KR20120028580A - Method for measuring profile of beam spot and recording medium storing program of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 빔 스팟의 프로파일을 측정하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 초점을 형성한 빔 스팟을 디포커싱하여, 디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정하고, 측정된 빔 스팟의 에너지 분포와 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 이용하여 디포커싱된 빔 스팟의 제르니케 다항식을 구하고, 제르니케 다항식을 초점에 적용하여 초점에서의 빔 스팟의 에너지 분포를 구하는 빔 스팟 프로파일 측정방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for measuring a profile of a beam spot, and more particularly, to defocus the focused beam spot, to measure the energy distribution of the defocused beam spot, and to measure the energy distribution of the measured beam spot. Beam spot profile measuring method to obtain Zernike polynomial of defocused beam spot using the energy distribution of ideal beam spot at defocused position, and apply Zernike polynomial to focal point to find energy distribution of beam spot at focus It is about.
소형화, 집적화에 대한 관심과 요구가 높아지면서, 나노/마이크로 기술을 반도체, 정보 통신 및 바이오 관련 분야 등에 응용하기 위한 연구가 계속되고 있다. 특히, 정보화 시대에 맞추어 대용량의 정보를 저장할 수 있는 장치가 요구되며, 반도체는 점점 더 고집적화되고 있는 실정이다. As interest and demand for miniaturization and integration increase, researches for applying nano / micro technology to semiconductor, information communication, and bio-related fields continue. In particular, according to the information age, a device capable of storing a large amount of information is required, and semiconductors are becoming increasingly integrated.
이러한 극소형화된 장치를 제작하기 위한 한 방법으로 광 리소그래피가 있다. 광 리소그래피 공정은 정밀한 광학계의 성능을 필요로 하며, 따라서 노광 장비의 광학 성능을 정확하게 측정하여 측정된 값에 대한 신뢰성을 높이는 것은 매우 중요하다. Optical lithography is one way to fabricate such miniaturized devices. Optical lithography processes require precise optical system performance, and therefore it is very important to accurately measure the optical performance of the exposure equipment to increase the reliability of the measured values.
하지만, 빔 스팟의 에너지 분포를 측정하기 위해 사용하는 기존 CCD(Charge Coupled Device)의 분해능은 정밀도가 좋은 장치라 하더라도 수 마이크로미터에 불과하여, 크기가 그와 비슷하거나 더 작은 빔 스팟을 측정하는 것에 상당한 어려움이 있다. 이에 종래에는 확대 광학계를 이용하여 빔 스팟의 크기를 확대시켜 측정하는 방법이 있으나, 이는 별도의 추가 장치를 부착해야하며, 확대 광학계 자체의 수차 값 때문에 정확도가 떨어진다는 문제점이 있다. However, the resolution of a conventional Charge Coupled Device (CCD) used to measure the energy distribution of a beam spot is only a few micrometers, even with a high precision device, so that beam spots of similar or smaller size can be measured. There is considerable difficulty. Therefore, there is a conventional method of measuring the size of the beam spot by using the magnification optical system, but it is necessary to attach a separate additional device, there is a problem that the accuracy is lowered due to the aberration value of the magnification optical system itself.
따라서, 마이크로미터 단위의 빔 스팟의 프로파일 및 수차를 신뢰성 높게 측정하는 방법이 시급히 요구된다. Therefore, there is an urgent need for a method of reliably measuring the profile and aberration of the beam spot in micrometers.
본 발명의 목적은 직접적으로 측정하기 어려운 작은 사이즈의 빔 스팟의 프로파일을 정확하게 측정할 수 있는 빔 스팟 프로파일 측정방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a beam spot profile measuring method capable of accurately measuring a profile of a small sized beam spot that is difficult to measure directly.
본 발명의 다른 목적은 도출된 제르니케 다항식으로부터 초점에서의 빔 스팟의 수차를 간단히 구할 수 있는 빔 스팟 프로파일 측정방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a beam spot profile measuring method which can simply obtain the aberration of the beam spot at the focal point from the derived Zernike polynomial.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 빔 스팟 프로파일의 측정방법은 초점을 형성한 빔 스팟을 디포커싱하는 단계, 디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정하는 단계, 측정된 빔 스팟의 에너지 분포와 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 이용하여 디포커싱된 빔 스팟에서의 제르니케 다항식을 구하는 단계, 및 제르니케 다항식을 이용하여 초점에서의 빔 스팟의 에너지 분포를 구하는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, the method of measuring the beam spot profile according to an embodiment of the present invention comprises the steps of defocusing the focused beam spot, measuring the energy distribution of the defocused beam spot, measured beam Obtaining the Zernike polynomial at the defocused beam spot using the energy distribution of the spot and the ideal beam spot energy distribution at the defocused position, and the energy distribution of the beam spot at the focus using the Zernike polynomial Obtaining the step.
