用于大型活动区域的高速检测器的像素形状和分区形状选择制造技术

公开了检测器和检测系统。根据某些实施例，一种检测器包括衬底，该衬底包括多个感测元件，该多个感测元件包括第一感测元件(402)和第二感测元件(403)，其中至少第一感测元件形成为三角形形状。检测器可以包括切换区域(4009A)，该切换区域配置为连接第一感测元件和第二感测元件。还可以提供多个分区，该多个分区包括将第一多个感测元件连接到第一输出的第一分区和将第二多个感测元件连接到第二输出的第二分区。该多个分区可以以六边形形状来设置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于大型活动区域的高速检测器的像素形状和分区形状选择相关申请的交叉引用本申请要求于2018年4月20日提交的美国申请62/660,765的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本文中的描述涉及检测器，并且更具体地涉及可以应用于带电粒子检测的切换检测器阵列。
技术介绍
检测器可以被用于感测物理上可观察到的现象。例如，电子显微镜可以包括检测器，该检测器收集从样品投射的带电粒子，并且输出检测信号。检测信号可以被用于重构受检样品结构的图像，并且可以被用于例如揭示样品中的缺陷。在一些应用中，区域检测器可以包括电子感测元件的像素化阵列，电子感测元件可以检测投射在其上的一个或多个电子束。检测器可以包括活动区域，在该活动区域中响应于被带电粒子撞击而生成电流。在电子感测元件的像素化阵列中，可以提供有具有分离的活动区域的离散检测元件的网格。活动区域可以被隔离区域围绕，以将一个像素与相邻像素分离。诸如在美国申请号62/555,032中讨论的检测器可以在感测元件之间设置有切换区域。在这种检测器中，可以减少死区并且可以增强检测性能。例如，相邻感测元件的侧面之间的隔离区域可以被消除，从而当多个感测元件被电子束斑覆盖时可以被合并。然而，在一些检测器中，切换区域的数目可能取决于感测元件的形状。例如，方形感测元件可以被配置为在其四条边的每条边上与相邻感测元件连接。因此，四个切换区域可以围绕每个感测元件。
技术实现思路
本公开的实施例提供了用于提供检测器的系统和方法。在一些实施例中，提供了带电粒子束系统。带电粒子束系统可以包括检测器，该检测器被配置为检测在带电粒子束系统中所生成的带电粒子。在一些实施例中，提供了一种检测器，该检测器包括衬底，该衬底包括多个感测元件，该多个感测元件包括第一感测元件和第二感测元件。检测器可以包括切换区域，该切换区域被配置为连接第一感测元件和第二感测元件。第一感测元件可以被配置为响应于第一感测元件检测到波束而生成第一信号，并且第二感测元件可以被配置为响应于第二感测元件检测到波束而生成第二信号。至少第一感测元件可以被形成为三角形形状。三角形形状可以是等边三角形。根据一些实施例，可以实现一种布置，该布置减少相邻感测元件之间的开关数目、以及控制开关所需要的控制逻辑的数目。另外，感测元件的形状可以使得感测元件的分区能够形成为对应形状。具有特定形状的分区布置可以减少待被设置在电路管芯中的分区的总数。例如，提供三角形的感测元件和六边形的分区，可以提高检测系统的性能而不会引起检测系统的灵活性的损失。所公开的实施例的其他目的和优点将在下面的描述中部分地阐述，并且根据该描述部分地将变得清楚，或者可以通过实施例的实践而获知。所公开的实施例的目的和优点可以通过本公开中阐述的要素和组合来实现和获取。然而，这种示例性目的和优点的实现不一定需要本公开的示例性实施例，并且一些实施例可以不实现陈述的目的和优点中的任何一个。应当理解，前面的总体描述和下面的详细描述都仅仅是示例性和说明性的，并且不限制所要求保护的公开实施例。附图说明根据结合以下附图对示例性实施例的描述，本公开的以上和其他方面将变得更加清楚。图1是示出与本公开的实施例一致的示例性电子束检查(EBI)系统的示意图。图2是示出与本公开的实施例一致的示例性电子束工具的示意图，该电子束工具可以是图1的示例性电子束检查系统的一分区。图3是与本公开的实施例一致的检测器的示例性结构的示意图。图4是图3的分区的放大图。图5是示出与本公开的实施例一致的检测器的横截面的图。图6是与本公开的实施例一致的多个感测元件的放大图。图7是与本公开的实施例一致的检测器的后表面的视图。图8是与本公开的实施例一致的检测器的后表面的另一视图。图9是与本公开的实施例一致的检测器的示例性结构的示意图。图10A是示出与本公开的实施例一致的沿部分A截取的图9的检测器的横截面的图。图10B是示出与本公开的实施例一致的沿部分B截取的图9的检测器的横截面的图。图11是与本公开的实施例一致的多个感测元件的放大图。