CN116325068A - 检查装置和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于针对多个目标高度调节衬底的工作高度的检查装置。该检查装置包括被配置为提供辐射束的辐射源和被配置为将辐射束拆分成多个束波的分束器，每个束波反射离开衬底。每个束波包含多个波长的光。该检查装置包括多个光反射组件，其中每个光反射组件与反射离开衬底的束波中的一个束波相关联，并且被配置为通过基于反射离开衬底的束波而检测衬底的高度或水平度来针对衬底支持不同目标高度。

Description

检查装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年10月1日提交的美国申请63/086,293的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文中提供的实施例涉及带电粒子束检查装置中的水平传感器，并且更具体地涉及多工作高度水平传感器。

背景技术

在集成电路(IC)的制造过程中，对未完成或已完成的电路组件进行检查，以确保其按照设计被制造并且无缺陷。可以采用利用光学显微镜或带电粒子(例如，电子)束显微镜(诸如扫描电子显微镜(SEM))的检查系统。随着IC组件的物理尺寸不断缩小，缺陷检测的精度和产率变得更加重要。

然而，检查工具的成像分辨率和产量难以跟上IC组件不断减小的特征尺寸。这种检查工具的精度、分辨率和产量可能受到晶片位移的检测精度不足的限制。

发明内容

本文中提供的实施例公开了粒子束检查装置，并且更具体地公开了使用多个带电粒子束的检查装置。

在一些实施例中，一种检查装置包括：被配置为提供辐射束的辐射源；被配置为将辐射束拆分成多个束波的分束器，每个束波反射离开衬底，并且其中每个束波包含多个波长的光；以及多个光反射组件，其中每个光反射组件与反射离开衬底的束波中的一个束波相关联，并且被配置为通过基于反射离开衬底的束波而检测衬底的高度或水平度来针对衬底支持不同目标高度。

在一些实施例中，一种多工作高度检查装置包括：被配置为将衬底保持在多个目标高度中的一个目标高度处的载物台、水平传感器和控制器电路系统。水平传感器包括：(a)被配置为提供辐射束的辐射源；(b)被配置为将辐射束拆分成多个束波的分束器，每个束波反射离开衬底，并且其中每个束波包含多个波长的光；多个光反射组件，其中每个光反射组件与反射离开衬底的束波中的一个束波相关联，并且被配置为通过基于反射离开衬底的束波而检测衬底的高度或水平度来针对衬底支持不同目标高度；以及(c)被配置为检测来自反射离开衬底的束波中的每个束波的图像的检测器。控制器电路系统被配置为将图像中的第一图像与对应于目标高度中的第一目标高度的参考图像进行比较，以针对衬底确定与第一目标高度的偏差值。

在一些实施例中，一种用于调节包括水平传感器的检查系统中的衬底的工作高度的方法包括：通过来自水平传感器的辐射源的辐射束在衬底上投影图案，其中辐射束被拆分成多个束波，每个束波反射离开衬底，并且其中每个束波包含多个波长的光；通过接收反射离开衬底的束波来生成图案的多个图像，其中每个图像由不同束波形成并且支持对衬底的与不同目标高度的偏差值的测量；以及基于图像中的第一图像确定衬底的与第一目标高度的第一偏差值，第一图像支持对衬底的与第一目标高度的偏差值的测量。

在一些实施例中，一种存储一组指令的非暂态计算机可读介质，该组指令由计算设备的至少一个处理器可执行以使得计算设备执行上述方法。

本公开的实施例的其他优点将从以下结合附图的描述中变得明显，其中附图通过说明和示例的方式阐述了本发明的某些实施例。

附图说明

图1是图示与本公开的实施例一致的示例电子束检查(EBI)系统的示意图。

图2是图示与本公开的实施例一致的示例电子束工具的示意图，该电子束工具可以是图1的电子束检查系统的一部分。

图3A是图示与本公开的实施例一致的包括示例水平传感器的示例检查系统的示意图。

图3B是图示与本公开的实施例一致的根据晶片高度的水平传感器的操作的示意图。

图4A示出了与本公开的实施例一致的具有多工作高度水平传感器的检查系统。

图4B示出了与本公开的实施例一致的第二多工作高度水平传感器。

图4C示出了与本公开的实施例一致的第三多工作高度水平传感器。

图4D示出了与本公开的实施例一致的第四多工作高度水平传感器。

图5是图示与本公开的实施例一致的用于确定晶片的水平的水平传感器的操作的示意图。

图6是与本公开的实施例一致的用于针对多个目标高度确定晶片的偏差值或竖直位移的过程的流程图。

图7是与本公开的实施例一致的用于确定晶片的水平度的过程的流程图。

图8是图示可以帮助实现本文中公开的方法、流程、模块、组件或装置的计算机系统的框图。

具体实施方式

电子器件是由形成在一块称为衬底的硅上的电路构成的。很多电路可以一起形成在同一块硅上，并且称为集成电路或IC。这些电路的尺寸已经大大减小，使得它们中的更多电路可以安装在衬底上。例如，智能手机中的IC芯片可以小到拇指甲大小，但可以包括超过20亿个晶体管，每个晶体管的尺寸小于头发大小的1/1000。制造这些极小的IC是一个复杂、耗时和昂贵的过程，通常需要数百个单独的步骤。即使在一个步骤中出现错误，也有可能导致成品IC出现缺陷，从而使其变得无用。因此，制造过程的一个目标是避免这样的缺陷，以使在该过程中制造的功能IC的数目最大化，即，提高该过程的总产率。

提高产率的一个组成部分是监测芯片制造过程，以确保其生产足够数目的功能集成电路。监测该过程的一种方法是在芯片电路结构的各个形成阶段检查芯片电路结构。可以使用扫描电子显微镜(SEM)进行检查。SEM可以用来对这些极小的结构进行成像，实际上就是对这些结构进行“拍照”。图像可以用于确定结构是否正确形成、以及是否形成在正确位置。如果结构有缺陷，则可以调节工艺，以减少缺陷再次出现的可能性。

在电子束检查系统中，水平传感器(或Z传感器)检测检查样品(例如，衬底或晶片)的高度变化(例如，在Z轴上)，以将检查样品维持在目标高度，从而将检查样品保持在初级电子束的焦点(例如，图2的102)处。由于IC组件的物理尺寸减小，并且检查图像(例如，SEM图像)的质量可能随着射束焦点与样品高度之间的轻微位移(例如，几十纳米)而显著降低，因此需要对样品的高度位移进行高灵敏度检测。随着电子束检查系统的发展，可以使用具有各种着陆能量的电子束对检查样品成像。随着着陆能量的改变，电子束的焦点改变，这需要调节检查样品的目标高度(例如，检查样品与检查系统的物镜之间的距离)。这些多着陆能量系统需要检测多个目标高度处的高度位移，以支持各种着陆能量。例如，目标高度在一个LE处可以为1.5mm，在第二LE处可以为4.5mm，并且可能需要在这些目标高度中的每个目标高度处针对样品检测高度位移和水平。

现有Z传感器有各种限制。例如，一些现有Z传感器可以在小的动态范围(例如，≤±0.1mm)内检测单个目标高度的高度变化。已经提出了一些多目标高度Z传感器，但它们也有缺点。例如，一些Z传感器不是为多个目标高度的宽带光谱而设计的，因为它们在不同目标高度处拆分波长，这可能导致材料对窄带光谱敏感的检查样品的不准确测量。一些其他Z传感器被设计用于使用宽带频谱，但它们并不理想，因为所使用的组件可能不适用于宽带频谱并且可能会减小数值孔径，从而降低灵敏度。此外，这种Z传感器的制造非常复杂。一些Z传感器使用移动部件来针对不同目标高度检测检查样品的高度，并且这种移动组件可能导致系统的不稳定性。此外，一些现有Z传感器不能帮助检测检查样品相对于检查系统的参考表面的水平(例如，检查样品平行于电子束工具的装置列)。这种Z传感器无法确保检查样品与该装置列平行，并且因此可能导致检查样品的潜在划痕和电弧。

本公开的实施例提供了一种多工作高度Z传感器，该传感器用于高精度地针对多个目标高度检测检查样品的高度(或与目标高度的偏差)。Z传感器可以包括：可配置的宽带辐射源(例如，光源)、光学透镜组、光反射组件(例如，分束器或分色镜)和一个或多个检测器(例如，基于电荷耦合器件(CCD)/互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器的相机)。这种多工作高度Z传感器的优点之一是，由于它能够针对不同目标高度测量检验样品的偏差，它可以促进对大于单个目标高度Z传感器的范围的高度变化的检测。另一优点是，多工作高度Z传感器可以允许在同一电子束检查系统中使用具有多个着陆能量的电子束，以实现检查样品的高质量成像。另一优点可以是，通过使用所有波长的辐射(例如，250nm～10μm的宽带辐射)，衬底上的材料对偏差测量的影响被最小化，因此，这提高了检查样品高度测量的精度。还有一个优点是，多工作高度Z传感器能够检测检查样品的倾斜，这可以用于对准检查样品，使得其平行于参考表面。此外，制造这种Z传感器(例如，无移动部件)并且将其改装或与当前电子束检查系统集成也更容易。

现在将详细参考示例性实施例，其示例如附图所示。以下描述涉及附图，其中不同附图中的相同数字表示相同或相似的元素，除非另有表示。在示例性实施例的以下描述中阐述的实现并不表示所有实现。相反，它们仅仅是与所附权利要求中所述的公开实施例相关的各方面一致的装置和方法的示例。例如，尽管在利用电子束的上下文中描述了一些实施例，但本公开不限于此。可以类似地应用其他类型的带电粒子束。此外，可以使用其他成像系统，诸如光学成像、光检测、x射线检测等。

