KR100685574B1

KR100685574B1 - 센서의 측정 구멍에 비해 큰 타겟을 평가하기 위한 장치및 방법

Info

Publication number: KR100685574B1
Application number: KR1020017016960A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 알. 닐; 론 알. 라미지; 대럴 제이. 암스트롱; 윌리엄 티. 터너; 저스틴 디. 맨셀
Original assignee: 웨이브프론트 싸이언씨스 인코포레이티드
Priority date: 1999-07-01
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2007-02-22
Also published as: US6184974B1; WO2001002822A1; DE60001280T2; AU5910000A; ATE231609T1; DE60001280D1; JP2003503726A; JP4647867B2; MY128215A; KR20020025098A; EP1192433A1; EP1192433B1

Abstract

측정될 표면의 크기에 비해 작은 구경을 갖는 샤크-하트만 웨이브프론트 센서가 전체 표면용 웨이브프론트를 측정하기 위하여 사용된다. 상기 웨이브프론트 센서와 표면이 서로에 대해 병진운동하여 상기 표면의 복수개의 하부영역에서의 웨이브프론트를 측정한다. 측정된 웨이브프론트는 그 후 서로 꿰매어져서 상기 표면의 웨이브프론트를 형성한다. 상기 하부영역은 적어도 하나의 단위로 서로 겹쳐질 수 있다. 기준 표면이 제공되어 상기 웨이브프론트 센서를 척도화할 수 있다.

Description

센서의 측정 구멍에 비해 큰 타겟을 평가하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR EVALUATING A TARGET LARGER THAN A MEASURING APERTURE OF A SENSOR}

본 발명은 목적물(object)을 평가하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 센서의 구멍(aperture)에 비해 큰 목적물을 평가하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

샤크-하트만(Shack-Hartmann) 웨이브프론트 센서를 포함하는 웨이브프론트 센서(wavefront sensor)를 사용하는 것은 광선의 웨이브프론트를 측정하는데 있어서 공지의 기술이다. 웨이퍼, 눈과 같은 표면의 특징은 그 표면으로부터 광선을 반사시켜 그 광선을 상기 웨이브프론트 센서로 도입시킴으로써 측정될 수 있다. 웨이브프론트 센서는 기울기(slope) 측정을 통해 웨이브프론트 오차(wavefront error)를 결정한다.

샤크-하트만 테스트에서는 일정 어레이(array)로 정렬된 복수개의

렌즈릿(lenslet)들이 상기 웨이브프론트를 샘플링하는데 사용된다. 각 렌즈릿은 대응하는 하부-구멍(sub-aperture)을 만든다. 광선 흔적(trace)의 물리적 사실화로서 해석될 수 있는, 이렇게 얻어진 스폿(spot) 어레이가 검출기(detector) 위로 초점 맞춰진다. 주어진 초점(focal spot)의 위치는 그 하부-구멍 위로의 평균 웨이브프론트 기울기에 의존한다. 각 샘플에 있어서 전파 방향 혹은 웨이브프론트 기울기는 각 렌즈릿에 대한 초점 위치 시프트를 산출함으로써 결정된다. 그 후, 웨이브프론트가 검출 이미지로부터 공지의 수많은 방법에 의해 재생될 수 있다. 센서의 분해능 및 감도는 상기 렌즈릿 어레이에 의해 결정된다.

샤크-하트만 웨이브프론트 센서에는 많은 응용이 있다. 이러한 응용 중 상당수는 응용 광학용으로 개발된 특별한 소자를 구비한 채로, 펄스 레이저 및 레이저 빔 질의 측정, 안과 응용 광학 및 측정, 광범위한 계측학 응용 등에서 광범위하게 발전되어 왔다. 어떤 응용에서는, 상기 샤크-하트만 센서가 상대적으로 진동에 민감하지 않고 원광(source light) 파장에 의존적이지 않아서 단순하고 치밀하며 튼튼한 어셈블리에 설치될 수 있으므로 샤크-하트만 센서가 사용되는데 유리하다. 샤크-하트만 웨이브프론트 센서의 이용에 관한 개요가 SPIE 2993권(1997)의 제조(Ⅱ)용 공구로서의 레이저(Lasers as Tools for Manufacturing Ⅱ)에 실린 D. R. Neal 등이 쓴 "광학기기의 제조에 있어서 제어 및 공정 모니터링을 위한 웨이브프론트 센서들(Wavefront Sensors for Control and Process Monitoring in Optics Manufacture)"에 잘 나와 있다.

그러나, 타겟의 크기가 웨이브프론트 혹은 다른 계측학 기술의 적용시 제한 요인인 수많은 계측학 응용들이 있다. 그 예들로 대형 거울 또는 광학기기, 상업용 유리, 평판 디스플레이 및 실리콘웨이퍼가 있다. 여기에 그 내용이 포함되어 있는, 폴트니(Poultney)에 허여된 미국특허 제 5,563,709호에서와 같이, 이전의 몇몇 방법들이 개발된 바 있으나, 이것들은 대형 구성요소에 적용되는 경우 공간 분해능이 손실을 겪게 되고 크기 및 측정에 어려움이 있었다.

이러한 계측학 응용의 실례는 실리콘웨이퍼의 측정이다. 이러한 측정시, 중요한 결과는 실리콘웨이퍼 위에 있는 소형 윤곽(feature)의 제조에 영향을 주는 표면 결함을 결정하는 것이다. 마이크로 전자 회로용 최소 윤곽 크기는, 그 시작 이후로 지속적으로 감소해오고 있다. 0.35㎛ 크기의 윤곽은 현재 일반적인 것이며, 차세대 회로는 0.18㎛ 혹은 심지어 0.13㎛ 크기의 윤곽이 필요할 것이다. 이렇게 소형의 윤곽을 제조하는 것은 더 작은 크기의 결함을 검출 (및 제거)하는 것을 필요로 한다. 동시에, 웨이퍼 크기는 더욱 커진다. 현 세대의 200㎜ 웨이퍼를 300㎜ 웨이퍼가 빠르게 대체하고 있으며, 가까운 미래에 450㎜ 웨이퍼가 계획되고 있다. 웨이퍼가 더욱 더 커지는 것과 함께 더욱 더 나은 분해능에 대한 요구 때문에 계측학 기기들은 극단적으로 어려운 요구를 직면하고 있다.

