dem deren jeweilige Abbildungen auf der Detektoranordnung zur selben Zeit mit einem beliebigen Genauigkeitsgrad gemessen werden können. Zum Beispiel können die mindestens zwei Elemente der Untermatrix von 5 Elementen entlang jeder Richtung voneinander getrennt sein; jedoch können auch andere Abstandsgrößen verwendet werden. Der beliebige Genauigkeitsgrad für die gemessene Strahlungsintensität der Elemente in der Untermatrix kann festgelegt werden, um eine gewünschte Qualität der Bilderzeugung zu erzielen.
5 zeigt schematisch eine Draufsicht der Energieverteilung 275, die von einzelnen Elementen eines SLM auf die Elemente einer Detektoranordnung projiziert wird. Die auf die Elemente der Detektoranordnung projizierte Energie kann die Form einer Gauß'schen Verteilung aufweisen. In 5 sind die Gauß'schen Verteilungen schematisch durch Kreise dargestellt, wobei sehr enge Kreise, wie in der Mitte jeder der Gauß'schen Verteilungen, eine höhere Energie, und im größeren Abstand voneinander, getrennte Kreise eine niedere Energie darstellen. 5 zeigt, dass die Trennungen gemäß den Gauß'schen Verteilungen auf der Detektoranordnung 250 entlang der waagrechten Achse größer sind im Vergleich mit den Trennungen derselben Verteilungen entlang der senkrechten Achse. In 5 entspricht der Abstand zwischen den Mitten der Gauß'schen Verteilungen in der waagrechten Richtung 5 Elementen der Detektoranordnung, während in der senkrechten Richtung der Abstand zwischen denselben Gauß'schen Verteilungen 4 Elementen der Detektoranordnung entspricht.
Wahlweise werden die Elemente in dem SLM den Elementen in der CCD-Kamera zugeordnet, um eine bekannte Beziehung zwischen den Elementen in dem SLM und den Elementen in der CCD-Kamera herzustellen. Bei diesem Zuordnungsschritt kann die Mitte der Intensität der Strahlung von den Elementen des SLM im wesentlichen mit der Mitte der Elemente der CCD-Kamera ausgerichtet werden. Ausrichtungsfehler in der Größenordnung von 0,5 Elementen bewirken, dass der Kalibrieralgorithmus Fehlmuster in der Abbildung erzeugt. Dies kann durchgeführt werden, indem eine Mitte des Punktes auf der CCD-Kamera gemessen und die Position der SLM-Abbildung auf der CCD-Kamera durch eine Translation, Vergrößerung und/oder Rotation eingestellt wird, um die Elemente auf der CCD-Kamera anzupassen, wie vorstehend in Verbindung mit der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben worden ist.
In alternativer Weise wird die Position der Punkte auf der CCD-Kamera gemessen, und es wird für jedes Element ein Bereich berechnet, so dass ein Computer die Abbildung an einer bestimmten Stelle auf der CCD-Kamera einem entsprechenden SLM-Element zuordnen kann.
In alternativer Weise wird zuerst ein grobes Raster aus sehr wenigen Elementen des SLM mit der CCD-Kamera gemessen, z.B. kann eine Anzahl von Elementen, z.B. eine Gruppe aus 5 × 5 Elementen, am Anfang gewählt werden, so dass von der CCD-Kamera ein unterscheidungskräftiges Signal abgegeben wird. Die Gruppe aus 5 × 5 Elementen kann auf der rechteckigen SLM-Fläche von einer Ecke in die andere bewegt werden. Die Elemente in der Gruppe werden auf einen Wert ein gestellt, welcher sich von dem der in der Nähe befindlichen, nicht-adressierten Elemente unterscheidet.
In diesem Stadium kann die Abbildung auf der CCD-Kamera Translationsabweichungen, d.h. Skalenfehler, Verdrehungsfehler usw., zwischen dem SLM und der CCD-Kamera korrigieren. Bei der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung werden die einzelnen Elemente des SLM in der CCD-Kamera nicht aufgelöst.
