CN102623545B - 组件和工具、光刻设备、检测器的制造方法和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种辐射检测器、一种制造辐射检测器的方法和一种包括辐射检测器的光刻设备。在一个实施例中，提供一种包括至少一个检测器的组件。所述至少一个检测器中的每个检测器包括：衬底，具有第一导电类型的掺杂区域；位于所述衬底上的第二导电类型的掺杂剂材料层；扩散层，所述扩散层形成在所述衬底内并且与掺杂剂材料层以及所述衬底的掺杂区域相接触，其中表示所述扩散层的掺杂材料浓度的掺杂性状从所述衬底的掺杂区域至所述掺杂剂材料层是增大的；与所述掺杂剂材料层相连的第一电极；以及与所述衬底相连的第二电极。所述扩散层被布置用以形成辐射敏感表面。

Description

组件和工具、光刻设备、检测器的制造方法和使用方法
本申请是2008年6月24日递交的申请号为200810128888.1、发明名称为“辐射检测器及其制造方法和包含辐射检测器的光刻设备”的专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请是2008年6月24日递交的美国专利申请No.12/144,874的继续申请，而美国专利申请No.12/144,874是2007年6月25日递交的美国专利申请No.11/819,160(2009年9月8日授权为美国专利No.7，586,108)的部分继续申请，通过引用将两个专利申请并于本文中。
技术领域
本发明涉及一种具有辐射敏感表面的辐射检测器，一种制造用于检测辐射的辐射检测器的方法，以及一种包含辐射检测器的光刻设备。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常到所述衬底的目标部分上)的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版(reticle)的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单独的衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。还可以通过将所述图案压印(imprinting)到所述衬底上，将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。
在采用光刻设备的器件制造方法中，重要的参数是成品率，即正确地制造出的器件的百分比，在与之前已经形成的层相关的层被印刷的精度也是重要的参数。这被称为重叠，而重叠误差的预算通常是10nm或更小。为了获得这种精度，衬底必须与掩模版的图案对准，以实现高精度地转移图像。
多个传感器被用在衬底水平面上，以评估和优化成像性能。这些传感器可能包括透射图像传感器(TIS)。TIS是用于测量在掩模(掩模版)水平面处标记图案的在衬底水平面上的被投影的空间图像的位置的传感器。在衬底水平面上被投影的图像可能是线宽与曝光辐射的波长具有可比性的线图案。TIS采用标记图案下面的具有光学单元(即辐射检测器)的透射图案测量前述标记图案。传感器数据可以被用于在六个自由度(即三个关于平动的自由度，三个关于转动的自由度)上测量掩模版相对于衬底台的位置。另外，可以测量所投影的标记图案的放大率和比例。
以10-200nm之间的波长，常规的TIS的辐射检测器的辐射敏感表面在一定的时间框架内恶化。因此，TIS具有受限的寿命。
对于更小的图像进行成像以形成具有更高的部件密度的器件的持续需求，存在缩短所使用的波长的压力。为了保持或减小重叠误差，需要鲁棒性更好的TIS。
发明内容
希望在衬底水平面处提供一种具有高灵敏度的辐射检测器，使得该辐射检测器能够用于以大约10-200nm之间的波长检测辐射，并且提高使用寿命。
根据本发明一实施例，提供包括至少一个检测器的组件。所述至少一个检测器中的每一个包括：衬底，具有第一导电类型的掺杂区域；位于所述衬底上的第二导电类型的掺杂剂材料层；扩散层，所述扩散层形成在所述衬底内并且与掺杂剂材料层以及所述衬底的掺杂区域相接触，其中表示所述扩散层的掺杂材料浓度的掺杂性状从所述衬底的掺杂区域至所述掺杂剂材料层是增大的；与所述掺杂剂材料层相连的第一电极；以及与所述衬底相连的第二电极。所述扩散层被布置用以形成辐射敏感表面。
附加地，在另一实施例中，提供一种具有至少一个检测器的工具。在以实施例中，提供包括检测器的光刻设备。