현 세대의 계측 방법이 이러한 새로운 공정의 요구하에서 계측 가능하지 못하다는 것은 분명하다. 더욱 더 큰 사이즈에서 계측하려면 극단적으로 클 뿐만 아니라 고가이면서, 영향을 미치는 지역이 넓고 제조가 곤란한 광학기기를 필요로 한다. 또한, 필요한 분해능이 이러한 방법으로는 합리적으로 얻어질 수 없다. 샤크-하트만 방법은 매 렌즈릿 당 적어도 네 개의 픽셀(pixel)들을 필요로 한다. 따라 서, 주어진 구멍에 대한 분해능은 제한된다. 폴트니에 개시된 것과 같은 방법으로 더욱 더 큰 영역에 대해 계측하는 것은 극단적으로 많은 숫자의 픽셀들을 사용하게 한다. 간섭법(interferometry methode)이 분해능에서의 손실을 줄이도록 더욱 더 큰 면적에 대해 적용될 수 있으나, 현재의 실용적인 방법에서는 4 - 6 프레임의 데이터를 획득할 필요성이 있었는데, 이것이 청정실 환경에서 진동 때문에 자동 검사에 어려움을 가져오게 했을 뿐만 아니라 큰 목적물을 분석할 때 작업량 감소를 가져오게 했다.

다른 응용들은 전술한 웨이퍼 분석법에 비해 더 열악하다. 실리콘웨이퍼가 300㎜ 혹은 심지어 450㎜까지 계측되는 반면에, 평판 디스플레이는 현재 1500×600㎜로 제조되고 있다. 단일 구멍 측정을 위한 현존하는 계측 기기로 계측하는 것은 분명히 비실용적이다. 자동차용 혹은 상업용 유리는 이보다 더 큰 면적으로 제조되어 4m 폭의 구획이 드문 것이 아니다. 분명히 다른 기술이 필요하게 되었다.

분석되어야 할 윤곽의 크기가 줄어들기 때문에, 허용 가능한 일그러짐(distortion)의 크기가 줄어들고 고 분해능 측정이 행해져 충분한 표면 평탄도가 확보되어야만 한다. 이렇게 높은 분해능의 요구가 넓은 면적에 대해 측정하는 것과 병존하기는 힘들다. 또한, 단일의 측정으로 넓은 면적에서 평탄도를 측정하기 위해 시스템을 척도화(calibration)하는 것은 유사한 단위의 기준(reference)을 필요로 하는데, 이것이 제조하기 곤란하다.

린도우(Lindow) 등에게 허여된 미국특허 제 4,689,491호, 오도다케(Ototake) 등에게 허여된 미국특허 제 4,730,927호 및 모슬레히(Moslehi)에게 허여된 미국특 허 제 5,293,216호에서 설명하고 있는 바와 같은 일부 해법은 표면 분석을 일일이 개시하고 있는 반면에, 이러한 특허들이 개시하고 있는 분석들은 매우 시간을 요하는 것들이다.

따라서, 본 발명은, 관련 기술의 한계와 난점이 갖는 하나 이상의 문제점을 실질적으로 해결한, 센서의 구멍에 비해 더 큰 목적물의 표면을 측정하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 소면적 측정에 적용될 때의 샤크-하트만 센서의 이점(소위, 진동에 민감하지 않고, 표면 기울기를 직접 측정하고, 파장에 가변되지 않는 것)을 대면적 측정에 결합하는 것이다. 소면적에 있어서, 매우 양호한 기준 평탄면이 얻어질 수 있으므로, 극단적으로 정확한 측정이 행해질 수 있다. 선반 카메라로부터 벗어나 렌즈릿 어레이 기술이 채용될 수 있다. 수많은 인접하는 겹쳐진(overlapping) 영역이 관심 있는 전체 표면에 걸쳐 이 기술을 이용해 측정된다. 본 발명에 따라 대면적을 측정하기 위해, 상기 영역들이 그 후 적절한 알고리즘으로 서로 꿰매어져 기울기 정보를 이용하여 전체 표면에 대한 특정을 가능하게 한다. 여기에서 사용된 용어 "꿰맨다(stitching)"는 겹쳐진 영역 내에서 웨이브프론트의 도함수로부터의 웨이브프론트를 조합하는 것을 의미한다. 이러한 방법에서, 고 분해능 측정, 게다가 대면적 측정이 극단적으로 큰 광학기기나 검출기를 필요로 하지 않고도 행해질 수 있다. 상기 방법은 어떤 크기까지도 계측 가능해서 적당한

중계 장치와 함께 측정될 수 있다.

적어도 하나의 이러한 목적들은, 하부영역에 광선을 조사(illuminating)하고, 상기 하부영역으로부터 광선을 렌즈릿 어레이로 전달하고, 상기 렌즈릿 어레이로부터 초점의 위치를 검출하고, 검출된 초점 위치로부터 상기 하부영역으로부터의 웨이브프론트를 결정하고, 전술한 단계를 모든 하부영역이 측정될 때까지 반복하고, 웨이브프론트를 서로 꿰매서 표면으로부터의 웨이브프론트를 재구성하는 것을 포함하는, 복수개의 하부영역을 갖는 타겟으로부터의 웨이브프론트를 재구성하는 방법을 제공함으로써, 달성될 수 있다.

상기 표면은 이상적으로 말하면 평탄한 표면일 수 있다. 상기 방법은 기준 표면을 사용하는 척도화(calibration)를 포함할 수 있다. 상기 반복은 표면과, 서로에 대해 광선을 조사하고, 전달하고 검출하는 시스템을 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 상기 이동 때문에, 인접 측정값들과 10 - 50% 겹쳐지게 될 수 있다. 각 하부 영역이 표면의 전체 제 1 방향을 따라 연장하는 경우, 상기 이동은, 상기 하부영역의 완전한 측정을 위해 제 1 방향에 대해 직교하는 단일의 방향으로 이동하는 것을 포함할 수 있다. 상기 꿰맴은, 겹쳐진 영역에서의 웨이브프론트를, 상기 겹쳐진 영역에 대한 웨이브프론트의 평균값과 동등한 그와 관련된 결정값으로부터의 하나의 웨이브프론트를 초과하도록 정하는 것을 포함할 수 있다. 상기 표면은 웨이퍼, 평판 디스플레이, 대면적 광학기기 중 하나일 수 있다. 상기 표면로부터 전달되는 광선은 표면로부터 반사되거나 투과될 수도 있다. 하부영역의 조사는 각 영역에 대해서 단지 한 번씩만 일어날 수도 있다. 물론, 정확도를 향상시키기 위해 복수의 조사가 채용될 수도 있다.

상기 목적 및 다른 목적 중 적어도 하나가 광원과, 웨이브프론트 센서와, 상기 광원으로부터의 광선을 측정될 표면 부분의 위로 보내고 상기 표면로부터의 광선을 상기 웨이브프론트 센서로 보내는 광학 시스템과, 상기 표면과 상기 시스템의 상대 위치를 조정하기 위한 병진운동기와, 상기 병진운동기에 의해 제공되는 위치들에서 측정된 상기 표면의 다른 위치에 대한, 상기 웨이브프론트 센서에 의해 측정된 웨이브프론트를 서로 꿰매기 위한 프로세서로 이루어지는 시스템의 구멍에 비해 큰 표면을 분석하기 위한 계측 시스템을 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 시스템은 광학 시스템의 척도(calibration)를 만들기 위한 기준 표면을 포함할 수 있다. 상기 병진운동기는 표면이 장착되는 병진운동 스테이지를 포함할 수 있다. 상기 광학 시스템의 척도를 만들기 위한 상기 기준 표면은 병진운동 스테이지 위에 장착될 수 있다. 상기 웨이브프론트 센서는 상기 표면의 전체 치수를 따라 연장된 리니어 웨이브 프론트 센서일 수 있다. 상기 병진운동기는 단지 하나의 차원으로 상대 위치를 조정할 수 있다. 상기 시스템은, 광학 시스템내의 상기 표면로부터의 광선의 위치를 측정하는 위치 센서를 포함할 수 있다. 상기 시스템은, 상기 위치 센서에서 측정된 위치에 따라 제어되는 광선을 상기 표면로부터 상기 웨이브프론트 센서로 향하게 하는, 병진운동 가능한 표면을 추가로 포함할 수 있다. 상기 표면은 웨이퍼, 평탄 디스플레이 및 대형 광학기기 중 하나일 수 있다. 상기 광학 시스템은 상기 표면로부터 반사 및/또는 투과된 광선을 상기 웨이브프론트 센서로 보낼 수 있다. 상기 병진운동기는 상기 광학 시스템이 단지 한번만 측정되는 상기 표면의 특정 부분으로 광선을 보낸 후, 그 상대 위치를 조정할 수 있다.

본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적들은 후술하는 상세한 설명으로부터 보다 자명해질 것이다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예를 가르키는 상세한 설명 및 특정 실시예가 단지 설명을 위해서만 주어진 것인데, 이는 본 발명의 정신과 범위내에서 다양한 변화와 수정이 상세한 설명으로부터 당업자에게 자명할 것이기 때문이다.

전술한 목적과 다른 목적, 양상 및 이점들이 도면을 기초로 설명될 것이다:

도 1a는 본 발명에 따른 측정 시스템의 개략도이고;

도 1b는 본 발명에 따른 측정 시스템의 다른 배열의 개략도이고;

도 1c는 본 발명에 따른 측정 시스템의 또 다른 배열의 개략도이고;

도 1d는 본 발명에 따른 측정 시스템의 또 다른 배열의 개략도이고;

도 1e는 본 발명에 따른 측정 시스템의 또 다른 배열의 개략도이고;

도 2는 샤크-하트만 센서의 개략도이고;

도 3은 본 발명에 따라 웨이브프론트를 꿰매는 것을 보여주고;

도 4는 리니어 샤크-하트만 센서의 개략도이고;

도 5는 도 4의 리니어 샤크-하트만 센서의 동작을 보여주는 개략도이다.

여기서 본 발명이 특정 응용을 위해 도시된 실시예를 참고로 설명되지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이 분야의 당업자로 여기에 있는 학설을 이해할 수 있는 자들은 본 발명의 범위내에서 추가적인 수정, 응용 및 실시를 생각해낼 수 있고, 과도한 실험 없이도 본 발명이 현저하게 유용한 추가적인 분야를 생각해낼 수 있을 것이다.

웨이퍼와 같은 목적물을 사용하는 본 발명에 따른 측정 시스템의 개략도가 도 1a에 나와 있다. 광원(10)이 광선을 광학 파이버(optical fiber)(12)를 통해 조준렌즈(collimating lens)(14)로 보낸다. 광원(10)은, 바람직하게는 낮은 시간 코히어런스(temporal coherence)를 갖는 광원과 같은 광폭(broad band)의 광원이어서, 웨이브프론트 센서의 렌즈릿 사이에 있을 수 있는 누화(cross talk)의 효과가 최소화되어야 하나, 레이저를 포함하는 광선의 광원일 수도 있다. 상기 광원(10)은 또한 바람직하게는 파동적이어서 진동에 대한 시스템의 감도를 감소시켜야 한다. 웨이브프론트 센서의 초점면 위에서 겉보기 광원 이미지 크기가, 바람직한 동적 범위와 일치되게 초점을 분리하여 적절하게 샘플링 하도록, 정렬되어야 한다. 조준된 광선은 광선 스플릿터(beam splitter)(16)로 보내지고, 측정될 목적물의 표면(20) 위로 상기 광선을 이미징(imaging)하는 광학기기(18) 위로 상기 광선을 향하게 한다. 측정될 표면(20)은, 있을 수 있는 굽음이나 뒤틀림이 최소화될 수 있도록 선반(22) 위에 제공된다. 상기 선반(22)은 차례로 병진운동기(translator)(24) 위에 장착된다.

상기 표면(20)으로부터 반사된 광선은 상기 광학기기(18)에 의해 재-이미징 되고 상기 빔 스플릿터(16)를 통과해, 렌즈릿 어레이를 가지며 바람직하게는 샤크-하트만 웨이브프론트 센서인 웨이브프론트 센서(26)로 간다. 바람직하게는 상기 광학기기(18)는 웨이브프론트 센서(26)의 렌즈릿 어레이의 모든 렌즈릿이 채워지도록 설계되는 것이 바람직하다. 상기 표면(20)과 웨이브프론트 센서(26)는 공액(conjugate) 이미지 평면에 위치해서 아무런 회절 효과도 존재하지 않는 것이 바람직하다. 상기 웨이브프론트 센서(26) 위의 상기 표면(20)의 이미지를 확대하기 위한 줌 렌즈(28)가 제공되는 것이 바람직하다. 상기 이미지의 확대도를 증가시킴에 따라 상기 시스템의 감도가 향상된다. 상기 센서는 이미지 정보를, 상기 센서에 내장되거나 혹은 외장되거나 상기 센서로부터 멀리 떨어져 있을 수 있는 프로세서(30)로 출력한다. 상기 프로세서(30)는 센서 데이터를 처리하여 평탄도와 같은 목적물의 원하는 프로파일을 평가한다. 상기 정보를 처리하고 개별 측정값으로부터 전체 표면 지도를 구성하는데 사용될 수 있는 알고리즘은 많다.

도 1b - 1e는 상기 시스템과 교체될 수 있는 실시예를 보여준다. 상기 배열들로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 광선과 상기 표면 사이에서의 원하는 광선 경로와 상기 표면 및 상기 검출기로부터 반사광들 사이의 원하는 광선 경로를 유지하는 한, 그 구성요소들을 상대적으로 위치짓는 것이 중요한 것은 아니다.

도 1b에서, 간결한 배열이 나타나 있다. 두 개의 얇은 웨지(34, 35)가 직각 평면에 위치하도록 제공된다. 따라서, 얇은 제 1 웨지(34)는 광선의 제 1 방향에서의 비점수차(astigmatism)를 도입하는 반면에, 얇은 제 2 웨지(35)는 제 1 방향과 직각인 광선의 제 2 방향으로 동일한 양의 비점수차를 가한다. 따라서, 상기 비점수차는, 상기 광선이 웨이브프론트 센서(26) 위에서 충돌하는 거리를 변경시킴으로써 단순하게 보상될 수 있다.

도 1c는 광선 전달부와 검출부가 서로에 대해 평행하지 않은 것을 보여준다. 이 부분이 같은 평면일 필요는 없음은 당연하다.

도 1d에 보인 바와 같이, 프리즘 혹은 웨지 34가 광원(12)으로부터 상기 표면(20)으로와 상기 표면(20)으로부터 웨이브프론트 센서(26)로 광선을 향하게 하는 광선 스플릿터로 사용될 수 있다(이하에서, 도면번호 34를 '광선 스플릿터 프리즘'으로 칭함). 이것은 구경(aperture)(37)에 의한 제 2 반사의 분리와 필터링을 가능하게 한다. 도 1d에는 또한 위치 센서(33)에 의해 제어되어 광선이 제대로 웨이브프론트 센서(26)로 향할 수 있게 확보하는 조향가능한 미러(mirror)(31)를 보여준다. 프리즘 혹은 웨지 35는 상기 표면(20)으로부터 되돌아나와 상기 위치 센서(33)로 향하는 광선의 일부를 쪼개어 광선 스플릿터 프리즘(34)에 의해 도입되는 수차(aberration)를 보상하도록 정열된다. 물론 다른 적절한 빔 스플릿터 배열이 채용될 수도 있다. 상기 미러(31)는 그 후 상기 위치 센서(33)가 광선이 광학 시스템의 중심에 있다는 것을 가르킬 때까지 조정된다. 이 위치 검출은, 특히 구경 조리개(aperture stop)를 채용하는 광학 시스템(36)을 사용하는 경우 특히 중요하다. 구경 조리개가 사용되는 경우, 광선이 상기 시스템의 광축의 중심을 벗어나면 웨이브프론트 센서(26)는 정확한 신호를 수신하지 못한다. 조정가능한 미러를 포함하는 이러한 위치 센싱은 전술한 배열 중 어느 것과도 결합하여 사용될 수 있다.

도 1e에 보인 바와 같이, 광선을 표면(20)으로와 웨이브프론트 센서(26)로 향하게 하기 위한 구성요소가 제거될 수 있다. 이 실시예에서, 광선을 어디로 향하게 하는 것은 상기 표면(20)에 대해 비스듬한 각도로 광선 전달 시스템과 상기 웨이브프론트 센서(26)를 위치지움으로써 얻어질 수 있다.

도 1a 및 1c - 1e에서 보여진 바와 같이, 기준 표면(32)이 또한 병진운동기(24) 위에 장착될 수 있다. 본 발명에 따라 타겟 표면의 단지 일부만이 한번에 이미징 되기 때문에 상기 기준 표면이 쉽게 구성될 수 있다. 상기 웨이브프론트 센서에 의해 한번에 측정될 타겟 표면의 양은 허용 가능한 정확도를 갖는 최대 이용 가능한 기준 평탄면에 의해 일부 결정된다. 파장의 1/200th에 비해 좋은 매우 높은 정확도의 기준 표면이 현재 직경으로 3 인치까지 달성될 수 있고 벌라이 앤 자이고 인코포레이티드(Burleigh and Zygo Inc.)의 REO와 같은 것들로부터 이용 가능하다. 상기 시스템을 이용하여 기준 표면을 측정함으로써, 상기 시스템은 척도화될 수 있다. 이러한 척도화가 추후 진행될 측정으로부터 덜어내야 하는 광학 시스템에서의 오차를 제공하여 광학기기에서 퀄리티(quality) 요건을 감소시킨다. 병진운동 스테이지 위에 기준 표면을 장착함으로써 상기 시스템은 원하는 만큼 자주 다시 척도화될 수 있다. 상기 시스템 및 타겟의 상대 운동은 연속적이거나 불연속적일 수 있다.

도 1a - 1e에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 표면(20)의 단지 일부분만이 측정 시스템에 의해 상기 센서 위로 이미징 된다. 상기 표면(20)의 전체 이미지를 얻기 위해서 상기 측정 시스템과 상기 표면(20)은 병진운동기(24)를 사용하여 서로에 대해 상대적으로 운동하고 각 위치에서 이미지가 얻어지면서 약간의 겹쳐짐도 있을 수 있다. 이러한 복수의 이미지들이 그 후 서로 꿰매어지어 아래에서 설명하는 것처럼 전체 이미지로 형성된다. 수많은 알고리즘이 이러한 꿰맴을 수행하는데 사용될 수 있는데, 이것들은 최소제곱법(least square fit)과 모의 어닐링(simulated annealing) 등을 포함한다. 본 발명의 중요한 특징은 인접 겹쳐진 영역으로부터의 직접적인 기울기 정보를 사용하는 것이다. 이전에는, 표면의 어떠한 별도의 이미지도 에지가 정렬될 때까지 조정되었다. 반대로, 직접 기울기 정보를 보존함으로써 이미지들의 에지에서 얻어지는 차이는 스테이지 기움에 기인한다. 따라서, 본 발명의 꿰맴은 스테이지가 완벽하다는 가정에 의존하지 않는다. 이전의 방법에서 요구되었던 그러한 가정은 평탄하게 보이는 표면을 받아들이는데와 허용 가능한 표면을 받아들이지 않는데에서 잘못된 오차를 가져왔다.

2차원적 웨이브프론트 센서

도 2는 웨이브프론트 센서(26)로 사용하는 경우 샤크-하트만 웨이브프론트센서의 2차원적 실시예의 기초적 구성요소를 개략적으로 보여준다. 상기 표면(20)으로부터 들어오는 웨이브프론트(40)의 일부가 2차원 렌즈릿 어레이(42) 위로 입사한다. 상기 렌즈릿 어레이(42)는 들어오는 웨이브프론트(40)를 수많은 작은 샘플들로 나누어 분석한다. 렌즈릿이 작으면 작을수록 센서의 공간 분해능은 높아진다. 그러나, 작은 렌즈릿으로부터 스폿 크기는 회절 효과 때문에, 사용될 초점 거리를 제한해서, 차례로 감도를 낮추게 한다. 따라서, 이러한 두 파라미터가 원하는 측정 성능에 따라 균형 맞춰져야 한다. 바람직하게는 적어도 12 - 16 비트인 극단적으로 소음이 낮은 카메라가 현재는 사용가능해서 전체 웨이브프론트 센서의 감도를 향상 시키는데 도움을 주고 있으며 상기 균형을 맞추는 것을 가능하게 한다.

각 샘플은 검출기(46) 위에 초점(44)을 형성한다. 상기 검출기(46)는 예를 들면 실리콘 마운틴 디자인(Silicon Mountain Design)에 의해 제조되는 SMD-2K와 같은 저소음, 고 픽셀 카운트의 고체촬상소자(CCD: charge coupled device) 카메라이다. 상기 프로세서(30)는 무게중심 산출을 수행하여 상기 초점의 위치를 결정한다. 초점의 위치는 상기 샘플에 대한 평균 웨이브프론트에 의존한다. 따라서, 이러한 각 샘플의 전파 방향은 상기 검출기(46) 위의 초점의 위치에 의해 결정된다. 상기 프로세서(30)는 상기 초점 위치들을 기준이 되는 일련의 위치들에 대해 비교한다. 이러한 기준은 시스템의 척도를 맞추는 동안에 설정된다. 상기 프로세서(30)는 그 후 측정된 초점 및 기준 위치와의 차이를 렌즈릿의 초점거리로 나누어 상기 차이를 웨이브프론트 기울기로 변환한다. 상기 프로세서(30)는 그 후 상기 웨이브프론트 기울기를 2차원으로 적분하여 측정되는 목적물 부분에서의 광선의 웨이브프론트를 형성한다. 상기 프로세서(30)는 그 후, 척도가 되는 웨이브프론트로부터의 상기 웨이브프론트의 차이를 결정하여 테스트 목적물의 평탄도를 산출해낸다.

도 2의 상술한 도시가 단지 단일선의 렌즈들을 보여주고 있지만, 도 2의 렌즈릿 어레이(42)는, 기준이 되는 평탄면의 차원 수에 따라, 실제로는 2차원 어레이이고 복수개의 렌즈들을 2개의 방향으로 갖고 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. 또한, 종래의 어떤 방법도 검출기 위로 복수개의 초점을 형성시키는데 사용될 수 있다. 이는 렌즈릿 어레이, 일련의 구멍, 격자(grating) 어레이, 프리즘 어레이 등을 사용하는 것을 포함한다.

1차원적 웨이브프론트 센서

택일적으로, 도 4에 보인 바와 같은 리니어 샤크-하트만 센서가 관심 있는 부재의 가장 긴 치수에 비해 더 길게 되도록 제공되거나 또는 부재의 일부가 측정되고 후술하는 것처럼 꿰매어질 수 있다. 대형 부재는 도 1e에서 보인 것처럼 비스듬한 각도로 측정되어 소구경 센서가 대구경 부재를 측정하는 것이 가능하게 할 수도 있다. 기준 데이터는 여전히 작은 기준 평탄면을 사용하여 얻어질 수 있다.

단일선을 따라 웨이브프론트를 측정하기 위한 1차원(1-D) 웨이브프론트 센서는 니일(Neal) 등에게 허여된 미국특허 제 5,493,391호에 개시되어 있는데, 그 내용이 또한 여기에 포함되어 있다. 이러한 타입의 측정안은, 극소량의 카메라 픽셀들이 같은 측정에서 소요되기 때문에, 측정의 대역폭(bandwidth)에 있어서 이점이 있다. 1-D 센서에서, 상기 센서 대역폭은 R/N으로 측정된다(여기서, R은 카메라 픽셀율(pixel/sec)이고, N은 센서의 한 라인을 가로지르는 픽셀들(혹은 픽셀 클록들)의 숫자이다). 2-D 센서에서, 이것은 R/N²로 측정되므로, 같은 픽셀율 R에 대해 상기 시스템의 유효 대역폭을 급속도로 감소시킬 수 있다. 예를 들어, R이 10 MHz로 N이 512 픽셀로 주어지는 경우, 상기 1-D 대역폭은 19.5 kHz이나, 2-D 대역폭은 38 Hz이다. 이것은 움직이는 시스템, 유동, 난류 혹은 다른 동적 시스템의 검사에 큰 이점이다. 그러나, 상기 특허에서 개시된 센서는 x-도함수를 측정하고 추론을 통해 y-도함수 및 크로스-도함수에 관한 단지 약간의 정보만을 제공할 수 있다.

