CN115485805A - 用于高性能检测设备的增强架构 - Google Patents

Abstract

检测器包括：感测元件的集合；第一区段电路系统，其将感测元件的第一集合通信地耦合到第一信号处理电路系统的输入端；第二区段电路系统，其将感测元件的第二集合通信地耦合到第二信号处理电路系统的输入端；以及互连电路，其将该第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到该第二信号处理电路系统的输出端。该互连电路可以包括互连层，该互连层具有互连开关元件，该互连开关元件通信地耦合到该检测器的模拟信号路径的输出端。互连开关元件可以通信地耦合相邻模拟信号路径的该输出端。该检测器还可以包括信号处理电路系统，该信号处理电路系统包括多个转换器。该互连电路可以被配置为选择性地将该第一信号处理电路系统和第二信号处理电路系统的输出端耦合到该转换器。

Description

用于高性能检测设备的增强架构

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年5月1日提交的美国申请63/019,179的优先权，并且该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本文的描述涉及检测器，并且更特别地，涉及可应用于带电粒子检测的检测器。

背景技术

在集成电路(IC)的制造过程中，检查未完成或完成的电路部件以确保它们根据设计制造并且没有缺陷。利用光学显微镜的检查系统通常具有低至几百纳米的分辨率，并且分辨率受到光波长的限制。随着IC部件的物理尺寸不断减小到100纳米以下甚至10纳米以下，需要能够比利用光学显微镜的检测系统具有更高分辨率的检测系统。

带电粒子(例如，电子)射束显微镜(诸如扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM))能够将分辨率降低到纳米以下，用作用于检查具有小于100纳米的特征尺寸的IC部件的实用工具。利用SEM，单个初级带电粒子射束的电子或多个初级带电粒子射束的电子可以聚焦在被检查的晶片的感兴趣的位置。初级电子与晶片相互作用并且可能被反向散射或可以使晶片发射次级电子。包括反向散射电子和次级电子的电子射束的强度可以基于晶片的内部结构和外部结构的特性而变化，并且由此可以指示晶片是否有缺陷。

发明内容

符合本公开的实施例包括用于带电粒子检查系统的射束检测的装置、系统和方法，诸如超快射束电流检测。在一些实施例中，检测器可以包括感测元件的集合，该感测元件的集合包括感测元件的第一集合和感测元件的第二集合。该检测器还可以包括第一区段电路系统，该第一区段电路系统被配置为将感测元件的第一集合通信地耦合到第一信号处理电路系统的输入端。该检测器还可以包括第二区段电路系统，该第二区段电路系统被配置为将感测元件的第二集合通信地耦合到第二信号处理电路系统的输入端。检测器还可以包括互连电路，该互连电路被配置为将第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到第二信号处理电路系统的输出端。在一些实施例中，检测系统还可以包括接口，该接口被配置为控制检测系统的图像信号处理。

在一些实施例中，带电粒子检查系统可以包括带电粒子射束源，该带电粒子射束源被配置为生成用于扫描样本的初级带电粒子射束。带电粒子检查系统还可以包括检测器，该检测器被配置为接收从初级带电粒子射束的入射点出射的次级带电粒子射束。检测器可以包括多组感测元件，该多组感测元件包括感测元件的第一集合和感测元件的第二集合。该检测器还可以包括第一区段电路系统，该第一区段电路系统被配置为将感测元件的第一集合通信地耦合到第一信号处理电路系统的输入端。该检测器可以进一步包括第二区段电路系统，该第二区段电路系统被配置为将感测元件的第二集合通信地耦合到第二信号处理电路系统的输入端。检测器可以进一步包括互连电路，该互连电路被配置为将第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到第二信号处理电路系统的输出端。

在一些实施例中，第一信号处理电路系统可以包括第一放大器，并且第二信号处理电路系统可以包括第二放大器。第一放大器或第二放大器中的至少一者可以被配置为执行接收电流信号并且输出放大的电流信号，或接收电荷信号并且输出放大的电荷信号中的一者。

在一些实施例中，计算机实现的方法可以包括确定感测元件组，该感测元件组包括由带电粒子检测器中的带电粒子射束的射束斑投射的感测元件。该计算机实现的方法还可以包括确定用于在预定像素速率下处理感测元件组的输出信号的总模拟信号带宽是否满足条件。该计算机实现的方法可以进一步包括，基于总模拟信号带宽满足条件的确定，将感测元件组划分成多个感测元件子组，每个感测元件子组包括感测元件组的至少一个感测元件。该计算机实现的方法可以进一步包括将多个感测元件子组通信地耦合到带电粒子检测器的多个信号处理电路系统。该计算机实现的方法可以进一步包括使用在通信地耦合到多个信号处理电路系统的互连层的第一输出端处的多个信号处理电路系统的输出信号来确定组合信号。该计算机实现的方法可以进一步包括第一模数转换器(ADC)，该第一模数转换器将组合信号输出到通信地耦合到互连层的第一输出端。

附图说明

图1是图示符合本公开的实施例的示例性带电粒子射束检查系统的示意图。

图2是图示符合本公开的实施例的示例性多射束射束工具的示意图，该多射束射束工具可以是图1的示例性带电粒子射束检查系统的一部分。

图3A是符合本公开的实施例的检测器的示例性结构的示意图。

图3B是图示符合本公开的实施例的检测器阵列的示例性表面的图。

图4A至图4C是图示符合本公开的实施例的具有开关元件的示例性检测器阵列的图。

图5是图示符合本公开的实施例的检测器的层结构的横截面视图的图。

图6是图示符合本公开的实施例的检测器的感测元件的横截面视图的图。

图7是表示符合本公开的实施例的检测器的示例性截面布置的图。

图8是表示符合本公开的实施例的检测器的另一个示例性截面布置的图。

图9是表示符合本公开的实施例的检测系统的图。

图10是图示了符合本公开的实施例的具有示例性架构的检测器阵列的图。

图11是图示符合本公开的实施例的在电流模式下工作的示例性放大器的图。

图12是图示符合本公开的实施例的在电流模式下工作的示例性模数转换器的示意图。

图13是表示符合本公开的实施例的具有图10的示例性架构的检测器的示例性截面布置的图。

图14是图示符合本公开的实施例的具有另一个示例性架构的检测器阵列的图。

图15是符合本公开的实施例的检测带电粒子射束的示例性方法的流程图。

图16是符合本公开的实施例的感测元件的图解表示。

具体实施方式

现在将详细参考示例性实施例，其示例在附图中图示。以下描述涉及附图，其中不同附图中的相同附图标记表示相同或类似的元件，除非另有说明。示例性实施例的以下描述中阐述的实现方式并不表示符合本公开的所有实现方式。相反，它们仅是符合所附权利要求中记载的主题相关的方面的装置和方法的示例。例如，尽管在利用带电粒子射束(例如，电子射束)的背景下描述了一些实施例，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射束。此外，可以使用其他成像系统，诸如光学成像、光电检测、x射线检测等。

电子设备是由形成在一块称为衬底的半导体材料上的电路构成的。半导体材料可以包括例如硅、砷化镓、磷化铟或硅锗等。许多电路可以一起形成在同一块硅上，称为集成电路或IC。这些电路的尺寸已经急剧降低，因此更多的电路可以安装在衬底上。例如，智能手机中的IC芯片可以小到拇指指甲，然而可能包含超过20亿个晶体管，每个晶体管的尺寸不到人类头发尺寸的1/1000。

制造这些具有极小结构或元件的IC是一个复杂、耗时且昂贵的过程，通常涉及数百个单独的步骤。即使是一个步骤中的错误都有可能导致成品IC中的缺陷，使其变得无用。因此，制造过程的一个目标是避免此类缺陷，以最大化在该过程中制造的功能IC的数量；也就是说，增加过程的总产率。

增加产率的一个组成部分是监测芯片制造过程，以确保生产足够数量的功能集成电路。监测该过程的一种方法是在芯片形成的不同阶段检查芯片电路结构。可以使用扫描带电粒子显微镜(“SCPM”)进行检查。例如，SCPM可以是扫描电子显微镜(SEM)。SCPM可以用来对这些极小的结构成像，实际上拍摄晶片的结构的“图片”。该图像可以用于确定该结构是否在正确的位置正确形成。如果结构有缺陷，那么可以调整过程，这样缺陷就不太可能再发生。

SEM的工作原理类似于相机。相机通过接收和记录从人或主体反射或发射的光的强度来拍摄图片。SEM通过接收和记录从晶片结构反射或发射的电子的能量或数量来拍摄“图片”。在拍摄此类“图片”之前，可以将电子射束投射到结构上，并且当电子从该结构(例如，从晶片表面、从晶片表面下的结构、或从这两者)反射或发射(“出射”)时，SEM的检测器可以接收并且记录这些电子的能量或数量，以生成检查图像。为了拍摄此类“图片”，电子射束可以扫描穿过晶片(例如，以逐行或之字形方式)，并且检测器可以接收来自电子射束投影下的区域(称为“射束斑”)的出射电子。投射到晶片上的射束可以称为“初级射束”检测器可以接收检测器的表面上的次级射束斑中的出射电子，并且可以记录次级射束斑的强度。通过将次级射束随时间的强度与初级射束的扫描路径相关联，可以构建晶片的SEM图像。一些SEM使用单个电子射束(称为“单射束SEM”)来拍摄单个“图片”以生成检查图像，而一些SEM使用多个电子射束(称为“多射束SEM”)来并行拍摄晶片的多个“子图片”并且将它们拼接在一起以生成检查图像。通过使用多个电子射束，SEM可以提供更多的电子射束到结构上以获得这些多个“子图片”，导致更多的电子从结构中出射。因此，检测器可以同时接收更多的出射电子，并且以更高的效率和更快的速度生成晶片结构的检查图像。

由SEM的检测器接收到的出射电子可以使检测器生成与出射电子的能量和电子射束的强度相称的电信号(例如，电流信号或电压信号)。例如，电信号的幅度可以与接收到的出射电子的电荷相称。检测器可以将电信号输出到图像处理器，并且图像处理器可以处理电信号以形成晶片结构的图像。多射束SEM系统使用多个电子射束进行检查，并且多射束SEM系统的检测器可以具有多个区段来接收它们。每个区段可以具有多个感测元件并且可以用于形成晶片子区域的“图片”。基于来自检测器每个区段的信号生成的“图片”可以被合并以形成被检测晶片的完整图片。

检测器的区段可以通信地互连。检测器的每个区段可以具有对应的信号处理电路系统，用于处理由检测器生成的电信号。当电子射束撞击在截面上时，它的信号处理电路系统可以被激活用于信号处理。当电子射束撞击多个相邻区段时，它们的信号处理电路系统可以以协调的方式被激活用于信号处理。当没有电子射束撞击在区段上时，它的信号处理电路系统可能被停用。当电子射束撞击在故障区段上时，相邻区段的信号处理电路系统可以被激活用于信号处理。通过此类互连区段的设计，SEM的检测器可以为检测器的信号处理提供灵活性和故障容限。

检测器有很多性能指标。一个指标是“像素速率”，其是生成检查图像像素的速率。像素速率可以指示数字系统中的数字数据处理带宽，并且检测器的最大像素速率可以指示其最大数字数据处理速度。另一个指标是“模拟信号带宽”，其是模拟信号可达到的最低频率和最高频率之间的频率范围。高频模拟信号可以反映被检测结构的“细节”。模拟信号带宽指示检测器的检测能力和检测结果的精细程度，这是与像素速率不同的性能指标。例如，即使像素速率高，如果模拟信号带宽低，检查图像仍然可能模糊，因为结构的一些细节可能由于低模拟信号带宽而丢失，并且可能不会反映在检查图像中。

像素速率和模拟信号带宽容易产生“寄生参数”，该“寄生参数”是由检测器的操作部件招致的不期望的或意想不到的电磁效应。寄生参数可以包括寄生电容(例如，杂散电容)、寄生电阻或寄生电感。即使当一些部件不操作时，也可能产生寄生参数。寄生参数可以改变部件的设计规格，并且可能对检测器的性能(诸如减小模拟信号带宽和数据处理带宽)造成不利影响。例如，杂散电容可以阻碍电荷的移动。寄生电阻可以增加内部检测信号损失。寄生电感可以阻碍动态电流的流动。此外，寄生参数可以给检查图像带来噪声和干扰。理想情况下，检测器的设计力求尽量减小寄生参数的生成。

像素速率和模拟信号带宽可能对检测器的其他性能指标具有关键影响，诸如信噪比(“SNR”)或检测器的性能容量(例如，最大检测速度或最大检测吞吐量)。为了增加像素速率和模拟信号带宽，检测器可以被设计成缩短各个感测元件和它们的信号处理电路系统之间的电连接的距离，这可以抑制寄生参数(例如，串联电阻、寄生电容或串联电感)的生成。替代地，可以增强或重新设计信号处理电路系统的架构以使检测器对寄生参数不太敏感。

然而，检测器的现有互连区段设计仍然面临与模拟信号带宽和像素速率相关的若干挑战。例如，仍然有进一步抑制寄生参数的生成的空间，以在不会招致显著的成本的情况下减小寄生参数对模拟信号带宽的影响，增加模拟或数字信号处理的处理带宽，或增加像素速率和检测器的性能适应性。

在本公开中，提供了一种具有改进的架构的检测器，用于改善模拟信号带宽和像素速率。在检测器的一些实施例中，在检测器的模拟信号处理电路系统和对应于模拟信号处理电路系统的基于电流或电荷的模数转换器(ADC)之间提供互连层。与等效的基于电压的模拟处理电路相比，此类架构的优点是减小了基于电流或电荷的模拟处理电路的灵敏度，这使得模拟信号带宽能够相对增加。互连层可以经由互连开关元件将模拟信号处理电路系统的输出端彼此通信地耦合。可以在模拟信号处理电路系统的输入端和输出端处提供开关元件。通过控制开关元件，不同的模拟信号处理电路系统可以在检测器中被通信地激活或停用。通过经由互连层中的互连开关元件耦合不同模拟信号处理电路系统的输出端，多个模拟信号处理电路系统可以经由互连层与单个基于电流或电荷的ADC相关联，由此可以在不需要另外的数字输出容量的情况下实现高模拟信号带宽。通过经由互连层耦合ADC，可以控制ADC在交错模式下工作，这可以提供比单个ADC的规格更高的像素速率。总的来说，通过使用所提供的架构，现有检测器的性能适应性和能力的极限可以被推得更高。

