KR102536203B1 - 반사계, 분광 광도계, 또는 엘립소미터 시스템을 사용하는 샘플 맵핑에 적용되는 세타-세타 샘플 포지셔닝 스테이지 - Google Patents
반사계, 분광 광도계, 또는 엘립소미터 시스템을 사용하는 샘플 맵핑에 적용되는 세타-세타 샘플 포지셔닝 스테이지 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 샘플 포지셔닝 시스템에 관한 것으로, 서로 오프셋된 두 개의 회전 요소를 포함하고, 두 번째 회전 요소에 샘플 지지 스테이지가 고정된다. 두 개의 회전 요소의 회전 축들은 평행하거나 실절적으로 평행하다. 이러한 샘플 포지셔닝 시스템은, 반사계, 분광 광도계 및 엘립소미터 시스템과 같은 계측 시스템에 의한 샘플 매핑에 적용될 수 있다.
Description
본 발명은 샘플 포지셔닝 시스템에 관한 것으로, 특히 그들 간에 오프셋이 있는 2 개의 회전 요소를 포함하는 샘플 포지셔닝 시스템에 관한 것이며, 상기 2 개의 회전 요소는 평행한 또는 실질적으로 평행한 회전 축을 갖는다. 제 2 회전 요소는 자신에 부착된 샘플 지지 스테이지를 갖는다. 상기 샘플 포지셔닝 시스템은 반사계, 분광 광도계 및 엘립소미터 시스템에 의한 샘플 매핑에 이용될 수 있다.
반사계, 분광 광도계 및 엘립소미터 시스템을 사용하여, (예를 들어, 매핑 절차 동안), 빔이 샘플 상의 다수의 위치에 도달하는 기술은 공지되 있다. 예를 들어, Liphardt 등의 특허 US 8,436,994, 7,872,751, 8,248,606 및 8,339,603, 및 Johs 등의 US 7,505,134, 7,746,471 및 7,746,472, 및 Hilfiker 등의 US 8,059,276, 8,570,513, 및 He 등의 US 9, 933,357, Herzinger 등의 US 8,248,607, 및 Pfeiffer 등의 US 9,347,768를 참조하면된다.
샘플 매핑을 수행하는 가장 직접적인 방식은 각각이 고정된 부분과 병진 가능한 부분을 포함하는 두 개의 병진 요소를 사용하되, 각 요소 내의 소정의 축을 따라 상기 고정된 부분과 병진 가능한 부분 간에 선형 병진이 실행될 수 있도록 하는 것이다. 제 2 병진 요소의 고정 부분은 제 1 요소의 병진 가능한 부분에 부착되며, 제 2 요소의 병진 축은 제 1 요소의 병진 축과 평행하지 않다. 이상적으로, 두 요소의 병진 축은 서로 대략 수직이다. 샘플을 지지하기 위한 스테이지는 상기 제 2 병진 요소의 상기 병진 가능한 부분에 부착된다. 사용 시, 각 병진 요소의 병진 가능한 부분은 각각의 축을 따라 선형으로 병진하여, 빔이 상기 스테이지에 배치된 샘플의 실질적으로 모든 위치에 도달할 수 있도록 한다. 이러한 매핑 시스템을 일반적으로 X-Y 병진 시스템이라고 한다.
또 다른 방식은 고정 부분과 병진 가능한 부분을 포함하는 병진 요소와 고정 부분과 회전 가능한 부분을 포함하는 회전 요소를 사용하되, 사용 시 상기 고정 부분과 상기 회전 가능한 부분 간의 회전이 실행되는 것이다. 회전 요소의 고정 부분은 제 1 요소의 병진 가능한 부분에 부착되며, 제 1 요소의 병진 축은 제 2 요소의 회전 축에 수직으로 배향된다. 샘플을 지지하기 위한 스테이지는 상기 회전 요소의 상기 회전 가능한 부분에 부착된다. 사용 시, 병진 요소의 병진 가능한 부분은 고정된 요소에 대해 선형으로 병진하게 되고, 회전 요소의 회전 가능한 부분은 고정된 요소에 대해 회전하도록 하여, 빔이 상기 스테이지 상에 배치된 샘플의 실질적으로 모든 위치에 도달할 수 있도록 한다. 이러한 매핑 시스템을 일반적으로 R-세타 병진 시스템이라고 한다.
제 1 방식을 사용하여 반경 R을 갖는 원형 샘플을 매핑하려면, 각 병진 요소의 선형 범위가 2R 이상이어야 하며 샘플 병진의 풋프린트는 약 4R x 4R이다.
제 2 방식을 사용하면, 회전 요소가 실질적으로 모든 각도로 회전할 수 있으며, 필요한 병진 범위가 1R로 줄어든다. 샘플 병진의 풋프린트는 약 3R x 2R이므로, 보다 컴팩트한 시스템이 달성된다.
또 다른 방식에서는, 제 1 회전 가능한 요소가 제 1 고정 부분에 고정되고, 제 2 회전 가능한 요소가 제 2 고정 요소에 고정되며, 이는 마치 구형 레코드 플레이어처럼 시각화될 수 있다.
요약하면, 샘플 매핑에 사용되는 계측 시스템은 "X" 방향으로 운동을 하는 제 1 요소와 "Y" 방향으로 운동을 하는 제 2 요소로 구성될 수 있다. 제 2 요소는 제 1 요소에 슬라이드 가능하게 부착되고, 자신에 슬라이드 가능하게 부착된 샘플 지지 스테이지를 갖는다. 사용 시, 스테이지에 배치된 샘플의 특정 "X"-"Y" 위치는, 제 1 요소에 대해 제 2 요소를 슬라이드 방식으로 이동시키고 제 1 요소에 대해 스테이지를 슬라이드 방식으로 이동시킴으로써, 전자기 방사선 빔에 의해 도달될 수 있다. 또 다른 방식은 제 2 요소에 슬라이드 가능하게 부착된 제 1 요소를 포함하며, 제 2 요소에는 자신에 회전 가능하게 부착된, 샘플을 지지하기 위한 스테이지가 있다. 사용 시, 제 2 요소는 제 1 요소에 대해 특정 위치로 슬라이딩된 다음, 스테이지가 회전하여, 빔이 스테이지에 배치된 샘플의 특정 위치에 대한 도달하게 된다. 제 1 방식은 "X" 운동 및 "Y" 운동이 모두 가능할 깊이만큼 넓은 시스템을 요구한다. 제 2 방식은 해당 폭의 약 절반만 필요로 하는 시스템에 의해 구현될 수 있다(즉, 스테이지의 필요 이동 범위는 샘플 스테이지의 반경 정도이다). 컴팩트한 시스템을 제공하는 또 다른 방식은 구형 레코드 플레이어와 유사하다고 생각할 수 있다. 샘플을 지지하기 위한 스테이지가 제 2 요소에 부착되는 것과 같이, 제 1 요소가 지지체에 회전 가능하게 부착된다. 제 2 요소는 제 1 요소가 회전 가능하게 부착되는 지점으로부터 떨어진 지점에 회전 가능하게 부착된다. 사용 시, 제 1 요소는 지지체에 회전 가능하게 부착된 위치를 중심으로 회전하여, 그 말단부가 상기 스테이지에 배치된 샘플에 인접하게 위치하고, 상기 스테이지는 자신이 회전 가능하게 부착된 위치를 중심으로 회전한다. 다시 말하지만, 샘플 상의 특정 위치를 전자기 방사선 빔이 도달할 수 있다.