图12是与本公开的实施例一致的多个感测元件的放大图。图13是示出与本公开的实施例一致的感测元件的横截面的图。图14是与本公开的实施例一致的检测器的示例性结构的示意图。图15是表示与本公开的实施例一致的检测器的结构的图。图16是与本公开的实施例一致的检测器的示例性结构的示意图。图17是与本公开的实施例一致的检测器的示例性结构的示意图。具体实施方式现在将详细参考示例性实施例，其示例在附图中示出。以下描述参考附图，其中除非另外表示，否则不同附图中的相同数字表示相同或相似的元素。在以下对示例性实施例的描述中阐述的实现并不表示与本专利技术一致的所有实现。相反，它们仅是与如所附权利要求中所述的与主题相关的方面一致的装置、系统和方法的示例。例如，尽管以在利用电子束的系统中提供检测器的上下文中来描述一些实施例，但是本公开不限于此。可以类似地应用其他类型的带电粒子束。此外，检测器可以被用于其他成像系统中，诸如光学成像、光子检测、x射线检测等。本公开的实施例可以提供一种检测器。检测器可以具有阵列架构。该检测器可以被用于检测系统中，该检测系统可以用于例如带电粒子系统以进行带电粒子成像。带电粒子系统可以是用于对样品进行成像和检查的扫描电子显微镜(SEM)工具。例如，带电粒子系统可以用于缺陷检测。在一些实施例中，在检测器阵列中，为感测元件(像素)选择等边三角形形状。在检测器阵列具有相同像素数量的条件下，使用三角形形状而不是矩形形状可以将相邻像素之间的开关数目减少25％。例如，三角形具有3个边而不是4个边，因此，可以提供三个开关来连接像素而不是4个开关。减少开关数目还可以将连接到开关的控制逻辑的数目减少例如25％。没有其他的多边形形状具有更少数目的直边。在一些实施例中，三角形像素可以被配置为具有与对应矩形像素相同的面积。相应地，三角形像素的边可以比矩形像素的边长52％。这可能导致针对形成在两个相邻像素之间的切换区域的沟道宽度更宽。例如，现场可编程检测器可以设置有被形成为相邻像素之间的MOSFET的切换区域。提供更宽的沟道可以减小MOSFET的导通电阻。此外，在检测系统中可以实现更高的带宽。此外，三角形像素可以形成具有更接近电子束斑的形状的组。例如，电子束斑可以以圆形或椭圆形形状投射在检测器的表面上。三角形像素组可以更好地符合电子束斑的形状，并且可以以更高的信噪比收集电子束电流。在一些实施例中，选择六边形形状作为检测器阵列的活动区域。在一些实施例中，检测器设置有被划分成多个分区的多个感测元件。第一分区可以包含第一多个感测元件，第二分区可以包含第二多个感测元件，以此类推。第一多个感测元件和第二多个感测元件可以是互斥的。可以为这些分区选择六边形形状。这些分区可以是统一的。在分区形状具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测器，包括：/n衬底，包括多个感测元件，所述多个感测元件包括第一感测元件和第二感测元件；以及/n切换区域，被配置为连接所述第一感测元件和所述第二感测元件，其中至少所述第一感测元件被形成为三角形形状。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180420 US 62/660,7651.一种检测器，包括：
衬底，包括多个感测元件，所述多个感测元件包括第一感测元件和第二感测元件；以及
切换区域，被配置为连接所述第一感测元件和所述第二感测元件，其中至少所述第一感测元件被形成为三角形形状。


2.根据权利要求1所述的检测器，其中所述第一感测元件被配置为响应于所述第一感测元件检测到波束生成第一信号，并且所述第二感测元件被配置为响应于所述第二感测元件检测到所述波束生成第二信号。


3.根据权利要求2所述的检测器，其中所述三角形形状是等边三角形，并且所述波束是带电粒子束。


4.根据权利要求1所述的检测器，其中所述多个感测元件中的每个感测元件被形成为三角形形状。


5.根据权利要求1所述的检测器，其中所述切换区域在水平方向上设置在所述第一感测元件与所述第二感测元件之间，所述水平方向垂直于所述衬底的厚度方向。


6.根据权利要求1所述的检测器，还包括：
传感器管芯，包括所述衬底；以及
电路管芯，包括一个或多个电路。


7.根据权利要求6所述的检测器，其中所述一个或多个电路被配置为控制所述切换区域。


8.根据权利要求6所述的检测器，其中所述一个或多个电路包括多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇新，董仲华，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL