用于定位具有可替换电动机组合件的光学隔离器组合件的方法及设备

相关申请的交叉参考

本申请要求2021年10月18日申请且被转让的第63/256,668号美国申请的临时专利申请的优先权，所述申请的公开内容特此以引用的方式并入。

技术领域

本公开涉及用于操作提升装置且更特定来说，用于在超高真空环境中提升光学组件的电动机组合件。

背景技术

半导体制造产业的演进对良率管理且尤其对计量及检验系统提出更高要求。临界尺寸继续缩小，而产业需要减少用于实现高良率、高价值生产的时间。最小化从检测到良率问题到解决所述问题的总时间确定半导体制造商的投资回报率。

制造例如逻辑及存储器装置的半导体装置通常包含使用大量制造工艺处理半导体晶片以形成半导体装置的各种特征及多个层级。例如，光刻是涉及将图案从光罩转印到布置于半导体晶片上的光致抗蚀剂的半导体制造工艺。半导体制造工艺的额外实例包含(但不限于)化学机械抛光(CMP)、蚀刻、沉积及离子植入。多个半导体装置可经制造在单个半导体晶片上的布置中且接着被分成个别半导体装置。

在半导体制造期间的各个步骤使用检验工艺以检测晶片上的缺陷以促进制造工艺中的更高良率及因此更高利润。检验始终是制造半导体装置(例如集成电路(IC))的重要部分。然而，随着半导体装置的尺寸减小，检验对于可接受半导体装置的成功制造变得更为重要，这是因为较小缺陷可引起装置故障。例如，随着半导体装置的尺寸减小，具有减小的大小的缺陷的检测已变得必要，这是因为甚至相对小缺陷可引起半导体装置中的非所要像差。

在超高真空环境中使用指向于载物台上的目标的成像镜组合件(IMA)执行特定检验工艺。IMA归因于其对振动的高灵敏度而由三个隔离器悬吊。每一隔离器连接到提升装置，其中每一提升装置的移动提供IMA的平面调整。每一提升装置包含用于在局限空间中提升重负载的精确受控电动机。在操作期间，这些电动机可产生可附着到真空腔室中的其它组件且降低检验准确度的粒子或碳氢化合物污染物。

虽然电动机组合件可在大气下安置在真空腔室外部，但需要动态真空馈通以将电动机耦合到提升装置的输入杆。动态真空馈通装置及真空波纹管可为昂贵的且占用检验系统中的大量宝贵空间且难以集成到现有系统中。替代方法将真空兼容电动机安置在提升装置围封壳自身内部。然而，在电动机故障的情况下，提升装置及经连接光学器件将需要被拆卸以替换组合件中的受影响电动机，从而导致成本高昂的停机时间。此外，在单个电动机故障的情况中，IMA将需要与全部三个提升装置断开连接，这是因为两个提升装置未经布置以承载不平衡负载。

因此，需要用于提升装置的电动机组合件，所述电动机组合件可与现有检验系统集成，避免超清洁真空环境的污染且可在对系统操作的影响最小的情况下被替换。

发明内容

本公开的实施例提供一种设备，其包括提升装置及电动机组合件。所述提升装置可安置在提升装置外壳中，且所述提升装置可经配置以调整光学组件在第一连接处的垂直位置。所述提升装置可通过隔振器连接到所述光学组件。所述提升装置可安置在所述提升装置外壳的低真空腔室中。所述电动机组合件可安置在电动机外壳中，且所述电动机组合件可经配置以驱动所述提升装置以调整所述光学组件的所述垂直位置。所述电动机外壳可以可卸离地连接到所述提升装置外壳，且所述电动机组合件可以可卸离地连接到所述提升装置。所述提升装置外壳、所述电动机外壳及所述光学组件可安置在围封壳的超高真空腔室中。

根据本公开的实施例，所述电动机组合件可包括步进电动机及齿轮头(gearhead)。所述齿轮头可由所述步进电动机驱动且耦合到所述提升装置的输入驱动轴件。所述步进电动机可经配置以经由所述齿轮头驱动所述输入驱动轴件以调整所述光学组件的所述垂直位置。所述齿轮头可通过耦合件耦合到所述输入驱动轴件。

根据本公开的实施例，所述耦合件可包括第一耦合器、第二耦合器及中央碟状物。所述第一耦合器可连接到所述齿轮头，且所述第一耦合器可包括在轴向方向上延伸的第一榫(tongue)。所述第二耦合器可连接到所述输入驱动轴件，且所述第二耦合器可包括在所述轴向方向上延伸的第二榫。所述中央碟状物可夹置在所述第一耦合器与所述第二耦合器之间。所述中央碟状物的第一侧可包括经配置以接纳所述第一耦合器的所述第一榫的第一槽，且所述中央碟状物的第二侧可包括经配置以接纳所述第二耦合器的所述第二榫的第二槽。所述第一槽及所述第二槽可定向为相对于彼此成90度。