전술한 관점에서도, 반사계, 분광 광도계 및 엘립소미터 시스템을 사용할 시에, 빔이 샘플 상의 특정 위치에 도달하고, 이로써 샘플을 매핑할 수 있게 하는, 개선된 컴팩트한 시스템이 필요하다.
본 발명의 세타-세타 매핑 시스템은 평행 오프셋만큼 서로 측방향으로 변위된 회전축을 갖는 2 개의 회전 요소의 사용을 수반한다. 제 2 회전 요소에는 샘플을 지지하기 위한 스테이지가 부착되어 있으며, 두 회전 스테이지를 모두 회전하면 샘플을 매핑할 수 있다.
이러한 세타-세타 방식에서, 샘플 병진의 풋프린트가 제 2 방식(배경 부분 참조)과 실질적으로 비슷하지만, 몇 가지 이점이 실현된다. 와이어와 호스가 회전 요소의 회전 축을 직접 통과할 수 있고 복잡한 병진 케이블 트랙이 필요하지 않기 때문에, 이러한 회전 요소는 시스템 매핑에 편리한다. 또한, 일반적으로, 상대적으로 훨씬 큰 표면에 걸쳐 완벽하게 평평한 부품을 만드는 것보다, 완벽하게 둥근 부품을 만드는 것이 더 쉽기 때문에, 이러한 회전 요소는 병진 요소보다 엄격한 공차로 제조하기 쉽다. X-Y 시스템의 측정 가능한 최대 반경은 가장 작은 병진 요소의 병진 범위의 절반이다. R-세타 시스템의 측정 가능한 반경은 병진 요소의 병진 범위와 같다. 병진 요소는 일반적으로 자신의 병진 범위보다 상당히 길기 때문에, 이러한 제한은 매핑 시스템의 최소 크기를 제한한다. 세타-세타 시스템의 측정 가능한 반경은 두 회전 요소의 축 간 거리의 두 배와 같다. 즉, 세타-세타 시스템의 매핑 시스템은, 병진 풋프린트가 비슷하더라도, 훨씬 더 컴팩트해질 수 있다. 또한, 세타-세타 매핑 시스템은 매핑 시스템의 크기를 늘리지 않고도, 샘플 스테이지가 정상 범위를 넘어서 병진하여 각 지점에 도달할 수 있도록 한다. 이러한 바는 자신의 크기를 늘리지 않고서 X-Y 병진 시스템이나 R-세타 병진 시스템에서는 불가능하다. 샘플 스테이지를 정상 범위 밖으로 옮기면 스테이지에 샘플을 로딩하거나 유지 보수를 수행할 때 이점이 있을 수 있다.
본 발명은 두 개의 회전 요소를 통해, 샘플 검사 전자기 방사선 빔에 대해서 샘플을 포지셔닝하기 위한 시스템으로서 기술될 수 있으며, 상기 시스템은,
두 개의 회전 요소를 통해, 샘플 검사 전자기 방사선 빔에 대해서 샘플을 포지셔닝하기 위한 시스템으로서,
a) 지지체;
b) 제 1 고정 부분 및 제 1 회전축을 갖는 제 1 회전 가능한 부분을 포함하는 제 1 회전 요소로서, 사용 시에 상기 제 1 고정 부분과 상기 제 1 회전 가능한 부분 간의 회전 운동이 수행되며, 상기 제 1 고정 부분은 상기 지지체에 부착되는, 상기 제 1 회전 요소;
c) 제 2 고정 부분 및 제 2 회전축을 갖는 제 2 회전 가능한 부분을 포함하는 제 2 회전 요소로서, 사용 시에 상기 제 2 고정 부분과 상기 제 2 회전 가능한 부분 간의 회전 운동이 수행되며, 상기 제 2 고정 부분은, 상기 제 2 회전축이 상기 제 1 회전축으로부터 측방향으로 변위되도록 상기 제 1 회전 요소의 상기 제 1 회전 가능한 부분에 부착되며, 상기 제 1 회전 요소의 상기 제 1 회전축 및 상기 제 2 회전 요소의 상기 제 2 회전 축은 평행하거나 실질적으로 평행한, 상기 제 2 회전 요소; 및
d) 상기 제 2 회전 요소의 상기 제 2 회전 가능한 부분에 부착되며 상기 샘플을 지지하기 위한 스테이지를 포함한다.
사용 시, 상기 샘플이 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지 상에 배치되고, 상기 제 1 회전 요소의 상기 제 1 회전 가능한 부분이 상기 제 1 회전축을 중심으로 회전하게 되고, 상기 제 2 회전 요소의 상기 제 2 회전 가능한 부분이 상기 제 2 회전축을 중심으로 회전하게 되며, 이로써 상기 샘플 검사 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 실질적으로 임의의 위치에 도달하게 된다.
본 발명에 따른 샘플 검사 방법은,
a) 전자기 방사선 소스와 전자기 방사선 검출기를 포함하며, 전자기 방사선 빔을 사용하여 샘플의 위치를 검사하기 위한 계측 시스템을 제공하는 단계로서, 상기 전자기 방사선 소스 및 상기 전자기 방사선 검출기는, 상기 전자기 방사선 소스에 의해 제공되는 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 목표 위치와 상호 작용하도록 향해지고 상기 목표 위치로부터 반사되어 상기 전자기 방사선 검출기로 향하도록, 배향되며,
상기 계측 시스템은, 두 개의 회전 요소를 통해, 샘플 검사 전자기 방사선 빔에 대해서 샘플을 포지셔닝하기 위한 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 샘플 포지셔닝 시스템은,
a') 지지체;
b') 제 1 고정 부분 및 제 1 회전축을 갖는 제 1 회전 가능한 부분을 포함하는 제 1 회전 요소로서, 사용 시에 상기 제 1 고정 부분과 상기 제 1 회전 가능한 부분 간의 회전 운동이 수행되며, 상기 제 1 고정 부분은 상기 지지체에 부착되는, 상기 제 1 회전 요소;
c') 제 2 고정 부분 및 제 2 회전축을 갖는 제 2 회전 가능한 부분을 포함하는 제 2 회전 요소로서, 사용 시에 상기 제 2 고정 부분과 상기 제 2 회전 가능한 부분 간의 회전 운동이 수행되며, 상기 제 2 고정 부분은, 상기 제 2 회전축이 상기 제 1 회전축으로부터 측방향으로 변위되도록 상기 제 1 회전 요소의 상기 제 1 회전 가능한 부분에 부착되며, 상기 제 1 회전 요소의 상기 제 1 회전축 및 상기 제 2 회전 요소의 상기 제 2 회전 축은 평행하거나 실질적으로 평행한, 상기 제 2 회전 요소; 및
d') 상기 제 2 회전 요소의 상기 제 2 회전 가능한 부분에 부착되며 상기 샘플을 지지하기 위한 스테이지를 포함하며,
사용 시, 상기 샘플이 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지 상에 배치되고, 상기 제 1 회전 요소의 상기 제 1 회전 가능한 부분이 상기 제 1 회전축을 중심으로 회전하게 되고, 상기 제 2 회전 요소의 상기 제 2 회전 가능한 부분이 상기 제 2 회전축을 중심으로 회전하게 되며, 이로써 상기 샘플 검사 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 실질적으로 임의의 위치에 도달하게 되는, 상기 계측 시스템을 제공하는 단계;
b) 표면을 갖는 샘플을, 상기 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지 상에 배치하는 단계;
c) 상기 전자기 방사선 소스가 상기 전자기 방사선 빔을 상기 샘플의 표면에 입사각으로 향하게 하는 단계;
d) 상기 지지체에 회전 가능하게 부착된 상기 제 1 요소; 및 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점으로부터 원위 거리인, 상기 제 1 요소 상의 위치에 회전 가능하게 부착된 상기 제 2 요소 중 적어도 하나가 회전하여, 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 목표 위치에 충돌하고 상기 전자기 방사선 검출기가 신호를 출력하는 단계; 및
e) 상기 전자기 방사선 검출기에 의해 제공된 데이터를 수신하고 분석하는 단계를 포함하며,
상기 c) 단계 및 상기 d) 단계는 어느 순서로도 수행된다.