在本发明的另外一实施例中，提供一种方法。所述方法包括在衬底的表面之上沉积第一导电类型的掺杂剂材料层，使得在所述衬底中形成扩散层，使得所述掺杂剂层被布置用以形成辐射敏感表面，并且使得表示所述扩散层的掺杂浓度的掺杂性状从所述衬底的所述表面至所述掺杂剂层是增大的；使用包括导电材料的第一接触层部分地覆盖所述掺杂剂层，使得形成第一区域和第二区域，使得所述掺杂剂层保持能够在所述第二区域中被辐射曝光；用所述第一区域中的所述第一接触材料覆盖所述掺杂剂层；以及在所述衬底的第二表面侧沉积包括导电材料的第二接触层。所述衬底具有第二导电类型的掺杂区域，并且所述扩散层与掺杂剂材料层以及所述衬底的掺杂区域相接触。
在还一实施例中，提供一种在光刻设备中使用的方法，其中所述光刻设备具有用于图案形成装置的支撑结构和用于支撑衬底的衬底台。所述方法包括：接收来自包括至少一个检测器的组件的信号；基于所述信号确定所述图案形成装置相对于所述衬底台的位置；以及基于所述图案形成装置相对于所述衬底台的位置使所述衬底与所述图案形成装置对准。所述检测器包括：衬底，具有第一导电类型的掺杂区域；位于所述衬底上的第二导电类型的掺杂剂材料层；扩散层，所述扩散层形成在所述衬底内并且与掺杂剂材料层以及所述衬底的掺杂区域相接触；与所述掺杂剂材料层相连的第一电极；以及与所述衬底相连的第二电极，其中所述扩散层被布置用以形成辐射敏感表面。表示所述扩散层的掺杂材料浓度的掺杂性状从所述衬底的掺杂区域至所述掺杂剂材料层是增大的。
在还一实施例中，提供一种在具有图案形成装置的光刻设备中使用的方法。所述方法包括步骤：使用所述图案形成装置向衬底的表面施加电磁辐射；接收基于所施加的电磁辐射的、来自包括至少一个检测器的组件的信号；以及基于所接收到的信号确定所述电磁辐射剂量。所述检测器包括：衬底，具有第一导电类型的掺杂区域；位于所述衬底上的第二导电类型的掺杂剂材料层；扩散层，所述扩散层形成在所述衬底内并且与掺杂剂材料层以及所述衬底的掺杂区域相接触；与所述掺杂剂材料层相连的第一电极；以及与所述衬底相连的第二电极，其中所述扩散层被布置用以形成辐射敏感表面。表示所述扩散层的掺杂材料浓度的掺杂性状从所述衬底的掺杂区域至所述掺杂剂材料层是增大的。
附图说明
在此仅借助示例，参照所附示意图对本发明的实施例进行描述，在所附示意图中，相同的附图标记表示相同的部分，且其中：
图1示出根据本发明的实施例的光刻设备；
图2示意性地示出在图1的光刻设备中所述的衬底台的布置；
图3示意性地示出根据本发明的实施例的辐射检测器的剖视图；
图4示意性地示出如图3所示的辐射检测器的实施例的高于水平位置的侧视图；
图5示意性地示出辐射检测器的组件；以及
图6示意性地示出根据本发明的辐射检测器的实施例的制造方法的流程图。
具体实施方式
图1示意性地示出根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述设备包括：照射系统(照射器)IL，配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或极紫外(EUV)辐射)；支撑结构(例如掩模台)MT，配置用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；衬底台(例如晶片台)WT，配置用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；以及投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，所述投影系统PS配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。
所述照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
支撑结构支撑图案形成装置，即承担所述图案形成装置的重量。其以依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其他夹持技术保持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。
这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上所需的图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，可以独立地倾斜每一个小反射镜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
应该将这里使用的术语“投影系统”广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的任何术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。