尽管本文中可以具体参考IC的制造，但应当明确理解，本文中的描述有很多其他可能的应用。例如，它可以用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测模式、液晶显示面板、薄膜磁头等。技术人员应当理解，在这样的备选应用的上下文中，本文中的术语“掩模版”“晶片”或“管芯”的任何使用应当被认为分别与更一般的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”可互换。

在本文档中，术语“辐射”和“射束”用于涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如，波长为365nm、248nm、193nm、157nm或126nm)和EUV(极端紫外辐射，例如，波长在5nm-20nm范围内)。

现在参考图1，图1图示了与本公开实施例一致的示例电子束检查(EBI)系统100。如图1所示，带电粒子束检查系统100包括主腔10、负载锁定腔20、电子束工具40和设备前端模块(EFEM)30。电子束工具40位于主腔10内。虽然描述和附图针对电子束，但是应当理解，实施例不用于将本公开限于特定带电粒子。

EFEM 30包括第一装载端口30a和第二装载端口30b。EFEM 30可以包括(多个)附加装载端口。第一装载端口30a和第二装载端口30b接纳晶片前开式传送盒(FOUP)，该FOUP容纳晶片(例如，半导体晶片或由其他(多种)材料制成的晶片)或待检查样品(晶片和样品在下文中统称为“晶片”)。EFEM 30中的一个或多个机械臂(未示出)将晶片传送到负载锁定腔20。

负载锁定腔20连接到负载/锁定真空泵系统(未示出)，该系统去除负载锁定腔20中的气体分子，以达到低于大气压的第一压力。在达到第一压力之后，一个或多个机械臂(未示出)将晶片从负载锁定腔20传送到主腔10。主腔10连接到主腔真空泵系统(未示出)，该系统去除主腔10中的气体分子，以达到低于第一压力的第二压力。在达到第二压力之后，晶片经受电子束工具40的检查。在一些实施例中，电子束工具40可以包括单束检查工具。在其他实施例中，电子束工具40可以包括多束检查工具。

控制器50可以电连接到电子束工具40，并且也可以电连接到其他组件。控制器50可以是被配置为执行带电粒子束检查系统100的各种控制的计算机。控制器50还可以包括被配置为执行各种信号和图像处理功能的处理电路系统。虽然控制器50在图1中被示出为位于包括主腔10、负载锁定腔20和EFEM 30的结构外部，但是应当理解，控制器50可以是该结构的一部分。

虽然本公开提供了容纳电子束检查系统的主腔10的示例，但应当注意，本公开的最广义的方面不限于容纳电子束检查系统的腔。相反，应当理解，上述原理也可以应用于其他腔。

现在参考图2，图2图示了一个示意图，该示意图示出了与本公开的实施例一致的示例电子束工具40，该电子束工具40可以是图1的示例带电粒子束检查系统100的一部分。电子束工具40(本文中也称为装置40)包括电子源101、具有枪孔103的枪孔板171、预束波形成机构172、会聚透镜110、源转换单元120、初级投影光学系统130、样品台(图2中未示出)、次级成像系统150和电子检测设备140。初级投影光学系统130可以包括物镜131。电子检测设备140可以包括多个检测元件140_1、140_2和140_3。分束器160和偏转扫描单元132可以被放置在初级投影光学系统130内。可以理解，可以适当地添加/省略装置40的其他公知组件。

电子源101、枪孔板171、会聚透镜110、源转换单元120、分束器160、偏转扫描单元132和初级投影光学系统130可以与设备100的主光轴100_1对准。次级成像系统150和电子检测设备140可以与装置40的次光轴150_1对准。

电子源101可以包括阴极、提取器或阳极，其中初级电子可以从阴极发射并且被提取或加速以形成初级电子束102，该初级电子束102形成交叉(虚拟或真实)101s。初级电子束102可以被可视化为是从交叉101s发射的。

源转换单元120可以包括：图像形成元件阵列(图2中未示出)、像差补偿器阵列(未示出)、射束限制孔径阵列(未示出)和预弯曲微偏转器阵列(未示出)。图像形成元件阵列可以包括多个微偏转器或微透镜，以与初级电子束102的多个束波形成交叉101s的多个平行图像(虚拟或真实)。图2将三个束波102_1、102_2和102_3作为一个示例示出，并且可以理解，源转换单元120可以处理任何数目的束波。

在一些实施例中，源转换单元120可以设置有射束限制孔径阵列和图像形成元件阵列(两者均未示出)。射束限制孔径阵列可以包括射束限制孔径。应当理解，可以适当地使用任何数目的孔径。射束限制孔径可以被配置为限制初级电子束102的束波102_1、102_2和102_3的尺寸。图像形成元件阵列可以包括图像形成偏转器(未示出)，该图像形成偏转器被配置为使束波102_1、102_2和102_3朝向主光轴100_1偏转不同角度。在一些实施例中，进一步远离主光轴100_1的偏转器可以更大程度地偏转束波。此外，图像形成元件阵列可以包括多个层(未示出)，并且偏转器可以被设置在分离的层中。偏转器可以被配置为彼此独立地被单独控制。在一些实施例中，偏转器可以被控制以调节形成在样品1的表面上的探测点(例如，102_1S、102_2S和102_3S)的间距。如本文中所述，探测点的间距可以被定义为样品1表面上两个紧邻的探测点之间的距离。

图像形成元件阵列的位于中央的偏转器可以与电子束工具40的主光轴100_1对准。因此，在一些实施例中，中央偏转器可以被配置为将束波102_1的轨迹保持为直线。在一些实施例中，中央偏转器可以被省略。然而，在一些实施例中，初级电子源101可以不必与源转换单元120的中心对准。此外，应当理解，虽然图2示出了装置40的侧视图，其中束波102_1位于主光轴100_1上，但是当从不同的一侧观察时，束波102_1可以离开主光轴100_1。即，在一些实施例中，所有束波102_1、102_2和102_3可以是离轴的。离轴分量可以相对于主光轴100_1偏移。

偏转束波的偏转角可以基于一个或多个标准来设置。在一些实施例中，偏转器可以使离轴束波径向向外或远离(未示出)主光轴100_1偏转。在一些实施例中，偏转器可以被配置为使离轴束波径向向内或朝向主光轴100_1偏转。束波的偏转角可以被设置为使得束波102_1、102_2和102_3垂直地落在样品1上。通过调节通过透镜的束波的路径，可以减少由于透镜(诸如物镜131)引起的图像的离轴像差。因此，离轴束波102_2和102_3的偏转角可以被设置为使得探测点102_2S和102_3S具有小像差。束波可以被偏转以便穿过或接近物镜131的前焦点，以减小离轴探测点102_2S和102_3S的像差。在一些实施例中，偏转器可以被设置使束波102_1、102_2和102_3垂直地落在样品1上，而探测点102_1S、102_2S和102_3S具有小像差。

会聚透镜110被配置为聚焦初级电子束102。源转换单元120下游的束波102_1、102_2和102_3的电流可以通过调节会聚透镜110的聚焦倍率或通过改变射束限制孔径阵列内的对应射束限制孔径的径向尺寸来改变。电流可以通过改变射束限制孔径的径向尺寸和会聚透镜110的聚焦倍率两者来改变。会聚透镜110可以是可调节的会聚透镜，其可以被配置为使得其第一主平面的位置是可移动的。可调节会聚透镜可以被配置为磁性的，这可能导致离轴束波102_2和102_3以旋转角度照射源转换单元120。旋转角度可以随着可调节会聚透镜的聚焦倍率或第一主平面的位置而改变。因此，会聚透镜110可以是防旋转会聚透镜，其可以被配置为在会聚透镜110的聚焦倍率改变时保持旋转角度不变。在一些实施例中，会聚透镜110可以是可调节的防旋转会聚透镜，其中当会聚透镜110的聚焦倍率和第一主平面的位置改变时，旋转角度不改变。

电子束工具40可以包括预束波形成机构172。在一些实施例中，电子源101可以被配置为发射初级电子并且形成初级电子束102。在一些实施例中，枪孔板171可以被配置为阻挡初级电子束102的外围电子以减少库仑效应。在一些实施例中，预束波形成机构172进一步切割初级电子束102的外围电子以进一步减小库仑效应。初级电子束102可以在穿过预束波形成机构172之后被修剪成三个初级电子束波102_1、102_2和102_3(或任何其他数目的束波)。电子源101、枪孔板171、预束波形成机构172和会聚透镜110可以与电子束工具40的主光轴100_1对准。

预束波形成机构172可以包括库仑孔径阵列。预束波形成机构172的中央孔径(本文中也称为同轴孔径)和源转换单元120的中央偏转器可以与电子束工具40的主光轴100_1对准。预束波形成机构172可以设置有多个预修整孔径(例如，库仑孔径阵列)。在图2中，当初级电子束102穿过三个预修整孔径时，三个束波102_1、102_2和102_3被生成，并且初级电子束102的剩余部分的大部分被切断。即，预束波形成机构172可以修整来自初级电子束102的大部分或多部分电子，这些电子不形成三个束波102_1、102_2和102_3。预束波形成机构172可以在初级电子束102进入源转换单元120之前切断最终不会用于形成探测点102_1S、102_2S和102_3S的电子。在一些实施例中，枪孔板171可以被设置在电子源101附近以在早期阶段切断电子，同时预束波形成机构172还可以被设置以进一步切断多个束波周围的电子。尽管图2示出了预束波形成机构172的三个孔径，但是应当理解，在适当的情况下，可以有任何数目的孔径。

在一些实施例中，预束波形成机构172可以放置在会聚透镜110下方。将预束波形成机构172放置得更靠近电子源101可以更有效地减少库仑效应。在一些实施例中，当预束波形成机构172能够定位得足够靠近源101而仍然是可制造的时，枪孔板171可以省略。

物镜131可以被配置为将束波102_1、102_2和102_3聚焦到样品1上以用于检查，并且可以在样品1的表面上形成三个探测点102_1s、102_2s和102_3s。枪孔板171可以阻挡未使用的初级电子束102的外围电子，以减少库仑相互作用效应。库仑相互作用效应会增大探测点102_1s、102_2s和102_3s中的每个探测点的尺寸，并且从而降低检测分辨率。

