[發明專利]現場可編程檢測器陣列

有效

• 申請號: 201880060358.X
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN111095471B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 王勇新;賴瑞霖;董仲華
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: H01J37/244
• 分類號: H01J37/244;H01L27/146
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 董莘

公開了用于實現檢測器陣列的系統和方法。根據某些實施例，襯底包括多個感測元件(501?503)，其包括第一元件(502)和第二元件(503)；以及在第一元件與第二元件之間的開關區域(3009)，被配置為連接第一元件和第二元件。基于響應于感測元件接收具有預定量的能量的電子而生成的信號，開關區域可以被控制。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年9月18日提交的美國申請62/560,135的優先權，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開總體上涉及檢測器陣列的領域，并且更具體地涉及適用于帶電粒子檢測的現場可編程檢測器陣列。

背景技術

檢測器在各種領域中用于感測物理上可觀察的現象。例如，電子顯微鏡是用于觀察樣本的表面形貌和組成的有用工具。在用于顯微鏡學的帶電粒子束工具中，帶電粒子被引導到樣本，并可以以各種方式與樣本相互作用。例如，在撞擊樣本后，次級電子、背散射電子、俄歇電子、X射線、可見光等可以從樣本中被散射并且被檢測器檢測。散射的粒子可以形成入射在檢測器上的束。

檢測器包括有源區，在有源區中電流響應于被帶電粒子撞擊而生成。由檢測器生成的瞬時電流提供對有源表面上的通量的直接測量。一些示例性類型的檢測器包括點檢測器和區檢測器。點檢測器包括單個區和用于讀出輸出的單個通道。點檢測器因此可以以非常高的速度讀出數據，并且可以僅受到所耦合的電子件的讀出速度限制。但是，點檢測器將整個有源區上的檢測信號進行平均，并因此不提供有關檢測信號的空間信息。

已開發了區檢測器，其可以提供空間信息但是比點檢測器更復雜和昂貴。區檢測器通常被像素化來形成分立檢測元件的網格。區檢測器的物理布置可以包括多個像素，每個像素包括有源區，該有源區被隔離區圍繞以將其與相鄰像素分離。有源區是對輻射敏感且可用于感測的總面積。

在可應用于多束晶片檢查系統中的電子束檢測器中，包括多個點檢測器的檢測器可以被提供。檢測器可以接收來自樣本的電子，并且將電子束強度轉換為電子信號，使得樣本的圖像可以被重建。在現有系統中，多束系統的每個束或束波(beamlet)在檢測器中具有對應的電子感測元件。該系統需要精確的控制來將檢測器陣列的每個感測元件與一個束對準。

基于點檢測器的現有電子檢測器的一些另外的缺點可能是這些檢測器無法提供有關電子光學子系統性能如何的任何信息。這些檢測器無法補償電子光學子系統的任何漂移和缺陷。

一個類型的區檢測器包括檢測器陣列，檢測器陣列提供多個電子感測元件，用于檢測一個或多個電子束。檢測器陣列可以解決點檢測器的一些問題。而且，具有與束相關聯的多個電子感測元件的這種檢測器陣列可以提供某種靈活性。例如，檢測器陣列能夠改變哪些像素是與束相關聯的。在一些應用中形成的像素的分離的組是有利的。然而，即使這樣的檢測器陣列也面臨如下缺點：該檢測器陣列是復雜的、難以制造、具有大的死區，并且是難以擴展。

因此，現有的電子檢測器可以被分類為兩個組。例如，一個組具有簡單布置，其易于制造但沒有靈活性的。另一組具有復雜布置，其具有靈活性、但難以制造并且需要大規模的復雜信號調節和信號路由電路。后者阻止了晶片檢查系統的進一步擴展。

發明內容

本公開的實施例提供了用于帶電粒子檢測的系統和方法。在一個實施例中，提供了檢測系統。檢測系統可以包括檢測器。

在一些實施例中，檢測器可以包括具有多個感測元件的襯底。感測元件之中可以是第一元件和第二元件。該襯底還可以包括被配置為連接第一元件和第二元件的開關區域。第一元件可以被配置為響應于第一元件檢測到束而生成第一信號，并且第二元件可以被配置為響應于第二元件檢測到束而生成第二信號。開關區域可以被配置為基于第一信號和第二信號而被控制。