CN101097876B - 用于成像系统的折叠光学装置 - Google Patents

Abstract

一种用于检测样品表面的装置，包括：检测器和折叠光学装置。该折叠光学装置设计为用于接收由表面的第一区域和第二区域产生的照射，该第一区域和第二区域具有相对于彼此的空间关系，并且通过照射在检测器上形成所述第一区域的第一图像和所述第二区域的第二图像，其中该第一图像为第一区域的线性转换，并且该第二图像为第二区域的线性转换，并且第一和第二图像具有相对于彼此的第二空间关系，该第二空间关系不同于第一空间关系的线性转换。

Description

用于成像系统的折叠光学装置

相关申请的交叉引用 

本申请要求享有2005年6月24日在美国提交的申请号为60/693,686的美国临时专利申请的权益，在此引入作为参考。 

技术领域

本发明涉及表面检测，并尤其涉及用于在制造设备中硅片表面的检测方法。 

背景技术

在硅片制造设备中，光学扫描是一种公认用于检测硅片的方法。扫描照射硅片的特定区域，例如硅片上的芯片或单元，并且测量返回照射的一个或者多个参数。将该测量参数与各“标准”参数进行单元对单元或者芯片对芯片的比较，或者和以前的确定值比较，从而确定该照射区域是否处于规格范围内。 

通常，以一系列等宽片段扫描整个硅片，通过固定平台平移硅片同时检测该硅片的一条或者多条光束与平移方向垂直。 

发明内容

在本发明的实施方式中，通过一个或者多个产生于表面检测装置中的照射光束照射表面，诸如硅片制造设备的硅片表面。通常通过在该表面内扫描，光束照射表面上的第一和第二区域。为了检测该表面，相对于该表面平移该区域，从而由一个或者其他区域穿过要检测的表面区域。该表面检测装置设定彼此具有表面空间关系的两个区域。通常设定表面空间关系从而在两个区域路径不重叠的情况下对平面上的区域执行平移。可选地，至少部分路径可以重叠。 

在某些实施方式中该区域为具有同样方向的全等矩形。在一实施方式中表面空间关系设定矩形较短边接触。在替代实施方式中，矩形不接触。 

该装置包括折叠光学装置，该折叠光学装置接收产生于两个区域的照射， 并在诸如电荷耦合装置(CCD)阵列或者图像增强器阵列的照射检测器上形成该区域的各个图像。线性转换使得区域图像与区域本身相关，从而图像是该区域原不失真图像。该折叠光学装置促使检测器上的两个图像具有检测器空间关系，该检测器空间关系不同于通过对表面空间关系施加线性转换产生的空间关系。由于折叠光学装置确保了表面空间关系和检测器空间关系的独立性，因此空间关系的改变使得可以更灵活地配置检测装置并使其更有效地工作。这种关系的独立性允许对于给定的表面空间关系更完整地“填充”该检测器，在不降低信噪比的情况下更快扫描表面。 

可以通过多种不同形式构建该折叠光学装置。在一实施方式中，该光学装置包括用于实施空间关系差异的两组光纤束。在另一实施方式中，该光学装置包括光栅、用于产生空间关系差异的不同级衍射图像。在另一实施方式中，折叠光学装置包括一组或者两组设置为潜望镜的反射表面。在再一实施方式中，该光学装置包括分光器。 