본 발명의 다른 실시예에 따른 빔 스팟 프로파일의 측정방법은 측정된 빔 스팟의 에너지 분포와 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 이용하여 디포커싱된 빔 스팟에서의 제르니케 다항식을 구하는 단계에서, 측정된 빔 스팟의 에너지 분포와의 오차가 최소가 되는 지점으로 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 이동하여 제르니케 다항식을 구할 수 있다.According to another aspect of the present invention, a method for measuring a beam spot profile calculates a Zernike polynomial at a defocused beam spot using an energy distribution of a measured beam spot and an energy distribution of an ideal beam spot at a defocused position. In the step, the Zernike polynomial can be obtained by moving the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position to a point where the error with the measured energy distribution of the beam spot is minimum.
본 발명의 다른 실시예에 따른 빔 스팟 프로파일의 측정방법은 초점을 형성한 빔 스팟을 디포커싱하는 단계, 디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정하는 단계, 및 측정된 빔 스팟의 에너지 분포와 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 이용하여 디포커싱된 빔 스팟에서의 제르니케 다항식을 구하는 단계를 복수회 반복하여 각각의 제르니케 다항식을 구하고, 제르니케 다항식들의 계수의 평균값으로 초점에서의 빔 스팟의 에너지 분포를 구할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring a beam spot profile, by defocusing a focused beam spot, measuring an energy distribution of the defocused beam spot, and measuring an energy distribution and a defocus of the measured beam spot. Obtain the Zernike polynomials at the defocused beam spot using the energy distribution of the ideal beam spot at the focused position a plurality of times to find each Zernike polynomial, and at the focus as the average of the coefficients of the Zernike polynomials The energy distribution of the beam spot can be obtained.
본 발명의 실시예에 따른 빔 스팟 프로파일의 측정방법을 구현하는 프로그램은 초점을 형성한 빔 스팟을 디포커싱하는 단계, 디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정하는 단계, 측정된 빔 스팟의 에너지 분포와 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 이용하여 디포커싱된 빔 스팟에서의 제르니케 다항식을 구하는 단계, 및 제르니케 다항식을 이용하여 초점에서의 빔 스팟의 에너지 분포를 구하는 단계를 포함한다.A program for implementing a method for measuring a beam spot profile according to an embodiment of the present invention includes defocusing a focused beam spot, measuring an energy distribution of the defocused beam spot, and measuring an energy distribution of the measured beam spot. And obtaining the Zernike polynomial at the defocused beam spot using the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position, and obtaining the energy distribution of the beam spot at the focus using the Zernike polynomial. do.
본 발명의 실시예에 따른 빔 스팟 프로파일의 측정방법을 구현하는 프로그램은 측정된 빔 스팟의 에너지 분포와 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 이용하여 디포커싱된 빔 스팟에서의 제르니케 다항식을 구하는 단계에서, 측정된 빔 스팟의 에너지 분포와의 오차가 최소가 되는 지점으로 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 이동하여 제르니케 다항식을 구할 수 있다.The program for implementing the method of measuring the beam spot profile according to the embodiment of the present invention is Zernike at the defocused beam spot using the energy distribution of the measured beam spot and the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position. In the step of obtaining the polynomial, the Zernike polynomial can be obtained by moving the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position to the point where the error from the measured energy of the beam spot is minimized.
본 발명의 실시예에 따른 빔 스팟 프로파일의 측정방법을 구현하는 프로그램은 초점을 형성한 빔 스팟을 디포커싱하는 단계, 디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정하는 단계, 및 측정된 빔 스팟의 에너지 분포와 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 이용하여 디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포의 제르니케 다항식을 구하는 단계를 복수회 반복하여 각각의 제르니케 다항식을 구하고, 제르니케 다항식들의 계수의 평균값으로 초점에서의 빔 스팟의 에너지 분포를 구할 수 있다.A program for implementing a method for measuring a beam spot profile according to an embodiment of the present invention includes defocusing a focused beam spot, measuring an energy distribution of the defocused beam spot, and measuring the energy of the measured beam spot. Obtain the Zernike polynomial of the energy distribution of the defocused beam spot using the distribution and the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position several times to find the respective Zernike polynomials and the coefficients of the Zernike polynomials The energy distribution of the beam spot at the focal point can be obtained from the average value of.
