KR102521324B1 - 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법 - Google Patents

입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법에 관한 것이다.본 발명의 방법이 적용되는 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계는, 시료의 표면에 경사지게 광을 조사하여 광 스폿을 형성하기 위한 제1 오프-액시스 렌즈와, 상기 시료의 표면으로부터 경사지게 반사되는 광을 받아들여 이미지 센서로 전달하기 위한 제2 오프-액시스 렌즈를 포함한다.
본 발명에 따른 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법은, 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍이 형성된 제1 디스크를 광의 입사 경로에 배치하고, 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍이 형성된 제1 디스크를 광의 반사 경로에 배치하는 디스크 배치 단계와, 상기 제1 디스크의 관통구멍들을 통과한 광이 시료의 표면에 조사되어 반사되는 광이 제2 디스크의 대응하는 관통구멍들을 통과하도록 상기 상기 시료의 높이와 경사를 조절하는 시료 정렬 단계와, 상기 제1 디스크의 광 경로 하류에 상기 제1 오프-액시스 렌즈를 설치하고, 상기 제2 디스크의 광 경로 상류에 상기 제2 오프-액시스 렌즈를 설치하고, 상기 제1 디스크의 오프-액시스 관통구멍을 통과하고 시료에서 반사된 광이 제2 디스크의 오프-액시스 관통구멍을 통과하도록, 상기 제1 및 제2 오프-액시스 렌즈를 정렬하는 오프-액시스 렌즈 정렬 단계를 포함한다.

Description

입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법{Method for aligning off-axis reflection optical system with angle of incidence}
본 발명은 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법에 관한 것이다.
반도체 장치(semiconductor device)는 다양한 공정를 거쳐서 제조된다. 반도체 제조에 적용되는 공정으로, 리소그래피, 화학 기계적 연마, 에칭, 증착, 이온 주입등의 공정이 있다. 반도체 제조 공정의 수율을 높이기 위하여, 반도체 제조 공정 중에 웨이퍼 상의 형성되는 박막 또는 구조물들의 결함을 검출하기 위한 다양한 계측 기술이 적용되고 있다.
다양한 계측 기술 중에 광학 계측 기술(optical metrology)은 웨이퍼 상에 손상을 가하지 않고 고속으로 계측을 수행할 수 있는 장점이 있다. 반도체 제조 공정에 사용되는 광학 계측 기술로 회절 현상을 이용하는 산란계측법(scatterometry)과 반사계측법(reflectometry) 및 편광을 이용하는 엘립소메트리(ellipsometry) 등이 있다.
이러한 광학 계측 기술은 광학 계측 장치로 구현되어 반도체 장치의 제조 공정 중에 웨이퍼 상에 형성되는 구조물들의 임계 치수나 막 두께 및 막의 조성 등을 계측 하기 위하여 사용된다.
최근 반도체 장치가 집적화 됨에 따라, 회로의 선폭이 수 나노 미터(x nm) 수준으로 작아지고 있다. 따라서, 반조체 제조 공정에서 웨이퍼 상에 형성되는 수 나노 미터 수준의 박막이나 구조물을 계측하기 위하여 보다 정밀한 광학 계측 장치가 필요하고, 정밀한 광학 계측을 위하여 광학 계측 장치의 분해능 향상이 요청된다.
광학 계측 장치의 분해능을 향상 시키기 위해서, 계측 하고자 하는 시료의 표면에 수십 내지 수백 마이크로 미터의 직경을 갖는 스폿으로 광을 집속시킬 필요가 있다. 또한, 시료의 표면에 조사되는 광축과 시료의 표면에서 반사되는 광축을 잘 정렬하고, 계측 하고자 하는 시료의 표면에서 반사되는 광을 받아 들이는 대물 렌즈를 근접시킬 필요가 있다.