根据本公开的实施例，所述提升装置外壳可包括输入端口。所述齿轮头可在所述输入端口中耦合到所述输入驱动轴件。所述输入端口可中心地安置在所述提升装置外壳的圆柱形突部中，且所述电动机装置外壳可在连接到所述提升装置外壳时包围所述圆柱形突部。真空密封件可安置在所述提升装置外壳与所述电动机外壳之间，在所述提升装置外壳的密封槽中。

根据本公开的实施例，所述围封壳可包括检修面板(access panel)。所述电动机外壳及电动机组合件可经由所述检修面板从所述超高真空腔室移除。

根据本公开的实施例，所述提升装置可为第一提升装置，且所述设备可进一步包括第二提升装置及第三提升装置。所述第二提升装置可安置在第二提升装置外壳中，且所述第三提升装置安置在第三提升装置外壳中。所述第二提升装置及所述第三提升装置可经配置以分别调整所述光学组件在第二连接及第三连接处的所述垂直位置。所述第二提升装置可通过第二隔振器连接到所述光学组件，且所述第三提升装置可通过第三隔振器连接到所述光学组件。所述设备可进一步包括第二电动机组合件及第三电动机组合件。所述第二电动机组合件可安置在第二电动机外壳中，且所述第三电动机组合件可安置在第三电动机外壳中。所述第二电动机组合件可经配置以驱动所述第二提升装置以调整所述光学组件的所述垂直位置，且所述第三电动机组合件可经配置以驱动所述第三提升装置以调整所述光学组件的所述垂直位置。所述第二电动机外壳可以可卸离地连接到所述第二提升装置外壳，且所述第三电动机外壳可以可卸离地连接到所述第三提升装置外壳。所述第二电动机组合件可以可卸离地耦合到所述第二提升装置，且所述第三电动机组合件可以可卸离地耦合到所述第三提升装置。

根据本公开的实施例，所述第一提升装置、所述第二提升装置及所述第三提升装置可经配置以通过调整所述光学组件的所述垂直位置所述第一连接、所述第二连接或所述第三连接中的至少一者而调整所述光学组件的平面定向。

根据本公开的实施例，所述第二提升装置外壳、所述第三提升装置外壳、所述第二电动机外壳及所述第三电动机外壳可安置在围封壳的超高真空腔室中。所述围封壳可包括第二检修面板及第三检修面板。所述第二电动机外壳及第二电动机组合件可经由所述第二检修面板从所述超高真空腔室移除，且所述第三电动机外壳及第三电动机组合件可经由所述第三检修面板从所述超高真空腔室移除。

本公开的另一实施例提供一种方法。所述方法可包括：将电动机组合件耦合到提升装置，所述提升装置安置在提升装置外壳中；将电动机外壳连接到所述提升装置外壳，所述电动机组合件安置在所述电动机外壳中；经由真空泵将真空腔室泵抽到超高真空压力，所述电动机外壳及所述提升装置外壳安置在所述真空腔室中；及经由所述电动机组合件驱动所述提升装置以在所述真空腔室中调整连接到所述提升装置的光学组件的垂直位置。

根据本公开的实施例，所述方法可进一步包括：将所述真空腔室排气到大气压力；将所述电动机外壳与所述提升装置外壳断开连接；及将所述电动机组合件与所述提升装置解耦合。

根据本公开的实施例，所述方法可进一步包括：将替换电动机组合件耦合到所述提升装置；将所述电动机外壳重新连接到所述提升装置外壳；及经由所述真空泵将所述真空腔室泵抽到所述超高真空压力。

附图说明

为了更全面理解本公开的性质及目标，应参考结合附图进行的以下详细描述，其中：

图1是根据本公开的实施例的设备的横截面侧视图；

图2A是根据本公开的实施例的耦合件的分解视图；

图2B是图2A的耦合件的第一耦合器的端视图；

图2C是图2A的耦合件的中央碟状物的第一侧视图；

图2D是图2A的耦合件的中央碟状物的第二侧视图；

图2E是图2A的耦合件的第二耦合器的端视图；

图3是根据本公开的另一实施例的设备的透视图；

图4是图3的设备的俯视图；

图5是根据本公开的实施例的方法的流程图；及

图6是根据本公开的实施例的系统的示意图。

具体实施方式

虽然将依据特定实施例描述所要求主题，但其它实施例(包含未提供本文中阐述的全部益处及特征的实施例)也在本公开的范围内。可做出各种结构、逻辑、过程、步骤及电子改变而不脱离本公开的范围。因此，本公开的范围仅通过参考所附权利要求书定义。