结合附图，通过以下对于实施方式的详细说明可以更加全面地理解本发明。 

附图说明

图1为根据本发明实施方式的检测装置的示意图； 

图2为根据本发明的实施方式所述在表面区域之间表示不同可能的表面空间关系的示意图； 

图3为根据本发明的实施方式相对于表面对图2所示区域平移的示意图； 

图4所示为根据本发明的实施方式说明在检测器阵列中如何排列接收器图像的实施例的示意图； 

图5为根据本发明的实施方式位于区域折叠光学组件中部件的示意图； 

图6所示为根据本发明的替代实施方式位于折叠组件中部件的示意图； 

图7A和7B所示为根据本发明再一替代实施方式位于折叠组件中部件的示意图； 

图8所示为根据本发明又一替代实施方式位于折叠组件中的部件的截面示意图； 

图9为根据本发明替代实施方式所述的检测装置的示意图；以及 

图10为根据本发明的实施方式在包括于图9所示装置中的图像增强装置中形成的图像示意图。 

具体实施方式

图1所示为根据本发明的实施方式所述的检测装置20的示意图。该装置20包括：两个照射源22和24，该两个源基本上具有相同的波长，并分别形成用于照射表面26的光束30和32。这里，作为实施例，假设表面26包括硅片28的表面，但是应该理解本发明实施方式基本可以用于照射和/或检测任何表面。假设表面26限定x-y平面，如图1所示，x轴位于纸所在平面上，y轴垂直于纸所在平面向外。源22和24通常为激光，当然也可以采用任何其他适用一个或多个照射源以产生光束30、32。 

光束30、32进入光束调节和扫描组件34。该组件34通过对光束进行聚焦和/或扩大和/或倍增调节该光束。该组件34通常还采用旋转镜面和/或声光偏转器扫描该光束。用于执行组件34所有功能的元件在该技术领域中是公知的。由同时操作装置20中其他元件的处理器36控制该组件34。该处理器36于存储器38连接，该存储器38上存储了用于操作该装置20的指令。 

组件34是投影光学元件组46的一部分，该投影光学元件组46还包括如图1所示诸如中继镜42和物镜44的其他元件。投影光学元件组46用于在表面26的两个区域48和50上投射照射。光学元件组46还包括允许将光束30和32传输到表面26的分光器52。作为实施例，假设区域48和50为具有同样方向的矩形。通过由投影光学元件组46确定的表面空间关系分开两个区域，并且通过矢量表示该表面空间关系。以下将更详细的描述区域48、50以及二者之间的空间关系。 

来自区域48、50的返回照射通常具有三种形式：亮区照射，即包括基本上来自表面26的镜面反射的照射；暗区照射，即通常从表面26以与镜面反射路径呈30°或者更大相对较大角度散射的照射，以及灰区照射，即从表面26以处于镜面反射和暗区照射之间的角度散射的照射。 

通常，在检测表面26时，测量全部三种形式的返回照射。对于各种照射采用各自的检测器进行测量。灰区照射和暗区照射通常采用多个检测器。本发明的实施方式优点在于可以使用来自表面26的所有类型的返回照射。但是为 了描述清楚，这里仅对镜面返回照射进行说明。熟悉本领域的普通技术人员可以对灰区照射和暗区对本说明进行必要改动。 

在装置20中，设置光束30和32基本垂直地入射到表面26上，尽管可以设置该装置以非直角的入射角度下工作。在镜面54的中心设置有允许光束30和32以及来自区域48和50的返回的镜面照射自由通过的孔。镜面52将来自各区域的灰区照射反射给灰区检测器，该灰区检测器在图1中未示出。同样在图1中未示出的暗区检测器接收来自区域48和50的暗区照射。 

来自区域48和50的镜面照射穿过物镜44，并通过分光器52将该光束反射给透镜56。透镜56聚焦该照射从而在平面62处形成区域48和50的各自图像58和60。物镜44、分光器52和透镜56是接收光学组的一部分，该接收光学组63具有作为共扼焦点平面的平面62和平面26。接收光学组63用于对区域48和50执行线性变换使得该区域的图像基本不会失真。该接收光学组还对表面空间关系施加同样线性变换使得除了区域本身图像不失真以外，各图像之间的空间关系也基本不失真。在说明书和权利要求书中，假设线性变换包括一次或者多次平移、旋转、反射和/或扩张。 

来自图像58和60的照射进入区域折叠光学组件64，并将它们聚焦到亮区接收器66上，在其上形成各自的接收器图像68和70。接收器66包括在该实施例中包括检测器元件阵列的检测器67，该阵列通常为矩形并具有预定高宽比。检测器阵列67通常为电荷耦合装置(CCD)阵列或者半导体元件阵列。在一些实施方式中，接收器66包括位于阵列67前面的图像增强器(IIT)。该IIT从区域48和50接收照射，并向阵列67提供诸如产生于来自各区域照射的图像增强照射。将来自阵列67的信号传输给用于进行处理的处理器中并且在表面26的检测过程中采用该处理后的信号。 

组件64用于改变图像58和60之间的空间关系。这样通常可以允许接收器66更有效地进行工作。为了提高效率，组件64改变图像58和60的空间关系从而使得图像68和70的总高宽比相应地能够更接近检测器阵列67的高宽比。 

参照图9更详细地描述本发明的实施方式，IIT位于组件64之前。 

通过以下说明将使本发明更加显而易见，组件64在基本上不使图像失真的情况下对图像58和60之间的空间关系进行改变从而产生图像68和70。因 此，组件64对于各区域48和50采用整体线性变换以分别形成图像68和70。但是，组件64没有对区域48和50之间的表面空间关系执行整体线性变换。但是，在图像68和70之间的空间关系是组件64结构的功能，并且图像68和70之间的空间关系基本上和区域48和50之间的表面空间关系无关。 

图2为区域48和50之间不同可能的表面空间关系的实施例的示意图，并且图3为根据本发明的实施方式相对于硅片28的表面26进行区域平移的示意图。假设区域48和50为具有同样取向的全等矩形，它们的长边平行于表面26的x轴(图1)。该矩形具有宽度W和高度H。由投影光学组46产生区域48和50，并且每个区域对应于在表面26上由调整光束照射的位置限定的矩形。通常通过由调整光束在该区域上扫描产生的点形成各区域，例如光栅图案。在某些实施方式中，光束调整包括在表面26上形成许多点，并在该区域扫描该许多点。 

为了检测表面26，扫描位于表面26上的区域48和50从而基本通过一种或者另一种光束30、32照射整个表面。在某些实施方式中，可以通过两种光束照射表面的至少一部分。通常采用诸如图3所示的平移调整114通过在x-y平台上平移硅片28执行扫描过程。为了尽可能在短时间内检测表面26，在y方向的扫描数量应该尽可能的少，从而使得扫描宽度应该尽可能的宽。本发明的实施方式通过相应地调整宽度来实现这一点。但是，在这里所述的区域48和50空间关系r实施例中，假设该区域的宽度和/或高度相等，这一点对于本发明的实施方式来说并非必要条件，并且熟悉本领域的普通技术人员可以对于宽度和/或高度不相等的区域修改这里所述的说明。 

在第一实施例80中，设定区域48和50彼此接触使得给定区域之间空间关系的矢量82为有序对(W，O)。图3示出扫描表面26所必须的区域扫描。 

在第二实施例90中，区域48和50相距设定为W的水平距离Δ。矢量92(2W，O)描述了两个区域之间的空间关系。 

在第三实施例100中，区域48和50相距的空间关系为矢量102(2W，h)，其中h为非负数。 

在第四实施例110中，区域48和50相距的空间关系为矢量112(w，h)，其中w＜W并且h为非负数。 

根据需要修改图3所示的平移114从而调整在实施例90、100和110中所 给定的区域之间的间隔关系。 

区域48和50之间的其他表面空间关系对于熟悉本领域的技术人员来说显而易见。可以设置调整在实施例90、100和110中所示空间关系以及其他空间关系所需的平移从而通过光束30、32没有照射到表面26的区域。可选择地，可以设置平移使得通过光束照射表面26的至少部分区域。 

在扫描整个硅片的情况，应该理解对于固定平台以指定速率平移并估算扫描区域的时间，由于片段宽度较宽将导致要扫描较少的片段，因此用于扫描整个硅片的时间依赖于片段的宽度。因此，为了将硅片的扫描时间降低到最小程度，通常尽可能宽地设置图3所示的片段宽度。 

本发明的实施方式允许扫描区域的高宽比和检测器阵列彼此无关，从而使得具有标准高宽比的检测器阵列可以有效地用于具有不同高宽比的扫描区域。 

图4所示为根据本发明的实施方式说明在阵列67上如何排列接收器图像68，70的实施例的示意图。图像68和70为具有宽度‘W’和高度‘H’的全等矩形形式。图像48、50和68、78的尺寸关系为等式(1)： 