如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。
所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在将一个或更多个其他台用于曝光的同时，在一个或更多个台上执行预备步骤。
所述光刻设备也可以是其中至少一部分衬底可以被具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖的类型，以便填充投影系统和衬底之间的空隙。浸没液也可以被应用到光刻设备中的其他空隙中(例如在所述掩模和投影系统之间)。浸没技术用于增加投影系统的数值孔径是本领域公知的。这里所使用的该术语“浸没”并不意味着结构(例如衬底)必须浸在液体中，而仅仅意味着在曝光过程中，液体位于投影系统和衬底之间。
参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源考虑成光刻设备的组成部分，并且通过包括例如合适的引导反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束B从所述源SO传到所述照射器IL。在其他情况下，所述源可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。
所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其他部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经穿过掩模MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述PS将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和定位传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个定位传感器(图1中未明确示出)用于将掩模MA相对于所述辐射束B的路径精确地定位。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现掩模台MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，所述掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模MA和衬底W。尽管所示的衬底对齐标记P1、P2占据了专用目标部分，但是他们可以位于目标部分之间的空隙(这些公知为划线对齐标记)上。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下，所述掩模对准标记M1、M2可以位于所述管芯之间。
可以将所述设备用于以下模式的至少一种：
1.在步进模式中，在将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上的同时，将掩模台MT和所述衬底台WT保持为基本静止(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上的同时，对掩模台MT和衬底台WT同步地进行扫描(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一的动态曝光中的所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。
3.在另一个模式中，将用于保持可编程图案形成装置的掩模台MT保持为基本静止状态，并且在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上的同时，对所述衬底台WT进行移动或扫描。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻中。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
图2示意性地示出图1的光刻设备中所示出的衬底台WT的布置。两个固定的标记TIS1和TIS2被设置在衬底台WT上。固定的标记TIS1和TIS2已经集成到图像传感器中，所述图像传感器可以被用于通过穿过空间图像扫描所述图像传感器来确定掩模MA上的物体标记的空间图像的位置。所述图像传感器基本位于衬底平面中，即位于衬底W被定位在衬底台WT上时所在的平面中。结果，能够确定掩模MA上的物体标记的图像与固定的标记TIS1、TIS2的相对位置。如果衬底台WT设置有包括衬底标记(例如如图2所示的衬底标记P1、P2、P3、P4)的衬底W，则对准传感器(未示出)能够在先获得衬底标记P1、P2、P3、P4的相对位置。由所述对准传感器所获得的衬底标记P1、P2、P3、P4的相对位置的知识结合由TIS1和TIS2内的图像传感器所测量的、掩模MA上的物体标记的图像和固定的标记TIS1和TIS2之间的相对位置的知识，允许衬底W位于相对于具有高精度的掩模MA的所投影的图像的任何所需位置上。
图3示意性地示出根据本发明的实施例的辐射检测器1(例如图2中的TIS1或TIS2或至少其一部分)的剖视图。辐射检测器1包括硅(Si)衬底3，此后表示为Si-衬底3。在Si-衬底3的至少表面区10中，Si-衬底3设置有一定的导电类型的掺杂性状。即，所述掺杂性状可能是借助电子进行导电的导电类型(即，n型导电)或者是借助空穴进行导电的导电类型(即，p型导电)。
掺杂剂层5设置在辐射检测器的辐射敏感表面的顶部上。在Si-衬底3的表面区10内的掺杂性状为n型导电的情况下，掺杂剂层5是受体层。在Si-衬底3的表面区10内的掺杂性状为p型导电的情况下，掺杂剂层5是施主层。
辐射检测器还包括两个电极，即第一电极7和第二电极9。掺杂剂层5可以被保护层11所覆盖，以保护所述辐射检测器免受环境影响。由于所述辐射需要通过保护层11，所以所述保护层优选对于所要检测的辐射具有良好的透明性。
第一电极7被连接到掺杂剂层5。第一电极7可能部分地覆盖掺杂剂层5，如图3所示。这种部分交叠确保在第一电极7和掺杂剂层5之间的正确连接。由于在第一电极7和掺杂剂层5之间的接触层因所述交叠而尺寸变大，所以可以在很短的时间内去除电荷，这可能增加辐射检测器1对于短辐射脉冲的反应速度。第一电极7可能包括至少一种金属材料，或可能由包括像铝(Al)、氮化钛(TiN)、钛(Ti)、金(Au)、镍(Ni)和铬(Cr)的金属材料的金属叠层形成。
第二电极9被连接到Si-衬底3。所述连接可以以Si-衬底3的第二表面侧制造，第二表面侧与第一表面侧相对，如图3所示。如图3所示的Si-衬底3的第二表面侧与第二电极9之间的连接确保第二电极9的影响的均匀性。而且，第二电极9可能包括至少一种金属材料，或可能由包括像Al、TiN、Ti、Au、Ni和Cr的金属材料的金属叠层形成。
掺杂剂层5包括两个层：第一掺杂剂材料层5a和作为扩散层的第二层5b。在实施例中，所述掺杂剂材料是受体材料，像硼(B)、镓(Ga)、铝(Al)或铟(In)。替代地，所述掺杂剂材料可能是施主材料，像磷(P)、砷(As)或锑(Sb)。
本发明的实施例进一步将参照硼作为受体材料的情况进行描述。在这种情况中，第二层5b是BxSi1-x化合物层，即包含在合适的硅结构中的硼(B)，在这种情况下，x是在0和1之间的值。
在实施例中，硼的第一层5a具有1-20nm的厚度。由于第一层5a对于波长在10-200nm之间的辐射的透射率不是100％，所以第一层5a被保持相对薄，以确保高灵敏度。
在尤其适合于波长在150-200nm之间的辐射的实施例中，BxSi1-x化合物的第二层5b具有1-10nm的厚度。该厚度足以提供电荷响应，由于第二层5b的前述厚度，所述电荷响应可能经由第一电极在没有过多的延迟的情况下被传输。在实施例中，尤其适合于波长在10-150nm之间的辐射，BxSi1-x的第二层5b具有10-1000nm的厚度。
在实施例中，Si-衬底3包括结晶硅的外延层。在这种情况下，受体层5已经被设置在前述外延层的表面上。
由于在Si-衬底3的至少表面区10中的n型半导体掺杂性状，硼的第一层5a的沉积造成在Si-衬底3的表面区和BxSi1-x化合物的生长扩散层5b之间的pn结的生长。设置在至少表面区中和所述扩散层中的n型半导体掺杂性状，以便形成所述辐射检测器的辐射敏感表面。所述辐射敏感表面对于波长在10-200nm之间的辐射是敏感的。在使用中，辐射敏感表面，即Si-衬底3的表面区和扩散层5b，至少部分地被耗尽，这使得所述表面对于前述辐射敏感。
硼层5a和BxSi1-x化合物层5b提高了辐射检测器1的抗劣化能力，即，抵抗劣化的能力，同时，当所述硼层5a和BxSi1-x化合物层5b的厚度被充分地选择时，它们对于感兴趣的辐射(即波长在10和200nm之间)具有足够的透射性。
在实施例中，第二层5b包括2个子层，即，单晶体的BxSi1-x第一子层和非单晶体的BxSi1-x的第二子层。
单晶体的BxSi1-x第一子层是涉及电荷从Si-衬底3的辐射敏感表面和第一电极7的转移的重要层。
