KR102305320B1 - 공간 출력으로부터 스펙트럼 형상을 복원하는 방법 - Google Patents

공간 출력으로부터 스펙트럼 형상을 복원하는 방법 Download PDF

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Abstract

광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하기 위한 방법이 수행된다. 이러한 방법은, 상기 광 빔을 분광계의 별개의 공간 구역 상에 투영하는 단계 - 각각의 공간 구역은 상기 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전을 수광함 -; 투영된 광 빔의 특징을 상기 분광계의 별개의 공간 구역 각각에서 검출하는 단계; 각각의 엔트리가 하나 이상의 공간 구역과 각각의 스펙트럼 특성 사이의 관계를 제공하는 2차원 행렬을 수신하는 단계 - 상기 2차원 행렬은 상기 분광계의 입력-출력 관계에 관련됨 -; 및 검출된 광 빔 특징 및 수신된 2차원 행렬 양자 모두를 사용하는 분석에 기반하여, 상기 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하는 단계를 포함한다.

Description

공간 출력으로부터 스펙트럼 형상을 복원하는 방법
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2017 년 4 월 9 일에 출원되고 발명의 명칭이 "RECOVERING SPECTRAL SHAPE FROM SPATIAL OUTPUT"인 미국 출원 번호 제 62/483,423 및 2017 년 7 월 17 일에 출원되고 발명의 명칭이 "RECOVERING SPECTRAL SHAPE FROM SPATIAL OUTPUT"인 미국 출원 제 15/651,935의 우선권을 주장하는데, 이들 출원 양자 모두는 그 전체가 본 명세서에 원용에 의해 통합된다.
개시된 기술 요지는 광 빔의 스펙트럼 형상을, 예를 들어 에탈론 분광계에 의해 생성된 공간 출력으로부터 복원함으로써, 광 빔의 하나 이상의 스펙트럼 특성(예컨대 대역폭 또는 파장)을 추정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 리소그래피(또는 포토리소그래피)에서, 집적 회로(IC)를 제조하는 것은 다양한 물리적 및 화학적 프로세스를 반도체(예를 들어, 실리콘) 기판(웨이퍼라고도 불림) 상에 수행하는 것을 포함한다. 포토리소그래피 노광 장치 또는 스캐너는 원하는 패턴을 기판의 타겟부 상에 적용하는 기계이다. 웨이퍼는 축방향을 따라 연장되는 광 빔에 의해 조사되고, 이러한 웨이퍼는 웨이퍼가 축방향에 실질적으로 직교하는 측방 평면을 따라 일반적으로 연장되도록 스테이지에 고정된다. 광 빔은 심자외선(DUV) 범위, 예를 들어 약 10 나노미터(nm) 내지 약 400 nm에 속하는 파장을 가진다. 광 빔은 축방향(즉 웨이퍼가 연장되는 측방 평면에 수직인 방향)을 따라 이동한다.
광 빔의 스펙트럼 특성을 측정하기 위하여 스펙트럼 분석 모듈이 사용되고, 이렇게 측정된 스펙트럼 특성이 광 빔의 양태를 제어하기 위하여 사용된다. 광 빔을 제어함으로써, 예를 들어 웨이퍼에서의 최소 피쳐 크기 또는 임계 치수(CD)와 같은 다양한 리소그래피 속성이 제어될 수 있고, 또는 오버레이, 표면 거칠기, 및 근접성 정정과 같은 패턴 속성이 제어될 수 있다.
미국 특허 공보 US 8,542,359 B2(2013.09.24.)
일부 일반적인 양태에서, 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하기 위한 방법이 수행된다. 이러한 방법은, 상기 광 빔을 분광계의 별개의 공간 구역 상에 투영하는 단계 - 각각의 공간 구역은 상기 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전(filtered version)을 수광함 -; 투영된 광 빔의 특징을 상기 분광계의 별개의 공간 구역 각각에서 검출하는 단계; 각각의 엔트리가 하나 이상의 공간 구역과 각각의 스펙트럼 특성 사이의 관계를 제공하는 2차원 행렬을 수신하는 단계 - 상기 2차원 행렬은 상기 분광계의 입력-출력 관계에 관련됨 -; 및 검출된 광 빔 특징 및 수신된 2차원 행렬 양자 모두를 사용하는 분석에 기반하여, 상기 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하는 단계를 포함한다.
구현예들은 후속하는 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 빔은, 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전을 분리하고, 이러한 분리된 필터링된 버전을 각각의 공간 구역 상에 투영함으로써, 분광계의 별개의 공간 구역 상에 투영될 수 있다. 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전은 각각의 필터링된 버전을 상이한 방향 또는 각도를 따라 전송함으로써 분리될 수 있다.
광 빔은, 서로 간섭하는 복수 개의 광 빔을 생성함으로써 분광계의 별개의 공간 구역 상에 투영될 수 있고, 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전은, 분광계의 투과(transmission)에 있어서의 상이한 광학 공진으로부터 초래될 수 있다.
각각의 공간 구역은 검출기의 하나 이상의 이미징 요소로 이루어진 표면일 수 있다.
투영된 광 빔의 특징은, 광 빔의 세기를 투영된 광 빔을 통과하여 연장되는 적어도 하나의 반경방향 경로를 따라 검출함으로써 별개의 공간 구역에서 검출될 수 있다. 투영된 광 빔의 특징은 광학 스펙트럼의 필터링된 버전에 의해 공간 구역 내에 침착된 에너지를 검출함으로써 별개의 공간 구역에서 검출될 수 있다.
이러한 방법은, 상기 2차원 행렬을, 테스트 광 빔을 상기 분광계와 상호작용시키는 것; 상기 테스트 광 빔의 스펙트럼 특성을 N 개의 별개의 스펙트럼 특성의 범위에 걸쳐 변경하는 것; 및 상기 범위 내의 각각의 스펙트럼 특성에 대하여, 상기 테스트 광 빔의 특징을 각각의 공간 구역에서 검출하는 것; 및
상기 분광계의 M 개의 공간 구역 각각에서의 상기 테스트 광 빔의 검출된 특징을 예비 2차원 행렬의 열로서 저장함으로써 생성하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 열은 상기 스펙트럼 특성에 기반하여 할당되고, 상기 예비 2차원 행렬은 상기 분광계의 입력-출력 관계를 캡쳐한다. 상기 2차원 행렬은 상기 예비 2차원 행렬에 기반하여 계산될 수 있다. 상기 2차원 행렬의 행의 개수 및 상기 예비 2차원 행렬의 열의 개수는 N이고, 상기 2차원 행렬의 열의 개수 및 상기 예비 2차원 행렬의 행의 개수는 M이다.
광 빔의 광학 스펙트럼은 2차원 행렬과 검출된 광 빔 특징 사이의 행렬 승산에 의하여 추정될 수 있다. 테스트 광 빔은 광 빔의 대역폭보다 5-500,000 배 작은 대역폭을 가질 수 있다. 별개의 스펙트럼 특성의 개수 N은 추정된 광학 스펙트럼의 분해능을 결정할 수 있다.
이러한 방법은, 2차원 행렬을, 예비 2차원 행렬의 의사역행렬을 계산함으로써 생성하는 단계 - 예비 2차원 행렬은 분광계의 입력-출력 관계를 캡쳐함 -; 및 상기 2차원 행렬을 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 광 빔의 광학 스펙트럼은 2차원 행렬과 검출된 광 빔 특징 사이의 행렬 승산에 의하여 추정될 수 있다. 예비 2차원 행렬의 의사역행렬은 예비 2차원 행렬에 특이치 분해를 수행함으로써 계산될 수 있다. 상기 방법은, 노이즈로부터의 기여분이 신호로부터의 기여분을 넘어서는 행렬곱(matrix product)의 성분을 감소시킴으로써, 노이즈의 영향을 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
스펙트럼 특성은 파장일 수 있고, 광학 스펙트럼은 상이한 파장에 걸친 광 빔의 광력의 분포를 기술할 수 있다.
이러한 방법은 투영된 광 빔의 검출된 특징을 어레이 내에 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 어레이의 행의 개수는, 하나의 공간 방향에서의 상기 분광계의 별개의 공간 구역의 행의 개수에 대응하고, 상기 어레이의 열의 개수는, 다른 공간 방향에서의 상기 분광계의 별개의 공간 구역의 열의 개수에 대응한다. 상기 어레이의 열의 개수는 1일 수 있고, 상기 어레이의 행의 개수는 M일 수 있으며, 상기 2차원 행렬의 열의 개수는 M일 수 있다.
이러한 방법은 추정된 광학 스펙트럼에 기반하여 스펙트럼 특성을 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 스펙트럼 특성은 파장 및 대역폭 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
다른 일반적인 양태에서, 계측 장치는 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하도록 구성된다. 이러한 장치는, 상기 광 빔을 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전으로 분할하고 광 빔을 별개의 공간 구역 상에 투영하기 위한 스펙트럼 분산 디바이스 - 각각의 공간 구역은 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전을 수광함 -; 상기 투영된 광 빔의 특징을 각각의 별개의 공간 구역에서 검출하기 위한 검출 수단; 및 처리 수단을 포함한다. 상기 처리 수단은: 행렬의 각각의 엔트리가 하나 이상의 공간 구역과 각각의 스펙트럼 특성 사이의 관계를 제공하는 2차원 행렬을 수신하고 - 상기 2차원 행렬은 상기 스펙트럼 분산 디바이스의 입력-출력 관계에 관련됨 -; 검출된 광 빔 특징 및 수신된 2차원 행렬을 분석하며; 분석에 기반하여 상기 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하기 위한 것이다.
다른 일반적인 양태에서, 계측 장치는: 광 빔의 경로에 있는 분광계, 및 분광계에 연결된 제어 시스템을 포함한다. 분광계는: 광 빔을 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전으로 분할하도록 구성되는 스펙트럼 분산 디바이스; 및 투영된 광 빔의 경로에 있으며 별개의 공간 구역을 규정하는 검출기를 포함하는데, 검출기는 각각의 공간 구역에서 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전을 수광하고 각각의 별개의 공간 구역에서 투영된 광 빔의 특징을 검출하도록 구성된다. 제어 시스템은: 행렬의 각각의 엔트리가 하나 이상의 공간 구역과 각각의 스펙트럼 특성 사이의 관계를 제공하는 2차원 행렬을 수신하고 - 2차원 행렬은 분광계의 입력-출력 관계에 관련됨; 검출된 광 빔 특징 및 수신된 2차원 행렬을 분석하며; 광 빔의 광학 스펙트럼을 분석에 기반하여 추정하도록 구성된다.
구현예들은 후속하는 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼 분산 디바이스는 광 빔의 공간-의존성 스펙트럼 필터링을 수행하고, 광 빔의 상이한 파장을 2차원 행렬에 따라 상이한 투과 세기에서 투과시킴으로써, 광 빔을 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전으로 분리하도록 구성될 수 있다.
스펙트럼 분산 디바이스는 간섭 광학 장치를 포함할 수 있다. 간섭 광학 장치는: 서로 간섭하는 복수 개의 광 빔을 생성함으로써 광 빔을 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전으로 분할하도록 구성되는 에탈론, 및 상이한 필터링된 버전을 검출기의 별개의 공간 구역 상에 투영하도록 구성되는 렌즈를 포함할 수 있다. 에탈론은 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전을 각도 분할할 수 있고, 검출기의 공간 구역은 중심 영역으로부터 반경 방향을 따라 배치될 수 있다. 2차원 행렬의 행의 개수는 N일 수 있고, N은 2차원 행렬의 행에 저장되는 별개의 스펙트럼 특성의 범위와 같을 수 있다. 별개의 스펙트럼 특성의 범위는 에탈론의 적어도 하나의 자유 스펙트럼 범위에 걸쳐 있을 수 있고, 별개의 스펙트럼 특성의 개수 N은 추정된 광학 스펙트럼의 분해능을 결정한다.
검출기는 포토다이오드 검출기 장치를 포함할 수 있다. 포토다이오드 검출기 장치는 하나의 방향에서 연장되는 포토다이오드 어레이를 포함할 수 있다.
검출기는 스펙트럼 특성 분포에 의하여 별개의 공간 구역에 침착된 에너지를 감지할 수 있다.
상기 제어 시스템은, 투영된 광 빔의 검출된 특징을 어레이 내에 저장하도록 구성되는 메모리를 포함할 수 있고, 상기 어레이의 행의 개수는, 제 1 공간 방향에서의 상기 검출기의 별개의 공간 구역의 행의 개수에 대응하며, 상기 어레이의 열의 개수는, 제 2 공간 방향에서의 상기 검출기의 별개의 공간 구역의 열의 개수에 대응한다. 제 1 공간 방향은 반경 방향일 수 있고, 제 2 공간 방향은 반경 방향에 수직일 수 있다. 상기 어레이의 열의 개수는 1일 수 있고, 상기 어레이의 행의 개수는 M일 수 있으며, 상기 2차원 행렬의 열의 개수는 M일 수 있다.
테스트 광원은 테스트 광 빔을 생성하도록 구성될 수 있다. 분광계는 테스트 광 빔과 상호작용할 수 있다. 스펙트럼 특성 작동 장치는 테스트 광 빔의 스펙트럼 특성을 제어할 수 있다. 스펙트럼 특성 작동 장치는 테스트 광 빔이 분광계와 상호작용하는 동안 테스트 광 빔의 스펙트럼 특성을 N 개의 별개의 스펙트럼 특성의 범위에 걸쳐 변경하도록 구성될 수 있고; 검출기는 각각의 공간 구역에서의 테스트 광 빔의 특징을 검출하도록 구성될 수 있으며; 제어 시스템은 테스트 광원 및 스펙트럼 특성 작동 장치에 연결될 수 있다. 제어 시스템은, 2차원 행렬을, 범위 내의 각각의 스펙트럼 특성에 대하여, 테스트 광 빔의 분광계의 M 개의 공간 구역 각각에서 검출된 특징을 예비 2차원 행렬의 열로서 저장함으로써 생성하도록 구성될 수 있는데, 열은 스펙트럼 특성에 기반하여 할당되고, 예비 2차원 행렬은 분광계의 입력-출력 관계를 캡쳐한다.
테스트 광 빔은 광 빔의 대역폭보다 5-500,000 배 작은 대역폭을 가질 수 있다. 테스트 광원은 단일 주파수 전고체 레이저를 포함할 수 있다.
도 1은 광학 소스에 의해 생성되고 웨이퍼로 지향된 광 빔의 스펙트럼 특성을 적어도 부분적으로 광 빔의 검출된 특징과 2차원 행렬에 기반하여 측정 또는 분석하는 계측 장치의 블록도이다;
도 2는 도 1의 광학 시스템에 통합된 포토리소그래피 시스템의 블록도이다;
도 3은 계측 장치가 도 2의 포토리소그래피 시스템 내에 어떻게 통합되는지를 보여주는 블록도이다;
도 4a는 광학 간섭-기반 디바이스인 분광계를 포함하는 예시적인 계측 장치의 블록도이다;
도 4b는 도 4a의 분광계 내에서 사용될 수 있는 예시적인 검출기의 팬의 측면 평면도이다;
도 5는 계측 장치의 출력으로부터 형성된 무늬 패턴, 2차원 행렬이 계산되는 소스인 예비 2차원 행렬, 및 광 빔의 광학 스펙트럼 사이의 관계를 보여주는 그래프의 세트를 보여준다;
도 6a는 광 빔의 광학 스펙트럼, 예비 2차원 행렬, 및 계측 장치의 출력으로부터 형성된 무늬 패턴 사이의 관계를 그래프 형태로 보여준다;
도 6b는 도 6a의 예비 2차원 행렬의 의사역행렬인 2차원 행렬 및 계측 장치의 출력으로부터 형성된 출력에 기반하여 광 빔의 광학 스펙트럼을 어떻게 복원하는지를 그래프 형태로 보여준다;
도 7은 도 1 또는 도 4의 분광계에 대한 2차원 행렬을 결정하기 위하여 사용되는 예시적인 테스트 장치의 블록도이다;
도 8은 도 2의 포토리소그래피 시스템의 예시적인 제어 시스템의 블록도이다;
도 9는 광 빔을 생성하기 위한 예시적인 광학 소스의 블록도이다;
도 10은 광 빔의 하나 이상의 스펙트럼 특성을 제어하기 위한 예시적인 스펙트럼 특성 선택 장치의 블록도이다;
도 11은 2차원 행렬을 생성하기 위하여 테스트 제어 모듈에 의해 수행되는 프로시저의 흐름도이다;
도 12는 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하기 위하여, 도 1의 계측 장치에 의하여 수행되는 프로시저의 흐름도이다; 그리고
도 13은 도 6a의 예비 2차원 행렬의 의사역행렬로서 계산된, 도 6b의 2차원 행렬을 보여주는 예시적인 그래프이다.
도 1을 참조하면, 계측 장치(100)는 분광계(115) 및 분광계(115)와 통신하는 계측 제어 모듈(105)을 포함한다. 계측 제어 모듈(105)은 분광계(115) 및, 분광계(115)의 입력-출력 관계에 관련된 2차원 행렬(120)로부터의 출력의 분석에 적어도 부분적으로 기반하여, 펄스형 광 빔(110')의 광학 스펙트럼(107)을 직접적으로 복원(또는 특징결정) 한다.
