KR20100102654A

KR20100102654A - 다중 미러 조정 시스템

Info

Publication number: KR20100102654A
Application number: KR1020107015335A
Authority: KR
Inventors: 즈비 코틀러; 보리스 그린버그; 피터 그롭겔드
Original assignee: 오르보테크 엘티디.
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2009-01-11
Publication date: 2010-09-24
Also published as: KR101540137B1; KR101528385B1; JP5443390B2; JP2011523373A; WO2009087639A3; JP2011510817A; WO2009087639A2; US8390795B2; CN101909804A; US20100328643A1; US20100282726A1; CN101910787A; CN101910787B; KR20100113068A; JP5659020B2; WO2009087638A2; US8395083B2; CN101909804B; WO2009087638A3

Abstract

필드 내의 선택적 위치로 레이저 빔을 향하게 하도록 각각 배열된 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들(38), 상기 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들의 배향(orientation)을 감지하고 미러 배향 출력을 제공하도록 동작하는 복수의 미러 배향 센서(45); 그리고 상기 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들을 자동으로 조정하기 위한 자동 조정 서브시스템(47)을 포함하되, 상기 자동 조정 서브 시스템은: 상기 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각의 필드만큼 큰 영역을 가지며, 이 영역에 레이저 빔의 충돌에 대한 광학적 및 가시적인 표시를 제공하도록 동작하는 타깃(40)으로서, 상기 타깃은 재기록 가능하고 광학적 및 가시적인 기준 마킹(54, 56)을 가지는 것이 특징이며; 상기 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각의 필드 내에 상기 타깃을 선택적으로 배치하면서, 상기 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각이 선택적 위치로 레이저 빔을 향하게 하도록 하는 타깃 포지셔너(42); 상기 레이저 빔의 충돌에 뒤이어 상기 타깃을 검사하고 레이저 빔 충돌 출력을 제공하는 광학 센서(44); 그리고 조정 출력을 제공하기 위해 상기 미러 배향 출력과 상기 레이저 빔 충돌 출력에 응답하여 동작하는 상관기(36)를 포함하는 광학 시스템이 제공된다.

Description

다중 미러 조정 시스템{MULTIPLE MIRROR CALIBRATION SYSTEM}

본 발명은 일반적으로 장치 조정에 관한 것이며, 더 구체적으로는 다이렉트 레이저 빔에 사용된 다중 조정 미러의 조정에 관한 것이다.

수년 동안, 기판과 같은 객체에, 객체의 구멍 뚫기, 용융 또는 절삭과 같은 목적으로 동작하는 제조 시스템에 사용되어 왔다. 제조 시간을 줄이기 위해, 시스템은 다중 레이저 빔을 사용할 수 있으며, 이러한 다중-빔 시스템의 정확성에 대한 요구가 지속적으로 증가하고 있다.

미국 특허 6,615,009(뮐러 등, 이 명세서에 참조문헌으로 포함됨)은 "편향 장치(deflection device)"를 이용하여 동작하는 레이저 프로세싱 기계를 조정하기 위한 프로세스에 대해 설명한다. 이러한 프로세스는 먼저 편향 장치에 의해 발생된 영상화 에러를 판단하기 위해 조정 플레이트의 영상 생성한다. 조정 플레이트는 테스트 플레이트로 교체되고, 테스트 플레이트 상에서 테스트 패턴이 기록되며 광학 오프셋을 판단하도록 측정된다. 영상화 에러 및 광학 오프셋을 보상함으로써, 워크피스가 이러한 기계에서 가공된다.

본 발명은 레이저 빔의 방향을 정하는데 사용되는 다중 미러의 조정을 위한 개선된 시스템 및 방법을 제공한다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 각각이 필드 내의 선택가능한 위치로 레이저 빔을 향하도록 배열된, 복수의 선택적으로 방향을 정할 수 있은 미러와, 복수의 미러 배향 센서가 선택적으로 방향을 정할 수 있는 복수의 미러의 방향을 검출하고, 미러 배향 출력을 제공하도록 동작하는 복수의 미러 배향 센서, 그리고, 선택적으로 방향을 정할 수 있는 복수의 미러를 자동을 조정하기 위한 자동 조정 서브시스템을 포함하는 광학 시스템이 제공되며, 자동 조정 서브시스템은 선택적으로 방향을 정할 수 있는 미러들 각각의 필드만큼 큰 영역을 가지는 타깃을 포함하고, 그 영역에 레이저 빔이 충돌하는 것을 광학적으로 표시하도록 동작한다. 이 타깃은 재기록될 수 있으며 광학적 가시성을 가진 기준 마킹을 포함한다. 타깃 포지셔너는 선택적으로 방향을 정할 수 있는 복수의 미러 중 개개의 미러의 필드(시야) 내에 타깃을 선택적으로 배치하고, 선택적으로 방향을 정할 수 있는 미러 중 개개의 미러가 레이저 빔을 선택가능한 위치를 향하게 하며, 광학 센서가 레이저 빔의 충돌에 뒤이어 타깃(target)을 검사하고, 레이저 빔 충돌 출력을 제공하도록 동작하며, 상관기(correlator)가 미러 배향 출력에 응답하여 동작하고, 레이저 빔 충돌이 조정 출력을 제공하기 위해 출력된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 광학 시스템은 조정 모드(phase) 및 제조 모드(phase)에서 동작할 수 있다.

바람직하게는, 조정 모드는 제 1 배향 내 복수의 미러들 각각을 배치하는 것, 복수의 미러 배향 출력을 제공하는 것, 복수의 미러들 각각의 제 1 배향을 감지하기 위해 복수의 센서를 사용하는 것, 타깃(target) 포지셔너에 타깃(target)을 고정하는 것, 타깃을 선택적으로 위지지정하는, 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각에 대해, 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러 중 하나가 레이저 빔을 선택한 위치로 향하게 하는 동안, 타깃 포지셔너를 선택적으로 방향 지정 가능한 복수의 머러 중 하나의 필드 내에 위치시킴으로써, 그 상부의 마킹에 레이저 빔 충돌이 일어나도록 하는 것, 레이저 빔 충돌에 뒤이어 타깃을 조사하는 것, 선택적으로 방향 지정 가능한 복수의 미러 중 하나에 레이저 빔 충돌 출력을 제공하는 것, 그리고 레이저 빔 충돌 마킹을 제거하는 것, 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각에 대해 조정 출력을 제공하기 위해 레이저 빔 충돌 출력 및 복수의 미러 배향 출력을 상관시키는 것을 포함한다.

택일적으로, 조정 모드는 제 1 배향 내 복수의 미러들 각각의 방향을 정하고, 복수의 미러 배향 출략을 제공하고, 제 1 배향의 복수의 미러 각각을 감지하기 위해 복수의 센서를 사용하며, 타깃 포지셔너에 타깃을 고정하며, 타깃을 선택적으로 위치시키고, 타깃 포지셔너를 위치시킴으로써, 선택적으로 방향 지정 가능한 복수의 미러 가각의 필드 내에서, 선택적으로 방향 지정 가능한 복수의 미러 각각이 레이저 빔을 선택가능한 위치를 향하게 하면서, 타깃에 대한 레이저 빔의 충돌 후에 타깃을 조사하고, 선택적으로 방향 지정 가능한 복수의 미러 가각에 대해 조정 출력을 제공하기 위해 레이저 빔 충돌 출력을 제공하며 복수의 미러 배향 출력을 상관하는 것을 포함한다.

바람직하게 제조 모드는, 레이저 드릴링 단계, 레이저 절상 단계 그리고 레이저 기계 가공 단계를 포함한다.

본 발며의 바람직한 실시예에 따르면, 타깃은 기판, 기판의 상부 표면에 형성된 광색성 막, 광색성 막(photochromic layer) 상에 겹쳐진 투명막, 기판의 하부 표면에 형성된 금속막, 금속 막의 하부 표면에 결합된 열전기 쿨러를 포함한다.

바람직하게는, 광학 시스템은 복수의 미러 배향 센서를 포함하는 복수의 조정가능한 미러 장착 장치를 포함한다. 추가로, 복수의 미러 장착 장치는 각각 두 개의 2도의 회전 자유도를 가진다. 추가적으로 또는 택일적으로, 복수의 미러 장착 장치는 복수의 미러가 부착된 검류계 모터를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 광학 시스템은 또한 레이저 빔을 생성하는 레이저를 포함한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예 따르면, 필드 내에 선택가능한 위치로 레이저 빔을 향하게 하도록 배열된 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러를 조정하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 제 1 배향 내 복수의 미러들 각각을 배향하는 단계, 복수의 미러들 가각의 제 1 배향을 감지하며 복수의 미러 배향 출력을 제공하는 단계, 타깃 포지셔너에 타깃을 고정하는 단계로서, 타킷은 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각의 필드 만큼 큰 영역을 가지며, 레이저 빔의 충돌에 대한 광학적 가시적 표시를 제공하고, 이 타깃은 광학적 가시적 기준 마킹을 가지며 재기록 가능하고, 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각에 대해, 타깃 포지셔너를 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러 중 하나의 필드 내에 타깃을 선택적으로 배치함으로써, 타깃을 선택적으로 위치 지정하고, 동시에 선택적으로 방향 지정 가능한 복수의 미러 중 하나가 선택적인 위치를 향하게 하는 단계, 레이저 빔 충돌 마킹을 생성하는 단계, 레이저 빔 충돌에 뒤이어 타깃을 검사하는 단계, 그리고 선택적으로 방향지정 가능한 복수의 미러 중 하나에 대한 레이저 빔 충돌 출력을 제공하는 단계, 그리고 레이저 빔 충돌 마킹을 제공하는 단계, 그리고 복수의 미러 배향 출력과 레이저 빔 충돌 출력을 상관시켜 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각에 대한 조정값을 제공하는 단계를 포함한다.

바람직하게, 이 방법은 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각에 대해, 제거 단계에 뒤이어 타깃을 냉각하는 단계를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 필드 내에 선택가능한 위치로 레이저 빔을 향하게 하도록 배열된 복수의 선택적으로 방향 지정가능한 미러를 조정하는 방법이 제공된다. 이 방법은 제 1 배향 내의 복수의 미러들 각각을 배향하는 단계, 복수의 미러득 각각의 제 1 배향을 감지하는 단계, 복수의 미러 배향 출력을 제공하는 단계, 타깃을 타깃 포지셔너에 고정하는 단계로서, 타깃은 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각의 필드만큼 큰 영역을 가지며, 레이저 빔의 충돌에 대한 광학적 가시적 표시를 제공하도록 동작하고, 타깃은 재기록 가능하며, 광학적으로 가시적인 기준 마킹을 가지고, 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각의 필드 내에 타깃 포지셔너를 위치시킴으로써 타깃을 선택적으로 위치지정 하고 동시에, 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각이 선택 가능한 위치로 레이저를 향하게 하는 단계, 레이저 빔 충돌에 뒤이어 타깃을 검사하는 단계, 그리고 선택적으로 방향지정 가능한 복수의 미러 중 하나에 대한 레이저 빔 충돌 출력을 제공하는 단계, 그리고 레이저 빔 충돌 마킹을 제공하는 단계, 그리고 복수의 미러 배향 출력과 레이저 빔 충돌 출력을 상관시켜 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각에 대한 조정값을 제공하는 단계를 포함한다.

본 발명은 다음에 간단히 설명된 도면과 함께, 실시예에 대한 상세한 설명에 의해 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 미러 조정 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2A 및 2B는 본 발명의 실시예에 따라, 장치에 사용된 타깃에 대한 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라, 제 1 조정 모드에서 장치의 여러 다른 동작 단계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라, 타깃을 나타내는 마킹을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라, 조정 테이블 및 식을 생성하는 장치의 프로세싱 유닛에 의해 수행된 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라, 장치의 제 2 조정 모드를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라, 제 2 모드를 구현하는 프로세싱 유닛에 의해 수행된 단계를 나타내는 흐름도이다.

이제, 본 발명의 실시예에 따라, 미러 조정 장치(20)를 개략적으로 도시하는, 도 1을 참조한다. 장치(20)는 프로세싱 유닛(36)_의 전체적인 제어하에 있으며, 장치의 휴먼 컨트롤러에 의해 동작되는 광학 시스템이다.

프로세싱 유닛(36)은 범용 컴퓨터 프로세서를 포함하며, 이는 이 명세서에 설명된 기능을 수행하는 소프트웨어에 프로그램될 수 있다. 소프트웨어는 예를 들면, 네트워크를 통해 전자적인 형태로 프로세서에 다운로드될 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 소프트웨어가 광학, 자기, 또는 전자 저장 매체와 같은, 유형의 매체에 제공될 수 있다. 나아가, 프로세서의 기능의 일부 이상이 특화된 또는 프로그램 가능한 하드웨어에 의해 수행될 수 있다.

장치(20)는 선택적으로 방향 지정 가능한 미러(38)의 세트를 포함하며, 방향 지정 가능한 미러들 가각은 프로세싱 유닛(36)에 의해 생성된 명령에 의해 개별적으로 제어되고, 이 명령은 프로세싱 유닛이 배향될 각각의 미러를 선택할 수 있도록 한다. 방향 지정 가능한 미러를 이하에서 배향형 미러라하고, 이는 미러에 충돌하는 빔에 대한 조종 미러의 역할을 한다. 장치(20)가 광학 센서(44)를 포함하며, 이는 카메라는 포함하는 것으로 가정한다. 카메라는 각 미러의 배향을 조정하기 위한 장치의 자동 조정 서브시스템(47)의 일부로 사용된다. 센서(44)(이하에서 카메라(44)라고 함)에 더하여, 서브시스템(47)의 구성요소는 이동형 테이블(42), 재기록 가능한 타깃(40) 및 시준기로 동작하는 프로세싱 유닛(36)을 포함한다. 자동 조정 서브시스템(47)의 구성요소의 기능이 이하에서 상세히 설명된다.

일반적으로, 미러가 조정된 경우에, 카메라(44)는 장비에서 필요하지 않으며, 카메라가 제거될 수 있다. 선택적ㅇ로, 카메라가 위치에 남겨질 수도 있다. 배향형 미러가 조정되었으면, 장치(20)가 레이저 드릴링 설비(21)로 사용될 수 있고, 여기서 다중 배향형 미러가, 장치의 제조 모드에서, 이동형 테이블(42)상에 장착된, 물질(도 1에 도시되지 않음) 내 다중 홀을 뚫기 위한 개별적인 레이저 서브-빔의 방향을 지정하는 데 사용된다. 드릴링(구멍 뚫기)에 더하여, 제조 모드 설비(21)가 드릴링과 유사한 동작에 사용될 수 있다. 예를 들면, 물질의 절삭 및/또는 기계적 가공과 같은 동작에 사용될 수 있다. 결과적으로, 이하의 설명에서 분명히 알 수 있는 것과 같이, 장치(20)의 일부 구성요소가 이중 기능, 즉, 장치의 조정 모드에서 배향형 미러(38)를 조정하는데 사용되는 구성요소에 대응하는 제 1 기능, 그리고 장치의 제조 모드에서 레이저 드릴링을 위해 사용되는 구성요소에 대응하는 제 2 기능을 수행할 수 있다. 또한 이하에 설명될 바와 같이, 장비(20)의 조정 모드가 다수의 다른 모드로 구현될 수 있다.

장치(20)는 레이저(22)를 포함하며, 이는 자외선 파장의 펄스로 구성된 단일 레이저 빔(24)을 생성하는 고체 레이저인 것이 일반적이다. 빔의 파라미터가 프로세싱 유닛(36)으로부터 수신된 멸여에 따라 설정된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 빔은 약 30ns 펄스를 포함하며, 이는 약 100kHz의 반복율로 생성되고, 각 펄스는 약 100uJ의 에너지를 가진다. 따라서 빔의 평균 파워는 약 10 W이다. 빔(24)는 실린더형 렌즈(26)를 통과하며, 이 렌즈는 빔이 AOD(acousto-optic deflector 28)로 전달된 실질적으로 시준된 빔으로 집중된다. 레이저 펄스의 대략적인 전체 에너지가 제조 모드에서 사용될 수 있다. 이하에 설명된 조정 모드에서, 레이저 펄스 에너지는 타깃에 대한 손상을 방지할 수 있을 정도로 충분히 감소되는 것이 일반적이다.

AOD(28)는 프로세싱 유닛(36)으로부터 RF 구동 입력을 수신하며, RF 입력은 시준된 입사 빔이 하나 이상의 서브-빔(29)으로 회절(분리)되도록 한다. 서브-빔(29)은 일반적으로 이차원평면에 존재하도록 생성된다. 프로세싱 유닛(36)은, AOD(28)로 입력된 RF의 파라미터를 변경함으로써, 서브-빔의 수를 선택하고, 서브-빔들 사이의 에너지의 분포를 선택한다. 본 발명의 실시예에서 사용된 AOD는 프랑스, 세인트-레미-세브루의 AA Optoelectronic에 의해 제조된 MQ180-A0, 2-UV의 일부이다.

서브-빔(29)은 릴레이 렌즈(30)에 의해 제 1 미러 세트(32)로 전달된다. 미러(32)는 서브-빔의 3차원 세트(41)로서, 입사된 개개의 빔을 제 2 미러 세트(34)로 반사하도록 배향된다. 명료성을 위해, 도 1에는 서브-빔의 3차원 세트 중 하나의 경로(39) 만이 도시된다. 다음의 설명에서, 각 서브-빔 세트(41)가 필요에 따라, 문자 첨자에 의해 구별된다. 따라서, 20 개의 미러(34)와 20개의 미러(38)가 존재하는 도 1에 도시된 바와 같은 경우에, 세트(41)은 서브-빔(41A, 41B, ... 41T)를 포함한다. 바람직하게는, 다음의 설명에서, 대응하는 문자는 구별을 요하는 구성요소에도 부가된다. 예를 들어, 서브-빔(41B)가 서브-빔(29B)로부터 처음 생성되고, 서브-빔(41B)는 미러(32B 및 34B)에 의해 반사되며, 뒤이어 배향형 미러(38B)에 의해 반사된다. 미러(32 및 34)는 일반적으로 위치 및 배향에 고정되며, 미러(34)로부터 반사된 서브-빔의 3차우너 세트가 서로 평행이되도록 구성된다.

미러(34)로부터 반사된 서브-빔의 3차우너 세트는 배향형 미러(38)로 전달된다. 미러(32), 미러(34), 미러(38) 사이에, 빔 조절 및 릴레이 광학 장치가 존재하며, 이는 도 1에 명확성을 위해 렌즈로 개략적으로 도시된다. 빔 조절 및 릴레이 광학 장치는 미러(38)에 의해 반사된 서브-빔이 시준되고 좁혀지도록 한다. 다음의 설명에서, 서브-빔의 세트(41)를 생성하는 장치(20)의 구성요소, 즉, 구성요소(22, 26, 28, 30, 32, 34 및 34)를 이하에서 서브-빔 생성 시스템(33)이라 한다.

각각의 미러 세트(38)가 장착 장치 세트 내에 위치한 개별적인 조정 어셈블리에 연결되고, 이를 이하에서 조정형 장착 장치(43)라 한다. 각각의 장착 장치(43) 세트가 프로세싱 유닛(36)에 의해 개별적으로 제어되고, 프로세싱 유닛은 특정한 장착 장치의 배향을 지정하고 이에 따라 장착 장치에 연결된 미러의 배향을, 장착 장치의 특성에 따른 제한 내에서, 조정할 수 있다. 각각의 장착 장치는 장착 장치의 배향을 감지하는, 그리고 이에 따라 장착 장치에 연결된 미러의 배향을 감지하는 센서(45)를 포함하고, 센서는 프로세싱 유닛이 장착 장치 및 미러의 배향을 알 수 있도록 프로세싱 유닛(36)으로 대응하는 출력을 제공한다.

본 발명의 실시예에 대한 필수조건은 아니나, 간단한 설명을 위해, 이하에서 일 예로써, 프로세싱 유닛(36)이 넓은 범위에서 동일한 전체 입체각(solid angle)만큼 각각의 미러의 배향을 변경할 수 있다고 가정한다. 또한, 각각의 장착 장치는 "널 배향(null orientation)", 즉, 프로세싱 유닛(36)이 배향을 변경하는 장착 장치의 방향,이 거의 동일하게 되도록, 그리고 개개의 반산된 서브-빔이 이동형 테이블(42)에 거의 직교하도록, 초기에 설정된다. 각각의 장착 장치(43)는 일 예로써, 2도의 회전 자유도를 가지며, 미러의 널 방향에서 교차하는 개별적인 직교 평면에서 두 개의 독립 각도(θ, φ) 만큼 부착된 미러를 회전시킬 수 있다고 가정한다. 일반적으로, 장착 장치(43)는 필요한 2-축 미러 조종 방식을 구현하기 위해, 미러(38)가 부착된 갈바노미터 모터를 사용한다.

테이블(42)는 직교하는 x, y, z 방향으로, 프로세싱 유닛(36)으로부터 수신된 명령에 따라 이동한다. 여기서 설명된 장치(20)의 조정 모드에서, 프로세싱 유닛(36)은 일반적으로, 테이블(42)에 장착된, 재기록 간으한 타깃(40)상에 동시에 단 하나의 서브-빔(36)을 방사하도록 빔 생성 시스템(33)을 구성한다. 삽입 부호(48)에 도시된 것과 같이, 테이블(42)는 각각의 미러(38)에 대한 위치마다 타깃(40)을 이동시키며, 타깃의 각 위치는 서로 다른 미러의 개개의 동작 필드에 대응한다.

위에 설명한 것과 같이, 각 미러(38)는 개별적인 서브-빔(41)을 수신한다. 이어서 각 미러(38)는 미러의 배향에 따라 개별적인 서브-빔(41)을 반사한다. 미러의 다른 물리적 위치 때문에, 각 미러에 대한 널 배향이 일반적으로 동일하며, 각 미러(38)로부터 반사된 서브-빔이 서로 다른 개개의 동작 필드를 커버한다.

도 2A 및 2B는 본 발명의 실시예에 따라, 타깃(40)을 개략적으로 나타낸다. 도 2A는 타깃의 상부를 나타낸다. 도 2B는 타겟의 부분 단면을 나타낸다. 타깃은 테이블(42)에서 위치한 미러들 각각의 동작 필드 만큼 큰 영역을 가지도록 설정된다. 타깃(40)의 모양 및 크기는 일반적으로 이러한 동작 필드의 최대치보다 크게 선택된다. 다음의 설명에서, 타깃(40)은 일 예로서, 약 50nm의 지름을 가지는 원으로 가정한다.

타깃(40)은 기판(64)상에 형성된 다중-막 타깃이다. 기판(64)은 전형적으로는, ZerodurTM 글래스와 같은 저열팽창 물질이며, 따라서 장치(20)의 동작 온도내에서, 타깃 및 타깃 내 구성요소의 크기가 실질적으로 불변이다. 금속 막(66)이 기판(64)의 하부 표면에 형성되고, 열전기 쿨러(68, TEC)가 막(66)의 하부 표면에 연결된다. TEC(68)는 필요에 따라, 타깃(40) 가열 및 냉각하도록 프로세싱 유닛(36)에 의해 사용된다.

광색성 막(62)이 기판(64)의 상부 표면에 형성되고, 보호형 투명 막(50)이 광색성 막(62)상에 겹쳐진다. 막(60)은 공기 중의 산소와 광색성 막의 반응을 최소화함으로써, 광화학적 손상으로부터 광색성 막을 보호한다. 광색성 막(62)은, 레이저(22)로부터의 복사선으로 조사(irradiate)되기 까지는, 가시 광선에 대해 투명하다. 복사선은 광색성 반응이 복사선이 충돌 하는 광색성 물질의 영역에서 일어나도록 한다. 이 반응은 충돌된 영역이 특정한 스펙트럼 밴드(구체적으로 가시광선 범위의 스펙트럼 및 수십 나노미터 넓이)에서 실질적으로 불투명이 되게 한다. 따라서, 복사선은 가시적 마크 또는 표시를 충돌 영역의 타깃(40)에 효과적으로 기록할 수 있다.

광색성 막(62)은 열적 부식에 의해 마크가 흐려지기 전 충분히 긴 시간동안 타킷에 기록된 가시적 마크를 보호한다. 부식은 일반적으로 간단한 아레니우스 법칙을 따르며, 여기서 부식율이 exp(-Ea/kT)이다. Ea는 물질의 활성화 에너지이고, k는 볼츠만 상수, T는 절대 온도이다. 일반적으로 부식 시간은 시간 단위로 디자인된다. 이 마크는 TEC(68)를사용하여, 타깃에 적절한 양의 열을 가함으로써 제거될 수 있으며, 결과적으로 상승된 온도는 부식율을 현저히 증가시킨다. 마크의 제거 후에, 카깃이 TEC(68)에 의해 냉각되는 것이 일반적이며, 따라서 타깃에 다시 조사함으로써 새로운 가시적 마크를 재기록할 수 있다. 냉각은 일반적으로 위에 표시한 것과 같이, 마크의 수명을 길게 보존하는데 사용된다.

또한, 기준 마크(50F)가 티깃(40) 상에 형성되고, 이하에 설명되는 바와 같이 사용된다. 전형적으로, 기준 마크(50F)는 기판(64)의 상부 표면 상에 그리고 광색성 막(52) 내에, 크롬과 같은 금속을 덮음으로써 형성된다. 타깃(40) 내의 기준 마크의 구조물의 예가 도 2B에도시되며, 여기서 마크(50F)에 포함된, 기준 마크(54, 56)의 단면이 도시된다.

타깃(40)은 광색성 막에 기록된 기준 마크 및 마크들 모두가, 이들의 인접한 배경에 비해 측정될 때, 고 명암대비를 가지도록 구성된다. 센서(44)에 의해 사용된 진단 복사선은 고 명암대비를 생성하도록 선택되는 것이 일반적이다. 마크의 고 명암대비는 채색된 형태로 광색성 흡수 밴드의 피크에서 또는 이에 인접한 곳에서 피크 방출 파장을 가지는 LED 조명을 사용하여 획득되는 것이 일반적이다. 기판(64)은 일반적으로 고 명암대비를 보장하기 위해 확산가능하도록 구성된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 제 1 조정 모드에서 장치(20)의 동작에 관한 여러 다른 단계를 개략적으로 나타내는 도면이다. 제 1 조정 모드에서, 테이블(42)이 연속적으로 이동함으로써 타깃 포지셔너의 역할을 하고, 이에 따라 각 위치에서 타깃은 각각의 미러(38)의 동작 필드를 포함한다. 각각의 미러에 대하여, 타깃이 미러로부터 반사된 서브-빔에 의해 조사되며, 이는 미러의 동작 필드 내에 선택 가능한 위치로 서브-빔을 향하게 한다. 모든 미러가 조사된 후에, 테이블(42)가 미러의 동작 필드 밖으로 그리고 센서(44)의 시야 필드(view field)로 이동한다.

도 3은 도 1의 삽입 부호(48)에 대응하며, 네 개의 서로 다른 위치(P1, P2, P3, P4)로 테이블(42)에 의해 연속적으로 배치되는 타깃(40)을 나타낸다. 각 위치는, 일 예로써, 조정 절차에서 첫 번째 4개의 미러인 것으로 가정하며, 서로 다른 미러의 동작 필드에 대응된다. 조사된 첫 번째 4개의 미러는, 일 예로써, 38G, 38F, 38P 및 38Q인 것으로 가정하며, 이하에서 이들을 미러 M1, M2, M3 및 M4라 한다. 필요에 따라, 다음의 설명에서, 지정된 미러(38)를 미러 Mn이라 할 수 있으며, 여기서 n은 양의 정수이다.

타깃(40)이 위치(P1)에 있을 때, 프로세싱 유닛(36)은 , 위에 설명된 것과 같이 감소된 에너지 펄스를 이용하여 서브-빔(41G)을 활성화하고, 나머지 서브-빔(41)은 활성화되지 않도록 한다. 서브-빔(41G)이 활성화되는 동안, 프로세싱 유닛(36)은 연결된 장착 장치(43)를 이용하여, 미러(M1)를 입사된 서브-빔에 관하여, 소수의 서로 다른 알려진 배향(a1, a2, ..., )으로, 연결된 장착 장치(43)를 이용하여, 회전시킨다. 각각의 특정한 배향은 미러(M1)에 부착된 장착 장치(43)의 두 개의 회전 각도(θ, Φ)의 조합이며, 이에 따라 a1은 순서 쌍(θ(a1), Φ(a1))과 같은 완전한 형태로 기록될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그러나, 필수적인 경우를 제외하고, 다음의 설명을 간단히 하기 위해, 각 배향은 문자와 첨자로 표현된다.

이하에서 일 예로써, 서로 다는 알려진 배향의 수는 5인 것을 가정하며, 이에 따라 서로 다른 배향은 {a1, a2, ..., a5}를 포함하고, 이는 {α1}이라고도 기록된다. {α1} 내의 각 배향에 대해, M1으로부터의 빔이 z-축에 대해 한 각도에서 반사되고, z-축을 포함하는 평면에 존재한다. 프로세싱 유닛(36)은 알려진 서로 다른 배향들 각각에 대한 일정한 시간 구간 동안 미러가 고정된 상태를 유지하며, 이 구간 동안 타깃(40)은 반사된 서브-빔에 의해 조사된다. 서로 다른 배향 {a1, a2, ..., a5}에서의 조사는 개별적인 마크({1x1, 1x2, ..., 1x5}, {1X}라고도 쓰임)를 막(62, 도 2B)에 형성한다. 일반적으로, {α1}의 배향은 마크({1X})가 미러(M1)의 전체 동작 필드에 걸쳐 거의 균일하게 분포되도록, 선택된다. 프로세싱 유닛(36)은 가능한 짧게, 그러나 반사된 서브-빔에 의해 형성된 마크가 센서(44)에 의해 쉽게 식별되기에 충분한 명암 대비를 가지도록 길게 시간 구간을 선택한다. 위에 설명된 예시적인 레이저에 관하여, 전형적인 시간 구간은 각 마크에 대해 약 10개의 펄스를 허용하며, 이에 따라 구간은 약 100us가 된다.

마크{1X} 만들어진 후에, 프로세싱 유닛(36)은 서브-빔(41)을 스위치 오프하고, 위치 테이블(42)은 위치(P2)로 타깃(40)을 배치한다. 여기서 미러(M2)의 동작 필드가 타깃에 의해 둘러싸인다. 타깃(40)이 위치(P2)에 있을 때, 프로세싱 유닛(36)은 서브-빔(41F)을 활성화하고, 나머지 서브-빔(41)이 활성화되지 않도록 한다. 서브-빔(41F)이 활성화된 동안, 프로세싱 유닛(36)은 미러(M2)를, 입사된 서브-빔에 관하여, 소수의 서로 다른 알려진 배향({α2} ) 세트로 회전시킨다. 일반적으로, 이 명세서에서 가정한 바와 같이, 서로 다른 배향 세트({α2} )의 수는 세트({α1})의 수와 동일하다. 그러나, 수가 반드시 동일할 필요는 없으며, 일부 실시예에서는 수(개수)가 다를 수 있다.

세트({α2})의 배향은, 서브-빔(41F)의 반사로 타깃(40)에 형성된 마크({2x1, 2x2, ..., 2x5}, {2X}라고도 쓰임)가 마크({1X})로부터 분리되도록 선택된다. 이러한 분리는 센서(44)가 각각의 마크({2X})로부터 각각의 마크({1X})를 구별할 수 있도록 선택된다. 마크({2X})는 마크({1X})와 실질적으로 동일한 방식으로 형성된다. 마크({2X})가 형성된 후에, 프로세싱 유닛(36)은 테이블(42)을 위치(P3) 내의 위치 타깃(40)으로 이동시키고, 여기서 타깃은 미러(M3)의 동작 필드를 포함하며, 이어서 위치(P4)로 이동시킨다. 여기서, 타깃은 미러(M4)의 동작 필드를 포함한다.

미러(M3)에 대한 마크({3x1, 3x2, ...,3x5}, {3X}라고도 쓰임) 및 미러(M4)에 대한 마크({4x1, 4x2, ...,4x5}, {4X}라고도 쓰임)가, 서브-빔(41P 및 41Q)을 이용하여 각각, 마크 ({1X})에 대해 위에 설명한 것과 같이 형성된다.