상기 샘플 검사 방법은, f) 상기 단계 e) 이전에, 상기 전자기 방사선 소스와 상기 방사선 검출기가 상기 샘플을 향해 이동하거나 상기 샘플로부터 멀어지도록 하는 단계, 및/또는 상기 전자기 방사선 소스 및 상기 방사선 검출기가 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플과 상호 작용하는 지점을 중심으로 회전하게 하는 단계를 더 포함한다.
상기 단계는 샘플 표면이 절대적으로 균일하지 않고, 그 상의 상이한 지점들이 소스 및 검출기와의 약간 상이한 거리로 존재하는 경우 및/또는, 샘플 표면 상의 상이한 지점들에서의 샘플 표면 차이로 인해 전자기 방사선 빔의 입사각이 상이해지는 경우에 유용하다.
상기 샘플 검사 방법은 상기 단계들 c), d) 및 e)를 목표 회수 만큼 복수 회 수행하여 상기 샘플을 매핑하는 단계를 더 포함한다.
상기 샘플 검사 방법은 상기 단계들 c), d), e), 및 f)를 목표 회수 만큼 복수 회 수행하여 상기 샘플을 매핑하는 단계를 더 포함한다.
상기 샘플 검사 방법은 경사 입사각 이미징 시스템을 사용하여 이의 실행 동안에 상기 샘플의 상기 표면을 모니터링하는 단계를 더 포함한다.
상기 샘플 검사 방법은 상기 단계 c)에서 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 표면을 입사하는 상기 입사각을 설정하는 단계를 더 포함한다.
전술한 바를 토대로, 본 발명은 두 개의 회전 요소를 통해, 샘플 검사 전자기 방사선 빔에 대해서 샘플을 포지셔닝하기 위한 시스템으로서 기술될 수 있으며, 상기 시스템은,
a) 지지체;
b) 제 1 회전축을 중심으로 상기 지지체에 회전 가능하게 부착된 제 1 요소; 및
c) 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점으로부터 원위 거리인(distal) 상기 제 1 요소 상의 위치에 회전 가능하게 부착된 제 2 요소로서, 상기 제 2 요소는 제 2 회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제 2 요소는 샘플을 지지하기 위한 스테이지를 포함하는, 상기 제 2 요소를 포함한다.
상기 제 1 요소의 상기 제 1 회전축 및 상기 제 2 요소의 상기 제 2 회전축은 서로 평행하거나 실질적으로 평행한다.
사용 시에, 상기 샘플이 상기 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지 상에 배치되고, 상기 제 1 요소가 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점을 중심으로 회전하게 되고, 상기 제 2 요소는 상기 제 1 요소에 대한 회전 가능한 부착 지점을 중심으로 회전하게 되고, 이로써, 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 실질적으로 임의의 위치에 도달할 수 있게 된다.
상기 전자기 방사선 빔은 전자기 방사선 소스 및 전자기 방사선 검출기를 포함하는 반사계 또는 분광 광도계 시스템에 의해 제공되며, 상기 전자기 방사선 소스 및 상기 전자기 방사선 검출기는, 상기 전자기 방사선 소스에 의해 제공되는 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 목표 위치와 상호 작용하도록 향해지고 상기 목표 위치로부터 반사되어 상기 전자기 방사선 검출기로 향하도록, 배향될 수 있다.
이와 달리, 상기 전자기 방사선 빔은 전자기 방사선 소스, 편광기, 분석기 및 전자기 방사선 검출기를 포함하는 엘립소미터 시스템에 의해 제공되며, 상기 전자기 방사선 소스, 상기 편광기, 상기 분석기 및 상기 전자기 방사선 검출기는, 상기 전자기 방사선 소스에 의해 제공된 전자기 방사선 빔이 상기 편광기를 통과하고 상기 샘플 상의 목표 위치와 상호 작용하도록 향해지고, 상기 목표 위치로부터 반사되어 상기 분석기를 통과하여 상기 전자기 방사선 검출기로 향하도록, 배향될 수 있다.
상기 엘립소미터 시스템은 적어도 하나의 보상기를 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 보상기는,
상기 전자기 방사선 소스와 상기 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지 사이;
상기 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지와 상기 전자기 방사선 검출기 사이; 또는
상기 전자기 방사선 소스와 상기 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지 사이 및 상기 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지와 상기 전자기 방사선 검출기 사이에 배치될 수 있다.
본 발명은 또한 전자기 방사선 소스와 전자기 방사선 검출기를 포함하며, 전자기 방사선 빔을 사용하여 샘플의 위치를 검사하기 위한 계측 시스템에 관한 것이며, 상기 전자기 방사선 소스 및 상기 전자기 방사선 검출기는, 상기 전자기 방사선 소스에 의해 제공되는 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 목표 위치와 상호 작용하도록 향해지고 상기 목표 위치로부터 반사되어 상기 전자기 방사선 검출기로 향하도록, 배향된다.
상기 계측 시스템은 두 개의 회전 요소를 통해, 상기 전자기 방사선 빔에 대해서 상기 샘플을 포지셔닝하기 위한 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 샘플 포지셔닝 시스템은,
a) 지지체;
b) 제 1 회전축을 중심으로 상기 지지체에 회전 가능하게 부착된 제 1 요소; 및
c) 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점으로부터 원위 거리인 상기 제 1 요소 상의 위치에 회전 가능하게 부착된 제 2 요소로서, 상기 제 2 요소는 제 2 회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제 2 요소는 샘플을 지지하기 위한 스테이지를 포함하는, 상기 제 2 요소를 포함하며, 상기 제 1 요소의 상기 제 1 회전축 및 상기 제 2 요소의 상기 제 2 회전축은 서로 평행하거나 실질적으로 평행하다.
사용 시에, 상기 샘플이 상기 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지 상에 배치되고, 상기 제 1 요소가 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점을 중심으로 회전하게 되고, 상기 제 2 요소는 상기 제 1 요소에 대한 회전 가능한 부착 지점을 중심으로 회전하게 되고, 이로써, 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 실질적으로 임의의 위치에 도달할 수 있게 된다.
상기 계측 시스템은 상기 전자기 방사선 소스 및 상기 전자기 방사선 검출기를 포함하는 반사계 또는 분광 광도계 시스템일 수 있다.
상기 계측 시스템의 전자기 방사선 빔은 전자기 방사선 소스, 편광기, 분석기 및 전자기 방사선 검출기를 포함하는 엘립소미터 시스템에 의해 제공되며, 상기 전자기 방사선 소스, 상기 편광기, 상기 분석기 및 상기 전자기 방사선 검출기는, 상기 전자기 방사선 소스에 의해 제공된 전자기 방사선 빔이 상기 편광기를 통과하고 상기 샘플 상의 목표 위치와 상호 작용하도록 향해지고, 상기 목표 위치로부터 반사되어 상기 분석기를 통과하여 상기 전자기 방사선 검출기로 향하도록, 배향될 수 있다. 상기 엘립소미터 시스템은 적어도 하나의 보상기를 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 보상기는,
상기 전자기 방사선 소스와 상기 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지 사이;
상기 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지와 상기 전자기 방사선 검출기 사이; 또는
상기 전자기 방사선 소스와 상기 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지 사이 및 상기 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지와 상기 전자기 방사선 검출기 사이에 배치될 수 있다.
본 발명은 또한 샘플 검사 방법에 관한 것이며, 이 방법은,
a) 계측 시스템을 제공하는 단계로서, 상기 시스템은,
a') 지지체;
b') 제 1 회전축을 중심으로 상기 지지체에 회전 가능하게 부착된 제 1 요소; 및
c') 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점으로부터 원위 거리인 상기 제 1 요소 상의 위치에 회전 가능하게 부착된 제 2 요소로서, 상기 제 2 요소는 제 2 회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제 2 요소는 샘플을 지지하기 위한 스테이지를 포함하는, 상기 제 2 요소를 포함하며, 상기 제 1 요소의 상기 제 1 회전축 및 상기 제 2 요소의 상기 제 2 회전축은 서로 평행하거나 실질적으로 평행한, 상기 제공하는 단계;
b) 표면을 갖는 샘플을, 상기 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지 상에 배치하는 단계;
c) 상기 전자기 방사선 소스가 상기 전자기 방사선 빔을 상기 샘플의 표면에 입사각으로 향하게 하는 단계;
d) 상기 지지체에 회전 가능하게 부착된 상기 제 1 요소; 및 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점으로부터 원위 거리인, 상기 제 1 요소 상의 위치에 회전 가능하게 부착된 상기 제 2 요소 중 적어도 하나가 회전하여, 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 목표 위치에 충돌하고 상기 전자기 방사선 검출기가 신호를 출력하는 단계; 및
e) 상기 전자기 방사선 검출기에 의해 제공된 데이터를 수신하고 분석하는 단계를 포함하며,
상기 c) 단계 및 상기 d) 단계는 어느 순서로도 수행된다.
상기 샘플 검사 방법은, f) 상기 단계 e) 이전에, 상기 전자기 방사선 소스와 상기 방사선 검출기가 상기 샘플을 향해 이동하거나 상기 샘플로부터 멀어지도록 하는 단계, 및/또는 상기 전자기 방사선 소스 및 상기 방사선 검출기가 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플과 상호 작용하는 지점을 중심으로 회전하게 하는 단계를 더 포함한다.
상기 단계는 샘플 표면이 절대적으로 균일하지 않고, 그 상의 상이한 지점들이 소스 및 검출기와의 약간 상이한 거리로 존재하는 경우 및/또는, 샘플 표면 상의 상이한 지점들에서의 샘플 표면 차이로 인해 전자기 방사선 빔의 입사각이 상이해지는 경우에 유용하다.
상기 샘플 검사 방법은 상기 단계들 c), d) 및 e)를 목표 회수 만큼 복수 회 수행하여 상기 샘플을 매핑하는 단계를 더 포함한다.
상기 샘플 검사 방법은 상기 단계들 c), d), e), 및 f)를 목표 회수 만큼 복수 회 수행하여 상기 샘플을 매핑하는 단계를 더 포함한다.
상기 샘플 검사 방법은 상기 단계 c)에서 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 표면을 입사하는 상기 입사각을 설정하는 단계를 더 포함한다.
이하에서는 본 발명을 첨부한 도면을 참조한 실시예를 통하여 더 상세하게 설명한다.
도 1은 스테이지 상에서 샘플의 위치를 조정하기 위한 종래의 X-Y 시스템을 도시한다.
도 2는 스테이지 상에서 샘플의 위치를 조정하기 위한 종래의 R-세타 시스템을 도시한다.
도 3은 스테이지 상에서 샘플의 위치를 조정하기 위한 본 발명의 θ1 - θ2 시스템을 도시한다.
도 4a는 스테이지 상에서 샘플의 위치를 조정하는 데 적용되지 않은 것으로 여겨지는 공지된 시스템을 도시한다.
도 4b는 도 4a의 요소(El)와 요소(E2)의 회전 각도와 샘플의 원점(0)에 대한 지점(M)의 (X)-(Y) 좌표 간의 관계를 도시한다.
도 4c 및 도 4d는 회전 각도(A)가 샘플(SA) 상의 지점(M)에 어떻게 영향을 미치는지 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 샘플 매핑 시스템의 정면도를 도시한다.
도 6은 전자기 방사원과 그의 검출기가 샘플 표면 위에 위치하는 높이를 모니터링하는 시스템을 도시한다.
도 7a는 Scheimpflug Condition을 충족하고 사각 이미징 시스템에서 왜곡(즉, 키스톤 오차)을 극복하는 시스템을 도시한다.
도 7b는 도 7a에서 사용 시에 (F)로서 포지셔닝되는 대표적인 텔레센트릭 렌즈를 도시한다.
도 2는 스테이지 상에서 샘플의 위치를 조정하기 위한 종래의 R-세타 시스템을 도시한다.
도 3은 스테이지 상에서 샘플의 위치를 조정하기 위한 본 발명의 θ1 - θ2 시스템을 도시한다.
도 4a는 스테이지 상에서 샘플의 위치를 조정하는 데 적용되지 않은 것으로 여겨지는 공지된 시스템을 도시한다.
도 4b는 도 4a의 요소(El)와 요소(E2)의 회전 각도와 샘플의 원점(0)에 대한 지점(M)의 (X)-(Y) 좌표 간의 관계를 도시한다.
도 4c 및 도 4d는 회전 각도(A)가 샘플(SA) 상의 지점(M)에 어떻게 영향을 미치는지 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 샘플 매핑 시스템의 정면도를 도시한다.
도 6은 전자기 방사원과 그의 검출기가 샘플 표면 위에 위치하는 높이를 모니터링하는 시스템을 도시한다.
도 7a는 Scheimpflug Condition을 충족하고 사각 이미징 시스템에서 왜곡(즉, 키스톤 오차)을 극복하는 시스템을 도시한다.