펄스형 광 빔(110')의 광학 스펙트럼(107)은, 광 빔(110')의 광학 에너지, 세기 또는 파워가 상이한 파장(또는 주파수)에 걸쳐서 어떻게 분포되는지에 대한 정보를 포함한다. 광 빔(110')의 광학 스펙트럼(107)은, 스펙트럼 세기(150)가 파장(155) 또는 광학 주파수의 함수로서 도시되는 다이어그램의 형태로 도시된다. 광 빔(110')의 스펙트럼 특성은 광학 스펙트럼(107)의 양태 또는 표현을 포함한다. 예를 들어, 특정 값의 세기에서의 파장(예컨대 피크 세기에서의 파장(160))은 스펙트럼 특성이다. 다른 예로서, 광학 스펙트럼(107)의 형상의 폭(165)은 스펙트럼 특성이다. 이러한 폭은 대역폭이라고 불릴 수 있다. 따라서, 광 빔(110')의 광학 스펙트럼(107)을 복원 또는 추정함으로써, 이러한 하나 이상의 스펙트럼 특성이 계산될 수 있다.
도 2를 역시 참조하면, 계측 장치(100)를 통과하는 광 빔(110')은 포토리소그래피 노광 장치(또는 스캐너)(205) 내의 반도체 기판(또는 웨이퍼)(200)을 향해 지향되는 펄스형 광 빔(110)으로부터 분리된다. 이러한 목적을 위해서, 도 3에 역시 도시되는 바와 같이, 빔 스플리터와 같은 빔 분리기(260)가, 광 빔(110)의 일부를 제거하고 광 빔(110')의 형태로 계측 장치(100) 내로 지향시키기 위하여 사용될 수 있다. 일부 구현형태들에서, 광 빔(110)의 대부분은 포토리소그래피 노광 장치(205)를 향해 지향된다. 예를 들어, 빔 분리기(260)는 펄스형 광 빔(110)의 일부(예를 들어, 1-2%)를 계측 장치(100) 내로 지향시키고, 따라서 펄스형 광 빔(110')은 펄스형 광 빔(110)의 파워의 약 1-2%를 가진다.
광 빔(110) 및 웨이퍼(200)는 서로 상대적으로 스캐닝(이동)되어, 웨이퍼(200) 상에 마이크로전자 피쳐를 패터닝한다. 광 빔(110)의 스펙트럼 특성은 웨이퍼(200)에서의 이미징 품질의 품질에 직접적으로 영향을 준다. 광 빔(110)의 스펙트럼 특성은 임의의 적합한 메트릭 또는 메트릭을 사용하여 정량화될 수 있고, 이러한 메트릭은, 웨이퍼(200) 상에 패터닝 되는 동안에 광 빔(110)의 스펙트럼 특성을 제어하기 위하여 광 빔(110)을 조절할 필요가 있는지 결정하기 위하여, 계측 제어 모듈(105)에 의하여 측정되고 분석될 수 있다.
광 빔(110)의 대역폭은 광학 스펙트럼(107)의 폭(165) 척도이고, 이러한 폭(165)은 레이저 광의 파장, 주파수, 또는 파수(wavenumber)에 관하여 주어질 수 있다. 광 빔의 대역폭을 추정하기 위하여, 광학 스펙트럼(107)의 세부사항에 관련된 임의의 적합한 수학적 구성(즉, 메트릭)이 사용될 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼형상의 최대 피크 세기의 일부(X)에서의 광학 스펙트럼(107)의 전체폭(FWXM)이라고 불림)이 광 빔 대역폭을 특징짓기 위하여 사용될 수 있다. 일 예로서, 일반적으로 사용되는 스펙트럼-형상 특징결정법에서, 일부 X는 50%이고 각각의 메트릭은 반치전폭(FWHM)이라고 불린다. 다른 예로서, 통합된 스펙트럼 세기의 일부(Y)를 포함하는 광학 스펙트럼(107)의 폭(EY)라고 불림)이 광 빔 대역폭을 특징짓기 위하여 사용될 수 있다. 일 예에서, 광 빔(110)의 스펙트럼 속성을 특징결정하기 위한 흔한 사용예에서, 일부 Y는 95%이다.
위에서 언급된 바와 같이, 계측 장치(100)는, 분광계(115)로부터의 출력을 분석하기 위해서 분광계(115)로부터의 출력 뿐만이 아니라 2차원 행렬(120)을 사용함으로써, 웨이퍼(200)의 패터닝을 제어하기 위하여, 광 빔(110)의 이러한 스펙트럼 특성을 측정 또는 분석하기 위한 정확한 방법을 제공한다.
다시 도 1을 참조하면, 분광계(115)는 스펙트럼 분산 디바이스(125) 및 복수 개의 별개의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))을 가지는 검출기(130)를 포함하는데, i는 별개의 공간 구역의 총 수이다. 스펙트럼 분산 디바이스(125)는, 광 빔(110')을 광학 스펙트럼(107)의 상이한 필터링된 버전(140(1), 140(2), …140(j))으로 분할하도록 구성되는 임의의 디바이스이고, j는 광학 스펙트럼(107)의 상이한 필터링된 버전의 총 수이다. 스펙트럼 분산 디바이스(125)는, 광 빔(110')의 특정 파장 또는 스펙트럼 특성을 2차원 행렬(120)에 따라서 다른 것보다 선호하여 통과시킨다. 스펙트럼 분산 디바이스(125)는 이러한 상이한 필터링된 버전(140(1), 140(2), …140(j))을 검출기(130)의 별개의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i)) 상에 투영시킨다. 스펙트럼 분산 디바이스(125)는, 광 빔(110')의 공간-의존성 스펙트럼 필터링을 수행하고 광 빔(110')의 상이한 파장을 상이한 투과 세기에서 2차원 행렬(120)에 따라서 투과시킴으로써, 광 빔(110')을 상이한 필터링된 버전으로 분리한다.
별개의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))은 광 빔(110')이 이동하는 방향에 수직인 평면을 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 광 빔(110')의 대략적 방향이 Z 방향에 나란하고, 검출기(130)에 지향되는 상이한 필터링된 버전이 일반적으로 Z 방향에 따라 이동한다면, 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))은 Z 방향에 수직인 평면(예컨대 X-Y 평면) 내에 있을 수 있다. 별개의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))은 이러한 평면에서 임의의 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 별개의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))은 어레이로 배치될 수 있다. 어레이는 X 방향 및 Y 방향 양자 모두에 따라 연장되는 2차원 어레이일 수 있다. 어레이는 X-Y 평면과 나란하거나 반경 방향과 나란한 방향에 따라 연장되는 1차원의 어레이일 수 있다.
별개의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))의 총 수 i는 검출기(130)의 디자인, 스펙트럼 분산 디바이스(125)의 디자인, 스펙트럼 분산 디바이스(125)의 효율, 및 광 빔(110')의 스펙트럼 특성에 따라 달라진다. 별개의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))의 총 수 i는 2 내지 수 십, 수 백, 또는 수 천인 임의의 값일 수 있다. 예를 들어, 별개의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))의 개수 i는 상이한 필터링된 버전(140(1), 140(2), …140(j))의 개수 j에 대응할 수 있다. 별개의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))의 총 수 i는 여러 인자에 의해 제약된다. 예를 들어, 검출기(130) 및 별개의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))은 광 빔(110')의 파장에 민감할 필요가 있고, 광 빔(110')이 DUV 파장 범위에 있으면, 검출기(130)는 DUV 파장을 가지는 광에 민감해야 한다. 더욱이, 별개의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))의 총 수 i는 검출기(130)의 최대 판독 레이트 및 광 빔(110')의 펄스들 사이의 시간 간격에 의해서도 제약된다. 광 빔(110')의 펄스가 6 kHz의 레이트로 생성되고 광 빔(110')이 DUV 범위에 파장을 가지는 예에서, 이제 총 판독 시간 R은 약 167 마이크로초(μs)(이것은 해당 공간 구역에서의 연속된 펄스들 사이의 시간임)이다. 픽셀당 판독 주파수 P 및 별개의 공간 구역의 사이의 관계는, 하나의 판독으로부터의 데이터를 다음 판독이 발생되기 전에 저장 및/또는 처리하기 위한 충분한 시간을 허용하는 관계 N(1/P) < R을 만족하여야 한다. R이 약 167 μs이고 픽셀당 판독 주파수 P가 10 MHz이면, 별개의 공간 구역의 총 수 i는 1024 일 수 있다. 이러한 예에서,1024(1/10MHZ)는 약 102 μs이고, 이것은 167 μs보다 작다.
광학 스펙트럼(107)의 상이한 필터링된 버전(140(1), 140(2), …140(j))은, 광 빔(110')의 스펙트럼 특성(파장)의 값에 기반하여 스펙트럼 분산 디바이스(125)에 의해 분리된 바 있는 광 빔(110')의 세기의 분포이다. 필터링된 버전(140(1))은 공간 구역(135(1)) 상에 투영되는 버전으로서 규정될 수 있고, 이와 유사하게, 각각의 필터링된 버전(140)은 특정 공간 구역(135) 상에 투영된 필터링된 버전으로서 규정될 수 있다.
일부 구현형태들에서, 스펙트럼 분산 디바이스(125)는, 서로 광학으로 간섭하는 복수 개의 광 빔을 생성함으로써, 그 안에서 광 빔(110')이 광학 스펙트럼(107)의 상이한 필터링된 버전(140(1), 140(2), …140(j))으로 분리되는 광학 간섭-기반 디바이스이다. 광학 스펙트럼(107)의 상이한 필터링된 버전(140(1), 140(2), …140(j))은 분광계(115)의 출력 또는 투과에 있는 상이한 광학 공진으로부터 초래될 수 있다. 예시적인 광학 간섭-기반 디바이스는 에탈론 또는 격자이다. 이러한 디바이스는 상이한 필터링된 버전을 검출기(130)의 별개의 공간 구역 상에 투영하도록 구성되는 렌즈와 공동으로 사용될 수 있다. 렌즈는, 광을 검출기(130)의 공간 구역과 일치하는 초점면에 이미징하도록, 에탈론의 출력에 배치될 수 있다. 예시적인 광학 간섭-기반 디바이스는 도 4a 및 도 4b를 참조하여 후술된다.
다른 구현형태들에서, 스펙트럼 분산 디바이스(125)는, 광 빔(110')이 굴절의 광학 현상을 사용하여 광학 스펙트럼(107)의 상이한 필터링된 버전으로 분리되는 광학 분산-기반 디바이스이다. 예시적인 광학 분산-기반 디바이스는, 광 빔(110')의 상이한 파장이 프리즘의 재료의 굴절률이 광 빔(110')의 파장과 함께 변하기 때문에 프리즘을 통해 상이한 각도로 굴절되는 프리즘이다.
검출기(130)는 광학 스펙트럼(107)의 상이한 필터링된 버전(140(1), 140(2), …140(j))을 각각의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))에서 수광하고 투영된 광 빔의 특징(예컨대, 세기)을 각각의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))에서 검출하도록 구성된다. 예를 들어, 검출기(130)는 각각의 광학 스펙트럼 필터링된 버전(140(1), 140(2), …140(j))에 의해 각각의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))에 침착된 에너지를 검출 또는 감지할 수 있다. 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))은 그 위에 스펙트럼 특성 분포의 광자가 충돌하고 상호작용하는 임의의 표면 또는 영역이고, 공간 구역은 광자의 에너지를 계측 제어 모듈(105)에 의해 후속처리되도록 전류로 변환할 수 있다.
일부 구현형태들에서, 검출기(130)는 포토다이오드의 어레이를 가지는 포토다이오드 검출기를 포함하는데, 각각의 포토다이오드는 별개의 공간 구역으로서의 역할을 한다. 다른 구현형태들에서, 검출기(130)는, 광검출기의 각각의 영역이 별개의 공간 구역에 대응하는 단일 광검출기(예컨대 저항성 광전음극)를 포함한다. 검출기(130)의 각각의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))은 검출기(130)의 하나 이상의 이미징 요소 또는 별개의 검출 영역(예를 들어, 포토다이오드)으로 이루어진 표면일 수 있다. 검출기(130)의 출력은 전류, 전하, 또는 전압의 형태일 수 있다.
계측 제어 모듈(105)은 일반적으로 검출기(130)로부터의 검출된 특징이 저장되는 메모리를 포함하거나 메모리에 접근한다. 더욱이, 메모리는 2차원 행렬(120)을 포함할 수 있고, 또는 계측 제어 모듈(105)은 외부 메모리로부터 2차원 행렬(120)을 수신하기 위한 입력 모듈을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 필수적이진 않지만, 계측 장치(100)는 다른 피쳐 중에서 빔 균질화기를 포함하는 빔 준비 시스템(300)을 포함할 수 있다. 빔 준비 시스템(300)은 광 빔(110')이 분광계(115)에 진입하기 전에 광 빔(110')의 양태를 변경한다. 예를 들어, 빔 균질화기는 스페클 노이즈를 감소시키고, 펄스형 광 빔(110')의 빔 균질성을 개선하며, 분광계(115)로 들어가는 광 빔(110')의 상이한 공간적 부분의 균일한 샘플링을 보장한다. 빔 준비 시스템(300)은 펄스형 광 빔(110')의 양태를 변경하기 위한 다른 요소 또는 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 빔 준비 시스템(300)은 하나 이상의 펄스 스트레쳐 시스템, 하나 이상의 확산기 시스템, 및 하나 이상의 공간적 조절 시스템을 더 포함할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 계측 장치(100)는 포토리소그래피 시스템(210) 내에 통합되고, 웨이퍼(200)를 패터닝하기 위하여 사용되는 광 빔(110)의 스펙트럼 특성을 측정 또는 분석하기 위한 정확한 방법을 제공한다. 포토리소그래피 시스템(210)은 제어 시스템(265)의 제어 하에, 광 빔(110)을 생성하는 광학 소스(217)(예컨대 엑시머 광원)를 포함한다. 제어 시스템(265)은 서브-제어기들의 세트의 표현으로 간주될 수 있는데, 각각의 서브-제어기는 포토리소그래피 시스템(210)의 일부 양태를 제어하도록 설계되거나 그 전용이다. 예를 들어, 제어 시스템(265)은 광학 소스(217)를 제어하기 위한 전용 서브-제어기 및 계측 제어 모듈(105)과 인터페이싱하기 위한 전용 서브-제어기를 포함할 수 있다. 다른 서브-제어기도 가능하고, 다양한 서브-제어기가 함께 위치되거나 서로 분리되는 것이 가능하다.
일부 구현형태들에서, 광 빔(110)은 연속 광 빔일 수 있는데, 이것은 광학 소스(217)가 광 빔(110)을 연속적으로 방출한다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 설명되는 구현형태에서, 광 빔(110)은 펄스들로 이루어지는데, 이것은 광학 소스(217)가 광 빔(110)을 연속 모드가 아니라, 광학 펄스의 형태로 방출한다는 것을 의미한다.
광 빔(110)의 펄스들은 공칭적으로 심자외선(DUV) 범위 내의 중심 파장에 있는, 예를 들어 약 10 나노미터(nm) 내지 약 400 nm의 파장을 가진다. 일부 구현형태들에서, 펄스의 파장은 약 248 nm인 반면에, 다른 구현형태들에서 펄스의 파장은 약 193 nm이다. 이러한 예에서, 계측 장치(100)는 광학 소스(217)의 출력에 또는 광학 소스(217) 내의 적절한 위치에(예컨대 가스 방전 증폭기에 후속하여) 배치된다. 또는, 계측 장치(100)를 포토리소그래피 시스템(210) 내의 다른 위치에 위치시키거나 포토리소그래피 시스템(210) 내의 별개의 위치에 배치된 복수 개의 계측 장치(100)를 포함하는 것도 가능하다.
일부 구현형태들에서, 광학 소스(217)는 광을 연속파가 아니라 광학 펄스의 형태로 방출한다. 따라서, 광학 소스(217)는 짧은 지속기간을 가지는 에너지의 펄스를 방출한다. 이러한 주기적 펄스는 펄스열로 간주될 수 있고 광 빔(110)을 형성한다. 펄스의 지속기간(펄스 폭 또는 길이라고도 불림)은 펄스의 파워가 연속적으로 그 최대 값의 소정 퍼센티지(예를 들어 절반) 위를 유지하는 시간으로서 규정될 수 있다. 펄스의 지속기간을 결정하기 위하여 사용될 수 있는 다른 메트릭은 펄스의 통합된 형상의 일부(Y)를 포함하는 펄스의 폭이다. 또 다른 메트릭은 시적분 제곱(time integral square) 메트릭이다.