为了清楚起见，附图中部件的相对尺寸可能被放大。在以下附图描述中，相同或相似的附图标记指代相同或相似的部件或实体，并且仅描述了关于相应实施例的差异。

本公开的目的和优点可以通过本文讨论的实施例中阐述的元件和组合来实现。然而，本公开的实施例不一定需要实现此类示例性目的或优点，并且一些实施例可能无法实现任何该目的或优点。

在不限制本公开的范围的情况下，可以在利用电子射束(“电子射束”)的系统中提供检测系统和检测方法的背景下描述一些实施例。然而，本公开不限于此。可以类似地应用其他类型的带电粒子射束。此外，用于检测的系统和方法可以用于其他成像系统(诸如光学成像、光子检测、x射线检测、离子检测等)中。

如本文所用，除非另外明确声明，否则术语“或”涵盖所有可能的组合，除非不可行。例如，如果声明部件可以包括A或B，那么除非另有明确声明或不可行，否则该部件可以包括A或B，或A和B。作为第二示例，如果声明一个部件可以包括A、B或C，那么除非另有明确声明或不可行，否则该部件可以包括A、或B、或C、或A和B、或A和C，或B和C，或A和B和C。

图1图示了符合本公开的实施例的示例性电子射束检查(EBI)系统100。EBI系统100可以用于成像。如图1中所示，EBI系统100包括主室101、装载/锁定室102、射束工具104和装备前端模块(EFEM)106。射束工具104位于主室101内。EFEM 106包括第一装载端口106a和第二装载端口106b。EFEM 106可以包括另外的装载端口。第一装载端口106a和第二装载端口106b接收包含待检查的晶片(例如，半导体晶片或由其他材料制成的晶片)或样品(晶片和样品可以互换使用)的晶片前开式晶片盒(FOUP)。“批次(lot)”是可以作为批次装载用于处理的多个晶片。

EFEM 106中的一个或多个机械臂(未示出)可以将晶片传送到装载/锁定室102。装载/锁定室102连接到装载/锁定真空泵系统(未示出)，该系统移除装载/锁定室102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)可以将晶片从装载/锁定室102传送到主室101。主室101连接到主室真空泵系统(未示出)，该主室真空泵系统移除主室101中的气体分子，以达到低于第一压力的第二压力。在达到第二压力后，晶片受到射束工具104的检查。射束工具104可以是单射束系统或多射束系统。

控制器109电连接到射束工具104。控制器109可以是被配置为执行EBI系统100的各种控制的计算机。尽管控制器109在图1中示为在包括主室101、装载/锁定室102和EFEM106的结构的外部，但是应理解控制器109可以是该结构的一部分。

在一些实施例中，控制器109可以包括一个或多个处理器(未示出)。处理器可以是能够操纵或处理信息的通用或特定电子设备。例如，处理器可以包括任意数量的中央处理单元(或“CPU”)、图形处理单元(或“GPU”)、光学处理器、可编程逻辑控制器、微控制器、微处理器、数字信号处理器、知识产权(IP)核、可编程逻辑阵列(PLA)、可编程阵列逻辑(PAL)、通用阵列逻辑(GAL)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、片上系统(SoC)、专用集成电路(ASIC)以及能够进行数据处理的任何类型的电路的任意组合。处理器也可以是虚拟处理器，其包括分布在经由网络耦合的多个机器或设备上的一个或多个处理器。

在一些实施例中，控制器109还可以包括一个或多个存储器(未示出)。存储器可以是能够存储处理器可访问的代码和数据(例如，经由总线)的通用或特定电子设备。例如，存储器可以包括任意数量的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁盘、硬盘驱动器、固态驱动器、闪存驱动器、安全数字(SD)卡、记忆棒、压缩闪存(CF)卡或任意类型的存储设备的任意组合。代码和数据可以包括用于特定任务的操作系统(OS)和一个或多个应用程序(或“应用程序”)。存储器也可以是虚拟存储器，其包括跨经由网络耦合的多个机器或设备分布的一个或多个存储器。

图2图示了根据本公开的实施例的示例性多射束射束工具104(本文也称为装置104)和图像处理系统290的示意图，该图像处理系统290可以被配置用于EBI系统100(图1)中。

射束工具104包括带电粒子源202、枪孔204、会聚透镜206、从带电粒子源202发射的初级带电粒子射束210、源转换单元212、初级带电粒子射束210的多个子射束214、216和218、初级投影光学系统220、电动晶片台280、晶片固定器282、多个次级带电粒子射束236、238和240、次级光学系统242和带电-粒子检测设备244。初级投影光学系统220可以包括射束分离器222、偏转扫描单元226和物镜228。带电粒子检测设备244可以包括检测子区域246、248和250。

带电粒子源202、枪孔204、会聚透镜206、源转换单元212、射束分离器222、偏转扫描单元226和物镜228可以与装置104的初级光学轴线260对齐。次级光学系统242和带电粒子检测装置244可以与装置104的次级光学轴线252对齐。

带电粒子源202可以发射一个或多个带电粒子，诸如电子、质子、离子、介子(muons)或任何其他携带电荷的粒子。在一些实施例中，带电粒子源202可以是电子源。例如，带电粒子源202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具有交叉(虚拟或真实)208的初级带电粒子射束210(在此情况下，初级电子射束)。为了便于解释而不导致歧义，在本文的一些描述中使用电子作为示例。然而，应注意的是，任何带电粒子都可以用于本公开的任何实施例中，不限于电子。初级带电粒子射束210可以被视为从交叉208发射。枪孔204可以阻挡初级带电粒子射束210的外围带电粒子以减小库仑效应。库仑效应可能导致探针点尺寸的增加。

源转换单元212可以包括成像元件阵列和射束限制孔阵列。成像元件阵列可以包括微偏转器或微透镜阵列。图像形成元件阵列可以利用初级带电粒子射束210的多个子射束214、216和218形成交叉208的多个(虚拟或真实的)平行图像。射束限制孔阵列可以限制多个子射束214、216和218。尽管图2中示出了三个子射束214、216和218，但是本公开的实施例不限于此。例如，在一些实施例中，装置104可以被配置为生成子射束的第一数量。在一些实施例中，子射束的第一数量可以在从1到1000的范围内。在一些实施例中，子射束的第一数量可以在200-500的范围内。在示例性实施例中，装置104可以生成400个子射束。

会聚透镜206可以聚焦初级带电粒子射束210。源转换单元212下游的子射束214、216和218的电流可以通过调整会聚透镜206的聚焦能力或通过改变射束限制孔阵列内对应射束限制孔的径向尺寸来改变。物镜228可以将子射束214、216和218聚焦到晶片230上用于成像，并且可以在晶片230的表面上形成多个探针点270、272和274。

射束分离器222可以是生成静电偶极子场和磁偶极子场的维恩滤波器类型的射束分离器。在一些实施例中，如果施加了静电偶极子场，则由静电偶极子场施加在子射束214、216和218的带电粒子(例如，电子)上的力可以与由磁偶极子场施加在带电粒子上的力尺寸基本上相等且方向相反。因此，子射束214、216和218可以以零偏转角直接穿过射束分离器222。然而，由射束分离器222生成的子射束214、216和218的总色散也可以是非零的。射束分离器222可以将次级带电粒子射束236、238和240与子射束214、216和218分离并且将次级带电粒子射束236、238和240导向次级光学系统242。

偏转扫描单元226可以偏转子射束214、216和218以在晶片230的表面区域上扫描探针点270、272和274。响应于子射束214、216和218在探针点270、272和274的入射，可以从晶片230发射次级带电粒子射束236、238和240。次级带电粒子射束236、238和240可以包括具有能量分布的带电粒子(例如，电子)。例如，次级带电粒子射束236、238和240可以是次级电子射束，其包括次级电子(能量≤50eV)和反向散射电子(能量在50eV和子射束214、216和218的降落能量之间)。次级光学系统242可以将次级带电粒子射束236、238和240聚焦到带电粒子检测设备244的检测子区域246、248和250上。检测子区域246、248和250可以被配置为检测对应的次级带电粒子射束236、238和240，并且生成对应的信号(例如，电压、电流等)，用于重建晶片230的表面区域之上或之下的结构的SCPM图像。

所生成的信号可以表示次级带电粒子射束236、238和240的强度，并且可以提供给图像处理系统290，该图像处理系统与带电粒子检测设备244、初级投影光学系统220和电动晶片台280通信。电动晶片台280的移动速度可以与由偏转扫描单元226控制的射束偏转同步和协调，使得扫描探针点(例如，扫描探针点270、272和274)的移动可以有序地覆盖晶片230上的感兴趣区域。可以调整此类同步和协调的参数以适应晶片230的不同材料。例如，晶片230的不同材料可能具有不同的电阻电容特性，这可能导致对扫描探针点移动的不同信号灵敏度。

次级带电粒子射束236、238和240的强度可以根据晶片230的外部或内部结构而变化，并且因此可以指示晶片230是否包括缺陷。此外，如上所讨论的，子射束214、216和218可以投射到晶片230顶部表面的不同位置，或晶片230的局部结构的不同侧面，以生成可以具有不同强度的次级带电粒子射束236、238和240。因此，通过将次级带电粒子射束236、238和240的强度映射到晶片230的区域，图像处理系统290可以重建反映晶片230的内部或外部结构特征的图像。

在一些实施例中，图像处理系统290可以包括图像获取器292、存储器294和控制器296。图像获取器292可以包括一个或多个处理器。例如，图像获取器292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292可以通过诸如电导体、光纤电缆、便携式存储介质、IR、蓝牙、互联网、无线网络、无线电或其组合的介质通信地耦合到射束工具104的带电粒子检测设备244。在一些实施例中，图像获取器292可以接收来自带电粒子检测设备244的信号并且可以构建图像。图像获取器292因此可以获取晶片230的SCPM图像。图像获取器292还可以执行各种后处理功能，诸如生成轮廓、在获取的图像上叠加指标等。图像获取器292可以被配置为对获取的图像的亮度和对比度执行调整。在一些实施例中，存储器294可以是存储介质，诸如硬盘、闪存驱动器、云存储、随机存取存储器(RAM)、其他类型的计算机可读存储器等。存储器294可以与图像获取器292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。图像获取器292和存储器294可以连接到控制器296。在一些实施例中，图像获取器292、存储器294和控制器296可以集成在一起作为一个控制单元。

在一些实施例中，图像获取器292可以基于从带电粒子检测设备244接收到的成像信号来获取晶片的一个或多个SCPM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。获取的图像可以是包括多个成像区域的单个图像。单个图像可以存储在存储器294中。单个图像可以是可以被划分成多个区域的原始图像。区域中的每个都可以包括一个包含晶片230特征的成像区域。获取的图像可以包括在时间序列上多次采样的晶片230的单个成像区域的多个图像。多个图像可以存储在存储器294中。在一些实施例中，图像处理系统290可以被配置为对晶片230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，图像处理系统290可以包括测量电路(例如，模数转换器)，以获得检测到的次级带电粒子(例如，次级电子)的分布。在检测时间窗口期间收集的带电粒子分布数据，结合入射到晶片表面上的子射束214、216和218的对应扫描路径数据，可以用于重建被检查的晶片结构的图像。重建的图像可以用于揭示晶片230的内部或外部结构的各种特征，并且由此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，带电粒子可以是电子。当初级带电粒子射束210的电子投射到晶片230的表面(例如，探针点270、272和274)上时，初级带电粒子射束210的电子可以穿透晶片230的表面一定深度，与晶片230的粒子相互作用。初级带电粒子射束210的一些电子可以与晶片230的材料弹性相互作用(例如，以弹性散射或碰撞的形式)并且可以从晶片230的表面反射或弹回。弹性相互作用保存相互作用的主体(例如，初级带电粒子射束210的电子)的总动能，其中相互作用的主体的动能不会转换成其他形式的能量(例如，热、电磁能等)。此类由弹性相互作用生成的反射电子可以被称为反向散射电子(BSE)。初级带电粒子射束210的一些电子可能与晶片230的材料非弹性地(例如，以非弹性散射或碰撞的形式)相互作用。非弹性相互作用不守恒相互作用的主体的总动能，其中相互作用的主体的部分或全部动能转化为其他形式的能量。例如，通过非弹性相互作用，初级带电粒子射束210的一些电子的动能可以导致材料的电子激发和原子跃迁。此类非弹性相互作用也可以生成出射晶片230表面的电子，其可以被称为次级电子(SE)。BSE和SE的产率或发射率尤其取决于例如被检查的材料和降落在材料表面上的初级带电粒子射束210的电子的降落能量。初级带电粒子射束210的电子能量可以部分地由其加速电压(例如，图2中带电粒子源202的阳极和阴极之间的加速电压)给予。BSE和SE的数量可以比初级带电粒子射束210的注入电子更多或更少(或甚至相同)。

SEM生成的图像可以用于缺陷检查。例如，可以将捕获晶片的测试设备区域的生成图像与捕获相同测试设备区域的参考图像进行比较。参考图像可以是预定的(例如，通过模拟)并且不包括已知的缺陷。如果生成的图像和参考图像之间的差异超过容限水平，则可以识别出潜在的缺陷。对于另一个示例，SEM可以扫描晶片的多个区域，每个区域包括设计相同的测试设备区域，并且生成捕获制造的这些测试设备区域的多个图像。多个图像可以相互比较。如果多个图像之间的差异超过容限水平，则可以识别出潜在的缺陷。

图3A图示了符合本公开的实施例的检测器300A的示例性结构的示意图。检测器300A可以作为带电粒子检测设备244提供。在图3A中，检测器300A包括传感器层301、区段层302和读出层303。传感器层301可以包括由多个感测元件，包括感测元件311、312、313和314，构成的传感器管芯。在一些实施例中，可以在感测元件阵列中提供多个感测元件，感测元件中的每个都可以具有统一的尺寸、形状和布置。