도 7b는 도 7a에서 사용 시에 (F)로서 포지셔닝되는 대표적인 텔레센트릭 렌즈를 도시한다.
도 1은 스테이지 상에서 샘플의 위치를 조정하여 샘플 매핑을 수행하는 알려진 (XY) 방식을 도시한다. 이 방법은 서로 직각을 이루는 두 요소(Ex)와(Ey)를 적용하는 것을 포함한다. 제 1 요소(Ex)는 "X" 방향으로, 제 2 요소는 "Y" 방향으로 운동을 한다. 제 2 요소(Ey)는 제 1 요소(Ex)에 슬라이드 가능하게 부착되고, 자신에 슬라이드 가능하게 부착된 샘플 지지체(STG)를 갖는다. 사용 시, 스테이지(STG)에 배치된 샘플의 특정 "X"-"Y" 위치는, 제 1 요소(Ex)에 대해 제 2 요소(Ey)를 슬라이드 방식으로 이동시키고 제 1 요소(Ex)에 대해 스테이지(STG)를 슬라이드 방식으로 이동시킴으로써, 전자기 방사선 빔(Em)에 의해 도달될 수 있다.
도 2는 제 2 요소(RSTG)가 슬라이딩 가능하게 부착된 반경방향 요소(Er)를 포함하는 또 다른 방식(R-q)을 보여 주며, 여기서 제 2 요소는 자신에 회전 가능하게 부착된 샘플을 지지하는 스테이지이다. 사용 시, 제 2 요소(RSTG)를 제 1 요소(Er)에 대한 일 위치로 슬라이딩한 다음, 스테이지(STG)를 회전하여 스테이지 위에 놓인 샘플의 특정 위치에 빔이 도달하게 한다.
제 1 방식은 "X" 운동 및 "Y" 운동을 모두 허용하도록 하는 깊이만큼 넓은 시스템이 필요하다는 점이 주목된다. 제 2 방식은 해당 폭의 오직 절반 정도만을 요구하는 시스템에 의해 구현될 수 있다(즉, 스테이지의 필요 이동 범위는 반경 정도일뿐이다).
또 다른 방식이 도 3에 나와 있으며, 이는 컴팩트한 시스템을 제공한다. 이는 구형 레코드 플레이어와 비슷하다고 생각할 수 있다. 샘플을 지지하기 위한 스테이지(STG)에 제 2 요소(ER)가 부착된 것과 마찬가지로, 제 1 요소(EA)는 지지체(S)에 회전 가능하게 부착된다. 제 2 요소(ER)는 제 1(EA) 요소가 회전 가능하게 부착되는 지점으로부터 떨어진 지점에서 지지체(S)에 회전 가능하게 부착된다. 사용 시, 제 1 요소(EA)는 지지체(S)에 회전 가능하게 부착된 위치를 중심으로 회전하여, 그 말단 위치가 상기 스테이지(STG) 상에 배치된 샘플에 인접하게 위치하며, 상기 스테이지(STG)는 상기 지지체(S)에 회전 가능하게 부착된 위치를 중심으로 회전한다. 다시 말하자면, 샘플 상의 특정 위치는 도 1과 도 2에서 보여준 것처럼, 전자기 방사선 빔이 도달할 수 있다. 또한, (θ1 - θ2)는(R - θ2) 시스템만큼 콤팩트하며, 둘 다 샘플 스테이지 반경 정도의 스테이지 샘플 이동 범위를 필요로 한다.
도 4a는 샘플 매핑에 매우 적합한 본 발명에 따른 계측 시스템의 바람직한 실시예이다. 두 개의 회전 요소를 통해 샘플 검사 전자기 방사선 빔(EM)에 대해서 샘플을 포지셔닝하기 위한 시스템이 도시되며, 상기 시스템은:
a) 지지체(S);
b) 제 1 회전축(Al)을 중심으로 상기 지지체(S)에 회전 가능하게 부착된 제 1 요소(E1);
c) 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점으로부터 원위 위치인(distal) 상기 제 1 요소(E1) 상의 위치에 회전 가능하게 부착된 제 2 요소(E2)로서, 상기 제 2 요소(E2)는 제 2 회전 축(A2)을 중심으로 회전 가능하고, 상기 제 2 요소(E2)는 샘플을 지지하기 위한 스테이지(STG)를 포함하는, 상기 제 2 요소(E2)를 포함한다.
상기 제 1 회전축(Al) 및 상기 제 2 회전축(A2)은 평행하거나 실질적으로 평행하다. 사용 시, 샘플(SA)(도 5 내지 도 7 참조)이 샘플을 지지하기 위한 상기 스테이지(STG)에 배치되고 상기 제 1 요소(El)가 상기 지지체(S)에 대한 회전 가능한 부착 지점을 중심으로 회전하게 된다. 상기 제 2 요소(E2)는 상기 제 1 요소(E1)에 대한 회전 가능한 부착 지점을 중심으로 회전하게 되고, 이에 의해, 상기 전자기 방사선 빔(EM)이 등식 1 및 등식 2를 통해 결정된 바와 같이, 상기 스테이지(STG)에 배치된 상기 샘플 상의 실질적으로 임의의 위치(M)에 도달할 수 있게 된다. 도 4a 내지 도 4d 실시예는 도 1의 실시예보다 훨씬 더 콤팩트하고, 도 2의 실시예와 동일한 정도로 콤팩트하다. 이의 스테이지의 필요한 이동 범위는 그의 반경 정도일뿐이다.
다음 사항이 주목된다:
요소(S)는 제 1 고정 요소라고 할 수 있고;
요소(El)는 제 1 회전 요소라고 할 수 있고;
요소(El)(직접 도시되지 않음)에서 돌출하고 요소(E2)에 회전 가능하게 부착된 축(A2)과 일치하는 요소를 제 2 고정 요소라고 할 수 있으며;
요소(E2)는 제 2 회전 요소라고 할 수 있다.
도 4b는 대표적인 샘플(SA), 및 회전 각도(A) 및 (B)와 도달 지점(M)의 (X) 및 (Y) 매개 변수 간의 관계를 도시한다. 참고로, (F)는 도 4에서 (A1)과 (A2) 간의 거리이다. 지점(M)이 원점(0)과 관련되는 방식을 지배하는 등식은 다음과 같다:
도 4c 및 도 4d는 도 4a의 회전 각도(A)가 샘플의 지점(M)의 위치에 어떻게 영향을 미치는지 보여주기 위해 포함되었다.