도 3에서, 각각의 마크 세트({1X}, {2X}, {3X}, {4X})가 지정된 세트에 관하여 동일한 심볼을 사용하여, 그러나 세트 사이에는 다른 심볼을 사용하여 도시된다. 서브-빔에 의해 만들어진 실제 마크의 모양은 프로세싱 유닛(36)에 의해 제어된다. 일부 실시예에서, 모든 마크는, 동일한 세트 또는 서로 다른 세트에 속하는지 여부에 상관없이, 실질적으로 동일한 모양을 가진다. 예를 들어, 모든 마크는 타깃(40) 상의 유효한 단일 포인트일 수 있으며, 특정한 마크에 대한 포인트가 개별적인 배향에서 조사에 의해 형성되고, 조사 중에 미러가 이동되지 않은다. 포인트는 일반적으로 약 20um 및 약 70um 사이의 범위의 지름을 가진다.

선택적으로, 다른 실시예에서, 마크가 둘 이상의 서로 다른 모양을 가지도록 형성될 수 있다. 특정한 배향에 관하여 미러를 이동시켜, 미러로부터 반사된 서브-빔이 타깃 상에 사전 지정된 패턴을 형성하도록 하는 프로세싱 유닛(36)에 의해, 구조물을 가지는 마크가 단일 포인트로 이루어진 그룹으로 형성된다. 사용된 패턴의 예는 삼각 또는 사각형의 꼭짓점 및/또는 측면의 일부를 포함하나, 어떠한 다른 용이한 패턴이 사용될 수도 있다. 포인트 그룹으로 마크를 형성하는 것은 포인트의 위치를 정확히 결정하도록 하고, 미러의 조정을 더 정확히 하도록 한다.

프로세싱 유닛(36)은 모든 미러(38)에 대해, 첫 번째 네 개의 미러에 관해 위에 설명한 것과 같은 프로세스를 적용한다. 따라서 각 미러(38)는 타깃(40)에 마크 세트를 생성하고, 프로세싱 유닛(36)은 마크가 다른 마크로부터 분리되도록 마크를 배치한다. 이러한 분리는 타깃(40)이 센서(44)에 의해 검사될 때, 센서가 프로세싱 유닛(36)과 함께 서로 다른 마크를 구별하기에 충분한 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라, 타깃(40)을 개략적으로 나타내는 도면이다. 타깃(40)은 위에 설명한 바와 같이, 20 개의 미러(38A, 38B,... 38T)가 타깃의 조사에 사용된 후에 만들어진 예시적인 마크를 나타낸다. 여기서, 각 미러는 타깃에 5개의 마크를 생성한다. 도 4에서, 마크는 단일 포인트이나, 위에 설명한 바와 같이, 일부 또는 모든 마크가 포인트 그룹일 수도 있음이 이해될 것이다.

다시 도 1을 참조하면, 조정될 모든 마크(38)가 타깃(40)을 조사하기 위해 사용되면, 테이블(42)이 타깃을 센서(44)의 시야 내로 이동시킨다. 프로세싱 유닛(36)은 센서(44)에 의해 형성된 타깃(40)의 영상을 이용하여, 도 5를 참조하여 이하에 설명한 바와 같이, 각각의 미러(38)에 대한 조정 테이블을 형성한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 각각의 미러(38)에 대해 조정 테이블 또는 식의 생성시, 프로세싱 유닛(36)에 의해 수행되는 단계를 도시하는 간략한 흐름도(100)이다. 흐름도(100)의 단계에 대한 설명은, 위에 설명한 바와 같이, 장치(20)의 동작에 대한 설명 뒤에 이어지며, 장치(20)의 제 1 조정 모드에 대응한다.

제 1 배치 단계(102)에서, 타깃(40)은 테이블(42)에 고정되고, 프로세싱 유닛(36)은 타깃이 미러(M1)의 동작 필드 내에 위치하도록 테이블을 배치한다.

제 1 조사 단계(104)에서, 프로세싱 유닛(36)은 적절한 서브-빔(이 경우에 서브-빔(41G))을 활성화한다. 이어서, 프로세싱 유닛은 미러(M1)를 사전 지정된 위치로 배향하여, 타깃 상에 마크를 형성하도록 한다. 미러(M1)에 관한 마크는 {1X}이다.

후속 배치 단계(106)는 단계(102)에 설명된 동작을 반복하고, 프로세싱 유닛(36)은 타깃이 또 다른 미러(38)의 동작 필드 내에 존재하도록 테이블을 배치한다.

후속 조사 단계(108)는 단계(106)에서 배치된 미러에 대해 단계(104)의 동작을 반복한다.

결정 단계(110)에서, 프로세싱 유닛(36)은 모든 미러(38)가 위에 설명된 단계의 조정 프로세스를 통과했는지를 확인한다. 일부 미러가 이 프로세스를 통과하지 않은 경우에, 프로세싱 유닛(36)은 단계(106)로 돌아간다.

모든 미러가 조정 프로세스를 통과한 경우에, 타깃 병진 단계(112)에서, 프로세스 유닛(36)은 타깃(40)이 센서의 시야 내에 존재하도록 테이블(42)을 이동시키고, 프로세싱 유닛(36)은 타깃(40)의 영상 및 마크를 획득하기 위해 센서(44)를 사용한다.

분석 단계(114)에서, 타깃의 기준 마크에 대한 획득된 영상을 이용하여, 프로세싱 유닛이 타깃(40) 내 각각의 마크의 실제 (x, y) 값을 결정하고, {1X}, {2X}, ...(이하에서 E{1X}, E{2X}, ... 라고도 쓰임)의 이론적 기대값과 실제 값을 상관시킨다. 이러한 상관 동작은 프로세싱 유닛(36)에 의해 자동으로 수행될 수 있다. 선택적으로, 장치의 오퍼레이터가 상관 동작을 수행하기 위해 프로세싱 유닛(36)을 적어도 부분적으로 보조할 수 있다.

각각의 미러(38)에 대해, 프로세싱 유닛(36)이 미러의 마크에 대한 실제 (x, y) 값을 선택한다. 선택된 값으로부터, 프로세싱 유닛(36)은 미러의 배향 및, 미러의 서브-빔 반사에 의해 형성된 실제 (x,y) 값 사이의 각 미러에 대한 관계를 생성하기 위한 상관기로 동작한다. 프로세싱 유닛(36)은 전형적으로 종래 기술에 알려진 보간법(interpolation) 및/또는 외삽법(extrapolation)에 대한 프로세스를 사용하여 관계를 생성한다. 프로세싱 유닛(36)은 임의 용이한 형태로, 각각의 미러에 대한 조정 테이블에서와 같이, 및/또는 일반적인 형태를 가지는 각각의 미러에 대한 식과 같이, 미러에 대해 결정된 관계를 저장할 수 있다.

(x, y)=f_Mn(θ,Φ) (1)

여기서, f_Mn은 프로세싱 유닛에 의해 결정된 미러(Mn)에 대한 함수이다.