区段层302可以包括多个区段，包括区段321、322、323和324。该区段可以包括互连件(例如，布线路径)，该互连件被配置为通信地耦合多个感测元件。这些区段还可以包括开关元件，该开关元件可以控制感测元件之间的通信耦合。该区段可以进一步包括感测元件和区段层中的一个或多个公共节点之间的连接机构(例如，布线路径和开关元件)。例如，如图3A中所示，区段323可以被配置为通信地耦合感测元件311、312、313和314的输出端，如由传感器层301和区段层302之间的四条虚线所示。在一些实施例中，区段323可以被配置为输出从感测元件311、312、313和314收集的组合信号作为公共输出端。在一些实施例中，区段(例如，区段323)可以通信地耦合到直接放置在该区段上方的感测元件(例如，感测元件311、312、313和314)。例如，区段323可以具有端子的网格，该端子的网格被配置为与感测元件311、312、313和314的输出端连接。在一些实施例中，区段321、322、323和324可以以阵列结构提供，使得它们具有统一的尺寸和形状以及统一的布置。例如，区段321、322、323和324可以是方形的。在一些实施例中，可以在相邻区段之间提供隔离区域以使它们彼此电绝缘。在一些实施例中，区段可以以偏移模式(诸如平铺布局)布置。

读出层303可以包括用于处理感测元件的输出端的信号处理电路系统。在一些实施例中，可以提供信号处理电路系统，该信号处理电路系统可以对应于区段层302的区段中的每个。在一些实施例中，可以提供多个单独的信号处理电路系统区段，包括信号处理电路系统区段331、332、333和334。在一些实施例中，信号处理电路系统区段可以以具有统一尺寸和形状以及统一布置的区段阵列来提供。在一些实施例中，信号处理电路系统区段可以被配置为与来自区段层302的对应区段的输出端连接。例如，如图3A中所示，信号处理电路系统区段333可以被配置为通信地耦合到区段323的输出端，如由区段层302和读出层303之间的虚线所示。

在一些实施例中，读出层303可以包括输入端子和输出端子。读出层303的输出端可以连接到用于读取和解译检测器300A的输出端的部件。例如，读出层303可以直接连接到数字多路复用器、数字逻辑块、控制器、计算机等。

区段的尺寸和与区段相关联的感测元件的数量可以变化。例如，尽管图3A在一个区段中图示了四个感测元件，但是本公开的实施例不限于此。

尽管图3A将传感器层301、区段层302和读出层303图示为多个分立的层，但是应注意的是，传感器层301、区段层302和读出层303不需要作为单独的衬底来提供。例如，区段层302的布线路径可以设置在包括多个感测元件的传感器管芯中，或可以设置在传感器管芯的外部。布线路径可以在传感器层301上形成图案。此外，区段层302可以与读出层303结合。例如，可以提供包括区段层302的布线路径和读出层303的信号处理电路系统的半导体管芯。因此，可以组合或划分各个层的结构和功能。

在一些实施例中，检测器可以以双管芯配置提供。然而，本公开的实施例不限于此。例如，传感器层、区段层和读出层的功能可以在一个管芯中或在可以包含一个或多个管芯的封装中实现。

在一些实施例中，传感器层301、区段层302和读出层303的布置可以以堆叠关系彼此对应。例如，区段层302可以直接安装在读出层303的顶部上，并且传感器层301可以直接安装在区段层302的顶部上。该层可以被堆叠，使得区段层302内的区段与读出层303的信号处理电路系统区段(例如，区段331、332、333和334)对齐。此外，该层可以被堆叠，使得传感器层301内的一个或多个感测元件与区段层302中的区段对齐。在一些实施例中，要与区段相关联的感测元件可以包含在该区段内。例如，在检测器300A的平面图中，区段(例如，区段323)的感测元件(例如，感测元件311、312、313和314)可以安装在该区段的边界内。此外，区段层302的各个区段可以与读出层303的信号处理电路系统区段重叠。以此方式，可以建立预定区域，用于将感测元件与区段和信号处理电路系统相关联。

图3B图示了符合本公开的实施例的传感器表面300B的示例性结构，该传感器表面可以形成带电粒子检测设备244的表面。传感器表面300B可以设置有感测元件的多个区段，包括由虚线表示的区段340、350、360和370。例如，传感器表面300B可以是图3A中的传感器层301的表面。每个区段可能能够接收从晶片230的特定位置发射的射束斑的至少一部分，诸如图2中所示的次级带电粒子射束236、238和240中的一者。

如图3B中所示，传感器表面300B可以包括感测元件阵列，包括感测元件315、316和317。在一些实施例中，区段340、350、360和370中的每个可以包含一个或多个感测元件。例如，区段340可以包含第一多个感测元件，并且区段350可以包含第二多个感测元件等。第一多个感测元件和第二多个感测元件可以是互斥的。在一些实施例中，感测元件可以是二极管或任何类似于二极管的元件，其可以将入射能量转换成可测量的信号。例如，感测元件可以包括PIN二极管、雪崩二极管、电子倍增管(EMT)或其他部件。

在图3B中，可以在相邻感测元件之间提供区域380。区域380可以是隔离区域以将相邻感测元件的侧面或角落彼此隔离。在一些实施例中，区域380可以包括不同于传感器表面300B的感测元件的绝缘材料。在一些实施例中，区域380可以被提供为正方形。在一些实施例中，区域380可以不设置在感测元件的相邻侧之间。

在一些实施例中，现场可编程检测器阵列可以设置有感测元件，该感测元件具有集成在感测元件之间的开关区域。例如，可以提供检测器，诸如在2018年9月14日提交的PCT申请号PCT/EP2018/074833中讨论的这些示例中的一些示例，该申请内容通过引用整体并入本文。在一些实施例中，可以在感测元件之间提供切换区域，从而当被相同的带电粒子射束斑覆盖时，一些或更多的感测元件可以被分组。用于控制切换区域的电路可以包括在读出层(例如，图3A中的读出层303)的信号处理电路系统中。如贯穿本公开所使用的，表述“感测元件的集合”将意味着第一数量的感测元件的集合。该组感测元件中的感测元件的第一集合可以指该组内的感测元件的子集。感测元件的第二集合可以指该组内感测元件的另一个子集。第一组和第二组可以相互排斥，也可以不相互排斥。感测元件的“组”可以指与投射在检测器表面上的一个射束斑相关联(例如，在射束斑的边界内)的感测元件。感测元件的第一集合和感测元件的第二集合可以指与不同射束斑相关联的不同感测元件组。感测元件组不必局限于检测器的特定“区段”。

图4A是图示符合本公开的实施例的具有开关元件的示例性检测器阵列400的图。检测器阵列400可以是图3A中检测器300A的示例实施例。例如，检测器阵列400可以包括传感器层(例如，类似于图3A中的传感器层301)、区段层(例如，类似于图3A中的区段层302)和读出层(例如，类似于图3A中的读出层303)。区域401可以对应于一个区段(例如，如图3A中所示的区段323)。检测器阵列400的传感器层可以包括多个感测元件，包括感测元件311、312、313和314。在一些实施例中，检测器阵列400的感测元件中的每个可以具有统一的尺寸、形状和布置。检测器阵列400的感测元件可以生成与在感测元件的有源区域中接收到的带电粒子(例如，出射电子)相称的电流信号。本文的“有源区域”可以是指感测元件的辐射灵敏度高于预定阈值的区域。

检测器阵列400的区段层可以包括包含一个或多个布线路径402的基础衬底(例如，半导体衬底，图4A中未示出)。布线路径402可以被配置为通信地耦合检测器阵列400的感测元件。如图4A中所示，检测器阵列400包括区域401中的4×4阵列的感测元件，包括感测元件311、312、313和314。在图4A中，检测器阵列400的区段层可以包括任意两个相邻感测元件之间的元件间开关元件。检测器阵列400的区段层还可以包括通信地耦合到相邻感测元件的边缘的元件间开关元件。布线路径402可以被配置为通信地耦合到区域401中的感测元件(例如，感测元件311、312、313和314)的输出端。例如，可以提供端子的网格(在感测元件的中心示为圆形黑点)，并且布线路径402可以被配置为经由这样的端子与感测元件311、312、313和314的输出端连接。在一些实施例中，可以在检测器阵列400的区段层中提供布线路径402。在图4A中，布线路径402通信地耦合到上述感测元件(例如，感测元件311、312、313和314)。在图4A中，可以在感测元件的输出端和布线路径402之间提供元件总线开关元件。在一些实施例中，元件总线开关元件可以设置在检测器阵列400的区段层中。

在一些实施例中，可以提供多个区段，并且一个区段的感测元件可以通过布线路径连接。如图4B中所示，检测器阵列400包括可以成行布置的区段421、区段422、区段423和区段424。如图4C中所示，检测器阵列400包括具有2×2感测元件的区段323，包括感测元件311、312、313和314。

在一些实施例中，布线路径402可以包括印刷在基座衬底上的导电材料线、柔性线、接合线等。在一些实施例中，可以提供开关元件，使得各个感测元件的输出端可以与区段(例如，区段323)的公共输出端连接或断开。在一些实施例中，检测器阵列400的区段层还可以包括用于控制开关元件的对应电路。在一些实施例中，可以在单独的开关元件矩阵中提供开关元件，该开关元件矩阵本身可以包含用于控制开关元件的电路。

检测器阵列400的读出层可以包括用于处理感测元件的输出端的信号调节电路。在一些实施例中，信号调节电路可以将生成的电流信号转换成可以表示接收到的射束斑强度的电压，或可以将生成的电流信号放大成放大的电流信号。信号调节电路可以包括例如放大器404和一个或多个模拟开关元件(图4A中未示出)。放大器404可以是高速跨阻放大器、电流放大器等。在图4A中，放大器404可以通信地耦合到区段321的公共输出端，用于放大区段321的感测元件的输出信号。在一些实施例中，放大器404可以是单级或多级放大器。例如，如果放大器404是多级放大器，则它可以包括前置放大器和后置放大器，或包括前端级和后置级等。在一些实施例中，放大器404可以是可变增益放大器，诸如可变增益跨阻放大器(VGTIA)、可变增益电荷转移放大器(VGCTA)等。信号调节电路可以耦合到信号路径，该信号路径可以包括例如模数转换器(ADC)406。在图4A中，ADC 406可以通信地耦合到信号调节电路(例如，包括放大器404)的输出端以将信号调节电路的模拟输出信号转换成数字信号。检测器阵列400的读出层还可以包括用于其他功能的其他电路。例如，检测器阵列400的读出层可以包括开关元件驱动电路，该开关元件驱动电路可以控制感测元件之间的开关元件。为了便于解释而不导致歧义，感测元件和ADC 406之间的信号路径可以被称为“模拟信号路径”。例如，图4A中的模拟信号路径包括上述信号调节电路(例如，包括放大器404)。模拟信号路径的输入端通信地耦合到感测元件，并且模拟信号路径的输出端通信地耦合到ADC 406。

在一些实施例中，ADC 406可以包括输出端子，该输出端子通信地耦合到用于读取和解译由ADC 406转换的数字信号的部件(例如，检测器阵列400的读出层内部或外部的部件)。在图4A中，ADC 406通信地耦合到数字多路复用器408。在一些实施例中，数字多路复用器408可以布置在检测器阵列400的读出层中。数字多路复用器408可以接收多个输入信号并且将它们转换成输出信号。数字多路复用器408的输出信号可以被转换回多个输入信号。数字多路复用器408的输出信号还可以传输到数据处理级(例如，图2中的图像处理系统290)。

图5是图示符合本公开的实施例的检测器500的层结构的横截面视图的图。如图2中所示，检测器500可以作为带电粒子射束工具104中的带电粒子检测设备244。检测器500可以被配置为具有在厚度方向上堆叠的多个层，该厚度方向基本上平行于带电粒子射束的入射方向。在一些实施例中，可以提供检测器500，诸如2018年9月14日提交的PCT申请号PCT/EP2018/074834中讨论的这些示例中的一些示例，该申请的内容通过引用整体并入本文。

在图5中，检测器500可以包括传感器层510和电路层520。在一些实施例中，传感器层510可以表示图3A中的传感器层301，并且电路层520可以表示图3A中的区段层302和读出层303。例如，电路层520可以包括互连(例如，金属线)和各种电子电路部件。作为另一个示例，电路层520可以包括处理系统。电路层520还可以被配置为接收在传感器层510中检测到的输出电流。在一些实施例中，传感器层510可以表示图3A中的传感器层301和区段层302，并且电路层520可以表示图3A中的读出层303。在一些实施例中，检测器500可以包括除传感器层301、区段层302和读出层303之外的层。

在一些实施例中，传感器层510可以设置有用于接收入射带电粒子的传感器表面501。可以在传感器层510中提供感测元件，包括感测元件511、512和513(由虚线区分)。例如，传感器表面501可以类似于图3B中的传感器表面300B。在图5中，包括开关元件519和521的开关元件可以在横截面视图中的水平方向上设置在相邻感测元件之间。开关元件519和521可以嵌入传感器层510中。在一些实施例中，感测元件511、512和513可以在图4A中的检测器阵列400的感测元件(例如，感测元件311、312、313和314)之中，并且开关元件519和521可以在图4A的检测器阵列400的感测元件之间的开关元件之中。

在一些实施例中，感测元件511、512和513可以由在厚度方向上延伸的隔离区域(由虚线指示)分离。例如，感测元件511、512和513的平行于厚度方向的侧面可以通过隔离区域(例如，图3B中的区域380)彼此隔离。

在一些实施例中，传感器层510可以被配置为一个或多个二极管，其中感测元件511、512和513类似于图3B的感测元件315、316和317。开关元件519和521可以被配置为晶体管(例如，MOSFET)。感测元件511、512、513中的每一个可以包括用于与电路层520进行电连接的输出端。例如，输出端可以与开关元件519和521集成，或可以单独提供。在一些实施例中，输出端可以集成在传感器层510的底层(例如，金属层)中。

尽管图5将感测元件511、512和513描绘为在横截面中观察时的分立单元，但此类划分实际上可能不是物理的。例如，检测器500的感测元件可以由构成PIN二极管设备的半导体设备形成，该PIN二极管设备可以被制造为具有包括P型区域、本征区域和N型区域的多个层的衬底。在此类示例中，感测元件511、512、513在横截面视图中可以是连续的。在一些实施例中，开关元件(例如，开关元件519和521)可以与感测元件集成。

在一些实施例中，开关元件可以集成在传感器层内，集成在其他层内，或可以部分或全部设置在现有层中。例如，在一些实施例中，传感器层可以包含阱、沟槽或其他结构，其中开关元件形成在这些结构中。

在一些实施例中，检测器500的开关元件(例如，开关元件519和521)可以设置在传感器层510的外部。例如，开关元件可以嵌入电路层520(图5中未示出)中。在一些实施例中，检测器500的开关元件(例如，开关元件519和521)可以形成在单独的管芯(例如，开关管芯)中。例如，开关管芯(图5中未示出)可以夹在传感器层510和电路层520之间，并且可以通信地连接到传感器层510和电路层520。