도 5는 본 발명에 따른 샘플(SA) 매핑 시스템(SMS)의 정면도를 도시한다. 배향에 대해서는, 도 4의 요소(El) 및 요소 (E2)의 위치 및 회전축(Al) 및 회전축(A2)을 참조한다. 각도(B)는 요소(El)와 지지체(S) 및 요소(E2) 간의 기능적 상호 연결을 보여주기 위해 표시된다. 임의의 회전 지지 등가사항이 대체될 수 있다. 또한, 전자기 방사선 소스(EMS) 및 이의 검출기(DET)를 포함하는 요소들(El) 및 (E2)의 시스템 위에 위치한 계측 시스템이 도시된다. 상기 전자기 방사선 소스(EMS) 및 이의 검출기(DET)는, 전자기 방사선 소스(EMS) 및 이의 검출기(DET)를 동시에 위쪽 또는 아래쪽으로 이동시켜서, 요소(E2)의 위쪽을 향하는 표면 상에 배치된 샘플(SA) 상의 목표 지점에 전자기 방사 빔(EM)을 양호하게 포지셔닝시키는, 계측 시스템 고정 플레이트(MSS)에 부착된다. 여기서, 상기 상부 표면은 샘플(SA)을 지지하기 위한 스테이지 역할을 한다. 또한, 경사각 샘플 표면 이미징 시스템(OAI)이 도시된다. 아래에서 설명하는 바와 같이, 이 시스템은 초점 및 왜곡 문제없이 샘플(SA)의 표면을 볼 수 있도록 한다. 이는 다른 구성 요소와 이격되어 편리하게 위치하며, 키스톤(즉, 이미지 왜곡) 오차를 극복하는 텔레센트릭 렌즈와 함께 Schiempfug 조건을 충족하는 시스템을 적용함으로써 자신의 목적을 달성한다. 사용 중에, 사용자는 상기 시스템(OAI)을 사용하여 전자기 방사선 빔이 검사하고 있는 샘플(SA) 상의 위치를 볼 수 있다. 또한, 입사각(AOI) 및 반사각(AOR)은, 전자기 방사선 소스 및 그의 검출기 상에서, 각각 양의 경사 및 음의 경사 방향 화살표로 표시되어 조절될 수 있다.
도 6은 전자파 빔(EM)의 소스(EMS)와 그의 검출기(DET)가 샘플(SA)의 표면 위에 위치하는 높이의 변화를 모니터링하고 샘플 매핑 시스템(SMS)에서 샘플의 팁/틸트(즉, 입사각 및 입사 평면)의 변화를 결정하기 위한 시스템을 도시한다. 일반적으로, 사용자는 결합된 소스(EMS)와 검출기(DET) 및 샘플(SA) 표면 간의 거리를 단순히 실험적으로 변경하고, 검출기(DET)가 (EO')가 자신에 입사될 때에 최대치 (또는 다른 목표치)를 제공하는 위치를 파악함으로써, 최적 높이를 결정할 것이다. 반사된 빔 부분(EO'')이 만나는 빔 스플리터(BS) 및 쿼드 검출기(QD)가 있다. 쿼드 검출기(QD)의 출력은 전자기 방사선 빔 각도 및 입사 평면의 변화에 따라 변경된다. 본 발명은 계측 시스템 고정 플레이트(MSS)의 위치를 제어하기 위해 빔 부분(EU')의 세기의 모니터링된 변화를 적용하고, 쿼드 검출기(QD) 세그먼트의 출력에서 감지된 변화를 사용하여 스테이지(STG) 팁 또는 틸트를 조절한다.
도 7a는 Scheimpflug Condition을 충족하고 OAI(Oblique Angle Imaging System)에서 왜곡(즉, 키스톤 오차)을 극복하는 시스템을 도시한다. 카메라 이미징 플레이트(IMG)는, 그들이 표면이 서로에 대해 설정된 각도 하에서, 샘플(SAM)에 대해 포지셔닝된다. 또한, 포커싱 수단(FM)이 존재하며 식별된 다양한 각도가 있다. 샘플(SAM)에 대한 카메라(IMG)의 시점 궤적(VL)은 상기 포커싱 수단(FM)을 통과하고 그 결과, 각도 알파 및 각도 베타가 정의된다.
등식
이 성립될 때에, 카메라 이미징 플레이트(IMG)로부터의 거리가 변하더라도, 샘플(SAM)의 표면의 전체 영역이 초점이 될 수 있다. 식별자 "f"는 포커싱 수단(FM)의 초점 길이를 나타내고 "X"는 이미징 플레이트(IMG)에서 포커싱 수단(FM)의 중심까지의 거리이다. 각도 알파는 이미징 플레이트(IMG)의 평면과 시점 궤적 간의 각도이고, 각도 베타는 시점 궤적(VL)이 샘플(SAM) 표면에 대한 법선에 대해서 이루는 입사각이다. 다시 말하자면, 다양한 요소가 도시된 대로 배향되면, 이미징 플레이트(IMG)는 샘플(SAM)의 전체 표면이 초점이 되는 뷰를 가질 것이다.
도 7b는 도 7a에서 (FM)으로서 포지셔닝된 대표적인 텔레센트릭 렌즈를 도시한다. 초점 렌즈(LI), 조리개(AP) 및 다른 초점 렌즈(L2)로 순차적으로 구성된 시스템이 도 7a에서 포커싱 수단(FM)의 위치에 있을 때, 이미징 플레이트(IMG)에서의 이미지는 왜곡이 없고(즉, 키스톤 오차가 없음), 샘플(SAM) 표면에 초점이 맞춰진다. 텔레센트릭 렌즈를 정의하는 기준은, 입구 개구(pupil) 및 출구 개구 중 적어도 하나가 무한대 또는 실질적으로 무한대에 있는 것이다. 여기서, "개구"는 조리개(AP)의 이미지 또는 물체를 말한다.
본 문서에서 사용된 용어 "부착(affixation)"는 요소들 간의 관계를 나타내는 것으로 이해되어야 하며, 하나의 요소는 자신이 부착된 다른 요소에 대해 회전하는 경우에, "회전 가능하게 부착된"이라는 용어가 사용된다.
이로써, 본 발명의 요지를 개시하였으므로, 본 교시의 관점에서 본 발명의 많은 수정사항, 대체사항 및 변형사항이 가능하다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 구체적으로 설명된 것과 다르게 실시될 수 있으며, 청구 범위에 의해서만 그 범위가 제한되어야 한다는 것을 이해해야 한다.
