KR101706918B1

KR101706918B1 - 패턴 발생 시스템

Info

Publication number: KR101706918B1
Application number: KR1020127008367A
Authority: KR
Inventors: 요나스 발터; 토르비요른 헤데바에른
Original assignee: 마이크로닉 마이데이타 에이비
Priority date: 2009-09-01
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2017-02-27
Also published as: CN102713759A; KR20120068894A; CN102713759B; US8467117B2; EP2473881A2; JP5598936B2; WO2011026610A2; JP2013504082A; EP2473881B1; WO2011026610A3; US20110051211A1

Abstract

패턴 발생 시스템은 광학 시스템과 로터를 포함한다. 상기 광학 시스템은 광학 스캐너에 레이저 이미지를 투사하도록 구성된다. 상기 로터는 서로에 대해 제 1 각도로 배열된 복수의 광학 암을 포함하고, 상기 광학 스캐너를 더 포함한다. 상기 레이저 이미지는 광학 스캐너에 의해 로터의 복수의 광학 암 각각으로 순차적으로 반사되어 피가공물 상에 패턴을 발생시킨다.

Description

패턴 발생 시스템 {PATTERN GENERATION SYSTEM}

예시적 실시예는 패턴 발생기, 패턴 발생 시스템, 툴, 포커스 제어 시스템, 방법, 장치, 및 피가공물 및/또는 기판(예를 들어, 패턴 또는 이미지를 판독 및 기록하기 위한 상대적으로 큰 평탄한 기판)을 스캐닝하기 위한 시스템에 관한 것이다.

몇몇 관련 분야의 패턴 발생 시스템에서, 스테이지가 피가공물을 일 방향으로 전진시키는 동안, 헤드는 피가공물을 수직 방향으로 스캔한다. 정지식 피가공물과 x-y 이동식 스캐닝 헤드, 또는 정지식 헤드와 x-y 이동식 스테이지를 가진 패턴 발생 시스템이 또한 알려져 있다.

이동식 스캐닝 헤드를 가진 패턴 발생 시스템의 잠재적인 문제점은 스캐닝 헤드가 냉각수, 가스 및/또는 무선 주파수(RF) 케이블과 같은 설비를 필요로 할 수 있다는 것이다. 케이블의 벤딩(bending)은 시스템의 신뢰도 및/또는 성능에 부정적인 영향을 미칠 수도 있다. 마찬가지로, 많은 관련 분야의 패턴 발생 시스템은 상대적으로 무겁고, 부피가 크며, 및/또는 그렇지 않으면 상대적으로 고속 운동에 적합하지 않다.

또한, 모든 운동이 x-y 스테이지에 의해 이루어지는 관련 분야의 패턴 발생 시스템은 크기, 중량에 문제가 있을 수 있고, 및/또는 상대적으로 고속 운동에 적합하지 않을 수 있다.

상기 두 종류의 패턴 발생 시스템은 상대적으로 큰 관성 및/또는 상대적으로 높은 기계적 오버헤드(overhead)로 인한 문제점을 또한 가질 수 있으며, 이는 스캐닝의 속도 및/또는 민첩성을 제한할 수 있다.

본 발명은 피가공물을 프로세싱하기 위한 방법 및 시스템 또는 장치를 개시하고 있으며, 상기 시스템은 복수의 회전식 광학 암(arms)과 광학 스캐너를 포함한다.

본 발명의 예시적 실시예에서, 상기 시스템은 피가공물을 패터닝(또는 측정)하는 동안 기록(또는 판독) 빔을 리포커싱(refocusing)하기 위한 포커싱 시스템을 포함한다. 상기 포커싱 시스템에는 포커스 센서 및/또는 포커스 센서 시스템으로부터 위치 정보 및/또는 피가공물 토포그래피(topography) 정보가 제공될 수 있다.

본 발명의 예시적 실시예는 로터 시스템의 병진(translation) 및/또는 회전(예컨대, z 및 y방향 병진 및 x방향 회전)에 덜(예컨대, 상당히 덜) 민감할 수 있는 포커싱 시스템을 제공한다.

예시적 실시예에 따른 포커스 모터는, 비교적 고속의 투사 전환(projection swaps)이 사용되고 억제된(예컨대, 최소의) 진동 발생이 요구되는 공통 초점을 가진 다중 렌즈를 구비한 모든 또는 실질적으로 모든 시스템에 응용가능할 수 있다.

몇몇 예시적 실시예는 회전식 패턴 발생 시스템을 제공한다.

적어도 하나의 예시적 실시예는 광학 시스템과 로터를 포함하는 패턴 발생 시스템 또는 다른 툴을 제공한다. 상기 광학 시스템은 광학 스캐너에 레이저 이미지를 투사하도록 구성된다. 상기 로터는 서로에 대해 제 1 각도로 배열된 복수의 광학 암과, 광학 스캐너를 포함한다. 상기 레이저 이미지는 광학 스캐너에 의해 로터의 복수의 광학 암 각각으로 순차적으로 반사되어 피가공물 상에 패턴을 발생시킨다.

적어도 하나의 다른 예시적 실시예는 패턴 발생기 또는 다른 툴에서 구현되는 로터를 제공한다. 적어도 이러한 예시적 실시예에 따르면, 상기 로터는 광학 스캐너와, 서로에 대해 제 1 각도로 배열된 복수의 광학 암을 포함한다. 레이저 이미지는 광학 스캐너에 의해 로터의 복수의 광학 암 각각으로 순차적으로 반사되어 피가공물 상에 패턴을 발생시킨다.

상기 광학 스캐너는 프리즘 또는 그와 유사한 형태로 된 피라미드 광학 스캐너일 수 있다.

적어도 몇몇 예시적 실시예에 따르면, 상기 복수의 광학 암 각각은 피가공물 상에 소정의 보우 길이(bow length)를 가진 이미지 스캔을 인쇄할 수 있다. 각각의 광학 암은 대응하는 이미지 스캔을 인쇄하기 위해 순차적으로 작동할 수 있으며, 각각의 광학 암이 대응하는 이미지 스캔을 인쇄하는 동안의 시간 주기는 중첩하지 않는다.

상기 레이저 이미지는 정지식 빔 형태일 수 있으며, 복수의 광학 암의 각각의 아암들 사이의 투사 전환은 상기 정지식 빔이 광학 스캐너의 에지에 도달할 때 이루어질 수 있다.

상기 광학 스캐너와 복수의 광학 암은 일정한 또는 실질적으로 일정한 속도로 회전할 수 있다. 상기 광학 스캐너와 복수의 광학 암은 동일한 또는 실질적으로 동일한 속도로 회전할 수 있다.