图6是图示符合本公开的实施例的检测器500的感测元件512的横截面视图的图。在图6中，感测元件512可以包括P阱和N阱，用于形成开关元件和可以通信地耦合到传感器层510或电路层520的其他部件的其他有源元件或无源元件。尽管图6仅示出了一个完整的感测元件512，但是应当理解，传感器层510可以由类似于感测元件512的多个感测元件(例如，感测元件511和513)组成，该多个感测元件在横截面视图中可以是连续的。

在一些实施例中，感测元件512可以包括具有表面层601、P型区域610、P外延区域620、N型区域630和其他部件的二极管设备。表面层601可以形成接收入射带电粒子的检测器的检测表面(例如，有源区域)。例如，表面层601可以是金属层(例如，由铝或其他导电材料形成)。在表面层601的相对侧，可以提供电极650作为电荷收集器。电极650可以被配置为输出表示在感测元件512的有源区域中接收到的带电粒子的数量的电流信号。

如图6中所示，在一些实施例中，开关元件519和521可以由金属氧化物半导体(MOS)设备形成。例如，多个MOS设备可以形成在图6中的N型区域630的背面，并且N型区域630的背面可以与图5中的传感器层510接触。作为MOS设备的示例，可以提供深P阱641、N阱642和P阱643。在一些实施例中，可以通过蚀刻、图案化和其他过程和技术来制造MOS设备。应理解，可以使用各种其他设备(诸如双极半导体设备等)，并且可以通过各种过程来制造设备。

在感测元件512的操作中，当带电粒子(例如，图2中的次级带电粒子射束236、238和240)撞击到表面层601上时，感测元件512的主体，包括例如耗尽区，可能被由撞击的带电粒子生成的电荷载流子淹没。此类耗尽区可以延伸穿过感测元件的体积的至少一部分。例如，带电粒子可以是电子，并且撞击的电子可以在感测元件的耗尽区中产生并且激发电子-空穴对。电子-空穴对中被激发的电子可以具有进一步的能量，使得它们也可以生成新的电子-空穴对。从撞击的带电粒子生成的电子可能有助于在每个感测元件中生成的信号。

参考图6，感测元件512中的耗尽区可以包括P型区610和N型区630之间的电场，并且电子和空穴可以相应地被P型区610和N型区630吸引。当电子到达P型区域610时或当空穴到达N型区域630时，可以生成检测信号。因此，当带电粒子射束入射到感测元件512上时，感测元件512可以生成输出信号，诸如电流。可以连接多个感测元件，并且可以使用感测元件的集合来检测带电粒子射束斑的强度。当带电粒子射束斑覆盖多个相邻感测元件(例如，感测元件511、512和513)时，感测元件可以被分组在一起(“合并”)用于收集电流。例如，可以通过接通感测元件之间的开关元件(例如，开关元件519和521)来合并感测元件。来自组中的感测元件的信号可以被收集并且发送到连接到该组的信号调节电路。一组中的感测元件的数量可以是与射束斑的尺寸和形状相关的任意数量。该数量可以是1或大于1。

在一些实施例中，检测器可以被配置为使得各个感测元件可以经由例如信号线或数据线以及地址信号与外部部件通信。检测器可以被配置为激励开关元件，使得两个或更多个感测元件可以被合并，并且它们的输出电流或电压可以被组合。从图5至图6中可以看出，利用感测元件之间的开关元件设计，感测元件可以未设有物理隔离区域(例如，图3B中的区域380)。因此，当感测元件512被激活时，表面层601下方的所有区域都可以变为激活的。当在相邻感测元件之间没有提供物理隔离区域时，它们之间的死区可以被最小化或消除。

图7是表示符合本公开的实施例的检测器700的示例性截面布置的图。例如，检测器700可以是图3A中的检测器300A、图4A中的检测器阵列400或图5中的检测器500的实施例。如图7中所示，检测器700可以包括多个感测元件，包括感测元件701、702、703、704、705和706。在一些实施例中，多个感测元件可以是传感器层的一部分，该传感器层可以形成图2中的带电粒子检测设备244的检测表面(例如，图3B中的传感器表面300B)。传感器层可以包括相邻感测元件之间的开关元件(例如，类似于图6中的开关元件519和521)，包括元件间开关元件711、712和713。在一些实施例中，当被接通时，开关元件可以被配置为将两个或更多个相邻感测元件分组在一起。

在图7中，检测器700可以包括多个区段(例如，类似于图3A中的区段321、322、323和324)。区段中的每一者可以包括一个或多个感测元件、感测元件之间的布线路径(例如，类似于图4A中的布线路径402)以及公共输出端。在一些实施例中，布线路径可以包括公共线或共享信号路径。例如，如图7中所示，布线路径721可以通信地连接到感测元件701、702和703，并且连接到公共输出端728。布线路径721、感测元件701-703和公共输出端728可以属于第一区段。布线路径722可以通信地连接到感测元件704、705和706，并且连接到公共输出端729。布线路径722、感测元件704-706和公共输出端729可以属于第二区段。感测元件(例如，感测元件706)的输出端(例如，输出端719)可以经由元件-总线开关元件(例如，元件-总线开关元件720)通信地耦合到对应的布线路径(例如，布线路径722)。在一些实施例中，元件总线开关元件720可以使用类似于图6中描述的开关元件519和521的技术来实现。在一些实施例中，当没有使用感测元件706时，元件总线开关元件720可以被断开以减小来自感测元件706的噪声、寄生电容或其他技术影响。

在图7中，这些区段(例如，其包括感测元件701-703的第一区段或包括感测元件704-706的第二区段)可以被配置为向信号处理电路系统和其他的电路元件输出电信号。例如，布线路径722可以经由公共输出端729向信号处理电路系统730输出电信号。

信号处理电路系统730可以包括一个或多个信号处理电路系统，用于处理由布线路径722输出的电信号。例如，信号处理电路系统730可以包括前置放大器731、后置放大器732和数据转换器733。例如，前置放大器731可以是跨阻放大器(TIA)、电荷转移放大器(CTA)、电流放大器等。后置放大器732可以是可变增益放大器(VGA)等。数据转换器733可以是模数转换器(ADC)，其可以将模拟电压或模拟电流转换成数字值。在一些实施例中，前置放大器731和后置放大器732可以组合成单个放大器(例如，图4A中的放大器404)，并且数据转换器733可以包括图4A中的ADC 406。

检测器700可以包括数字开关740。在一些实施例中，数字开关740可以包括开关元件矩阵。在一些实施例中，数字开关740可以包括多路复用器(例如，图4A中的数字多路复用器408)。例如，多路复用器可以被配置为接收第一数量的输入并且生成第二数量的输出，其中第一数量和第二数量可以相同或不同。第一数量可以对应于检测器700的参数(例如，区段的总数)，并且第二数量可以对应于图1至图2的射束工具104的参数(例如，从图2中的带电粒子源202生成的子射束的数量)。数字开关740可以经由数据线和地址信号与外部部件通信。在一些实施例中，数字开关740可以控制数据读/写。数字开关740还可以包括用于控制元件间开关元件(例如，元件间开关元件711、712和713)的电路。在图7中，数字开关740可以经由多个数据通道(包括数据通道751、752和753)生成输出信号。在一些实施例中，数字开关740的数据通道可以进一步连接到其他部件，诸如图像处理系统290。因此，检测器700的多个区段可以充当用于检测器信号的独立数据通道。

应注意的是，在图7的表示中，可以在不同的阶段插入不同的部件。在一些实施例中，可以省略检测器700的上述部件中的一个或多个。在一些实施例中，可以为其他功能提供其他电路。例如，可以提供开关元件驱动电路(图7中未示出)来控制元件间开关元件(例如，元件间开关元件711、712和713)以连接感测元件。在一些实施例中，可以提供模拟输出线(图7中未示出)，该模拟输出线可以由模拟路径读取。例如，模拟输出线可以平行于数据转换器733，用于接收后置放大器732的输出端。对于另一个示例，模拟输出线可以代替数据转换器733。

图8是表示符合本公开的实施例的检测器800的另一个示例性截面布置的图。检测器800可以类似于检测器700，除了与区段相关联的感测元件(例如，感测元件704、705和706)可以经由公共布线路径(例如，公共布线路径819)和公共开关元件(例如，公共开关元件820)通信地耦合到相关联的布线路径(例如，布线路径722)。在一些实施例中，公共开关元件820可以使用类似于图6中描述的开关元件519和521的技术来实现。例如，如图8中所示，如果带电粒子射束入射到感测元件704、705和706上，感测元件704、705和706可以生成检测信号。感测元件705可以直接将其检测信号输出到公共布线路径819。感测元件704和706可以相应地经由元件间开关元件712和713将其检测信号路由到感测元件705，该检测信号可以经由感测元件705进一步路由到公共布线路径819。此类设计可以简化检测器的制造。作为比较，在感测元件和区段之间使用多个布线路径和开关元件的设计(例如，图7中的检测器700的设计)可以为分组感测元件提供配置灵活性，因为区段的输出端不固定在该区段的任何特定感测元件(例如，图8中的感测元件705)处。此外，诸如图7中的检测器700的设计可以增强读取各个感测元件的输出端的简单性。为了获取次级电子射束的射束投影，读出每个感测元件的输出端以便可以获取投影图案的图像可能是有利的。

图9是表示符合本公开的实施例的检测系统900的图。在一些实施例中，检测系统900可以是图2中的检测设备244的实施例。检测系统900可以包括感测元件902(例如，类似于图3A至图8中描述的感测元件)和处理电路940(例如，类似于图7至图8中的信号处理电路系统730)。处理电路940可以通信地耦合到数字接口950(例如，类似于图7至图8中的数字开关740)。感测元件902可以形成传感器表面(例如，图3B的传感器表面300B)，并且可以被分割成多个区段(例如，类似于图3A至图3B或图7至图8中描述的区段)。处理电路940可以包括用于处理感测元件902的输出端的第一处理电路阵列910(例如，包括图7至图8中的前置放大器731)、用于提供增益和偏移控制的第二处理电路阵列920(例如，包括图7至图8中的后置放大器732)、以及用于将模拟信号转换成数字信号的ADC阵列930(例如，包括图7至图8中的数据转换器733)。第一处理电路阵列910和第二处理电路阵列920可以形成处理电路940中的信号调节电路。处理电路940的每个区段可以通信地耦合到感测元件902的一部分，该感测元件的一部分可有序通信地耦合到第一处理电路阵列910的单元、第二处理电路阵列920的单元和ADC阵列930的单元，形成信号路径(例如，信号路径960)。此类信号路径可以接收来自感测元件902的区段的输出信号，并且生成表示入射在感测元件区段902上的带电粒子射束斑的至少一部分的强度的带电粒子检测电流。带电粒子检测数据可以输出到数字接口950。在图9中，信号路径960包括模拟信号路径970，该模拟信号路径包括第一处理电路阵列910的单元和第二处理电路阵列920的单元。

数字接口950可以包括控制器904。控制器904可以与ADC阵列930、第二处理电路阵列920和感测元件902通信。数字接口950还可以经由例如收发器发送和接收来自偏转和图像控制单元(图9中未示出)的通信。收发机可以包括发射机906和接收机908。在一些实施例中，控制器904可以控制检测系统900的图像信号处理。

在进一步增加如参考图3A至图9所描述的检测器的性能、能力和适应性方面存在一些挑战。通常，这些挑战可能与处理带宽中的一个或多个相关，该处理带宽表示检测器可以并行处理多少信号(例如，模拟信号或数字信号)，数字信号带宽表示数据通信的最高速度和数字系统的处理能力，模拟信号带宽表示检测器的检测能力和检查结果的精细度，或像素速率表示检测器可以多快地处理数字信号。

检测器的模拟信号带宽可能受到寄生参数的限制。例如，当撞击在检测设备(例如，检测设备244)的传感器表面(例如，图3B中的传感器表面300B)上的射束(例如，图2中的次级带电粒子射束236、238或240)具有超大的射束斑尺寸时，检测设备的大量感测元件(例如，图3A至图8中描述的感测元件)可以涉及检测射束。在一些情况下，如果射束撞击传感器表面的多个区段，则这些区段(例如，图3A至图3B、图4B至图4C或图7至图8中描述的区段)的感测元件可以涉及检测射束。作为另一个示例，当感测元件在检测设备中被硬连线在一起时，即使当射束仅撞击传感器表面的一个感测元件时，硬连线在一起的所有感测元件都可以被激活用于检测。然而，检测射束所涉及的部件越多，信号调节电路中可能招致的寄生参数(例如，杂散电容)就越多，这可能明显地减小检测设备的模拟信号路径(例如，图9中的模拟信号路径970)的模拟信号带宽。在一些情况下，当涉及多个感测元件用于检测时，与感测元件和信号调节电路的输入端之间的互连件(例如，开关元件)相关联的杂散电容也可能很大，这可能减小放大器的模拟信号带宽。此外，模拟信号带宽的此类急剧减小可能会减小成像性能。例如，可能产生模糊的图像，并且检测器可能不能满足高像素速率的要求。

在一些应用中，检测器的数据处理带宽可能受到检测器的元件性能或电路设计的限制。许多现有的检测设备在每个信号路径中可能仅具有一个ADC，这可能无法满足一些应用中的一些需求。例如，一些应用涉及高密度射束，其可能不需要高像素速率来进行数据处理。在此类情况下，对于检测设备的小区域，检测设备可能需要大量的信号路径。然而，即使不需要高数据速率ADC来检测高密度射束，检测设备的信号路径也可能容易耗尽。作为另一个示例，一些应用涉及斑射束，大斑射束中的每一者可能生成大量的检测信号，并且可能需要高像素速率来进行数据处理。在这些情况下，检测设备可能需要高数据速率ADC用于其信号路径和高带宽数据通道。为了给每个大斑射束提供高像素速率，检测设备可以为大斑射束使用多个信号路径。然而，在此类情况下，检测设备的信号路径仍然可能容易耗尽，并且即使信号路径足够，数据通道的数据处理带宽仍然可能由于大的数据量而容易耗尽。作为另一个示例，一些应用涉及低密度射束，但是每个射束需要高像素速率来检测。在这些情况下，检测设备可能需要高像素速率的ADC，这可能会导致设计和制造成本更高。在一些应用中，上述挑战中的一些或全部可能共存。检测设备的现有设计可能缺乏解决上述挑战的适应性。