$\frac{W}{H}=\frac{W^{\′}}{H^{\′}}---\left(1\right)$

在实施例122中，可以通过矢量124(O，H’)表示图像68和图像70之间的空间关系，使得图像在其长边接触，并且在图像之间没有水平位移。 

在实施例132中，矢量134(O，J)表示两图像之间的空间关系，其中J＞H’。对于实施例122，在两图像之间没有水平位移。与实施例122不同，两图像没有相互接触。 

在实施例142中，矢量144(K，J)表示两图像之间的空间关系，其中K为非零值并且J＞H’。两图像没有接触并且在二者之间存在水平位移。 

对于图像68、70的空间关系和图像48、50的空间关系进行比较，表明二者空间关系是不同的。和空间关系不变的情况的系统比较，图像68、70的空间关系允许更完全地“填充”阵列67。更完全填充阵列提高了装置20的工作效率。 

图5为根据本发明的实施方式位于折叠光学组件64中部件160的示意图。在两张图中，第一图162和第二图164表示部部件160。部件160包括光导纤维束组166和168，每一组都是折叠的。部件160的第一侧170接收图像58 和60，并且将来自图像的照射经过光导纤维束组传输给该元件的第二侧172。来自第二侧172的照射聚焦在阵列67上作为图像68，70。应该理解组件64通常包括诸如透镜的其他光学组件从而将图像58、60转换为图像68、70。可选择地，部件160本身可以通过抵在阵列67的侧面执行某些转换功能。 

可以使用部件160将实施例80所示的区域48、50的图像(图2)转换为实施例122中所示的区域68、70的图像(图4)。但是应该理解本发明的实施方式包括其他组166和168的结构，即可以将实施例90、100或者110中的图像(图2)转化为实施例122、132或者142的其中之一图像(图4)。所有这些结构都包含在本发明的范围内。 

由于实际上进入侧面170的所有照射都以侧面172为出口，因此应该理解通过通过部件160执行的空间关系转换基本上不会损失能量。 

图6所示为根据本发明的替代实施方式位于折叠组件64中部件200的示意图。以下对部件200的说明针对执行基本上和部件160执行的空间关系转换一样的类型的转换(图5)，显然对于熟悉本领域的技术人员来说可以改变该描述以适应包含于本发明实施方式中的其他空间关系转换。图202为部件200的示意性透视图。部件200包括设置使得其聚焦平面210位于平面62的位置的准直物镜208。来自图像58、60的准直光束穿过衍射光栅206然后经过去准直透镜212。为了清楚起见，对部件200的描述假设光栅206在光栅平面中限定了x-y轴的局部集(local set)。通常为镜筒透镜的透镜212对应于阵列67的平面将来自光栅206的衍射准直光聚焦到图像平面214。 

图204示出沿垂直x-y轴的方向看图时的图像58、60以及光栅206。光栅206的阴影给出光栅线的大致方向。图216示出从垂直于x-y轴的方向看图时，光栅206以及由光栅产生的图像。光栅206将来自图像58、60的照射衍射为0级和1级，在图202和216中分别通过下标标出：58₀、58₁、60₀、60₁。0级照射基本不偏离地经过光栅，并且1级照射以直角偏离光栅线。设置光栅206和透镜208和212使得1级图像58₁对应于图像68，并使得0级图像60₀对应于图像70。在图202和216中还示出阵列67的位置。两组图像(图像58、60和图像68、70)之间的空间关系差对应于部件160给定的内容，并且在这种情况，光栅206的线与x轴呈θ角，给出等式(2) 

$\mathrm{\θ}=\arctan \frac{H}{W}---\left(2\right)$

尽管光栅206可以将接收的照射衍射为除如图6所示的0级和1级以外的其他级，在光学领域中用于将衍射后的照射聚集为具体级的方法为公知技术，并且在制造需要0级和1级的部件200时可以优选采用这些方法。如果必要的话，为了防止意想不到的照射到达阵列67可以对部件200引入光阑。 

应该理解通过改变角度θ，和/或通过采用除如上示例所述的0级和1级对以外的衍射级对，和/或通过改变光栅206和/或透镜208和212的参数，可以设计类似部件200的实施方式基本上产生任何所需的空间关系转换。 

熟悉本领域的技术人员应该理解还可以通过局部反射分光器代替光栅执行通过光栅206执行的空间关系转换。如果采用分光器，图像68、70其中之一为发送图像，图像68、70中的另一个为反射图像。 

图7A和图7B示出根据本发明再一替代实施方式位于折叠组件64中的部件230示意图。对于具有类似实施例110(图2)空间关系的图像58、60关于部件230进行如下说明，转换为图像68、70的图像具有类似实施例132(图4)的空间关系。示图232为部件230的示意性透视图。示图252面向接收器66，以截面图的形式显示了该实施方式中不同元件之间的关系。为了清楚描述该实施方式，如图所示，假设参照阵列67限定x、y、z轴的局部集。轴的局部集的原点在阵列67，z轴垂直与阵列，并且通过阵列元件的方向限定局部x轴和y轴的方向。(为了使描述清楚，局部集的轴示出在阵列67之外)。应该理解轴的局部集并非必须为关于参照硅片26所述的轴，或者描述部件200所用到的轴的局部集。 

部件230包括两组潜望镜234、236。每组潜望镜由两个平行的平面镜形成，使得潜望镜234包括镜面238和240，并且潜望镜236包括镜面248和250。为了清楚，在图7A和7B中没有示出部件230中除镜面以外的光学元件。诸如一个或者多个中继镜的光学元件对于熟悉本领域的技术人员来说是显而易见的。 

每个潜望镜234、236的镜面均为中心对称的矩形。一个潜望镜的两个镜面具有通过对称镜面各自的中心的法线，并且两法线限定一个平面，这里定义为术语“潜望镜平面”。每个潜望镜均用于平移其接收的照射，并因此在其潜 望镜平面上通过潜望镜形成图像。 

设置潜望镜234使其不会阻挡由潜望镜236传输的图像。同样地，设置潜望镜236使其不会阻挡由潜望镜234传输的图像。如下所述，通常通过相对于彼此倾斜该潜望镜平面即可实现无阻挡。该倾斜导致该潜望镜平面不垂直。 

在类似部件230的实施方式中，潜望镜236的潜望镜平面平行于x-z平面，由如下等式(3)表示 

{(x，y，z)|y＝k，x，y，z∈R}                        (3) 

潜望镜234的潜望镜平面平行于z轴。通过式(4)表示潜望镜234的潜望镜平面等式： 

{(x，y，z)|y＝mx+c，m，c，x，y，z∈R}               (4) 

在等式(3)和(4)中，选择k，m和c的数值使得照射不会受到任何潜望镜的阻挡。例如，在部件230中k＞0，m＞0，并且c≈0。 

在本发明的一些实施方式中，通过曲面反射元件替代一个或者多个平面镜238、240、248和250，使用该反射元件的曲率执行由装置20中所包括的其他光学元件执行的功能。在该情况，在该装置中可以去除其他光学元件。 

图8示出根据本发明又一替代实施方式位于折叠组件64中部件280的示意性截面图。除如下所述的区别之外，部件280的操作基本和部件230(图7A和7B)一样，在两个实施方式中采用同样附图标记表示的元件在结构和操作上基本一样。以下针对类似于实施例142(图4)的空间关系的图像对部件280进行说明。与部件230采用两个潜望镜不同，该部件280仅采用一个潜望镜236。设计该潜望镜236的潜望镜平面平行并位于x-z平面下方。给定等式(5)如下： 

{(x，y，z)|y＝k，k＜0，x，y，z∈R}                    (5) 

在部件280中，与在部件230中将图像60转化为产生的图像70的方式相反，基本上直接将图像60传输到检测器阵列67上以形成图像70。 

在本发明的某些实施方式中，通过透明和/或局部透明的光学元件配置这里所述的潜望镜，所述元件通常包括一个或者多个反射表面。由这些元件构成的潜望镜对于熟悉本领域的技术人员来说是显而易见的。 

图9为检测装置300的示意图并且图10为根据本发明一实施方式形成在装置300中所包括的IIT302上的图像示意图。除了如下所述的区别以外，装置300的操作基本上和装置20(图1)一样，在两个实施方式中采用同样附图标记表示的元件在结构和操作上基本一样。

在装置300中，IIT302位于组件64之前，并且在对图像进行强化以前在该IIT上形成图像58、60。图10以象素形式示出该图像的尺寸以及图像之间的分开状况。由接收光学装置63对区域48和50采用线性转换从而产生分别具有2400×800象素，即高宽比为3∶1，的图像58和60，该高宽比与区域48和50的高宽比一样。接收光学装置的线性转换在两个图像之间产生空间关系为向量(2300，2200)。 

如上所述，组件64改变了图像之间的空间关系。例如，如果组件没有改变图像58、60的尺寸，仅改变位置关系使其与实施例132(图2)类似，则阵列67为2400×3000象素的检测器元件阵列，并且在该阵列中图像68和70之间的空间关系，即矢量124为(0，2200)。 

这里所述的本发明的实施方式产生了区域48、50和最终图像68、70之间的中间图像58、60。应该理解该中间图像可以是实图像或者虚图像。还应该理解可以设计本发明的实施方式以在不产生中间图像的情况下执行区域48、50和最终图像68、70之间的空间关系变化。例如，在装置20或者300中可以调整透镜44和/或56的聚焦长度，和/或可以去除或者通过曲面镜替代多个透镜至少其中之一，使得区域48、50可以代替用于组件64的中间图像。不利用中间图像的其他实施方式对于熟悉本领域的技术人员来说是显而易见的，并且认为所有这些实施方式均包括在本发明的范围内。 

这里所述的实施方式已经假设区域48、50为矩形形状，使得他们的图像也为矩形形状。但是应该理解区域48、50基本上可以包括任何可以形成在表面26上的规则和不规则形状，并且区域的图像要具有同样的形状。 

尽管上述的本发明实施方式已经假设两个分开的光束产生器、光束源22和24，但是应该理解可以通过一个源产生两个光束，例如通过由局部反射镜将一个源划分为两个光束的光束。还应该理解可以通过一个光束照射两个区域。该一个光束覆盖两个区域，并且在某些实施方式中一个光束可以覆盖更多区域。 

还应该理解本发明的范围包括两个或者多个区域，两个或者多个区域具有位于他们之间的第一空间关系，通过对每个区域进行线性转换产生两个或者多个区域的各个图像，通过线性转换这些图像具有不同于所述第一空间关系的第二空间关系。 

因此应该理解通过实施例方式引用了上述实施方式，并且本发明不限于具体显示和以上描述的内容。相反，本发明的范围包括上述各种特征的组合以及变形，以及熟悉本领域的技术人员在看到以上描述对本发明进行的修改和变形和现有技术中未公开的修改和变形。 

Claims (23)

1.一种用于检测样品表面的装置，包括：

检测器；以及

折叠光学装置，所述折叠光学装置设计用于接收由表面的第一区域产生的照射和由表面的第二区域产生的照射，所述第一区域和所述第二区域具有相对于彼此的第一空间关系，所述折叠光学装置进一步设计用于通过照射在所述检测器上形成所述第一区域的第一图像和所述第二区域的第二图像，并且所述折叠光学装置进一步设计用于使得：(i)所述检测器上的所述第一图像和所述第二图像各自为所述表面的相应的第一和第二区域的线性转换；(ii)根据相对彼此的第二空间关系，在所述检测器上排列所述第一图像和所述第二图像，所述第二空间关系不同于第一空间关系的线性转换；以及(iii)根据所述第二空间关系排列所述第一图像和所述第二图像，从而与根据所述第一空间关系的所述线性转换排列所述第一图像和所述第二图像比较，更完全地填充所述检测器。

2.根据权利要求1所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，所述第一区域和所述第二区域为非重叠区域。

3.根据权利要求1所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，还包括用于照射所述第一区域的第一源，和用于照射所述第二区域的第二源，并且对所述第一区域和所述第二区域的所述照射产生由所述折叠光学装置接受的照射。

4.根据权利要求1所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，所述第一区域在形状上全等于所述第二区域。

5.根据权利要求4所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，所述第一区域和所述第二区域具有同样的方向。

6.根据权利要求4所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，所述第一区域和所述第二区域包括矩形。

7.根据权利要求1所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，所述折叠光学装置包括至少两组光纤束。