分束器160可以是Wien滤波器类型的分束器，其包括生成静电偶极子场E1和磁偶极子场B1的静电偏转器(图2中均未示出)。如果它们被施加，则由静电偶极子场E1施加在束波102_1、102_2和102_3的电子上的力与由磁偶极子场B1施加在电子上的力在大小上相等并且在方向上相反。因此，束波102_1、102_2和102_3可以以零偏转角直接穿过分束器160。

偏转扫描单元132可以偏转束波102_1、102_2和102_3，以在样品1的表面的一部分中的三个小扫描区域之上扫描探测点102_1s、102_2s和102_3s。响应于束波102_1、102_2和102_3在探测点102_1s、102_2s和102_3s处的入射，三个次级电子束102_1se、102_2se和102_3se可以从样品1发射。次级电子束102_1se、102_2se和102_3se中的每个次级电子束可以包括具有能量分布的电子，该能量分布包括次级电子(能量≤50eV)和背散射电子(能量在50eV到束波102_1、102_2和102_3的着陆能量之间)。分束器160可以将次级电子束102_1se、102_2se和102_3se引向次级成像系统150。次级成像系统150可以将次级电子束102_1se、102_2se和102_3se聚焦到电子检测设备140的检测元件140_1、140_2和140_3上。检测元件140_1、140_2和140_3可以检测对应的次级电子束102_1se、102_2se和102_3se，并且生成用于构造样品1的对应扫描区域的图像的对应信号。

在图2中，分别由三个探测点102_1S、102_2S和102_3S生成的三个次级电子束102_1se、102_2se和102_3se沿着主光轴100_1向上朝向电子源101行进，依次穿过物镜131和偏转扫描单元132。三个次级电子束102_1se、102_2se和102_3se被分束器160(诸如Wien滤波器)转向，以沿着其次光轴150_1进入次级成像系统150。次级成像系统150将三个次级电子束102_1se～102_3se聚焦到电子检测设备140上，电子检测设备140包括三个检测元件140_1、140_2和140_3。因此，电子检测设备140可以同时生成分别由三个探测点102_1S、102_2S和102_3S扫描的三个扫描区域的图像。在一些实施例中，电子检测设备140和次级成像系统150形成一个检测单元(未示出)。在一些实施例中，次级电子束路径上的电子光学元件(诸如但不限于物镜131、偏转扫描单元132、分束器160、次级成像系统150和电子检测设备140)可以形成一个检测系统。

在一些实施例中，控制器50可以包括图像处理系统，该图像处理系统包括图像获取器(未示出)和存储装置(未示出)。图像获取器可以包括一个或多个处理器。例如，图像获取器可以包括计算机、服务器、大型主机、终端、个人计算机、任何种类的移动计算设备等、或其组合。图像获取器可以通过诸如电导体、光纤电缆、便携式存储介质、IR、Bluetooth、互联网、无线网络、无线电等或其组合等介质通信地耦合到装置40的电子检测设备140。在一些实施例中，图像获取器可以从电子检测设备140接收信号并且可以构造图像。因此，图像获取器可以获取样品1的图像。图像获取器还可以执行各种后处理功能，诸如生成轮廓、在所获取的图像上叠加指示符等。图像获取器可以被配置为执行对所获取的图像的亮度和对比度等的调节。在一些实施例中，存储装置可以是存储介质，诸如硬盘、闪存驱动器、云存储装置、随机存取存储器(RAM)、其他类型的计算机可读存储器等。存储装置可以与图像获取器耦合，并且可以用于将扫描的原始图像数据保存为原始图像和后处理图像。

在一些实施例中，图像获取器可以基于从电子检测设备140接收的一个或多个成像信号而获取样品的一个或多个图像。成像信号可以对应于用于进行带电粒子成像的扫描操作。所获取的图像可以是包括多个成像区域的单个图像，或者可以包括多个图像。单个图像可以被存储在存储装置中。单个图像可以是可以被划分为多个区域的原始图像。每个区域可以包括包含样品1的特征的一个成像区域。所获取的图像可以包括在时间序列上多次采样的样品1的单个成像区域的多个图像，或者可以包括样品1的不同成像区域的多个图像。多个图像可以被存储在存储装置中。在一些实施例中，控制器50可以被配置为对样品1的相同位置的多个图像执行图像处理步骤。

在一些实施例中，控制器50可以包括用于获取检测到的次级电子的分布的测量电路系统(例如，模数转换器)。在检测时间窗口期间收集的电子分布数据结合入射在晶片表面上的初级束波102_1、102_2和102_3中的每个束波的对应扫描路径数据可以用于重构被检查的晶片结构的图像。重构图像可以用于揭示样品1的内部或外部结构的各种特征，并且从而可以用于揭示晶片中可能存在的任何缺陷。

在一些实施例中，控制器50可以控制机动载物台(未示出)，以在检查期间移动样品1。在一些实施例中，控制器50可以使得机动载物台能够以恒定速度在某一方向上连续移动样品1。在其他实施例中，控制器50可以使得机动载物台能够根据扫描过程的步骤随时间改变样品1的移动速度。在一些实施例中，控制器50可以基于次级电子束102_1se、102_2se和102_3se的图像来调节初级投影光学系统130或次级成像系统150的配置。

尽管图2示出了电子束工具40使用三个初级电子束，但可以理解，电子束工具40可以使用两个或更多个初级电子束。本公开不限制装置40中使用的初级电子束的数目。

现在参考图3A，图3A图示了与本公开的实施例一致的包括示例水平传感器的检查系统300。如图3A所示，检查系统300包括电子束工具310、其上设置有待检查的样品(例如，衬底321或晶片321)的载物台320、以及水平传感器330。电子束工具310可以将初级电子束312发射到晶片321上的感兴趣区域(ROI)上，并且收集从晶片321发出的次级电子以在晶片321上形成ROI的图像。检查系统300可以是图1的EBI系统100的一部分，或者电子束工具310可以是图2的电子束工具40。应当理解，在本公开的上下文中，带电粒子和电子可以互换使用。类似地，所要求保护的描述(多个)带电粒子束的装置或方法的元素可以适当地与(多个)电子束互换使用。

在实践中，当载物台320稳定地支撑晶片321并且沿例如水平X-Y轴、竖直Z轴、载物台倾斜或载物台旋转等平稳移动时，晶片321可以在检查系统300中以高放大率被观察。虽然X轴和Y轴上的移动可以用于选择视场(FOV)，但Z轴上的移动可能需要改变图像分辨率、聚焦深度等。在一些实施例中，可以基于标准样品的高度测量或高度感测来常规地确定载物台320的竖直位移以用于设备校准。例如，包括标准图案化特征(诸如金属线、光致抗蚀剂层、沉积在晶片上的反射膜等)的晶片可以用于校准设备、传感器、电机或载物台。晶片321的表面通常是不均匀的，因为晶片321包括图案化特征，并且因此在检查晶片321时，晶片321的高度可以针对图像分辨率进行调节。

在一些实施例中，水平传感器330可以用于确定晶片321的竖直位移。如本文中所述，晶片321的竖直位移可以对应于晶片321在Z轴上的目标位置与实际位置之间的差异。水平传感器330可以与高度控制器340(稍后详细描述)通信，使得水平传感器330的输出被分析并且用于进一步调节晶片高度或调节电子束312的焦平面。可以基于期望的高度感测的复杂性和精度来采用一个或多个光学高度传感器，诸如水平传感器330。

在一些实施例中，水平传感器330可以包括光源331和检测器336，光源331将初级光束332通过选择性光通过物体333投影到晶片321上，检测器336捕获来自晶片321的次级光束335的图像。由初级光束332穿过选择性光通过物体333形成的投影图案被投影到晶片321上。次级光束335可以包括从晶片321表面散射的光束、从晶片321表面衍射的光束、或者从晶片321表面散射的光束和从晶片321表面衍射的光束的组合。次级光束335的图像可以对应于晶片321上的投影图案。

在一些实施例中，水平传感器330还可以包括在光源331与晶片321之间的第一光学系统334以及在晶片321与检测器336之间的第二光学系统337。第一光学系统334可以包括被配置为将初级光束332聚焦到晶片321上的一个或多个光学透镜。第二光学系统337可以包括被配置为将次级光束335聚焦到检测器336上的一个或多个光学透镜。检测器360可以是检测次级光束335以形成次级光束335的图像的电荷耦合器件(CCD)相机或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。

在一些实施例中，水平传感器330可以用于确定初级电子束312聚焦的位置处晶片321的高度位移，从而获取感兴趣区域(例如，初级电子束312的探测点)上的高分辨率检查图像。

现在参考图3B，图3B图示了根据晶片高度的水平传感器330的操作。在图3B中，初级电子束312的光轴被指示为具有附图标记312_1的竖直虚线，并且初级电子束312的探测点(例如，102_1S、102_2S或102_3S)被指示为位于x轴上的x＝0处。如图3B所示，当晶片321被定位在Z轴上的目标高度321_T处时，投影在晶片321上的投影图案的中心与晶片321上初级电子束312的探测点(即，x＝0)匹配。当晶片321被定位在比目标高度321_T高的位置321_H处时，投影图案的中心与初级电子束312的目标探测点(即，目标探测点位于x＝0)不匹配。相反，投影图案的中心可以被定位在位置x<0处。根据本公开的实施例，基于由检测器336获取的图像，可以确定需要降低晶片321的高度，使得投影图案的中心移动到右侧，即，移动到x＝0，以与目标初级光束312的焦点匹配。当晶片321被定位在比目标高度321_T低的位置321_L处时，投影图案的中心与初级电子束312的目标探测点(即，目标探测点位于x＝0)不匹配。相反，投影图案的中心可以被定位在位置x>0处。根据本公开的实施例，基于由检测器336获取的图像，可以确定需要升高晶片321的高度，使得投影图案的中心移动到左侧，即，移动到x＝0，以与目标初级射束312的焦点匹配。