Zweitens wird ein feineres Raster der Gruppe von Elementen in dem SLM mit der CCD-Kamera gemessen, um die Elemente in dem SLM zu lokalisieren, welche und an welcher Stelle Intensitätswerte auf der CCD-Kamera erzeugen. In diesem Stadium wird mit einem feineren Raster die Anzahl von Elementen in jeder Elementengruppe in dem SLM auf 3 × 3 Elemente reduziert, wobei zum Beispiel sich 10 Elemente zwischen jeder Gruppe befinden.
Danach wird eine weitere Verfeinerung des Rasters der Gruppe von Elementen in dem SLM auf der CCD-Kamera gemessen, diesmal zum Beispiel mit einzelnen Elementen des SLM mit 5 dazwischenliegenden Elementen.
Als weitere Verbesserung kann eine Korrektion für die Punktposition relativ zu einem CCD-Elementraster angebracht werden, um Moiréeffekte aufgrund einer unempfindlichen Fläche zwischen den CCD-Elementen oder ähnliche Effekte zu beseitigen oder verringern. Die Vergrößerung in dem Projektionssystem kann eingestellt werden oder auch nicht, so dass die Abbildung der Untermatrix mit dem Elementmuster auf der CCD-Kamera eingestellt wird; z.B. kann die CCD-Kamera ein Element pro zwei Elemente in der SLM oder eine andere rationale Beziehung aufweisen. Die CCD-Elemente haben typischerweise eine Kapazität von 100.000 Elektronen. In dem von mehreren Elementen gebildeten Messbereich kann die Kapazität um einen numerischen Faktor größer sein, welcher die Anzahl von Elementen, z.B. 4 oder 16, wie in 5 gezeigt, darstellt.
Die typische Anzahl von Elektronen in einem Bereich beträgt 200.000, und die Anzahl weist eine statistische Verteilung (Poisson-Verteilung) auf. Um diesen Zufallseffekt sowie auch andere Zufälligkeiten zu mitteln, wird jede Messung N-mal wiederholt. Gleichzeitig können Moiréeffekte gemittelt werden, wenn die Abbildung während der N Messungen über die CCD-Kamera bewegt wird.
Die CCD-Kamera ist zum Beispiel eine Kamera der Marke Kodak KAF 1600^WZ mit ungefähr 1000 × 1600 Elementen und einer Empfindlichkeit für die verwendete Wellenlänge, z.B. 248 nm oder 197 nm. Typischerweise bedingt dies eine Umwandlung der Strahlung in sichtbares Licht mit einem Fluoreszenzfarbstoff; jedoch sind auch Kamera-Chips erhältlich, welche direkt gegenüber einer kurzen Wellenlänge, z.B. 248 nm, empfindlich sind.
Zum Kalibrieren aller Elemente in dem beleuchteten Teil des SLM werden jeweils die mindestens zwei Elemente geändert und mit einer Folge von Elementsteuersignalen betrieben. Jetzt besitzen wir eine Kenntnis bezüglich der Dosis an der CCD-Kamera als Funktion von Steuersignalen für jedes Element. Mit der Kenntnis der Dosis als Funktion der angelegten Spannung für jedes Element wird aus den gemessenen Intensitätsdaten ein Zustand berechnet, welcher die durchschnittliche Nullintensität der elektromagnetischen Strahlung auf die Detektoranordnung darstellt.
Danach werden mindestens die den Elementen in der Untermatrix am nächsten benachbarten Elemente in den berechneten Zustand eingeordnet.
Nicht nur die Elemente, die den mindestens zwei Elementen in dem SLM am nächsten benachbart sind, können auf den berechneten Zustand eingestellt werden; vorzugsweise werden alle anderen Elemente als die mindestens zwei Elemente in dem SLM auf den berechneten Zustand eingestellt.