적어도 몇몇 예시적 실시예에 따르면, 상기 패턴 발생 시스템은 복수의 광학 암들 간의 투사 전환시 및/또는 그 후에 상기 복수의 광학 암 사이의 포커스 길이 변동 및/또는 피가공물의 토포그래피 맵에 따라 공칭 포커스 위치를 변화시키도록 구성된 포커싱 시스템을 더 포함할 수 있다.

적어도 하나의 예시적 실시예에 따르면, 상기 포커싱 시스템은 레이저 이미지를 투사하기 위해 기록 빔을 리포커스 하도록 구성된 변형가능한 미러를 더 포함할 수 있다. 상기 변형가능한 미러로부터 반사된 빛을 피가공물 상에 패턴을 발생시키기 위한 평면측으로 지향하도록 구성된 빔 스플리터가 또한 포함될 수 있다.

적어도 하나의 다른 예시적 실시예에서, 상기 포커싱 시스템은 복수의 광학 암들 간의 투사 전환시 및/또는 그 후에 상기 복수의 광학 암 사이의 포커스 길이 변동 및/또는 피가공물의 토포그래피 맵에 따라 공칭 포커스 위치를 변화시키도록 구성된 포커싱 장치 및 상기 포커싱 장치를 구동하도록 구성된 포커스 모터를 포함할 수 있다.

상기 패턴 발생 시스템은 상기 포커스 모터에 위치 정보를 제공하도록 구성된 포커스 센서 또는 포커스 센서 시스템을 더 포함할 수 있다.

포커스 센서는 피가공물을 프로세싱(예컨대, 이미징 또는 측정)하는 광학 암의 동시 스캐닝시 동적 리포커싱을 위해 "실시간" 위치 정보를 제공할 수 있다. 대안적으로, 포커스 센서가 피가공물의 선행 스캔으로부터의 위치 정보를 제공할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 예시적 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 예시적 실시예에 따른 패턴 발생 시스템 또는 다른 툴의 일부를 도시한 도면이고,
도 2는 예시적 실시예에 따른 포커스 모터의 사시도이며,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 취한 포커스 모터(200)의 단면도이고,
도 4는 예시적 실시예에 따른 온-액시스(on-axis) 작용/반작용력 유닛을 도시한 도면이며,
도 5는 예시적 실시예에 따른 오프-액시스(off-axis) 작용/반작용력 유닛을 도시한 도면이고,
도 6은 다른 예시적 실시예에 따른 오프-액시스 작용/반작용력 유닛을 도시한 도면이며,
도 7은 또 다른 예시적 실시예에 따른 오프-액시스 작용/반작용력 유닛을 도시한 도면이고,
도 8은 변형가능한 미러에 의해 리포커싱이 실시되는 포커싱 시스템의 예시적 실시예를 도시한 도면이며,
도 9 및 도 10은 리포커싱(예컨대, 동적 리포커싱)을 위해 포커싱 시스템에 위치 정보를 제공하도록 구성되고, 및/또는 피가공물 상에서의 기록/판독 전에 피가공물 토포그래피 맵을 제공하도록 구성된 포커스 센서 또는 센서 어레이의 여러가지 구현예 및 위치를 도시한 도면이다.

이하, 몇몇 예시적 실시예가 도시되어 있는 첨부 도면을 참조하여, 예시적 실시예를 보다 구체적으로 설명한다. 도면에서, 층 및 영역의 두께는 명료함을 위해 과장되어 있다. 도면에서 유사한 참조번호는 유사한 요소를 나타낸다.

상세하고 예시적인 실시예가 본 명세서에 개시되어 있다. 그러나, 본 명세서에 기술되는 특정한 구조적 및 기능적 상술들은 단지 예시적 실시예를 설명하고자 한 것이다. 그러나, 예시적 실시예는 많은 대안적인 형태로 구현될 수 있고, 본 명세서에 기술된 예시적 실시예만으로 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

그러나, 개시된 특정한 예시적 실시예로 본 발명의 범위를 제한하려는 의도가 없음을 이해하여야 한다. 대조적으로, 예시적 실시예는 본 발명의 범위 내에 속하는 모든 변형, 등가물 및 대체물을 포함한다. 유사한 참조번호는 도면에 대한 설명 전체에서 유사한 요소를 나타낸다.

제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 요소들을 기술하기 위해 본 명세서에 사용되었으나, 이러한 요소들이 이러한 용어들에 의해 제한되지 않아야 한다. 이러한 용어들은 단지 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해서 사용된다. 예컨대, 예시적 실시예의 범위를 벗어나지 않고, 제 1 요소가 제 2 요소로서 명명될 수 있고, 유사하게, 제 2 요소가 제 1 요소로서 명명될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 하나 또는 그 이상의 나열된 관련 아이템들의 임의의 그리고 모든 조합들을 포함한다.

하나의 요소가 다른 요소에 "연결되는" 또는 "커플링되는" 것으로서 지칭될 때, 그 하나의 요소는 다른 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 커플링될 수 있고, 또는 중간의 요소들이 존재할 수도 있다. 대조적으로, 하나의 요소가 다른 요소에 "직접적으로 연결되는" 또는 "직접적으로 커플링되는" 것으로서 지칭될 때에는, 중간 요소들이 존재하지 않는다. 요소들 간의 관계를 기술하기 위해 사용되는 다른 단어들은 유사한 방식으로 해석되어야 한다(예컨대, "사이에" 대 "직접적으로 사이에", "근접한" 대 "직접적으로 근접한", 등).

본 명세서에 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하는 것을 목적으로 하며, 제한하려는 의도가 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태들 "a", "an", 및 "the"는 정황상 명백하게 달리 지칭하지 않는 한, 복수 형태들을 또한 포함하는 것으로서 의도된다. 용어들 "포함한다", "포함하는"은, 본 명세서에서 이용될 때에, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들, 컴포넌트들, 및/또는 그들의 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지는 않음이 이해될 것이다.

몇몇 대안적 구현예에서, 언급된 기능들/동작들은 도면에서 언급된 순서를 벗어나서 발생할 수도 있음이 또한 주목되어야 한다. 예컨대, 연속적으로 도시된 두 개의 도면들은, 관련된 기능성/동작들에 따라, 사실상 실질적으로 동시에 수행될 수 있거나 또는 때때로 역순으로 수행될 수도 있다.

적어도 몇몇 예시적 실시예에 따르면, 기록 및 판독은 넓은 의미로 이해되어야 한다. 예컨대, 판독은 상대적으로 대형의 기판 또는 피가공물에 대한 현미경법(microscopy), 검사(inspection), 계측(metrology), 분광법(spectroscopy), 간섭법(interferometry), 산란측정법(scatterometry), 이들 중 하나 또는 그 이상의 조합 등을 포함할 수 있다. 기록은 포토레지스트 노출, 광학 가열에 의한 어닐링, 삭마(ablating), 광학 빔에 의한 임의의 다른 표면 변화 생성 등을 포함할 수 있다. 예시적 기판은 평판 디스플레이, 인쇄회로기판(PCBs), 패키징 분야에서의 기판 또는 피가공물, 광전지 패널 등을 포함한다.

예시적 실시예는 기판 상에 이미지를 기록/패터닝하는 패턴 발생기, 예컨대, 하나 또는 복수의 이미지 발생 변조기(modulators)를 포함한 패턴 발생기 또는 패턴 발생 시스템에서 구현될 수 있다.

예시적 실시예는 하나 또는 복수의 검출기, 센서(예컨대, TDI(time delay and integration) 센서) 또는 카메라(예컨대, CCD(Charged Coupled Devices))를 가진 계측 및/또는 검사 툴과 함께 사용될 수도 있다.

예시적 실시예는 3차원(3D) 기판과 같이 상대적으로 두꺼운 기판 상에 패턴을 기록하기 위한 패턴 발생기 또는 패턴 발생 시스템에서 구현될 수도 있으며, 또는 상대적으로 두꺼운 피가공물 또는 기판을 측정 및/또는 검사하는 툴, 예컨대, 약 2㎛ 내지 약 100㎛ 사이의 포토레지스트에서, 또는 이 범위를 포함하거나 심지어 더 두꺼운 포토레지스트에서 3차원(3D) 패턴을 측정 또는 검사하는 툴에서 구현될 수 있다.

본 발명은 피가공물을 프로세싱하기 위한 방법 및 시스템 또는 장치를 개시하고 있으며, 상기 시스템은 복수의 회전식 광학 암과 광학 스캐너를 포함한다.

본 발명의 예시적 실시예에서, 상기 시스템 또는 장치는 피가공물을 패터닝(또는 측정)하는 동안 기록(또는 판독) 빔을 리포커싱하기 위한 포커싱 시스템을 포함한다. 상기 포커싱 시스템에는 포커스 센서 및/또는 포커스 센서 시스템으로부터 위치 정보 및/또는 피가공물 토포그래피 정보가 제공될 수 있다.

본 발명의 예시적 실시예에 따른 포커스 모터는, 비교적 고속의 투사 전환이 사용되고 억제된(예컨대, 최소의) 진동 발생이 요구되는 공통 초점을 가진 다중 렌즈를 구비한 모든 또는 실질적으로 모든 시스템에 응용가능할 수 있다.

적어도 몇몇 예시적 실시예에 따르면, 상기 복수의 광학 암 각각은 피가공물 상에 소정의 보우 길이를 가진 이미지 스캔을 인쇄할 수 있다. 각각의 광학 암은 대응하는 이미지 스캔을 인쇄하기 위해 순차적으로 작동할 수 있으며, 각각의 광학 암이 대응하는 이미지 스캔을 인쇄하는 동안의 시간 주기는 중첩하지 않는다.

상기 위치 정보(예컨대, 높이 변동)를 제공하는 포커스 센서는 피가공물에 대한 기록/측정을 위해 상기 위치 정보를 이용하는 광학 암과 동일하거나 상이한 광학 암에 위치될 수 있다. 특수한 예시적 실시예에서, 상기 포커스 센서 시스템은 피가공물을 프로세싱하기 전에 측정된 피가공물 토포그래피 맵을 제공하도록 구성된 센서 어레이를 포함할 수 있다. 상기 포커스 센서 시스템은 툴의 로딩 영역 및/또는 기록/측정 영역 중 어느 하나에 위치될 수 있다.

상기 포커스 모터는 선형 광학 인코더를 이용하여, 및/또는 포커스 센서에 의해 제공된 위치 정보에 따라, 및/또는 상기 툴에 의해 프로세싱되는 피가공물의 미리측정된 토포그래피 맵에 기초하여 위치될 수 있다.

상기 포커스 모터는 선형 광학 인코더를 이용하여, 및/또는 포커스 센서에 의해 제공된 위치 정보에 따라, 및/또는 상기 툴에 의해 프로세싱되는 피가공물의 측정된 토포그래피의 정보(예컨대, 토포그래피 맵)에 기초하여 위치될 수 있다.

상기 포커스 모터는 패턴 발생 시스템의 이동부에 작용하는 힘에 대항하도록 구성된 균형추를 포함할 수 있다. 모터 본체는 열전도성 접착제에 의해 균형추에 부착될 수 있으며, 이에 따라 열이 균형추에 전달되고, 상기 균형추는 냉각 플랜지로서 작용한다.

상기 포커스 모터는 균형추에 연결된 호스를 더 포함할 수 있다. 상기 호스는 진공 흡입으로 포커스 모터를 냉각시키도록 구성될 수 있다. 연질 호스가 균형추에 연결될 수 있으며, 이는 균형추에 공기를 공급하도록 구성될 수 있다. 댐퍼 링이 균형추 상에 장착될 수 있으며, 이는 포커스 모터의 액츄에이팅 조립체와 균형추 간의 충돌에 의해 야기되는 손상을 억제하도록 구성될 수 있다. 상기 포커스 모터의 스트로크는 여러가지 피가공물 두께에 따라 조정될 수 있다. 상기 포커스 모터는 피가공물의 높이에 따라 여러가지 공칭 위치에서 기능할 수 있다.

상기 포커스 모터는 엔드 스트로크(end strokes)에 장착된 점성 댐퍼를 더 포함할 수 있으며, 이는 포커스 모터에 대한 충돌 손상을 억제하도록 구성될 수 있다.

적어도 몇몇 예시적 실시예에 따르면, 상기 패턴 발생 시스템은 포커스 센서로부터의 위치 정보(예컨대, 피가공물의 토포그래피 맵)에 기초하여 레이저 이미지를 기록하기 위해 기록 빔의 포커스 위치를 변화시키도록 구성된 포커싱 시스템을 더 포함할 수 있다. 일 예에서, 상기 포커싱 시스템은 기록 빔을 리포커스 하도록 구성된 변형가능한 미러를 포함할 수 있다.

적어도 하나의 다른 예시적 실시예는 피가공물 상에 패턴을 발생시키기 위한 방법을 제공한다. 적어도 이러한 예시적 실시예에 따르면, 상기 방법은 광학 스캐너에 대해 레이저 이미지를 광학 시스템으로 투사하는 단계와, 피가공물 상에 패턴을 발생시키기 위해 상기 레이저 이미지를 상기 광학 스캐너에 의해 로터의 복수의 광학 암 각각으로 순차적으로 반사시키는 단계를 포함한다.