再次参考图3A，水平传感器330可以与高度控制器340通信，使得水平传感器330的输出被分析并且用于进一步调节晶片高度。应当理解，高度控制器340可以是带电粒子束检查系统(例如，图1的电子束检查系统100或图3A的检查系统300)的一部分，或可以与带电粒子束检查系统分离。在一些实施例中，高度控制器340可以是控制器50的一部分，并且可以包括图像获取器、测量电路系统或存储装置等。在一些实施例中，高度控制器340可以包括图像处理系统，并且可以包括图像获取器、存储装置等。还应当理解，在各种实施例中，高度控制器340可以是水平传感器330的一部分，或可以与水平传感器330分离。

如图3A所示，根据本公开的实施例，高度控制器340可以包括信号处理器341和分析器342。信号处理器341可以包括一个或多个处理器。例如，信号处理器341可以包括计算机、服务器、大型主机、终端、个人计算机、任何种类的移动计算设备等、或其组合。信号处理器341可以通过诸如电导体、光纤电缆、便携式存储介质、IR、Bluetooth、互联网、无线网络、无线电等或其组合等介质通信地耦合到检测器336。信号处理器341可以被配置为从检测器336接收信号，并且基于来自检测器336的信号来构造光强度图像。

在一些实施例中，分析器342可以被配置为确定晶片321是否位于目标高度或晶片321是否偏离目标高度。分析器342还可以被配置为确定晶片321的竖直位移的程度。在一些实施例中，分析器342被配置为将晶片321上的投影图案的测量数据与参考数据互相关。在一些实施例中，分析器342可以被配置为将晶片321上的投影图案的光强度图像与预定参考光强度图像互相关。根据本公开的实施例，参考光强度图像可以是使用与当前用于检查目标晶片321的投影图案相等的投影图案而获取的光强度图像。在一些实施例中，参考光强度图像可以通过将投影图案投影到标称参考晶片上并且然后通过测量投影图案在标称参考晶片上的投影图案来获取。这里，当拍摄参考光强度图像时，参考晶片可以具有平坦表面并且被放置在目标位置(例如，在目标高度处)。在一些实施例中，参考光强度图像可以在检查目标晶片321之前拍摄，并且被存储在可以位于检查系统300内部或外部的存储装置(未示出)中。分析器342可以访问存储在存储装置中的参考光强度图像，或者可以根据需要从存储装置接收参考光强度图像。

在一些实施例中，分析器342可以基于与异相投影图案相对应的测量光强度图像与参考光强度图像之间的互相关结果来确定晶片321的竖直位移。当投影图案的中心与位置x＝0(例如，初级电子束的焦点)不匹配时，互相关图将在x≠0处具有最大峰值。在一些实施例中，分析器342可以基于该偏移来确定晶片321的竖直位移。例如，如果互相关图的最大峰值位于x＝5处，则分析器342可以确定晶片321应当被提升以将投影图案的中心C移动到位置x＝0。如果互相关图的最大峰值位于x＝-5处，分析器342可以确定晶片321应当被降低以将投影图案的中心C移动到位置x＝0。在一些实施例中，分析器342可以基于互相关图的最大峰值的偏移量来确定晶片321的竖直位移。在一些实施例中，晶片的竖直位移与投影图案的偏移量之间的关系可以基于实验、测量、测试等预先建立。

在一些实施例中，高度控制器340还可以包括被配置为根据所确定的竖直位移来调节晶片321的高度的载物台运动控制器343。载物台运动控制器343可以控制载物台320基于由分析器342确定的竖直位移来移动晶片321。

在一些实施例中，高度控制器340还可以包括被配置为根据所确定的竖直位移来调节电子束312的焦平面的射束控制器344。射束控制器344可以基于由分析器342确定的竖直位移来调节电子束312的着陆能量(例如，电压)以沿着z轴向上或向下移动电子束312的焦点。

图3A和图3B的前述实施例讨论了可以用于针对单个目标高度(例如，目标高度321_T)确定晶片321的偏差或竖直位移的水平传感器330。以下段落描述可以用于针对多个目标高度确定晶片321的竖直位移的水平传感器。在一些实施例中，目标高度是参考表面(诸如作为电子束工具310的底部的表面460)与电子束312在Z轴上的焦点之间的距离。换言之，目标高度是电子束工具310的表面460与z轴上的目标平面之间的距离，在该目标平面处，具有特定着陆能量的电子束312聚焦在晶片321上。

图4A示出了与本公开的实施例一致的具有多工作高度水平传感器430的检查系统400。在一些实施例中，检查系统400类似于检查系统300。一些检查系统(诸如检查系统400)可以使用具有各种着陆能量的电子束来检查晶片321。当着陆能量改变时，电子束的焦点改变，这导致需要将晶片321定位在变化的高度(例如，第一目标高度421a、第二目标高度421b、第三目标高度421c或其他目标高度)。因此，多着陆能量系统可能需要在多个目标高度中的每个目标高度处检测晶片321的高度位移，以支持各种着陆能量。例如，在电子束312的第一着陆能量，第一目标高度421a可以是6mm，在电子束312的第二着陆能量，第二目标高度421b可以是4.5mm，在电子束312的第三着陆能量，第三目标高度421c可以是1.5mm，并且水平传感器430可能必须在这些目标高度中的每个目标高度处检测晶片321的竖直位移和水平。水平传感器430可以与控制器电路系统(诸如高度控制器340)通信，使得水平传感器420的输出被分析并且用于进一步调节晶片高度。

在一些实施例中，水平传感器430可以包括辐射源431、分束器组件404、光接收组件408和检测器436。辐射源431将初级光束432通过选择性光通过物体433投影到晶片321上。分束器组件404将初级光束432拆分成多个束波，诸如束波433a-c，每个束波在晶片321的不同位置处被投影到晶片321上。由初级光束332穿过选择性光通过物体333形成的投影图案由初级束波433a-c在不同位置投影到晶片321上。在撞击晶片321的表面时，初级束波433a-c分别作为次级束波435a-c被反射或衍射离开晶片321。例如，初级束波433a作为次级束波435a被反射或衍射离开定位在当前高度421x处的晶片321，初级束波433b作为次级束波435b被反射或衍射离开定位在当前高度421x的晶片321，初级束波433c作为次级束波435c被反射或衍射离开定位在当前高度421x的晶片321，等等。次级束波435a-c由光接收组件408接收，光接收组件408进一步将次级束波435a-c作为次级光束435引导到检测器436。检测器436检测次级束波435a-c以形成多个图像，其中每个图像由不同次级束波435a-c形成。例如，第一图像由第二束波435a形成，第二图像由第二束波435b形成，第三图像由第三束波435c形成，等等。此外，每个图像对应于晶片321上不同感兴趣区域(ROI)上的晶片321上的投影图案。例如，第一图像对应于第一ROI 445a的图像，第二图像对应于第二ROI445b，第三图像对应于第三ROI 445c，等等。

在一些实施例中，光接收组件408包括多个光反射组件，诸如光反射组件408a-c。作为一个示例，光反射组件可以包括分束器、分色镜或其他光反射组件。光反射组件408a-c以特定角度布置以支持不同目标高度(例如，针对多个目标高度确定晶片321的竖直位移)。即，每个光反射组件被配置为帮助针对不同目标高度确定晶片321的竖直位移。例如，第一光反射组件408a可以被配置为帮助针对第一目标高度421a检测晶片321的竖直位移，第二光反射组件408b可以被配置为帮助针对第二目标高度421b检测晶片321的竖直位移，第三光反射组件408c可以被配置为帮助针对第三目标高度421c检测晶片321的竖直位移，等等。

由检测器436检测到的图像使用高度控制器340进行分析，以针对特定目标高度检测晶片321的竖直位移。如至少参考图3A和图3B所述，高度控制器340可以被配置为通过将晶片321上的投影图案的检测或测量图像与参考图像进行比较来针对指定目标高度确定晶片321的竖直位移。例如，为了确定晶片321相对于第一目标高度421a的第一竖直位移451a，高度控制器340可以被配置为将经由第一光反射组件408a形成的晶片321上的投影图案的第一图像与对应于第一目标高度421a的参考图像进行比较，第一光反射组件408a被配置为支持第一目标高度421a。在一些实施例中，参考图像可以通过将投影图案投影到被定位在指定目标高度的标称参考晶片上并且然后通过测量投影图案在标称参考晶片上的投影图案来获取。例如，与第一目标高度421a相对应的参考图像可以通过将投影图案投影到被定位在第一目标高度421a处的标称参考晶片上并且然后通过测量投影图案在标称参考晶片上的投影图案来获取。在一些实施例中，将检测到的图像与参考图像进行比较可以包括将检测到图像的光强度图像和参考图像的光强度图像互相关，并且基于该互相关确定晶片321的竖直位移，如至少参考图3A和图3B或美国临时专利申请号62/989,488所述，其通过引用整体并入本文。

在确定第一竖直位移451a(即，晶片321从其当前高度421x到被定位在第一目标高度421a处必须在Z轴上移动的高度量)之后，高度控制器340可以使得载物台320的高度基于第一竖直位移451a而被调节，使得晶片321可以被定位在第一目标高度421a处。例如，高度控制器340可以生成控制信号，该控制信号使得载物台运动控制器343控制载物台320基于第一竖直位移451a将晶片321从当前高度421x移动到第一目标高度421a。