非单晶体的BxSi1-x的第二子层位于所述第一子层和硼的第一层5a之间。所述第二子层具有高的表面电阻，但是导电的。第一层和非单晶体的BxSi1-x的第二子层的存在抑制来自Si-衬底3的电子发射。结果，在BxSi1-x的第二层5b和Si-衬底3之间的过渡是结状的。非单晶体的BxSi1-x的第二子层可能具有0-2nm的厚度。于是，BxSi1-x的第二层5b的厚度的前述变化在存在两个子层的前述情况下主要是由于结晶的BxSi1-x的第一子层的厚度的变化。
图4示意性地示出如图3所示的辐射检测器的实施例的高于水平位置的侧视图。从图4中，能够看出第一电极7可以被配置为导电栅格。如图4所示的导电栅格使得电荷去除速度增加。由于所述硼层是半金属性的，且BxSi1-x具有高的表面电阻，所以如果BxSi1-x层的表面电阻增加，则与电荷去除速度相关联的读出速度变慢。所述电阻依赖于在电极和BxSi1-x层中的电荷感生位置之间的距离。导电栅格限制前述距离的最大值。为了确保有效的电荷去除，导电栅格可以被导电的环形电极(图4中未示出)所包围，所述导电的环形电极可能位于被辐射检测器1的辐射敏感表面所覆盖的区的外部。
导电栅格形成栅格单元。栅格单元的典型面积为5×5、10×10和20×20微米2。导电栅格中的导电轨道的典型宽度为1.0-1.5微米。在实施例中，所述导电栅格结构包括铝。铝是导电材料，可以被用于无尘室环境中，而不需要涉及限制使用的附加条件。
辐射检测器1的辐射敏感表面包括第一区域12和第二区域13。在第一区域12中，第一层5a，即硼层，被连接到第一电极7。在第二区域13中，第一层5a，即硼层，覆盖有保护层11。
在实施例中，第二区域13具有10-25mm2的累积表面积。
保护层11被优化以对于要被检测的辐射具有高的透射性，所述要被检测的辐射在此为波长在10-200nm之间的电磁辐射。例如，保护层11在当采用在使用EUV辐射的光刻曝光设备中的检测器时是有利的。在这种光刻曝光设备中，辐射检测器在使用中被污染。所述污染由包含在由图案化的EUV辐射束对衬底上的光敏抗蚀剂层进行曝光的过程中所释放的碳的颗粒所引起。对于这种污染，氢是有效的清洁材料。然而，氢将与检测器中的材料进行反应，造成损坏。保护层11设置用于保护所述检测器免受氢的影响，并位于面对远离表面区10和Si-衬底3的掺杂剂层5的表面上。换句话说，其位于面对辐射的检测器的侧部上。同时，由于污染位于面对辐射的侧部上，所以所述污染物存在于保护层11上。于是，用氢清洁保护层11将提供检测器的清洁，而不会对所述检测器造成损害。
保护层11可能包括二氧化硅(SiO2)，以形成隔离层，例如借助某种类型的化学气相沉积(CVD)，诸如等离子体增强CVD或低压CVD所提供，如本领域的技术人员所知。应当理解，保护层11是可选的层。工艺流程存在提供金属栅格而不采用隔离层，例如氧化层。
图5示意性地示出根据本发明的实施例的辐射检测器的组件，例如如图3和图4所示的辐射检测器1的实施例。在如图5所示的组件中，辐射检测器1的实施例被用于导电栅格7与如参照图4所讨论的外环形电极15连接的情况。各个辐射检测器1a-d的第一电极7可以通过将各个辐射检测器1a-d的第一电极与对应的键合点(例如键合点19中的一个)连接来被控制。在实施例中，从第一电极朝向对应的键合点的金属轨道被用于该目的。各个检测器1a-d的第二电极是公共的，并可以通过直接接触第二电极9而被直接地连接。
辐射检测器的组件(在图5中四个辐射检测器1a-d设置成对称的顺序)适合于测量在不同的照射设定(例如，环形照射、双极照射和四极照射)下所提供的辐射。
图6示意性地示出制造根据本发明的辐射检测器的实施例的方法的流程图。
首先，在作用61中，提供硅(Si)衬底。所述硅衬底具有第一表面以及与之相对的第二表面。
随后，在作用63中，将硼(B)层沉积在第一表面的顶部上。进行前述沉积，以使得在Si衬底中形成BxSi1-x层。优化的形成过程发生在不存在氧化物的位置上。为了确保无氧化物的表面，在前述的沉积进行之前可以进行氧化物层到Si-衬底表面的蚀刻。
随后，在作用65中，B层被包括金属(例如由图3和图4所示的电极7或导电栅格)的第一接触层所部分地覆盖。由于所述部分地覆盖，形成第一区域和第二区域。B层在第一区域(例如在如图4和图5所示的导电栅格所在的区域)中覆盖有第一接触层。B层在第二区域中(例如在参照图4所讨论的栅格单元中)保持暴露状态。
随后，在作用67中，B层在前述第二区域中覆盖有保护层，所述保护层设置用于对要被检测的辐射具有高透射性。所述保护层可能包括用于形成绝缘层的二氧化硅(SiO2)。所述层可以借助某些类型的化学气相沉积，诸如等离子体增强CVD或低压CVD等而被制备，如本领域的技术人员所知。
最后，在作用69中，包含金属的第二接触层被沉积在Si-衬底的第二表面的顶部上。
辐射检测器的实施例可以被用于多种应用。可能的应用包括用高容量的EUV光刻设备的能量传感器、光斑传感器和狭槽传感器。