광 빔(110)은, 빔 지향 및 빔 변경 광학기를 포함할 수 있는 빔 준비 시스템(220)에 의해 포토리소그래피 노광 장치(205)로 지향된다. 구체적으로 설명하면, 포토리소그래피 노광 장치(205) 내에서, 펄스형 광 빔(110)은, 광 빔(110)을 웨이퍼(200)를 향해 지향시키기 전에 필요에 따라 광 빔(110)을 준비 및 변경하도록 구성되는 광학 배열체를 통해 지향된다. 광 빔(110) 및 웨이퍼(200)는 리소그래피 제어기(225)의 제어 하에 서로 상대적으로 스캐닝(이동)됨으로써 웨이퍼(200) 상에 마이크로전자 피쳐를 패터닝한다. 웨이퍼(200) 상에 패터닝되는 마이크로전자 피쳐의 크기는 광 빔(110)의 파장에 따라 달라지는데, 낮은 파장은 마이크로전자 피쳐의 최소 크기를 더 작게 할 수 있는 가능한 방법 중 하나이다. 광 빔(110)의 파장이 248 nm 또는 193 nm이면, 마이크로전자 피쳐의 최소 크기는, 예를 들어 50 nm 이하가 될 수 있다. 웨이퍼(200)에서의 광 빔(110)의 펄스의 초점 위치는 광 빔(110)의 파장과 상관된다. 더욱이, 광 빔(110)의 대역폭은 이러한 피쳐의 임계 치수(CD) 또는 다른 프로세스 특징에 영향을 줄 수 있다.
다양한 교란(예컨대, 예를 들어 온도 구배, 압력 구배, 광학 왜곡)이 광학 소스(217) 및 광 빔(110)에 작용하여 광 빔(110)의 스펙트럼 특성(예컨대 대역폭 및 파장) 또는 에너지와 같은 특징을 변경시킨다. 예를 들어, 광학 소스(217) 내에 있거나 광 빔(110)과 상호작용하는 광학 컴포넌트 내의 열적 렌징(thermal lensing)에 의해 야기되는 파면 왜곡은 광 빔(110)의 대역폭을 증가시킬 수 있다. 다른 예로서, 광학 소스(217)의 이득 매질 내에서 광 빔(110)과 상호작용하는 광학 컴포넌트에 의해 초래되는 색수차는 광 빔(110)의 대역폭을 증가시킬 수 있다. 따라서, 포토리소그래피 시스템(210)은, 예를 들어 스펙트럼 특성 선택 시스템(230)(하나 이상의 광 빔(110의 스펙트럼 특성을 조절하도록 구성됨) 및 계측 장치(100)(광 빔(110)의 하나 이상의 특징을 측정하도록 구성됨)와 같은 다른 컴포넌트를 포함한다. 제어 시스템(265)과 함께, 이러한 컴포넌트는 광 빔(110)에 대한 교란의 영향을 결정하고 광 빔(110)에 대한 이러한 교란의 영향을 정정하기 위하여 조합되어 사용된다.
도시되지는 않지만, 포토리소그래피 시스템(210)은 계측 장치(100)외에, 광 빔(110)의 다른 양태를 측정하거나 스캐너(205)의 다른 양태를 측정하기 위한 다른 측정 시스템을 포함할 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 예시적인 계측 시스템(400)은, 서로 광학으로 간섭하는 복수 개의 광 빔을 생성함으로써 광 빔(110')이 광학 스펙트럼(107)의 상이한 필터링된 버전(440(1), 440(2), …440(j))으로 분리되는 광학 간섭-기반 디바이스인 분광계(415)를 포함한다. 분광계(415)는, 스펙트럼 분산 디바이스(125)로서, 에탈론 장치(425), 및 검출기(430)를 포함하는데, 이것은 포토다이오드 어레이일 수 있다.
에탈론 장치(425)는 광 빔(110')을 광학 스펙트럼(107)의 상이한 필터링된 버전(440(1), 440(2) 등)(도 4a에서는 요소(440)로 표현됨)으로 분리한다. 에탈론 장치(425) 내의 에탈론의 형상 때문에, 광학 스펙트럼의 필터링된 버전(440(1), 440(2) 등)은 광 빔(110')의 중심 축으로부터 X-Y 이미지 평면을 따라 반경방향으로 연장된다. 이러한 필터링된 버전(440(1), 440(2) 등)은 전체 이미지 평면에 걸쳐서 연장되고, 이들은 반경의 특정 값에서 국지화되는 것으로 나타나며, 이러한 반경방향 값은 스펙트럼 특성의 주된 컴포넌트가 보강 간섭을 가지는 복수의 차수에 대응한다. 광 빔(110')의 대역폭이 에탈론의 자유 스펙트럼 범위보다 훨씬 작으면, 하나의 특정 차수는 이미지 평면에서의 반경과 최대 투과의 파장 사이의 고유한 관계를 가진다. 필터링된 버전(440(1), 440(2) 등)을 X-Y 이미지 평면에서 바라보면, 패턴(474)의 전체 형상은 동심이지만 흐릿한 링으로 나타나는데, 여기에서 특정 필터링된 버전(440(1)) 내에서의 광 빔(110')의 세기 값은 특정 링의 원주 주위에서 거의 일정하게 유지된다. 이것을 다르게 말하면, 필터링된 버전(440(1))은 주어진 원주 주위의 모든 포인트에서 동일하거나 실질적으로 동일하다.
에탈론 장치(425)는 입사 렌즈(462), 광학 주파수 분리 장치(예컨대 에탈론)(463), 및 출사 렌즈(464)를 포함한다. 애퍼쳐(449)는, 초점면에 있는 각각의 포인트가 포인트 소스로서의 역할을 하고, 따라서 입사 렌즈(462)가 펄스형 광 빔(110')이 에탈론(463)에 진입하기 전에 시준하는 역할을 하도록, 입사 렌즈(462)의 초점면에 배치될 수 있다. 출사 렌즈(464)는, 출사 렌즈(464)의 초점면이 검출기(430)의 공간 구역(435(1), 435(2), …435(i))과 중첩하도록 에탈론(463)의 출구에 위치설정된다.
몇 가지 구현형태들에서, 에탈론(463)은 한 쌍의 부분 반사성 유리 또는 광학 플랫(flat)(463A, 463B)을 포함하는데, 이것은 반사면이 서로 마주보면서 짧은 거리(예를 들어, 수 십 또는 수 백 마이크로미터, 밀리미터, 또는 센치미터)만큼 서로 이격될 수 있다. 다른 구현형태들에서, 에탈론(463)은 두 개의 평행한 반사면을 가지는 단일 플레이트를 포함한다. 플랫들(463A, 463B)은 후면이 스퓨리어스(spurious) 간섭 무늬를 생성하는 것을 방지하도록 쐐기 형상으로 제작될 수 있다; 후면도 흔히 반사-방지 코팅을 가진다. 광 빔(110')이 쌍을 이룬 플랫(463A, 463B)을 통과할 때, 이것은 다중 반사되고(multiply reflected), 광학 스펙트럼(107)의 복수 개의 투과된 광선, 특히 복수 개의 상이한 필터링된 버전(440(1), 440(2) 등)을 생성하며, 이러한 필터링된 버전은 출사 렌즈(464)에 의해 수집되어 검출기(430)의 공간 구역(435(1), 435(2), …435(i))으로 보내진다. 각의 공간 구역(435(i))은 광학 스펙트럼(107)의 상이한 필터링된 버전(440(j))을 수광한다. 또한, 분광계(415)는 필요할 경우, 공간 구역(435(1), 435(2) 등)이 출사 렌즈(464)의 초점면에 있게 보장하기 위한 광학 릴레이를 출사 렌즈(464) 및 검출기(430) 사이에 포함할 수 있다.
에탈론(463)은 광 빔(110')과 상호작용하고 광학 스펙트럼(107)의 복수 개의 필터링된 버전(440(1), 440(2) 등)(그 예가 도 4b에 개략적인 형태로 예시됨)을 출력한다. 광학 스펙트럼(107)의 필터링된 버전(440(1), 440(2) 등)은, 펄스형 광 빔(110')의 광학 에너지 또는 파워(스펙트럼 세기)의 값이 어떻게 상이한 파장에 걸쳐서 분산되는지에 대응한다. 이러한 필터링된 버전(440(1), 440(2) 등)은, 각각의 공간 구역(435(1), 435(2) 등)이 상이한 필터링된 버전(440(1), 440(2) 등)을 수광하도록 분리된다. 따라서, 에탈론(463)은 펄스형 광 빔(110')의 스펙트럼 정보(예컨대 파장)를 감지 센서(430)에 의해 감지되거나 검출될 수 있는 공간 정보로 변환한다. 에탈론(463)의 디자인 때문에, 이러한 변환은 스펙트럼 정보(예컨대 파장)를 공간 내의 다른 각 위치 또는 반경 방향 위치에 매핑하여 스펙트럼 정보가 센서(430)에 의해 관찰될 수 있게 한다.
위에서 언급된 바와 같이, 에탈론(463)은 광학 스펙트럼 필터링된 버전으로서, 동심의 링의 세트의 외관을 가지는 간섭 패턴(474)을 생성한다. 링의 선예도는 에탈론(1863)의 플랫(463A, 463B)의 반사도에 따라 달라진다. 따라서, 플랫(463A, 463B)의 반사도가 높다면(에탈론이 높은 품질(Q) 인자를 가지는 것과 같음), 광 빔(110')이 단색 광 빔이라면 에탈론(463)은 어두운 배경과 대비되는 좁고 밝은 링을 생성한다. 에탈론(463)으로부터 투과된 필터링된 버전(440(1), 440(2) 등)은 그들의 각각의 공간 구역(435(1), 435(2) 등)에 충돌한다. 간섭 패턴(474)의 링의 각각의 부분은 오직 특정 파장에 대한 최대 투과에 대응한다. 더욱이, 링의 반경방향 폭은 간섭 패턴(474)의 기하학적 중심(GC)으로부터의 거리에 따라 감소한다.
검출기(430)는 각각의 각도-분리된 공간 구역(435(1), 435(2) 등)에서의 투영된 광 빔(110')의 특징(472)을 검출한다. 예를 들어, 검출기(430)는 특징으로서 각각의 공간 구역(435(1), 435(2)) 내에 침착된 에너지를 검출한다. 각각의 공간 구역(435(1), 435(2) 등) 내에 침착된 검출된 에너지는 계측 제어 모듈(105)에 의해서 액세스가능한 메모리 내에 저장된다. 이러한 검출된 에너지(472) 대 공간 구역(435(1), 435(2) 등)의 그래프가 무늬 패턴(471)을 생성한다. 간섭 패턴(474)의 각각의 링은 무늬 패턴(471) 내의 한 무늬를 생성한다. 따라서, 무늬는 간섭 패턴(474) 내의 링의 밝은 중심에 대응하는 최대 투과를 가지는 곡면 형상이다. 무늬 패턴(471)의 최대 투과(검출된 에너지(472)의 최대 값)의 위치는 광 빔(110')의 파장, 광학 플랫(463A, 463B)의 굴절률, 및 광학 플랫들(463A 및 463B) 사이의 이격거리에 적어도 부분적으로 의존한다. 더욱이, 무늬 패턴(471) 내의 각각의 무늬의 폭은 간섭 패턴(474)의 중심(GC)으로부터의 공간 구역(435)의 거리 및 에탈론(463)의 피네스(finesse)에 적어도 부분적으로 의존한다. 에탈론(463)의 피네스는 그 자유 스펙트럼 범위를 그 공진의 대역폭으로 나눈 것이다. 에탈론(463)의 피네스는 에탈론(463) 내의 손실에 의해 결정되고 광학 플랫들(463A, 463B) 사이의 이격거리와 독립적이다. 에탈론(463)의 피네스는 Q 인자 곱하기 자유 스펙트럼 범위 나누기 공진의 주파수이다.
이러한 무늬 패턴(471)은 광학 스펙트럼(107)에 대한 일부 정보를 제공하지만, 이러한 정보는 분광계(415)에 대한 정보와 중첩된다. 2차원 행렬(120)은 분광계(115)의 입력-출력 특징의 표현이다. 따라서, 계측 제어 모듈(105)은 2차원 행렬(120)을 사용하여 무늬 패턴(471)으로부터 광학 스펙트럼(107)을 추출한다. 무늬 패턴(471)은, 검출기(430)의 공간 구역 전부가 아니라 사용가능한 공간 구역(435(1), 435(2) 등)의 서브세트에 의해 형성될 수 있는데, 그 이유는 이러한 계산 또는 추정을 수행하기 위해서 전체 간섭 패턴(474)이 필요하지 않기 때문이다. 또한, 검출기(430)의 액티브 구역 보다 약간 큰 구역 내에서만 무늬를 생성하는 것도 가능하다.
검출기(430)의 공간 구역(435(1), 435(2) 등)은 광 빔(110')을 수광하고 세기를 감지한다. 예를 들어, 하나의 차원(예컨대 반경방향 차원)을 따라 측정하기 위하여 사용될 수 있는 적합한 검출기(430)의 하나의 타입은 선형 포토다이오드 어레이이다. 선형 포토다이오드 어레이는, 하나의 패키지 내의 동일한 간격에서 선형 배치로 형성되는, 동일한 크기의 다수의 요소를 포함한다. 포토다이오드 어레이는 광 빔(110')의 파장에 민감하고, 광 빔(110')이 심자외선 범위 내의 파장을 가진다면, 포토다이오드 어레이는 심자외선 범위 내에 파장을 가지는 광에 만감하다. 다른 예로서, 검출기(430)는, 2차원 CCD(charged coupled device) 또는 2차원 상보적 금속 산화물 반도체(CMOS) 센서와 같은 2 차원의 센서일 수 있다. 검출기(430)는 충분히 빠른 속도로, 예를 들어 전체 검출기(430)에 대하여 약 6 kHz에서 데이터를 판독할 수 있어야 한다.
계측 제어 모듈(105)이 검출기(430)의 출력과 제어 시스템(265)에 연결되고, 이것은 광학 소스(217) 및 펄스형 광 빔(110)에 광학 커플링된 스펙트럼 특성 선택 시스템(230)과 통신한다. 계측 제어 모듈(105)은 검출기(430)의 출력 및 2차원 행렬(120)을 사용하여 광 빔(110)의 광학 스펙트럼(107)을 추정한다. 더욱이, 계측 제어 모듈(105)은 광 빔(110)의 각각의 펄스 또는 광 빔(110)의 펄스의 세트에 대하여 측정, 분석, 및 계산을 수행할 수 있다.
예시적인 무늬 패턴(571)이 도 5에 표시된다. 무늬 패턴(571)은 광 빔(110')과 분광계(415)의 상호작용에 기인하여 생성되고, 검출된 특징(572)을 검출기(430)의 공간 구역(435(i))의 함수로서 나타낸다. 위에서 논의된 바와 같이, 2차원 행렬(120)은 분광계(415)의 입력-출력 관계에 관련된다. 더욱이, 2차원 행렬(120)은 예비 2차원 행렬에 기반하여 생성되는데, 이것은 분광계(415)의 입력-출력 관계를 캡쳐한다. 이러한 예비 2차원 행렬(520p)이 도 5에 도시된다. 예비 2차원 행렬(520p)은 광 빔(110')의 특정 스펙트럼 특성(556)(예컨대 파장)이 검출기(430)의 공간 구역(557)에 어떻게 매핑되는지를 기술하는데, 여기에서 예비 2차원 행렬(520p)의 각각의 공간 구역(557)은 공간 구역(435(1), 435(2) 등)에 대응한다. 예비 2차원 행렬(520p) 상에 표시된 가시선은 행렬(520p) 내의 요소가 상수 값을 가지는 윤곽선이다. 윤곽선의 값은 해당 선의 두께에 의해 표현되고, 따라서 선이 얇으면 더 작은 값을 나타내는 반면에 선이 굵으면 더 큰 값을 나타난다. 간결성을 위하여, 몇 개의 윤곽선만이 표시되지만, 윤곽선의 개수는 표시된 것보다 훨씬 클 것이다.
예를 들어, 광 빔(110')의 파장 λ(s)(광학 스펙트럼(107)에 표시됨)에서의 세기는 공간 구역(435)(i))로 매핑되고, 매핑된 세기의 진폭은 해당 파장에서의 행렬(520p)의 값에 비례한다. 따라서, 광 빔(110')의 각각의 파장은 그 자신의 무늬 패턴을 생성한다. 일 예로서, 광 빔(110')의 파장 λ(s)에서의 세기는 분광계(415)에 의해 예비 2차원 행렬(520p)의 최대 값에 대해서 공간 구역(535(s1), 535(s2), 535(s3))에 매핑된다. 그러므로 무늬 패턴(571)은 광 빔(110')의 각각의 매핑된 파장에 대응하는 무늬 패턴의 중첩이다. 이것을 달리 말하면, 무늬 패턴(571) 내의 각각의 공간 구역(435)은 해당 공간 구역(435)과 연관된 각각의 필터링된 버전의 통합된 에너지에 대응한다.