针对第二目标高度421b和第三目标高度421c的竖直位移可以类似地确定。例如，为了确定晶片321相对于第二目标高度421b的第二竖直位移451b，高度控制器340可以被配置为将经由第二光反射组件408b形成的晶片321上的投影图案的第二图像与对应于第二目标高421b的参考图像进行比较，第二光反射组件408b被配置为支持第二目标高421b。在另一示例中，为了确定晶片321相对于第三目标高度421c的第三竖直位移451c，高度控制器340可以被配置为将经由第三光反射组件408c形成的晶片321上的投影图案的第三图像与对应于第三目标高421c的参考图像进行比较，第三光反射组件408c被配置为支持第三目标高421c。

虽然前面的段落描述了基于竖直位移451a-c来调节载物台320的高度，但在一些实施例中，除了或代替调节载物台320的高度，可以调节电子束312的焦点以补偿竖直位移。例如，为了补偿晶片321相对于第一目标高度421a的第一竖直位移451a，射束控制器344可以被配置为基于第一竖直位移451a来调节电子束312的焦点，使得电子束312聚焦在当前高度421x处而不是聚焦在第一目标高度421a处。在另一示例中，射束控制器344可以被配置为基于第一竖直位移451a的一部分来调节电子束312的焦点，使得电子束312聚焦在当前高度421x与第一目标高度421a之间的特定高度，并且载物台运动控制器343可以被配置为基于第一竖直位移451a的剩余部分来调节载物台320的高度，使得载物台320被定位在该特定高度处。在一些实施例中，射束控制器344可以通过调节电子束312的着陆能量(例如，电压)来改变电子束312焦点。关于调节电子束312的焦点以补偿竖直位移的其他细节在国际专利申请公开WO 2020/136094中有描述，该公开通过引用并入本文。

在一些实施例中，分束器组件404包括多个分束器，诸如第一分束器404a、第二分束器404b、第三分束器406c等。作为一个示例，分束器可以是棱镜、反射镜或其他分束组件。在一些实施例中，分束器可以是非偏振分束元件。在一些实施例中，分束器可以被配置为具有不同反射透射比，例如，以确保当束波433a-c撞击晶片321的表面时，所有束波433a-c具有相同能量。分束器可以以不同角度配置，使得每个分束器将对应的束波引导到不同目标高度。例如，第一分束器404a以一定角度被定位，使得当晶片321被定位在第一目标高度421a处时，初级束波433a被引导到第一目标高度421a，即，初级束波433a将入射到晶片321上的期望探测点445z并且对应的次级束波435x将从晶片321上的期望探测点445z反射离开晶片321。继续该示例，第二分束器404b可以以一定角度被定位，使得当晶片321被定位在第二目标高度421b处时，初级束波433b被引导到第二目标高度421b，即，初级束波433b将入射到晶片321上的期望探测点445z并且对应次级束波435y将从晶片321上的期望探测点445z反射离开晶片321。类似地，第三分束器404c可以以一定角度被定位，使得当晶片321被定位在第三目标高度421c处时，初级束波433c被引导到第三目标高度421c，即，初级束波433c将入射到晶片321上的期望探测点445z并且对应的次级束波435z将从晶片321上的期望探测点445z反射离开晶片321。在一些实施例中，探测点445z可以是晶片321的一部分，当晶片321被定位在指定的目标高度处时，具有指定着陆能量的电子束312聚焦在该部分处。

在一些实施例中，分束器组件404和光接收组件408可以对称地布置在检查系统400中。例如，分束器组件404和光接收组件408可以沿着初级电子束312的光轴312_1(例如，图3B所示)对称布置。

在一些实施例中，与检测器336一样，检测器436可以是CCD相机或CMOS传感器，其检测次级光束435以形成多个图像，其中每个图像对应于不同次级束波435a-c。在一些实施例中，检测器436可以包括多个传感器，其中每个传感器检测多个图像中的不同图像。

在一些实施例中，辐射源431可以包括可以提供宽带辐射或窄带辐射的可配置光源。例如，辐射源431可以组合不同波长的辐射以生成具有宽波长范围(例如，250nm～10μm或其他范围)的初级光束432。这种波长范围可以通过组合来自各种类型的源(诸如光源401a、401b或401c)的辐射来获取。作为一个示例，光源401a、401b或401c可以包括发光二极管(LED)、超发光二极管(SLD)、激光二极管、量子级联激光器或其他类型的光源。在一些实施例中，辐射源431可以使用辐射合并组件(例如，X立方体棱镜或其他照明组合组件)来组合来自光源401a、401b或401c的辐射。来自辐射源431的穿过分束器组件404的初级光束432可以被拆分成多个初级束波433a-c。在一些实施例中，当初级光束432被拆分成初级束波433a-c时，初级光束432的波长不在初级束波433a-c之间被拆分，并且初级束波433a-c中的每个初级束波可以具有初级光束432的所有波长。因此，如果初级光束432具有宽带光谱，则初级束波433a-c中的每个初级束波可以包括宽带光。在一些实施例中，通过使用宽带光对晶片321成像，可以最小化晶片321表面上的材料在测量晶片321的竖直位移时的影响，因为可以通过在宽带光谱内调谐初级光束432的波长来补偿材料的变化及其对测量的影响。

尽管水平传感器430与图3A的水平传感器330的不同之处在于，水平传感器430可以用于针对多个目标高度确定晶片321的竖直位移，与水平传感器330不同，水平传感器430可以包括与水平传感器330的组件类似的至少一些组件。例如，水平传感器430可以包括在光源431与晶片321之间的第一光学系统434(如第一光学系统334)和在晶片321与检测器436之间的第二光学系统437(如第二光学系统337)。在一些实施例中，第一光学系统434可以包括被配置为将初级光束432聚焦到晶片321上的一个或多个光学透镜。在一些实施例中，第二光学系统437可以包括被配置为将次级光束435聚焦到检测器436上的一个或多个光学透镜。

在一些实施例中，如果晶片321具有倾斜(例如，不平行于表面460)，则晶片321可以与电子束工具310的表面460接触，潜在地导致划痕和电弧。通过确定晶片321的水平并且在晶片321不平行于表面460的情况下校正该水平，可以防止这种不利事件。在一些实施例中，水平传感器430还可以用于确定晶片321相对于检查系统400的参考表面的水平。例如，水平传感器430可以用于确定晶片321是否平行于电子束工具310的表面460。

图5是图示与本公开的实施例一致的用于确定晶片水平的水平传感器的操作的示意图。图5示出了具有水平传感器430和检查系统400的光学显微镜502的电子束工具310的俯视图500、具有水平传感器430的电子束工具310的前视图525、以及具有光学显微镜502的电子束工具310的前视图550。在一些实施例中，检查系统400包括光学显微镜502，光学显微镜502可以用于各种目的，包括对印刷在晶片321上的图案成像、对准晶片321和其他目的。光学显微镜502也可以与水平传感器430一起使用以用于确定晶片321的水平。

在一些实施例中，可以通过使用以下等式沿着水平传感器的轴线BB'测量晶片表面轮廓来测量(例如，使用水平传感器330或水平传感器430)在指定目标高度处的载物台320或晶片321的第一高度：

其中z(k)是位置k处的高度，H(k)是检测器436上的图案偏移，M是放大率，并且

是初级光束入射角。位置“k＝0”(其是电子束工具310的中心)处的第一高度使用等式(1)来测量，并且可以称为z(0)。常数C可以基于两个或更多个位置处的高度来测量。例如，对于k＝0，我们得到：

通过将载物台从k＝0沿着x轴移动到另一位置，例如k＝a，我们得到：

常数C可以通过如下等式1B和等式1C来确定：

z1(0)＝Z2(a) (1D)

电子束工具310与晶片321之间沿着垂直于水平传感器430的轴线BB'的轴线CC'的第一倾角α可以表示为：

在一些实施例中，由于电子束工具310和晶片321可以沿着投影方向BB'旋转，单个尺寸信息可能不足以使晶片321与表面460对准。在一些实施例中，为了保证晶片321平行于电子束工具310的表面460，可能需要在另一方向上进行倾斜测量。这种附加倾斜测量可以使用检查系统400的现有组件(诸如光学显微镜502)来获取，从而消除了对新传感器的需要。俯视图500示出了检查系统400中的水平传感器430和光学显微镜502的相对位置。在一些实施例中，光学显微镜502可以沿着晶片的x轴被定位，以获取沿着晶片321的y轴的倾斜的测量。载物台320的高度可以被调节到光学显微镜502的焦平面，以获取晶片321的清晰图像，该高度被称为Z_A。晶片321沿着y轴的第二倾斜β可以使用以下等式来表示：

其中L是电子束工具310的中心“O”与光学显微镜502的中心“A”之间的距离。

根据沿着轴线CC′的第一倾斜α和沿着y轴的第二倾斜β，可以如下计算沿着x轴的第三倾斜γ：

/>

X″＝cosθcosβ

(5)

Y″＝sinθcosγ+cosθsinγsinβ (6)

Z″＝sinθsinγ-cosαsinβcosγ

(7)

其中θ是水平传感器430的x轴与BB′轴线之间的角度。通过求解上述等式，可以获取沿着x轴的第三倾斜γ。

在一些实施例中，各种倾斜的上述测量值可以使用高度控制器340获取。在获取上述倾斜测量中的一个或多个倾斜测量之后，高度控制器340可以被配置为基于上述倾斜测量来调节载物台320的高度，使得晶片321平行于电子束工具310的表面460。

高度控制器340可以以各种方式实现。例如，高度控制器340可以是水平传感器430的一部分。在另一示例中，高度控制器340可以是用于获取晶片321的图像的SEM的一部分。在另一示例中，高度控制器340可以以分布式方式来实现，例如，第一部分在检查系统400中，第二部分在远离检查系统400的计算机系统(诸如基于云的系统)中。在基于云的系统实现中，在一些实施例中，高度控制器340的第一部分可以将由检测器436捕获的图像传输到基于云的系统中的高度控制器340的第二部分。高度控制器340的第二部分可以分析图像，以确定晶片321的竖直位移或水平度，并且向第一部分传输控制信号以调节载物台320。然后，第一部分可以基于晶片321的竖直位移或水平度来调节载物台320，以确保晶片321处于指定目标高度或平行于电子束工具310的表面460。

