单体式检测器的制作方法

本文中的描述涉及检测器，更具体涉及可以应用于带电粒子检测的检测器。

背景技术：

1、检测器可以用于感测物理上可观察的现象。例如，诸如电子显微镜之类的带电粒子射束工具可以包括检测器，该检测器接收从样品投射的带电粒子并且输出检测信号。检测信号可以用于重构受检样品结构的图像，并且可以用于例如揭示样品中的缺陷。在制造可能包括大量密集封装的小型化集成电路(ic)部件的半导体器件时，检测样品中的缺陷日益重要。为此目的，可以提供检查系统作为专用工具。

2、随着半导体器件的持续小型化，检查系统可以在带电粒子射束工具中使用越来越低的射束电流。同时，检测器可能需要灵活检测可能着陆在具有未知尺寸和未知位置的检测器上的多个射束。检测器阵列可以被像素化成能够适应不同形状和尺寸的射束的感测元件阵列。现有检测系统可能受到信噪比(snr)和系统生产量的限制，特别是当射束电流减小到例如皮安范围时。一些应用可能需要高速、高生产量、高带宽等。但是，随着检测器阵列变得更加复杂(例如，具有更多感测元件的更大阵列)，与信号处理和信号读出相关联的布线可能变得更长，这可能导致带宽减小，尤其是在互连没有被很好地规划和设计的情况下。这可以防止检测系统实现期望带宽。另外，模拟信号路径内的长互连可能向信号路径引入较高的噪声和干扰。结果，可能会降低检测系统的信噪比。因此，期望改进检测系统和方法。

技术实现思路

1、本公开的各实施例提供了用于基于带电粒子射束进行检测的系统和方法。在一些实施例中，可以提供一种带电粒子射束系统，该带电粒子射束系统包括检测器。单体式检测器可以用于带电粒子射束装置。该检测器可以包括多个感测元件和多个信号处理部件，该多个感测元件形成在半导体衬底的第一侧上，感测元件中的每个感测元件被配置为接收从样品发射的带电粒子并且生成与所接收的带电粒子的第一特性成比例的载流子；并且该多个信号处理部件形成在半导体衬底的第二侧上，该多个信号处理部件是系统的一部分，该系统被配置为确定表示所接收的带电粒子的第二特性的值。衬底的厚度范围可以为从大约10μm至30μm。衬底可以包括区域，该区域被配置为使形成在第一侧上的多个感测元件与形成在第二侧上的多个信号处理部件绝缘。

2、应当理解，如可以所要求保护的，前面的一般描述和下面的详细描述仅是示例性和说明性的，而非是对所公开的实施例的约束。

技术特征：

1.一种用于带电粒子射束装置的单体式检测器，所述检测器包括：

2.根据权利要求1所述的检测器，其中所述检测器被配置为使得所述载流子形成从所述感测元件中的每个感测元件输出的信号。

3.根据权利要求2所述的检测器，其中所述信号包括经放大的电荷或电流。

4.根据权利要求2所述的检测器，其中所述系统被配置为将所述信号转换为所述值，所述值表示所接收的所述带电粒子的所述第二特性。

5.根据权利要求4所述的检测器，其中所述值包括电压。

6.根据权利要求1所述的检测器，其中所述多个信号处理部件包括开关，所述开关被配置为连接相邻感测元件。

7.根据权利要求1所述的检测器，其中所述多个信号处理部件包括电路系统，所述电路系统被配置为将感测元件的输出转换为不同形式的电信号。

8.根据权利要求1所述的检测器，其中所述检测器形成为包括所述多个感测元件的像素化阵列。

9.根据权利要求1所述的检测器，其中所述多个感测元件包括二极管，所述二极管被配置为：响应于入射电子撞击所述检测器而生成电子-空穴对。

10.根据权利要求9所述的检测器，其中所述多个信号处理部件包括电路系统，所述电路系统被配置为生成与所述二极管中生成的传入电流或电荷信号成比例的输出信号。

11.根据权利要求1所述的检测器，其中所述多个信号处理部件包括跨阻抗放大器。

12.根据权利要求1所述的检测器，其中所述带电粒子射束装置包括扫描电子显微镜。

13.根据权利要求1所述的检测器，其中所述半导体衬底包括外延衬底。

14.根据权利要求1所述的检测器，其中所述半导体衬底包括绝缘体上硅衬底。

15.根据权利要求1所述的检测器，其中所述半导体衬底包括碳化硅衬底。

技术总结
一种单体式检测器可以用于带电粒子射束装置。该检测器可以包括多个感测元件(311)和多个信号处理部件，该多个感测元件(311)形成在半导体衬底的第一侧上，感测元件中的每个感测元件被配置为接收从样品发射的带电粒子，并且生成与所接收的带电粒子的第一特性成比例的载流子；并且该多个信号处理部件形成在半导体衬底的第二侧上，该多个信号处理部件是被配置为确定表示所接收的带电粒子的第二特性的值的系统的一部分。衬底的厚度范围可以为从大约10μm至30μm。衬底可以包括区域，该区域被配置为使形成在第一侧上的多个感测元件与形成在第二侧上的多个信号处理部件绝缘。

技术研发人员：M·奥伯斯特,H·G·H·纽鲍尔,T·施魏格尔
受保护的技术使用者：ASML荷兰有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14