마이크로미터에 상당하는 빔 스팟의 프로파일은 직접적으로 측정하기가 어렵다. 본 발명의 목적은 빔 스팟을 디포커싱시켜 확대된 빔 스팟의 에너지 분포를 이용하여 초점에서의 빔 스팟의 에너지 분포를 구하는 것으로, 별도의 장치 없이도 마이크로미터 단위에 상당하는 빔 스팟의 프로파일을 구할 수 있다. The profile of the beam spot, equivalent to a micrometer, is difficult to measure directly. An object of the present invention is to defocus the beam spot to obtain the energy distribution of the beam spot at the focus by using the energy distribution of the enlarged beam spot, it is possible to obtain the beam spot profile corresponding to the micrometer unit without a separate device have.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초점을 형성한 빔 스팟을 디포커싱시켜 빔 스팟의 프로파일을 측정하는 것을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 빔 스팟 프로파일 측정방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포와 측정된 에너지 분포의 RMS 값의 최소값을 이용하는 빔 스팟 프로파일 측정방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초점을 형성한 빔 스팟을 복수 개의 위치로 디포커싱시켜 빔 스팟의 프로파일을 측정하는 것을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 두 개 이상의 디포커싱 위치에서 에너지 분포를 측정하는 빔 스팟 프로파일 측정방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포와 측정된 에너지 분포의 RMS 값의 최소값을 이용하며, 두 개 이상의 디포커싱 위치에서 에너지 분포를 측정하는 빔 스팟 프로파일 측정방법을 나타내는 순서도이다. 1 is a diagram conceptually illustrating measuring a profile of a beam spot by defocusing a beam spot having a focus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method for measuring a beam spot profile according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method for measuring a beam spot profile using a minimum value of an energy distribution of an ideal beam spot at a defocused position and an RMS value of the measured energy distribution according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram conceptually illustrating measuring a profile of a beam spot by defocusing a beam spot having a focus according to an embodiment of the present invention into a plurality of positions.
5 is a flowchart illustrating a method for measuring a beam spot profile for measuring energy distribution at two or more defocusing positions according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a beam spot that measures the energy distribution at two or more defocusing positions, using the minimum value of the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position and the RMS value of the measured energy distribution in accordance with an embodiment of the invention. It is a flowchart showing a profile measuring method.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At this time, it is noted that the same components in the accompanying drawings are represented by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may blur the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초점을 형성한 빔 스팟을 디포커싱시켜 빔 스팟의 프로파일을 측정하는 것을 개념적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram conceptually illustrating measuring a profile of a beam spot by defocusing a beam spot having a focus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 빔 스팟의 프로파일을 측정하는 시스템(100)은 조명부(110), 렌즈부(120), 센서 유닛(130)을 포함한다. 본 발명은 디포커싱된 빔 스팟의 프로파일을 측정하기 위해서 우선 조명부(110)에서 출사한 빛이 렌즈부(120)를 통과하도록 하여 초점(140)을 형성한다, 여기서 디포커싱(defocusing)이란 초점을 통과한 빛이 초점 평면 뒤로 진행하여 확대된 빔 스팟을 형성하는 것을 의미한다. 이 때, 조명부는 마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array, MLA)일 수 있다.As shown in FIG. 1, the
초점에서의 빔 스팟은 직경이 수 마이크로미터에 불과하여 직접적인 방법으로 측정하기 어렵다. 따라서, 종래에는 확대 광학계를 이용하여 확대된 빔 스팟을 2D 센서로 step by step으로 프로파일을 측정한다. 하지만, 확대 광학부를 사용하는 경우에는 별도의 추가 장치를 부착해야할 뿐 아니라, 확대 광학계 자체의 수차 때문에 정확한 프로파일을 얻기 어려움이 있다. 또한 한 스팟을 측정후 다음 스팟으로 이동하고 이를 다시 측정하는 이러한 일련의 반복에 의해 측정 시간이 매우 긴 단점이 있다. The beam spot at the focal point is only a few micrometers in diameter and is difficult to measure by direct method. Therefore, conventionally, a profile is measured by step by step of the enlarged beam spot using a 2D sensor using a magnification optical system. However, in the case of using the magnification optical unit, it is difficult to obtain an accurate profile due to aberration of the magnification optical system itself as well as attaching an additional device. In addition, the measurement time is very long due to this series of repetitions of moving one spot to the next spot and measuring it again.