图4B示出了与本公开的实施例一致的第二多工作高度水平传感器475。在一些实施例中，第二多工作高度水平传感器475可以以类似于图4A的多工作高度水平传感器430的方式来操作。然而，第二多工作高度水平传感器475的辐射源471可以与水平传感器430的辐射源431不同地配置。例如，辐射源471可以使用分色镜472a、472b或472c来组合来自光源401a、401b或401c的具有不同波长的辐射，以生成初级光束432。水平传感器475的其他组件的操作类似于水平传感器430，并且因此为了简洁起见省略了对它们的描述。

图4C示出了与本公开的实施例一致的第三多工作高度水平传感器480。在一些实施例中，第三多工作高度水平传感器480可以以类似于图4A的多工作高度水平传感器430的方式来操作。然而，与可以具有单个检测器436的水平传感器430不同，第三多工作高度水平传感器480可以具有多个检测器486a-c。类似地，与可以具有单个光学透镜系统437的水平传感器430不同，第三多工作高度水平传感器480可以在晶片321与检测器486a-c之间具有多个光学透镜487a-c。在一些实施例中，被反射或衍射离开晶片321的每个次级束波(例如，次级束波435a-c)由光接收组件408引导到水平传感器480中的不同光学透镜检测器对。例如，被配置为支持第一目标高度421a的第一光反射组件408a被配置为将次级束波435a引导到光学透镜487a和检测器486a对。类似地，被配置为支持第二目标高度421b的第二光反射组件408b被配置为将次级束波435b引导到光学透镜487b和检测器486b对。类似地，被配置为支持第三目标高度421c的第三光反射组件408c被配置为将次级束波435c引导到光学透镜487c和检测器486c对。因此，检测器486a-c中的每个检测器具有与不同目标高度相对应的不同图像。

水平传感器480的光反射组件408a-c可以包括分束器、分色镜或其他光反射组件。在一些实施例中，光反射组件408a-c是分色镜。水平传感器480的其他组件的操作类似于水平传感器430，并且因此为了简洁起见省略了对它们的描述。

图4D示出了与本公开的实施例一致的第四多工作高度水平传感器490。在一些实施例中，第四多工作高度水平传感器490可以以类似于图4A的多工作高度水平传感器430的方式来操作。然而，与可以具有单个检测器436的水平传感器430不同，第四多工作高度水平传感器490可以具有多个检测器496a-c。在一些实施例中，被反射或衍射离开晶片321的每个次级束波(例如，次级束波435a-c)由光接收组件408引导到水平传感器480中的不同检测器。例如，被配置为支持第一目标高度421a的第一光反射组件408a被配置为将次级束波435a引导到检测器496a。类似地，被配置为支持第二目标高度421b的第二光反射组件408b被配置为将次级束波435b引导到检测器496b。类似地，被配置为支持第三目标高度421c的第三光反射组件408c被配置为将次级束波435c引导到检测器496c。因此，检测器496a-c中的每个检测器具有与不同目标高度相对应的不同图像。

水平传感器490的光反射组件408a-c可以包括分束器、分色镜或其他光反射组件。在一些实施例中，光反射组件408a-c是分色镜。水平传感器490的其他组件的操作类似于水平传感器430，并且因此为了简洁起见省略了对它们的描述。

图6是与本公开的实施例一致的用于针对多个目标高度确定晶片的偏差值或竖直位移的过程600的流程图。在操作P601，来自水平传感器(例如，水平传感器430)的辐射源的辐射束穿过图案以将图案投影在晶片上。例如，初级光束432穿过选择性光通过物体433以在晶片321上投影对应的图案。在一些实施例中，初级光束432被拆分成多个束波(例如，初级束波433a-c)，每个束波反射离开晶片321。每个束波可以包含多个波长的光(例如，初级光束432的所有波长，其可以是宽带光谱)。初级束波433a-c分别作为次级束波435a-c反射离开晶片321。

在操作P603，基于从晶片321反射的束波生成图案的多个图像605。在一些实施例中，每个图像由不同束波形成并且支持针对不同目标高度对晶片321的偏差值(或竖直位移)的测量。例如，第一图像605a基于次级束波435a形成，并且支持对晶片321相对于第一目标高度421a的第一竖直位移451a的测量(例如，如至少参考图4A所述)。类似地，第二图像605b基于次级束波435b形成，并且支持对晶片321相对于第二目标高度421b的第二竖直位移451b的测量。类似地，第三图像605c基于次级束波435c形成，并且支持对晶片321相对于第三目标高度421c的第三竖直位移451c的测量。

在操作P605，基于第一图像605a来确定晶片321与第一目标高度421a的第一竖直位移451a，该第一图像605a支持针对第一目标高度421对晶片321的竖直位移的测量。例如，将第一图像605a与对应于第一目标高度421a的参考图像进行比较(例如，如至少参考图3A、图3B、图4A所述)，并且基于该比较确定第一竖直位移451a。

在确定第一竖直位移451a(即，晶片321从其当前高度421x到被定位在第一目标高度421a处必须在Z轴上移动的高度量)之后，高度控制器340可以使得载物台320的高度基于第一竖直位移451a被调节，使得晶片321可以被定位在第一目标高度421a。备选地或除了调节载物台320的高度，高度控制器340可以使得电子束312的焦点基于第一竖直位移451a被调节，例如聚焦在当前高度421x处而不是第一目标高度421a。

图7是与本公开的实施例一致的用于确定晶片水平度的过程700的流程图。在操作P701，使用水平传感器(例如，水平传感器430)获取晶片321的第一高度。例如，在作为电子束工具310的中心的位置“O”处的第一高度705(z(O))使用至少参考图5所述的等式(1)来测量。

在操作P703，基于第一高度705确定晶片321沿着第一轴线的第一倾斜。例如，电子束工具310与晶片321之间沿着垂直于水平传感器430的轴线BB'的轴线CC'的第一倾斜707(α)使用至少参考图5所述的等式(2)基于第一高度705来获取。

在操作P705，基于第一高度705、从晶片321的x轴测量的第二高度、以及检查系统的参考点与检查系统的光学显微镜在x轴上的中心之间的距离来确定晶片321沿着y轴的第二倾斜。在一些实施例中，第二高度对应于晶片321在光学显微镜502的焦平面中所处的高度。因此，调节载物台320的高度，直到晶片321位于光学显微镜502的焦平面中，这是第二高度Z_A。在一些实施例中，距离L被确定为电子束工具310的中心“O”与光学显微镜502的中心“A”之间的距离。然后，使用至少参考图5所述的等式(3)基于第一高度705、第二高度Z_A和距离L来确定第二倾斜709(β)。

在操作P707，基于第一倾斜707、第二倾斜709、和x轴与水平传感器430的轴线之间的角度来确定晶片321沿着x轴的第三倾斜。例如，沿着x轴的第三倾斜711(γ)可以使用至少参考图5所述的等式4-7基于沿着轴线CC'的第一倾斜707(α)、沿着y轴的第二倾斜β、以及θ来获取，其中θ是x轴与水平传感器430的BB'轴线之间的角度。

在获取上述倾斜测量中的一个或多个倾斜测量之后，高度控制器340可以被配置为基于上述倾斜测量来调节载物台320的高度，使得晶片321平行于电子束工具310的表面460。

图8是图示计算机系统800的框图，该计算机系统800可以帮助实现本文中公开的方法、流程、模块、组件或装置。计算机系统800包括用于传送信息的总线802或其他通信机制、以及与总线802耦合以处理信息的处理器804(或多个处理器804和805)。计算机系统800还包括主存储器806，诸如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储设备，主存储器806耦合到总线802以存储要由处理器804执行的信息和指令。主存储器806还可以用于在要由处理器804执行的指令的执行期间存储临时变量或其他中间信息。计算机系统800还包括耦合到总线802以存储用于处理器804的静态信息和指令的只读存储器(ROM)808或其他静态存储设备。诸如磁盘或光盘等存储设备810被提供并且耦合到总线802以存储信息和指令。

计算机系统800可以经由总线802耦合到显示器812(诸如阴极射线管(CRT)或平板或触摸面板显示器)以向计算机用户显示信息。输入设备814(包括字母数字和其他键)耦合到总线802以向处理器804传送信息和命令选择。另一种类型的用户输入设备是光标控制816，诸如鼠标、跟踪球或光标方向键，光标控制816用于向处理器804传送方向信息和命令选择并且用于控制显示器812上的光标移动。该输入设备通常在两个轴线(即，第一轴线(例如，x)和第二轴线(例如，y))上具有两个自由度，这允许设备指定平面中的位置。触摸面板(屏幕)显示器也可以用作输入设备。

根据一个实施例，响应于处理器804执行主存储器806中包含的一个或多个指令的一个或多个序列，可以由计算机系统800执行本文中描述的一种或多个方法的部分。这样的指令可以从诸如存储设备810之类的另一计算机可读介质读取到主存储器806中。主存储器806中包含的指令序列的执行使得处理器804执行本文中描述的处理步骤。还可以采用多处理布置中的一个或多个处理器来执行主存储器806中包含的指令序列。在备选实施例中，可以代替软件指令或与软件指令相结合使用硬接线电路系统。因此，本文中的描述不限于硬件电路系统和软件的任何特定组合。

本文中使用的术语“计算机可读介质”是指参与向处理器804提供指令以供执行的任何介质。这种介质可以采取多种形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘，诸如存储设备810。易失性介质包括动态存储器，诸如主存储器806。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含总线802的导线。传输介质也可以采取声波或光波的形式，诸如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间生成的声波或光波。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、具有孔图案的任何其他物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储芯片或盒式存储器、下文所述的载波、或计算机可以读取的任何其他介质。

在将一个或多个指令的一个或多个序列携带到处理器804以供执行时，可以涉及各种形式的计算机可读介质。例如，指令最初可以承载在远程计算机的磁盘上。远程计算机可以将指令加载到其动态存储器中，并且使用调制解调器通过电话线发送指令。计算机系统800本地的调制解调器可以在电话线上接收数据，并且使用红外传输器将数据转换成红外信号。耦合到总线802的红外检测器可以接收红外信号中携带的数据并且将数据放置在总线802上。总线802将数据传送到主存储器806，处理器804从主存储器806中检索并且执行指令。由主存储器806接收的指令可以可选地在由处理器804执行之前或之后存储在存储设备810上。

计算机系统800还可以包括耦合到总线802的通信接口818。通信接口818提供与连接到本地网络822的网络链路820的双向数据通信耦合。例如，通信接口818可以是用于提供到对应类型的电话线的数据通信连接的综合业务数字网络(ISDN)卡或调制解调器。作为另一示例，通信接口818可以是用于提供到兼容的LAN的数据通信连接的局域网(LAN)卡。还可以实现无线链路。在任何这样的实现中，通信接口818发送和接收携带表示各种类型的信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。

网络链路820通常通过一个或多个网络向其他数据设备提供数据通信。例如，网络链路820可以通过本地网络822提供到主机824或到由互联网服务提供商(ISP)826操作的数据设备的连接。ISP 826继而通过全球分组数据通信网络(现在通常称为“互联网”828)提供数据通信服务。本地网络822和互联网828都使用携带数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。通过各种网络的信号以及网络链路820上的信号和通过通信接口818的信号(它们将数字数据传送到计算机系统800和从计算机系统800传送数字数据)是传输信息的载波的示例性形式。

计算机系统800可以通过(多个)网络、网络链路820和通信接口818发送消息和接收数据，包括程序代码。在互联网示例中，服务器830可以通过互联网828、ISP 826、本地网络822和通信接口818传输应用程序的请求代码。例如，一个这样下载的应用可以提供本文中描述的方法的全部或部分。所接收的代码可以在被接收到时由处理器804执行，和/或存储在存储设备810或其他非易失性存储装置中以供稍后执行。以这种方式，计算机系统800可以获取载波形式的应用代码。

可以使用以下条款进一步描述实施例：

1.一种检查装置，包括：

辐射源，被配置为提供辐射束；

分束器，被配置为将所述辐射束拆分成多个束波，每个束波反射离开衬底；以及

多个光反射组件，其中每个光反射组件与所述束波中的一个束波相关联，并且被配置为通过基于反射离开所述衬底的相关束波而启用对所述衬底的高度或水平度的检测，从而支持针对所述衬底的不同目标高度。

2.根据条款1所述的检查装置，还包括：

检测器，被配置为通过从所述光反射组件接收所述束波来检测投影在所述衬底上的图案的多个图像，其中每个图像由不同束波形成。

3.根据条款2所述的检查装置，还包括：

控制器电路系统，被配置为：

将所述图像中的第一图像与对应于所述不同目标高度中的第一目标高度相对应的参考图像进行比较，以及

基于所述比较针对所述衬底确定与所述第一目标高度的第一偏差值。

4.根据条款3所述的检查装置，其中所述第一图像由与所述光反射组件中的一个光反射组件相关联的所述束波中的一个束波形成，其中所述光反射组件中的所述一个光反射组件被配置为针对所述第一目标高度启用对所述衬底的所述第一偏差值的测量。

5.根据条款3所述的检查装置，还包括：

载物台运动控制器，具有被配置为调节载物台的高度的电路系统，所述载物台被配置为保持所述衬底以将所述衬底定位在所述第一目标高度，其中所述载物台的高度基于所述第一偏差值进行调节。

6.根据条款3所述的检查装置，还包括：

射束控制器，用于调节入射到所述衬底上的带电粒子束的焦点以至少部分补偿所述第一偏差值。

7.根据条款3所述的检查装置，其中所述控制器电路系统被配置为通过以下方式将所述第一图像与所述参考图像进行比较：

生成所述第一图像作为所述图案的光强度图像，以及

在所述光强度图像与所述参考图像之间进行互相关以确定所述第一偏差值。

8.根据条款3所述的检查装置，其中所述参考图像是通过将所述图案投影在参考衬底的表面上而获取的。

9.根据条款1所述的检查装置，其中所述辐射源被配置为提供宽带辐射或窄带辐射中的至少一种。

10.根据条款1所述的检查装置，其中所述辐射源被配置为合并来自多个窄带源的辐射以形成宽带辐射，并且其中每个束波包含多个波长的光。

11.根据条款10所述的检查装置，其中所述多个波长的光促进最小化由于所述衬底的材料的变化而引起的高度的检测的误差。

12.根据条款1所述的检查装置，其中所述辐射源包括用于合并来自多个窄带源的辐射的棱镜。

13.根据条款1所述的检查装置，其中所述辐射源包括用于合并来自多个窄带源的辐射的多个分色镜。

14.根据条款1所述的检查装置，其中所述分束器包括一组分光组件，其中所述一组分光组件被配置为具有不同的反射透射比，以便以相同能量将所述束波中的每个束波引导到所述衬底上。

15.根据条款1所述的检查装置，其中所述多个光反射组件包括分束器，并且其中反射离开所述衬底的所有所述束波的至少一部分由单个光检测器接收。

16.根据条款1所述的检查装置，其中反射离开所述衬底的所述束波中的每个束波由不同检测器接收。

17.根据条款1所述的检查装置，其中所述多个光反射组件包括反射镜，并且其中反射离开所述衬底的所述束波中的每个束波由不同检测器接收。

18.根据条款3所述的检查装置，其中所述控制器电路系统被配置为：

基于所述第一偏差值确定所述衬底的第一高度，以及

基于所述第一高度确定所述衬底沿着第一轴线的第一倾斜，其中所述第一轴线垂直于指定轴线，沿着所述指定轴线，所述分束器和所述光反射组件对准。

19.根据条款18所述的检查装置，其中所述控制器电路系统被配置为：

将所述第一高度调节到第二高度，在所述第二高度处，所述衬底位于所述检查装置的光学显微镜的焦平面中，其中所述光学显微镜沿着所述衬底的x轴被定位，以及

基于所述第一高度、所述第二高度、以及与所述检查装置相关联的参考点与所述光学显微镜的中心之间沿着所述x轴的距离来确定所述衬底沿着y轴的第二倾斜。

20.根据条款19所述的检查装置，其中所述控制器电路系统被配置为：

基于所述第一倾斜、所述第二倾斜、以及所述x轴与所述指定轴线之间的角度来确定所述衬底沿着所述x轴的第三倾斜，以及

基于所述第一倾斜、所述第二倾斜或所述第三倾斜来确定所述水平度，其中所述水平度指示所述衬底是否平行于所述检查装置的参考表面。

21.根据条款1所述的检查装置，其中所述目标高度中的每个目标高度是所述检查装置的一部分与z轴上的目标平面之间的距离，在所述目标平面处，具有指定着陆能量的带电粒子束聚焦在所述衬底上。

22.一种多工作高度检查装置，包括：

载物台，被配置为将衬底保持在多个目标高度中的一个目标高度处；

水平传感器，包括：

辐射源，被配置为提供辐射束，

分束器，被配置为将所述辐射束拆分成多个束波，每个束波反射离开所述衬底，

多个光反射组件，其中每个光反射组件与所述束波中的一个束波相关联，并且被配置为通过基于反射离开所述衬底的所述束波而启用对所述衬底的高度或水平度的检测，从而支持针对所述衬底的不同目标高度，以及

检测器，被配置为检测来自反射离开所述衬底的所述束波中的至少一个束波的图像；以及

控制器电路系统，被配置为将所述图像中的第一图像与对应于所述目标高度中的第一目标高度的参考图像进行比较，以针对所述衬底确定与所述第一目标高度的偏差值。

23.根据条款22所述的多工作高度检查装置，其中所述控制器电路系统被配置为生成控制信号以基于所述偏差值调节所述载物台的高度以将所述衬底定位在所述第一目标高度处。

24.根据条款22所述的多工作高度检查装置，其中所述控制器电路系统被配置为生成控制信号以调节入射到所述衬底上的带电粒子束的焦点以至少部分地补偿所述偏差值。

25.根据条款22所述的多工作高度检查装置，其中所述第一图像由与所述光反射组件中的一个光反射组件相关联的所述束波中的一个束波形成，所述一个光反射组件被配置为针对所述第一目标高度启用对所述衬底的所述偏差值的测量。

26.根据条款22所述的多工作高度检查装置，其中所述目标高度中的每个目标高度是所述多工作高度检测装置的一部分与z轴上的目标平面之间的距离，在所述目标平面处，具有指定着陆能量的带电粒子束聚焦在所述衬底上。

27.根据条款22所述的多工作高度检查装置，其中所述控制器电路系统被配置为：

基于所述偏差值确定所述载物台的第一高度，

基于所述第一高度确定所述衬底沿着第一轴线的第一倾斜，其中所述第一轴线垂直于所述水平传感器的轴线，

基于所述第一高度、第二高度、以及所述多工作高度检查装置的带电粒子束工具的中心与光学显微镜的中心之间在所述衬底的x轴上的距离来确定所述衬底沿着所述衬底的y轴的第二倾斜，其中所述第二高度对应于所述载物台的高度，在所述载物台的所述高度处，所述衬底位于所述光学显微镜的焦平面中，并且

基于所述第一倾斜、所述第二倾斜、以及所述x轴与所述水平传感器的所述轴线之间的角度来确定所述衬底沿着所述x轴的第三倾斜。

28.根据条款27所述的多工作高度检查装置，其中所述控制器电路系统被配置为基于所述第一倾斜、所述第二倾斜或所述第三倾斜来确定所述水平度，其中所述水平度指示所述衬底是否平行于所述多工作高度检查装置的所述带电粒子束工具。