Claims (22)
- 두 개의 회전 요소를 통해, 샘플 검사 전자기 방사선 빔에 대해 샘플을 포지셔닝하는 시스템으로서, 상기 샘플 검사 전자기 방사선 빔은 상기 샘플이 있는 곳을 향해 비스듬히 기울어지고,
a) 지지체;
b) 제 1 회전축을 중심으로 회전 가능하게 한쪽 끝이 상기 지지체에 부착된 세장형의 제 1 요소; 및
c) 상기 세장형의 제 1 요소 상에서 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점으로부터 원위(distal) 위치에 회전 가능하게 부착된 제 2 요소로서, 제 2 회전축을 중심으로 회전 가능하고, 샘플을 지지하기 위한 스테이지를 포함하는 제 2 요소;를 포함하고,
상기 세장형의 제 1 요소의 제 1 회전축 및 상기 제 2 요소의 제 2 회전축은 서로 평행하거나 실질적으로 평행하며;
사용 시, 상기 샘플을 지지하기 위한 스테이지 상에 샘플이 배치되고, 상기 세장형의 제 1 요소가 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점을 중심으로 회전하게 되고, 상기 제 2 요소는 상기 세장형의 제 1 요소에 대한 회전 가능한 부착 지점을 중심으로 회전하게 되어, 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 임의의 위치에 실질적으로 도달할 수 있게 되는, 샘플 포지셔닝 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 전자기 방사선 빔은 전자기 방사선 소스 및 전자기 방사선 검출기를 포함하는 반사계 또는 분광 광도계 시스템에 의해 제공되며,
상기 전자기 방사선 소스 및 전자기 방사선 검출기는, 상기 전자기 방사선 소스에 의해 제공되는 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 목표 위치와 상호 작용하도록 향해지고 목표 위치로부터 전자기 방사선 검출기로 반사되도록 배향되는, 샘플 포지셔닝 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 전자기 방사선 빔은 전자기 방사선 소스, 편광기, 분석기 및 전자기 방사선 검출기를 포함하는 엘립소미터 시스템에 의해 제공되며,
상기 전자기 방사선 소스, 편광기, 분석기 및 전자기 방사선 검출기는, 상기 전자기 방사선 소스에 의해 제공되는 전자기 방사선 빔이 편광기를 통과하고 상기 샘플 상의 목표 위치와 상호 작용하도록 향해지고 목표 위치로부터 반사되어 분석기를 통과하여 전자기 방사선 검출기로 향하도록 배향되는, 샘플 포지셔닝 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 엘립소미터 시스템은 적어도 하나의 보상기를 더 포함하며,
상기 적어도 하나의 보상기는,
상기 전자기 방사선 소스와 상기 샘플을 지지하기 위한 스테이지 사이; 및
상기 샘플을 지지하기 위한 스테이지와 상기 전자기 방사선 검출기 사이; 중 적어도 하나의 위치에 배치되는, 샘플 포지셔닝 시스템. - 전자기 방사선 소스와 전자기 방사선 검출기를 포함하고, 전자기 방사선 빔을 사용하여 샘플의 위치를 검사하기 위한 계측 시스템으로서, 상기 전자기 방사선 빔은 상기 샘플이 있는 곳을 향해 비스듬한 입사각을 갖고,
상기 전자기 방사선 소스 및 전자기 방사선 검출기는, 상기 전자기 방사선 소스에 의해 제공되는 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 목표 위치와 상호 작용하도록 향해지고 목표 위치로부터 반사되어 전자기 방사선 검출기로 향하도록 배향되며,
상기 계측 시스템은, 두 개의 회전 요소를 통해 상기 전자기 방사선 빔에 대해 상기 샘플을 포지셔닝하는 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 샘플 포지셔닝 시스템은,
a) 지지체;
b) 상기 지지체에 제 1 회전축을 중심으로 회전 가능하게 부착된 세장형의 제 1 요소; 및
c) 상기 세장형의 제 1 요소 상에서 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점으로부터 원위 위치에 회전 가능하게 부착된 제 2 요소로서, 제 2 회전축을 중심으로 회전 가능하고, 샘플을 지지하기 위한 스테이지를 포함하는 제 2 요소;를 포함하고,
상기 세장형의 제 1 요소의 제 1 회전축 및 상기 제 2 요소의 제 2 회전축은 서로 평행하거나 실질적으로 평행하며;
사용 시, 상기 샘플을 지지하기 위한 스테이지 상에 샘플이 배치되고, 상기 세장형의 제 1 요소가 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점을 중심으로 회전하게 되고, 상기 제 2 요소는 상기 세장형의 제 1 요소에 대한 회전 가능한 부착 지점을 중심으로 회전하게 되어, 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 임의의 위치에 실질적으로 도달할 수 있게 되는, 계측 시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 계측 시스템은, 상기 전자기 방사선 소스 및 전자기 방사선 검출기를 포함하는 반사계 또는 분광 광도계 시스템인, 계측 시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 계측 시스템의 전자기 방사선 빔은, 전자기 방사선 소스, 편광기, 분석기 및 전자기 방사선 검출기를 포함하는 엘립소미터 시스템에 의해 제공되며,
상기 전자기 방사선 소스, 편광기, 분석기 및 전자기 방사선 검출기는, 상기 전자기 방사선 소스에 의해 제공된 전자기 방사선 빔이 편광기를 통과하고 상기 샘플 상의 목표 위치와 상호 작용하도록 향해지고, 목표 위치로부터 반사되어 분석기를 통과하여 전자기 방사선 검출기로 향하도록 배향되는, 계측 시스템. - 제 7 항에 있어서,
상기 엘립소미터 시스템은 적어도 하나의 보상기를 더 포함하며,
상기 적어도 하나의 보상기는,
상기 전자기 방사선 소스와 상기 샘플을 지지하기 위한 스테이지 사이; 및
상기 샘플을 지지하기 위한 스테이지와 상기 전자기 방사선 검출기 사이; 중 적어도 하나의 위치에 배치되는, 계측 시스템. - 샘플 검사 방법으로서,
a) 전자기 방사선 소스와 전자기 방사선 검출기를 포함하며, 전자기 방사선 빔을 사용하여 샘플의 위치를 검사하기 위한 계측 시스템을 제공하는 단계로서, 상기 전자기 방사선 빔은 상기 샘플이 있는 곳을 향해 비스듬히 기울어지고, 상기 전자기 방사선 소스 및 전자기 방사선 검출기는, 상기 전자기 방사선 소스에 의해 제공되는 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 목표 위치와 상호 작용하도록 향해지고 목표 위치로부터 반사되어 전자기 방사선 검출기로 향하도록 배향되며,
상기 계측 시스템은, 두 개의 회전 요소를 통해 상기 전자기 방사선 빔에 대해 상기 샘플을 포지셔닝하는 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 샘플 포지셔닝 시스템은,
a') 지지체;
b') 상기 지지체에 제 1 회전축을 중심으로 회전 가능하게 부착된 세장형의 제 1 요소; 및
c') 상기 세장형의 제 1 요소 상에서 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점으로부터 원위 위치에 회전 가능하게 부착된 제 2 요소로서, 제 2 회전축을 중심으로 회전 가능하고, 샘플을 지지하기 위한 스테이지를 포함하는 제 2 요소;를 포함하며,
상기 세장형의 제 1 요소의 제 1 회전축 및 상기 제 2 요소의 제 2 회전축은 서로 평행하거나 실질적으로 평행하고;
사용 시, 상기 샘플을 지지하기 위한 스테이지 상에 샘플이 배치되고, 상기 세장형의 제 1 요소가 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점을 중심으로 회전하게 되고, 상기 제 2 요소는 상기 세장형의 제 1 요소에 대한 회전 가능한 부착 지점을 중심으로 회전하게 되어, 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 임의의 위치에 실질적으로 도달할 수 있게 되는, 상기 계측 시스템을 제공하는 단계;