이를 해결하기 위하여 본 실시예의 빔 스팟 프로파일 측정방법은 확대 광학부를 사용하지 않고, 초점을 형성한 빔 스팟을 디포커싱시켜서 빔 스팟을 확대한 후, 확대된 빔 스팟의 에너지 분포를 구한다.In order to solve this problem, the beam spot profile measuring method of the present embodiment does not use the magnification optical unit, and defocuss the beam spot having a focus to enlarge the beam spot, and then obtain an energy distribution of the enlarged beam spot.
본 발명은 디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 센서 유닛(130)을 이용하여 측정한다. 센서 유닛(130)은 광 스캐너 등이 될 수 있다.
The present invention measures the energy distribution of the defocused beam spot using the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 빔 스팟 프로파일 측정방법을 나타내는 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a method for measuring a beam spot profile according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 빔 스팟 프로파일을 측정하기 위해서 초점을 형성한 빔 스팟을 디포커싱시킨다(S210). 빔 스팟을 디포커싱시킴으로써 빔 스팟의 크기가 확대된다. As shown in FIG. 2, the beam spot having a focus is defocused to measure the beam spot profile (S210). By defocusing the beam spot, the size of the beam spot is enlarged.
다음으로 센서 유닛을 이용하여 디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정한다(S220). 빔 스팟이 확대되어 있기 때문에 빔 스팟의 에너지 분포를 정확하게 측정할 수 있다. Next, the energy distribution of the defocused beam spot is measured using the sensor unit (S220). Since the beam spot is enlarged, the energy distribution of the beam spot can be measured accurately.
디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정하면, 측정된 에너지 분포를 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포와 비교하여 디포커싱된 위치에서의 수차를 획득한다(S230). 디포커싱된 위치에서의 이상적인 에너지 분포 값은 시뮬레이션에 의해 구할 수 있다. 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포는 수차를 포함하지 않으므로, 실제 측정된 빔 스팟의 에너지 분포와의 비교를 통해서 디포커싱된 위치에서의 수차 정보를 구할 수 있다. When the energy distribution of the defocused beam spot is measured, the measured energy distribution is compared with the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position to obtain an aberration at the defocused position (S230). The ideal energy distribution at the defocused position can be found by simulation. Since the energy distribution of the ideal beam spot does not include aberration, the aberration information at the defocused position can be obtained by comparing with the energy distribution of the actually measured beam spot.
획득된 수차를 이용하여 제르니케 다항식을 도출한다(S240). 본 발명에서는 획득된 수차 정보를 입력하면, 컴퓨터에 의해 제르니케 다항식이 도출된다. 본 실시예에서는 제르니케 다항식의 3차항까지를 이용하나, 5차 이상의 하이 오더(high order) 항이 의미 있는 값을 가지는 경우 5차 이상의 항을 이용할 수도 있다.The Zernike polynomial is derived using the obtained aberration (S240). In the present invention, inputting the obtained aberration information, the Zernike polynomial is derived by the computer. In the present embodiment, up to the third order term of the Zernike polynomial may be used. However, if the high order term has a meaningful value, the fifth order term may be used.
제르니케 다항식이 도출되면, 제르니케 다항식을 초점에 적용시켜 초점에서의 빔 스팟 프로파일을 구한다(S250). 제르니케 다항식에서 디포커스 값을 제거함으로서 제르니케 다항식을 초점에 적용시킬 수 있다. When the Zernike polynomial is derived, the Zernike polynomial is applied to the focus to obtain a beam spot profile at the focus (S250). The Zernike polynomial can be applied to the focal point by removing the defocus value from the Zernike polynomial.
제르니케 다항식을 이용함으로써, 초점에서의 빔 스팟의 프로파일을 구할 수 있으며, 제르니케 다항식의 계수를 이용하여 초점에서의 구면 수차, 코마 수차, 비점 수차 등을 구할 수 있다. 3차 수차까지와 제르니케 다항식의 계수와의 관계를 다음 표 1에 나타낸다.
