KR102560078B1 - 광원의 파장을 변조하는 장치 및 방법 - Google Patents

광원의 파장을 변조하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

복수의 대체 파장을 갖는 레이저 방사선 펄스들의 버스트를 생성할 수 있는 레이저 시스템을 제어하는 장치 및 방법으로서, 파장을 제어하는 요소는 하나의 파장을 생성하는 위치와 다른 파장을 생성하는 위치 사이에 있도록 버스트들 사이에 미리 배치된다. 이차 프로그래밍, 동적 프로그래밍, 인버전 피드포워드 제어, 또는 반복 학습 제어를 사용하여 요소로 하여금 위치들 사이에서 이동하게 하는 최적 제어 파형을 결정하는 시스템이 또한 개시된다. 프리-파퓰레이트된 룩업 테이블 또는 필드 프로그램가능 게이트 어레이 등의 데이터 저장 디바이스가 복수의 반복률의 각각에 대한 적어도 하나의 최적 제어 파형을 저장하기 위해 사용될 수 있다.

Description

광원의 파장을 변조하는 장치 및 방법
관련출원의 상호참조
본 출원은 광원의 파장을 변조하는 장치 및 방법이라는 명칭으로 2019년 5월 14일에 출원된 미국 출원 제 62/847,464 호의 우선권을 주장하며, 이 출원은 원용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.
본 개시는, 예를 들면, 리소그래피 장치에서 사용하기 위한 복수의 레이저 빔을 생성하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 반도체 재료의 웨이퍼 등의 기판 상에, 통상적으로는 이 기판의 타겟 부분 상에 원하는 패턴을 적용한다. 패터닝 디바이스는 마스크 또는 레티클이라고도 불리며, 웨이퍼의 개별 층에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선 감응성 재료(레지스트)의 층 상에 이미지화함으로써 달성된다. 일반적으로, 단일 기판이 연속적으로 패턴화되는 인접한 타겟 부분들을 포함한다.
리소그래피 장치는 패턴 전체를 한번에 타겟 부분에 노광시킴으로써 각각의 타겟 부분이 조사되는 이른바 스테퍼(stepper), 및 스캐닝 방향과 평행하거나 평행하지 않은 기판을 동기적으로 스캐닝하면서 주어진 방향("스캐닝" 방향)으로 방사 빔을 통해 패턴을 스캐닝함으로써 각각의 타겟 부분이 조사되는 이른바 스캐너를 포함한다. 패턴을 기판 상에 인쇄함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사하는 것도 가능하다. 여기서, 간단히 하기 위해, 스테퍼와 스캐너의 둘 모두를 간단히 스캐너로 부른다.
패턴을 조명하고, 이것을 기판에 투영하기 위해 사용되는 광원은 다수의 구성 중 임의의 하나의 구성일 수 있다. 리소그래피 시스템에서 일반적으로 사용되는 심자외선 엑시머 레이저에는 248 nm 파장의 크립톤 불화물(KrF) 레이저 및 193 nm 파장의 아르곤 불화물(ArF)레이저가 포함된다. 일반적으로, 엑시머 레이저는 특정 가스 혼합물로 작동하도록 설계되므로 파장을 변경하는 것이 복잡할 수 있다. 특히, 중심 파장을 하나의 방전으로부터 다음 방전으로 ("샷마다(shot-to-shot)") 변경하는 것이 어렵다.
그러나, 파장을 변경하는 능력을 갖는 것이 요망되는 경우가 있을 수 있다. 예를 들면, 3D NAND 층의 메모리(즉, 구조가 서로 적층된 NAND(AND가 아님) 게이트와 유사한 메모리). 2D에서 3D NAND 아키텍처로의 전환은 제조 프로세스에서 상당한 변경을 필요로 한다. 3D NAND 제조에서 과제는 주로 극단적인 종횡비(구멍의 깊이에 대한 직경의 비)에서 에칭 및 퇴적 프로세스에 의해 일어난다. 매우 높은 종횡비(HAR)의 피처를 갖는 복잡한 3D 구조를 생성하는 것은 복잡하며, 극단의 정밀도 및 궁극적으로 규모를 달성하기 위한 프로세스 균일성 및 재현성을 필요로 한다. 더욱이, 다층 스택 높이가 증가함에 따라, 스택(예를 들면, 메모리 어레이)의 상하면에서 일관된 에칭 및 퇴적 결과를 달성하는 데 어려움이 증가한다.
이러한 검토사항은 보다 깊은 초점 깊이의 필요성으로 이어진다. 리소그래피 초점 깊이(depth of focus; DOF)는 DOF = ± m2 λ/(NA)2의 관계에 의해 결정되고, 여기서 λ는 조명광의 파장이고, NA는 개구수, 그리고 m1 및 m2는 레지스트 프로세스에 따른 실용적 인자(practical factor)이다. 3D NAND 리소그래피에서의 초점 깊이 요건이 더 크므로, 웨이퍼 상에 복수의 노광 패스가, 각각의 패스에 대해 상이한 레이저 파장을 사용하여, 이루어지는 경우가 있다.
또한, 레이저 방사선을 집속하는 렌즈를 구성하는 재료는 분산성이므로 상이한 파장이 상이한 깊이로 집속하게 된다. 이것은 파장을 변경하는 능력을 갖는 것이 요망될 수 있는 또 하나의 다른 이유이다.
DUV 광원은 DUV 광의 파장을 제어하기 위한 시스템을 포함한다. 전형적으로, 이들 파장 제어 시스템은 파장 안정성을 촉진하기 위한 피드백 및 피드포워드 보상기(compensator)를 포함한다. 특징적으로, 타겟 파장 또는 기준 파장, 즉 파장 제어 시스템에 의해 명령된 파장은 레이저 작동 중에 급속하게 변경되지 않는 것으로 기대된다. 따라서 제어기는 주로 일과성 방해의 제거에 사용된다. 피드포워드 보상기는 또한 드물게 발생할 것으로 예상되는 파장 타겟의 명령된 변경, 즉 파장 변경 이벤트(event)를 보상한다. 이러한 이벤트가 발생하면, 예를 들면, 600 fm의 파장 설정점 변경을 달성하기 위해, 시스템이 새로운 파장에 대해 안정적으로 정착할 수 있도록 약 100 ms 정도의 정착 시간(settling time)이 허용되어야 한다. 이것은 통상적으로 펄스들 사이의 시간을 초과하므로 타겟 파장 설정점이 펄스들 사이에서 약 500 fm만큼 변경되는 사용 사례 하에서 이러한 제어 시스템은 원하는 파장 추적 성능을 제공할 수 없다.