예비 2차원 행렬(520p) 내의 각각의 엔트리는 광 빔(110')의 특정 스펙트럼 특성(556) 및 검출기(430)의 특정 공간 구역(557)에서의 세기를 표시한다. 예비 2차원 행렬(520p)의 일부 엔트리는 낮은 값인데, 이것은 광 빔(110')의 해당 특정 스펙트럼 특성(556) 및 검출기(430)의 해당 특정 공간 구역(557)에서의 세기가 제로에 근접하거나 가깝다는 것을 의미한다(예를 들어, 가장 밝은 윤곽선이 이러한 낮은 값에 대응할 수 있음). 반면에, 예비 2차원 행렬(520p)의 일부 엔트리는 높은 값인데, 이것은 광 빔(110')의 해당 특정 스펙트럼 특성(556) 및 검출기(430)의 해당 특정 공간 구역(557)에서의 세기가 비-제로이기도 하고 제로보다 실질적으로 크다는 것을 의미한다. 이러한 높은 값의 영역들은 도 5의 예비 2차원 행렬(520p)에서 어두운 선에 표시된다. 예비 2차원 행렬(520p) 내의 어두운 선과 빈 공간의 형상이 평면-평행 에탈론(463) 디자인을 가지는 분광계(415)를 대표한다. 더욱이, 이러한 예시적인 예비 2차원 행렬(520p)에서는, 다음의 몇 가지 가정이 이루어진다: 검출기(430)는 출사 렌즈(464)의 초점면에 있음; 무늬 패턴(474)은 검출기(430) 상에 측방으로 중심위치됨; 및 무늬 패턴(474)의 중심(GC)이 검출기(430) 상에 있음. 무늬 패턴(474)의 중심(GC)이 검출기(430) 상에 있어야 하는 것은 아니다.
도 6a를 참조하면, 광학 스펙트럼(107), 예비 2차원 행렬(520p), 및 무늬 패턴(571) 사이의 관계가 표시되고 행렬 승산에 의해 표현될 수 있다. 공간 구역(435(m))에서의 무늬 패턴(571)의 진폭 F 사이의 수학적 표현은 다음과 같이 쓰여질 수 있다:
Figure 112019105619286-pct00001
여기에서 S(λk)는 λk와 같은 파장 λ(555)에서의 스펙트럼 세기(550)(광학 스펙트럼(107)으로부터 결정됨)이고, A(m, k)는 파장 λk와 공간 구역(435(m)) 사이의 매핑(행렬(520p)로부터 결정됨)이다. 이러한 수학식은 제 1 종류의 프레드홀름 적분(Fredholm integral) 방정식의 구분된(discretized) 버전이다. 행렬 승산에 대해서, 이러한 수학식은 더 간단하게 다음과 같이 쓰여질 수 있다: F = A × Sp, 여기에서 F는 무늬 패턴(571)이고, A는 행렬(520p)이며, Sp는 광학 스펙트럼(107)이다. 도 6a에서는, 간결성을 위해서 최대 값을 가지는 윤곽선만이 표시된다.
이상적인 평면-평행 에탈론으로서 설계된 에탈론(463)의 경우에 대한 행렬 A(520p)의 일 예에서, 상대적인 에탈론 투과(스펙트럼 분산 디바이스(425)의 입력-출력 관계)는 다음으로 주어진다:
Figure 112019105619286-pct00002
여기에서 Inorm은 정규화 인자이고, F는 에탈론(463)의 피네스의 계수이며, n은 플랫(463A, 463B)의 반사면들 사이에서의 재료의 굴절률이고, de는 플랫(463A, 463B)의 반사면들 사이의 거리이며, 은 공간 구역(435)의 반경방향 거리이고 이것은 공간 구역(435)과 간섭 패턴(474)의 중심(GC) 사이의 거리이다. 더욱이, 검출기(430)는 출사 렌즈(464)의 초점면에 위치되고, 초점면은 출사 렌즈(464)로부터 거리 fD에 위치설정된다.
무늬 패턴(571) 및 행렬 A(520p)로부터 스펙트럼 Sp(107)을 복원하려면, 이러한 수학식의 양측 모두가 다음과 같이 2차원 행렬 A-1(520)에 의해 승산되어야 한다: A-1×F = A-1A×Sp ≒ 1×Sp, 여기에서 2차원 행렬(520)은 예비 2차원 행렬(520p)의의 의사역행렬이다. 따라서, 스펙트럼 Sp(107)이 이러한 행렬 관계에 의해 주어진다: Sp ≒ A-1×F. 도 6b는 이러한 관계를 행렬 형태로 보여준다. 도 6b에 표현된 2차원 행렬 A-1(520)은 표시된 것보다 더 많은 구조를 포함할 수 있고, 간결성을 위해서 최대 값의 윤곽선만이 표시되었다. 2차원 행렬 A-1(520)의 계산은, 계측 시스템(100) 및 포토리소그래피 시스템(210)의 다른 양태들이 설명된 후에 상세히 후술된다.
일부 구현형태들에서, 2차원 행렬(520)은 에탈론(463)의 하나의 자유 스펙트럼 범위(FSR)에 대한 매핑을 보여준다. 즉, 2차원 행렬(520)에서 사용되는 별개의 스펙트럼 특성(556)의 범위는 에탈론(463)의 하나의 자유 스펙트럼 범위(FSR)에 걸쳐 있다. 에탈론(463)의 하나의 FSR로부터 생성되는, 결과적으로 얻어지는 행렬 A(520p)은 다른 파장 및 자유 스펙트럼 범위로부터의 정보를 복구하기 위하여 사용될 수 있어서, 하나의 FSR에 걸쳐서만 측정하면 일반적인 스펙트럼 복원을 위하여 충분하다.
위에서 논의된 바와 같이, 광 빔(110')과 에탈론(463)의 상호작용으로부터 생성된 광 빔은 서로 광학으로 간섭한다. 이러한 광 빔이 서로 동위상으로 출사하면, 에탈론(463)의 출력은 간섭 최대가 되고, 이러한 광 빔이 서로 이위상으로 출사하면, 에탈론(463)의 출력은 간섭 최소가 된다. 그 결과로서 도 4a에 도시되는 원형 무늬 패턴(474)이 얻어진다. 에탈론(463)의 자유 스펙트럼 범위(FSR)는 두 개의 연속적인 투과된 광학 세기 최대치들(또는 최소값들) 사이의 파장(또는 광학 주파수)에서의 간격이다. FSR은, 원래의 무늬 패턴을 정확하게 재생하기 위하여 광 빔(110')의 파장이 튜닝되어야 하는 파장의 양이다. 일 예에서, 에탈론(463)의 FSR은 3 피코미터(pm)이다.
더욱이, 2차원 행렬 A-1(520)이 계산될 수 있기 전에, 분광계(415)에 대한 예비 2차원 행렬 A(520p)가 결정되어야 한다. 도 7을 참조하면, 분광계(415)에 대한 예비 2차원 행렬 A(520p)를 결정하기 위하여 테스트 장치(700)가 사용된다. 테스트 장치(700)는 임의의 분광계(115)에 대한 예비 2차원 행렬 A(120p)를 결정하기 위하여 사용될 수 있다.
테스트 장치(700)는 테스트 광 빔(711)을 생성하도록 구성되는 테스트 광원(718) 및 테스트 광 빔(711)의 스펙트럼 특성(예컨대 파장)을 제어하기 위한 스펙트럼 특성 장치(731)를 포함한다. 테스트 제어 모듈(740)은 스펙트럼 특성 장치(731) 및 검출기(430)에 연결된다. 테스트 광 빔(711)은 테스트 제어 모듈(740)에 의해 제어되는 방식으로 분광계(415)와 상호작용하고, 테스트 제어 모듈(740)은 검출기(430)로부터의 출력을 수신하여 예비 2차원 행렬 A(520p)를 구축한다.
일부 구현형태들에서, 테스트 광원(718)은 관심 스펙트럼 범위에 걸쳐서 변경될 수 있는 파장의 튜닝가능한 레이저이다. 예를 들어, 테스트 광원(718)은 단일 주파수 전고체 레이저일 수 있다. 테스트 광원(718)에 의해 생성된 테스트 광 빔(711)은 광 빔(110')에 대해 준-단색 광 빔인 것으로 간주될 수 있다. 이것은 테스트 광 빔(711)의 대역폭이 광 빔(110')의 대역폭보다 훨씬 적다는 것을 의미한다. 예를 들어, 테스트 광 빔(711)의 대역폭은 광 빔(110')의 대역폭의 20%일 수 있다. 테스트 광 빔(711)의 대역폭의 통상적 범위는 이것이 광 빔(110')의 대역폭보다 5-500,000 배 작은 것이다.
스펙트럼 특성 장치(731)는, 광 빔(110')의 광학 스펙트럼(107)의 스펙트럼 특성의 범위에 대응하는 스펙트럼 특성의 범위에 걸쳐서 테스트 광 빔(711)의 스펙트럼 특성(예컨대 파장)을 변경시키거나 선택하기 위하여, 테스트 제어 모듈(740)에 의해 제어된다. 이것은, 테스트 광 빔(711)이 분광계(415)와 상호작용하고 있는 동안에, 검출기(430)가 각각의 별개의 공간 구역(435(1), 435(2) 등)에 테스트 광 빔(711)의 특징을 기록하고 있는 동안에, 그리고 테스트 제어 모듈(740)이 검출기(430)로부터의 기록된 특징의 값을 수신 및 저장하는 동안에 수행된다. 예를 들어, 테스트 광원(718)이 레이저 다이오드와 같은 반도체 레이저이면, 스펙트럼 특성 장치(731)는 레이저 다이오드의 온도를 변경하는 온도 제어기일 수 있다. 다른 예로서, 테스트 광원(718)이 레이저 다이오드라면, 스펙트럼 특성 장치(731)는 반도체 다이오드로 흘러가는 전류를 제어하는 전류 제어기일 수 있다. 다른 예로서, 스펙트럼 특성 장치(731)는 회절 격자와 같은 광학 피드백 메커니즘의 기계적 배향이거나, 또는 테스트 광 빔을 회절 격자 상으로 조향하는 광학기일 수 있다.
계측 장치(100) 및 테스트 장치(700)의 동작을 논의하기 전에, 이제 포토리소그래피 시스템(210)을 상세히 설명한다.
도 8을 참조하면, 본 명세서에서 설명되는 시스템 및 방법의 양태에 관련되는 제어 시스템(265)에 대한 세부사항이 제공된다. 제어 시스템(265)은 도 8에는 도시되지 않는 다른 피쳐를 포함할 수 있다. 일반적으로, 제어 시스템(265)은 일반적으로 디지털 전자 회로부, 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 및 소프트웨어 중 하나 이상을 포함한다.
제어 시스템(265)은 메모리(800)를 포함하고, 이것은 판독-전용 메모리 및/또는 랜덤 액세스 메모리일 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령 및 데이터를 실행되도록 저장하기에 적합한 스토리지 디바이스는, 예를 들자면 EPROM, EEPROM 및 플래시 메모리 디바이스와 같은 반도체 메모리 디바이스; 내장 하드 디스크 또는 착탈식 디스크와 같은 자기 디스크; 자기-광학적 디스크; 및 CD-ROM 디스크를 포함하는, 모든 형태의 비-휘발성 메모리를 포함한다. 위에서 논의된 바와 같이, 일부 구현형태들에서, 행렬(120)은 메모리(800) 내에 저장된다. 제어 시스템(265)은 하나 이상의 입력 디바이스(805)(예컨대 키보드, 터치 스크린, 마이크로폰, 마우스, 핸드-헬드 입력 디바이스, 등) 및 하나 이상의 출력 디바이스(810)(예컨대 스피커 또는 모니터)를 더 포함할 수 있다.
제어 시스템(265)은 하나 이상의 프로그래밍가능한 프로세서(815), 및 프로그래밍가능한 프로세서(예컨대 프로세서(815)에 의해 실행되도록 머신-판독가능 스토리지 디바이스에 유형화되어 구현되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품(820)을 포함한다. 하나 이상의 프로그래밍가능한 프로세서(815)는 각각, 입력 데이터를 처리하여 적합한 출력을 생성함으로써 원하는 기능을 수행하도록, 명령들의 프로그램을 실행할 수 있다. 일반적으로, 프로세서(815)는 메모리(800)로부터 명령 및 데이터를 수신한다. 앞선 기기들 모두는 특수하게 설계된 ASIC(주문형 집적회로)에 의하여 보완되거나 그 안에 통합될 수 있다.
제어 시스템(265)은, 다른 구성요소들도 있지만 그 중에서도, 스펙트럼 특성 모듈(825), 리소그래피 모듈(830), 결정 모듈(835), 테스트 제어 모듈(740), 광원 모듈(850), 및 빔 모듈(860)을 포함한다. 이러한 모듈 각각은 프로세서(815)와 같은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 제품들의 세트일 수 있다. 더욱이, 모듈(825, 830, 835, 740, 850, 860) 중 임의의 모듈은 메모리(800) 내에 저장된 데이터에 액세스할 수 있다.
스펙트럼 특성 모듈(825)은 계측 제어 모듈(105)로부터의 출력을 수신하고, 하나 이상의 스펙트럼 특성이 스펙트럼 특성의 허용가능한 범위를 벗어나는지 여부를 결정한다. 테스트 제어 모듈(740)은 테스트 장치(700)와 인터페이싱하고, 따라서 테스트 광원(718)의 동작을 제어한다. 테스트 제어 모듈(740)은 출력 분광계(115)로부터의 동작 및 행렬(120)을 생성하기 위하여 테스트 광원(718)이 어떻게 제어되는지에 대한 정보를 사용한다. 리소그래피 모듈(830)은 포토리소그래피 노광 장치(205)의 리소그래피 제어기(225)로부터 정보를 수신한다. 광원 모듈(850)은 광학 소스(217) 및 스펙트럼 특성 선택 장치(230) 중 하나 이상에 연결된다. 빔 모듈(860)은 빔 준비 시스템(220)의 하나 이상의 컴포넌트에 연결된다. 제어 시스템(265) 내의 모듈들 사이 그리고 제어 시스템(265) 내의 모듈과 포토리소그래피 시스템(210)의 다른 컴포넌트 사이의 연결은 유선이거나 무선일 수 있다. 결정 모듈(835)은 다른 모듈 중 하나 이상(예컨대 모듈(825 및 830))으로부터의 출력을 수신하고, 어떤 모듈 또는 모듈들(예컨대 테스트 제어 모듈(740), 빔 모듈(860) 또는 광원 모듈(850))이 작동될 필요가 있는지를 결정한다.
비록 도 8에는 일부 모듈만이 도시되지만, 제어 시스템(265)은 다른 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 비록 제어 시스템(265)이 컴포넌트들 모두가 상호 연결되는 것으로 보이는 박스처럼 표시되지만, 제어 시스템(265)은 공간 또는 시간에 있어서 물리적으로 서로 떨어져 있는 컴포넌트들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 광원 모듈(850)은 광학 소스(217) 또는 스펙트럼 특성 선택 장치(230)와 물리적으로 상호 연결될 수 있다. 다른 예로서, 테스트 제어 모듈(740)은 물리적으로 테스트 장치(700)와 함께 위치될 수 있고, 제어 시스템(265)의 다른 컴포넌트로부터 공간 및 시간에 있어서 분리될 수 있다.
일반적으로, 제어 시스템(265)은 계측 장치(100)로부터 광 빔(110)에 대한 적어도 일부의 정보를 수신하고, 스펙트럼 특성 모듈(825)은 이러한 정보에 대한 분석을 수행하여 포토리소그래피 노광 장치(205)로 공급되는 광 빔(110)의 하나 이상의 스펙트럼 특성(예를 들어, 대역폭)을 어떻게 조절할지를 결정한다. 이러한 결정에 기반하여, 제어 시스템(265)은 제어 모듈(850)을 통하여 광학 소스(217)의 동작을 제어하기 위한 신호를 스펙트럼 특성 선택 장치(230) 및/또는 광학 소스(217)로 전송한다. 일반적으로, 스펙트럼 특성 모듈(825)은 광 빔(110)의 하나 이상의 스펙트럼 특성(예를 들어, 파장 및/또는 대역폭)을 추정하기 위하여 필요한 분석을 수행한다. 스펙트럼 특성 모듈(825)의 출력은 결정 모듈(835)로 전송되는 스펙트럼 특성의 추정된 값이다.
스펙트럼 특성 모듈(825)은 추정된 스펙트럼 특성을 수신하도록 연결되고 광학 스펙트럼 특성 타겟 값을 수신하도록 역시 연결되는 비교 블록을 포함한다. 일반적으로, 비교 블록은 스펙트럼 특성 타겟 값과 추정된 값 사이의 차이를 나타내는 스펙트럼 특성 오차 값을 출력한다. 결정 모듈(835)은 광학 스펙트럼 특성 오차 값을 수신하고, 스펙트럼 특성을 조절하기 위해서 시스템(210)에 가해지는 정정에 어떻게 최적으로 영향을 줄지를 결정한다. 따라서, 결정 모듈(835)은 광원 모듈(850)에 신호를 전송하고, 이것은 스펙트럼 특성 오차 값에 기반해서 스펙트럼 특성 선택 장치(230)(또는 광학 소스(217)를 어떻게 조절할지를 결정한다. 광원 모듈(850)의 출력은 스펙트럼 특성 선택 장치(230)로 전송되는 액츄에이터 명령의 세트를 포함한다. 예를 들어, 광원 모듈(850)은 스펙트럼 특성 선택 장치(230)의 제어 모듈로 커맨드를 전송하고, 이러한 제어 모듈은 장치(230) 내의 작동 시스템에 연결된다.