By using the Zernike polynomial, the profile of the beam spot at the focal point can be obtained, and the spherical aberration, coma aberration, astigmatism, etc. at the focal point can be obtained using the Zernike polynomial coefficient. The relationship between the third order aberration and the coefficient of Zernike polynomial is shown in Table 1 below.
표 1에 나타난 수차 중에서, 디포커스 값을 0으로 하는 경우 초점에서의 제르니케 다항식이 도출되고, 초점에서의 프로파일 및 수차를 구할 수 있다.Among the aberrations shown in Table 1, when the defocus value is 0, the Zernike polynomial at the focus is derived, and the profile and the aberration at the focus can be obtained.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포와 측정된 에너지 분포의 RMS 값의 최소값을 이용하는 빔 스팟 프로파일 측정방법을 나타내는 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a method for measuring a beam spot profile using a minimum value of an energy distribution of an ideal beam spot at a defocused position and an RMS value of the measured energy distribution according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 빔 스팟 프로파일을 측정하기 위해서 초점을 형성한 빔 스팟을 디포커싱시킨다(S310). 다음으로 센서 유닛을 이용하여 디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정한다(S320). As shown in FIG. 3, the beam spot having a focus is defocused to measure the beam spot profile (S310). Next, the energy distribution of the defocused beam spot is measured using the sensor unit (S320).
디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정하면, 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 x축 및 y축으로 이동시키면서 측정된 에너지 분포와 비교하여 RMS(Root Mean Square) 값을 계산한다(S330). When the energy distribution of the defocused beam spot is measured, the root mean square (RMS) value is calculated by comparing the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position with the measured energy distribution while moving the x and y axes. (S330).
계산된 RMS 값이 최소값으로 판단되면, 그 때의 좌표에 의거해 수차를 획득한다(S340). RMS 값의 최소값을 이용함으로써 오차를 최소화 할 수 있으며, 보다 신뢰도 높은 프로파일 값을 구할 수 있다.If the calculated RMS value is determined to be the minimum value, an aberration is obtained based on the coordinates at that time (S340). By using the minimum value of the RMS value, the error can be minimized and a more reliable profile value can be obtained.
다음으로, 획득된 수차 정보를 이용하여 제르니케 다항식을 도출한다(S350). 제르니케 다항식이 도출되면, 제르니케 다항식을 초점에 적용시켜 초점에서의 빔 스팟 프로파일을 구한다(S360). 제르니케 다항식에서의 디포커스 값을 0으로 함으로써 제르니케 다항식을 초점에 적용시킬 수 있다. Next, the Zernike polynomial is derived using the obtained aberration information (S350). When the Zernike polynomial is derived, the Zernike polynomial is applied to the focus to obtain a beam spot profile at the focus (S360). The Zernike polynomial can be applied to the focus by setting the defocus value in the Zernike polynomial to zero.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초점을 형성한 빔 스팟을 복수 개의 위치로 디포커싱시켜 빔 스팟의 프로파일을 측정하는 것을 개념적으로 나타내는 도면이다.4 is a diagram conceptually illustrating measuring a profile of a beam spot by defocusing a beam spot having a focus according to an embodiment of the present invention into a plurality of positions.
본 실시예에서 센서 유닛은 두 곳 이상의 디포커싱된 위치에서의 빔 스팟을 스캔할 수 있다.
In this embodiment, the sensor unit can scan the beam spot at two or more defocused positions.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 두 개 이상의 디포커싱 위치에서 에너지 분포를 측정하는 빔 스팟 프로파일 측정방법을 나타내는 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating a method for measuring a beam spot profile for measuring energy distribution at two or more defocusing positions according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 빔 스팟 프로파일을 측정하기 위해서 초점을 형성한 빔 스팟을 디포커싱시킨다(S510). 다음으로 센서 유닛을 이용하여 디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정한다(S520). As shown in FIG. 5, the beam spot having a focus is defocused to measure the beam spot profile (S510). Next, the energy distribution of the defocused beam spot is measured using the sensor unit (S520).
디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정하면, 측정된 에너지 분포를 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포와 비교하여 수차를 획득한다(S530). 획득된 수차 정보를 이용하여 제르니케 다항식을 도출한다(S540). When the energy distribution of the defocused beam spot is measured, an aberration is obtained by comparing the measured energy distribution with the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position (S530). The Zernike polynomial is derived using the obtained aberration information (S540).