특정의 실시례로서, 2 개의 상이한 파장에서 DUV 광을 생성하는 용도에서, 기준 파장은 노광 중에 2 개의 설정점, 즉, 제 1 파장에서의 제 1 설정점 및 제 2 파장에서의 제 2 설정점을 갖는다. 다음에 기준 파장은 이들 2 개의 설정점들 사이에서 변조된다. 모든 파장 타겟 변경은 미리 결정된 정착 시간을 필요로 한다. 이로 인해 기준 파장이 변조될 수 있는 속도가 제한된다. 또한, 과도적 정착 기간 중의 파장은 본질적으로 제어되지 않는다. 이로 인해 파장 타겟 변경들 사이의 허용가능한 대기 시간에 제약이 부과된다.
펄스들 사이, 즉 펄스별(pulse-to-pulse basis)로 기준 파장을 변경하는 능력을 갖는 것이 요망된다. 이러한 능력은 과도적 정착 기간을 줄임으로써 실현될 수 있다. 기준 파장이 변경되는 사이의 대기 시간을 단축하거나 심지어 배제하는 것도 요망된다.
다음은 실시형태의 기본적인 이해를 제공하기 위해 하나 이상의 실시형태의 단순화된 요약을 제시한다. 이 요약은 모든 고려된 실시형태의 광범위한 개관이 아니며, 모든 실시형태의 핵심적이거나 중요한 요소를 특정하거나 임의의 실시형태 또는 모든 실시형태의 범위를 기술하는 것을 의도하지 않는다. 이것의 유일한 목적은 후술되는 보다 상세한 설명의 서두로서 간략화된 형태로 하나 이상의 실시형태의 일부의 개념을 제시하는 것이다.
일 실시형태의 일 양태에 따르면, 기준 파장을 변경함으로써 일어나는 과도 기간은 버스트(burst)들 사이에 액츄에이터를 미리 배치함으로써 액츄에이터를 준비함으로써 단축되어 버스트들 사이에 다음번의 새로운 타겟 파장을 달성한다.
다른 양태에 따르면, 파장 제어는 라인 협소화 모듈(line narrowing module)에서 압전 액츄에이터 등의 액츄에이터를 사용함으로써 달성된다. 실제 파장과 파장 타겟 사이의 차이를 최소화하기 위해 액츄에이터를 작동시키기 위한 최적 제어 파형은 이 액츄에이터의 동적 모델에 기초하여 계산된다. 최적 제어 파형은 여러 가지 방법 중 하나를 사용하여 계산될 수 있다. 예를 들면, 최적 제어 파형은 제약을 수반하는 이차 프로그래밍, 및/또는 주어진 파장 타겟에 대한 최적 제어 신호를 생성하기 위한 동적 프로그래밍을 사용하여 계산될 수 있다. 광원을 작동할 수 있는 상이한 반복률 중 적어도 일부에 대한 최적 제어 파라미터를 포함하는 프리-파퓰레이트된(pre-populated) 룩업 테이블이 사용될 수 있다.
다른 실시례로서, 최적 제어 파형은 모델 인버전 피드포워드 제어를 사용하여 결정될 수 있다. 이 방법은 액츄에이터의 동력학(dynamic)을 반전시키는 디지털 필터를 구축하기 위해 액츄에이터 동적 모델에 의존한다. 원하는 액츄에이터 궤적의 파형을 이 필터에 통과시킴으로써, 최적 제어 파형이 실시간으로 생성되어 제로의 정상 상태 오차 추적(zero steady state error tracking)을 달성할 수 있다. 여기서 그리고 다른 부분에서, "궤적"이라는 용어는 가속을 포함하는 액츄에이터의 움직임의 특성을 지칭하는 데 사용된다.
다른 실시례로서, 학습의 여러 번의 반복에 걸쳐 오차 수렴을 달성하기 위한 학습 알고리즘을 사용하여 2 개의 개별 파장을 달성하기 위한 최적의 해결책이 달성된다. 제안된 방법은 20 fm 미만의 개별 오차를 수반하는 1000 fm의 분리의 2 개의 개별 파장을 달성할 수 있다.
다른 양태에 따르면, 최적 제어 파형은 필드 프로그램가능 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA)를 사용함으로써 매우 빠른 속도로 액츄에이터에 공급될 수 있다.
본 발명의 추가의 특징 및 장점, 뿐만 아니라 본 발명의 다양한 실시형태의 구조 및 작용을 첨부한 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명한다. 본 발명은 본 명세서에 기재된 특정 실시형태에 제한되지 않음에 주의한다. 본 명세서에서 이러한 실시형태는 설명의 목적을 위해서만 제공된다. 추가의 실시형태는 본 명세서에 포함된 가르침에 기초하여 당업자에게 명백해질 것이다.
본 명세서에 포함되고, 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면은 제한이 아닌 예시로서 본 발명의 실시형태의 방법 및 시스템을 예시한다. 상세한 설명과 함께 도면은 또한 당업자가 본 명세서에 제시된 방법 및 시스템을 실시 및 사용할 수 있게 하고, 이 방법 및 시스템의 원리를 설명하는 역할을 한다. 도면에서 동일한 찬조 번호는 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 나타낸다.
도 1은 개시된 주제의 일 양태에 따른 포토리소그래피 시스템의 전체적인 넓은 개념의 개략도를 비축척으로 도시한다.
도 2은 개시된 주제의 일 양태에 따른 조명 시스템의 전체적인 넓은 개념의 개략도를 비축척으로 도시한다.
도 3은 일 실시형태의 일 양태에 따른 2 체임버 레이저 시스템의 기능 블록도이다.
도 4는 일 실시형태의 일 양태에 따른 2 레이저 체임버의 가능한 상대 타이밍도이다.