본 발명에서, 상기 x-도함수 및 y- 도함수 양자 모두의 측정이 필요하다. 도 4는 전술한 1-D 센서의 속도에 관한 이점의 대부분을 가지면서 x-도함수 및 y-도함수 양자 모두의 측정을 가능하게 하는 리니어 웨이브프론트 센서(60)를 보여준다.

리니어 웨이브프론트 센서(60)는, 일련의 개별 구형(혹은 거의 구형인) 렌즈(66)들이 그 에지가 접촉하도록 일렬로 배열된 렌즈릿 어레이(62)와 검출기(64)를 포함한다. 본 발명에 대한 최적의 사용을 위해, 각 개별 렌즈들의 상기 f/숫자(f/number)가 상당히 커야 한다. 이것이 상기 측정의 최대 감도를 제공한다. 각 렌즈들의 상기 f/숫자는 특정 검출기(64)에 적합하도록 상기 최적의 스폿 사이즈를 창출하도록 선택된다.

상기 리니어 웨이브프론트 센서(60)는 측정 대역폭을 최대화하도록 시간을 기록하는 2차원 CCD를 사용함으로써 검출기(64)로 실현될 수 있다. 이것은 과잉의 수평 클록(clock) 펄스를 상기 CCD 카메라로 제공하거나 수직 싱크(synch) 펄스를 제공함으로써 달성될 수 있다. 관심 영역이 종래의 2-D CCD 위에 정의되고 클록 펄스가 보내져 처음의 극소수의 일련의 데이터가 읽혀진 후에 프레임을 재설정한다. 그 후, 상기 스폿 위치가 무게중심 알고리즘, 매취드 필터(matched filter) 알고리즘, 패스트 푸리에 훼이스 시프트 (fast Fourier phase shift) 알고리즘 또는 다른 적절한 알고리즘을 사용하여 얻어질 수 있다. 이러한 기술의 한 이점은, 상기 카메라 제어 전자기기 및 데이터 획득에 사용되는 상기 프레임 그래버(grabber) 양자 모두 같은 컴퓨터내의 소프트웨어에 의해 제어되는 한, 스폿들이 이동함에 따라 그것들을 추적함으로써 동적 범위를 확장할 수 있다는 점이다.

상기 리니어 웨이브프론트 센서(60)를 실현하기 위해 전자 컨트롤을 사용하 는 것에 대한 대안이 도 5에 나와 있다. 세 개 라인의 CCD(68)이 검출기(64)로 작동한다. 세 개 라인의 CCD 검출기는 원래 라인-스캔 카메라들의 칼러 작업을 제공하도록 개발되었다. 본 발명에 사용되어, 상기 세 개 라인의 CCD(68)은 상기 칼러 필터를 떼어버려 수정되었다. 상기 세 개 라인들은 도 5에 개략적으로 나타낸 바와 같이 수평방향으로 뿐만 아니라 수직방향으로 약간의 센싱을 제공하여, 상기 렌즈릿 어레이(62)로부터의 상기 초점(69)이 검출기(68)의 여러 선에 걸쳐 보여진다. 따라서, 스폿이 양 축내의 그 무게중심을 통해 위치할 수 있다. 이것이 x-도함수 및 y-도함수 양자를 측정하는데에 필요한 정보를 제공한다. 이러한 안의 단점은 y-방향(검출기 어레이 라인에 수직인)으로의 동적 범위가 단지 세 개의 측정값이 이 방향으로 만들어지기 때문에 감소된다는 것이다. 그러나, 상기 스폿 형상은 상기 렌즈릿 디자인의 가로세로비를 변화시킴으로써 조정되어 이러한 문제점을 보상한다. 추가로, 이러한 시스템의 높은 데이터율이 더 많은 데이터를 획득함으로써 이 방향으로의 동적 범위에서의 있을 수 있는 손실을 보상하는데 사용될 수 있다.

본 발명의 리니어 웨이브프론트 센서(60)는 어떤 면에서 예를 들면 "광학 모니터링 장치"라는 제목으로 씨크(Sick)에게 허여된 미국특허 제 4,227,091호에 개시된 다른 1-차원 웨이브프론트 센서를 실행하는 것과 유사하다. 그러나, 본 발명의 리니어 웨이브프론트 센서(60)는 두 개의 도함수를 측정할 수 있는 다른 개념들에 비해 훨씬 단순하다. 전술한 바와 같은 본 발명의 전자 컨트롤은 선반 위에 있지 않은 구성요소를 사용하고 관심 정보의 영역을 얻는데 소프트웨어, 카메라 컨트롤 전자기기 및 프레임 그래버에 의존한다. 전술한 본 발명에 따라 물리적으로 세 개 라인 배열은 동적 범위를 제한하지만 용이하게 실시될 수 있다. 본 발명의 리니어 웨이브프론트 센서(60)는 목적물을 장착 및/또는 병진운동하는 것이 실용적이지 않은 경우에 특히 유용하다.

웨이브프론트 재구성

일 실시예의 웨이브프론트 센서를 사용하여 일단 데이터가 얻어지면, 그 데이터를 처리하여 전체 목적물에 대한 웨이브프론트를 형성하여야 한다. 도 3에 보인 바와 같이, 웨이브프론트 센서(26)(혹은 리니어 웨이브프론트 센서(60))는 측정될 목적물에 대하여 움직여서 웨이브프론트 기울기를 제공하고 그 후 이것들은 서로 꿰매어져 전체 웨이브프론트를 형성한다. 본 발명에 따르면, 용어 "꿰맨다"는 겹쳐진 영역에서의 웨이브프론트의 도함수를 이용하여 웨이브프론트를 재구성하는 것이다. 도 3에는 단지 1 차원만이 나와 있지만, 이 병진운동이 상기 목적물의 표면의 양 차원을 따라 일어나는 것으로 이해되어야 할 것이다. 또한, 단지 1 차원 어레이만 나타나 있지만, 2차원 어레이가 유사한 방법으로 채용될 수 있다고 이해되어야 할 것이다.