적어도 몇몇 예시적 실시예에 따르면, 상기 복수의 광학 암 각각은 피가공물 상에 소정의 보우 길이를 가진 이미지 스캔을 인쇄할 수 있다. 각각의 광학 암은 대응하는 이미지 스캔을 인쇄하기 위해 순차적으로 작동할 수 있으며, 복수의 광학 암 각각이 대응하는 이미지 스캔을 인쇄하는 동안의 시간 주기는 중첩하지 않을 수 있다. 상기 레이저 이미지는 정지식 빔 형태일 수 있으며, 복수의 광학 암의 각각의 아암들 사이의 투사 전환은 상기 정지식 빔이 광학 스캐너의 대응하는 에지에 도달할 때 이루어진다. 상기 광학 스캐너와 복수의 광학 암은 일정한 또는 실질적으로 일정한 속도로 회전할 수 있다.

적어도 몇몇 예시적 실시예에 따르면, 공칭 포커스 위치는 투사 전환시 및/또는 그 후에 상기 복수의 광학 암 사이의 포커스 길이 변동과 피가공물의 토포그래피 맵 중 적어도 하나에 따라 변화될 수 있다.

적어도 몇몇 예시적 실시예에 따르면, 상기 포커스 모터는 포커스 모터의 엑츄에이션부의 운동과 평행하게 작용/반작용력이 인가되도록 구성된 작용/반작용력 유닛을 포함할 수 있다.

상기 작용/반작용력 유닛은 베어링 내에 봉입된 대물렌즈를 가진 온-액시스 작용/반작용력 유닛일 수 있다. 상기 베어링은 포커스 모터의 구동력과 정렬된 무게중심을 가질 수 있다.

대안적인 예시적 실시예에서, 상기 작용/반작용력 유닛은, 포커스 모터의 구동력이 상기 무게중심에 있고, 상기 무게중심이 구동력 방향에 있도록 구성된 오프-액시스 작용/반작용력 유닛일 수 있다.

적어도 하나의 예시적 실시예에 따르면, 회전식 패턴 발생 시스템은 한번에 하나의 광학 암을 사용하여 기판 상에 이미지 스캔이 투사되고 인쇄(기록)되는 공통 광학 시스템을 가진 복수의 광학 암을 포함한다. 상기 정지식 입사빔이 로터의 나머지 부분과 함께 동일한 속도(예컨대, 일정한 또는 실질적으로 일정한 속도)로 회전하는 광학 스캐너의 에지에 도달할 때, 투사 전환이 광학 암들 사이에서 이루어진다. 일 실시예에서, 상기 광학 스캐너는 피라미드 광학 스캐너(예컨대, 프리즘 등)일 수 있다. 투사 전환은 기판 상에 이미지를 투사하고 인쇄하기 위해 사용되는 광학 암의 변경, 즉, 빛이 투사되는 광학 암이 다른 광학 암으로 변경됨을 의미한다.

하나의 광학 암이 한번에 기판 상에 이미지를 투사하는 복수의 광학 암을 사용하는 경우, 시스템의 나머지 부분에 대한 임펄스 전송(impulse transmission)은 투사 전환시 감소되어야 할 필요가 있다. 프로세싱(예컨대, 기록 및/또는 측정)되고 있는 기판 표면에서의 높이 변동은 광학 시스템의 초점 심도 보다 더 클 것이기 때문에, 동적 포커스가 필요할 수 있다. 동적 포커스는 투사 전환시 광학 암들 간의 포커스 길이 변동으로 인해 공칭 포커스 위치를 더 신속하게 변화시키기 위해 또한 필요할 수 있다.

상기 위치 정보(예컨대, 높이 변동)를 제공하는 포커스 센서는 피가공물에 대한 기록/측정을 위해 상기 위치 정보를 이용하는 광학 암과 동일하거나 상이한 광학 암에 위치될 수 있다.

특수한 예시적 실시예에서, 상기 포커스 센서 시스템은 피가공물을 프로세싱하기 전에 측정된 피가공물 토포그래피 맵을 제공하도록 구성된 센서 어레이를 포함할 수 있다. 상기 포커스 센서 시스템은 툴의 로딩 영역 및/또는 기록/측정 영역 중 어느 하나에 위치될 수 있다. 상기 포커스 모터는 선형 광학 인코더를 이용하여, 및/또는 포커스 센서에 의해 제공된 위치 정보에 따라, 및/또는 상기 툴에 의해 프로세싱되는 피가공물의 미리측정된 토포그래피 맵에 기초하여 위치될 수 있다.

몇몇 예시적 실시예는 로터의 병진 및/또는 회전(예컨대, z 및 y방향 병진 및 x방향 회전)에 덜(예컨대, 상당히 덜) 민감할 수 있는 포커스(또는 포커싱) 시스템을 제공한다.

포커싱 메커니즘은, 예컨대, 단일 축선에서의 90°미러 변환(mirror translating)을 이용하여 관리될 수 있다. 패턴 배치의 정확도에 대한 요구가 비교적 높기 때문에, 공진 주파수의 진폭을 저감(예컨대, 최소화)하기 위해 상대적으로 낮은 노이즈 및 상대적으로 높은 강성이 요구될 수 있다. 노이즈를 억제하기 위해, 포커스 모터는 상대적으로 우수한(예컨대, 탁월한) 댐핑 및 강성 특성을 가진 소결된 공기 베어링 부싱 상에서 본질적으로 무마찰로 운전될 수 있다.

상기 포커스 (또는 포커싱) 시스템은 포커스 모터와, 포커스 모터에 위치 정보를 제공하는 포커스 센서를 포함할 수 있다. 상기 포커스 모터는 선형 광학 인코더를 이용하여 내부에 위치될 수 있다. 필요한 대역폭은 투사 전환을 실시하기 위해 필요한 시간에 따라 설정될 수 있다. 투사 전환 각도는 인쇄 시간을 개선하기 위해 감소(예컨대, 최소화)될 수 있다. 그러나, 상기 투사 전환 각도는 기판 크기의 적응화(adaptation) 및 최적화, 기하학적인 문제 및/또는 가능한 레이저 효과 변동에 따라 좌우될 수도 있다.

적어도 하나의 예시적 실시예에 따르면, 상기 포커스 모터는 시스템의 나머지 부분에 대한 임펄스 전송을 억제(예컨대, 최소화)하기 위해 액츄에이팅 조립체에 작용하는 힘을 조절하는 균형추 질량을 갖도록 설계될 수 있다. 전송되는 반작용력은 이론적으로 약 1700배 축소될 수 있다. 상기 균형추 질량은, 당해 균형추 질량의 상대적으로 낮은 공진 주파수에 도달하기 위해, 그리고 전송을 억제 및/또는 최소화하기 위해, 강성이 비교적 낮은 스프링에 의해 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 균형추 질량은 스테인레스강으로 제조될 수 있다.