本公开的实施例提供图1中展示的设备100。设备100可包括提升装置110。提升装置110可经配置以调整光学组件120在第一连接121处的垂直位置。提升装置110可包括输入驱动轴件112及被驱动部件118。输入驱动轴件112的旋转可引起被驱动部件118的对应线性移动。例如，输入驱动轴件112及被驱动部件118可具有齿条及小齿轮设计或经配置以将旋转运动转换为线性运动的另一布置。被驱动部件118可在第一连接121处连接到光学组件120。因此，由输入驱动轴件112的旋转引起的被驱动部件118的线性移动可调整光学组件120在第一连接121处的垂直位置。提升装置110可通过隔振器125连接到光学组件120。隔振器125可为允许光学组件120从提升装置110悬垂且可防止系统中的振动影响光学组件120的对准的柔性组件，例如弹簧或波纹管。光学组件120可为成像镜组合件(IMA)或其它检验或计量工具。

设备100可进一步包括电动机组合件130。电动机组合件130可经配置以驱动提升装置110以调整光学组件120的垂直位置。电动机组合件130可包括步进电动机132及齿轮头133。齿轮头133可由步进电动机132驱动且耦合到提升装置110的输入驱动轴件112。步进电动机132可经配置以经由齿轮头133驱动输入驱动轴件112以调整光学组件120的垂直位置。

电动机组合件130可以可卸离地耦合到提升装置110。例如，齿轮头133可通过耦合件135耦合到输入驱动轴件112。耦合件135可为欧丹(Oldham)耦合件或其它类型的耦合件。如图2A中展示，耦合件135可包括连接到齿轮头133的第一耦合器136a。第一耦合器136a可包括在轴向方向上延伸的第一榫137a。耦合件135可进一步包括连接到输入驱动轴件112的第二耦合器136b。第二耦合器136b可包括在轴向方向上延伸的第二榫137b。耦合件135可进一步包括夹置在第一耦合器136a与第二耦合器136b之间的中央碟状物138。中央碟状物138的第一侧138a可包括经配置以接纳第一耦合器136a的第一榫137a的第一槽139a，且中央碟状物138的第二侧138b可包括经配置以接纳第二耦合器136b的第二榫137b的第二槽139b。第一槽139a及第二槽139b可定向为相对于彼此成90度，如图2C及2D中展示。第一耦合器136a及第二耦合器136b也可具有相同结构，但定向为相对于彼此成90度，如图2B及2E中展示。耦合件135可允许电动机组合件130使用榫槽连接容易地与提升装置110耦合及解耦合。

提升装置110的所需扭矩可取决于光学组件120的重量及提升光学组件120所需的对应力。步进电动机132及齿轮头133可经选择以向提升装置110的输入驱动轴件112提供所需扭矩。例如，步进电动机132可具有通过齿轮头133的齿轮比增加的扭矩以向输入驱动轴件112提供所需扭矩以提升光学组件120。通过最小化步进电动机132的扭矩，可减小步进电动机132的大小，从而减小电动机外壳131所需的大小。选定步进电动机132及齿轮头133可为超高真空(UHV)兼容的。

提升装置110及电动机组合件130可安置在分开的外壳中。例如，如图1中展示，提升装置110可安置在提升装置外壳111中，且电动机组合件130可安置在电动机外壳131中。提升装置外壳111可具有大体上矩形形状，且电动机外壳131可具有大体上圆柱形形状。提升装置外壳111及电动机外壳131的形状及大小可分别取决于提升装置110及电动机组合件130的几何形状以及围封壳101内的可用空间。电动机外壳131可以可卸离地连接到提升装置外壳111。例如，电动机外壳131可通过一或多个紧固件134可卸离地连接到提升装置外壳111的一侧。一或多个紧固件134可由电动机外壳131的圆周凸缘中的对应孔及提升装置外壳111的一侧中的对应孔接纳。可卸离地连接电动机外壳131及提升装置外壳111的其它方式在本公开的范围内。

提升装置外壳111、电动机外壳131及光学组件120可安置在围封壳101的超高真空腔室105中。真空泵106可经配置以将超高真空腔室105控制为低或真空压力。真空压力可为小于10