일반적으로 광학 계측 장치는 광학 시스템(optical system)을 구비하고, 광학계(광학 시스템)는 시료의 표면에 광을 집속하여 조사하고, 시료의 표면에서 반사되는 광을 이미지 센서로 전달한다. 광학 시스템에 대한 다양한 정의가 있으나, 본 발명에서는 광원으로부터 방사되는 광을 받아서 시료에 조사하고, 시료에서 반사되는 광을 받아서 광 검출 센서로 전달하기 위한 시스템으로, 렌즈, 거울, 프리즘 등 광을 반사하거나 투과하는 부품의 결합으로 한정한다.
광학 시스템의 분해능을 높이기 위하여, 수십 내지 수백 마이크로 미터의 직경을 갖는 광 스폿을 형성하고, 대물 렌즈를 사용하여 표면의 이미지를 촬영할 경우 시료의 표면에 대물 렌즈를 근접시킬 수 있도록 광학 시스템을 컴팩트하게 구성할 필요가 있다. 특히, 시료에 광을 경사지게 조사하여 광 스폿을 형성할 경우 광학 렌즈들을 정렬하여 초점을 정확하게 맞추고, 대물 렌즈를 사용할 경우 시료의 표면에 최대한 근접하도록 구성할 할 필요가 있다.
반도체 제조 공정에서 광학 계측 장치에 오프-액시스 광학계가 많이 사용된다. 오프-액시스 광학계는 광축이 구경(aperture)의 기학학적 중심 축과 일치하지 않는 광학 시스템이다. 오프-액시스 광학계는 주 광학 요소가 다른 광학 요소나 광센서 등에 의해서 방해를 받는 것을 피하고, 특정 광학 요소를 시료에 신속하게 근접 시키기 위하여 사용된다.
본 발명은 반도체 제조 공정에서 사용되는 광학 계측 장치에 사용되는 오프-액시스 광학계의 성능을 높이기 위한 새로운 정렬 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 방법이 적용되는 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계는, 시료의 표면에 경사지게 광을 조사하여 광 스폿을 형성하기 위한 제1 오프-액시스 렌즈와, 상기 시료의 표면으로부터 경사지게 반사되는 광을 받아들여 이미지 센서로 전달하기 위한 제2 오프-액시스 렌즈를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 오프-액시스 렌즈는 반사형 또는 굴절형 오프-액시스 렌즈를 사용할 수 있다. 반사형 오프-액시스 렌즈로 Schwarzschild 렌즈를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법은, 상기 시료의 표면에 대하여 정해진 입사각으로 광을 조사하여 형성되는 광 경로에, 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍이 형성된 제1 디스크를 광의 입사 경로에 수직이 되도록 배치하고, 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍이 형성된 제1 디스크를 광의 반사 경로에 수직이 되도록 배치하는 디스크 배치 단계와, 상기 제1 디스크의 관통구멍들을 통과한 광이 시료의 표면에 조사되어 반사되는 광이 제2 디스크의 대응하는 관통구멍들을 통과하도록 상기 상기 시료의 높이와 경사를 조절하는 시료 정렬 단계와, 상기 제1 디스크의 광 경로 하류에 상기 제1 오프-액시스 렌즈를 설치하고, 상기 제2 디스크의 광 경로 상류에 상기 제2 오프-액시스 렌즈를 설치하고, 상기 제1 디스크의 오프-액시스 관통구멍을 통과하고 시료에서 반사된 광이 제2 디스크의 오프-액시스 관통구멍을 통과하도록, 상기 제1 및 제2 오프-액시스 렌즈를 정렬하는 오프-액시스 렌즈 정렬 단계를 포함한다.
몇몇 실시예에 있어서, 상기 디스크 배치 단계는, 상기 제1 디스크와 일정 거리 이격되도록 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍이 형성된 제3 디스크를 광의 입사 경로에 수직이 되도록 배치하고, 상기 제2 디스크와 일정 거리 이격되도록 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍이 형성된 제3 디스크를 광의 입사 경로에 수직이 되도록 배치하는 단계를 더 포함하고, 상기 시료 정렬 단계는, 상기 제1 디스크 및 제3 디스크의 관통구멍들을 통과한 광이 시료의 표면에 조사되어 반사되는 광이 제2 디스크 및 제4 디스크의 대응하는 관통구멍들을 통과하도록 상기 상기 시료의 높이와 경사를 조절하도로 구성될 수 있다.