시스템의 나머지 부분에 대한 임펄스 전송을 더 감소시키기 위해, 상기 균형추 질량은 액츄에이팅 조립체(이동부) 보다 약 3배 내지 약 10배(예컨대, 약 5배) 더 큰 질량을 가질 수 있으며, 상기 균형추의 운동/전송력은 동일하거나 실질적으로 동일한 양만큼 감소될 수 있다.

상기 액츄에이팅 조립체에서의 대역폭을 증대시키기 위해 전체 질량이 감소(예컨대, 최소화)될 수 있다. 전체 질량을 감소시키기 위해, 센서 스케일(scale)이 액츄에이팅 조립체 상에 장착될 수 있고, 하우징 본체가 비교적 경량의 재료(예컨대, 알루미늄 등)로 제조될 수 있다. 상기 센서 스케일은 바람직하지 않은 회전에 의해 야기되는 위치 에러를 최소화하기 위해 x-y 평면에서 액츄에이팅 조립체 상에 센터링될 수 있다. 작용/반작용력 유닛은 진동을 유발할 수 있는 바람직하지 않은 토크를 제거하기 위해 양 조립체들에서의 무게 중심에 위치될 수 있다.

도 1은 예시적 실시예에 따른 패턴 발생 시스템 또는 다른 툴의 일부를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 디바이스/장치는 전술한 패턴 발생기, 패턴 발생 시스템 또는 다른 툴에서 구현될 수 있다. 그러나, 명료함을 위해, 패턴 발생 시스템과 관련하여 도 1을 설명한다.

도 1을 참조하면, 패턴 발생 시스템은 로터(100), 포커스(또는 포커싱) 시스템(110), 및 광학 시스템(106)을 포함한다. 로터(100)는 서로에 대해 제 1 각도로 배열된 복수의 광학 암(102)을 갖는다. 로터(100)는 광학 스캐너(104)를 더 포함한다. 광학 스캐너(104)는 프리즘 또는 그와 유사한 형태로 된 피라미드 광학 스캐너일 수 있다. 도 1에 도시된 4개의 광학 암(102)은 약 90°의 전환 각도를 가진(광학 암들이 약 90°로 분리된) 로터를 구성한다. 패턴 발생 시스템은, 예컨대, 공간 광 변조기(SLM), 회절 광 밸브(GLV) 또는 음향 광학 변조기(AOM)와 같은 적어도 하나의 변조기 형태로 되어 광학 시스템(106)의 일부이거나 그에 커플링된 이미지 발생 디바이스(미도시)를 포함할 수 있다.

도 1의 광학 시스템(106)의 하단에서, 광학 시스템(106)은 광학 스캐너(104)에 대해 레이저 이미지를 투사한다. 레이저 이미지는 광학 스캐너(104)에 의해 로터(100)의 복수의 광학 암(102) 각각으로 순차적으로 반사되어 기판(미도시) 상에 패턴을 발생시킨다.

도 1에 도시된 로터가 서로에 대해 90°로 배열된 4개의 광학 암(102)을 포함하고 있으나, 예시적 실시예에 따른 로터는 서로에 대해 다양한 각도로 배열된 임의의 개수의 광학 암을 포함할 수 있다.

적어도 몇몇 예시적 실시예에 따르면, 기판 상의 특정 위치에 소정의 보우 길이를 가진 이미지가 한번에 하나의 광학 암에 의해 인쇄된다. 이 경우에서, 복수의 광학 암(102) 각각은 기판 상에 소정의 보우 길이를 가진 이미지 스캔을 인쇄한다.

레이저 이미지는 정지식 빔 형태일 수 있으며, 전술한 바와 같이, 광학 암(102)들 간의 투사 전환은 로터(100)의 나머지 부분과 함께 일정하거나 실질적으로 일정한 속도로 회전하는 광학 스캐너(104)의 에지에 상기 정지식 입사 빔이 도달할 때 이루어진다. 따라서, 각각의 광학 암(102)은 대응하는 이미지 스캔을 인쇄하기 위해 순차적으로 작동하며, 각각의 광학 암(102)이 대응하는 이미지 스캔을 인쇄하는 동안의 시간 주기는 중첩하지 않는다.

전술한 바와 같이, 예시적 실시예는 다양한 이유로 인해 동적 포커스를 필요로 할 수 있다. 동적 포커스는 도 1에 도시된 포커싱 시스템(110)에 의해 제공될 수 있다.

포커싱 시스템(110)은 포커싱 장치와 포커스 모터를 포함할 수 있다. 포커싱 시스템은 복수의 광학 암(102)들 간의 투사 전환시 및/또는 그 후에 복수의 광학 암(102) 사이의 포커스 길이 변동과 피가공물의 토포그래피 맵 중 적어도 하나에 따라 공칭 포커스 위치를 변화시키도록 구성될 수 있다. 포커스 모터는 포커싱 장치를 구동하도록 구성될 수 있다. 구성에 따라, 포커싱 시스템(110)은 도 1의 광학 시스템(106)의 어느 한 단부에 위치될 수 있다. 이미지 발생 디바이스(미도시)가 광학 시스템(106)의 일부가 아닌 패턴 발생 시스템의 예에서, 포커싱 시스템(110)은 광학 시스템(106)과 이미지 발생 디바이스 사이, 예컨대, 도 1에 도시된 광학 시스템(106)의 상단에 위치될 수 있다.

다른 예시적 실시예에서, 포커싱 장치는 포커스 센서로부터의 위치 정보에 기초하여 레이저 이미지를 투사하기 위해 기록 빔의 포커스 위치를 변화시키도록 구성될 수 있다. 포커스 모터는 포커싱 장치를 구동하도록 구성될 수 있다. 이 예에서, 포커싱 시스템(110)은 도 1의 광학 시스템(106)의 어느 한 단부에 다시 위치될 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여, 예시적 실시예에 따른 포커스 모터를 보다 구체적으로 설명한다.

또 다른 실시예에서, 포커싱 시스템(110)은 기록 빔을 리포커스하도록 구성된 변형가능한 미러를 포함할 수 있다. 일 예에서, 변형가능한 미러는 도 1의 광학 시스템(106)의 단부에 위치될 수 있다. 이하, 변형가능한 미러의 예시적 실시예가 도 8과 관련하여 보다 구체적으로 개시되어 있다.

도 2는 예시적 실시예에 따른 포커스 모터의 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 취한 포커스 모터(200)의 단면도이다.