도 5는 일 실시형태의 일 양태에 따른 2 레이저 체임버의 다른 가능한 상대 타이밍도이다.
아래에서 본 발명의 추가의 특징 및 장점 뿐만 아니라 본 발명의 다양한 실시형태의 구조 및 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명은 본 명세서에 기재된 특정의 실시형태에 한정되지 않는다는 것에 주의한다. 본 명세서에서 이러한 실시형태는 설명의 목적을 위해서만 제공된다. 추가의 실시형태는 본 명세서에 포함된 교시에 기초하여 당업자에게 명백할 것이다.
본 명세서는 본 발명의 특징을 포함하는 하나 이상의 실시형태를 개시한다. 개시된 실시형태(들)은 본 발명을 단지 예시하는 것이다. 본 발명의 범위는 개시된 실시형태(들)에 한정되지 않는다. 본 발명은 본 명세서에 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.
기재된 실시형태(들) 및 본 명세서에서 언급된 "일 실시형태", "실시형태", "예시적 실시형태" 등은 기재된 실시형태(들)이 특정의 특징, 구조, 또는 특성을 포함할 수 있으나 모든 실시형태가 반드시 특정의 특징, 구조, 또는 특성을 포함하는 것은 아닐 수도 있다는 것을 나타낸다. 더욱이, 이러한 어구가 반드시 동일한 실시형태를 지칭하는 것은 아니다. 더 나아가, 특정의 특징, 구조, 또는 특성이 일 실시형태와 관련하여 설명될 때, 타 실시형태와 관련하여 이와 같은 특징, 구조, 또는 특성을 달성하는 것은 명시적으로 설명되었는지의 여부에 무관하게 당업자의 지식의 범위 내에 있다는 것이 이해된다.
실시형태를 더 상세히 설명하기 전에, 본 발명의 실시형태가 구현될 수 있는 예시적인 환경을 제시하는 것이 유익하다. 도 1을 참조하면, 포토리소그래피 시스템(100)은 조명 시스템(105)을 포함한다. 아래에서 더 충분히 설명되는 바와 같이, 조명 시스템(105)은 펄스형 광빔(110)을 생성하고, 이것을 웨이퍼(120) 상에 마이크로일렉트로닉 피처를 패턴화하는 포토리소그래피 노광 장치 또는 스캐너(115)에 안내한다. 웨이퍼(120)는 이 웨이퍼(120)를 유지하도록 구성된, 그리고 특정 파라미터에 따라 웨이퍼(120)를 정확하게 위치시키도록 구성된 포지셔너(positioner)에 연결된 웨이퍼 테이블(125) 상에 배치된다.
포토리소그래피 시스템(100)은, 예를 들면, 248 나노미터(nm) 또는 193 nm 파장의 심자외선(DUV) 범위의 파장을 갖는 광빔(110)을 사용한다. 웨이퍼(120)에 패턴화될 수 있는 마이크로일렉트로닉 피처의 최소 크기는 광빔(110)의 파장에 의존하고, 더 작은 파장은 더 작은 최소 피처 사이즈를 가능하게 한다. 광빔(110)의 파장이 248 nm 또는 193 nm인 경우, 마이크로일렉트로닉 피처의 최소 크기는, 예를 들면, 50 nm 이하일 수 있다. 광빔(110)의 대역폭은 광빔(110)의 광 에너지가 상이한 파장에 걸쳐 어떻게 분포되는지에 대한 정보를 포함하는 그 광 스펙트럼(또는 발광 스펙트럼)의 실제의 순간적 대역폭일 수 있다. 스캐너(115)는, 예를 들면, 하나 이상의 집광 렌즈, 마스크, 및 대물렌즈 장치를 갖는 광학 장치를 포함한다. 마스크는 광빔(110)의 광축과 같은 하나 이상의 방향을 따라 또는 광축에 수직인 평면에서 이동가능하다. 대물렌즈 장치는 투영 렌즈를 포함하고, 마스크로부터 웨이퍼(120) 상의 포토레지스트로의 이미지 전사를 가능하게 한다. 조명 시스템(105)은 마스크 상에 입사하는 광빔(110)의 각도 범위를 조정한다. 조명 시스템(105)은 또한 마스크의 전체에 걸쳐 광빔(110)의 강도 분포를 균질화(균일하게 만듦)한다.
스캐너(115)는, 몇 가지 특징 중 특히, 리소그래피 제어기(130), 공조 장치, 다양한 전기적 구성요소를 위한 전원을 포함할 수 있다. 리소그래피 제어기(130)는 웨이퍼(120) 상에 층이 인쇄되는 방법을 제어한다. 리소그래피 제어기(130)는 프로세스 레시피(process recipe)와 같은 정보를 저장하는 메모리를 포함한다. 프로세스 프로그램 또는 레시피는, 예를 들면, 사용되는 마스크 뿐만 아니라 노광에 영향을 주는 기타 인자에 기초하여 웨이퍼(120) 상의 노광의 길이를 결정한다. 리소그래피 중에, 광빔(110)의 복수의 펄스는 웨이퍼(120)의 동일 영역을 조사하여 조사 선량(illumination dose)을 구성한다.
포토리소그래피 시스템(100)는 또한 바람직하게는 제어 시스템(135)을 포함한다. 일반적으로, 제어 시스템(135)은 디지털 전자 회로, 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 및 소프트웨어 중 하나 이상을 포함한다. 제어 시스템(135)은 또한 리드 온리 메모리 및/또는 랜덤 액세스 메모리일 수 있는 메모리를 포함한다. 컴퓨터 프로그램 명령 및 데이터를 유형적으로 구현하기에 적합한 기억 장치는, 일례로서, 반도체 메모리 디바이스(예를 들면, EPROM, EEPROM, 및 플래시 메모리 디바이스); 자기 디스크(예를 들면, 내장 하드 디스크 및 제거가능한 디스크); 자기 광 디스크; 및 CD-ROM 디스크를 포함하는 모든 형태의 비휘발성 메모리를 포함한다.