몇몇 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법은, 시료의 표면에 반구 렌즈를 장착하는 단계와, 상기 제1 오프-액시스 렌즈에 제1 간섭계를 연결하고, 제2 오프-액시스 렌즈에 제2 간섭계를 연결하고, 상기 반구 렌즈에 의해서 상기 각각의 간섭계에 검출되는 간섭 무늬를 분석하여 상기 각각의 오프-액시스 렌즈를 정렬하는 오프-액시스 렌즈 미세 정렬 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 방법이 적용되는 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계는 상기 경사각을 갖는 오프-액시스 광학계는, 시료의 표면에 대하여 수직으로 배치되어 시료의 표면으로부터 수직으로 반사되는 광을 받아 들여 이미지 센서로 전달하기 위한 제3 렌즈를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 렌즈를 더 포함하는 입사각을 갖는 오프 엑시스 광학계의 정렬 방법은, 상기 시료이 표면에서 반사되어 상기 제3 렌즈를 통과한 광을 이미지 센서에서 취득하여 대물 렌즈의 초점을 조절하는 제3 렌즈 정렬 단계를 더 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에 있어서, 시료의 표면에 반구 렌즈를 장착하는 단계와, 상기 제1 오프-액시스 렌즈에 제1 간섭계를 연결하고, 제2 오프-액시스 렌즈에 제2 간섭계를 연결하고, 상기 제3 렌즈에 제3 간섭계를 연결하고, 상기 반구 렌즈에 의해서 상기 각각의 간섭계에 검출되는 간섭 무늬를 분석하여 상기 각각의 렌즈들을 정렬하는 렌즈 미세 정렬 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 새로운 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법은 오프-액시스 광학계를 보다 정확하게 정렬할 수 있다.
먼저, 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍을 구비한 디스크들을 사용하여 시료의 높이와 경사를 정렬하고, 다음으로 시료에 대하여 오프-액시스 렌즈들의 입사각을 정확하게 정렬한다. 마지막으로, 반구 렌즈와 간섭계를 이용하여 집속된 광 스폿에 대하여 미세하게 렌즈들을 정렬한다.
본 발명에 따른 오프-액시스 광학계의 정렬 방법을 적용하면, 반도체 장치의 제조 공정에 사용되는 광학 계측 장치의 계측 정밀도를 높일 수 있고, 오프-액시스 광학계를 사용하는 광학 계측 장치를 보다 컴팩트하게 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명의 방법에 따라 정렬한 입사각을 갖는 오프-액시스 반사 광학계의 일실시예의 개략도
도 2는 본 발명에 따른 오프-액시스 반사 광학계의 정렬 방법에서 시료 정렬 단계에 대한 설명도
도 3은 본 발명에 따른 오프-액시스 반사 광학계의 정렬 방법에서 오프-액시스 렌즈의 정렬 단계에 대한 설명도
도 4는 본 발명에 따른 오프-액시스 반사 광학계의 정렬 방법에서 제3 렌즈 정렬 단계에 대한 설명도
도 5는 본 발명에 따른 오프-액시스 반사 광학계의 정렬 방법에서 간섭계를 사용한 미세 정렬 단계에 대한 설명도
도 6은 본 발명에 따른 오프-액시스 반사 광학계의 일실시예에 따른 정렬 방법을 나타내는 흐름도
도 7은 본 발명에 따른 오프-액시스 반사 광학계의 다른 실시예에 따른 정렬 방법을 나타내는 흐름도
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 방법에 따라 정렬한 입사각을 갖는 오프-액시스 반사 광학계의 일실시예의 개략도이다.
본 발명의 방법에 따라 정렬된 오프-액시스 광학계(100)는 제1 오프-액시스 렌즈(10)와, 제2 오프-액시스 렌즈(20)와, 제3 렌즈(30)를 구비한다. 본 실시예에서 제1 및 제2 오프-액시스 렌즈(10, 20)는 반사형 렌즈이나 이에 한정되는 것은 아니고, 굴절형 오프-액시스 렌즈 또는 반사 및 굴절 광학 요소를 결합한 오프-액시스 렌즈를 사용할 수도 있다.