또한, 리소그래피 모듈(830)은, 예를 들어 펄스형 광 빔(110)의 하나 이상의 스펙트럼 특성을 변경하거나 광 빔(110)의 펄스 반복률을 변경하기 위한 명령을 포토리소그래피 노광 장치(205)의 리소그래피 제어기(225)로부터 수신할 수 있다. 리소그래피 모듈(830)은 이러한 명령에 대하여 분석을 수행하여 스펙트럼 특성을 어떻게 조절할지를 결정하고, 분석 결과를 결정 모듈(835)로 전송한다. 제어 시스템(265)은 광학 소스(217)가 주어진 반복률에서 동작하게 하는데, 이러한 반복률은 펄스가 생성되는 속도이다. 좀 더 구체적으로는, 포토리소그래피 노광 장치(205)는 모든 펄스 동안(즉, 펄스-펄스 기반으로) 트리거 신호를 제어 시스템을 거쳐(리소그래피 모듈(830)을 통해) 광학 소스(217)에 전송하고, 그러한 트리거 신호들 사이의 시간 간격은 임의의 값일 수 있지만, 포토리소그래피 노광 장치(205)가 트리거 신호를 정규 간격으로 전송하면, 그러한 신호들의 레이트는 반복률이다. 반복률은 포토리소그래피 노광 장치(205)에 의해 요청되는 레이트일 수 있다.
도 9를 참조하면, 일부 구현형태들에서, 광학 소스(217)는 예시적인 광학 소스(917)이다. 광학 소스(917)는 광 빔(110)으로서 펄스형 레이저 빔을 생성하는 펄스형 레이저 소스이다. 광학 소스(917)는 시드 광 빔(910A)을 파워 증폭기(PA)(910)로 제공하는 마스터 발진기(MO)(900)를 포함하는 2-스테이지 레이저 시스템이다. 마스터 발진기(900)는 통상적으로, 증폭이 발생하는 이득 매질과 광학 공진기와 같은 광학적 피드백 메커니즘을 포함한다. 파워 증폭기(910)는 통상적으로, 마스터 발진기(900)로부터의 시드 레이저 빔(910A)으로 시딩되는 경우(seeded) 증폭이 발생하는 이득 매질을 포함한다. 파워 증폭기(910)는 회생 링 공진기로서 설계된 파워 링 증폭기(PRA)일 수 있다. 이러한 경우에, 링 디자인으로부터 충분한 광학 피드백이 제공될 수 있다. 스펙트럼 특성 선택 장치(230)는 마스터 발진기(900)로부터 광 빔(110A)을 수광하여 광 빔(110A)의 중심 파장 및 대역폭과 같은 스펙트럼 특성을 상대적으로 낮은 출력 펄스 에너지에서 정밀 튜닝할 수 있게 한다. 파워 증폭기(910)는 마스터 발진기(900)로부터 시드 광 빔(910A)을 수광하고, 이러한 출력을 증폭하여 포토리소그래피에서 사용할 출력을 위해 필요한 파워를 획득한다.
일부 구현형태에서는, 마스터 발진기(900)는 두 개의 기다란 전극, 이득 매질로서 역할을 하는 레이저 가스, 및 전극들 사이에서 가스를 순환시키는 팬을 가지는 방전 챔버를 포함한다. 레이저 공진기는 방전 챔버의 일측에 있는 스펙트럼 특성 선택 장치(230)와 방전 챔버의 제 2 측에 있는 출력 커플러(915) 사이에서 형성되어 시드 광 빔(910A)을 파워 증폭기(910)로 출력한다.
다른 구현형태들에서, 마스터 발진기(900)는 이득 매질로서 고상 재료를 포함한다. 사용될 수 있는 고상 미디어는 희토류 또는 전이 금속 이온, 또는 반도체 레이저로 도핑된 결정 또는 유리를 포함한다. 마스터 발진기(900)는 고상 이득 매질을 사용하여 시드 광 빔(910A)을 생성한다. 고상 이득 매질은, 플래시 램프 또는 아크 램프로, 또는 레이저 다이오드 또는 티타늄(Ti) 사파이어(Ti: Sapphire) 레이저를 사용하여 광학적으로 펌핑될 수 있다. 예시적인 고상 이득 매질은 네오디뮴-도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(Nd: YAG), 네오디뮴 도핑된 이트륨 리튬 불화물(Nd: YLF), 또는 Ti: 사파이어일 수 있다. 고상 이득 매질은 단일 모드 출력을 생성할 수 있는데, 이것은 시간적으로(및 공간적으로) 고도로 간섭성이고 또한 좁은 대역폭을 가진다. 마스터 발진기(900)의 고상 이득 매질로부터 출력되는 시드 광 빔(910A)은 요구되는 파장이 아닌 파장일 수 있다(예를 들어, DUV 파장 범위 밖일 수 있다). 이러한 경우에, 시드 광 빔(910A)은 파워 증폭기(910)로 지향되는 시드 광 빔(910A)의 파장이 요구되는 DUV 파장에 있도록 보장하기 위하여 하나 이상의 파장 변환 요소를 통해 지향될 수 있다. 예를 들어, 마스터 발진기(900) 내의 고상 이득 매질로부터 출력되는 시드 광 빔(910A)이 약 773.6 nm의 파장에 있으면(예를 들어, Ti: 사파이어 이득 매질의 경우), 시드 광 빔(910A)은 두 개의 파장 변환 요소를 통해 지향되어 이러한 파장을 약 193.4 nm로 변환할 수 있다. 파장 변환 요소 또는 요소들은, 파장을 요구되는 파장으로 변환하기 위하여 합산 주파수 생성법과 같은 비선형 광학 기법을 사용할 수 있다.
광학 소스(917)는 출력 커플러(915)로부터 출력을 수광하는 계측 모듈(예컨대 선중심 분석 모듈(line center analysis module; LAM)(920)), 및 필요에 따라 빔의 크기 및/또는 형상을 변경하는 하나 이상의 빔 변경 광학 시스템(925)을 더 포함할 수 있다. 계측 모듈(920)은 시드 광 빔의 파장(예를 들어, 중심 파장)을 측정하기 위하여 사용될 수 있는 측정 시스템의 타입의 일 예이다. 일부 구현형태들에서, 계측 장치(100)는 계측 모듈(920)로서의 기능을 할 수 있다. 이러한 구현형태에서, 광 빔(110')은 시드 광 빔(910A)으로부터 분리된 광 빔이다.
파워 증폭기(910)는 파워 증폭기 방전 챔버를 포함하고, 회생 링 증폭기일 경우, 파워 증폭기는 빔을 방전 챔버로 되반사하여 순환 경로를 형성하는 빔 반사체 또는 빔 튜닝 디바이스(930)를 더 포함한다. 파워 증폭기 방전 챔버는 한 쌍의 기다란 전극, 이득 매질로서 역할을 하는 레이저 가스, 및 전극들 사이에서 가스를 순환시키기 위한 팬을 포함한다. 시드 광 빔(910A)은 파워 증폭기(910)를 반복적으로 통과함으로써 증폭된다. 빔 변경 광학 시스템(925)은 시드 광 빔(910A)을인-커플링하고 파워 증폭기로부터의 증폭된 방사선의 일부를 아웃-커플링하여 출력 광 빔(110)을 형성하는 방법(예를 들어, 부분-반사 미러)을 제공한다.
마스터 발진기(900) 및 파워 증폭기(910)의 방전 챔버 내에서 사용되는 레이저 가스는 요구된 파장 및 대역폭 근처에서 레이저 빔을 생성하기 위한 임의의 적합한 가스일 수 있다. 예를 들어, 레이저 가스는 약 193 nm의 파장에서 광을 방출하는 아르곤 불화물(ArF) 또는 약 248 nm의 파장에서 광을 방출하는 크립톤 불화물(KrF)을 포함할 수 있다.
계측 모듈(920)은 마스터 발진기(900)의 출력(광 빔(910A))의 파장(예를 들어, 피크 파장)을 모니터링한다. 계측 모듈(920)은 광학 소스(217) 내의 다른 위치에 배치될 수 있다. 더욱이, 계측 장치(100)는 빔 수정 광학 시스템(925) 중 하나 이상 전 또는 후에, 파워 증폭기(910)의 출력에 배치될 수 있다.
파워 증폭기(910)에 의해 생성되는 펄스의 반복률은, 포토리소그래피 노광 장치(205) 내의 제어기(225)로부터의 지시 하에 마스터 발진기(900)가 제어 시스템(265)에 의해 제어되는 반복률에 의해 결정된다. 파워 증폭기(910)로부터 출력되는 펄스의 반복률은 포토리소그래피 노광 장치(205)에 의해 관찰되는 반복률이다.
위에서 논의된 바와 같이, 광학 요소만을 사용하여 대역폭을 대략적으로 그리고 정밀하게 모두 제어하는 것이 가능하다. 반면에, 스펙트럼 특성 선택 시스템(230) 내의 프리즘의 각도를 조절함으로써 대역폭을 대략적이고 넓은 범위에서 제어하면서, 마스터 발진기(900) 및 파워 증폭기(910) 내의 전극의 작동 사이의 차동 타이밍을 제어함으로써 대역폭을 정밀하고 좁은 범위에서 신속하게 제어하는 것이 가능하다.
도 10을 참조하면, 일부 구현형태들에서, 스펙트럼 특성 선택 장치(230)는 펄스형 광 빔(110A)과 광학으로 상호작용하도록 배치되는 광학 피쳐 또는 컴포넌트(1000, 1005, 1010, 1015, 1020)의 세트 및 펌웨어 및 소프트웨어의 임의의 조합의 형태인 전자 장치를 포함하는 제어 모듈(1050)을 포함한다. 광학 컴포넌트(1000, 1005, 1010, 1015, 1020)는 대략적 스펙트럼 특성 조절 시스템을 제공하도록 구성될 수 있다; 그리고, 이러한 컴포넌트의 조절이 충분히 고속이면, 정밀 스펙트럼 특성 조절 시스템을 제공하도록 구성될 수 있다. 도 10에는 도시되지 않지만, 스펙트럼 특성 선택 장치(230)는 정밀 스펙트럼 특성 제어를 제공하기 위한 그 외의 광학 피쳐 또는 그 외의 비-광학 피쳐를 포함할 수 있다.
제어 모듈(1050)은 각각의 광학 컴포넌트(1000, 1005, 1010, 1015, 1020)에 물리적으로 커플링된 하나 이상의 작동 시스템(1000A, 1005A, 1010A, 1015A, 1020A)에 연결된다. 장치(230)의 광학 컴포넌트는 격자일 수 있는 분산형 광학 요소(2000), 및 프리즘일 수 있는 굴절성 광학 요소(1005, 1010, 1015, 1020)의 세트로 이루어지는 빔 확장기(1001)를 포함한다. 격자(1000)는 광 빔(110A)을 분산시키고 반사하도록 설계되는 반사성 격자일 수 있다; 따라서, 격자(1000)는 DUV 범위에 속하는 파장을 가지는 펄스형 광 빔(110A)과 상호작용하기에 적합한 재료로 제작된다. 프리즘(1005, 1010, 1015, 1020) 각각은 광 빔(110A)이 프리즘의 몸체를 통과할 때에 분산하고 재지향시키는 역할을 하는 투과성 프리즘이다. 프리즘 각각은 광 빔(110A)의 파장의 투과를 허용하는 재료(예컨대, 예를 들어 칼슘 불화물)로 제작될 수 있다. 비록 네 개의 굴절성 광학 요소(1005, 1010, 1015, 1020)가 도시되지만, 세 개 이하 또는 다섯 개 이상의 광학 요소가 빔 확장기(1001) 내에서 사용될 수 있다.
펄스형 광 빔(110A)은 애퍼쳐(1055)를 통해 장치(230)에 진입한 후, 격자(1000)의 회절면(1002) 상에 충돌하기 전에 프리즘(1020), 프리즘(1010), 및 프리즘(1005)을 이러한 순서로 통과한다. 빔(110A)이 연속되는 프리즘(1020, 1015, 1010, 1005)을 각각 통과하면서, 광 빔(110A)은 광학적으로 확대되고 다음 광학 컴포넌트를 향해 재지향된다(소장 각도로 굴절됨). 광 빔(110A)은 격자(1000)로부터 회절되고, 광 빔(110A)이 장치(230)를 벗어날 때 애퍼쳐(1055)를 통과하기 전에 프리즘(1005), 프리즘(1010), 프리즘(1015), 및 프리즘(1020)의 순서로 재반사된다.
프리즘(빔 확장기(1001)의 프리즘(1005, 1010, 1015, 1020) 중 임의의 하나일 수 있음)의 회전은 광 빔(110A)이 그러한 회전된 프리즘의 입사면 상에 충돌하는 입사각을 변하게 한다. 더욱이, 회전된 해당 프리즘을 통과하는 광 빔(110A)의 두 개의 국지적인 광학 품질, 즉 광학 배율 및 빔 굴절각은, 회전된 해당 프리즘의 입사면 상에 충돌하는 광 빔(110A)의 입사각의 함수이다. 프리즘을 통과하는 광 빔(110A)의 광학 배율은 해당 프리즘을 벗어나는 광 빔(110A)의 횡방향 폭 대 해당 프리즘에 진입하는 광 빔(110A)의 횡방향 폭의 비율이다.
빔 확장기(1001) 내에서의 프리즘들 중 하나 이상에서의 광 빔(110A)의 로컬 광학 배율의 변화는, 빔 확장기(1001)를 통과하는 광 빔(110A)의 광학 배율 OM(1065)에 전체 변화가 생기게 한다. 빔 확장기(1001)를 통과하는 광 빔(110A)의 광학 배율 OM(1065)은 빔 확장기(1001)를 벗어나는 광 빔(110A)의 횡방향 폭(Wo) 대 빔 확장기(1001)에 진입하는 광 빔(110A)의 횡방향 폭(Wi)의 비율이다. 또한, 빔 확장기(1001) 내의 프리즘들 중 하나 이상을 통과하는 로컬 빔 굴절각에 변화가 생기면 격자(1000)의 표면(1002)에서의 광 빔(110A)의 입사각(1062)에 전체 변화가 생기게 된다.
광 빔(110A)의 파장은 광 빔(110A)이 격자(1000)의 회절면(1002) 상에 충돌하는 입사각(1062)을 변경함으로써 조절될 수 있다. 광 빔(110A)의 대역폭은 광 빔(110)의 광학 배율(1065)을 변경함으로써 조절될 수 있다.
장치(230)는, 광 빔(110A)이 격자(1000)의 회절면(1002) 상에 충돌하는 입사각(1062)을 조절함으로써, 광학 소스(217)의 공진기 또는 공진기들 내에서 생성되는 광 빔(110A)의 파장을 조절하도록 설계된다. 특히, 이러한 과정은 프리즘(1005, 1010, 1015, 1020) 및 격자(1000) 중 하나 이상을 회전하게 하여 광 빔(110A)의 입사각(1062)을 조절함으로써 이루어질 수 있다.
더욱이, 광학 소스(217)에 의해 생성되는 광 빔(110A)의 대역폭은 광 빔(110A)의 광학 배율 OM(1065)을 조절함으로써 조절된다. 따라서, 광 빔(110A)의 대역폭은 프리즘(1005, 1010, 1015, 1020) 중 하나 이상을 회전시킴으로써 조절될 수 있는데, 회전되면 광 빔(110A)의 광학 배율(1065)이 변하게 된다. 특정 프리즘이 회전하면 해당 프리즘에서의 로컬 빔 굴절각 및 로컬 광학 배율 양자 모두가 변하기 때문에, 이러한 디자인에서는 파장 및 대역폭의 제어가 커플링된다.
또한, 광 빔(110A)의 대역폭은 프리즘(1020)의 회전에 상대적으로 민감하고 프리즘(1005)의 회전에는 상대적으로 민감하지 않다. 이것은, 다른 프리즘들((1015, 1010, 1005))이 회전된 프리즘(1020)과 격자(1000) 사이에 있고 광 빔(110A)이 프리즘(1020)을 통과한 후에 이러한 다른 프리즘(1015, 1010, 1005)을 통과해서 이동해야 하기 때문에, 프리즘(1020)의 회전에 기인한 광 빔(110A)의 로컬 광학 배율의 임의의 변화는 그러한 프리즘에서의 광학 배율의 곱에 의해 승산되기 때문이다. 반면에, 광 빔(110A)의 파장은 프리즘(1005)의 회전에 상대적으로 민감하고 프리즘(1020)의 회전에는 상대적으로 민감하지 않다. 예를 들어, 파장을 변경하지 않고 대역폭을 변경하기 위해서, 광학 배율(1065)은 입사각(1062)을 변경하지 않으면서 변경되어야 하고, 이것은 프리즘(1020)을 크게 회전시키고 프리즘(1005)을 적게 회전시킴으로써 달성될 수 있다.