检测器的像素速率可能受到许多因素的限制，包括模拟信号带宽和检测器部件的规格。例如，读出电路中的ADC可以具有可能无法支持所需的像素速率的最大采样速率。将限制性部件升级为更先进的部件可能会在研究、开发和制造中招致显著的成本。因此，增加检测器像素速率的低成本解决方案是长期用于努力的目标。

检测器的性能适应性可能受到单向优化的限制。检测器的设计(例如，图3A中的传感器层301、区段层302和读出层303)可以针对一些应用执行优化，但是此类优化可能会降低检测器在一些其他应用中的性能。

在本公开中提供了检测器阵列的示例性架构，其可以帮助减轻上述问题中的一些或全部。图10是图示符合本公开的实施例的具有示例性架构的检测器阵列1000的图。图10的架构可以用于单射束检查工具或多射束检查工具(例如，图2中的射束工具104)。检测器阵列1000可以包括与图4A中的检测器阵列400类似的一些部件，包括区域401、感测元件311、312、313和314、布线路径402和数字多路复用器408。类似于图4A，检测器阵列1000可以包括多个区段，包括对应于图10中的区域401的区段1002。区段1002包括4×4个感测元件，包括感测元件311、312、313和314。检测器阵列1000还包括与区段1002相关联的模拟信号路径1004，该模拟信号路径从区段1002的输出端处开始并且在互连层1006的输入端结束。模拟信号路径1004包括放大器1022。在一些实施例中，类似于图9中的模拟信号路径970，模拟信号路径1004可以另外地或替代地包括其他部件。如图10中所示，区段1002与模拟信号路径1004(包括放大器1022)和ADC 1024相关联，由该ADC 1024，由区段1002的感测元件生成的检测信号可以由模拟信号路径1004和ADC 1024处理，并且输出到数字多路复用器408。数字多路复用器408可以接收与检测器阵列1000的不同区段相关联的不同ADC的输出端。

检测器阵列1000包括互连层1006，该互连层将信号处理电路系统的输出端彼此通信地耦合。信号处理电路系统可以包括模拟信号路径(包括模拟信号路径1004)。如图10中所示，互连层1006包括互连开关元件，该互连开关元件通信地耦合到检测器阵列1000的模拟信号路径的输出端。例如，互连开关元件1014、1016、1018和1020可以通信地耦合相邻模拟信号路径(包括模拟信号路径1004)的输出端。

在图10中，开关元件1008可以将区段1002的输出端通信地耦合到模拟信号路径1004的输入端。开关元件1010可以将模拟信号路径1004的输出端通信地耦合到互连层1006的输入端(例如，输入/输出点1026或“I/O点”1026)。如果没有选择用于使用模拟信号路径1004，则开关元件1008和1010可以被配置为通信地断开。例如，带电粒子射束可以撞击区段1002的一些或所有感测元件，但是区段1002的检测信号可以被重定向到对应于检测器阵列1000的另一个区段的另一个模拟信号路径。在此类情况下，模拟信号路径1004可能由于没有被选择而被断开。在一些实施例中，如果区段1002的感测元件没有被任何带电粒子撞击并且模拟信号路径1004没有被选择使用(例如，处理来自其他区段的信号)，除了通信地断开开关元件1008和1010之外，还可以禁用放大器1022以减小功耗。当开关元件1008和1010通信地断开时，模拟信号路径1004(包括放大器1022)可以从检测器阵列1000有效地停用。

在图10中，开关元件1012可以将互连层1006的输出端(例如，I/O点1026)通信地耦合到ADC 1024的输入端。在一些实施例中，互连层1006的输出端也可以是输入端。例如，I/O点1026可以充当互连层1006的输入端(通信地耦合到模拟信号路径1004的输出端)和输出端(通信地耦合到ADC 1024的输入端)两者。在一些实施例中，模拟信号路径1004的输出端可以等效于I/O点1026。在一些实施例中，ADC 1024的输入端可以等效于I/O点1026。在一些实施例中，I/O点1026可以被实现为单独的部件(图10中未示出)。当开关元件1012通信地断开时，ADC 1024可以从区段1002和经由互连开关元件1014、1016、1018或1020通信地耦合到ADC 1024的任何其他区段(图10中未示出)有效地停用。在一些实施例中，如果ADC 1024没有被选择用于使用，则开关元件1012可以被配置为通信地断开。例如，从模拟信号路径1004输出的信号可以被重定向到对应于检测器阵列1000中的另一个模拟信号路径的另一个ADC。在一些实施例中，如果区段1002的感测元件没有被任何带电粒子撞击，并且模拟信号路径1004和ADC 1024都没有被选择使用(例如，处理来自其他区段的信号)，则除了通信地断开开关元件1012之外，ADC 1024也可以被禁用以减小功耗。

在一些实施例中，检测器阵列1000可以根据各种因素以各种方式发送带电粒子检测信号，这些因素诸如射束斑的尺寸、射束斑的形状或要达到的像素速率等。检测器阵列1000可以通过控制感测元件、开关元件1008、1010、1012和互连开关元件1014、1016、1018、1020之间的开关元件的连接和断开来路由检测信号。例如，检测器阵列1000可以将由区段1002输出的信号路由(例如，通过感测元件之间的开关元件)到不同于模拟信号路径1004的另一个模拟信号路径。在另一个示例中，检测器阵列1000可以通过开关元件1008将信号从不同于区段1002的另一个区段路由到模拟信号路径1004。在另一个示例中，检测器阵列1000可以将由模拟信号路径1004输出的信号路由(例如，通过互连开关元件1014、1016、1018或1020)到除ADC 1024之外的另一个ADC。在另一个示例中，检测器阵列1000可以将信号从不同于模拟信号路径1004的另一个模拟信号路径路由(例如，经由开关元件1012)到ADC 1024。在一些实施例中，如果区段1002不生成检测信号，并且模拟信号路径1004和ADC1024都没有被选择使用，并且如果选择使用相邻区段的模拟信号路径或ADC，则区段1002和相邻区段之间的互连开关元件(例如，互连开关元件1014、1016、1018或1020)可以通信地断开，这可以有助于减小放大器1022和ADC 1024在通电时招致的串扰和寄生参数。

在一些实施例中，如果区段1002的感测元件(例如，感测元件311)不在使用中，并且不包括在用于检测任何次级电子射束的任何感测元件组中，则它可以与布线路径402通信地去耦合，以减小寄生参数(例如，杂散电容)，这可以进一步帮助增加检测器阵列1000的性能。例如，通过通信地断开感测元件311和布线路径402之间的开关元件，感测元件311可以从布线路径402断开。当感测元件311与布线路径402断开时，感测元件311与其相邻感测元件之间的所有开关元件也可以通信地断开。

在一些实施例中，互连层1006、互连开关元件1014、1016、1018和1020以及开关元件1008、1010和1012可以包括在检测器阵列1000的读出层(例如，类似于图3A中的读出层303)中。在一些实施例中，互连开关元件1014、1016、1018、1020和开关元件1008、1010、1012可以使用类似于图6中描述的开关元件519和521的技术来实现。

在一些实施例中，诸如检测器阵列1000的模拟信号路径中的放大器(例如，放大器1022)或检测器阵列1000的信号路径末端的ADC(例如，ADC 1024)的部件可以被配置为在电流模式下工作，其中放大器和ADC的输入端和输出端是电流。在一些实施例中，部件(例如，放大器1022或ADC 1024)可以被配置为在电荷模式下工作，其中放大器和ADC的输入和输出是电荷信号。放大器1022和ADC 1024都可以操作在电流模式或电荷模式，或混合模式。混合模式可以是电流模式和电荷模式的混合模式。在混合模式下，放大器和ADC的输入端和输出端可以被配置为以电流模式或电荷模式工作。

与工作在电压模式下的放大器相比，工作在电荷模式或电流模式下的放大器可能具有降低的输入端阻抗和增加的输出端阻抗。降低的输入端阻抗会降低放大器对周围干扰(例如，来自相邻数字部件的干扰)的灵敏度，并且降低放大器对寄生参数(例如，杂散电容)的灵敏度。除放大器之外(诸如ADC)也可以实现此类优势。随着输入端阻抗的降低，即使在其输入端存在一些杂散电容，部件也可以具有高模拟信号带宽，并且可以实现基于硬件的模拟信号处理，其中硬件涉及不同信号路径之间的互连件(例如，互连层1006)。增加的输出端阻抗可以促进增加来自不同模拟信号路径的输出信号。例如，来自不同模拟信号路径的输出信号可以通过在公共点处通信地连接模拟信号路径的输出端来相加。用于放大器和ADC的电流模式或电荷模式设计可以降低设计和实现基于硬件的模拟信号处理的难度。

图11是图示符合本公开的实施例的在电流模式下工作的示例性放大器1100的图。在一些实施例中，放大器1100可以是检测器阵列1000中的放大器1022。放大器1100包括控制器1102、第一放大器1104和第二放大器1106。第一放大器1104和第二放大器1106可以串联通信地耦合，其中第一放大器1104的输出端可以通信地耦合到第二放大器1106的输入端。第一放大器1104的输入端可以接收由感测元件(例如，图10中的区段1002中的感测元件)生成的电流信号。第二放大器1106的输出端可以将放大的电流信号传输到ADC(例如，图10中的ADC 1024)。控制器1102可以通信地耦合到第一放大器1104和第二放大器1106并且控制它们的操作。在一些实施例中，第一放大器1104可以是电荷转移放大器(CTA)、跨阻放大器(TIA)或CTA和TIA的组合(CTIA)，该CTA和TIA的组合可以在TIA或CTA模式下操作。在一些实施例中，第二放大器1106可以是跨导放大器(TCA)。应注意的是，尽管在图11中放大器1100被示为包括两个放大级(即，第一放大器1104和第二放大器1106)，但是它可以被实现为仅具有一个放大级或多个放大级。例如，如果放大器1100是单级放大器，它可以包括电流放大器，该电流放大器的输入和输出两者可以都是电流。在另一个示例中，如果放大器1100是多级放大器，则除了第一放大器1104和第二放大器1106之外，它可以包括更多的放大器。本公开不将放大器1100的实施例限制于上述示例。在一些实施例中，放大器可以包括双模电荷转移和跨阻放大器。放大器还可以包括跨导放大器。放大器可以被配置为接收电流信号并且输出电荷信号，或反之亦然。

图12是图示符合本公开的实施例的在电流模式或电荷模式下工作的示例性ADC1200的图。ADC 1200可以是图10的检测器阵列1000中的ADC 1024。在电流模式或电荷模式下，ADC 1200的输入端可以是电流信号或电荷信号，ADC 1200的输出端可以是电流信号或电压信号。ADC 1200包括控制器1202、转换器1204和电压输入端ADC 1206。转换器1204可以是电流电压(I-V)转换器或电荷电压(C-V)转换器等。转换器1204可以被配置为将诸如电流或电荷的信号转换成诸如电压的数字信息。转换器1204和电压输入端ADC 1206可以串联通信地耦合，其中转换器1204的输出端可以通信地耦合到电压输入端ADC 1206的输入端。转换器1204的输入端可以接收放大器1100输出的电流信号。电压输入端ADC 1206的输出端可以将数字信号传输到其他处理电路(例如，图10中的数字多路复用器408)。控制器1202可以通信地耦合到转换器1204和电压输入端ADC 1206并且控制转换器和电压输入端ADC的操作。应注意的是，尽管在图12中ADC 1200被示为包括两级(即，转换器1204和电压输入端ADC1206)，但是它可以被实现为仅具有一个级并且仍然能够在电流模式或电荷模式下操作。例如，如果ADC 1200是单级ADC，则它可以是电荷再分配ADC或电荷共享ADC。本公开不将ADC1200的实施例限制于上述示例。

图13是表示符合本公开的实施例的具有图10的示例性架构的检测器1300的示例性区段布置的图。检测器1300可以具有类似于图7的检测器700的部件，包括感测元件701、702、703、704、705和706、元件间开关元件711、712和713、输出端719、元件总线开关元件720、布线路径721、722和723、公共输出端728和729、数字开关740、以及数据通道751、752和753。在一些实施例中，数字开关740可以包括如图10中所示的数字多路复用器408。

在图13中，类似于检测器阵列1000，检测器1300的放大器(包括放大器1302、1306和1310)可以经由开关元件(例如，开关元件1314、1320和1326)通信地耦合到区段。在一些实施例中，放大器可以类似于图10中的放大器1022或图11中的放大器1100。开关元件可以类似于图10中的开关元件1008。

在图13中，检测器1300包括ADC(包括ADC 1304、1308和1312)和互连层1006(由虚线框表示)，该互连层布置在放大器和ADC之间。ADC可以类似于图10中的ADC 1024或图12中的ADC 1200。放大器可以经由开关元件(包括开关元件1316、1322和1328)通信地耦合到互连层1006，该开关元件可以类似于图10中的开关元件1010。互连层1006可以经由开关元件(包括开关元件1318、1324和1330)通信地耦合到ADC，该开关元件可以类似于图10中的开关元件1012。在一些实施例中，开关元件1314-1332和1340可以使用类似于图6中描述的开关元件519和521的技术来实现。

在图13中，互连层1006可以包括多个输出端，包括I/O点1334、I/O点1336和I/O点1338。在一些实施例中，I/O点1334、1336和1338可以类似于图10中的I/O点1026。在一些实施例中，检测器1300的放大器(例如，包括放大器1302、1306和1310)中的每个可以经由开关元件(例如，分别为开关元件1316、1322和1328)通信地耦合到互连层1006的输入端(例如，分别为I/O点1334、1336和1338)。在一些实施例中，检测器1300的ADC(例如，包括ADC 1304、1308和1312)中的每个可以经由开关元件(例如，分别为开关元件1318、1324和1330)通信地耦合到互连层1006的输出端(例如，分别为I/O点1334、1336和1338)。

在图13中，互连层1006包括通信地耦合到放大器的输出端的互连开关元件(例如，互连开关元件1332)，该互连开关元件可以类似于图10中的互连开关元件1014、1016、1018和1020。在一些实施例中，互连层1006中的互连开关元件可以使用类似于图6中描述的开关元件519和521的技术来实现。