尽管在本文中可以做出具体的参考，将所述光刻设备用于制造IC，但应当理解这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如，集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器、薄膜磁头的制造等。对于普通的技术人员，应该理解的是，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
尽管以上已经做出了具体的参考，在光学光刻的情况中使用本发明的实施例，但应该理解的是，本发明可以用于其他应用中，例如压印光刻，并且只要情况允许，不局限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层中，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。本发明可以用于提供辐射检测器，所述检测器用于检测用于固化抗蚀剂的电磁辐射的剂量。
这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外辐射(例如具有约365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm范围内的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。例如如上所述的根据本发明的辐射检测器的实施例也可以被用于检测低能量电荷粒子，例如电子或等离子体粒子(例如离子)。所述点至可能具有大约200eV到大约400keV的能量。
在上下文允许的情况下，所述术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或它们的组合，包括折射式、反射式、磁性式、电磁式和静电式的光学部件。
尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例，但是应该理解的是本发明可以以与上述不同的形式实现。例如，本发明可以采取包含用于描述上述公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。
以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对本发明进行修改。

Claims (26)

1.一种包括至少一个检测器的组件，所述至少一个检测器中的每个检测器包括：
衬底，具有第一导电类型的掺杂区域；
位于所述衬底上的第二导电类型的掺杂剂材料层；
扩散层，所述扩散层形成在所述衬底内并且与掺杂剂材料层以及所述衬底的掺杂区域相接触，其中表示所述扩散层的掺杂材料浓度的掺杂性状从所述衬底的掺杂区域至所述掺杂剂材料层是增大的；
与所述掺杂剂材料层相连的第一电极；以及
与所述衬底相连的第二电极；
其中所述扩散层被布置用以形成辐射敏感表面。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述至少一个检测器中的每一个检测器对于波长为5-200nm之间的辐射是敏感的。
3.根据权利要求1所述的组件，其中，所述第一导电类型是n型导电类型，并且所述掺杂剂材料是受体材料。
4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述受体材料包括硼、镓、铝或铟。
5.根据权利要求1所述的组件，其中，所述第一导电类型是p型导电类型，并且所述掺杂剂材料是施主材料。
6.根据权利要求5所述的组件，其中，所述施主材料包括磷、砷或锑。
7.根据权利要求1所述的组件，其中，所述衬底包括结晶硅的外延层，并且所述扩散层位于所述外延层的表面上。
8.根据权利要求1所述的组件，其中，所述第一电极部分覆盖所述掺杂剂层。
9.根据权利要求1所述的组件，其中，所述掺杂剂材料层位于所述衬底的第一表面上，所述衬底还包括与所述第一表面相对的第二表面，并且所述第二电极与所述第二表面相连。
10.根据权利要求1所述的组件，其中，所述至少一个检测器中的每一个检测器的表面包括第一区域和第二区域，所述第一区域是所述掺杂剂层与所述第一电极相连所在的区域，所述第二区域是所述掺杂剂层被保护层覆盖所在的区域，所述保护层配置成使辐射通过、以被所述至少一个检测器中的相应一个检测器测量。
11.根据权利要求1所述的组件，其中，所述辐射敏感表面对于带电粒子辐射敏感。
12.根据权利要求11所述的组件，其中，所述带电粒子是能量为200eV和40keV之间的电子。
13.根据权利要求1所述的组件，其中，所述扩散层包括与所述掺杂剂材料层相接触的非单晶体子层和单晶体子层。