제어 시스템(135)은 또한 하나 이상의 입력 장치(예를 들면, 키보드, 터치 스크린, 마이크로폰, 마우스, 휴대형 입력 장치, 등) 및 하나 이상의 출력 장치(예를 들면, 스피커 및 모니터)를 포함할 수 있다. 제어 시스템(135)은 또한 하나 이상의 프로그램가능 프로세서, 및 하나 이상의 프로그램가능 프로세서에 의해 실행되는 기계 판독가능 저장 장치 내에 유형적으로 구현된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품을 포함한다. 하나 이상의 프로그램가능 프로세서는 각각 명령 프로그램을 실행하여 입력 데이터를 조작함으로써 그리고 적절한 출력을 생성함으로써 원하는 기능을 수행할 수 있다. 일반적으로, 프로세서는 메모리로부터 명령 및 데이터를 수취한다. 전술한 것 중 임의의 것은 특별히 설계된 ASIC(application-specific integrated circuits)에 의해 보완되거나 이것에 결합될 수 있다. 제어 시스템(135)은 포토리소그래피 시스템(100)에 집중되거나 부분적으로 또는 전체적으로 포토리소그래피 시스템(100)의 전체에 걸쳐 분포될 수 있다.
도 2를 참조하면, 예시적인 조명 시스템(105)은 광빔(110)으로서 펄스형 레이저 빔을 생성하는 펄스형 레이저 광원이다. 도 2는 개시된 주제의 특정 양태의 일 실시형태에 따른 가스 방전 레이저 시스템을 예시적으로 블록도로 도시한다. 가스 방전 레이저 시스템은, 예를 들면, 고체 상태 또는 가스 방전 시드 레이저 시스템(140), 증폭 스테이지, 예를 들면, 파워 링 증폭기(power ring amplifier; "PRA") 스테이지(145), 릴레이 광학계(150) 및 레이저 시스템 출력 서브시스템(160)을 포함할 수 있다. 시드 시스템(140)은, 예를 들면, 마스터 오실레이터("MO") 체임버(165)를 포함할 수 있다.
시드 레이저 시스템(140)은 또한 라인 협소화 모듈("LNM")(170) 내에서 반사 격자(미도시)를 형성하는 부분 반사 미러를 포함할 수 있는 마스터 오실레이터 출력 커플러("MO OC")(175), 시드 레이저(140)가 발진하여 시드 레이저 출력 펄스, 즉 마스터 오실레이터("MO")를 형성하는 발진기 캐비티를 포함한다. 이 시스템은 또한 라인 센터 분석 모듈(line-center analysis module; "LAM")(180)을 포함할 수도 있다. LAM(180)은 미세한 파장 측정용 에탈론 스펙트로미터 및 더 조악한 해상도의 격자 스펙트로미터를 포함할 수 있다. MO 파면 엔지니어링 박스("WEB")(185)는 MO 시드 레이저 시스템(140)의 출력을 증폭 스테이지(145)를 향해 방향전환시키도록 기능할 수 있고, 예를 들면, 빔 확장(예를 들면, 멀티 프리즘 빔 확장기(미도시)를 사용함) 및 코히어런스 버스팅(coherence busting)(예를 들면, 광학 딜레이 경로(미도시)의 형태임)을 포함할 수 있다.
증폭 스테이지(145)는, 예를 들면, 시드 빔 주입에 의해 형성될 수도 있는, 예를 들면, PRA 래싱 체임버(lasing chamber; 200), 및 PRA WEB(210) 내에 통합될 수 있는 그리고 빔 리버저(beam reverser; 220)에 의해 체임버(200) 내에서 이득 매질을 통해 역방향으로 방향전환될 수 있는 출력 커플링 광학계(미도시)를 포함할 수 있다. PRA WEB(210)는 공칭 동작 파장(예를 들면, ArF 시스템의 경우에 약 193 nm)을 위한 부분 반사 입력/출력 커플러(미도시) 및 최대 반사 미러 및 하나 이상의 프리즘을 포함할 수 있다.
증폭 스테이지(145)의 출력에 있는 대역폭 분석 모듈("BAM")(230)은 증폭 스테이지로부터 펄스의 출력 레이저 광빔을 수광할 수 있고, 계측의 목적을 위해, 예를 들면, 출력 대역폭 및 펄스 에너지를 측정하기 위해 광빔의 일부를 채취한다. 다음에 이 펄스의 레이저 출력 광빔은 광학 펄스 스트레처(optical pulse stretcher; "OPuS")(240), 및 펄스 에너지 미터의 위치에 있을 수도 있는 출력 조합된 오토셔터 계측 모듈 (output combined autoshutter metrology module; "CASMM")(250)를 통과한다. OPuS(240)의 목적 중 하나는, 예를 들면, 단일 출력 레이저 펄스를 펄스 트레인(pulse train)으로 변환시키는 것일 수 있다. 원래의 단일 출력 펄스로부터 생성된 2차 펄스는 서로에 대해 지연될 수 있다. 원래의 레이저 펄스 에너지를 2차 펄스의 트레인에 분배함으로써 레이저의 유효 펄스 길이가 확장될 수 있고, 동시에 피크 펄스 강도가 저감될 수 있다. 따라서 OPuS(240)는 BAM(230)을 통해 PRA WEB(210)로부터 레이저 빔을 수광할 수 있고, OPuS(240)의 출력을 CASMM(250)에 안내할 수 있다. 다른 실시형태에서는 다른 적절한 구성이 사용될 수 있다.
PRA 래싱 체임버(200) 및 MO(165)는 체임버로서 구성되며, 이 체임버 내에서 전극들 사이의 방전으로 인해 래싱 가스 내에서의 래싱 가스 방전이, 예를 들면, Ar, Kr, 및/또는 Xe를 포함하는 고에너지 분자의 반전 집단을 생성을 유발하여, 본 기술분야에 공지된 바와 같이, 비교적 매우 좁은 대역폭까지 좁아진 라인일 수 있는 비교적 광대역 방사선 및 라인 협소화 모듈("LNM")(170) 내에서 선택되는 중심 파장을 생성할 수 있다.