提升装置外壳111可包括输入端口113。齿轮头133可在输入端口113中被耦合到输入驱动轴件112。一或多个轴承可经设置在输入端口113中以定位齿轮头133及输入驱动轴件112用于耦合。输入端口113可中心地安置在提升装置外壳111的圆柱形突部114中。电动机外壳131可在经连接到提升装置外壳111时包围圆柱形突部114。经连接到步进电动机132的电线可布线穿过输入端口113到提升装置外壳111中，用于与电馈通连接。

提升装置外壳111可进一步包括密封槽115。密封槽115可安置在圆柱形突部114的圆周表面上。真空密封件116可安置在提升装置外壳111与电动机外壳131之间，在密封槽115中。真空密封件116可将超高真空腔室105从经连接提升装置外壳111及电动机外壳131的内部密封开来。因此，可防止在操作期间由电动机组合件130产生的污染物进入清洁超高真空腔室105。

提升装置外壳111可进一步包括低真空腔室117。低真空腔室117可由低真空泵119泵抽到低或真空压力。提升装置110可安置在低真空腔室117中。当电动机外壳131连接到提升装置外壳111时，电动机外壳131的内部可经由输入端口113与低真空腔室117连通。因此，电动机组合件130可在低或真空压力下操作。

围封壳101可包括检修面板102。检修面板102可为可提供通向围封壳101的内部(例如，超高真空腔室105)的入口的门或可移除面板。当闭合时，检修面板102可密封超高真空腔室105。电动机外壳131及电动机组合件130可经由检修面板102从超高真空腔室105移除。例如，检修面板102可与电动机外壳131对准，使得电动机外壳131及电动机组合件130可以直线穿过检修面板102从超高真空腔室105移除。检修面板102还可接近电动机外壳131以便减小伸入超高真空腔室105以移除电动机外壳131及电动机组合件130所需的距离。

使用本公开的设备100，电动机组合件130可经封装在与提升装置110及提升装置外壳111分开的电动机外壳131中，这可防止超高真空腔室105的污染。另外，可在电动机故障的情况中容易地移除并替换电动机组合件130而无需移动提升装置110或光学组件120。因此，设备100可容易地集成于现有检验系统中且可在对系统的影响最小的情况下进行维护。

根据本公开的实施例，设备100可包括三个提升装置110。如图3中展示，三个提升装置110可包括第一提升装置110a、第二提升装置110b及第三提升装置110c。第一提升装置110a可安置在第一提升装置外壳111a中，第二提升装置110b可安置在第二提升装置外壳111b中，且第三提升装置110c可安置在第三提升装置外壳111c中。第一提升装置110a、第二提升装置110b及第三提升装置110c可经配置以分别调整光学组件120在第一连接121、第二连接122及第三连接123处的垂直位置。第一连接121、第二连接122及第三连接123可为光学组件120的顶表面上的三个非共线点。第一连接121、第二连接122及第三连接123的位置可取决于光学组件120的几何形状及/或围封壳101内可用的空间。光学组件120可为成像镜组合件(IMA)或其它检验或计量工具。第一提升装置110a、第二提升装置110b及第三提升装置110c中的每一者可通过相应隔振器125连接到光学组件。例如，第一提升装置110a可通过第一隔振器125a连接到光学组件，第二提升装置110b可通过第二隔振器125b连接到光学组件120且第三提升装置110c可通过第三隔振器125c连接到光学组件120。第一隔振器125a、第二隔振器125b及第三隔振器125c可允许光学组件120从第一提升装置110a、第二提升装置110b及第三提升装置110c悬垂，且可防止系统中的振动影响光学组件120的对准。

三个提升装置110中的每一者可耦合到安置在分开的电动机外壳131中的对应电动机组合件130。例如，第一电动机组合件130a可安置在第一电动机外壳131a中，第二电动机组合件130b可安置在第二电动机外壳131b中，且第三电动机组合件130c可安置在第三电动机外壳131c中。第一电动机组合件130a、第二电动机组合件130b及第三电动机组合件130c可经配置以分别驱动第一提升装置110a、第二提升装置110b及第三提升装置110c以调整光学组件120的垂直位置。例如，第一提升装置110a、第二提升装置110b及第三提升装置110c可经配置以通过凭借驱动第一电动机组合件130a、第二电动机组合件130b及第三电动机组合件130c中的对应者来调整光学组件120的垂直位置第一连接121、第二连接122或第三连接123中的至少一者而调整光学组件120的平面定向。第一电动机组合件130a、第二电动机组合件130b及第三电动机组合件130c中的每一者可包括上文描述的电动机组合件130的组件。