14.根据权利要求1所述的组件，其中，所述掺杂剂材料层是非晶体层，所述扩散层是晶体层。
15.一种包括至少一个检测器的工具，所述至少一个检测器中的每一个检测器包括：
衬底，具有第一导电类型的掺杂区域；
位于所述衬底上的第二导电类型的掺杂剂材料层；
扩散层，所述扩散层形成在所述衬底内并且与掺杂剂材料层以及所述衬底的掺杂区域相接触，其中表示所述扩散层的掺杂材料浓度的掺杂性状从所述衬底的掺杂区域至所述掺杂剂材料层是增大的；
与所述掺杂剂材料层相连的第一电极；以及
与所述衬底相连的第二电极；
其中所述扩散层被布置用以形成辐射敏感表面。
16.根据权利要求15所述的工具，其中，所述至少一个检测器中的每一个检测器对于波长为5-200nm之间的辐射是敏感的。
17.根据权利要求15所述的工具，其中，所述工具包括衬底处理工具、量测工具和检查工具中的至少一个。
18.根据权利要求15所述的工具，其中，所述至少一个检测器中的每一个检测器的表面包括第一区域和第二区域，所述第一区域是所述掺杂剂层与所述第一电极相连所在的区域，所述第二区域是所述掺杂剂层被保护层覆盖所在的区域，所述保护层配置成使辐射通过、以被所述至少一个检测器中的相应一个检测器测量。
19.根据权利要求15所述的工具，其中，所述辐射敏感表面对于带电粒子辐射敏感。
20.一种光刻设备，包括：
照射系统，配置成产生辐射束；
支撑装置，配置成支撑图案形成装置，所述图案形成装置配置成使所述辐射束图案化；
投影系统，配置成将图案化束投影到衬底上；以及
检测器，包括：
衬底，具有第一导电类型的掺杂区域；
位于所述衬底上的第二导电类型的掺杂剂材料层；
扩散层，所述扩散层形成在所述衬底内并且与掺杂剂材料层以及所述衬底的掺杂区域相接触，其中表示所述扩散层的掺杂材料浓度的掺杂性状从所述衬底的掺杂区域至所述掺杂剂材料层是增大的；
与所述掺杂剂材料层相连的第一电极；以及
与所述衬底相连的第二电极；
其中所述扩散层被布置用以形成辐射敏感表面。
21.根据权利要求20所述的光刻设备，还包括组件，所述组件包括多个检测器，其中所述多个检测器包括一个检测器。
22.根据权利要求20所述的光刻设备，其中，所述扩散层包括与所述掺杂剂材料层相接触的非单晶体子层和单晶体子层。
23.根据权利要求20所述的光刻设备，其中，所述掺杂剂材料层是非晶体层，所述扩散层是晶体层。
24.一种制造辐射检测器的方法，包括：
在衬底的表面之上沉积第一导电类型的掺杂剂材料层，使得在所述衬底中形成扩散层，使得所述掺杂剂层被布置用以形成辐射敏感表面，并且使得表示所述扩散层的掺杂浓度的掺杂性状从所述衬底的所述表面至所述掺杂剂层是增大的；
其中所述衬底具有第二导电类型的掺杂区域，并且所述扩散层与掺杂剂材料层以及所述衬底的掺杂区域相接触；
使用包括导电材料的第一接触层部分地覆盖所述掺杂剂层，使得形成第一区域和第二区域，使得所述掺杂剂层保持能够在所述第二区域中被辐射曝光；
用所述第一区域中的所述第一接触材料覆盖所述掺杂剂层；以及
在所述衬底的第二表面侧沉积包括导电材料的第二接触层。
25.一种在光刻设备中使用的方法，其中所述光刻设备具有用于图案形成装置的支撑结构和用于支撑衬底的衬底台，包括：
接收来自包括至少一个检测器的组件的信号，所述检测器包括：
衬底，具有第一导电类型的掺杂区域；
位于所述衬底上的第二导电类型的掺杂剂材料层；
扩散层，所述扩散层形成在所述衬底内并且与掺杂剂材料层以及所述衬底的掺杂区域相接触，其中表示所述扩散层的掺杂材料浓度的掺杂性状从所述衬底的掺杂区域至所述掺杂剂材料层是增大的；
与所述掺杂剂材料层相连的第一电极；以及
与所述衬底相连的第二电极，其中所述扩散层被布置用以形成辐射敏感表面；以及
基于所述信号确定所述图案形成装置相对于所述衬底台的位置；以及
基于所述图案形成装置相对于所述衬底台的位置使所述衬底与所述图案形成装置对准。
26.一种在具有图案形成装置的光刻设备中使用的方法，包括步骤：
使用所述图案形成装置向衬底的表面施加电磁辐射；
接收基于所施加的电磁辐射的、来自包括至少一个检测器的组件的信号，所述检测器包括：
衬底，具有第一导电类型的掺杂区域；
位于所述衬底上的第二导电类型的掺杂剂材料层；
扩散层，所述扩散层形成在所述衬底内并且与掺杂剂材料层以及所述衬底的掺杂区域相接触，其中表示所述扩散层的掺杂材料浓度的掺杂性状从所述衬底的掺杂区域至所述掺杂剂材料层是增大的；
与所述掺杂剂材料层相连的第一电极；以及
与所述衬底相连的第二电极，其中所述扩散层被布置用以形成辐射敏感表面；以及
基于所接收到的信号确定所述电磁辐射剂量。
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