전형적으로, 튜닝(tuning)은 LNM에서 행해진다. 레이저의 라인 협소화 모듈 및 튜닝에서 사용되는 전형적인 기법은 레이저 빔의 일부를 LNM 내로 들여보내는 윈도우를 레이저의 방전 캐비티의 후방에 제공하는 것이다. 여기서, 빔의 일부는 프리즘 빔 확장기에 의해 확장되고, 격자를 향해 지향되며, 이 격자는 레이저의 더 광폭의 스펙트럼의 선택된 좁은 부분을 이것을 증폭시키는 방전 체임버 내로 반사한다. 전형적으로, 레이저는 격자를 조명하는 빔의 조명 각도를, 예를 들면, 압전 액츄에이터 등의 액츄에이터를 사용하여 변경함으로써 튜닝된다.
위에서 설명한 바와 같이, 일부의 용도의 경우, 하나의 파장을 갖는 하나 이상의 펄스들의 버스트를 생성할 수 있고, 다음에 상이한 파장을 갖는 하나 이상의 펄스들의 버스트를 생성하도록 전환될 수 있는 것이 유익하다. 그러나, 정착 시간, 즉 파장이 변경된 후에 시스템이 안정화하는 데 걸리는 시간의 양이 전형적으로 펄스간 간격보다 길기 때문에 펄스들 사이에서 이를 달성하려는 것은 어렵다. 일 실시형태의 일 양태에 따르면, 기준 파장을 변경함으로써 일어나는 과도적 정착 기간은 버스트들 사이에 액츄에이터를 미리 배치함으로써 액츄에이터를 준비함으로써 단축되어 버스트들 사이에 다음번의 새로운 타겟 파장을 달성한다.
다른 양태에 따르면, 액츄에이터의 동적 모델을 사용하여 실제 파장과 파장 타겟 사이의 차이를 최소화하도록 액츄에이터를 작동시키기 위한 최적 제어 파형을 계산한다.
최적 제어 파형은 여러 가지 방법 중 하나를 사용하여 계산될 수 있다. 예를 들면, 최적 제어 파형은 동적 프로그래밍을 사용하여 계산될 수 있다. 이 방법은 비선형 동력학을 포함하는 복잡한 모델의 처리에 적합되어 있다. 강한 비선형 동력학을 갖는 액츄에이터 모델이 채용되는 경우, 동적 프로그래밍을 사용하여 주어진 파장 타겟에 대한 최적 제어 신호를 생성할 수 있다. 그러나, 동적 프로그래밍은 실시간으로 구현될 가능성이 없는 상당한 계산 리소스(resource)를 필요로 한다는 문제를 발생한다. 이를 극복하기 위해, 광원을 작동시킬 수 있는 상이한 반복률의 적어도 일부에 대한 최적 제어 파라미터를 포함하는 프리-파퓰레이트된 룩업 테이블 또는 미리 프로그래밍된 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 등의 데이터 저장 디바이스가 사용될 수 있다.
다른 실시례로서, 최적 제어 파형은 모델 인버전 피드포워드 제어를 사용하여 결정될 수 있다. 이 방법은 액츄에이터의 동력학을 반전시키는 디지털 필터를 구축하기 위해 액츄에이터 동적 모델에 의존한다. 원하는 액츄에이터 궤적에 대해 원하는 파형을 이 필터에 통과시킴으로써, 최적 제어 파형이 실시간으로 생성되어 제로의 정상 상태 오차 추적을 달성할 수 있다.
다른 실시례로서, 학습의 여러 번의 반복에 걸쳐 오차 수렴을 보장하기 위한 학습 알고리즘을 사용하여 안정된 방식으로 2 개의 개별 파장을 달성하기 위한 최적의 해결책이 달성된다. 본 명세서에 개시된 시스템 및 방법의 실시형태는, 잠재적으로, 20 fm 미만의 분리 오차를 수반하여 1000 fm만큼 분리된 2 개의 개별 파장을 달성한다.
다른 양태에 따르면, 최적 제어 파형은 FPGA를 사용함으로써 매우 고속으로 액츄에이터에 공급될 수 있다.
제어 시스템은 피드포워드 제어 및 반복 학습 제어(ILC)의 조합을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 피드포워드 제어 신호(A)는 스트리밍 데이터 취득 유닛(330)으로부터의 파장 측정 및 아래에서 설명하는 ILC 업데이트 법칙을 사용하여 ILC 모듈(300)에 의해 오프라인으로 계산된다. 대역폭 파장 제어 모듈(BWCM)(340)은 피드포워드 제어 신호(A)를 사용하여 BWCM(340)에 포함된 FPGA 등의 데이터 저장 유닛 내에 미리 정의된 데이터를 업데이트한다. 다음에 BWCM(340)은 레이저가 펄싱(pulsing)하고 있을 때, 예를 들면, 60 kHz로 PZT(350)를 작동시킨다. 레이저 방사선의 파장은 라인 중심(중심 파장) 분석 모듈(LAM)(360) 및 발사 제어 플랫폼 또는 프로세서(FCP)(370)에 의해 측정되고, 파장 측정은 6 kHz로 데이터 취득 유닛(330)에 수집된다.
도 3에 도시된 시스템은 복수의 주파수 상태를 포함하도록 구성될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 점선 내의 영역은 본질적으로 오프라인으로 실행될 수 있는 프로세스를 나타낸다. PZT(350)는 약 60 kHz로 구성될 수 있다. 파장 데이터는 약 6 kHz에서 취득될 수 있다.
PZT 전압의 변경에 미치는 제약에 대해 설명하기 위해, 제약을 수반하는 이차 프로그래밍을 사용하여 실행가능한 작동 영역 내의 최적 피드포워드 신호를 찾을 수 있다. 이차 프로그래밍은 수학적으로 제약을 갖는 특정의 이차 비용 함수에 대한 최적의 해를 찾는 기법이다.
표준 QP 솔버(solver)는 다음의 구조로 문제를 해결할 수 있다:
여기서, X는 LX≤b를 충족시켜야 한다는 것을 제외하고 자유롭게 선택될 수 있는 설계 파라미터이다. 다시 말하면, QP 솔버는 LX≤b로 정의되는 실행가능한 영역 내에서 비용 함수를 최소화하는 최적 X를 찾는다.