第一电动机组合件130a可以可卸离地耦合到第一提升装置110a，第二电动机组合件130b可以可卸离地耦合到第二提升装置110b，且第三电动机组合件130c可以可卸离地耦合到第三提升装置110c。例如，第一电动机组合件130a、第二电动机组合件130b及第三电动机组合件130c中的每一者可通过上文描述的相应耦合件135可卸离地耦合到第一提升装置110a、第二提升装置110b及第三提升装置110c。

第一电动机外壳131a可以可卸离地连接到第一提升装置外壳111a，第二电动机外壳131b可以可卸离地连接到第二提升装置外壳111b，且第三电动机外壳131c可以可卸离地连接到第三提升装置外壳111c。电动机外壳131中的每一者可通过一或多个紧固件134或其它构件可卸离地连接到相应提升装置外壳111。

第一提升装置外壳111a、第二提升装置外壳111b、第三提升装置外壳111c、第一电动机外壳131a、第二电动机外壳131b、第三电动机外壳131c及光学组件120可安置在围封壳101的超高真空腔室105中。围封壳101可包括用于从超高真空腔室105移除相应电动机外壳131及电动机组合件130的至少一个检修面板102。例如，如图4中展示，第一电动机外壳131a及第一电动机组合件130a可经由第一检修面板102a从超高真空腔室105移除，第二电动机外壳131b及第二电动机组合件130b可经由第二检修面板102b从超高真空腔室105移除，且第三电动机外壳131c及第三电动机组合件130c可经由第三检修面板102c从超高真空腔室105移除。多于一个电动机外壳131及电动机组合件130可经由同一检修面板102从超高真空腔室105移除。

使用本公开的具有三个提升装置110的设备100，第一电动机组合件130a、第二电动机组合件130b及第三电动机组合件130c中的每一者可分开地装纳于相应电动机外壳131中以防止超高真空腔室105的污染。在电动机故障的情况中，可分开地移除并替换第一电动机组合件130a、第二电动机组合件130b及第三电动机组合件130c中的每一者而无需移动提升装置110或光学组件120中的任一者。因此，设备100可容易地集成于现有检验系统中且可在对系统的影响最小的情况下进行维护。

本公开的实施例提供方法200。如图5中展示，方法200可包括以下步骤。

在步骤210处，将电动机组合件耦合到提升装置。提升装置可安置在提升装置外壳中且连接到光学组件。提升装置可包括输入驱动轴件及连接到光学组件的被驱动部件，其中输入驱动轴件的旋转引起被驱动部件及光学组件的对应线性移动。电动机组合件可包括步进电动机及可通过耦合件可卸离地耦合到输入驱动轴件的齿轮头。步进电动机可经配置以经由齿轮头驱动输入驱动轴件。

在步骤220处，将电动机外壳连接到提升装置外壳。电动机组合件可安置在电动机外壳中。电动机外壳可通过一或多个紧固件或其它连接方式连接到提升装置外壳。

在步骤230处，真空泵将真空腔室泵抽到超高真空压力。电动机外壳及提升装置外壳可安置在真空腔室中。真空泵可经配置以将超高真空腔室控制为低或真空压力。真空压力可为小于10

在步骤240处，电动机组合件驱动提升装置以在真空腔室中调整连接到提升装置的光学组件的垂直位置。例如，步进电动机可经由齿轮头驱动输入驱动轴件以引起被驱动部件及光学组件的对应线性移动。步进电动机及齿轮头可经选择以提供用于提升光学组件的所需扭矩且提供光学组件的垂直位置的精细增量调整。

使用方法200，电动机组合件可在操作期间装纳于分开的电动机外壳内，使得可防止污染物进入清洁超高真空腔室且可容易地集成到现有检验系统中。

在电动机故障的情况中，可需要替换电动机组合件。根据本公开的实施例，方法200可进一步包括以下步骤以促进电动机替换。

在步骤250处，将真空腔室排气到大气压力。可通过关闭真空泵及/或通过打开到真空腔室的排气孔而将真空腔室排气。

在步骤260处，将电动机外壳与提升装置外壳断开连接。例如，可从电动机外壳移除一或多个紧固件，使得其可与提升装置外壳断开连接。

在步骤270处，将电动机组合件与提升装置解耦合。例如，可分离耦合件，使得齿轮头与输入驱动轴件解耦合。还可将连接到步进电动机的电线断开连接以将电动机组合件与提升装置解耦合。