Danach werden mindestens zwei Elemente in dem SLM gleichzeitig wieder gemäß einer Folge von angelegten Steuersignalen angetrieben, während die Intensität der elektromagnetischen Strahlung gemessen wird und während mindestens die den mindestens zwei Elementen in dem SLM am nächsten benachbarten Elemente auf den berechneten Zustand eingestellt werden. Nachdem das Kalibrieren aller Elemente in dem Teil des SLM ein zweites Mal beendet worden ist, wird für jedes Element aus den zweiten gemessenen Intensitätsdaten ein neuer Zustand berechnet, der einer durchschnittlichen Nullintensität der elektromagnetischen Strahlung auf die Detektoranordnung entspricht. Diese Verfahrensweise wird wiederholt, bis zum Beispiel die Standardabweichungen der gemessenen Intensitäten unterhalb von 0,5% liegen.
Die Intensität der Elemente in der Untermatrix wird in der CCD-Kamera gemessen. Es ist nicht erforderlich, dass die CCD-Kamera einzelne Elemente auflöst, weil jeweils nur eine Untermatrix geändert wird. Es kann aus der Messung auf die Änderung eines einzigen Elementes geschlossen werden. Die Dichte der Untermatrix kann gewählt werden, so dass die Punkte auf der CCD im wesentlichen nicht überlappend sind. Die CCD kann oder kann auch nicht die gleiche Anzahl an Elementen wie der SLM aufweisen. Es wird angenommen, dass das Licht in der CCD-Kameraabbildung innerhalb eines bestimmten Bereiches von einem Element des SLM kommt; vorausgesetzt, dass die umgebenden SLM-Elemente sich nicht ändern.
Wahlweise wird eine Kompensation für Energievariationen in verschiedenen elektromagnetischen Strahlungsimpulsen durchgeführt. Das Kalibrieren der Elemente kann durch Beleuchten der Untermatrix der Elemente in dem SLM mit einem Impulslaser und Berechnen einer Intensität aus einem oder mehreren Laserimpulsen und Korrigieren der gemessenen CCD-Daten für die gemessene Pulsenergie durchgeführt werden.
Das Projizieren von elektromagnetischer Strahlung von der Untermatrix von Elementen auf eine Vorrichtung zur Messung der Intensität elektromagnetischer Strahlung kann nach einer Fourier-Filterung der elektromagnetischen Strahlung durchgeführt werden. In 3 wird ein Strahlungstei- ler 90 zwischen dem Ortsfilter 70 und der ersten Linsenanordnung 50 eingesetzt.
Nachdem die Intensität für die Elemente in der Untermatrix für eine gegebene, an die Elemente angelegte Spannung gemessen worden ist, wird die an die Elemente in der Untermatrix angelegte Spannung geändert und die Verfahrensweise für eine Anzahl verschiedener Spannungen wiederholt. Zum Beispiel kann die Intensität zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert in 65 Werte geteilt werden. Nachdem alle verschiedenen Spannungen an die Untermatrix der Elemente angelegt worden sind, kann die Verfahrensweise für alle Untermatrices 200 wiederholt werden, um den Teil des SLM zu berücksichtigen, auf den das Bündel elektromagnetischer Strahlung projiziert wird. In der Untermatrix kann sich das Muster von einer Stelle zu einer anderen in der zweidimensionalen Anordnung von Elementen ändern oder auch nicht. Anstatt zuerst die Steuersignale für eine bestimmte Untermatrix wiederholt zu ändern und dies bei einer Untermatrix nach der anderen durchzuführen, können in alternativer Weise zuerst mit einem gegebenen Steuersignalwert alle Untermatrices durchlaufen werden, wobei dies für alle Steuersignale wiederholt wird, d.h., dass die in 7 dargestellte Reihenfolge für Steuersignale/Spannungen und Matrices vertauscht werden kann.