두 개 이상의 디포커싱된 위치에 따라 S510 내지 S540의 단계를 반복하여 두 개 이상의 제르니케 다항식을 도출한다(S550).According to two or more defocused positions, the steps S510 to S540 are repeated to derive two or more Zernike polynomials (S550).
각각의 디포커싱에 따른 제르니케 다항식이 도출되면, 이들의 계수들의 평균을 구하여 평균 제르니케 다항식을 도출한다(S560). 도출된 평균 제르니케 다항식을 초점에 적용시켜 초점에서의 빔 스팟 프로파일을 구한다(S570). 평균 제르니케 다항식에서 디포커스 값을 제거함으로서 초점에 적용시킨다. 본 실시예에서는 두 개 이상의 디포커싱에 따른 제르니케 다항식을 산출하여 평균을 구하기 때문에 신뢰도가 높아진다.When the Zernike polynomial according to each defocusing is derived, the average of these coefficients is obtained to derive the average Zernike polynomial (S560). A beam spot profile at the focus is obtained by applying the derived average Zernike polynomial to the focus (S570). The focus is applied by removing the defocus value from the mean Zernike polynomial. In the present embodiment, since the Zernike polynomial according to two or more defocusings is calculated and averaged, reliability is increased.
본 실시예의 경우, 하나의 센서 유닛이 이동하여 각각 다른 위치에서 에너지 분포를 측정할 수도 있고, 두 개 이상의 센서 유닛이 각각의 위치에서 에너지 분포를 측정할 수도 있다.
In the present embodiment, one sensor unit may move to measure energy distribution at different positions, or two or more sensor units may measure energy distribution at each position.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포와 측정된 에너지 분포의 RMS 값의 최소값을 이용하며, 두 개 이상의 디포커싱 위치에서 에너지 분포를 측정하는 빔 스팟 프로파일 측정방법을 나타내는 순서도이다. FIG. 6 is a beam spot that measures the energy distribution at two or more defocusing positions, using the minimum value of the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position and the RMS value of the measured energy distribution in accordance with an embodiment of the invention. It is a flowchart showing a profile measuring method.
도 6에 도시된 바와 같이, 빔 스팟 프로파일을 측정하기 위해서 초점을 형성한 빔 스팟을 디포커싱시킨다(S610). 다음으로 센서 유닛을 이용하여 디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정한다(S620). As shown in FIG. 6, the beam spot having a focus is defocused to measure the beam spot profile (S610). Next, the energy distribution of the defocused beam spot is measured using the sensor unit (S620).
디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정하면, 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 x축 및 y축으로 이동시키면서 측정된 에너지 분포와 비교하여 RMS 값을 계산한다(S630). When the energy distribution of the defocused beam spot is measured, the RMS value is calculated by comparing the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position with the measured energy distribution while moving the x and y axes (S630).
계산된 RMS 값이 최소값으로 판단되면, 그 때의 좌표에 의거해 수차를 획득한다(S640). If the calculated RMS value is determined to be the minimum value, an aberration is obtained based on the coordinates at that time (S640).
획득된 수차 정보를 이용하여 제르니케 다항식을 도출한다(S650). The Zernike polynomial is derived using the obtained aberration information (S650).
두 개 이상의 디포커싱된 위치에 따라 S610 내지 S650의 단계를 반복하여 두 개 이상의 제르니케 다항식을 도출한다(S660).According to two or more defocused positions, the steps of S610 to S650 are repeated to derive two or more Zernike polynomials (S660).
각각의 디포커싱된 위치에 따른 제르니케 다항식이 도출되면, 이들 계수들의 평균을 구하여 평균 제르니케 다항식을 도출한다(S670). 도출된 평균 제르니케 다항식을 초점에 적용시켜 초점에서의 빔 스팟 프로파일을 구한다(S680).
When the Zernike polynomial is derived according to each defocused position, an average of these coefficients is obtained to derive an average Zernike polynomial (S670). A beam spot profile at the focus is obtained by applying the derived average Zernike polynomial to the focus (S680).
이상 설명한 본 발명에 따른 빔 스팟 프로파일 측정방법을 구현하는 프로그램이 기록 매체에 기록된다. 기록 매체에 기록된 빔 스팟 프로파일 측정방법은 컴퓨터 상에서 빔 스팟 프로파일을 측정하도록 실시될 수 있다.