제일 위에 나타난 바와 같이, 렌즈릿 어레이(42)(62)는 들어오는 전체 웨이브프론트(48)에 대해 제 1 위치에 있다. 들어오는 전체 웨이브프론트(48)의 단지 일부분만이 렌즈릿 어레이(42)(62)에 의해 이미징 된다. 중간에 나타난 바와 같이, 상기 렌즈릿 어레이(42)(62)는 상기 들어오는 웨이브프론트(48)에 대하여 제 2 위치로 시프트 되었다. 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 겹쳐진 영역(50)이 서로 꿰매어져 겹쳐진 영역(50)의 평균 기울기가 강제로 맞춰지게 된다. 이러한 맞춰짐은 후 에리스틱(hueristic) 수렴에 의해 얻어지고 제 1 도함수에서 불연속으로 끝나게 되어, 상기 제 1 도함수를 강제로 연속적이게 하는 전술한 방법과는 정반대가 된다. 이러한 불연속은, 그 후 단순히 빼져서 표면에 관한 정보만을 남기게 되는 병진운동 스테이지 오차를 나타낸다.

맨 아래에 나타난 바와 같이, 렌즈릿 어레이(42)(62)는 다시 들어오는 웨이브프론트(48)에 대하여 제 3 위치로 시프트 되었다. 상기 제 2 위치와 제 3 위치 사이의 겹쳐진 영역(52)은, 상기 겹쳐진 영역(52)의 평균 기울기가 강제로 맞춰지도록 전술한 바와 같이 서로 꿰매어진다. 모든 시프트 및 꿰맴이 완료된 후, 웨이브프론트(40)의 전체 이미지가 얻어진다.

모아진 데이터를 처리하기 위하여, 즉, 개별 웨이브프론트 이미지를 조합하기 위하여, 오차를 최소화하는 알고리즘이 사용될 수 있다. 데이터 획득 중, 각 웨이브프론트 이미지는 이미지의 에지 위의 영역이 이전 이미지와 겹쳐지도록 얻어진다. 각 웨이브프론트 이미지의 각 겹쳐진 영역에서의 x-방향 및 y-방향으로의 평균 기울기가 그 후 계산된다. 테스트 목적물과 웨이브프론트 센서의 서로에 대한 기울기 및 경사가 웨이브프론트 이미지들의 획득 사이의 병진운동 중 약간씩 변화할 수 있으므로, 각 웨이브프론트 이미지의 기울기 및 경사는 상기 이미지의 겹쳐진 영역의 기울기 및 경사와 맞춰지도록 조정된다. 이러한 맞춤을 달성하기 위하여, 오차 함수가 겹쳐진 영역에서 기울기 및 경사의 차이의 절대값의 합으로 정의될 수 있다. 이러한 오차 함수를 최소화하기 위하여, 예를 들면 모의 어닐링과 같은 되풀이되는 써치 알고리즘(iterative search algorithm)이 채용될 수 있다. 상술한 알고 리즘은 인접 이미지 사이의 기울기 혹은 경사를 보상하기 위한 단지 하나의 예에 불과하다.

바람직하게는, 상기 웨이브프론트 센서는 정수 배의 렌즈릿만큼 동시에 한 방향으로 병진운동한다. 전형적으로는 상기 병진운동이 각 시프트에 대해 같은 양인 반면에, 상기 시프트 방향으로 전체 목적물을 이미징 하는데 필요한 최종 시프트는 단지 목적물의 에지를 이미징 하는데 충분할 만큼의 거리일 수도 있다. 얻어진 겹쳐짐이 렌즈릿 어레이의 구멍의 10% - 50%의 자릿수에 있는 것이 바람직하다. 겹쳐진 영역의 크기는 조정되어 원하는 꿰맴 정확도를 제공할 수 있다. 1차원 센서에서, 상기 겹쳐짐은 더 큰 퍼센트일 수도 있는데, 그것은 데이터가 2차원 센서에서의 경우에 비해 높은 속도로 획득되기 때문이다.

웨이브프론트 기울기를 측정하는 샤크-하트만 웨이브프론트 센서를 사용하는 경우, 예를 들면 나노미터 단위수의 수직방향으로의 약간의 차이, 즉 웨이브프론트 센서 및 측정되는 목적물 사이의 분리는 측정에 영향을 주지 않는다. 예를 들면 간섭계 센서와 같은 다른 타입의 센서가 채용되는 경우, 수직방향으로의 이러한 차이는 평탄도 측정에 현저한 영향을 준다. 따라서, 병진운동 스테이지는 웨이브프론트 센서와 목적물을 서로에 대해 정확히 위치 지울 수 있어서 공지의 영역이 겹쳐져야만 하는 반면에, 상기 스테이지는 수직 흔들림에 극도로 정밀할 필요는 없다. 또한, 간섭은 전형적으로 분석을 위한 데이터를 얻기 위하여 3 - 6 사이의 프레임을 필요로 하는 반면에, 본 발명의 웨이브프론트 센싱은 하나의 프레임에서 특정 영역에 대해 필요한 모든 데이터를 모은다. 마지막으로, 단지 하나의 이미지가 요구되 고 각 이미지는 상대적으로 적은 양의 데이터를 포함하므로, 본 발명의 상기 웨이브프론트 센싱은 시스템을 병진운동 시키거나 일련의 측정을 위해 중지시키는 것에 비해 연속적인 스캐닝을 가능하게 한다. 이것은 또한 분석이 수행되는 속도를 향상시킨다. 이것이 각 위치에 대한 멈춰서 3 - 6 프레임을 측정해야만 하는 간섭 기술에 비해 월등히 우수한 이점이다.

따라서, 본 발명에 따르면, 하부-구멍의 웨이브프론트 기울기의 고 분해능 측정값이 서로 꿰매어져 전체 구멍의 고 분해능 측정값을 형성할 수 있다. 하부-구멍의 면적에 대응하는 기준이 시스템의 척도를 제공하기 위하여 측정된다. 상술한 설명은 웨이퍼 평탄도를 측정하는데 관련되지만, 본 발명의 계측 시스템은, 다른 많은 목적물 및 광학 시스템을 위해 상기 시스템의 구멍에 비해 더 큰 면적에 걸쳐 고 분해능 웨이브프론트 측정값을 제공하고 평탄하지 않은 단면을 측정하는데 사용될 수 있다.