Das Strahlungsbündel wird auf die anderen Teile des SLM projiziert, um alle Elemente in dem SLM zu kalibrieren. Vorzugsweise wird die gleiche Größe des Bündels verwendet; jedoch kann sich die Größe ändern, mit dem Ergebnis, dass verschiedene Größen der Teile des SLM berücksichtigt werden.
Die Elementkorrektionsdaten werden erzeugt entweder durch Speichern jedes Intensitätswertes für ein gegebenes Steuersignal, welches in diesem Fall eine Potentialdifferenz zwischen dem Spiegel und der Adressen-/Steuerelektrode ist, für jedes Element in einer Datenbank, oder mehr bevorzugt, durch Transformieren der gemessenen Intensität als Funktion von angelegter Spannung auf das Element als eine Transferfunktion. Die Transferfunktion ist vorzugsweise ein gegebener Ausdruck, z.B. C1 + XC2 + C3T3(X) + C4T4(X), der für jedes Element gleich ist. Die Verfahrensweise zum Berechnen der Konstanten C1, C2, C3 und C4 kann derjenigen ähnlich sein, die im Zusammenhang mit der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben worden ist. Die Verfahrensweise zum Finden der Basisfunktionen kann auch derjenigen ähnlich sein, die im Zusammenhang mit der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben worden ist. Zum Beispiel ist C1 + XC2 die Gleichung der Geraden, und T3(x) und T4(x) können in diesem Fall zwei tabellierte Funktionen sein. T3 und T4 können derart gewählt sein, dass der Ausdruck eine ausreichende Beschreibung aller Elemente ergibt.
4b zeigt schematisch ein Fließdiagramm einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Kalibrieren von Elementen in einem räumlichen Lichtmodulator (SLM).
6 zeigt ein typisches Beispiel einer Beziehung zwischen der gemessenen Intensität an der Detektoranordnung und dem angelegten Elementsteuersignal für ein Element in einem SLM; diese wird durch die Kurve 275 dargestellt. In derselben 6 stellt die Kurve 260 eine Amplitude eines elektromagnetischen Feldes als Funktion des angelegten Elementsteuersignals dar. Die Beziehung zwischen der Intensitätskurve 275 und der Amplitudenkurve 260 besteht darin, dass die Intensitätskurve 275 das Quadrat der Amplitudenkurve 260 darstellt.
Die Intensitätskurve kann zum Beispiel durch eine (sinx/x)²-Funktion angenähert werden, und die Amplitudenkurve würde dann eine sinx/x-Funktion sein.
Ein anderer Weg zur Bestimmung einer optimalen Nullintensität für ein einzelnes Element ist, von dem vorstehend erwähnten Umstand Gebrauch zu machen, wonach die Intensitätskurve durch eine (sinx/x)²-Funktion angenähert werden kann. Wird das lokale Maximum bei 275 gemessen, können die lokalen Minimumpunkte leicht aus dieser Funktion berechnet werden. Das lokale Maximum ist leichter zu messen als der tatsächliche Minimumpunkt, was auf den Umstand zurückzuführen ist, dass das Signal in der CCD-Kamera am Minimumpunkt überlagert sein kann von dem Rauschen, welches ständig gegenwärtig ist. Dies ist jedoch nicht der Fall bei dem lokalen Maximum an diesem bestimmten Punkt der Intensitätskurve.
Es wurde gefunden, dass der Punkt 295 (6) einen mehr stabilen Hintergrund hat als 260. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Punkt 295 anstatt 260 als Steuerung für die nicht-adressierten Elemente verwendet. Sowohl 295 wie auch 260 können durch Messung der Punkte 291, 292, 293, 294, 296, 297 und Anpassung der mathematischen Funktion a(sinbx/bx)² + c an die Punkte bestimmt werden. C ist eine konstante Hintergrundintensität, die z.B. von Streulicht in dem Messsystem herrühren kann. A und B sind Anpasskonstanten. In alternativer Weise werden die Punkte 281, 282, 283, 284, 286, 287 aus 291, 292, 293, 294, 296, 297 berechnet und an die Funktion a'(sinb'x/b'x)² + c' angepasst, wobei a', b' und c' Anpassungskonstanten sind. Nachdem eine der Funktionen um 260 oder 295 herum angepasst worden ist, kann der exakte Ort der Punkte aus den angepassten Funktionen berechnet werden.