在一些实施例中，为了增加像素速率，检测器1300的ADC可以被配置为在交错模式下工作。通常，当ADC工作在交错模式时，两个或更多个ADC可以通信地耦合到时钟电路。ADC的时钟可以被设置成具有预定关系。当操作时，ADC可以交替地采样(“交错”)输入信号并且生成组合输出信号。组合输出信号的像素速率可以高于每个单独的ADC实现的像素速率。例如，当m(m为整数)个ADC被配置为在交错模式下工作时，其中每个ADC具有每秒n(n为数量)个像素的像素速率，m个ADC的组合像素速率可以是每秒m×n个像素。

例如，可以在数字开关740中提供时钟电路(图13中未示出)和控制电路(图13中未示出)。可以在包括ADC 1304、1308和1312的每个ADC中提供时钟控制电路(例如，可以是图12中控制器1202的一部分)。时钟控制电路可以通信地耦合到时钟电路并且参考由时钟电路生成的时钟信号为每个ADC设置不同的时序偏移。ADC的输入端可以经由互连层1006中的开关元件彼此通信地耦合，并且控制电路可以控制它们在交错模式下工作。在一些实施例中，在电流模式下工作的检测器1300的放大器可以为要被配置为在交错模式下工作的ADC提供更大的灵活性。

在一些实施例中，对于要求像素速率高于检测器1300的ADC的最大采样速率所支持的像素速率的应用，ADC可以被配置为在交错模式下工作。例如，ADC 1304和1308可以具有相同的最大采样速率。当布线路径721被激活(例如，由于带电粒子射束撞击在感测元件701-703上)时，开关元件1314和1316可以通信地连接，以使得由布线路径721输出的信号能够被放大器1302处理和放大。互连开关元件1332和开关元件1318和1324可以被协调以便以交替的方式将放大器1302输出的放大信号转移到ADC 1304和1308。例如，通过通信地连接开关元件1318，并且通信地断开互连开关元件1332和开关元件1324，由放大器1302输出的放大信号可以被转移到ADC 1304。通过通信地断开开关元件1318，并且通信地连接互连开关元件1332和开关元件1324，由放大器1302输出的放大信号可以被转移到ADC 1308。控制电路和时钟电路可以控制此类转移的时序以及针对ADC 1304和1308的采样时序。ADC 1304和1308的组合输出信号可以具有两倍于任何单个ADC的最大采样速率的有效采样速率。

应当注意，检测器1300的两个以上的ADC可以被配置为以类似的方式在交错模式下工作，并且本公开并不将交错模式的实施例限制于上述示例。在一些实施例中，在交错模式下工作的检测器1300的通信地耦合的ADC可以彼此相邻或彼此不相邻。例如，ADC 1304、1308和1312可以被配置为在交错模式下工作，其中它们之间的互连层1006的互连开关元件(例如，包括互连开关元件1332)和开关元件1318、1324和1330可以被协调，以交替方式将放大器1306输出的放大信号转移到ADC 1304、1308和1312。例如，通过通信地连接开关元件1318和互连开关元件1332，并且通信地断开开关元件1324、开关元件1330以及ADC 1308和1312之间的一个或多个互连开关元件，由放大器1306输出的放大信号可以被转移到ADC1304。通过通信地连接开关元件1324并且通信地断开开关元件1318、开关元件1330、互连开关元件1332以及ADC 1308和1312之间的一个或多个互连开关元件，可以将放大器1306输出的放大信号转移到ADC 1308。通过通信地连接开关元件1330和ADC 1308和1312之间的所有互连开关元件，并且通信地断开开关元件1318、开关元件1324和互连开关元件1332，可以将放大器1306输出的放大信号转移到ADC 1312。

在一些实施例中，当撞击到检测器1300上的射束具有大的射束斑时，检测器1300的多个模拟信号路径可以被配置为经由互连层1006通信地耦合到单个ADC。例如，来自不同模拟信号路径的模拟信号可以在被输入到任何ADC之前被硬件(例如，在互连层1006)求和或合并。求和的模拟信号可以由单个ADC转换。此类设计可以减小所需的数字输出带宽并且增加配置灵活性。相比之下，检测器的现有设计可能缺乏在信号数字化之前基于硬件的模拟信号求和的能力(例如，由于模拟信号路径没有将其信号输出到其他信号路径中的ADC的能力)，并且可能需要多个数字输出通道或带宽来处理来自同一大射束斑的信号。与现有设计相比，检测器1300的设计可以在不需要另外的数字输出容量或导致读出电路尺寸的显著增加的情况下提供更高的模拟信号带宽，因为单个ADC可能足以处理在其输入之前与来自多个模拟信号路径的模拟信号相加的模拟信号。

图14是图示符合本公开的实施例的具有示例性架构的检测器阵列1400的区段1401的图。图14的架构可以用于单射束检查工具或多射束检查工具(例如，图2中的射束工具104)。区段1401与图10中的区段1002共享一些类似的部件，包括感测元件311、312、313和314、ADC 1024和数字多路复用器408。在图14中，区段1401包括四个子区段1420、1422、1424和1426，子区段中的每个包括2×2个感测元件。子区段1424包括感测元件311、312、313和314。子区段1420、1422、1424和1426分别通信地耦合到布线路径1421、1423、1425和1427。图14还示出了分别通信地耦合到布线路径1421、1423、1425和1427的四个模拟信号路径1402、1404、1406和1408。模拟信号路径1402、1404、1406和1408可以分别类似于图10中的模拟信号路径1004并且分别包括放大器1410、1412、1414和1416。模拟信号路径1402、1404、1406和1408中的每一者在它和它的布线路径之间具有上游开关元件(例如，类似于图10中的开关元件1008)，并且在它和互连层1006之间也具有下游开关元件(例如，类似于图10中的开关元件1010)。如图14中所示，模拟信号路径1402、1404、1406和1408经由互连层1006通信地耦合到求和点1418，其中开关元件1403、1405、1407和1409(例如，每个都类似于图10中的开关元件1012)布置在求和点1418和互连层1006之间。求和点1418可以通信地耦合到ADC 1024，ADC 1024还通信地耦合到数字多路复用器408。求和点1418可以作为模拟多路复用器操作并且可以向ADC 1024输出多路复用的模拟信号，以将其转换成数字信号。该数字信号可以输出到数字多路复用器408用于进一步处理。

在图14中，子区段1420、1422、1424和1426相应地与模拟信号路径1402、1404、1406和1408相关联。模拟信号路径1402、1404、1406和1408与ADC 1024相关联。在一些实施例中，在区段1401中，与一个ADC相关联的模拟信号路径的数量可以是任意的。在一些实施例中，不同数量的模拟信号路径可以与区段1401中的一个ADC相关联。与图10中的检测器阵列1000的模拟信号路径1004相比，图14中的每个模拟信号路径1402、1404、1406和1408可以处理从更少的感测元件检测到的信号，这可以增加模拟信号带宽和配置灵活性。区段1401可以通过控制互连开关元件1428、1430、1432和1434以及开关元件1403、1405、1407和1409的断开和闭合，以各种方式将模拟信号路径1402、1404、1406和1408输出的信号路由到求和点1418。

在一些实施例中，如果由模拟信号路径1402、1404、1406和1408输出的信号来自相同的射束斑，则这些信号可以在输出到求和点1418之前在互连层1006相加(例如，通过基于硬件的模拟信号求和)。例如，在此类情况下，互连开关元件1428、1430和1432可以通信地连接，开关元件1403、1405和1407可以通信地断开，并且开关元件1409可以通信地连接，由此模拟信号路径1402、1404、1406和1408输出的信号可以在互连层1006相加，并且经由开关元件1409输出到求和点1418。

在一些实施例中，如果由模拟信号路径1402、1404、1406和1408输出的信号都来自不同的射束斑，则可以在无需基于硬件的模拟信号求和的情况下将这些信号复用到求和点1418。例如，在此类情况下，交换元件1403、1405、1407和1409可以全部通信地连接。如果ADC1024的最高采样速率足以支持所需的像素速率，则互连开关元件1428、1430、1432和1434可以全部通信地断开，并且模拟信号路径1402、1404、1406和1408输出的信号可以被复用到求和点1418，求和点1418还可以将复用的信号输出到ADC 1024用于信号数字化。如果ADC1024的最高采样速率不足以支持所需的像素速率，则模拟信号路径1402、1404、1406和1408输出的信号可以经由互连层1006中的一个或多个互连开关元件的输出端到多个求和点(例如，包括求和点1418或其他)，并且多个求和点可以将信号输出到多个ADC(例如，包括ADC1024或其他)以用于信号数字化。在此类情况下，多个ADC可以在交错模式下工作。

在一些实施例中，由模拟信号路径1402、1404、1406和1408输出的一些信号可以来自相同的射束斑，并且一些信号可以来自不同的射束斑。在这些情况下，来自相同射束斑的信号可以在互连层1006处相加以生成模拟信号的求和，并且来自不同射束斑的信号可以在互连层1006处保持为单独的信号(例如，不执行基于硬件的模拟信号求和)。根据ADC 1024的最高采样速率是否足以支持所需的像素速率，可以将求和模拟信号和各个信号多路复用到求和点1418或多个求和点，如上面描述的。

在一些实施例中，通过经由互连层1006的开关元件将多个模拟信号路径(例如，包括模拟信号路径1402、1404、1406和1408)通信地耦合到多个求和点(例如，包括求和点1418)，可以进一步增加如图14中所示的架构的配置灵活性和性能适应性。通过这样做，对于不同的应用，区段1401可以被配置为在数据信道中具有到ADC的各种比率的模拟信号路径。取决于应用和检波器设置，模拟信号路径的数量(例如放大器的数量)可能大于、小于或等于数据通道中ADC的数量。通过这样做，如图11、图13和图14中所示的架构可以为信号处理提供高配置灵活性、高故障容限和低功耗，而不会招致显著的成本。

高配置灵活性可以避免单向优化问题。例如，若干ADC可以交错处理来自多个模拟信号路径的信号，诸如用于涉及大斑射束和要求高像素速率的应用。在另一个示例中，一个ADC可以被分配给一个射束(例如，需要一个模拟信号路径)用于信号处理。在另一个示例中，一个ADC可以由若干射束共享(例如，通过若干模拟信号路径)用于信号处理，诸如用于涉及高密度射束并且不需要高像素速率的应用。高故障容限可以增加检测系统的稳健性。例如，如果检测器的一些放大器或ADC发生故障，则可以绕过故障部件，并且应由它们处理的信号可以被重定向到其他部件用于处理。可以在不影响特定应用所需的性能的情况下通过给检测器的不必要部件(例如，模拟信号路径或ADC)供电(和通信地断开)来实现低功耗。应注意的是，放大器与ADC的具体比率以及信号路由和处理的具体方式可以不限于上述示例，并且本公开的实施例可以根据具体应用提供其他实现方式。

图15是符合本公开的实施例的检测带电粒子射束的示例性方法1500的流程图。方法1500可以由带电粒子检查系统的控制器(例如，图1中的控制器109或图9中的控制器904)来执行。控制器可以包括被编程为实现方法1500的电路(例如，存储器和处理器)。例如，控制器可以是与带电粒子检查系统耦合的内部控制器或外部控制器(例如，图1中的控制器109或图9中的控制器904)。方法1500可以连接到关于图3A至图14示出和描述的部件、操作和步骤。

如图15中所示，方法1500可以从获取检测图像的步骤1502开始。检测图像可以是在检测器表面上形成的带电粒子射束斑(例如，次级电子射束斑)的图像。检测图像可以包括检测器表面上的次级射束斑投影图案。当多个带电粒子射束入射到检测器上时，检测图像可以包括多个射束斑。步骤1502可以包括读取可以包括在检测器中的感测元件的各个输出。在步骤1502中可以确定出射晶片的带电粒子入射到检测器上并且因此图像处理应开始。步骤1502可以包括与特定应用的目标像素速率相比以相对低的速度执行的图像获取处理。

接下来，如图15中所示，方法1500可以前进到确定边界的步骤1504。该边界可以对应于投射在检测器表面上的带电粒子射束斑的边界。可以根据在步骤1502收集的信息来确定边界。步骤1504可以包括确定对应于多个射束斑的多个边界。如下所讨论的，边界可以用于将感测元件分配给组。

接下来，如图15中所示，方法1500可以前进到将感测元件分组在一起的步骤1506。边界内的感测元件可以被分组在一起。步骤1506可以包括致动开关。感测元件之间的开关可以被致动，使得例如在同一组内的两个相邻感测元件电连接。

接下来，如图15中所示，方法1500可以前进到确定射束斑是否大的步骤1508。步骤1508可以基于预定的标准。步骤1508可以包括确定射束斑的尺寸并且将其与阈值进行比较。步骤1508可以包括确定对应于目标像素速率的目标模拟带宽对于感测元件的集合是否可实现。确定目标模拟带宽是否可实现可以基于该组中包括的感测元件和信号处理电路系统的特性。例如，当射束斑的尺寸使得基于该组中包括的感测元件的数量无法实现用于该应用的目标带宽时，可以确定射束斑较大。

响应于在步骤1508中确定射束斑不大，方法1500可以前进到将未使用的感测元件接地的步骤1522，如下文将讨论的。当确定射束斑不大时，射束斑可以被视为单个组并且照此处理。

响应于在步骤1508中确定射束斑较大，方法1500可以前进到将对应于大射束斑的组细分为子组的步骤1520。步骤1520可以包括确定子组的尺寸。子组的尺寸可以基于目标模拟带宽。子组可以被视为感测元件的单个组并且可以与模拟信号路径相关联，如将在下面讨论的。

接下来，如图15中所示，方法1500可以从步骤1508或步骤1520前进到将未使用的感测元件接地的步骤1522。不使用的感测元件可以使用接地开关或其他部件接地。接地开关可以设置在电路的感测元件层中。接地开关的示例如图16中示出的。例如，可以基于感测元件是否被包括在组或子组中来确定感测元件没有被使用。在一些实施例中，未使用的感测元件可以被确定为不输出检测信号的这些感测元件，或者被确定为由于某些原因(例如，为了减少串扰)从组或子组中排除的这些感测元件。

接下来，如图15中所示，方法1500可以前进到确定信号输出路径的步骤1524。步骤1524可以包括为每个射束斑及其对应的感测元件组或子组确定信号输出路径。信号输出路径可以是模拟信号路径。在一些实施例中，用于每个组或子组的输出端点的位置可以被确定为在每个感测元件组或子组的几何中心或质心的区域中。基于质心确定输出位置可以涉及使用组或子组内的射束斑的强度分布。

接下来，如图15中所示，方法1500可以前进到步骤1526，致动开关以将感测元件的组或子组连接到其信号输出路径。分配给感测元件组或子组的信号输出路径可以是在步骤1524中确定的路径。在步骤1526中致动的开关可以是在感测元件的输出端处提供的开关(例如，与相邻感测元件之间的开关相对)。步骤1526可以包括将感测元件连接到模拟信号路径，该模拟信号路径具有与组或子组的几何中心或质心最短的距离。模拟信号路径的输入端可以通过在组或子组的几何或质量中心处的感测输出端，或通过几何或质量中心附近的感测元件的输出端连接到感测元件的组或子组。感测元件的输出端处的开关可以闭合，并且这些感测元件可以连接到模拟信号路径所属区段中的公共线。在一些实施例中，感测元件的输出端处的开关的数量可以是1个或一个以上。当开关的数量大于1时，可以减小从感测元件的组或子组到模拟信号路径的输入端的阻抗。这可以导致改善的模拟信号带宽。

接下来，如图15中所示，方法1500可以前进到信号处理的步骤1528。步骤1528可以包括通过ADC数字化射束斑的信号。由ADC数字化的信号可以是通过感测元件的集合的模拟信号路径放大的放大信号。当射束斑较大时(步骤1508中的“是”)，步骤1528可以包括将来自感测元件子组的信号相加在一起。这些信号可以通过硬件相加在一起，例如，以模拟信号路径的输出端之间的对应开关相连接的方式(例如，在如图10、图13和图14中所示的互连层1006中)。步骤1528可以包括确定目标像素速率是否大于一个ADC的最高采样速率。如果目标像素速率不大于一个ADC的最高采样速率，则一个ADC可以被分配给射束斑的每个输出信号路径。如果目标像素速率远小于一个ADC的最高采样速率，则一个ADC可以通过互连层(例如，如图10、图13和图14中所示的互连层1006)被多个模拟信号共享。目标像素速率可能远小于(<<)一个ADC的最高采样速率，例如，当它们至少相差一个数量级时(例如，最高采样速率比目标像素速率大10倍或更多)。如果目标像素速率高于一个ADC的最高采样速率，则多个ADC可以通过互连层交错，并且多个ADC可以用于处理一个射束斑的模拟信号。

接下来，如图15中所示，方法1500可以前进到确定信号路由的步骤1530。用于ADC输出的信号路由可根据ADC在检波器中的位置以及用于传送数据的数字输出通道来确定。

接下来，如图15中所示，方法1500可以前进到配置检测器的步骤1532。可以基于方法1500中执行的各种其他确定来配置检测器。例如，检测器可以被配置为在以特定应用所需的像素速率操作的正常射束强度检测模式下操作。可以保持该设置，直到SEM成像条件改变，这可能导致次级电子射束投影的改变。

方法1500的修改和变化将是显而易见的。例如，在图15中，在步骤1502处，控制器可以确定感测元件组，其中感测元件组可以包括由带电粒子检测器(例如，图13中的检测器1300或图14中的检测器阵列1400)中的带电粒子射束的射束斑投射的感测元件。例如，带电粒子射束可以是图2中的次级带电粒子射束236、238和240中的任一者。感测元件可以在带电粒子检测器的表面(例如，图3B中的传感器表面300B)上，诸如图10中的感测元件311-314中的任一者、图13中的感测元件701-706中的任一者或图14中的感测元件311-314中的任一者。感测元件组可以对应于射束斑的轮廓或形状。例如，感测元件组中的边界感测元件可以表示射束斑的边界。

在一些实施例中，带电粒子检测器可以是扫描电子显微镜(SEM)。在一些实施例中，带电粒子检测器可以在单射束检查装置(例如，单射束SEM)中。在一些实施例中，带电粒子检测器可以在多射束检查装置(例如，图2中的射束工具104)中。应当注意，该方法可以用单射束检查装置或多射束检查装置来实现，并且本公开不对此类实现方式施加任何限制。

在一些实施例中，感测元件组可以包括多个感测元件。在这些情况下，控制器可以接收带电粒子检测器的多个感测元件的输出信号。控制器可以收集信息以例如检测或形成投射在检测器上的次级带电粒子射束斑的图片。控制器可以读取每个单独感测元件的输出端。相邻感测元件之间的任何开关(例如，如图13中所示的元件间开关元件711、712和713)可以处于打开(例如，断开)状态。例如，如果带电粒子检测器是图13中的检测器1300，则控制器可以通过输出719接收感测元件706的输出信号。控制器可以使用收集的信息来确定检测器表面上的入射带电粒子射束斑的边界。

如图15的步骤1508中的射束斑是否大的确定可以基于条件。该条件可能与检测器中的信号处理电路系统的能力相关。例如，控制器可以确定与感测元件组相关联的信号处理电路系统能够或不能处理特定情况(例如，基于目标应用)。这可能与用于应用的目标模拟信号带宽相关。带宽可以由包括其相关联部件的感测元件组的特性来确定。例如，感测元件组的带宽可以由感测元件组和与其相关联的放大器的尺寸来确定。用于在预定像素速率下处理感测元件组的输出信号的总模拟信号带宽可以满足也可能不满足应用的要求

例如，当在步骤1502检测到的带电粒子射束的射束斑较大并且覆盖了大量的感测元件时，感测元件可能被一起分组到感测元件组中，并且可能发生模拟信号带宽减小，从而感测元件组的信号处理电路系统不能达到期望应用期望的模拟信号带宽。作为示例，带电粒子射束的射束斑可以覆盖区段1401的感测元件(见图14)，并且可以覆盖其他相邻区段的一些感测元件(未示出)。区段1401中的感测元件可以与其他区段中的被覆盖的感测元件一起分组。与区段1401相关联的模拟信号路径中的一个的输入端可以通信地耦合到感测元件组。在一些实施例中，如果不能达到对应于用于处理该组的输出信号的目标像素速率的模拟信号带宽的要求，则控制器可以将该组划分成更小的子组，子组中的每个可以通信地耦合到区段1401中的模拟信号路径的输入端或可以(至少部分地)被射束斑覆盖的其他区段中的模拟信号路径。这样，信号可以通过不同的子组和不同的信号处理电路系统来传输。子组的信号可以被加在一起以表示原始组的总信号。

现在将参考图16，图16是符合本公开的实施例的感测元件的图示。图16示出了感测元件1606，该感测元件可以是包括多个感测元件的检测器阵列的单个感测元件。感测元件1606可以类似于图3A、4A至图4C、图10和图14中的任何感测元件312至314，图5至图6中的任何感测元件511-513，或图7、图8和图13中的任何感测元件701-706)。

检测器阵列的感测元件可以响应于进入的带电粒子的入射而生成信号。因此，感测元件可以充当二极管，因为它可以将入射能量转换成可测量的信号，并且可以在预定方向上这样做。检测器阵列的感测元件可以被概念化为包括二极管或其他电子部件。如图16中所示，感测元件1606包括二极管1624、接地开关元件1626、接地电路1627、元件总线开关元件1628以及元件间开关元件1630和1632。在感测元件1606中，二极管1624可以将入射带电粒子的能量转换成可测量的电信号(例如，电流)。

接地电路可以用于从未使用的感测元件释放电荷。在一些情况下，例如当感测元件被断开以减小串扰、噪声或寄生参数时，未使用的感测元件仍然可以接收出射晶片的带电粒子。如果感测元件用于带电粒子射束检测，则感测元件的感测元件级电路处的接地开关(例如，接地开关元件1626)可以保持通信地断开(例如，断开)。如果感测元件没有被使用，则接地开关可以被设置为通信地连接(例如，闭合)。元件总线开关元件1628可以将二极管1614通信地耦合到输出总线1608，用于检测信号输出。

在一些实施例中，可以在没有接地开关元件的情况下实现感测元件的接地。例如，在一些实施例中，可以在没有接地开关元件的情况下提供感测元件。为了将此类感测元件接地，该感测元件可以连接到未使用的其他感测元件。未使用的感测元件可以被分组为一个或多个组。一个或多个组可以连接到可以接通的模拟信号路径的一个或多个输入端。尽管模拟信号路径可以被接通，但是它们的输出端可以与互连层(例如，互连层1006)断开。也就是说，输出可以流经连接到未使用的感测元件的模拟信号路径，并且此类输出可以被丢弃。此方法可以消除对每个感测元件的专用接地开关元件的需要。采用接地开关元件可以增强灵活性(例如，通过允许模拟信号路径被分配用于其他用途)并且减小功耗。另一个方面，省略接地开关元件可以减小制造复杂性。

本公开的各方面在以下编号的.根据条款中阐述：

1.一种检测器，包括：

感测元件的集合，包括感测元件的第一集合和感测元件的第二集合；

第一区段电路系统，被配置为将感测元件的第一集合通信地耦合到第一信号处理电路系统的输入端；

第二区段电路系统，被配置为将感测元件的第二集合通信地耦合到第二信号处理电路系统的输入端；以及

互连电路，其配置为将第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到第二信号处理电路系统的输出端。

2.根据条款1所述的检测器，其中互连电路包括互连开关元件，该互连开关元件被配置为将第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到第二信号处理电路系统的输出端。

3.根据条款1至2中任一项所述的检测器，还包括：

第一开关元件，其被配置为将第一区段电路系统通信地耦合到第一信号处理电路系统的输入端。

4.根据条款1至3中任一项所述的检测器，还包括：

第二开关元件，其被配置为将第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到互连电路。

5.根据条款1至4中任一项所述的检测器，还包括：

第三信号处理电路系统，经由第三开关元件通信地耦合到互连电路；以及

第四信号处理电路系统，经由第四开关元件通信地耦合到互连电路。

6.根据条款5所述的检测器，还包括：

控制电路，通信地耦合到该第三信号处理电路系统、该第四信号处理电路系统、该互连开关元件、该第三开关元件和该第四开关元件，其中该控制电路被配置为：

通过通信地协调互连开关元件、第三开关元件和第四开关元件来控制第三信号处理电路系统和第四信号处理电路系统在交错模式下操作，其中第三信号处理电路系统和第四信号处理电路系统从第一信号处理电路系统或第二信号处理电路系统中的至少一者接收信号。

7.根据条款5至6中任一项所述的检测器，进一步包括：

多路复用器，被配置为将互连电路通信地耦合到第三信号处理电路系统，并且从第一信号处理电路系统或第二信号处理电路系统中的至少一者接收信号，并且向第三信号处理电路系统输出多路复用信号。

8.根据条款7所述的检测器，其中该多路复用器是模拟多路复用器。

9.根据条款5至8中任一项所述的检测器，其中该第三信号处理电路系统包括第一模数转换器(ADC)，并且该第四信号处理电路系统包括第二模数转换器(ADC)。

10.根据条款9所述的检测器，其中第一ADC或第二ADC中的至少一者被配置为接收电流信号。

11.根据条款9所述的检测器，其中第一ADC或第二ADC中的至少一者被配置为接收电荷信号。

12.根据条款10至11中任一项所述的检测器，其中第一ADC或第二ADC中的至少一者包括转换器，该转换器被串联通信地耦合到电压输入端ADC。

13.根据条款1至12中任一项所述的检测器，其中第一信号处理电路系统和第二信号处理电路系统被配置为处理模拟信号。

14.根据条款13所述的检测器，其中该第一信号处理电路系统包括第一放大器，并且该第二信号处理电路系统包括第二放大器。

15.根据条款14所述的检测器，其中第一放大器或第二放大器中的至少一者被配置为接收电流信号并且输出放大的电流信号。

16.根据条款14所述的检测器，其中该第一放大器或该第二放大器中的至少一者被配置为接收电荷信号并且输出放大的电荷信号。

17.根据条款15至16和118至119中任一项所述的检测器，其中第一放大器或第二放大器中的至少一者是单级放大器。

18.根据条款15至16和118至119中任一项所述的检测器，其中第一放大器或第二放大器中的至少一者是多级放大器。

19.根据条款18所述的检测器，其中该第一放大器或该第二放大器中的至少一者包括第三放大器，该第三放大器通信地耦合到串联的第四放大器，并且其中该第三放大器包括电荷转移放大器、跨阻放大器或双模电荷转移和跨阻放大器中的一者，并且第四放大器包括跨导放大器。

20.根据条款1至19中任一项所述的检测器，其中第一区段电路系统包括第一布线路径，并且第二区段电路系统包括第二布线路径。

21.一种检测系统，包括：

感测元件的集合，包括感测元件的第一集合和感测元件的第二集合；

第一区段电路系统，被配置为将感测元件的第一集合通信地耦合到第一信号处理电路系统的输入端；

第二区段电路系统，被配置为将感测元件的第二集合通信地耦合到第二信号处理电路系统的输入端；

互连电路，被配置为将第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到第二信号处理电路系统的输出端；以及

接口，被配置为控制检测系统的图像信号处理。

22.根据条款21所述的检测系统，其中该互连电路包括互连开关元件，该互连开关元件被配置为将该第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到该第二信号处理电路系统的输出端。

23.根据条款21至22中任一项所述的检测系统，还包括：

第一开关元件，被配置为将第一区段电路系统通信地耦合到第一信号处理电路系统的输入端。

24.根据条款21至23中任一项所述的检测系统，还包括：

第二开关元件，被配置为将第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到互连电路。

25.根据条款21至24中任一项所述的检测系统，还包括：

第三信号处理电路系统，经由第三开关元件通信地耦合到互连电路；以及

第四信号处理电路系统，经由第四开关元件通信地耦合到互连电路。

26.根据条款25所述的检测系统，还包括：

控制电路，通信地耦合到该第三信号处理电路系统、该第四信号处理电路系统、该互连开关元件、该第三开关元件和该第四开关元件，其中该控制电路被配置为：

通过通信地协调互连开关元件、第三开关元件和第四开关元件来控制第三信号处理电路系统和第四信号处理电路系统以交错模式操作，其中第三信号处理电路系统和第四信号处理电路系统从第一信号处理电路系统或第二信号处理电路系统中的至少一者接收信号。

27.根据条款25至26中任一项所述的检测系统，进一步包括：

多路复用器，被配置为将互连电路通信地耦合到第三信号处理电路系统，并且从第一信号处理电路系统或第二信号处理电路系统中的至少一者接收信号，并且向第三信号处理电路系统输出多路复用信号。