본 실시예에서, 제1 및 제2 오프-액시스 렌즈(10, 20)는 각각 Schwarzschild 렌즈의 일부를 제거하고, 제거된 부분에 제3 렌즈(30)를 배치하여 광학계를 컴팩트하게 구성하였다. 제3 렌즈(30)는 CCD 카메라에 연결되어 시료(50)의 표면의 이미지를 촬영하기 대물 렌즈로 사용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 광원(미도시)으로부터 방사된 광은 계측 하고자 하는 시료(50)에 대하여 일정한 각도(θ1)로 입사된다. 광원에서 제1 오프-액시스 렌즈(10)의 어퍼처(5)로 입사되는 광(1)은 온-엑시스 광축(x1)을 구비하고, 제1 오프-액시스 렌즈(10)를 통과하는 시료(50)에 입사되는 광(1)은 오프-액시스 광축(x2)을 구비한다.
제1 오프-액시스 렌즈(20)는 제1 미러(12)와 제2 미러(14)를 구비하고, 어퍼처(5)로 들어온 광(2)은 제2 미러(14)에서 반사되고 제1 미러(12)에서 반사되어 시료(50)의 표면에 광 스폿을 형성하도록 구성되어 있다. 제1 오프-액시스 렌즈(10)를 통과하여 시료(50)의 표면에 입사되는 광(2)은 시료의 표면에 대하여 광원의 입사각 θ1보다 작은 각도, θ2로 입사된다. 시료(50)의 표면에서 반사된 광(3)은 제2 오프-액시스 렌즈(20)의 제1 미러(22)에서 반사되고 제2 미러(24)에서 반사되어 어퍼처(60)를 통과하여(4) 방출된다.
제1 오프-액시스 렌즈(10)는 편광 발생장치(polarization state generator)에 연결되고, 제2 오프-액시스 렌즈(20)는 편광 검출장치(polarization state analyzer)와 광센서에 연결된다. 제1 및 제2 오프-액시스 렌즈(10, 20)를 사용하여 웨이퍼의 표면의 박막의 두께나 조성을 계측하기 위하여 편광을 사용할 경우, θ2는 대략 67°가 되도록 정렬된다.
도 1에 도시된 것과 같은 실시예의 오프-액시스 광학계(100)를 사용하기 위하여는 시료(50)의 계측 표면에 대하여 제1 및 제2 오프-액시스 렌즈(10, 20) 초점과 경사각 및 제3 렌즈의 초점을 정확하게 정렬하여야 한다.
이하에서는 도 1에 도시된 실시예의 오프-액시스 광학계(100)를 정렬하는 방법을 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 2 를 참조하면, 광이 통과되기 위한 복수의 관통 구멍이 형성된 적당한 두께의 디스크(60)를 준비한다. 디스크(60)의 중심에는 온-엑시스 관통구멍(62)이 형성되어 있고, 온-엑시스 관통구멍(62)의 양측에 오프-액시스 관통구멍(61, 62)이 형성되어 있다. 시료(50)는 표면에 박막이 증착되거나 에칭 공정에 의해서 구조물이 형성된 웨이퍼이다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 시료(50)의 표면에 대하여 정해진 입사각 θ1 으로 광을 조사하여 형성되는 광 경로(1)에 제1 디스크(60-1)를 설치하고, 시료의 표면에서 반사되어 형성되는 광 경로(40)에 제2 디스크(60-2)를 설치한다(S100). 제1 디스크와 제2 디스크는 각각의 광경로에 수직이 되도록 설치한다. 제1 디스크(60-1)와 제2 디스크(60-2)는의 관통 구멍들은, 제1 디스크(60-1)의 온-엑시스 관통구멍(62)을 통과한 광은 제2 디스크(60-2)의 온-엑시스 관통구멍(62)을 통과하고, 제1 디스크(60-1)의 오프-액시스 관통구멍들(61, 62)을 통과한 광은 제2 디스크(60-2)의 오프-액시스 관통구멍들(61, 62)을 통과할 수 있도록, z 축을 포함하는 동일한 평면에 정렬되어 있다.