제어 모듈(1050)은 각각의 광학 컴포넌트(1000, 1005, 1010, 1015, 1020)에 물리적으로 커플링되는 하나 이상의 작동 시스템(1000A, 1005A, 1010A, 1015A, 1020A)에 연결된다. 비록 작동 시스템이 광학 컴포넌트들 각각에 대해서 도시되지만, 장치(230) 내의 광학 컴포넌트 중 일부는 정지 상태로 유지되거나 작동 시스템에 물리적으로 커플링되지 않을 수 있다. 예를 들어, 일부 구현형태들에서, 격자(1000)는 정지 상태로 유지될 수 있고, 프리즘(1015)은 정지 상태로 유지되고 작동 시스템에 물리적으로 커플링되지 않을 수 있다.
작동 시스템(1000A, 1005A, 1010A, 1015A, 1020A) 각각은 그 각각의 광학 컴포넌트에 연결되는 하나 이상의 액츄에이터를 포함한다. 광학 컴포넌트를 조절하면 광 빔(110A)의 특정 스펙트럼 특성(파장 및/또는 대역폭)이 조절된다. 제어 모듈(1050)은 제어 시스템(265)으로부터 제어 신호를 수광하는데, 제어 신호는 작동 시스템 중 하나 이상을 작동시키거나 제어하는 특정 명령을 포함한다. 작동 시스템은 상호 협력하여 작동하도록 선택되고 설계될 수 있다.
작동 시스템(1000A, 1005A, 1010A, 1015A, 1020A)의 액츄에이터들 각각은 각각의 광학 컴포넌트를 이동시키거나 제어하기 위한 기계적 디바이스이다. 액츄에이터는 모듈(1050)로부터 에너지를 수용하고, 그 에너지를 각각의 광학 컴포넌트에 부여되는 몇 가지 종류의 운동으로 변환한다. 예를 들어, 작동 시스템은 힘 디바이스 및 빔 확장기의 프리즘 중 하나 이상을 회전시키기 위한 회전 스테이지 중 임의의 하나일 수 있다. 작동 시스템은, 예를 들어 스테퍼 모터와 같은 모터, 밸브, 압력-제어된 디바이스, 압전 디바이스, 선형 모터, 유압식 액츄에이터, 보이스 코일, 등을 포함할 수 있다.
격자(1000)는 고 블레이즈각 에셀(Echelle) 격자일 수 있고, 격자 방정식을 만족하는 임의의 입사각(1062)에서 격자(1000) 상에 입사하는 광 빔(110A)은 반사(회절)될 것이다. 격자 방정식은 격자(1000)의 스펙트럼 차수, 회절된 파장(회절된 빔의 파장), 격자(1000)로 가는 광 빔(110A)의 입사각(1062), 오프 격자(1000)에서 회절된 광 빔(110A)의 출사각, 격자(1000) 상에 입사하는 광 빔(110A)의 수직 발산, 및 회절형 격자(1000)의 표면의 홈 간극 사이의 관계를 제공한다. 더욱이, 격자(1000) 상의로의 광 빔(110A)의 입사각(1062)이 격자(1000)로부터의 광 빔(110A)의 출사각과 같도록 격자(1000)가 사용되면, 격자(1000) 및 빔 확장기(프리즘(1005, 1010, 1015, 1020))는 리트로(Littrow) 구성으로 배치되고, 격자(1000)로부터 반사된 광 빔(110A)의 파장은 리트로 파장이 된다. 격자(1000) 상에 입사하는 광 빔(110A)의 수직 발산은 거의 제로라고 가정될 수 있다. 공칭 파장을 반사하기 위해서, 공칭 파장이 광학 소스(217) 내에서 증폭되도록 빔 확장기(프리즘(1005, 1010, 1015, 1020))를 통해 되반사되도록, 격자(1000)는 격자(1000)상에 입사하는 광 빔(110A)에 대하여 정렬된다. 그러면, 격자(1000) 상으로의 광 빔(110A)의 입사각(1062)을 변경함으로써 리트로 파장이 광학 소스(217) 내의 공진기의 전체 이득 대역폭에 걸쳐서 튜닝될 수 있다.
프리즘(1005, 1010, 1015, 1020) 각각은 광 빔(110A)의 횡방향에 따라서 충분히 넓어서, 광 빔(110A)이 통과하는 표면 내에 광 빔이 보유되게 된다. 각각의 프리즘은 애퍼쳐(1055)로부터 격자(1000)로의 경로에 있는 광 빔(110A)을 광학적으로 확대하고, 따라서 각각의 프리즘은 크기에 있어서 프리즘(1020)으로부터 프리즘(1005)까지 크기들이 연속적으로 더 크다. 따라서, 프리즘(1005)은 프리즘(1010)보다 크고, 이것은 프리즘(1015) 보다 크며, 프리즘(1020)이 가장 작은 프리즘이다. 파장은 프리즘(1005)을 회전시킴으로써 대략적으로 변경될 수 있고, 프리즘(1020)은 회전될 수 있다(대략적으로). 광 빔(110A)의 입사각(1062)은 프리즘(1005)의 회전에 기인하여 변경되고, 프리즘(1020)의 회전은 프리즘(1005)의 회전에 인해 초래된 확대률의 변화를 오프셋한다. 프리즘(1020)은 대략적이고 광범위인 느린 대역폭 제어를 위해 사용될 수 있다. 대조적으로, 대역폭은 프리즘(1010)을 제어함으로써 정밀하고 좁은 범위에서 그리고 더 신속하게 제어될 수 있다.
2차원 행렬(120, 520)에 대한 논의로 돌아가고 도 11을 참조하면, 2차원 행렬(120 또는 520)을 생성하기 위한 프로시저(1100)가 제어 시스템(265)(및 구체적으로 설명하면 테스트 제어 모듈(740))에 의하여 수행된다. 2차원 행렬(120 또는 520)이 생성되면, 메모리(800)에 저장되고 제어 시스템(265)의 계측 제어 모듈(105)과 같은 다른 컴포넌트에 의해 사용될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 2차원 행렬(120, 520)은 예비 2차원 행렬(520p)에 기반하여 계산되고, 예비 2차원 행렬(520p)의 각각의 열은 주어진 단색 입력 광학 스펙트럼에 대한 분광계(115 또는 415) 각각의 출력을 나타낸다. 따라서, 실 사용시에, 스펙트럼 분산 디바이스(125 또는 425)를 스펙트럼 분산 디바이스(125 또는 425)의 범위 내의 특정한 파장의 튜닝가능한 협폭 레이저로 조명한 후 파장을 관심 대상 스펙트럼 범위에 걸쳐서 일정한 단계로 스캐닝 또는 증분시킴으로써, 예비 2차원 행렬(520p)을 측정 또는 생성하는 것이 가능하다. 이러한 스캔 시의 각각의 단계는 해당 단계 번호에 대응하는 무늬를 제공하고, 이러한 무늬는 행렬(520p)의 j번째 열이다.
또한 프로시저(1100)를 설명할 때 도 7을 함께 참조한다. 테스트 광 빔(711)은 분광계(415)와 광학으로 상호작용된다(1105). 테스트 제어 모듈(740)은 레이저 이득 매질을 펌핑하고 테스트 광 빔(711)을 출력하기 위한 전기 신호를 테스트 광원(718)에 출력한다. 더욱이, 테스트 광 빔(711)은 적절한 광학 컴포넌트를 사용하여 분광계(415)로 지향된다. 테스트 광 빔(711)은 에탈론 장치(425)로 지향되고, 거기에서 광학 스펙트럼(107)의 상이한 필터링된 버전(440(1), 440(2) 등)으로 분리되며, 검출기(430)의 각각의 공간 구역(435(1), 435(2) 등)은 상이한 필터링된 버전(440(1), 440(2) 등)을 수광한다.
광 빔(711)의 스펙트럼 특성(예컨대 파장)은 광 빔(110')이 작동되는 값의 범위 내의 값으로 설정된다(1110). 테스트 광 빔(711)의 파장은 테스트 제어 모듈(740)에 의해 설정되고 제어될 수 있는데, 이것은 테스트 광 빔(711)의 파장을 제어하는 전기 신호를 스펙트럼 특성 장치(731)에 출력할 수 있다. 스펙트럼 특성의 설정되는 이러한 값이 저장된다(1115). 예를 들어, 행렬 모듈(855) 수신은 테스트 제어 모듈(740)로부터 스펙트럼 특성의 값을 수신하고, 이러한 값을 추후 참조하기 위하여 제어 시스템(265)의 메모리(800)에 저장한다. 도 7을 참조하면, 프로시저(1100)의 시작 시에, 제 1 스펙트럼 특성(SF(1))이 저장되고, 예비 2차원 행렬(520p)의 제 1 열에 대응한다. 이러한 예시적인 예비 2차원 행렬(520p)의 열의 개수 N은 프로시저(1100) 중에 탐지되고 있는 스펙트럼 특성(SF(N))의 총 수이고, 탐지된 스펙트럼 특성의 이러한 개수는, 복원된 광학 스펙트럼이 1-FSR 간격 내의 어디에도 속할 수 있는 경우, 복원된 광학 스펙트럼이 샘플링될 포인트의 개수에 대응한다.
테스트 광 빔(711)의 특징이 분광계(415)의 각각의 공간 구역(435(1), 435(2) 등)에서 검출된다(1120). 공간 구역(435(1), 435(2) 등)의 총 수가 M이면(이것은 i가 M임을 의미함), 테스트 광 빔(711)의 특징은 M 개의 개수의 공간 구역에서 검출된다. 도 7을 참조하면, 특징 C(1,1)이 제 1 공간 구역(435(1))에서 검출되고, 특징 C(2,1)이 제 2 공간 구역(435(2))에서 검출되며, 특징 C(M,1)이 마지막 공간 구역(435(M))에서 검출된다.
각각의 공간 구역(435(1), 435(2), …435(M))에서 검출된 특징 C는 예비 2차원 행렬(520p)에 열로서 저장된다(1125). 저장되도록 할당된 열은 테스트 광 빔(711)의 스펙트럼 특성의 값(단계 1115에서 저장된 바 있음)에 기초한다. 예를 들어, 테스트 제어 모듈(740)은 특징 C의 값을 검출기(430)로부터 수신하고, 특징 C의 이러한 값을 제어 시스템(265)의 메모리(800)에 저장한다. 스펙트럼 특성 SF가 범위 내의 제 1 스펙트럼 특성 SF(1)이면, 특징 C(1,1), C(2,1), … C(M,1)은 예비 2차원 행렬(520p) 내의 제 1 열로서 저장된다.
테스트 제어 모듈(740)은 테스트 광 빔(711)의 모든 스펙트럼 특성 SF가 분광계(415)와 상호작용되었는지 여부를 결정한다(1130). 따라서, 도 7의 예를 사용하면, 테스트 제어 모듈(740)은 N 개의 스펙트럼 특성 SF 모두가 분광계(415)와 상호작용했는지 여부를 결정한다. N 개의 스펙트럼 특성 SF 모두가 분광계(415)와 상호작용했으면, 예비 2차원 행렬(520p)은 완성되고, 전체 예비 2차원 행렬(520p)이 추후 사용되도록, 그리고 계측 제어 모듈(105)에 의해 액세스 되도록 메모리(예컨대 메모리(800)) 내에 저장된다(1135).
N 개의 스펙트럼 특성 SF 모두가 분광계(415)와 상호작용한 것이 아니면(1130), 예비 2차원 행렬(520p)은 완성되지 않았고, 테스트 광 빔(711)의 스펙트럼 특성 SF는 가능한 값의 범위 내의 다음 값으로 변경되고(1140), 그 후에 프로시저(1100)는 전술된 것처럼 계속된다. 테스트 광 빔(711)의 파장은 테스트 제어 모듈(740)의 제어 하에 조절될 수 있는데, 이것은 스펙트럼 특성 장치(731)로 전송되는 전기 신호를 조절함으로써 테스트 광 빔(711)의 파장을 변경한다. 행렬 모듈(855)은 스펙트럼 특성의 새로운 값을 테스트 제어 모듈(740)로부터 수신하고, 이러한 값을 제어 시스템(265)의 메모리(800)에 저장한다(1115). 도 7을 참조하면, 스펙트럼 특성 SF의 마지막 값이 제 1 스펙트럼 특성 SF(1)이었으면, 스펙트럼 특성 SF의 새로운 값은 예비 2차원 행렬(520p)의 제 2 열에 대응하는 제 2 스펙트럼 특성 SF(2)이다. 단계 1115, 1120, 1125, 1130은 특징 C(1, N), C(2, N), … C(M, N)이 행렬 예비 2차원(520p)(또는 120) 내에 마지막 열로서 저장될 때까지 수행된다.
다음으로, 2차원 행렬(520)이 예비 2차원 행렬 A(520p)에 기반하여 계산된다(1145). 예를 들어, 2차원 행렬 A-1(520)은 후술되는 바와 같이 예비 2차원 행렬 A(520p)의 의사역행렬로서 계산될 수 있다(1145). 예비 2차원 행렬 A(520p)가 보통은 특이적(singular)이거나 특이적인 것에 가깝기 때문에, 역행렬 A-1은 엄밀한 의미로는 존재하지 않을 수 있다. 일반적으로, 의사역행렬 2차원 행렬 A-1(520)은 에탈론(463)이 높거나 무한대의 피네스를 가지는 제한적인 경우에서 역행렬 A-1이 된다. 이러한 제한적은 경우가 통상적이지 않기 때문에, 의사역행렬 2차원 행렬 A-1(520)은 간단한 이론을 사용해서는 계산될 수 없고 특별한 수학 이론이 사용되어야 한다.
일 구현형태에서, 의사역행렬 2차원 행렬 A-1(520)을 결정하기 위하여 특이-값 분해(singular-value decomposition)가 사용된다. 다음과 같은, 예비 2차원 행렬 A(520p)의 특이-값 분해라고 불리는 인수분해가 존재한다:
A = UΣVT,
여기에서 Σ는 대각선에 음이 아닌 실수가 있는 대각 행렬이고, U는 직교 행렬이며(이것은 실수 엔트리를 가진 정사각 행렬을 의미하고 그 공액 트랜스포스(transpose) UT와 같은 역행렬(inverse)을 가짐), V는 직교 행렬이다. 물리적으로, 행렬 Σ는 스펙트럼 특성(예를 들어, 파장) 공간으로부터 공간 구역 공간으로의 감쇠 인자인 특이치로 파퓰레이션된다. 행렬 U의 열은 좌측 특이 벡터이고, 공간 구역 공간에 대한 직교규격(orthonormal) 기반을 제공한다. 이러한 좌측 특이 벡터는 공간 구역 언어의 글자들로 간주될 수 있다. 행렬 VT의 열은 우측 특이 벡터이고, 스펙트럼 특성 공간에 대한 직교규격 기반을 제공한다. 이러한 우측 특이 벡터는 스펙트럼 특성 공간 언어의 글자로 간주될 수 있다. 이러한 구현형태에서, 의사역행렬 2차원 행렬 A-1(520)은 다음으로 주어진다:
A-1 = VΣ- 1UT,
여기에서 Σ-1은 Σ의 역행렬이다. 예를 들어, σj가 행렬 Σ의 특이치이고 δjk가 크로네커 델타(이것은 j=k이면 1의 값을 그리고 j≠k이면 0의 값을 가지는 함수임)이며, 그러면 Σ- 1 jk =(1/σj)δjk이다.
일부 구현형태들에서, 의사역행렬 2차원 행렬 A-1(520)은 무어-펜로스 의사역행렬 계산을 사용하여 결정된다.
도 6b는 의사역행렬 2차원 행렬 A-1(520)의 개략적인 표현을 보여주지만, 실제 의사역행렬 2차원 행렬 A-1(520)은 더 복잡하다. 예비 2차원 행렬 A(520p)로부터 계산된 의사역행렬 2차원 행렬 A-1(1320)의 일 예가 도 13에 도시된다. 이러한 예시적인 의사역행렬 2차원 행렬 A-1(1320)에서, 어두운 색의 주된 피쳐는 무늬 패턴(571)에 대응하는 파장(스펙트럼 특성)을 나타내는 반면, 양 및 음의 발진(밝은 색의 라인)은 일반적으로 무늬가 위에서 논의된 특이치 분해 프로세스의 일부로서 분해되어 들어가는 특이 벡터의 진동 성질을 나타낸다.
의사역행렬 2차원 행렬 A-1(520)을 결정하기 위하여 특이-값 분해를 수반하는 프로시저는 노이즈 증폭이 되기 쉽다. 따라서, 노이즈를 제거하기 위하여 의사역행렬 2차원 행렬 A-1(520)에 필터링이 적용될 수 있다. 필터링은 행렬 Σ-1의 어떤 값을 0으로 교체함으로써 수행될 수 있다. 0으로 교체되는 값은 무늬 패턴(571)의 신호-대-잡음 비에 기반하여 선택된다. 예를 들어, 값 Σ-1 jj는 j > jtrunc에 대하여 0으로 대체될 수 있는데, jtrunc는 무늬 패턴(571)의 신호-대-잡음 비에 기반하여 선택된다.