각각의 테이블 또는 식에 대한 (x, y)의 값이 각각의 미러(Mn)의 서로 다른 물리적 위치를 고려할 수 있다는 것을 알 수 있다.

단계(114)의 완료 후에, 흐름도(100)가 종료된다. 선택적으로, 점선(116)에 의해 도시된 것과 같이, 제거 단계(118)에서, 타깃(40)의 마크가 제거되어, 타깃이 장치(20)의 추가 조정을 위해 이용될 수 있도록 할 수 있다.

위의 제 1 조정 모드의 설명으로부터, 모든 미러(38)가 위의 단계(114)에 설명된 바와 같이, 타깃(40)에 대한 한 번의 검사 및 분석을 이용하여 자동의 조정될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 결과적으로, 모든 미러(38)를 조정하는 데 걸린 시간은 매우 짧다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라, 장치(20)의 제 2 조정 모드를 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 7은 제 2 모드를 구현하기 위해 수행된 단계를 개략적으로 나타내는 흐름도(150)이다. 이하에서 설명된 차이점과 별개로, 제 2 조정 모드는 일반적으로 제 1 조정 모드와 유사하며, 따라서, 도 1 및 도 6 모두에서 동일한 참조 번호로 표시된 구성요소는 구성 및 동작면에서 유사점을 가진다.

제 1 조정 모드와 달리, 제 2 조정 모드에서, 각 미러는 타깃(40)을 사용하여 별개로 조정된다. 각각의 미러가 조정된 후에, 조정을 위해 사용된 타깃에 대한 마크가 제거되고, 타깃이 다른 미러를 조정하는데 사용된다.

흐름도(150)에서, 배치 단계(152)는 단계(102)(도 5)와 실질적으로 동일하다.

제 1 조사 단계(154)는 단계(104)와 동일하다. 그러나, 단 하나의 미러만 동시에 조정되기 때문에, 각각의 조정에 사용된 마크의 수가 현저하게 확대될 수 있다. 예를 들면, 제 1 조정 모드의 예시적인 설명에 사용된 5개의 마크 대신에, 제 2 조정 모드에서 사용된 마크의 일반적인 숫자는 약 100개이다.

병진 단계(156)에서, 프로세싱 유닛(36)은 타깃(40)이 센서(44)의 시야에 존재하도록 테이블(42)을 이동시키고, 프로세싱 유닛(36)은 타깃(40)의 영상 및 이에 대한 마크를 획득하기 위해 센서(44)를 사용한다.

제거 단계(158)에서, 프로세싱 유닛(36)은 열 전기적 쿨러(68, 도 2B)를 활성화하여, 단계(154)에서 만들어진 마크를 제거하도록 충분히 티깃을 가열한다. 마크가 제거되면, 프로세싱 유닛은 TEC(68)를 활성화하여, 타깃을 냉각하고, 위에 설명한 것과 같이, 후속 조사시 마크가 형성될 조건이 이루어진다.

결정단계(160)에서, 프로세싱 유닛(36)은 모든 미러가 처리되었는지, 즉 단계(154, 156, 및 158)가 각각의 미러에 적용되었는지를 확인한다.

모든 미러가 처리되지 않은 경우에, 병진 단계(162)에서, 프로세싱 유닛(36)은 부착된 타깃(40)과 함께 테이블을 이동시켜, 타깃이 다른 미러의 필드 내에 위치하도록 하고, 흐름도가 단계(154)의 시작 부분을 복귀한다.

결정 단계(160)가 모든 미러가 처리된 것으로 복귀된 경우에, 분석 단계(164)에서, 프로세싱 유닛(36)은 단계(156)에서 획득된 영상들을 각각 분석한다. 분석 단계(164)는 위에 설명된 분석 단계(114)와 유사하다. 분석 결과로부터, 프로세싱 유닛(36)은, 조정 테이블의 형태 및/또는 각각의 미러에 대한 식의 형태로, 각각의 미러에 대한 관계를 생성한다.

흐름도(150)가 종료한다.

위에 설명은 장치(20)에 의해 미러(38)에 대한 두 개의 모드를 설명하였다. 제 1 모드는 미러의 필드와 센서(44)의 시야 사이에 하나의 타깃(40)의 령로를 사용하여 조정될 수 있도록 한다. 제 2 모드에서, 미러의 필드와 센서(44)의 필드 사이의 타깃의 다중 경로가 필요하다. 제 1 조정 모드는 모든 미러가, 상대적으로 짧은 시간 구간 내에 조정될 수 있도록 하나, 제 2 모드에 의해 제공된 조정이 일반적으로 정확도가 더 높다.

위에 설명된 두 개의 모드는 예시이며, 다른 조정 모드가 장치(20)에 의해 구현될 수 있다는 사실이 이해될 것이다. 예를 들면, 미러(38)가 여러 그룹으로 구성되고, 각 그룹 내 미러가 제 1 모드에 관해 위에 설명된 것과 같이 실질적으로 조정될 수 있으나, 각 미러에 대해 예시된 5개의 마크 이상의 마크를 사용할 수 있다. 이어서 타깃이 제거될 수 있으며, 후속 미러 그룹이 제 1 모드에서와 같이 조정될 수 있다. 미러를 여러 그룹으로 구성하는 것은 장치의 오퍼레이터가 조정에 대한 바람직한 정확도 레벨 및 조정에 걸리는 시간을 선택할 수 있게 한다.

위에 설명된 실시예가 일 예로써 언급된 것이며, 본 발명은 위에 구체적으로 도시된고 설명된 것에 제한되지 않는다는 것은 자명하다. 더욱이, 본 발명의 범위는 위에 설명된 다양한 특성의 조합 및 하위 조합 모두를 포함하며, 마찬가지로 앞의 설명을 읽고 본 발명이 속하는 분야의 기술자가 떠올릴 수 있으며 종래 기술에 속하지 않는, 본 발명의 변형예 및 변경예를 포함한다.