在步骤280处，将替换电动机组合件耦合到提升装置。替换电动机组合件可含有与故障电动机组合件相同的组件，使得替换电动机组合件的齿轮头可通过相同耦合件耦合到输入驱动轴件。电线可重新连接到步进电动机以对替换电动机组合件供电。

在步骤280之后，可使用替换电动机组合件重复步骤220到240。也就是说，电动机外壳可重新连接到提升装置外壳，真空泵可将真空腔室泵抽到超高真空压力，且替换电动机组合件可驱动提升装置以在真空腔室中调整连接到提升装置的光学组件的垂直位置。因此，方法200可允许在不移动提升装置或光学组件的情况下替换电动机组合件，且维护可对系统具有最小影响。

本公开的另一实施例提供图6中展示的系统300。系统300包含基于光学的子系统301。一般来说，基于光学的子系统301经配置用于通过将光引导到样品302(或将光扫描遍及样品302)且检测来自样品302的光而产生样品302的基于光学的输出。在一个实施例中，样品302包含晶片。晶片可包含所属领域中已知的任何晶片。在另一实施例中，样品302包含光罩。光罩可包含所属领域中已知的任何光罩。

在图6中展示的系统300的实施例中，基于光学的子系统301包含经配置以将光引导到样品302的照明子系统。照明子系统包含至少一个光源。例如，如图6中展示，照明子系统包含光源303。在一个实施例中，照明子系统经配置以按可包含一或多个倾斜角及/或一或多个法向角的一或多个入射角将光引导到样品302。例如，如图6中展示，按倾斜入射角引导来自光源303的光穿过光学元件304且接着穿过透镜305到样品302。倾斜入射角可包含可取决于(例如)样品302的特性而变化的任何合适的倾斜入射角。

基于光学的子系统301可经配置以在不同时间按不同入射角将光引导到样品302。例如，基于光学的子系统301可经配置以更改照明子系统的一或多个元件的一或多个特性，使得可按与图6中展示的入射角不同的入射角将光引导到样品302。在一个此实例中，基于光学的子系统301可经配置以移动光源303、光学元件304及透镜305，使得按不同倾斜入射角或法向(或近法向)入射角将光引导到样品302。

在一些例子中，基于光学的子系统301可经配置以同时按多于一个入射角将光引导到样品302。例如，照明子系统可包含多于一个照明通道，照明通道中的一者可包含如图6中展示的光源303、光学元件304及透镜305，且照明通道中的另一者(未展示)可包含可不同或相同地配置的类似元件或可包含至少光源及可能一或多个其它组件(例如本文中进一步描述的组件)。如果与其它光同时将此光引导到样品，那么按不同入射角引导到样品302的光的一或多个特性(例如，波长、偏光等)可不同，使得可在检测器处将由按不同入射角照明样品302产生的光彼此区分。

在另一例子中，照明子系统可包含仅一个光源(例如，图6中展示的光源303)且可通过照明子系统的一或多个光学元件(未展示)将来自所述光源的光分成不同光学路径(例如，基于波长、偏光等)。接着，可将不同光学路径中的每一者中的光引导到样品302。多个照明通道可经配置以同时或在不同时间(例如，当使用不同照明通道以依序照明样品时)将光引导到样品302。在另一例子中，相同照明通道可经配置以在不同时间将具有不同特性的光引导到样品302。例如，在一些例子中，光学元件304可经配置为光谱滤波器且可以各种不同方式(例如，通过调换出光谱滤波器)改变光谱滤波器的性质，使得可在不同时间将不同波长的光引导到样品302。照明子系统可具有所属领域中已知的用于依序或同时按不同或相同入射角将具有不同或相同特性的光引导到样品302的任何其它合适的配置。

在一个实施例中，光源303可包含宽带等离子体(BBP)源。以此方式，由光源303产生且被引导到样品302的光可包含宽带光。然而，光源可包含任何其它合适的光源(例如激光)。激光可包含所属领域中已知的任何合适的激光且可经配置以产生所属领域中已知的任何合适的波长或若干波长的光。另外，激光可经配置以产生单色或近单色光。以此方式，激光可为窄频激光。光源303还可包含产生多个离散波长或波带的光的多色光源。

来自光学元件304的光可通过透镜305聚焦到样品302上。虽然透镜305在图6中被展示为单折射光学元件，但应理解，实际上，透镜305可包含将来自光学元件的光组合地聚焦到样品的数个折射及/或反射光学元件。图6中展示且本文中描述的照明子系统可包含任何其它合适的光学元件(未展示)。此类光学元件的实例包含(但不限于)偏光组件、光谱滤波器、空间滤波器、反射光学元件、变迹器、分束器(例如分束器313)、孔隙及类似者，其可包含所属领域中已知的任何此类合适的光学元件。另外，基于光学的子系统301可经配置以基于待用于产生基于光学的输出的照明类型来更改照明子系统的一或多个元件。