다음으로, 제1 디스크(60-1)의 관통구멍들(61 - 63)을 통과하고 시료(50)의 표면에서 반사된 광(4)이 제2 디스크(60-2)의 대응하는 관통구멍들(61 - 63)을 통과하도록 시료(50)를 z 축 방향 높이와 경사를 조절한다(S110). 시료(50)의 경사와 높이가 정렬되었는지 여부는 스크린(70)에 조사되는 광(4)을 보고 판단한다.
도 2에 도시된 것과 같이, 보다 정밀한 디스크(60)의 배치를 위해서, 제3 디스크(60-3) 및 제4 디스크(60-4)를 추가로 배치할 수도 있다. 제3 디스크(60-3)는 제1 디스크(60-1)와 일정 거리 이격되도록 배치하고, 제4 디스크(60-4)는 제2 디스크(60-2)와 일정 거리 이격되도록 배치한다. 제3 및 제4 디스크(60-3, 60-4)에도 각각 온-엑시스 관통구멍(62)과 오프-액시스 관통구멍들(61, 63)이 각각 형성되어 있다. 이 경우, 제1 디스크(60-1) 및 제3 디스크(60-3)의 관통구멍들(61 - 63)을 통과하고 시료의 표면에서 반사된 광(4)이 제2 디스크(60-2) 및 제4 디스크(60-4)의 대응하는 관통구멍들(61-63)을 통과하도록 시료(50)의 높이와 경사를 조절한다.
다음으로, 도 3에 도시된 것과 같이, 제1 디스크(60-1) 및 제3 디스크(60-3)의 광 경로 하류에 제1 오프-액시스 렌즈(20)를 설치하고, 제2 디스크(160-2) 및 제4 디스크(60-4)의 광 경로 상류에 제2 오프-액시스 렌즈(30)를 설치한다. 제1 오프-액시스 렌즈(20)를 설치하면, 시료(50)의 표면에 입사되는 광의 입사각이 θ1보다 작은 각도 θ2로 입사된다. 제1 오프-액시스 렌즈(20)와 제2 오프-액시스 렌즈(30)를 정렬하여, 제1 디스크(60-1)의 오프-액시스 관통구멍(61)을 통과하고 시료(50)에서 반사된 광(3)이 제2 디스크(60-2)의 오프-액시스 관통구멍(61)을 통과하도록 한다(S120). 제1 오프-액시스 렌즈(20)와 제2 오프-액시스 렌즈(30)가 적절히 정렬 되었는지 여부는 스크린(70)에 조사되는 광(4)을 보고 판단할 수 있다.
다음으로, 도 4를 참조하면, 제3 렌즈(30)에 이미지 센서(90)를 연결하고, 시료(50)의 표면에서 반사되어 제3 렌즈(30) 통과하는 광(5)을 이미지 센서(90)에서 취득하여 제3 렌즈(30)의 초점을 조절한다(S130). 이미지 센서(90)에 촬영되는 이미지는 제1 오프-액시스 렌즈(10)에 의해서 시료(50)의 표면에 형성되는 타원형상의 광 스폿이다. 도 4를 참조하면, 광 스폿의 장축(a) 및 단축(b)의 길이는 대략 수십 마이크로 미터 범위이다. 제1 및 제2 오프-액시스 렌즈(10, 20)을 정렬하기 위한 시료(50)는 표면이 매끄러운 것을 사용하는 것이 바람직하나, 제3 렌즈(30)의 초점을 조절하기 위한 시료(50')는 표면에서 조사된 광이 산란되도록 표면이 거칠 거나 패턴이 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 5를 참조하면, 제1 내지 제3 렌즈를 미세 정렬하는 방법에 대하여 설명한다. 먼저, 시료(50')의 표면에 반구 렌즈(94)를 장착한다. 다음으로, 제1 오프-액시스 렌즈(10)에 제1 간섭계(91)를 연결하고, 제2 오프-액시스 렌즈(20)에 제2 간섭계(92)를 연결하고, 상기 제3 렌즈(30)에 제3 간섭계(93)를 연결한다. 다음으로, 반구 렌즈(94)를 통과한 광과 반구렌즈(94)의 표면에서 반사된 광에 의해서 형성되는 간섭 무늬를 각각의 간섭계(91 - 93)에서 검출하고, 각각의 간섭계에서 검출된 간섭 무늬를 분석한다. 간섭 무늬를 분석한 결과에 따라서 각각의 렌즈를 미세하게 움직여서 각각의 렌즈(10, 20, 30)를 정렬한다(S140).