Während die vorstehenden Beispiele in der Form eines Verfahrens formuliert wurden, sind Vorrichtungen und Systeme, welche dieses Verfahren verwenden, leicht nachvollziehbar. Ein magnetischer Speicher, der ein Programm enthält, welches das beanspruchte Verfahren auszuführen vermag, ist eine Vorrichtung dieser Art. Ein Computersystem, welches einen Speicher aufweist, in dem ein Programm geladen ist, welches das beanspruchte Verfahren ausführt, ist eine weitere Vorrichtung dieser Art.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, wäre zu beachten, dass diese Beispiele in einem erläuternden eher als einem einschränkenden Sinn beabsichtigt sind. Es wird unterstellt, dass Änderungen und Kombinationen den Fachleuten auf diesem Gebiet leicht ersichtlich sein werden, wobei diese Änderungen und Kombinationen innerhalb des Erfindungsgedankens und dem Umfang der nachfolgenden Ansprüche sein dürften.
[Zusammenfassung]
Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalibrieren von Elementen in einem räumlichen Lichtmodulator (SLM) als Funktion eines Steuersignals, wobei:

– elektromagnetische Strahlung auf Elemente in mindestens einem Teil des Lichtmodulators projiziert wird;
– mindestens ein Teil der elektromagnetischen Strahlung durch einen Ortsfilter in einer Fourierebene auf eine Detektoranordnung übertragen wird, welche Dosen der elektromagnetischen Strahlung misst;
– mindestens zwei der Elemente, welche einander nicht benachbart sind, über eine erste Folge von analogen Steuersignalen variiert werden, während die sich ergebenden Dosen gemessen werden, und
– Elementansprechkurven aus den gemessenen Dosen berechnet werden.

Claims

Verfahren zum Kalibrieren von Elementen in einem räumlichen Lichtmodulator (SLM) als Funktion eines Steuersignals, welches Tätigkeiten umfasst, bei denen: – elektromagnetische Strahlung auf Elemente in mindestens einem Teil des SLM projiziert wird; – mindestens ein Teil der elektromagnetischen Strahlung durch einen Ortsfilter in einer Fourierebene auf eine Detektoranordnung übertragen wird, welche Dosen der elektromagnetischen Strahlung misst; – mindestens zwei der Elemente, welche einander nicht benachbart sind, über eine erste Folge von analogen Steuersignalen variiert werden, während die sich ergebenden Dosen gemessen werden, und – Elementansprechkurven aus den gemessenen Dosen berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, welches des weiteren Tätigkeiten umfasst, bei denen: – Schritte wiederholt werden, bei denen: aufgrund der Elementansprechkurven eine durchschnittliche, minimale, gemessene Intensität der Elemente bestimmt wird; die Elemente auf die durchschnittliche, minimale, gemessene Intensität eingestellt werden; mindestens zwei Elemente, die nicht benachbart sind, über eine weitere Folge von Steuersignalen variiert werden, während zusätzlich die sich ergebenden Dosen gemessen werden; verfeinerte Elementansprechkurven aus den zusätzlich gemessenen Dosen berechnet werden; – die Wiederholung beendet wird, wenn die durchschnittliche, minimale, gemessene Intensität gemäß einem vorbestimmten Kriterium eine Konvergenz aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, welches des weiteren Tätigkeiten umfasst, bei denen: – Schritte wiederholt werden, bei denen: aufgrund der Elementansprechkurven eine obere Grenze der jeweiligen minimalen, gemessenen Dosen der Elemente bestimmt wird; die Elemente auf die obere Grenze eingestellt werden; mindestens zwei Elemente, die nicht benachbart sind, über eine weitere Folge von Steuersignalen variiert werden, während zusätzlich die sich ergebenden Dosen gemessen werden; verfeinerte Elementansprechkurven aus den zusätzlich gemessenen Dosen berechnet werden, und – die Wiederholung beendet wird, wenn die obere Grenze der jeweiligen minimalen, gemessenen Dosen gemäß einem vorbestimmten Kriterium eine Konvergenz aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, welches des weiteren ein Wiederholen der Schritte dieser Ansprüche für zusätzliche Sätze von mindestens zwei Elementen, die nicht benachbart sind, für im wesentlichen alle Elemente in dem Abschnitt des SLM umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, welches des weiteren die Tätigkeit