基于光学的子系统301还可包含经配置以引起光扫描遍及样品302的扫描子系统。例如，基于光学的子系统301可包含在基于光学的输出产生期间在其上安置样品302的载物台306。扫描子系统可包含可经配置以移动样品302使得光可扫描遍及样品302的任何合适的机械及/或机器人组合件(其包含载物台306)。另外或替代地，基于光学的子系统301可经配置使得基于光学的子系统301的一或多个光学元件执行光遍及样品302的某一扫描。可以任何合适的方式(例如以蛇形路径或以螺旋路径)使光扫描遍及样品302。

基于光学的子系统301进一步包含一或多个检测通道。一或多个检测通道中的至少一者包含检测器，所述检测器经配置以检测归因于由子系统照明样品302而来自样品302的光，且响应于所检测光而产生输出。例如，图6中展示的基于光学的子系统301包含两个检测通道，一个检测通道由集光器307、元件308及检测器309形成，且另一检测通道由集光器310、元件311及检测器312形成。如图6中展示，两个检测通道经配置以按不同收集角收集且检测光。在一些例子中，两个检测通道经配置以检测散射光，且检测通道经配置以检测按不同角度从样品302散射的光。然而，一或多个检测通道可经配置以检测来自样品302的另一类型的光(例如，反射光)。

如图6中进一步展示，两个检测通道被展示为定位于纸平面中且照明子系统也被展示为定位于纸平面中。因此，在此实施例中，两个检测通道经定位(例如，居中)于入射平面中。然而，一或多个检测通道可定位于入射平面外。例如，由集光器310、元件311及检测器312形成的检测通道可经配置以收集且检测散射出入射平面的光。因此，此检测通道可被统称为“侧”通道，且此侧通道可在大体上垂直于入射平面的平面中居中。

虽然图6展示包含两个检测通道的基于光学的子系统301的实施例，但基于光学的子系统301可包含不同数目个检测通道(例如，仅一个检测通道或两个或更多个检测通道)。在一个此例子中，由集光器310、元件311及检测器312形成的检测通道可如上文描述般形成一个侧通道，且基于光学的子系统301可包含形成为定位在入射平面的相对侧上的另一侧通道的额外检测通道(未展示)。因此，基于光学的子系统301可包含检测通道，所述检测通道包含集光器307、元件308及检测器309且在入射平面中居中且经配置以按法向于或接近法向于样品302表面的散射角收集且检测光。因此，此检测通道可被统称为“顶部”通道，且基于光学的子系统301还可包含如上文描述般配置的两个或更多个侧通道。因而，基于光学的子系统301可包含至少三个通道(即，一个顶部通道及两个侧通道)，且至少三个通道中的每一者具有其自身的集光器，每一集光器经配置以按与每一其它集光器不同的散射角收集光。

检测器309及/或检测器312可对应于上文描述的设备100的光学组件120。例如，检测器309及/或检测器312可连接到经配置以调整检测器309及/或检测器312的垂直位置的至少一个提升装置110，且检测器309及/或检测器312可通过隔振器125从至少一个提升装置110悬垂以防止系统300中的振动影响检测器309及/或检测器312。

如上文进一步描述，包含在基于光学的子系统301中的每一检测通道可经配置以检测散射光。因此，图6中展示的基于光学的子系统301可经配置用于样品302的暗场(DF)输出产生。然而，基于光学的子系统301可还或替代地包含经配置用于样品302的明场(BF)输出产生的检测通道。换句话说，基于光学的子系统301可包含经配置以检测从样品302镜面反射的光的至少一个检测通道。因此，本文中描述的基于光学的子系统301可经配置用于仅DF成像、仅BF成像或DF成像及BF成像两者。虽然在图6中将每一集光器展示为单折射光学元件，但应理解，每一集光器可包含一或多个折射光学裸片及/或一或多个反射光学元件。

所述一或多个检测通道可包含所属领域中已知的任何合适的检测器。例如，所述检测器可包含光电倍增管(PMT)、电荷耦合装置(CCD)、时延积分(TDI)相机及所属领域中已知的任何其它合适的检测器。所述检测器还可包含非成像检测器或成像检测器。以此方式，如果检测器是非成像检测器，那么每一检测器可经配置以检测散射光的特定特性(例如强度)但可不经配置以检测依据成像平面内的位置而变化的此类特性。因而，由包含在基于光学的子系统的每一检测通道中的每一检测器产生的输出可为信号或数据，而非图像信号或图像数据。在此类例子中，处理器(例如处理器314)可经配置以从检测器的非成像输出产生样品302的图像。然而，在其它例子中，检测器可经配置为经配置以产生成像信号或图像数据的成像检测器。因此，基于光学的子系统可经配置以按数个方式产生本文中描述的光学图像或其它基于光学的输出。