포커스 모터(200)는 투사 전환시 및/또는 그 후에 상기 복수의 광학 암 사이의 포커스 길이 변동과 피가공물의 토포그래피 맵 중 적어도 하나에 따라 공칭 포커스 위치를 변화시키도록 구성된 포커싱 시스템의 일부이거나, (또는 그 자체가 공칭 포커스 위치를 변화시키도록) 구성될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 포커스 모터(200)는 특히 엑츄에이팅 조립체(316)와 균형추 질량 조립체(302)를 포함하며, 이는 상대적으로 우수한(예컨대, 탁월한) 댐핑 및 강성 특성을 가진 소결된 공기 베어링 부싱(202) 상에서 본질적으로 또는 실질적으로 무마찰로 운동한다. 상기 균형추 질량 조립체(302)는 패턴 발생 시스템의 이동부에 작용하는 힘에 대항하도록 구성된다.

일 예에서, 포커스 센서는 기록 빔의 외측에 있는 회전식 광학 암(102)의 바로 그 단부에 위치될 수 있으며, 및/또는 센서 어레이는 이미징 전에 피가공물의 토포그래피 맵을 측정하기 위해 툴의 로딩 영역에 위치될 수 있다. 포커스 센서는 포커스 모터(200)에 위치 정보를 제공하며, 포커스 모터(200)는 포커싱 센서로부터의 위치 정보에 따라 및/또는 선형 광학 인코더(312)를 이용하여 내부에 위치될 수 있다. 필요한 대역폭은 투사 전환을 실시하기 위해 필요한 시간에 따라 설정될 수 있다. 전술한 바와 같이, 투사 전환은 빛이 투사되는 광학 암이 다른 광학 암으로 변경됨을 의미한다.

도 9 및 도 10은 리포커싱(예컨대, 동적 리포커싱)을 위해 포커싱 시스템에 위치 정보를 제공하도록 구성되고, 및/또는 피가공물 상에서의 기록/판독 전에 피가공물 토포그래피 맵을 제공하도록 구성된 포커스 센서(들)의 여러가지 구현예 및 위치를 도시한 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 포커스 센서(902)는 복수(예컨대, 약 10개)의 방향 반사 센서(9022)와 복수(예컨대, 약 25개)의 확산 반사 센서(9024)를 포함할 수 있다. 포커스 센서(902)는 패턴 발생 시스템에서 로터 암의 위치 바로 앞(예컨대, 기록/측정 영역)) 및/또는 정렬 브릿지(904) 아래(예컨대, 로딩 영역)에 위치된다.

도 10을 참조하면, 포커스 센서는 정렬 브릿지(1004)(예컨대, 로딩 영역)에 위치된 토포그래피 센서(1002)일 수 있다. 도 10은 포커스 센서(1006)가 하나 또는 그 이상의 로터 암(1008)에 부착된(예컨대, 기록/측정 영역에 위치된) 예시적 실시예를 또한 도시하고 있다.

도 9 및 도 10의 예시적 실시예들이 로딩 영역 및 기록/측정 영역 모두에 위치된 포커스 센서들을 도시하고 있으나, 예시적 실시예에 따르면, 포커스 센서는 로딩 및 측정/기록 영역 중 오직 하나에만 위치될 수 있다.

도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 적어도 하나의 예시적 실시예에 따라, 시스템의 나머지 부분에 대한 임펄스 전송을 감소(예컨대, 최소화)시키기 위해, 포커스 모터(200)는 균형추 질량 조립체(302)를 포함한다. 전송되는 반작용력은 이론적으로 약 1700배 축소될 수 있다.

스테인레스강 등으로 제조될 수 있는 상기 균형추 질량(302)은, 당해 균형추 질량 조립체(302)의 상대적으로 낮은 공진 주파수에 도달하기 위해, 그리고 전송을 억제(예컨대, 최소화)하기 위해, 강성이 비교적 낮은 스프링(318)에 의해 위치될 수 있다.

시스템의 나머지 부분에 대한 임펄스 전송을 더 감소시키기 위해, 상기 균형추 질량 조립체(302)는 액츄에이팅 조립체(316) 보다 약 3배 내지 약 10배(예컨대, 약 5배) 더 큰 질량을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 균형추의 운동/전송력은 동일한 양만큼 감소될 수 있다. 상기 액츄에이팅 조립체(316)에서의 대역폭을 증대(예컨대, 최대화)시키기 위해 전체 질량이 감소(예컨대, 최소화)될 수 있다.

일 예에서, 전체 질량을 감소시키기 위해, 센서 스케일(322)이 액츄에이팅 조립체(316) 상에 장착될 수 있고, 하우징 본체가 비교적 경량의 재료(예컨대, 알루미늄 등)로 구성될 수 있다. 상기 센서 스케일(322)은 바람직하지 않은 회전에 의해 야기되는 위치 에러를 최소화하기 위해 x-y 평면에서 액츄에이팅 조립체(316) 상에 센터링될 수 있다.

작용/반작용력 유닛은 진동을 유발할 수 있는 바람직하지 않은 토크를 억제(예컨대, 제거)하기 위해 균형추 질량 조립체(302)와 엑츄에이팅 조립체(316)의 양 조립체들에서의 무게 중심(COG)에 또는 그 내부에 위치될 수 있다. 예시적 작용/반작용력 유닛이 도 4 내지 도 7과 관련하여 보다 구체적으로 개시되어 있다. 예시적 실시예에 따르면, 작용/반작용력 유닛은 작용/반작용력이 도 2에 표시된 방향에서 전후로 작용하도록 위치될 수 있다.

도 2 및 도 3을 계속 참조하면, 모터 본체(310)는 균형추 질량 조립체(302)에 열을 전달하기 위해 열전도성 글루(또는 그와 유사한 접착제)를 사용하여 균형추 질량 조립체(302)에(또는 그 속에) 접착 또는 부착될 수 있으며, 이에 따라 상기 균형추는 냉각 플랜지로서 작용한다. 실제 포커스 위치의 오프셋을 야기하는 도 3에 도시된 x방향에서의 열팽창을 억제(예컨대, 최소화)하기 위해, 그리고 도 3의 y방향에서(예컨대, 공기 베어링과 그라운드 사이)의 오프셋 가능성을 줄이기 위해(예컨대, 오프셋을 방지하기 위해), 엑츄에이팅 조립체(316)에 장착된 모터 코일이 열적으로 격리될 수 있다. 포커스 모터(200)에서의 열 손실을 진공 흡입으로 더 크게 하기 위해 보다 덜 민감한 균형추 질량 조립체(302)에 호스가 연결될 수 있다.