umfasst, bei der: – die Elemente in dem SLM aufgezeichnet und den Elementen in der Detektoranordnung zugeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, welches des weiteren die Tätigkeit umfasst, bei der: – verfeinerte Elementansprechkurven für einen oder mehrere Teile des SLM berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 5 oder 6, bei dem die mindestens zwei nicht-benachbarten Elemente sich im ausreichenden Abstand voneinander befinden, so dass die gemessenen Dosen, die einem der mindestens zwei nicht-benachbarten Elemente entsprechen, im wesentlichen unab hängig von den gemessenen Dosen sind, die jedem anderen der mindestens zwei nicht-benachbarten Elemente entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 5 oder 6, bei dem die mindestens zwei nicht-benachbarten Elemente sich im ausreichenden Abstand voneinander befinden, so dass übertragene, elektromagnetische Strahlung von einem der mindestens zwei nicht-benachbarten Elemente im wesentlichen nicht von der übertragenen, elektromagnetischen Strahlung von jedem anderen der mindestens zwei nicht-benachbarten Elemente überlagert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Detektoranordnung eine CCD-Kamera ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die elektromagnetische Strahlung ein Impulslaser ist.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Berechnungsschritt weiterhin umfasst: – ein Intergrieren gemessener Dosen, die sich aus mehreren Laserimpulsen ergeben.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, welches des weiteren die Tätigkeit umfasst, bei der: – Korrektionen für Variationen der Impulsenergie angebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, welches des weiteren ein Wiederholen des Verfahrens für zusätzliche Sätze von mindestens zwei Elementen umfasst, wobei die Folgen von Steuersignalen und Mustern, die von den mindestens zwei Elementen erzeugt werden, unter den Sätzen variieren.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, welches des weiteren die Tätigkeit der Ableitung von funktionellen Näherungen für die verfeinerten Elementansprechkurven umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, in welchem die funktionellen Näherungen in einer Nachschlagtabelle gespeichert werden.
Verfahren zum Kalibrieren von mehrwertigen Elementen in einem räumlichen Lichtmodulator (SLM), welches Tätigkeiten umfasst, bei denen: – Elemente eines SLM den korrespondierenden Elementen einer Detektoranordnung zugeordnet werden; – Schritte wiederholt werden, bei denen: zur Festlegung einer Zieldosis mehrwertige Steuersignale für einen Satz der SLM-Elemente eingestellt werden; zur Messung von Dosen der elektromagnetischen Strahlung elektromagnetische Strahlung von dem Satz SLM-Elementen über ein Ortsfilter in einer Fourierebene auf eine Detektoranordnung übertragen wird; die mehrwertigen Steuersignale für den Satz der SLM-Elemente entsprechend einer individuellen Differenz zwischen den gemessenen Dosen und der Zieldosis an der Detektoranordnung eingestellt werden, und – die Wiederholung beendet wird, wenn die Differenz zwischen der gemessenen Dosis und der Zieldosis ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das Wiederholen der Schritte für mindestens drei Zielintensitätswerte durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 27, bei dem mindestens zwei der Zielintensitätswerte dazu ausgewählt werden, einen dynamischen Bereich von gemessenen Dosen der Elemente einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 16, 27 oder 28, welches des weiteren das Berechnen von Elementkalibrierdaten aus den modifizierten Steuersignalen und Zielintensitätswerten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, welches des weiteren die Tätigkeit umfasst, bei der: – zusätzlich ein Wiederholen des Verfahrens für zusätzliche Abschnitte des SLM ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, welches des weiteren die Tätigkeit umfasst, bei der: – die Elemente in dem SLM den Elementen in der Detektoranordnung zugeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Detektoranordnung eine CCD-Kamera ist.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die elektromagnetische Strahlung ein Impulslaser ist.