본 명세서에 기술된 용도에서의 목적은 액츄에이터 위치와 원하는 제어 파형 사이의 오차를 최소화하면서 액츄에이터의 제약을 충족하는 피드포워드 제어를 찾는 것이다. PZT 동력학은 다음의 상태-공간 형태로 표현될 수 있다:
여기서, A, B, C는 PZT 동력학을 기술하는 각각 상태 행렬, 입력 행렬 및 출력 행렬이고; x 는 상태 벡터이고, u는 입력 벡터이고, y는 PZT로부터의 출력이다.
위의 동적 모델을 대입하면, 원래의 비용 함수는 다음과 같이 다시 쓸 수 있다.
이것은 표준 QP 형태에 부합하며, 여기서
이고,
P는 PZT 입력-출력 동력학을 기술하고, Q는 가중 함수이고, R은 원하는 제어 파형을 나타내고, D는 액츄에이터 제약을 나타내고, l는 액츄에이터 제약에 대한 임계값이다.
다른 양태에 따르면, ILC 제어는 다음의 식으로 설명될 수 있다:
여기서, U k 는 k회 반복에서 사용되는 피드포워드 제어 신호이고, L은 ILC 알고리즘의 수렴을 지시하는 학습 함수이고, E k 는 k회 반복에서의 오차이다.
ILC 제어의 안정성 및 수렴 특성은 ILC 제어 법칙을 다음과 같은 시스템의 동적 모델과 조합함으로써 도출될 수 있다.
여기서, P는 시스템의 입력-출력 관례를 기술하는 행렬이고, I는 단위 행렬이다. (I-PL)의 모든 고유값의 절대값이 1보다 작은 경우, 안정성이 보장된다. 수렴률은 또한 행렬(I-PL)에 의해 결정된다. (I-PL) = 0인 경우, 오차는 1 회의 반복 후에 0에 수렴한다.
도 4는 일 실시형태의 일 양태에 따른 방사선 소스를 제어하는 방법을 도시한 흐름도이다. 단계 S100에서, 펄스들의 이전 버스트가 종료되었다. 단계 S110에서, 액츄에이터는 제 1 주파수를 갖는 펄스를 생성해야 하는 위치와 제 2 주파수를 갖는 펄스를 생성해야 하는 위치 사이의 위치에 액츄에이터를 미리 배치하여 준비된다. 단계 S120에서, 위에서 설명한 기법들 중 하나 이상의 기법을 사용하여 최적 제어 파형이 계산된다. 단계 S130에서, 새로운 버스트가 트리거되었는지의 여부가 결정된다. 만일 "예"이면, 새로운 버스트가 트리거되고, 다음에 단계 S140에서, 명령된 반복률 및 주파수에서 작동을 위한 파라미터가, 예를 들면, FPGA를 사용하여 소스에 중계된다. 단계 S150에서, 현재의 버스트가 종료되었는지의 여부가 결정된다. 현재의 버스트가 종료되지 않은 경우, 단계 S140이 반복된다. 이 버스트가 종료된 경우, 프로세스는 단계 S160에서 종료한다.
도 5는 초기 QP 피드포워드 제어 신호를 이용하여 ILC의 업데이트 법칙을 계산하기 위해 ILC에 의해 실행되는 방법을 도시한다. 단계 S210에서, 이차 프로그래밍을 사용하여 초기 피드포워드 제어 신호를 생성한다. 단계 S220에서, 피드포워드 제어 신호를 사용하여 레이저를 발사한다. 단계 S230에서, 피드포워드 신호에서 오차가 수렴되었는지의 여부가 결정된다. 오차가 수렴되지 않았으면, 단계 S250에서 반복 학습을 사용하여 제어 신호를 업데이트한다. 다음에 제어 신호를 사용하여 단계 S220에서 레이저를 발사한다. 오차가 수렴되었으면, 프로세스는 단계 S240에서 종료한다.
개요 및 요약란이 아니고 상세한 설명란은 청구범위를 해석하기 위해 사용되도록 의도된 것임을 이해해야 한다. 개요 및 요약란은 본 발명자에 의해 고찰되는 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시형태의 전체가 아닌 하나 이상의 예시적 실시형태를 기술할 수 있으므로 본 발명 및 첨부한 청구범위를 어떤 방식으로 든 한정하는 것을 의도하지 않는다.
본 발명은 특정의 기능 및 이들의 관계의 구현형태를 예시하는 기능적 구성 요소를 사용하여 설명되었다. 이들 기능적 구성 요소의 경계는 설명의 편의를 위해 본 명세서에서 임의로 규정되었다. 지정된 기능 및 이들의 관계가 적절히 수행되는 한 대안적인 경계가 규정될 수 있다.
구체적인 실시형태의 전술한 설명은 본 발명의 일반적인 특성을 충분히 드러낼 것이므로 다른 사람들은 과도한 실험없이 본 발명의 일반적인 개념의 범위 내에서 본 기술의 범위 내의 지식을 가함으로써 이러한 구체적인 실시형태를 용이하게 수정 및/또는 다양한 용도에 적합시킬 수 있다. 그러므로, 이러한 적응 및 수정은 본 명세서에 제공된 가르침 및 안내에 기초하여 개시된 실시형태의 등가물의 의미 및 범위 내에 있다는 것이 의도된다. 본 명세서의 용어 및 전문용어는 본 명세서의 용어 및 전문용어를 상기 교시 및 안내에 비추어 당업자가 해석하도록 설명의 목적을 위한 것이며 제한하기 위한 것이 아님을 이해해야 한다.
본 발명의 다른 양태들은 이하의 번호가 매겨진 절에 기재되어 있다.
1. 레이저 시스템으로서,
액츄에이터가 레이저 시스템으로 하여금 제 1 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 1 버스트를 생성하게 하는 제 1 상태 및 상기 액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 상기 제 1 파장과는 다른 제 2 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 2 버스트를 생성하게 하는 제 2 상태를 갖는 상기 액츄에이터; 및
상기 액츄에이터에 신호를 공급하여 상기 액츄에이터로 하여금 버스트들 사이에서 상기 제 1 상태와 상기 제 2 상태의 중간에 있는 제 3 상태를 취하게 하도록 구성된 액츄에이터 제어기를 포함하는, 레이저 시스템.
2. 제 1 절에 있어서, 상기 제 1 상태는 제 1 위치이고, 상기 제 2 상태는 제 2 위치이고, 상기 제 3 상태는 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 제 3 위치인, 레이저 시스템.