포커스 모터(200)는 포커스 센서에 대해 교정(calibrated)될 수 있다. 그리고, 상기 포커스 모터(200)의 스트로크는 여러가지 기판 두께에 따라 조정될 수 있다. 그 결과, 상기 포커스 모터(200)는 기판의 높이에 따라 여러가지 공칭 위치에서 기능할 수 있다. 노이즈의 전송을 억제(예컨대, 최소화)하기 위해, 엑츄에이팅 조립체 공기 공급원이 연질 호스에 의해 균형추 질량 조립체(302)에 연결될 수 있다.

정렬이 비교적(예컨대, 매우) 중요하며, 외부 정렬 툴(미도시)을 사용하고, 그리고 여러 위치(304)에 글루를 도포하여 시스템을 동시에 로킹(locking)함으로써 이루어질 수 있다. 엑츄에이팅 조립체(316)와 균형추 질량 조립체(302)에 대한 점성 댐퍼(306,314)가 충돌 손상을 억제(예컨대, 방지)하기 위해 엔드 스트로크에 장착될 수 있다.

균형추 질량 조립체(302)와 엑츄에이팅 조립체(316)가 서로 충돌하거나 부딪친다면, 손상을 억제(예컨대, 방지)하기 위해 댐퍼 링(320)이 균형추 질량 조립체(302) 상에 장착될 수 있다.

도 4는 예시적 실시예에 따른 온-액시스 작용/반작용력 유닛(400)을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 대물렌즈(402)는 공기 또는 다른 베어링(404) 내에 봉입된다. 베어링(404)은 구동력과 정렬된 무게 중심(COG)을 갖는다. 유닛(400)은 상대적으로 대형의 조리개 모터(예컨대, 보이스 코일) 또는 임의의 다른 오프-액시스 모터 솔루션(예컨대, 병렬 모터들)과 함께 사용될 수 있으며, 상기 COG에 센터링된 온-액시스 균형추 질량(406)은 있거나 없을 수 있다. 대물렌즈(402)의 회전은 자석, 또는 평탄면 상에서 이동하는 플랫 스위블링(flat swiveling) 공기 베어링 및 암과 같은 다른 유형의 외부 "회전 락(rotation locks)"에 의해 억제된다.

도 5는 예시적 실시예에 따른 오프-액시스 작용/반작용력 유닛(500)을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 2개 또는 그 이상의 평행 축선(504)은 공기 또는 다른 베어링(502)을 사용한다. 도 5에 도시된 예시적 실시예는, 구동력이 COG에 인가되고, 균형추 질량이 있거나 없으며, COG가 구동력 방향에 있는 디자인을 제공한다. 대물렌즈(506)는 2개의 평행 축선(504) 사이에 위치되지만, 베어링(502) 위에 위치된다. 평행 축선(504) 사이의 중간에 COG가 놓이도록 하기 위해 엑스트라(extra) 질량(508)이 추가되거나 제거될 수 있다.

도 6은 다른 예시적 실시예에 따른 오프-액시스 작용/반작용력 유닛(600)을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 구동력이 COG에 인가되고, 균형추 질량이 있거나 없으며, COG가 구동력 방향에 있다. 운동학적으로 결정되는 조립체를 디자인하기 위해, 여러가지 구성의 베어링(예컨대, 공기 베어링)(604)이 사용될 수 있다. 상기 유닛은 엑스트라 질량(미도시)과 대물렌즈(602)를 또한 포함할 수 있다.

도 7은 또 다른 예시적 실시예에 따른 오프-액시스 작용/반작용력 유닛(700)을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 구동력이 COG에 인가되고, 균형추 질량이 있거나 없으며, COG가 구동력 방향에 있다. 여러가지 구성의 베어링(예컨대, 공기 베어링)(704,706,708)을 사용함으로써, 운동학적으로 결정되는 조립체를 디자인하는 것이 가능하다. 상기 유닛(700)은 엑스트라 질량(미도시)과 대물렌즈(702)를 또한 포함할 수 있다.

또한, 예시적 실시예는 리포커싱(예컨대, 동적 포커싱)이 포커스 모터가 아닌 변형가능한 미러에 의해 실시되는 장치 및 방법을 제공한다.

도 8은 변형가능한 미러에 의해 리포커싱이 실시되는 포커싱 시스템의 예시적 실시예를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 리포커싱을 위해 변형가능한 미러(815)는 빔 스플리터(예컨대, 편광 빔 스플리터)(816)(및 가능하게는 파장판(wave plate))와 함께 구성되어 있으며, 광 빔이 표준 각도(normal angles)로 반사될 수 있도록 하고, 입사빔과 출사빔을 분리한다. 빔 스플리터(816)는 상기 변형가능한 미러(815)로부터 반사된 빛을 평면(802B)측으로 지향하여 이미지를 발생시킨다.

도 8에서, 참조번호 '802A'는 대물 평면을 나타내며, 그 이미지가 평면(802B)에 투사되어 이미지를 발생시킨다. 발생된 빔들은 그들의 경로에 따라 렌즈 요소(804A/804B)를 통과한다. 렌즈 요소(804A/804B)는 렌즈의 기능 설명(예컨대, 근축(paraxial) 렌즈 또는 이상(ideal) 렌즈)을 의미하며, 이는 하나 또는 그 이상의 물리적 렌즈 또는 렌즈 조립체를 포함할 수 있다.

상기 빔 스플리터(816)는, 예를 들어, 상기 변형가능한 렌즈(815)를 기울여 입사빔과 출사빔을 분리함으로써, 생략될 수 있다. 그러나, 구경 레이(Sagittal rays)와 접선 레이(tangential rays)는 구면 미러 표면으로부터 반사된 경사 레이(tilted rays)에 대해 서로 다른 포커스 위치를 갖기 때문에, 이는 가용 리포커스 범위를 제한할 수 있다.

도 8에 도시된 구성에서, (암시적) 비점수차가 심지어 온-액시스에서 나타나며, 디포커스로 곱한 경사각의 제곱에 비례한다.

비대칭(경사) 레이들은 심지어 가용 리포커스 범위를 제한하는 파장판과 편광 빔 스플리터(816)를 가진 구성에서도 존재한다. 그러나, 리포커스의 양을 결정하는 것이 미러 새그(sag)이며, 적당한 초점 길이와 대응하는 미러 크기를 선택함으로써 관측점(field point)의 각도가 감소될 수 있기 때문에, 이러한 제한은 심하지 않다.

몇몇 예시적 실시예에 대한 상술한 설명은 예시와 설명을 목적으로 제공되었다. 이는 공개를 제한하거나 망라하고자 의도한 것이 아니다. 특정 실시예의 개별 요소 또는 특징들은 일반적으로 그 특정 실시예에 제한되지 않으며, 응용가능하다면, 구체적으로 도시하거나 설명하지 않았을지라도, 선택된 실시예에서 사용될 수 있으며 치환가능하다. 이는 다양한 방식으로 변형될 수도 있다. 이러한 변형은 본 발명을 벗어나는 것으로 간주되어서는 아니되며, 모든 그러한 변형들은 본 발명의 범주 내에 속하는 것으로 의도된다.