다른 예로서, 필터링은 Σ-1 mm이 다음으로 교체되는 티호노프 규격화 기법을 사용하여 수행될 수 있다:
Figure 112019105619286-pct00003
여기에서 κ는 무늬 패턴(571)의 신호-대-잡음 비에 기반하여 선택되고, σj는 행렬 Σ의 특이치이다.
2차원 행렬 A-1(520)이 계산되면(1145), 추후 사용과 계측 제어 모듈(105)에 의해 액세스되도록, 예를 들어 메모리(예컨대 메모리(800))에 저장된다(1150).
도 12를 참조하면, 광 빔(110')의 광학 스펙트럼(107)을 추정하기 위한 프로시저(1200)가 수행된다. 광 빔(110')은 분광계(115)의 별개의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i)) 상에 투영되어, 각각의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))이 광 빔(110')의 광학 스펙트럼(107)의 상이한 필터링된 버전(140(1), 140(2), …140(j))을 수광하게 한다(1205). 투영된 광 빔(110')의 특징이 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i)) 각각에서 검출된다(1210). 2차원 행렬(120)(프로시저(1100)로부터 생성되었음)이 수신되는데(1215), 2차원 행렬(120) 내의 각각의 엔트리는 하나 이상의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i))과 각각의 스펙트럼 특성 사이의 관계를 제공한다. 광학 스펙트럼(107)은 검출된 광 빔 특징(1210) 및 수신된(1215) 2차원 행렬(120) 양자 모두를 사용하는 분석에 기반하여 추정된다(1220).
스펙트럼 분산 디바이스(125)는 광 빔(110')에 작용하여 광 빔(110')을 별개의 공간 구역(135(1), 135(2), …135(i)) 상에 투영한다(1205). 더욱이, 스펙트럼 분산 디바이스(125)는 광 빔(110')의 광학 스펙트럼(107)의 상이한 필터링된 버전(140(1), 140(2), …140(j))을 분리하도록 작용하여, 이러한 상이한 스펙트럼 필터링된 버전(140(1), 140(2), …140(j))이 별개의 공간 구역 상에 투영되게 한다(1205). 상이한 스펙트럼 필터링된 버전(140(1), 140(2), …140(j))은 스펙트럼 분산 디바이스(125)에 의하여 분리된 후에, 각각의 필터링된 버전을 상이한 방향 또는 각도에 따라 전송함으로써 투영될 수 있다. 예를 들어, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 에탈론(463)은 광 빔(110')의 광학 스펙트럼(107)의 상이한 필터링된 버전(140(1), 140(2), …140(j))을 분리할 수 있고, 출사 렌즈(464)는 각각의 필터링된 버전을 상이한 각도에 따라 지향시킴으로써 각각의 필터링된 버전이 검출기(430)의 공간 구역 중 하나 상에 충돌하게 할 수 있다.
공간 구역(135)에서 검출되는(1210) 투영된 광 빔(110')의 특징은 필터링된 버전(140)에 의하여 해당 공간 구역에 침착된 광 빔(110')의 에너지일 수 있다. 검출된 특징의 값은 계측 제어 모듈(105)에 의해 수신될 수 있다. 이러한 검출된 특징은 추후의 분석을 위하여 계측 제어 모듈(105)에 의해 액세스가능한 메모리(800) 또는 위치에 저장될 수 있다. 검출된 특징은 어레이 내에 저장될 수 있는데, 어레이의 행의 개수는 분광계(115)의 별개의 공간 구역의 하나의 공간 방향(예를 들어, X 방향)에서의 행의 개수에 대응하고, 어레이의 열의 개수는 분광계(115)의 별개의 공간 구역의 다른 공간 방향(예를 들어, Y 방향)에서의 열의 개수에 대응한다. 도 4a 및 도 4b에 도시되는 예에서, 열의 개수는 1이고, i 및 j의 값이 M과 같으면 행의 개수는 M이다. 이러한 예에서, 그리고 도 7을 참조하면, 예비 2차원 행렬(520p)의 행의 개수도 M과 같다(이것은 2차원 행렬(520)의 열의 개수가 M과 같다는 것을 의미함). 더욱이, 도 4a 및 도 4b에 도시되는 예에서, 제 1 공간 방향은 또한 반경 방향에 대응하는 반면에 제 2 공간 방향은 반경 방향에 수직인 것으로 여겨질 수 있다. 이러한 예에서, 하나의 열만이 존재하기 때문에 어레이는 X-Y 평면에서 역시 반경 방향에 따르는 1-차원의 어레이이다.
도 5의 예에서, 검출된 특징은 에너지(472)이고, 그러면 저장된 에너지의 어레이는 무늬 패턴(571)으로서 디스플레이될 수 있는데, 이것은 이러한 검출된 에너지(472) 대 공간 구역(435(1), 435(2) 등)의 그래프이다.
계측 제어 모듈(105)은 검출된 광 빔 특징(1210) 및 수신된 2차원 행렬(120) 양자 모두를 사용하는 분석에 기반하여 광학 스펙트럼(107 1220)을 추정할 수 있다(1220). 일부 구현형태들에서는, 도 6b를 참조하면, 계측 제어 모듈(105)이 2차원 행렬 A-1(520) 및 무늬 패턴(571)의 형태일 수 있는 검출된 광 빔 특징 어레이 사이의 행렬 승산을 수행함으로써 광학 스펙트럼(107)을 추정한다(1220).
계측 장치(100) 및 광 빔(110')의 광학 스펙트럼(107)을 추정하기 위한 기법의 다양한 구현형태는, 광학 소스(217)의 상이한 동작 조건 하에 스펙트럼 형상 유사성에 대해서 최소한의 가정 또는 감소된 가정을 할 수 있다. 더욱이, 본 명세서에서 설명되는 광학 스펙트럼(107)의 직접 복원은, 더 정확한 진단을 가능하게 할 수 있고 광 빔(110')의 대역폭을 추정하는 새로운 메트릭을 가능하게 할 수 있는, 광학 스펙트럼(107)의 추정치를 산출할 수 있다. 다른 접근법(예컨대 디콘볼루션)과 달리, 광학 스펙트럼(107)을 추정하기 위한 이러한 계측 장치(100) 및 기법은 검출기(430)로부터의 데이터의 슬라이스된 단일 무늬가 아니라 전체 무늬로부터 정보를 추출할 수 있다. 이러한 특징 때문에, 설명된 기법은 스펙트럼 특성을 계산하기 위한 상관(correlative) 접근법 또는 광학 스펙트럼(107)을 추정하기 위한 디콘볼루션 접근법 보다 노이즈에 대해 더 강할 수 있다.
2차원 행렬 A(120)에 의해서 제공되는 매핑은 두 가지 상이한 정보 도메인들 사이의 것인데, 이들 중 하나의 도메인은 스펙트럼 특성(파장) 도메인이고 다른 도메인은 공간 도메인이다. 이것은 데이터를 파장 공간에서 파장 공간으로 매핑하는 디콘볼루션 기법과는 다르다. 더욱이, 2차원 행렬 A(120) 내의 값은 각각의 공간 구역에서의 광 빔(110')의 검출된 특징에 대응하고, 특징의 값들은 해당 특징이 검출된 공간 구역에 따라서 달라진다. 이것은, 매핑의 커널(2차원 행렬 A(120)로 표현됨)이 일정하지 않으며, 위치 특징이 검출되는 검출기(430) 상의 위치에 따라 달라진다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 설명된 기법들은 에탈론(463)의 자유 스펙트럼 범위(FSR) 보다 작은 파장에 대한 변화에 대한 정보를 제공한다; 따라서, 광 빔(110')의 파장이 다르면 상이한 파장 인덱스들에 중심을 둔 광학 스펙트럼들이 제공된다. 이것은 파장의 더 빠른 튜닝 또는 조절을 요구하는 추후의 애플리케이션에서 대역폭 계측을 하는 데에 유리할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 기법들에, 시스템의 노이즈는 푸리에 공간 주파수로 분해되는 것이 아니라, 공간 구역 공간 및 스펙트럼 특성 공간 사이의 매핑에 있어서 자연스러운 기초 특이 벡터(basis singular vector)로 분해된다. 노이즈 컴포넌트가 분해된 것(디콘볼루션 기법에 반함)과 동일한 기반으로 임의의 노이즈 필터링이 적용된다. 이러한 노이즈 필터링은 위에서 논의된 바와 같은 프레드홀름 적분 수학식의 역을 취할 때 필요하다.
다른 구현형태들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.
예를 들어, 일부 구현형태들에서, 광학 소스(217)는, 위에서 논의된 바와 같이 펄스식이 아니라 연속식으로 광을 방출한다. 본 발명의 다양한 양태들이 다음 번호가 매겨진 절들에서 진술된다.
1. 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하는 방법으로서,
상기 광 빔을 분광계의 별개의 공간 구역 상에 투영하는 단계 - 각각의 공간 구역은 상기 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전(filtered version)을 수광함 -;
투영된 광 빔의 특징을 상기 분광계의 별개의 공간 구역 각각에서 검출하는 단계;
각각의 엔트리가 하나 이상의 공간 구역과 각각의 스펙트럼 특성 사이의 관계를 제공하는 2차원 행렬을 수신하는 단계 - 상기 2차원 행렬은 상기 분광계의 입력-출력 관계에 관련됨 -; 및
검출된 광 빔 특징 및 수신된 2차원 행렬 양자 모두를 사용하는 분석에 기반하여, 상기 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하는 단계를 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
2. 제 1 절에 있어서,
상기 광 빔을 분광계의 별개의 공간 구역 상에 투영하는 단계는,
각각의 필터링된 버전을 상이한 방향 또는 상이한 각도에 따라 전송하는 것을 포함하여, 상기 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전을 분리하는 것, 및
상기 분리된 필터링된 버전을 각각의 공간 구역 상에 투영하는 것을 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
3. 제 1 절에 있어서,
상기 광 빔을 분광계의 별개의 공간 구역 상에 투영하는 단계는,
서로 간섭하는 복수 개의 광 빔을 생성하는 것을 포함하고,
상기 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전은, 상기 분광계의 투과(transmission)에 있어서의 상이한 광학 공진으로부터 초래되는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
4. 제 1 절에 있어서,
상기 투영된 광 빔의 특징을 상기 별개의 공간 구역 각각에서 검출하는 단계는,
투영된 광 빔을 통해 연장되는 적어도 하나의 반경방향 경로에 따른 상기 광 빔의 세기를 검출하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
5. 제 1 절에 있어서,
상기 투영된 광 빔의 특징을 상기 별개의 공간 구역 각각에서 검출하는 단계는,
상기 공간 구역 내에 침착된 에너지를 상기 광학 스펙트럼의 필터링된 버전에 의하여 검출하는 것을 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
6. 제 1 절에 있어서,
상기 방법은,
상기 2차원 행렬을,
테스트 광 빔을 상기 분광계와 상호작용시키는 것;
상기 테스트 광 빔의 스펙트럼 특성을 N 개의 별개의 스펙트럼 특성의 범위에 걸쳐 변경하는 것; 및
상기 범위 내의 각각의 스펙트럼 특성에 대하여,
상기 테스트 광 빔의 특징을 각각의 공간 구역에서 검출하는 것; 및
상기 분광계의 M 개의 공간 구역 각각에서의 상기 테스트 광 빔의 검출된 특징을 예비 2차원 행렬의 열로서 저장하는 것 - 상기 열은 상기 스펙트럼 특성에 기반하여 할당되고 상기 예비 2차원 행렬은 상기 분광계의 입력-출력 관계를 캡쳐함 - 에 의하여 생성하는 단계; 및
상기 예비 2차원 행렬에 기반하여 상기 2차원 행렬을 계산하는 단계를 더 포함하고,
상기 2차원 행렬의 행의 개수 및 상기 예비 2차원 행렬의 열의 개수는 N이고, 상기 2차원 행렬의 열의 개수 및 상기 예비 2차원 행렬의 행의 개수는 M인, 광학 스펙트럼 추정 방법.
7. 제 6 절에 있어서,
상기 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하는 단계는, 상기 2차원 행렬과 검출된 광 빔 특징 사이의 행렬 승산을 수행하는 것을 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
8. 제 6 절에 있어서,
별개의 스펙트럼 특성의 개수 N이 추정된 광학 스펙트럼의 분해능을 결정하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
9. 제 1 절에 있어서,
상기 방법은,
상기 예비 2차원 행렬의 의사역행렬(pseudoinverse)을 계산하는 것에 의하여 상기 2차원 행렬을 생성하는 단계 - 상기 예비 2차원 행렬은 상기 분광계의 입력-출력 관계를 캡쳐함 -; 및
상기 2차원 행렬을 저장하는 단계를 더 포함하고,
상기 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하는 단계는, 상기 2차원 행렬과 검출된 광 빔 특징 사이의 행렬 승산을 수행하는 것을 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
10. 제 9 절에 있어서,
상기 예비 2차원 행렬의 의사역행렬을 계산하는 것은, 상기 예비 2차원 행렬에 특이치 분해(singular value decomposition)를 수행하는 것을 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
11. 제 10 절에 있어서,
상기 방법은,
노이즈로부터의 기여분이 신호로부터의 기여분을 넘어서는 행렬곱(matrix product)의 성분을 감소시킴으로써, 노이즈의 영향을 감소시키는 단계를 더 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
12. 제 1 절에 있어서,
상기 방법은,
투영된 광 빔의 검출된 특징을 어레이 내에 저장하는 단계를 더 포함하고,
상기 어레이의 행의 개수는, 하나의 공간 방향에서의 상기 분광계의 별개의 공간 구역의 행의 개수에 대응하고,
상기 어레이의 열의 개수는, 다른 공간 방향에서의 상기 분광계의 별개의 공간 구역의 열의 개수에 대응하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
13. 제 12 절에 있어서,
상기 어레이의 열의 개수는 1이고, 상기 어레이의 행의 개수는 M이며,
상기 2차원 행렬의 열의 개수는 M인, 광학 스펙트럼 추정 방법.
14. 제 1 절에 있어서,
상기 방법은,
추정된 광학 스펙트럼에 기반하여 스펙트럼 특성을 계산하는 단계를 더 포함하고,
상기 스펙트럼 특성은 파장 및 대역폭 중 하나 이상을 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
15. 계측 장치로서,
광 빔의 경로에 있는 분광계; 및
상기 분광계에 연결되는 제어 시스템를 포함하고,
상기 분광계는,
상기 광 빔을 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전으로 분할하도록 구성되는 스펙트럼 분산 디바이스; 및
투영된 광 빔의 경로에 있고 별개의 공간 구역을 규정하는 검출기 - 상기 검출기는, 각각의 공간 구역에서 상기 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전을 수광하고, 상기 투영된 광 빔의 특징을 각각의 별개의 공간 구역에서 검출하도록 구성됨 - 를 포함하며,
상기 제어 시스템은,
각각의 엔트리가 하나 이상의 공간 구역과 각각의 스펙트럼 특성 사이의 관계를 제공하는 2차원 행렬을 수신하고 - 상기 2차원 행렬은 상기 분광계의 입력-출력 관계에 관련됨 -;
검출된 광 빔 특징 및 수신된 2차원 행렬을 분석하며,
분석에 기반하여 상기 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하도록 구성되는, 계측 장치.
16. 제 15 절에 있어서,
각각의 공간 구역은 검출기의 하나 이상의 이미징 요소로 이루어지는 표면인, 계측 장치.
17. 제 15 절에 있어서,
상기 스펙트럼 분산 디바이스는 간섭 광학 장치를 포함하고, 상기 간섭 광학 장치는,
서로 간섭하는 복수 개의 광 빔을 생성함으로써, 상기 광 빔을 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전으로 각도 분할하도록 구성되는 에탈론, 및
상이한 필터링된 버전을 상기 검출기의 별개의 공간 구역 상에 투영하도록 구성되는 렌즈를 포함하며,
상기 검출기의 공간 구역은 중심 영역으로부터 반경 방향에 따라 배치되는, 계측 장치.
18. 제 15 절에 있어서,
상기 2차원 행렬의 행의 개수는 N이고,
N은 상기 2차원 행렬의 행 내에 저장되는 별개의 스펙트럼 특성의 범위이며,
별개의 스펙트럼 특성의 범위는 상기 에탈론의 적어도 하나의 자유 스펙트럼 범위에 걸쳐 있으며,
별개의 스펙트럼 특성의 개수 N은 추정된 광학 스펙트럼의 분해능을 결정하는, 계측 장치.
19. 제 15 절에 있어서,
상기 검출기는, 하나의 방향에 따라 연장되는 포토다이오드 검출기의 어레이를 포함하는, 계측 장치.
20. 제 15 절에 있어서,
상기 제어 시스템은, 투영된 광 빔의 검출된 특징을 어레이 내에 저장하도록 구성되는 메모리를 포함하고,
상기 어레이의 행의 개수는, 제 1 공간 방향에서의 상기 검출기의 별개의 공간 구역의 행의 개수에 대응하며,
상기 어레이의 열의 개수는, 제 2 공간 방향에서의 상기 검출기의 별개의 공간 구역의 열의 개수에 대응하는, 계측 장치.