b) 상기 샘플을 지지하기 위한 스테이지 상에, 표면을 갖는 샘플을 배치하는 단계;
c) 상기 전자기 방사선 소스가 전자기 방사선 빔을 상기 샘플의 표면에 비스듬한 입사각으로 향하게 하는 단계;
d) 상기 지지체에 회전 가능하게 부착된 세장형의 제 1 요소; 및 상기 세장형의 제 1 요소 상에서 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점으로부터 원위 위치에 회전 가능하게 부착된 제 2 요소; 중 적어도 하나를 회전시켜, 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 목표 위치에 충돌하고 상기 전자기 방사선 검출기가 데이터 신호를 출력하는 단계; 및
e) 상기 전자기 방사선 검출기에 의해 제공된 데이터를 수신하고 분석하는 단계;를 포함하며,
상기 c) 단계 및 d) 단계는 어느 순서로도 수행되는, 샘플 검사 방법. - 제 9 항에 있어서,
f) 상기 e) 단계 이전에, 상기 전자기 방사선 소스와 방사선 검출기가 상기 샘플을 향해, 또는 상기 샘플로부터 멀어지도록 하고, 및/또는 상기 전자기 방사선 소스 및 방사선 검출기가 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플과 상호 작용하는 지점을 중심으로 회전하게 하는 단계를 더 포함하는, 샘플 검사 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 c), d) 및 e) 단계들을 목표 회수 만큼 반복하여 상기 샘플을 매핑하는 단계를 더 포함하는, 샘플 검사 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 c), d), e), 및 f) 단계들을 목표 회수 만큼 반복하여 상기 샘플을 매핑하는 단계를 더 포함하는, 샘플 검사 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 c) 단계에서 입사각을 설정하는 단계를 더 포함하는, 샘플 검사 방법. - 제 9 항에 있어서,
Scheimpflug 조건을 충족하고 키스톤 오차를 극복하는 이미징 시스템을 사용하여 비스듬한 입사각으로 상기 샘플의 표면을 모니터링하는 단계를 더 포함하는, 샘플 검사 방법. - 두 개의 회전 요소를 통해 샘플 검사 전자기 방사선 빔에 대해 샘플을 포지셔닝하는 시스템으로서, 상기 샘플 검사 전자기 방사선 빔은 상기 샘플이 있는 곳을 향해 비스듬히 기울어지고,
a) 지지체;
b) 제 1 회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 지지체에 부착되는 세장형의 제 1 회전 요소;
c) 상기 제 1 회전축으로부터 측방향으로 이격된 제 2 회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 세장형의 제 1 회전 요소에 부착되는 제 2 회전 요소; 및
d) 상기 제 2 회전 요소의 제 2 회전 가능한 부분에 부착되며 샘플을 지지하기 위한 스테이지;를 포함하며,
상기 세장형의 제 1 회전 요소의 제 1 회전축 및 상기 제 2 회전 요소의 제 2 회전축은 평행하거나 실질적으로 평행하고,
사용 시, 상기 샘플을 지지하기 위한 스테이지 상에 샘플이 배치되고, 상기 세장형의 제 1 회전 요소가 상기 제 1 회전축을 중심으로 회전하게 되고, 상기 제 2 회전 요소가 상기 제 2 회전축을 중심으로 회전하게 되어, 상기 샘플 검사 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 임의의 위치에 실질적으로 도달하게 되는, 샘플 포지셔닝 시스템. - 샘플 검사 방법으로서,
a) 전자기 방사선 소스와 전자기 방사선 검출기를 포함하며, 전자기 방사선 빔을 사용하여 샘플의 위치를 검사하기 위한 계측 시스템을 제공하는 단계로서, 상기 전자기 방사선 소스 및 전자기 방사선 검출기는, 상기 전자기 방사선 소스에 의해 제공되는 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 목표 위치와 상호 작용하도록 비스듬히 기울어진 각도로 향해지고 목표 위치로부터 반사되어 전자기 방사선 검출기로 향하도록 배향되며,
상기 계측 시스템은, 두 개의 회전 요소를 통해 상기 전자기 방사선 빔에 대해 샘플을 포지셔닝하는 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 샘플 포지셔닝 시스템은,
a') 지지체;
b') 상기 지지체에 제 1 회전축을 중심으로 회전 가능하게 부착된 세장형의 제 1 요소;
c') 상기 세장형의 제 1 요소 상에서 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점으로부터 원위 위치에 회전 가능하게 부착된 제 2 요소로서, 제 2 회전축을 중심으로 회전 가능하고, 샘플을 지지하기 위한 스테이지를 포함하는 제 2 요소;를 포함하며,
상기 세장형의 제 1 요소의 제 1 회전축 및 상기 제 2 요소의 제 2 회전축은 서로 평행하거나 실질적으로 평행하고;
사용 시, 상기 샘플을 지지하기 위한 스테이지 상에 샘플이 배치되고, 상기 세장형의 제 1 요소가 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점을 중심으로 회전하게 되고, 상기 제 2 요소가 상기 세장형의 제 1 요소에 대한 회전 가능한 부착 지점을 중심으로 회전하게 되어, 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 임의의 위치에 실질적으로 도달하게 되는, 상기 계측 시스템을 제공하는 단계;
b) 상기 샘플을 지지하기 위한 스테이지 상에, 표면을 갖는 샘플을 배치하는 단계;
c) 상기 전자기 방사선 소스가 전자기 방사선 빔을 상기 샘플의 표면에 비스듬히 입사하도록 향하게 하는 단계;
d) 상기 지지체에 회전 가능하게 부착된 상기 세장형의 제 1 요소; 및 상기 세장형의 제 1 요소 상에서 상기 지지체에 대한 회전 가능한 부착 지점으로부터 원위 위치에 회전 가능하게 부착된 제 2 요소; 중 적어도 하나를 회전시켜, 상기 전자기 방사선 빔이 상기 샘플 상의 목표 위치에 충돌하고 상기 전자기 방사선 검출기가 신호를 출력하는 단계; 및
e) 상기 전자기 방사선 검출기에 의해 제공된 데이터를 수신하고 분석하는 단계;를 포함하며,
상기 c) 단계 및 d) 단계는 어느 순서로도 수행되는, 샘플 검사 방법. - 제 1 항에 있어서,
Scheimpflug 조건을 충족하고 사용 중 키스톤 오차를 극복하는 이미징 시스템을 사용하여 비스듬한 입사각으로 상기 샘플의 표면을 모니터링하는 시스템을 더 포함하는, 샘플 포지셔닝 시스템. - 제 5 항에 있어서,
Scheimpflug 조건을 충족하고 사용 중 키스톤 오차를 극복하는 이미징 시스템을 사용하여 비스듬한 입사각으로 상기 샘플의 표면을 모니터링하는 시스템을 더 포함하는, 계측 시스템. - 제 16 항에 있어서,
Scheimpflug 조건을 충족하고 키스톤 오차를 극복하는 이미징 시스템을 사용하여 비스듬한 입사각으로 상기 샘플의 표면을 모니터링하는 단계를 더 포함하는, 샘플 검사 방법. - 제 1 내지 8, 17 및 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세장형의 제 1 요소의 제 1 회전축 및 상기 제 2 요소의 제 2 회전축 사이의 거리는 상기 제 2 요소 상에 샘플의 반경보다 큰, 시스템. - 제 9 내지 16 및 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세장형의 제 1 요소의 제 1 회전축 및 상기 제 2 요소의 제 2 회전축 사이의 거리는 상기 제 2 요소 상에 샘플의 반경보다 큰, 샘플 검사 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 세장형의 제 1 회전 요소의 제 1 회전축 및 상기 제 2 회전 요소의 제 2 회전축 사이의 거리는 상기 제2 회전 요소 상에 샘플의 반경보다 큰, 샘플 포지셔닝 시스템.
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