29.根据条款22所述的多工作高度检查装置，其中当所述多个反射组件包括分束器时，反射离开所述衬底的所有所述束波的至少一部分被单个光检测器接收。

30.根据条款22所述的多工作高度检查装置，其中当所述多个光反射组件包括分色镜时，反射离开所述衬底的所述束波中的每个束波由不同光检测器接收。

31.根据条款22所述的多工作高度检查装置，其中所述辐射源包括用于合并来自多个窄带源的辐射的棱镜。

32.根据条款22所述的多工作高度检查装置，其中所述辐射源包括用于合并来自多个窄带源的辐射的多个分色镜。

33.根据条款22所述的多工作高度检查装置，其中所述检测器被配置为从所述束波中的每个束波中检测所述衬底的图像。

34.根据条款22所述的多工作高度检查装置，其中所述检测器包括相机，所述相机包括多个传感器，每个传感器被配置为从所述束波中的一个束波中检测所述衬底的图像。

35.根据条款22所述的多工作高度检查装置，其中所述检测器包括多个相机，每个相机被配置为从所述束波中的一个束波中检测所述衬底的图像。

36.一种用于调节包括水平传感器的检查系统中的衬底的工作高度的方法，所述方法包括：

通过来自所述水平传感器的辐射源的辐射束在衬底上投影图案，其中所述辐射束被拆分成多个束波，每个束波反射离开所述衬底；

通过接收反射离开所述衬底的所述束波来生成所述图案的多个图像，其中每个图像由不同束波形成并且支持所述衬底的与不同目标高度的偏差值的测量；以及

基于所述图像中的第一图像确定所述衬底的与第一目标高度的第一偏差值，所述第一图像支持所述衬底的与所述第一目标高度的所述偏差值的测量。

37.根据条款36所述的方法，还包括：

基于所述第一偏差值调节所述衬底的高度以将所述衬底定位在所述第一目标高度处。

38.根据条款36所述的方法，还包括：

调节入射到所述衬底上的带电粒子束的焦点以至少部分地补偿所述第一偏差值。

39.根据条款36所述的方法，其中确定所述偏差值包括：

将所述第一图像与对应于所述第一目标高度的参考图像进行比较；以及

基于所述比较确定所述衬底的所述第一偏差值。

40.根据条款36所述的方法，其中生成所述多个图像包括：

从与所述水平传感器的多个光反射组件中的一个光反射组件相关联的所述束波中的一个束波生成所述第一图像，所述一个光反射组件被配置为针对所述第一目标高度启用对所述衬底的所述偏差值的测量，其中每个反射组件被配置为针对不同目标高度启用对所述衬底的所述偏差值的测量。

41.根据条款36所述的方法，还包括：

确定所述衬底的水平度，所述水平度指示所述衬底是否平行于所述检查系统的参考表面。

42.根据条款41所述的方法，其中确定所述水平度包括：

基于所述第一偏差值确定所述衬底的第一高度，

基于所述第一高度确定所述衬底沿着第一轴线的第一倾斜，其中所述第一轴线垂直于所述水平传感器的轴线，

基于所述第一高度、第二高度、以及所述检查系统的参考点与所述检查系统的光学显微镜的中心之间在所述衬底的x轴上的距离来确定所述衬底沿着y轴的第二倾斜，其中所述第二高度对应于所述衬底的高度，在所述衬底的高度处，所述衬底位于所述光学显微镜的焦平面中，并且

基于所述第一倾斜、所述第二倾斜、以及所述x轴与所述水平传感器的所述轴线之间的角度来确定所述衬底沿着所述x轴的第三倾斜。

43.一种具有指令的非暂态计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时使得所述计算机执行用于调节包括水平传感器的检查系统中的衬底的工作高度的方法，所述方法包括：

通过来自所述水平传感器的辐射源的辐射束在衬底上投影图案，其中所述辐射束被拆分成多个束波，每个束波反射离开所述衬底；

通过接收反射离开所述衬底的所述束波来生成所述图案的多个图像，其中每个图像由不同束波形成并且支持对所述衬底的与不同目标高度的偏差值的测量；以及

基于所述图像中的第一图像确定所述衬底的与第一目标高度的第一偏差值，所述第一图像支持对所述衬底的与所述第一目标高度的所述偏差值的测量。

44.一种其上记录有指令的非暂态计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时实现根据上述条款中任一项所述的方法。

可以提供一种存储指令的非暂态计算机可读介质，该指令用于控制器(例如，图1中的控制器50)的处理器以执行图像检查、图像获取、载物台定位、射束聚焦、电场调节、射束弯曲、会聚透镜调节、激活带电粒子源、射束偏转、以及过程600和700中的至少一部分等。非暂态介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、固态驱动器、磁带或任何其他磁性数据存储介质、光盘只读存储器(CD-ROM)、任何其他光学数据存储介质、具有孔图案的任何物理介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、以及可擦除可编程只读存储器(EPROM)、FLASH-EPROM或任何其他闪存、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、高速缓存、寄存器、任何其他存储器芯片或盒式存储器、以及上述各项的网络版本。

为清晰起见，附图中组件的相对尺寸可能会被夸大。在附图的描述中，相同或类似的附图标记指代相同或类似的组件或实体，并且仅描述关于个体实施例的差异。如本文中使用的，除非另有特别说明，否则术语“或”包括所有可能的组合，除非不可行。例如，如果声明一个组件可以包括A或B，那么，除非另有明确说明或不可行，否则该组件可以包括A、或B、或A和B。作为第二示例，如果声明一个组件可以包括A、B或C，那么，除非另有明确说明或不可行，否则该组件可以包括A、或B、或C、或A和B、或A和C、或B和C、或A和B和C。

应当理解，本公开的实施例不限于上文所述和附图中所示的精确结构，而是可以在不脱离其范围的情况下进行各种修改和改变。已经结合各种实施例描述了本公开，通过考虑本文中公开的本发明的说明书和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。本说明书和示例旨在仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和精神由以下权利要求指示。

以上描述旨在说明，而非限制。因此，对于本领域技术人员显而易见的是，可以如所描述的那样进行修改，而不脱离下面列出的权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种检查装置，包括：

辐射源，被配置为提供辐射束；

分束器，被配置为将所述辐射束拆分成多个束波，每个束波反射离开衬底；以及

多个光反射组件，其中每个光反射组件与所述束波中的一个束波相关联，并且被配置为：通过基于反射离开所述衬底的相关束波而启用对所述衬底的高度或水平度的检测，从而支持针对所述衬底的不同目标高度。

2.根据权利要求1所述的检查装置，还包括：

检测器，被配置为通过从所述光反射组件接收所述束波来检测投影在所述衬底上的图案的多个图像，其中每个图像由不同束波形成。

3.根据权利要求2所述的检查装置，还包括：

控制器电路系统，被配置为：

将所述图像中的第一图像与对应于所述不同目标高度中的第一目标高度的参考图像进行比较，以及

基于所述比较针对所述衬底确定与所述第一目标高度的第一偏差值。

4.根据权利要求3所述的检查装置，其中所述第一图像由与所述光反射组件中的一个光反射组件相关联的所述束波中的一个束波形成，其中所述光反射组件中的所述一个光反射组件被配置为：针对所述第一目标高度，启用对所述衬底的所述第一偏差值的测量。

5.根据权利要求3所述的检查装置，还包括：

载物台运动控制器，具有被配置为调节载物台的高度的电路系统，所述载物台被配置为保持所述衬底以将所述衬底定位在所述第一目标高度，其中所述载物台的高度基于所述第一偏差值而被调节。

6.根据权利要求3所述的检查装置，还包括：

射束控制器，用于调节入射到所述衬底上的带电粒子束的焦点，以至少部分地补偿所述第一偏差值。

7.根据权利要求3所述的检查装置，其中所述控制器电路系统被配置为通过以下方式将所述第一图像与所述参考图像进行比较：

生成所述第一图像作为所述图案的光强度图像，以及

在所述光强度图像与所述参考图像之间进行互相关以确定所述第一偏差值。

8.根据权利要求3所述的检查装置，其中所述参考图像是通过将所述图案投影在参考衬底的表面上而获取的。

9.根据权利要求1所述的检查装置，其中所述辐射源被配置为提供宽带辐射或窄带辐射中的至少一种辐射。

10.根据权利要求1所述的检查装置，其中所述辐射源被配置为合并来自多个窄带源的辐射以形成宽带辐射，并且其中每个束波包含多个波长的光。

11.根据权利要求10所述的检查装置，其中所述多个波长的光促进对由于所述衬底的材料的变化而引起的高度的检测的误差进行最小化。

12.根据权利要求1所述的检查装置，其中所述辐射源包括用于合并来自多个窄带源的辐射的棱镜。

13.根据权利要求1所述的检查装置，其中所述辐射源包括用于合并来自多个窄带源的辐射的多个分色镜。

14.根据权利要求1所述的检查装置，其中所述分束器包括一组分光组件，其中所述一组分光组件被配置为具有不同的反射透射比，以便以相同能量将所述束波中的每个束波引导到所述衬底上。

15.一种具有指令的非暂态计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时使得所述计算机执行用于调节包括水平传感器的检查系统中的衬底的工作高度的方法，所述方法包括：

通过来自所述水平传感器的辐射源的辐射束，在衬底上投影图案，其中所述辐射束被拆分成多个束波，每个束波反射离开所述衬底；

通过接收反射离开所述衬底的所述束波，生成所述图案的多个图像，其中每个图像由不同束波形成并且支持对所述衬底的与不同目标高度的偏差值的测量；以及

基于所述图像中的第一图像确定所述衬底的与第一目标高度的第一偏差值，所述第一图像支持对所述衬底的与所述第一目标高度的所述偏差值的测量。

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