21. 제 20 절에 있어서,
상기 제 1 공간 방향은 반경 방향이고, 상기 제 2 공간 방향은 반경 방향에 수직인, 계측 장치.
22. 제 15 절에 있어서,
상기 계측 장치는,
테스트 광 빔을 생성하도록 구성되는 테스트 광원 - 상기 분광계는 상기 테스트 광 빔과 상호작용함 -; 및
상기 테스트 광 빔의 스펙트럼 특성을 제어하는 스펙트럼 특성 작동 장치를 더 포함하는, 계측 장치.
23. 제 22 절에 있어서,
상기 스펙트럼 특성 작동 장치는, 상기 테스트 광 빔이 상기 분광계와 상호작용하는 동안, N 개의 별개의 스펙트럼 특성의 범위에 걸쳐 상기 테스트 광 빔의 스펙트럼 특성을 변경하도록 구성되고,
상기 검출기는, 상기 테스트 광 빔의 특징을 각각의 공간 구역에서 검출하도록 구성되며,
상기 제어 시스템은, 상기 테스트 광원 및 상기 스펙트럼 특성 작동 장치에 연결되고, 상기 범위 내의 각각의 스펙트럼 특성에 대하여, 상기 분광계의 M 개의 공간 구역 각각에서의 상기 테스트 광 빔의 검출된 특징을 예비 2차원 행렬의 열로서 저장함으로써 상기 2차원 행렬을 생성하도록 구성되며,
상기 열은 상기 스펙트럼 특성에 기반하여 할당되고,
상기 예비 2차원 행렬은 상기 분광계의 입력-출력 관계를 캡쳐하는, 계측 장치.
24. 제 22 절에 있어서,
상기 테스트 광 빔은, 상기 광 빔의 대역폭보다 5-500,000 배 작은 대역폭을 가지는, 계측 장치.
25. 제 22 절에 있어서,
상기 테스트 광원은 단일 주파수 전고체(all-solid-state) 레이저를 포함하는, 계측 장치.

Claims (25)

  1. 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하는 방법으로서,
    스펙트럼 분산 디바이스에 의해, 상기 광 빔을 분광계의 별개의 공간 구역 상에 투영하는 단계 - 각각의 공간 구역은 상기 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전(filtered version)을 수광함 -;
    검출기에 의해, 투영된 광 빔의 특징을 상기 분광계의 별개의 공간 구역 각각에서 검출하는 단계;
    제어 시스템에 의해, 각각의 엔트리가 하나 이상의 공간 구역과 각각의 스펙트럼 특성 사이의 관계를 제공하는 2차원 행렬을 수신하는 단계 - 상기 2차원 행렬은 상기 분광계의 입력-출력 관계에 관련됨 -; 및
    제어 시스템에 의해, 검출된 광 빔 특징 및 수신된 2차원 행렬 양자 모두를 사용하는 분석에 기반하여, 상기 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하는 단계를 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 빔을 분광계의 별개의 공간 구역 상에 투영하는 단계는,
    각각의 필터링된 버전을 상이한 방향 또는 상이한 각도에 따라 전송하는 것을 포함하여, 상기 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전을 분리하는 것, 및
    상기 분리된 필터링된 버전을 각각의 공간 구역 상에 투영하는 것을 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 빔을 분광계의 별개의 공간 구역 상에 투영하는 단계는,
    서로 간섭하는 복수 개의 광 빔을 생성하는 것을 포함하고,
    상기 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전은, 상기 분광계의 투과(transmission)에 있어서의 상이한 광학 공진으로부터 초래되는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투영된 광 빔의 특징을 상기 별개의 공간 구역 각각에서 검출하는 단계는,
    투영된 광 빔을 통해 연장되는 적어도 하나의 반경방향 경로에 따라서 상기 광 빔의 세기를 검출하는 것을 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 광 빔을 분광계의 별개의 공간 구역 상에 투영하는 단계 이전에, 상기 2차원 행렬을 생성하는 단계를 더 포함하되, 상기 2차원 행렬은:
    스펙트럼 특성 작동 장치에 의해, 테스트 광 빔을 상기 분광계와 상호작용시키는 것;
    스펙트럼 특성 작동 장치에 의해, 상기 테스트 광 빔의 스펙트럼 특성을 N 개의 별개의 스펙트럼 특성의 범위에 걸쳐 변경하는 것; 및
    상기 범위 내의 각각의 스펙트럼 특성에 대하여,
    검출기에 의해, 상기 테스트 광 빔의 특징을 각각의 공간 구역에서 검출하는 것; 및
    제어 시스템에 의해, 상기 분광계의 M 개의 공간 구역 각각에서의 상기 테스트 광 빔의 검출된 특징을 예비 2차원 행렬의 열로서 저장하는 것 - 상기 열은 상기 스펙트럼 특성에 기반하여 할당되고 상기 예비 2차원 행렬은 상기 분광계의 입력-출력 관계를 캡쳐함 -; 및
    제어 시스템에 의해, 상기 예비 2차원 행렬에 기반하여 상기 2차원 행렬을 계산하는 것
    에 의하여 생성되며,
    상기 2차원 행렬의 행의 개수 및 상기 예비 2차원 행렬의 열의 개수는 N이고, 상기 2차원 행렬의 열의 개수 및 상기 예비 2차원 행렬의 행의 개수는 M인, 광학 스펙트럼 추정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하는 단계는, 상기 2차원 행렬과 검출된 광 빔 특징 사이의 행렬 승산을 수행하는 것을 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    별개의 스펙트럼 특성의 개수 N이 추정된 광학 스펙트럼의 분해능을 결정하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 광 빔을 분광계의 별개의 공간 구역 상에 투영하는 단계 이전에,
    제어 시스템에 의해, 예비 2차원 행렬의 의사역행렬(pseudoinverse)을 계산하는 것에 의하여 상기 2차원 행렬을 생성하는 단계 - 상기 예비 2차원 행렬은 상기 분광계의 입력-출력 관계를 캡쳐함 -; 및
    제어 시스템에 의해, 상기 2차원 행렬을 저장하는 단계를 더 포함하고,
    상기 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하는 단계는, 상기 2차원 행렬과 검출된 광 빔 특징 사이의 행렬 승산을 수행하는 것을 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 예비 2차원 행렬의 의사역행렬(pseudoinverse)을 계산하는 것에 의하여 상기 2차원 행렬을 생성하는 단계는, 노이즈로부터의 기여분이 신호로부터의 기여분을 넘어서는 행렬곱(matrix product)의 성분을 감소시킴으로써, 노이즈의 영향을 감소시키는 단계를 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 투영된 광 빔의 특징을 상기 분광계의 별개의 공간 구역 각각에서 검출하는 단계 이후에, 제어 시스템에 의해, 투영된 광 빔의 검출된 특징을 어레이 내에 저장하는 단계를 더 포함하고,
    상기 어레이의 행의 개수는, 하나의 공간 방향에서의 상기 분광계의 별개의 공간 구역의 행의 개수에 대응하고,
    상기 어레이의 열의 개수는, 다른 공간 방향에서의 상기 분광계의 별개의 공간 구역의 열의 개수에 대응하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하는 단계 이후에, 제어 시스템에 의해, 추정된 광학 스펙트럼에 기반하여 스펙트럼 특성을 계산하는 단계를 더 포함하고,
    상기 스펙트럼 특성은 파장 및 대역폭 중 하나 이상을 포함하는, 광학 스펙트럼 추정 방법.
  12. 계측 장치로서,
    광 빔의 경로에 있는 분광계; 및
    상기 분광계에 연결되는 제어 시스템을 포함하고,
    상기 분광계는,
    상기 광 빔을 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전으로 분할하도록 구성되는 스펙트럼 분산 디바이스; 및
    투영된 광 빔의 경로에 있고 별개의 공간 구역을 규정하는 검출기 - 상기 검출기는, 각각의 공간 구역에서 상기 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전을 수광하고, 상기 투영된 광 빔의 특징을 각각의 별개의 공간 구역에서 검출하도록 구성됨 - 를 포함하며,
    상기 제어 시스템은,
    각각의 엔트리가 하나 이상의 공간 구역과 각각의 스펙트럼 특성 사이의 관계를 제공하는 2차원 행렬을 수신하고 - 상기 2차원 행렬은 상기 분광계의 입력-출력 관계에 관련됨 -,
    검출된 광 빔 특징 및 수신된 2차원 행렬을 분석하며,
    분석에 기반하여 상기 광 빔의 광학 스펙트럼을 추정하도록 구성되는, 계측 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    각각의 공간 구역은 검출기의 하나 이상의 이미징 요소로 이루어지는 표면인, 계측 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 스펙트럼 분산 디바이스는 간섭 광학 장치를 포함하고, 상기 간섭 광학 장치는,
    서로 간섭하는 복수 개의 광 빔을 생성함으로써, 상기 광 빔을 광학 스펙트럼의 상이한 필터링된 버전으로 각도 분할하도록 구성되는 에탈론, 및
    상이한 필터링된 버전을 상기 검출기의 별개의 공간 구역 상에 투영하도록 구성되는 렌즈를 포함하며,
    상기 검출기의 공간 구역은 중심 영역으로부터 반경 방향에 따라 배치되는, 계측 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 검출기는, 하나의 방향에 따라 연장되는 포토다이오드 검출기의 어레이를 포함하는, 계측 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어 시스템은, 투영된 광 빔의 검출된 특징을 어레이 내에 저장하도록 구성되는 메모리를 포함하고,
    상기 어레이의 행의 개수는, 제 1 공간 방향에서의 상기 검출기의 별개의 공간 구역의 행의 개수에 대응하며,
    상기 어레이의 열의 개수는, 제 2 공간 방향에서의 상기 검출기의 별개의 공간 구역의 열의 개수에 대응하는, 계측 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 공간 방향은 반경 방향이고, 상기 제 2 공간 방향은 반경 방향에 수직인, 계측 장치.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 계측 장치는,
    테스트 광 빔을 생성하도록 구성되는 테스트 광원 - 상기 분광계는 상기 테스트 광 빔과 상호작용함 -; 및
    상기 테스트 광 빔의 스펙트럼 특성을 제어하는 스펙트럼 특성 작동 장치를 더 포함하는, 계측 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 스펙트럼 특성 작동 장치는, 상기 테스트 광 빔이 상기 분광계와 상호작용하는 동안, N 개의 별개의 스펙트럼 특성의 범위에 걸쳐 상기 테스트 광 빔의 스펙트럼 특성을 변경하도록 구성되고,
    상기 검출기는, 상기 테스트 광 빔의 특징을 각각의 공간 구역에서 검출하도록 구성되며,
    상기 제어 시스템은, 상기 테스트 광원 및 상기 스펙트럼 특성 작동 장치에 연결되고, 상기 범위 내의 각각의 스펙트럼 특성에 대하여, 상기 분광계의 M 개의 공간 구역 각각에서의 상기 테스트 광 빔의 검출된 특징을 예비 2차원 행렬의 열로서 저장함으로써 상기 2차원 행렬을 생성하도록 구성되며,
    상기 열은 상기 스펙트럼 특성에 기반하여 할당되고,
    상기 예비 2차원 행렬은 상기 분광계의 입력-출력 관계를 캡쳐하는, 계측 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 테스트 광 빔은, 상기 광 빔의 대역폭보다 5-500,000 배 작은 대역폭을 가지는, 계측 장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 테스트 광원은 단일 주파수 전고체(all-solid-state) 레이저를 포함하는, 계측 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230049378A (ko) * 2021-10-06 2023-04-13 한국식품연구원 비파괴 분석기술 기반의 배추 연부병 진단용 다분광 영상장치 및 이의 제작방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11774867B2 (en) * 2019-02-25 2023-10-03 Asml Netherlands B.V. Radiation measurement system
TWI704379B (zh) * 2019-07-05 2020-09-11 明達醫學科技股份有限公司 光譜儀
CN115096441B (zh) * 2022-08-25 2022-12-13 上海与光彩芯科技有限公司 光谱恢复方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003243752A (ja) 2002-02-21 2003-08-29 Gigaphoton Inc ガスレーザ装置
JP2009267097A (ja) 2008-04-25 2009-11-12 Nikon Corp スペクトル幅計測器の校正方法、スペクトル幅計測器の校正装置、狭帯域化レーザ装置、露光装置及び電子デバイスの製造方法
US20140104614A1 (en) 2012-04-27 2014-04-17 Cymer, Inc. Active Spectral Control During Spectrum Synthesis

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5760910A (en) * 1995-06-07 1998-06-02 Masimo Corporation Optical filter for spectroscopic measurement and method of producing the optical filter
US6671294B2 (en) * 1997-07-22 2003-12-30 Cymer, Inc. Laser spectral engineering for lithographic process
US6260062B1 (en) * 1999-02-23 2001-07-10 Pathnet, Inc. Element management system for heterogeneous telecommunications network
US6603549B2 (en) 2000-02-25 2003-08-05 Cymer, Inc. Convolution method for measuring laser bandwidth
TWI263412B (en) 2003-06-26 2006-10-01 Cymer Inc Improved bandwidth estimation
US7256893B2 (en) 2003-06-26 2007-08-14 Cymer, Inc. Method and apparatus for measuring bandwidth of an optical spectrum output of a very small wavelength very narrow bandwidth high power laser
WO2005033625A1 (en) 2003-09-30 2005-04-14 Cymer, Inc. Gas discharge mopa laser spectral analysis module
US7317536B2 (en) 2005-06-27 2008-01-08 Cymer, Inc. Spectral bandwidth metrology for high repetition rate gas discharge lasers
WO2009009077A2 (en) 2007-07-10 2009-01-15 Nanolambda, Inc. Digital filter spectrum sensor
FR2926635B1 (fr) 2008-01-21 2012-08-03 Silios Technologies Dispositif de spectroscopie en longueur d'onde a filtres integres
DE102009047198A1 (de) * 2009-11-26 2011-06-01 Universität Rostock Mikroarraybasiertes Ortsfilter
WO2012040466A2 (en) 2010-09-23 2012-03-29 Nanolambda, Inc. Spectrum reconstruction method for minature spectrometers
KR101492205B1 (ko) 2010-11-12 2015-02-10 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 메트롤로지 방법 및 장치, 리소그래피 시스템, 및 디바이스 제조 방법
JP2014038042A (ja) * 2012-08-17 2014-02-27 Seiko Epson Corp 分光計測方法、分光計測器、および変換行列の生成方法
JP5987573B2 (ja) * 2012-09-12 2016-09-07 セイコーエプソン株式会社 光学モジュール、電子機器、及び駆動方法
JP6260076B2 (ja) * 2012-09-19 2018-01-17 セイコーエプソン株式会社 分光装置
CN103776530B (zh) * 2012-10-28 2016-03-09 天津奇谱光电技术有限公司 一种使用可调谐法布里-珀罗滤波器的光谱分析设备
JP6182918B2 (ja) * 2013-03-18 2017-08-23 セイコーエプソン株式会社 干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
GB2529070B (en) * 2013-08-02 2017-07-12 Verifood Ltd Spectrometer comprising a plurality of isolated optical paths
CN103808410B (zh) * 2014-02-21 2016-02-24 清华大学 对偶编码压缩高光谱成像的装置
US9599510B2 (en) * 2014-06-04 2017-03-21 Cymer, Llc Estimation of spectral feature of pulsed light beam
GB201501731D0 (en) * 2015-02-03 2015-03-18 Vito Nv Method and system for estimating an input spectrum from sensor data
US9778108B2 (en) 2015-05-22 2017-10-03 Cymer, Llc Metrology system and method having a plurality of sensors for estimating a spectral feature of a pulsed light beam
CN106331442B (zh) * 2015-07-02 2021-01-15 松下知识产权经营株式会社 摄像装置
US10605660B2 (en) * 2015-07-30 2020-03-31 Technology Innovation Momentum Fund (Israel) Limited Partnership Spectral imaging method and system
WO2017048832A1 (en) * 2015-09-14 2017-03-23 Thorlabs, Inc. Apparatus and methods for one or more wavelength swept lasers and the detection of signals thereof
CN205748636U (zh) * 2015-11-19 2016-11-30 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种光学智能感知多维成像系统
CN105675136B (zh) * 2016-03-22 2018-10-16 深圳先进技术研究院 一种编码孔径光谱成像系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003243752A (ja) 2002-02-21 2003-08-29 Gigaphoton Inc ガスレーザ装置
JP2009267097A (ja) 2008-04-25 2009-11-12 Nikon Corp スペクトル幅計測器の校正方法、スペクトル幅計測器の校正装置、狭帯域化レーザ装置、露光装置及び電子デバイスの製造方法
US20140104614A1 (en) 2012-04-27 2014-04-17 Cymer, Inc. Active Spectral Control During Spectrum Synthesis

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230049378A (ko) * 2021-10-06 2023-04-13 한국식품연구원 비파괴 분석기술 기반의 배추 연부병 진단용 다분광 영상장치 및 이의 제작방법
KR102590616B1 (ko) 2021-10-06 2023-10-17 한국식품연구원 비파괴 분석기술 기반의 배추 연부병 진단용 다분광 영상장치 및 이의 제작방법

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