应注意，本文中提供图6以大体上说明可被包含在本文中描述的系统实施例中或可产生由本文中描述的系统实施例使用的基于光学的输出的基于光学的子系统301的配置。可更改本文中描述的基于光学的子系统301配置以如在设计商业输出获取系统时通常执行般优化基于光学的子系统301的性能。另外，可使用现有系统(例如，通过将本文中描述的功能性添加到现有系统)实施本文中描述的系统。对于一些此类系统，本文中描述的方法可被提供为系统的选用功能性(例如，除了系统的其它功能性之外)。替代地，可将本文中描述的系统设计为全新系统。

处理器314可以任何合适的方式(例如，经由一或多个传输媒体，所述一或多个传输媒体可包含有线及/或无线传输媒体)耦合到系统300的组件，使得处理器314可接收输出。处理器314可经配置以使用输出执行数个功能。系统300可接收来自处理器314的指令或其它信息。处理器314及/或电子数据存储单元315任选地可与晶片检验工具、晶片计量工具或晶片检视工具(未说明)电子通信以接收额外信息或发送指令。例如，处理器314及/或电子数据存储单元315可与扫描电子显微镜电子通信。

本文中描述的处理器314、其它系统或其它子系统可为各种系统的部分，包含个人计算机系统、图像计算机、主计算机系统、工作站、网络器具、互联网器具或其它装置。子系统或系统还可包含所属领域中已知的任何合适的处理器(例如并行处理器)。另外，所述子系统或所述系统可包含具有高速处理及软件的平台(作为独立工具或联网工具)。

处理器314及电子数据存储单元315可经安置在系统300或另一装置中或以其它方式作为系统300或另一装置的部分。在实例中，处理器314及电子数据存储单元315可为独立控制单元的部分或在集中式质量控制单元中。可使用多个处理器314或电子数据存储单元315。

实际上，处理器314可通过硬件、软件及固件的任何组合实施。另外，如本文中描述的其功能可由一个单元执行或在不同组件当中划分，所述不同组件中的每一者可继而通过硬件、软件及固件的任何组合实施。供处理器314实施各种方法及功能的程序代码或指令可存储在可读存储媒体(例如电子数据存储单元315中的存储器或其它存储器)中。

如果系统300包含多于一个处理器314，那么不同子系统可彼此耦合，使得可在子系统之间发送图像、数据、信息、指令等。例如，一个子系统可通过可包含所属领域中已知的任何合适的有线及/或无线传输媒体的任何合适的传输媒体耦合到额外子系统。两个或更多个此类子系统还可通过共享计算机可读存储媒体(未展示)有效地耦合。

处理器314可经配置以使用系统300的输出或其它输出执行数个功能。例如，处理器314可经配置以将输出发送到电子数据存储单元315或另一存储媒体。可根据本文中描述的任何实施例配置处理器314。处理器314还可经配置以使用系统300的输出或使用来自其它源的图像或数据执行其它功能或额外步骤。

处理器314可经配置以控制设备100。例如，处理器314可控制至少一个电动机组合件130以驱动对应提升装置110以调整光学组件120的垂直位置。

系统300的各种步骤、功能及/或操作及本文中公开的方法由以下中的一或多者实行：电子电路、逻辑门、多路复用器、可编程逻辑装置、ASIC、模拟或数字控制件/开关、微控制器或运算系统。实施例如本文中描述的方法的程序指令可经由载体媒体传输或存储在载体媒体上。载体媒体可包含存储媒体，例如只读存储器、随机存取存储器、磁盘或光盘、非易失性存储器、固态存储器、磁带及类似者。载体媒体可包含传输媒体，例如导线、电缆或无线传输链路。例如，贯穿本公开描述的各种步骤可通过单个处理器314或替代地多个处理器314实行。再者，系统300的不同子系统可包含一或多个运算或逻辑系统。因此，上文描述不应被解译为对本公开的限制而仅为说明。

虽然已关于一或多个特定实施例描述本公开，但应理解，可制作本公开的其它实施例而不脱离本公开的范围。因此，本公开被视为仅由所附权利要求书及其合理解释限制。