도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예의 방법을 적용하기 위한 광학계는 시료의 표면에 경사지게 광을 조사하여 광 스폿을 형성하기 위한 제1 오프-액시스 렌즈와, 상기 시료의 표면으로부터 경사지게 반사되는 광을 받아들여 이미지 센서로 전달하기 위한 제2 오프-액시스 렌즈를 포함한다.
먼저, 동일한 사이즈의 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍이 형성된 제1 및 제2 디스크를 준비한다. 다음으로, 광원에서 방사된 광(편광)이 제1 디스크의 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍을 통과하고, 시료에 반사되어 제2 디스크의 대응하는 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍을 통과하도록 시료의 높이와 경사를 정렬한다(S200).
다음으로, 상기 제1 디스크와 상기 시료 사이에 제1 오프-액시스 렌즈를 설치하고, 상기 시료와 상기 제2 디스크 사이에 제2 오프-액시스 렌즈를 설치한다. 다음으로, 제1 디스크의 오프-액시스 관통구멍과 제1 오프-액시스 렌즈를 통과한 광이 시료에서 반사되어 제2 오프-액시스 렌즈와 상기 제2 디스크의 오프 엑시스 관통구멍을 통과하도록 제1 오프-액시스 렌즈와 제2 오프-액시스 렌즈를 정렬한다(S210).
다음으로, 상기 시료의 표면에 반구 렌즈를 설치하고, 상기 제1 및 제2 오프-액시스 렌즈에 간섭계를 연결한다. 다음으로, 상기 반구 렌즈를 통과하는 광과 상기 반구 렌즈에서 반사되는 광이 형성하는 간섭 무늬를 간섭계로 촬영하여 이미지를 분석한다. 간섭 무늬를 분석한 결과에 따라 제1 및 제2 오프-액시스 렌즈를 미세하게 움직여서 정렬한다(S220)
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 실시예로 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10 제1 오프-액시스 렌즈
20 제2 오프-액시스 렌즈
30 제3 렌즈
50 시료
60 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍이 형성된 디스크

Claims (8)

  1. 시료의 표면에 경사지게 광을 조사하여 광 스폿을 형성하기 위한 제1 오프-액시스 렌즈와, 상기 시료의 표면으로부터 경사지게 반사되는 광을 받아들여 이미지 센서로 전달하기 위한 제2 오프-액시스 렌즈를 포함하는 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법으로서,
    상기 시료의 표면에 대하여 정해진 입사각으로 광을 조사하여 형성되는 광 경로에, 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍이 형성된 제1 디스크를 광의 입사 경로에 수직이 되도록 배치하고, 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍이 형성된 제2 디스크를 광의 반사 경로에 수직이 되도록 배치하는 디스크 배치 단계와,
    상기 제1 디스크의 관통구멍들을 통과한 광이 시료의 표면에 조사되어 반사되는 광이 제2 디스크의 대응하는 관통구멍들을 통과하도록 상기 상기 시료의 높이와 경사를 조절하는 시료 정렬 단계와,
    상기 제1 디스크의 광 경로 하류에 상기 제1 오프-액시스 렌즈를 설치하고, 상기 제2 디스크의 광 경로 상류에 상기 제2 오프-액시스 렌즈를 설치하고, 상기 제1 디스크의 오프-액시스 관통구멍을 통과하고 시료에서 반사된 광이 제2 디스크의 오프-액시스 관통구멍을 통과하도록, 상기 제1 및 제2 오프-액시스 렌즈를 정렬하는 오프-액시스 렌즈 정렬 단계를 포함하는 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스크 배치 단계는, 상기 제1 디스크와 일정 거리 이격되도록 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍이 형성된 제3 디스크를 광의 입사 경로에 수직이 되도록 배치하고, 상기 제2 디스크와 일정 거리 이격되도록 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍이 형성된 제3 디스크를 광의 입사 경로에 수직이 되도록 배치하는 단계를 더 포함하고,