비록 본 발명의 바람직한 실시예가 여기에 전술한 바와 같이 설명되었지만, 당업자에게 생각될 수 있는, 여기에서 개시된 본 발명의 개념에 대한 많은 변형 및/또는 수정이 첨부된 청구항에서 정의되는 발명의 정신 및 범위내에서와 그 균등한 범위내에서 여전히 행해질 수 있는 것으로 분명히 이해되어야 할 것이다. 예를 들어, 도시를 용이하게 하기 위해 모든 배열은 모든 구성요소가 같은 평면에 놓이는 것으로 도시되었지만, 구성요소들은 다른 평면에 놓일 수 있다.

Claims

a) 하부영역(subregion)으로 광선을 조사하고;

b) 광선을 상기 하부 영역으로부터 웨이브프론트 센서(26)로 전달하고;

c) 상기 웨이브프론트 센서(26)로부터 초점의 위치를 검출하고;

d) 검출된 초점 위치로부터 상기 하부영역으로부터의 웨이브프론트를 결정하는; 복수개의 하부영역을 갖는 표면(surface)(20)에서의 웨이브프론트 재구성 방법에 있어서,

e) 상기 a) - d) 단계를, 모든 하부영역이 측정될 때까지 반복하고;

f) 상기 d) 단계에 의해 결정된 웨이브프론트들을 서로 꿰매어 상기 표면으로부터의 웨이브프론트를 재구성하는 것을 특징으로 하는 복수개의 하부영역을 갖는 표면에서의 웨이브프론트 재구성 방법.
제1항에 있어서,

평탄면인 표면(20)을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

기준 표면(32) 위로 단계 a) - d)를 수행함으로써 상기 방법에 척도(calibration)를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 반복 단계는, 상기 표면(20)과 시스템을, 서로에 대해 상대적으로 광선을 조사하고 전달하고 검출할 수 있도록, 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,

상기 스폿 발생기는 렌즈릿 어레이(42)이고 상기 이동 단계는 전체 숫자의 렌즈릿의 이동 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,

상기 이동 단계는 인접 측정값과 10 - 50%의 겹쳐짐을 가져오는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,

각 하부영역은 상기 표면(20)의 전체 제1방향을 따라 연장하고, 상기 이동단계는 상기 하부영역의 완전한 측정을 위해 제1방향과 직교하는 단일의 방향으로 이동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 꿰맴 단계는, 겹쳐진 영역(50, 52)에서의 웨이브프론트를, 상기 겹쳐진 영역(50, 52)에 대한 웨이브프론트의 평균값과 동등한 그와 관련된 결정값으로부터의 하나의 웨이브프론트를 초과하도록 정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

웨이퍼, 평판 디스플레이 및 대형 광학기기 중에서 선택되는 표면(20)을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

조사된 광선이 상기 표면(20)으로부터 반사되도록 상기 표면(20)을 위치시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

조사된 광선이 상기 표면(20)을 투과하도록 상기 표면(20)을 위치시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

하부영역에서의 상기 광선의 조사는 각 하부영역에서 단지 한번만 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,

상기 이동 단계는, 상기 표면과 상기 시스템을 서로에 대하여 연속적으로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 광선의 조사 단계는 펄스 광선으로 하부영역에 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 꿰맴 단계는, 오차를 최소화하는 알고리즘을 사용하여 겹쳐진 영역에서 웨이브프론트 값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
광원(10)과;

웨이브프론트 센서(26)와;

상기 광원(10)으로부터의 광선을 측정될 표면(20) 부분의 위로 보내고 상기 표면(20)로부터의 광선을 상기 웨이브프론트 센서(26)로 보내는 광학 시스템(12, 14, 16, 18);으로부터 이루어지는 시스템의 구멍에 비해 큰 표면을 분석하기 위한 계측 시스템에 있어서,

상기 표면(20)과 상기 시스템의 상대 위치를 조정하기 위한 병진운동기(24)와;

상기 병진운동기(24)에 의해 제공되는 위치들에서 측정된 상기 표면(20)의 다른 위치에 대한, 상기 웨이브프론트 센서(26)에 의해 측정된 웨이브프론트를 서로 꿰매기 위한 프로세서(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
제16항에 있어서,

상기 광학 시스템의 척도화를 제공하기 위한 기준 표면(32)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
제16항에 있어서,

상기 병진운동기(24)는 상기 표면(20)이 그 위에 장착되는 병진운동 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
제18항에 있어서,

상기 광학 시스템(12, 14, 16, 18)의 척도화를 제공하기 위한 기준 표면(32)을 추가로 포함하고, 상기 기준 표면(32)은 상기 병진운동 스테이지 위에 장착되는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
제16항에 있어서,

상기 웨이브프론트 센서(26)는 상기 표면의 전체 크기에 걸쳐 연장하는 리니어 웨이브프론트 센서인 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
제16항에 있어서,

상기 병진운동기(24)는 단지 하나의 차원으로 상대 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
제16항에 있어서,

상기 시스템은, 광학 시스템(12, 14, 16, 18)내의 상기 표면(20)로부터의 광선의 위치를 측정하는 위치 센서(33)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
제22항에 있어서,

상기 시스템은, 광선을 상기 표면로부터, 상기 위치 센서에 의해 측정된 위치에 따라 제어되는, 상기 웨이브프론트 센서로 향하게 하는, 병진운동 가능한 표면을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
제16항에 있어서,

상기 계측 시스템에 의해 분석되는 상기 표면(20)은, 웨이퍼, 평판 디스플레이 및 대형 광학기기 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
제16항에 있어서,

상기 계측 시스템에 의해 분석되는 상기 표면(20)은, 상기 광원(10)으로부터의 광선을 반사시키는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
제16항에 있어서,

상기 계측 시스템에 의해 분석되는 상기 표면(20)은, 상기 광원(10)으로부터의 광선을 투과시키는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
제16항에 있어서,

상기 병진운동기(24)는, 상기 광학 시스템이 측정되는 상기 표면의 특정 부분으로 광선을 보낸 후, 그 상대 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.
제16항에 있어서,

상기 병진운동기는 상기 상대 위치를 연속적으로 조정하는 것을 특징으로 하는 계측 시스템.