Verfahren nach Anspruch 29, bei dem die Elementkalibrierdaten eine Anzahl von Konstanten in einem vorbestimmten Ausdruck sind.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, bei dem die gemessenen Werte in einer Nachschlagtabelle gespeichert werden.
Verfahren zum Kalibrieren von phasenmodulierten Elementen in einem räumlichen Lichtmodulator (SLM), welches Tätigkeiten umfasst, bei denen: – die Elemente des SLM korrespondierenden Elementen einer Detektoranordnung zugeordnet werden; – die Schritte wiederholt werden, bei denen: zur Erzeugung einer Zieldosis Phasenmodulations-Steuersignale für einen Satz der SLM-Elemente eingestellt werden; zur Messung von Dosen der elektromagnetischen Strahlung, die elektromagnetische Strahlung von dem Satz der SLM-Elemente durch einen Filter, welcher phasenmodulierte Strahlung in amplitudenmodulierte Strah lung transformiert, auf eine Detektoranordnung übertragen wird; die Phasenmodulations-Steuersignale für den Satz der SLM-Elemente entsprechend einer individuellen Differenz zwischen gemessenen Dosen und der Zieldosis an der Detektoranordnung eingestellt werden, und – die Wiederholung beendet wird, wenn die Differenz zwischen der gemessenen Dosis und der Zieldosis ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das Wiederholen der Schritte für mindestens drei Zielintensitätswerte durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 27, bei dem mindestens zwei der Zielintensitätswerte zum Einstellen eines dynamischen Bereiches gemessener Dosen der Elemente ausgewählt werden.
Verfahren nach Anspruch 16, 27 oder 28, welches des weiteren das Berechnen von Elementkalibrierdaten aus den modifizierten Steuersignalen und Zielintensitätswerten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, welches des weiteren die Tätigkeit umfasst, bei der: – zusätzlich ein Wiederholen des Verfahrens für zusätzliche Abschnitte des SLM ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, welches des weiteren die Tätigkeit umfasst, bei der: – die Elemente in dem SLM den Elementen in der Detektoranordnung zugeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Detektoranordnung eine CCD-Kamera ist.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die elektromagnetische Strahlung ein Impulslaser ist.
Verfahren nach Anspruch 29, bei dem die Elementkalibrierdaten eine Anzahl von Konstanten in einem vorbestimmten Ausdruck sind.
Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, bei dem die gemessenen Werte in einer Nachschlagtabelle gespeichert werden.
Vorrichtung zum Aufbringen eines Musters auf ein Werkstück, das an einer Bildebene angeordnet und gegenüber elektromagnetischer Strahlung empfindlich ist, umfassend: – eine Quelle, welche elektromagnetische Strahlung auf eine Objektebene ausstrahlt; – einen computergesteuerten, räumlichen Lichtmodulator (SLM), der eine Vielzahl von Elementen umfasst, die zum Empfangen der elektromagnetischen Strahlung an der Objektebene und zum Übertragen der elektromagnetischen Strahlung zum Werkstück hin ausgebildet sind, und – ein optisches Projektionssystem, das einen Fourierfilter, der zum Filtern der übertragenen, elektromagnetischen Strahlung in einem Fourierraum ausgebildet ist, und mindestens eine Linsenanordnung umfasst, wobei die Elemente in dem computergesteuerten SLM gemäß Anspruch 1 oder 16 kalibriert sind.