3. 레이저 시스템으로서,
액츄에이터가 레이저 시스템으로 하여금 제 1 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 1 버스트를 생성하게 하는 제 1 상태 및 상기 액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 상기 제 1 파장과는 다른 제 2 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 2 버스트를 생성하게 하는 제 2 상태를 갖는 상기 액츄에이터; 및
상기 액츄에이터에 신호를 공급하여 상기 액츄에이터로 하여금 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하게 하도록 구성된 액츄에이터 제어기를 포함하며, 상기 액츄에이터 제어기는 상기 액츄에이터를 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이시키는 상기 신호에 대한 최적 제어 파형을 계산하도록 구성된 모듈을 포함하고, 상기 액츄에이터 제어기는 상기 액츄에이터로 하여금 상기 최적 제어 파형의 제어 하에서 궤적을 따라 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하게 하는, 레이저 시스템.
4. 제 3 절에 있어서, 상기 모듈은 제약을 수반한 이차 프로그래밍(quadratic programming)을 사용하여 상기 최적 제어 파형을 계산하도록 맞춰진, 레이저 시스템.
5. 제 3 절에 있어서, 상기 모듈은 제약을 수반한 동적 프로그래밍(dynamic programming)을 사용하여 상기 최적 제어 파형을 계산하도록 맞춰진, 레이저 시스템.
6. 제 3 절에 있어서, 상기 모듈은 모델 인버전 피드포워드 제어(model inversion feedforward control)를 사용하여 상기 최적 제어 파형을 계산하도록 맞춰진, 레이저 시스템.
7. 제 3 절에 있어서, 상기 모듈은 반복 학습 제어(iterative learning control)를 사용하여 상기 최적 제어 파형을 계산하도록 맞춰진, 레이저 시스템.
8. 제 3 절 내지 제 7 절 중 어느 한 절에 있어서, 상기 모듈은 복수의 반복률의 각각에 대한 적어도 하나의 최적 제어 파형을 저장하기 위한 수단을 더 포함하는, 레이저 시스템.
9. 제 8 절에 있어서, 상기 복수의 반복률의 각각에 대한 적어도 하나의 최적 제어 파형을 저장하기 위한 수단은 프리-파퓰레이트된 룩업 테이블을 포함하는, 레이저 시스템.
10. 제 8 절에 있어서, 상기 복수의 반복률의 각각에 대한 적어도 하나의 최적 제어 파형을 저장하기 위한 수단은 필드 프로그램가능 게이트 어레이를 포함하는, 레이저 시스템.
11. 레이저 시스템을 제어하는 방법으로서, 상기 방법은:
액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 제 1 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 1 버스트를 생성하게 하는 제 1 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계; 및
상기 액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 상기 제 1 파장과는 다른 제 2 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 2 버스트를 생성하게 하는 제 2 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계를 포함하고,
상기 방법은, 상기 액츄에이터를 상기 제 1 상태에 배치하는 단계와 상기 액츄에이터를 상기 제 2 상태에 배치하는 단계 사이에서, 상기 제 1 상태와 상기 제 2 상태의 중간에 있는 제 3 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 제 3 단계를 더 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
12. 제 11 절에 있어서, 상기 제 1 상태는 제 1 위치이고, 상기 제 2 상태는 제 2 위치이고, 상기 제 3 상태는 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 제 3 위치인, 레이저 시스템의 제어 방법.
13. 레이저 시스템을 제어하는 방법으로서, 상기 방법은:
액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 제 1 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 1 버스트를 생성하게 하는 제 1 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계; 및
상기 액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 상기 제 1 파장과는 다른 제 2 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 2 버스트를 생성하게 하는 제 2 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계를 포함하고,
상기 제 2 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계는 상기 액츄에이터가 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하는 최적 제어 파형을 계산하는 것 및 상기 액츄에이터로 하여금 상기 최적 제어 파형의 제어 하에서 궤적을 따라 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하게 하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
14. 제 13 절에 있어서, 상기 액츄에이터가 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하는 최적 제어 파형을 계산하는 것은 제약을 수반하는 이차 프로그래밍을 사용하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
15. 제 13 절에 있어서, 상기 액츄에이터가 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하는 최적 제어 파형을 계산하는 것은 동적 프로그래밍을 사용하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
16. 제 13 절에 있어서, 상기 액츄에이터가 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하는 최적 제어 파형을 계산하는 것은 모델 인버전 피드포워드 제어를 사용하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
17. 제 13 절에 있어서, 상기 액츄에이터가 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하는 최적 제어 파형을 계산하는 것은 반복 학습 제어를 사용하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
18. 제 13 절 내지 제 17 절 중 어느 한 절에 있어서, 상기 액츄에이터가 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하는 최적 제어 파형을 계산하는 것은 복수의 반복률의 각각에 대한 적어도 하나의 최적 제어 파형을 저장하기 위한 수단을 저장하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
19. 제 18 절에 있어서, 복수의 반복률의 각각에 대한 적어도 하나의 최적 제어 파형을 저장하는 것은 프리-파퓰레이트된 룩업 테이블을 사용하여 실행되는, 레이저 시스템의 제어 방법.
20. 제 18 절에 있어서, 복수의 반복률의 각각에 대한 적어도 하나의 최적 제어 파형을 저장하는 것은 필드 프로그램가능 게이트 어레이를 사용하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
21. 레이저 시스템을 제어하는 방법으로서, 상기 방법은:
액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 제 1 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 1 버스트를 생성하게 하는 제 1 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계; 및
상기 액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 상기 제 1 파장과는 다른 제 2 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 2 버스트를 생성하게 하는 제 2 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계를 포함하고,
상기 방법은, 상기 액츄에이터를 상기 제 1 상태에 배치하는 단계와 상기 액츄에이터를 상기 제 2 상태에 배치하는 단계 사이에서, 상기 제 1 상태와 상기 제 2 상태의 중간에 있는 제 3 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 제 3 단계를 더 포함하고,
상기 제 2 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계는 상기 액츄에이터로 하여금 최적 궤적을 따라 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하게 하는 최적 제어 파형을 계산하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.