Claims

필드 내의 선택적 위치로 레이저 빔을 향하게 하도록 각각 배열된 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들;
상기 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들의 배향(orientation)을 감지하고 미러 배향 출력을 제공하도록 동작하는 복수의 미러 배향 센서; 그리고
상기 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들을 자동으로 조정하기 위한 자동 조정 서브시스템을 포함하되, 상기 자동 조정 서브 시스템은:
상기 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각의 필드만큼 큰 영역을 가지며, 이 영역에 레이저 빔의 충돌에 대한 광학적 및 가시적인 표시를 제공하도록 동작하는 타깃으로서, 상기 타깃은 재기록 가능하고 광학적 및 가시적인 기준 마킹을 가지며는 것이 특징인 타깃;
상기 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각의 필드 내에 상기 타깃을 선택적으로 배치하면서, 상기 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각이 선택적 위치로 레이저 빔을 향하게 하도록 하는 타깃 포지셔너;
상기 레이저 빔의 충돌에 뒤이어 상기 타깃을 검사하고 레이저 빔 충돌 출력을 제공하는 광학 센서; 그리고
조정 출력을 제공하기 위해 상기 미러 배향 출력과 상기 레이저 빔 충돌 출력에 응답하여 동작하는 상관기
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 광학 시스템은 조정 모드 및 제조 모드에서 동작하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 조정 모드는:
제 1 배향으로 복수의 미러들 각각을 배향하는 단계;
상기 복수의 미러들 각각의 제 1 배향을 감지하고 복수의 미러 배향 출력을 제공하도록 상기 복수의 센서를 사용하는 단계;
상기 타깃 포지셔너에 상기 타깃을 고정하는 단계;
상기 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각에 대해,
상기 타깃 포지셔너를 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각의 필드에 배치함으로써, 상기 타깃을 선택적으로 배치함과 동시에, 상기 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 중 하나가 상기 레이저 빔을 선택적 위치를 향하게 하여, 선택적 위치에 레이저 빔 충돌 마킹을 생성하는 단계;
레이저 빔의 충돌에 뒤이어 상기 타깃을 검사하고, 상기 선택적으로 위치 지정 가능한 미러들 중 하나에 대한 레이저 빔 충돌 출력을 제공하는 단계; 그리고
상기 레이저 빔 충돌 마킹을 제거하는 단계를 포함하며,
상기 복수의 미러 배향 출력과 상기 레이저 빔 충돌 출력을 상관시켜, 상기 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러에 대한 조정 출력을 제공하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 조정 모드는:
제 1 배향으로 상기 복수의 미러들 각각을 배향하는 단계;
상기 복수의 미러들 각각의 제 1 배향을 감지하고 복수의 미러 배향 출력을 제공하도록 상기 복수의 센서를 사용하는 단계;
상기 타깃 포지셔너에 타깃을 고정하는 단계;
상기 타깃 포지셔너를, 상기 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각의 필드내에 배치함으로써, 상기 타깃을 선택적으로 배치함과 동시에, 상기 복수의 선택적으로 위치 지정 가능한 미러들 각각이 상기 레이저 빔을 선택적 위치를 향하게 하는 단계;
상기 레이저 빔의 충돌에 뒤이어 상기 타깃을 검사하고 레이저 빔 충돌 출력을 제공하는 단계; 그리고
상기 복수의 미러 배향 출력과 상기 레이저 빔 충돌 출력을 상관시켜 상기 복수의 선택적으로 위치 지정 가능한 미러들 각각에 대한 조정 출력을 제공하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 제조 모드는 레이저 드릴링 모드, 레이저 절삭 모드 및 레이저 기계 가공 모드 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 타깃은:
기판;
상기 기판의 상부 표면에 형성된 광색성 막;
상기 광색성 막상에 겹쳐진 투명 막;
상기 기판의 하부 표면에 형성된 금속 막; 그리고
상기 금속 막의 하부 표면에 연결된 열전기 쿨러
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 가시적 기준 마킹은 상기 광색성 막 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 미러 배향 센서를 포함하는 복수의 조정형 미러 장착 장치들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 복수의 미러 장착 장치들 각각은 2도의 회전 자유도를 가지는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 복수의 미러 장착 장치는 상기 복수의 미러가 부착되는 갈바노미터 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이저 빔을 생성하는 레이저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
필드 내의 선택적 위치로 레이저 빔을 향하게 하도록 배열된 복수의 선택적으로 위치 지정 가능한 미러를 조정하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
제 1 배향으로 복수의 미러들 각각을 배향하는 단계;
상기 복수의 미러들 각각의 제 1 배향을 감지하고 복수의 미러 배향 출력을 제공하는 단계;
상기 타깃 포지셔너에 상기 타깃을 고정하는 단계로서, 상기 타깃은 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각의 필드만큼 큰 영역을 가지고, 이 영역에 대한 레이저 빔의 충돌에 대한 광학적 및 가시적 표시를 제공하도록 동작하며, 상기 타깃은 재기록 가능하고 광학적 및 가시적 기준 마킹을 가지고;
상기 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각에 대해,
상기 타깃 포지셔너를 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각의 필드에 배치함으로써, 상기 타깃을 선택적으로 배치함과 동시에, 상기 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 중 하나가 상기 레이저 빔을 선택적 위치를 향하게 하여, 선택적 위치에 레이저 빔 충돌 마킹을 생성하는 단계;
레이저 빔의 충돌에 뒤이어 상기 타깃을 검사하고, 상기 선택적으로 위치 지정 가능한 미러들 중 하나에 대한 레이저 빔 충돌 출력을 제공하는 단계; 그리고
상기 레이저 빔 충돌 마킹을 제거하는 단계를 포함하며,
상기 복수의 미러 배향 출력과 상기 레이저 빔 충돌 출력을 상관시켜, 상기 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러에 대한 조정 출력을 제공하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 미러 조정 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 복수의 선택적으로 위치 지정 가능한 미러에 대해, 상기 제거하는 단계 후에 상기 타깃을 냉각하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미러 조정 방법.
필드 내의 선택적 위치로 레이저 빔을 향하게 하도록 배열된 복수의 선택적으로 위치 지정 가능한 미러를 조정하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
제 1 배향으로 복수의 미러들 각각을 배향하는 단계;
상기 복수의 미러들 각각의 제 1 배향을 감지하고 복수의 미러 배향 출력을 제공하는 단계;
상기 타깃 포지셔너에 상기 타깃을 고정하는 단계로서, 상기 타깃은 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각의 필드만큼 큰 영역을 가지고, 이 영역에 대한 레이저 빔의 충돌에 대한 광학적 및 가시적 표시를 제공하도록 동작하며, 상기 타깃은 재기록 가능하고 광학적 및 가시적 기준 마킹을 가지고;
상기 타깃 포지셔너를 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각의 필드에 배치함으로써, 상기 타깃을 선택적으로 배치함과 동시에, 상기 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러들 각각이 상기 레이저 빔을 선택적 위치를 향하게 하는 단계;
레이저 빔의 충돌에 뒤이어 상기 타깃을 검사하고, 상기 선택적으로 위치 지정 가능한 미러들 중 하나에 대한 레이저 빔 충돌 출력을 제공하는 단계; 그리고
상기 복수의 미러 배향 출력과 상기 레이저 빔 충돌 출력을 상관시켜, 상기 복수의 선택적으로 방향 지정 가능한 미러에 대한 조정 출력을 제공하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 미러 조정 방법.