    상기 시료 정렬 단계는, 상기 제1 디스크 및 제3 디스크의 관통구멍들을 통과한 광이 시료의 표면에 조사되어 반사되는 광이 제2 디스크 및 제4 디스크의 대응하는 관통구멍들을 통과하도록 상기 상기 시료의 높이와 경사를 조절하는 단계를 포함하는 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    시료의 표면에 반구 렌즈를 장착하는 단계와,
    상기 제1 오프-액시스 렌즈에 제1 간섭계를 연결하고, 제2 오프-액시스 렌즈에 제2 간섭계를 연결하고, 상기 반구 렌즈에 의해서 상기 각각의 간섭계에 검출되는 간섭 무늬를 분석하여 상기 각각의 오프-액시스 렌즈를 정렬하는 오프-액시스 렌즈 미세 정렬 단계를 더 포함하는 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계는, 시료의 표면에 대하여 수직으로 배치되어 시료의 표면으로부터 수직으로 반사되는 광을 받아 들여 이미지 센서로 전달하기 위한 제3 렌즈를 더 포함하고,
    상기 시료이 표면에서 반사되어 상기 제3 렌즈를 통과한 광을 이미지 센서에서 취득하여 대물 렌즈의 초점을 조절하는 제3 렌즈 정렬 단계를 더 포함하는 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    시료의 표면에 반구 렌즈를 장착하는 단계와,
    상기 제1 오프-액시스 렌즈에 제1 간섭계를 연결하고, 제2 오프-액시스 렌즈에 제2 간섭계를 연결하고, 상기 제3 렌즈에 제3 간섭계를 연결하고, 상기 반구 렌즈에 의해서 상기 각각의 간섭계에 검출되는 간섭 무늬를 분석하여 상기 각각의 렌즈들을 정렬하는 렌즈 미세 정렬 단계를 더 포함하는 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 오프-액시스 렌즈 및 제2 오프-액시스 렌즈는 Schwarzschild 렌즈인 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법.
  7. 삭제
  8. 시료의 표면에 경사지게 광을 조사하여 광 스폿을 형성하기 위한 제1 오프-액시스 렌즈와, 상기 시료의 표면으로부터 경사지게 반사되는 광을 받아들여 이미지 센서로 전달하기 위한 제2 오프-액시스 렌즈를 포함하는 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법으로서,
    제1 디스크의 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍을 통과한 광을 시료에 반사되도록 하고, 시료에서 반사된 광이 제2 디스크의 대응하는 온-엑시스 관통구멍과 오프-액시스 관통구멍을 통과하도록 하여 시료의 높이와 경사를 정렬하는 단계와,
    상기 제1 디스크와 상기 시료 사이에 제1 오프-액시스 렌즈를 설치하고, 상기 시료와 상기 제2 디스크 사이에 제2 오프-액시스 렌즈를 설치하고, 제1 디스크의 오프-액시스 관통구멍과 제1 오프-액시스 렌즈를 통과한 광이 시료에서 반사되어 제2 오프-액시스 렌즈와 상기 제2 디스크의 오프 엑시스 관통구멍을 통과하도록 하는 오프-액시스 렌즈 정렬 단계와,
    상기 시료의 표면에 반구 렌즈를 설치하고, 상기 제1 및 제2 오프-액시스 렌즈에 간섭계를 연결하고, 상기 간섭계에 찰영되는 상기 반구 렌즈를 통과하는 광과 상기 반구렌즈에서 반사되는 광이 형성하는 간섭 무늬를 분석하여 상기 오프-액시스 렌즈의 초점을 정렬하는 미세 초점 정렬 단계를 포함하는 입사각을 갖는 오프-액시스 광학계의 정렬 방법.
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