Claims

레이저 이미지를 생성하기 위한 하나 이상의 이미지 발생 변조기;
상기 하나 이상의 이미지 발생 변조기로부터 상기 레이저 이미지를 릴레이한 다음, 광학 스캐너에 상기 레이저 이미지를 투사하도록 구성된 광학 시스템;
서로에 대해 제 1 각도로 배열된 복수의 광학 암을 갖고, 상기 광학 스캐너를 더 포함하는 로터로서, 상기 레이저 이미지는 상기 광학 스캐너에 의해 상기 로터의 복수의 광학 암 각각으로 순차적으로 반사되어 피가공물 상에 패턴을 발생시키는, 로터; 및
상기 피가공물의 미리측정된 토포그래피 맵에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 레이저 이미지를 투사하기 위한 기록 빔의 공칭 포커스 위치를 변화시키도록 구성된 포커싱 시스템;을 포함하고,
상기 포커싱 시스템은 상기 피가공물 상에서의 패턴 발생 중에 상기 피가공물의 미리측정된 토포그래피 맵에 따라 상기 기록 빔을 리포커스하도록 구성된 포커싱 장치를 포함하며, 상기 피가공물 상에 발생되는 패턴은 공간 광 변조기(SLM), 회절 광 밸브(GLV) 또는 음향 광학 변조기(AOM) 중 하나 이상의 형태로 된 하나 이상의 이미지 발생 변조기에 의해 생성되는,
패턴 발생 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 광학 암 각각은 피가공물 상에 소정의 보우 길이(bow length)를 가진 이미지 스캔을 인쇄하는,
패턴 발생 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 각각의 광학 암은 대응하는 이미지 스캔을 인쇄하기 위해 순차적으로 작동하며, 각각의 광학 암이 상기 대응하는 이미지 스캔을 인쇄하는 동안의 시간 주기는 중첩하지 않는,
패턴 발생 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 레이저 이미지는 정지식 빔 형태이며, 상기 복수의 광학 암의 각각의 아암들 사이의 투사 전환은 상기 정지식 빔이 상기 광학 스캐너의 에지에 도달할 때 이루어지는,
패턴 발생 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 광학 스캐너와 상기 복수의 광학 암은 일정한 속도로 회전하는,
패턴 발생 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 광학 스캐너는 회전가능한 프리즘 형태로 된 피라미드 광학 스캐너인,
패턴 발생 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 포커싱 시스템은 상기 복수의 광학 암들 간의 투사 전환 중 및 그 후 중 하나에 상기 복수의 광학 암 사이의 포커스 길이 변동에 따라 상기 기록 빔의 공칭 포커스 위치를 변화시키도록 구성된,
패턴 발생 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 포커싱 시스템의 상기 포커싱 장치는,
상기 복수의 광학 암들 간의 투사 전환 중 및 그 후 중 하나에 상기 복수의 광학 암 사이의 포커스 길이 변동 및 상기 피가공물의 토포그래피 맵에 따라 상기 공칭 포커스 위치를 변화시키도록 구성되고,
상기 포커싱 시스템은 상기 포커싱 장치를 구동하도록 구성된 포커스 모터를 더 포함하는,
패턴 발생 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 포커스 모터에 위치 정보를 제공하도록 포커스 센서가 구성되고,
상기 포커스 모터는 선형 광학 인코더를 이용하여, 그리고 상기 포커스 센서에 의해 제공된 위치 정보에 따라 위치되는,
패턴 발생 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 포커스 센서는 상기 피가공물을 프로세싱하는 광학 암의 동시 스캐닝 중 동적 리포커싱을 위해 실시간 위치 정보를 제공하는,
패턴 발생 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 포커스 센서는 상기 피가공물의 선행 스캔으로부터의 위치 정보를 제공하는,
패턴 발생 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 포커스 센서는 상기 피가공물을 프로세싱하기 위해 상기 위치 정보를 이용하는 광학 암과 동일하거나 상이한 광학 암에 위치되는,
패턴 발생 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 포커스 센서는 피가공물 토포그래피 맵을 제공하도록 구성된 센서 어레이를 포함하는,
패턴 발생 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 포커싱 시스템은 상기 기록 빔을 리포커스 하도록 구성된 변형가능한 미러를 포함하는,
패턴 발생 시스템.
제 14 항에 있어서,
상기 포커싱 시스템은 상기 변형가능한 미러로부터 반사된 빛을 상기 피가공물 상에 패턴을 발생시키기 위한 평면 쪽으로 지향하도록 구성된 빔 스플리터를 더 포함하는,
패턴 발생 시스템.
피가공물 상에 패턴을 발생시키기 위한 방법으로서,
공간 광 변조기(SLM), 회절 광 밸브(GLV) 또는 음향 광학 변조기(AOM) 중 하나 이상의 형태로 된 하나 이상의 이미지 발생 변조기에 의해, 레이저 이미지를 생성하는 단계;
상기 레이저 이미지를 광학 시스템에 의해 광학 스캐너 상으로 투사하는 단계;
피가공물 상에 패턴을 발생시키기 위해 상기 레이저 이미지를 상기 광학 스캐너에 의해 로터의 복수의 광학 암의 각각의 아암들으로 순차적으로 반사시키는 단계; 및
상기 피가공물 상에서의 패턴 발생 중에 상기 피가공물의 미리측정된 토포그래피 맵에 적어도 부분적으로 기초하여 기록 빔의 공칭 포커스 위치를 변화시킴으로써 상기 레이저 이미지를 투사하기 위한 기록 빔을 리포커싱하는 단계;를 포함하는,
패턴 발생 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 복수의 광학 암 각각은 피가공물 상에 소정의 보우 길이(bow length)를 가진 이미지 스캔을 인쇄하는,
패턴 발생 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 각각의 광학 암은 대응하는 이미지 스캔을 인쇄하기 위해 순차적으로 작동하며, 상기 복수의 광학 암 각각이 상기 대응하는 이미지 스캔을 인쇄하는 동안의 시간 주기는 중첩하지 않는,
패턴 발생 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 레이저 이미지는 정지식 빔 형태이며, 상기 복수의 광학 암의 각각의 아암들 사이의 투사 전환은 상기 정지식 빔이 상기 광학 스캐너의 대응하는 에지에 도달할 때 이루어지는,
패턴 발생 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 광학 스캐너와 상기 복수의 광학 암은 일정한 속도로 회전하는,
패턴 발생 방법.
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