A program for implementing the beam spot profile measuring method according to the present invention described above is recorded on a recording medium. The beam spot profile measuring method recorded on the recording medium may be implemented to measure the beam spot profile on a computer.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of the present invention in order to facilitate description of the present invention and to facilitate understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be carried out in addition to the embodiments disclosed herein.
100, 400 : 빔 스팟의 프로파일을 측정하는 시스템
110, 410 : 조명부 120, 420 : 렌즈부
130, 430 : 센서 유닛 140, 440 : 초점100, 400: system for measuring the profile of beam spots
110, 410:
130, 430:
Claims (6)
(b) 디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정하는 단계;
(c) 측정된 빔 스팟의 에너지 분포와 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 이용하여 디포커싱된 빔 스팟에서의 제르니케 다항식을 구하는 단계; 및
(d) 상기 제르니케 다항식을 이용하여 초점에서의 빔 스팟의 에너지 분포를 구하는 단계;를 포함하는 빔 스팟 프로파일 측정방법. (a) defocusing a focused beam spot;
(b) measuring the energy distribution of the defocused beam spot;
(c) obtaining a Zernike polynomial at the defocused beam spot using the measured energy distribution of the beam spot and the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position; And
(d) obtaining an energy distribution of a beam spot at a focal point using the Zernike polynomial;
상기 (c) 단계는 상기 측정된 빔 스팟의 에너지 분포와의 오차가 최소가 되는 지점으로 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 이동하여 제르니케 다항식을 구하는 것을 특징으로 하는 빔 스팟 프로파일 측정방법.The method of claim 1,
In the step (c), the beam spot profile is obtained by moving the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position to a point where the error with the energy distribution of the beam spot is minimized. How to measure.
상기 (d) 단계는 (a) 내지 (c) 단계를 복수회 반복하여 각각의 제르니케 다항식을 구하고, 상기 제르니케 다항식들의 계수의 평균값으로 초점에서의 빔 스팟의 에너지 분포를 구하는 것을 특징으로 하는 빔 스팟 프로파일 측정방법.The method according to claim 1 or 2,
Step (d) is repeated a plurality of times (a) to (c) to obtain each Zernike polynomial, and to obtain the energy distribution of the beam spot at the focal point as an average value of the coefficients of the Zernike polynomials Beam spot profile measurement method.
(b) 디포커싱된 빔 스팟의 에너지 분포를 측정하는 단계;
(c) 측정된 빔 스팟의 에너지 분포와 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 이용하여 디포커싱된 빔 스팟에서의 제르니케 다항식을 구하는 단계; 및
(d) 상기 제르니케 다항식을 이용하여 초점에서의 빔 스팟의 에너지 분포를 구하는 단계;를 포함하는 빔 스팟 프로파일 측정방법을 구현하는 프로그램을 기록한 기록 매체.(a) defocusing a focused beam spot;
(b) measuring the energy distribution of the defocused beam spot;
(c) obtaining a Zernike polynomial at the defocused beam spot using the measured energy distribution of the beam spot and the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position; And
(d) obtaining an energy distribution of a beam spot at a focal point using the Zernike polynomial; and recording a program for implementing the beam spot profile measuring method.
상기 (c) 단계는 상기 측정된 빔 스팟의 에너지 분포와의 오차가 최소가 되는 지점으로 디포커싱된 위치에서의 이상적인 빔 스팟의 에너지 분포를 이동하여 제르니케 다항식을 구하는 것을 특징으로 하는 빔 스팟 프로파일 측정방법을 구현하는 프로그램을 기록한 기록 매체.The method of claim 4, wherein
In the step (c), the beam spot profile is obtained by moving the energy distribution of the ideal beam spot at the defocused position to a point where the error with the energy distribution of the beam spot is minimized. The recording medium which records the program which implements a measuring method.
상기 (d) 단계는 (a) 내지 (c) 단계를 복수회 반복하여 각각의 제르니케 다항식을 구하고, 상기 제르니케 다항식들의 계수의 평균값으로 초점에서의 빔 스팟의 에너지 분포를 구하는 것을 특징으로 하는 빔 스팟 프로파일 측정방법을 구현하는 프로그램을 기록한 기록 매체.The method according to claim 4 or 5,
Step (d) is repeated a plurality of times (a) to (c) to obtain each Zernike polynomial, and to obtain the energy distribution of the beam spot at the focal point as an average value of the coefficients of the Zernike polynomials A recording medium on which a program for implementing the beam spot profile measuring method is recorded.
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