8.根据权利要求7所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，所述至少两组光纤束包括第一光纤束和第二光纤束，所述第一光纤束接收产生于所述第一区域的照射并设计用于经过所述第一光纤束传输产生于所述第一区域的照射以形成所述第一图像，以及所述第二光纤束接收产生于所述第二区域照射并设计用于经过所述第二光纤束传输产生于所述第二区域的照射以形成所述第二图像。

9.根据权利要求1所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，所述折叠光学装置包括衍射光栅。

10.根据权利要求9所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，所述衍射光栅设计为响应于接收到的照射产生多个级的衍射照射，并且该折叠光学装置设计为由衍射照射级其中之一产生第一图像和由另一衍射照射级产生第二图像。

11.根据权利要求1所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，所述折叠装置包括至少一潜望镜。

12.根据权利要求11所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，所述至少一潜望镜包括第一潜望镜和第二潜望镜，所述第一潜望镜接收产生于所述第一区域的照射并设计为用于产生第一图像，以及所述第二潜望镜接收产生于所述第二区域的照射并设计为用于产生所述第二图像。

13.根据权利要求12所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，所述第一潜望镜限定第一潜望镜平面并且所述第二潜望镜限定第二潜望镜平面，所述第一潜望镜平面和第二潜望镜平面是不垂直的，其中所述第一潜望镜和所述第二潜望镜各自包括第一镜面和第二镜面，所述第一镜面具有通过其对称中心的第一法线向量，所述第二镜面具有通过其对称中心的第二法线，并且其中所述第一潜望镜的所述第一法线和所述第二法线限定所述第一潜望镜平面，所述第二潜望镜的所述第一法线和所述第二法线限定所述第二潜望镜平面。

14.根据权利要求1所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，还包括图像增强器，位于所述折叠光学装置之前，并且所述照射包括所述第一区域的第一增强图像和所述第二区域的第二增强图像，通过所述图像增强器产生所述第一增强图像和所述第二增强图像。

15.根据权利要求1所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，还包括位于所述检测器和所述折叠光学装置之间的图像增强器，并且所述第一图像包括第一增强图像而所述第二图像包括第二增强图像，通过所述图像增强器产生所述第一增强图像和所述第二增强图像。

16.根据权利要求1所述的用于检测样品表面的装置，其特征在于，所述折叠光学装置包括分光器，用于形成所述第一图像作为来自所述分光器的反射图像以及用于形成所述第二图像作为经过所述分光器的发射图像。

17.一种用于检测样品表面的方法，包括：

在折叠光学装置处接收产生于表面的第一区域的照射和产生于表面的第二区域的照射，所述第一区域和第二区域具有相对于彼此的第一空间关系；

通过所述折叠光学装置中的照射，在检测器上形成第一区域的第一图像和所述第二区域的第二图像，其中所述检测器上的所述第一图像和所述第二图像各自为所述表面的相应的第一和第二区域的线性转换；

利用所述折叠光学装置，根据不同于第一空间关系的线性转换的相对彼此的第二空间关系，排列所述第一图像和所述第二图像；以及

利用所述折叠光学装置，根据所述第二空间关系排列所述第一图像和第二图像，从而与根据所述第一空间关系的所述线性转换排列所述第一图像和所述第二图像比较，更完全地填充所述检测器。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述折叠光学组件包括至少两组光纤束。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述至少两组光纤束包括第一光纤束和第二光纤束，所述第一光纤束接收产生于所述第一区域的照射并设计为用于经过所述第一光纤束传输产生于所述第一区域的照射以形成所述第一图像，而所述第二光纤束接收产生于所述第二区域的照射并设计为用于经过所述第二光纤束传输产生于所述第二区域的照射以形成所述第二图像。

20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述折叠光学装置包括衍射光栅。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述衍射光栅设计为响应于接收的照射产生多个级的衍射照射，并且该折叠光学装置设计为由衍射照射级其中之一产生第一图像和由另一衍射照射级产生第二图像。

22.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述折叠装置包括至少一潜望镜。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述至少一潜望镜包括第一潜望镜和第二潜望镜，所述第一潜望镜接收产生于所述第一区域的照射并设计为用于产生所述第一图像，而所述第二潜望镜接收产生于所述第二区域的照射并设计为用于产生所述第二图像。

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