Claims (21)

  1. 레이저 시스템으로서,
    액츄에이터가 레이저 시스템으로 하여금 제 1 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 1 버스트(burst)를 생성하게 하는 제 1 상태 및 상기 액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 상기 제 1 파장과는 다른 제 2 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 2 버스트를 생성하게 하는 제 2 상태를 갖는 상기 액츄에이터; 및
    상기 액츄에이터에 신호를 공급하여 상기 액츄에이터로 하여금 버스트들 사이에서 상기 제 1 상태와 상기 제 2 상태의 중간에 있는 제 3 상태를 취하게 하도록 구성된 액츄에이터 제어기를 포함하고,
    상기 제 1 상태는 제 1 위치이고, 상기 제 2 상태는 제 2 위치이며, 상기 제 3 상태는 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 제 3 위치이고,
    상기 액츄에이터로 하여금 상기 제 3 상태를 취하게 하도록 하는 것은, 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 상기 제 3 위치에 액츄에이터를 미리 배치함으로써 액츄에이터를 준비시키는 것을 포함하는, 레이저 시스템.
  2. 삭제
  3. 레이저 시스템으로서,
    액츄에이터가 레이저 시스템으로 하여금 제 1 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 1 버스트를 생성하게 하는 제 1 상태 및 상기 액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 상기 제 1 파장과는 다른 제 2 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 2 버스트를 생성하게 하는 제 2 상태를 갖는 상기 액츄에이터; 및
    상기 액츄에이터에 신호를 공급하여 상기 액츄에이터로 하여금 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하게 하도록 구성된 액츄에이터 제어기를 포함하며, 상기 액츄에이터 제어기는 상기 액츄에이터를 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이시키는 상기 신호를 위한 최적 제어 파형을 계산하도록 구성된 모듈을 포함하고, 상기 액츄에이터 제어기는 상기 액츄에이터로 하여금 최적 제어 파형의 제어 하에서 궤적을 따라 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하게 하는, 레이저 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 모듈은 제약을 수반한 이차 프로그래밍(quadratic programming)을 사용하여 최적 제어 파형을 계산하도록 맞춰진, 레이저 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 모듈은 동적 프로그래밍(dynamic programming)을 사용하여 최적 제어 파형을 계산하도록 맞춰진, 레이저 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 모듈은 모델 인버전 피드포워드 제어(model inversion feedforward control)를 사용하여 최적 제어 파형을 계산하도록 맞춰진, 레이저 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 모듈은 반복 학습 제어(iterative learning control)를 사용하여 최적 제어 파형을 계산하도록 맞춰진, 레이저 시스템.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 모듈은 복수의 반복률의 각각에 대한 적어도 하나의 최적 제어 파형을 저장하기 위한 수단을 더 포함하는, 레이저 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 반복률의 각각에 대한 적어도 하나의 최적 제어 파형을 저장하기 위한 수단은 프리-파퓰레이트된(pre-populated) 룩업 테이블을 포함하는, 레이저 시스템.
  10. 레이저 시스템을 제어하는 방법으로서,
    액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 제 1 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 1 버스트를 생성하게 하는 제 1 상태에 액츄에이터를 배치하는 단계; 및
    상기 액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 상기 제 1 파장과는 다른 제 2 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 2 버스트를 생성하게 하는 제 2 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은, 상기 액츄에이터를 상기 제 1 상태에 배치하는 단계와 상기 액츄에이터를 상기 제 2 상태에 배치하는 단계 사이에서, 상기 제 1 상태와 상기 제 2 상태의 중간에 있는 제 3 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 제 3 단계를 더 포함하고,
    상기 제 1 상태는 제 1 위치이고, 상기 제 2 상태는 제 2 위치이며, 상기 제 3 상태는 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 제 3 위치이고,
    상기 제 3 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 것은, 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 상기 제 3 위치에 액츄에이터를 미리 배치함으로써 액츄에이터를 준비시키는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
  11. 레이저 시스템을 제어하는 방법으로서,
    액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 제 1 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 1 버스트를 생성하게 하는 제 1 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계; 및
    상기 액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 상기 제 1 파장과는 다른 제 2 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 2 버스트를 생성하게 하는 제 2 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계는 상기 액츄에이터가 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하는 최적 제어 파형을 계산하는 것 및 상기 액츄에이터로 하여금 최적 제어 파형의 제어 하에서 궤적을 따라 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하게 하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 액츄에이터가 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하는 최적 제어 파형을 계산하는 것은 제약을 수반하는 이차 프로그래밍을 사용하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 액츄에이터가 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하는 최적 제어 파형을 계산하는 것은 동적 프로그래밍을 사용하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 액츄에이터가 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하는 최적 제어 파형을 계산하는 것은 모델 인버전 피드포워드 제어를 사용하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 액츄에이터가 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하는 최적 제어 파형을 계산하는 것은 반복 학습 제어를 사용하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 액츄에이터가 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하는 최적 제어 파형을 계산하는 것은 복수의 반복률의 각각에 대한 적어도 하나의 최적 제어 파형을 저장하기 위한 수단을 저장하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    복수의 반복률의 각각에 대한 적어도 하나의 최적 제어 파형을 저장하는 것은 프리-파퓰레이트된 룩업 테이블을 사용하여 실행되는, 레이저 시스템의 제어 방법.
  18. 레이저 시스템을 제어하는 방법으로서,
    액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 제 1 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 1 버스트를 생성하게 하는 제 1 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계; 및
    상기 액츄에이터가 상기 레이저 시스템으로 하여금 상기 제 1 파장과는 다른 제 2 파장을 갖는 레이저 방사선의 하나 이상의 펄스들의 제 2 버스트를 생성하게 하는 제 2 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은, 상기 액츄에이터를 상기 제 1 상태에 배치하는 단계와 상기 액츄에이터를 상기 제 2 상태에 배치하는 단계 사이에서, 상기 제 1 상태와 상기 제 2 상태의 중간에 있는 제 3 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 제 3 단계를 더 포함하고,
    상기 제 2 상태에 상기 액츄에이터를 배치하는 단계는 상기 액츄에이터로 하여금 최적 궤적을 따라 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 천이하게 하는 최적 제어 파형을 계산하는 것을 포함하는, 레이저 시스템의 제어 방법.
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