28.根据条款27所述的检测系统，其中该多路复用器是模拟多路复用器。

29.根据条款25至28中任一项所述的检测系统，其中该第三信号处理电路系统包括第一模数转换器(ADC)，并且该第四信号处理电路系统包括第二模数转换器(ADC)。

30.根据条款29所述的检测系统，其中该第一ADC或该第二ADC中的至少一者被配置为接收电流信号。

31.根据条款29所述的检测系统，其中该第一ADC或该第二ADC中的至少一者被配置为接收电荷信号。

32.根据条款30至31中任一项所述的检测系统，其中第一ADC或第二ADC中的至少一者包括包括转换器，该转换器被串联通信地耦合到电压输入端ADC。

33.根据条款25至32所述的检测系统，其中该接口包括数字多路复用器，该数字多路复用器通信地耦合到该第三信号处理电路系统和该第四信号处理电路系统。

34.根据条款21至33中任一项所述的检测系统，其中该第一信号处理电路系统和该第二信号处理电路系统被配置为处理模拟信号。

35.根据条款34所述的检测系统，其中该第一信号处理电路系统包括第一放大器，并且该第二信号处理电路系统包括第二放大器。

36.根据条款35所述的检测系统，其中该第一放大器或该第二放大器中的至少一者被配置为接收电流信号并且输出经放大的电流信号。

37.根据条款35所述的检测系统，其中该第一放大器或该第二放大器中的至少一者被配置为接收电荷信号并且输出经放大的电荷信号。

38.根据条款36至37和122至123中任一项所述的检测系统，其中第一放大器或第二放大器中的至少一者是单级放大器。

39.根据条款36至37和122至123中任一项所述的检测系统，其中第一放大器或第二放大器中的至少一者是多级放大器。

40.根据条款39所述的检测系统，其中该第一放大器或该第二放大器中的至少一者包括第三放大器，该第三放大器通信地耦合到串联的第四放大器，并且其中该第三放大器包括电荷转移放大器、跨阻放大器或双模电荷转移和跨阻放大器中的一者，并且第四放大器包括跨导放大器。

41.根据条款21至40中任一项所述的检测系统，其中该第一区段电路系统包括第一布线路径，并且该第二区段电路系统包括第二布线路径。

42.一种带电粒子检查系统，其包括：

带电粒子射束源，被配置为生成用于样本扫描的初级带电粒子射束；

检测器，被配置为接收从初级带电粒子射束的入射点出射的次级带电粒子射束，其中该检测器包括：

感测元件的集合，包括感测元件的第一集合和感测元件的第二集合；

第一区段电路系统，被配置为将感测元件的第一集合通信地耦合到第一信号处理电路系统的输入端；

第二区段电路系统，被配置为将感测元件的第二集合通信地耦合到第二信号处理电路系统的输入端；以及

互连电路，被配置为将第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到第二信号处理电路系统的输出端。

43.根据条款42所述的带电粒子检查系统，其中该互连电路包括互连开关元件，该互连开关元件被配置为将该第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到该第二信号处理电路系统的输出端。

44.根据条款42至43中任一项所述的带电粒子检查系统，还包括：

第一开关元件，被配置为将第一区段电路系统通信地耦合到第一信号处理电路系统的输入端。

45.根据条款42至44中任一项所述的带电粒子检查系统，还包括：

第二开关元件，被配置为将第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到互连电路。

46.根据条款42至45中任一项所述的带电粒子检查系统，还包括：

第三信号处理电路系统，经由第三开关元件通信地耦合到互连电路；以及

第四信号处理电路系统，经由第四开关元件通信地耦合到互连电路。

47.根据条款46所述的带电粒子检查系统，还包括：

控制电路，通信地耦合到该第三信号处理电路系统、该第四信号处理电路系统、该互连开关元件、该第三开关元件和该第四开关元件，其中该控制电路被配置为：

通过通信地协调互连开关元件、第三开关元件和第四开关元件来控制第三信号处理电路系统和第四信号处理电路系统以交错模式操作，其中第三信号处理电路系统和第四信号处理电路系统从第一信号处理电路系统或第二信号处理电路系统中的至少一者接收信号。

48.根据条款46至47中任一项所述的带电粒子检查系统，进一步包括：

多路复用器，被配置为将互连电路通信地耦合到第三信号处理电路系统，并且从第一信号处理电路系统或第二信号处理电路系统中的至少一者接收信号，并且向第三信号处理电路系统输出多路复用信号。

49.根据条款48所述的带电粒子检查系统，其中多路复用器是模拟多路复用器。

50.根据条款46至49中任一项所述的带电粒子检查系统，其中第三信号处理电路系统包括第一模数转换器(ADC)，并且第四信号处理电路系统包括第二模数转换器(ADC)。

51.根据条款50所述的带电粒子检查系统，其中该第一ADC或该第二ADC中的至少一者被配置为接收电流信号。

52.根据条款50所述的带电粒子检查系统，其中该第一ADC或该第二ADC中的至少一者被配置为接收电荷信号。

53.根据条款51至52中任一项所述的带电粒子检查系统，其中第一ADC或第二ADC中的至少一者包括转换器，该转换器被串联通信地耦合到电压输入端ADC。

54.根据条款42至53中任一项所述的带电粒子检查系统，其中第一信号处理电路系统和第二信号处理电路系统被配置为处理模拟信号。

55.根据条款54所述的带电粒子检查系统，其中第一信号处理电路系统包括第一放大器，并且第二信号处理电路系统包括第二放大器。

56.根据条款55所述的带电粒子检查系统，其中该第一放大器或该第二放大器中的至少一者被配置为接收电流信号并且输出放大的电流信号。

57.根据条款55所述的带电粒子检查系统，其中该第一放大器或该第二放大器中的至少一者被配置为接收电荷信号并且输出放大的电荷信号。

58.根据条款56至57和126至127中任一项所述的带电粒子检查系统，其中第一放大器或第二放大器中的至少一者是单级放大器。

59.根据条款56至57和126至127中任一项所述的带电粒子检查系统，其中第一放大器或第二放大器中的至少一者是多级放大器。

60.根据条款59所述的带电粒子检查系统，其中该第一放大器或该第二放大器中的至少一者包括第三放大器，该第三放大器串联通信耦合到的第四放大器，并且其中该第三放大器包括电荷转移放大器、跨阻放大器或双模电荷转移和跨阻放大器中的一者，并且第四放大器包括跨导放大器。

61.根据条款42至60中任一项所述的带电粒子检查系统，其中该第一区段电路系统包括第一布线路径，并且该第二区段电路系统包括第二布线路径。

62.一种检测器，其包括：

多个感测元件，包括感测元件的第一集合和感测元件的第二集合；

第一区段电路系统，被配置为将感测元件的第一集合通信地耦合到第一信号处理电路系统的输入端；以及

第二区段电路系统，被配置为将该感测元件的第二集合通信地耦合到第二信号处理电路系统的输入端，其中

第一信号处理电路系统包括第一放大器，并且第二信号处理电路系统包括第二放大器，并且

第一放大器或第二放大器中的至少一者被配置为执行接收电流信号并且输出经放大的电流信号、接收电流信号并且输出电荷信号、接收电荷信号并且输出电流信号、或接收电荷信号并且输出放大的电荷信号中的一者。

63.根据条款62所述的检测器，进一步包括：

互连电路，被配置为将第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到第二信号处理电路系统的输出端。

64.根据条款63所述的检测器，其中互连电路包括互连开关元件，该互连开关元件被配置为将第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到第二信号处理电路系统的输出端。

65.根据条款63至64中任一项所述的检测器，还包括：

第二开关元件，被配置为将第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到互连电路。

66.根据条款63至65中任一项所述的检测器，还包括：

第三信号处理电路系统，其经由第三开关元件通信地耦合到互连电路；以及

第四信号处理电路系统，其经由第四开关元件通信地耦合到互连电路。

67.根据条款66所述的检测器，还包括：

控制电路，通信地耦合到该第三信号处理电路系统、该第四信号处理电路系统、该互连开关元件、该第三开关元件和该第四开关元件，其中该控制电路被配置为：

通过通信地协调互连开关元件、第三开关元件和第四开关元件来控制第三信号处理电路系统和第四信号处理电路系统以交错模式操作，其中第三信号处理电路系统和第四信号处理电路系统从第一信号处理电路系统或第二信号处理电路系统中的至少一者接收信号。

68.根据条款66至67中任一项所述的检测器，进一步包括：

多路复用器，被配置为将互连电路通信地耦合到第三信号处理电路系统，并且从第一信号处理电路系统或第二信号处理电路系统中的至少一者接收信号，并且向第三信号处理电路系统输出多路复用信号。

69.根据条款68所述的检测器，其中该多路复用器是模拟多路复用器。

70.根据条款66至69中任一项所述的检测器，其中第三信号处理电路系统包括第一模数转换器(ADC)，并且第四信号处理电路系统包括第二模数转换器(ADC)。

71.根据条款70所述的检测器，其中该第一ADC或该第二ADC中的至少一者被配置为接收电流信号。

72.根据条款70所述的检测器，其中该第一ADC或该第二ADC中的至少一者被配置为接收电荷信号。

73.根据条款71至72中任一项所述的检测器，其中该第一ADC或该第二ADC中的至少一者包括包括转换器，该转换器被串联通信地耦合到电压输入端ADC。

74.根据条款62至73中任一项所述的检测器，还包括：

第一开关元件，被配置为将第一区段电路系统通信地耦合到第一信号处理电路系统的输入端。

75.根据条款62至74中任一项所述的检测器，其中第一信号处理电路系统和第二信号处理电路系统被配置为处理模拟信号。

76.根据条款62至75中任一项所述的检测器，其中该第一放大器或该第二放大器中的至少一者包括第三放大器，该第三放大器通信地耦合到串联的第四放大器，并且其中该第三放大器包括电荷转移放大器、跨阻放大器或双模电荷转移和跨阻放大器中的一者，并且第四放大器包括跨导放大器。

77.根据条款62至76中任一项所述的检测器，其中该第一区段电路系统包括第一布线路径，并且该第二区段电路系统包括第二布线路径。

78.一种计算机实现的方法，包括：

在带电粒子检测器中确定包括感测元件的感测元件组，带电粒子射束的射束斑被投射到该感测元件上；

确定射束斑是否满足条件；

确定感测元件组的输出路径；以及

将信号从互连层传输到第一模数转换器(ADC)，该第一模数转换器被通信地耦合到互连层的第一输出端。

79.根据条款78所述的计算机实现的方法，其中感测元件组包括多个感测元件。

80.根据条款78或79所述的计算机实现的方法，其中确定射束斑是否满足条件包括：

确定射束斑的尺寸；以及

将该尺寸与阈值进行比较。

81.根据条款78或79所述的计算机实现的方法，其中确定射束斑是否满足条件包括：

确定对应于目标像素速率的目标模拟带宽对于该感测元件组是否可实现。

82.根据条款79至81中任一项所述的计算机实现的方法，进一步包括：

通信地耦合该感测元件组中的两个相邻感测元件。

83.根据条款82所述的计算机实现的方法，其中通信地耦合两个相邻感测元件包括：

通信地连接两个相邻感测元件之间的元件间开关元件。

84.根据条款78至83中任一项所述的计算机实现的方法，进一步包括：

基于该射束斑满足该条件的确定，确定多个感测元件子组，该多个感测元件子组中的每个包括该感测元件组的至少一个感测元件，以及

基于用于处理对应于目标像素速率的感测元件组的输出端的总模拟带宽，将感测元件组划分为多个感测元件子组。

85.根据条款78至84中任一项所述的计算机实现的方法，其中确定输出路径包括：

将感测元件组的感测元件的输出端通信地耦合到带电粒子检测器的信号处理电路系统。

86.根据条款84所述的计算机实现的方法，还包括：将多个感测元件子组中的感测元件子组通信地耦合到信号处理电路系统；以及

将开关元件通信地连接在感测元件子组的感测元件和信号处理电路系统的布线路径之间。

87.根据条款86所述的计算机实现的方法，还包括：

确定用于感测元件子组的公共输出端。

88.根据条款87所述的计算机实现的方法，其中确定公共输出端包括：

确定感测元件子组的几何中心；以及

将公共输出端确定为最接近几何中心的感测元件的输出端。

89.根据条款87所述的计算机实现的方法，其中确定公共输出端包括：

确定感测元件子组中强度分布的质心；以及

将公共输出端确定为最靠近质心的感测元件的输出端。

90.根据条款87至89中任一项所述的计算机实现的方法，其中将多个感测元件子组中的感测元件子组通信地耦合到信号处理电路系统包括：

将公共输出端通信地耦合到信号处理电路系统。

91.根据条款90所述的计算机实现的方法，其中将公共输出端通信地耦合到信号处理电路系统包括：

在公共输出端和信号处理电路系统的布线路径之间通信地连接开关元件。

92.根据条款87至91中任一项所述的计算机实现的方法，其中在带电粒子检测器的多个信号处理电路系统中，信号处理电路系统到公共输出端的距离最短。

93.根据条款78所述的计算机实现的方法，还包括：

使用在互连层的第一输出端处的带电粒子检测器的多个信号处理电路系统的输出信号来确定组合信号，该第一输出端通信地耦合到多个信号处理电路系统。

94.根据条款93所述的计算机实现的方法，其中确定组合信号：

在互连层和多个信号处理电路系统的输出端之间通信地连接开关元件；

通信地连接互连开关元件，该互连开关元件通信地耦合到互连层的第一输出端和多个信号处理电路系统的输出端；以及

通过对互连层的第一输出端处的输出信号求和来确定组合信号。

95.根据条款94所述的计算机实现的方法，其中将该信号传输到该第一ADC包括：

将开关元件通信地连接在互连层的第一输出端和第一ADC之间。

96.根据条款78至95中任一项所述的计算机实现的方法，还包括：

获取指示射束斑在带电粒子检测器上的投影图案的检测图像。

97.根据条款96所述的计算机实现的方法，其中获取检测图像包括：

读取带电粒子检测器的感测元件的各个输出。

98.根据条款78至97中任一项所述的计算机实现的方法，还包括：

确定射束斑的边界，

其中确定感测元件组包括将边界内的感测元件分组在一起。

99.根据条款98所述的计算机实现的方法，其中将边界内的感测元件分组在一起包括：

致动开关以便通信地耦合感测元件组中的感测元件。

100.根据条款78至99中任一项所述的计算机实现的方法，还包括：

基于未使用的感测元件是否包括在感测元件组中，将未使用的感测元件接地。

101.根据条款100所述的计算机实现的方法，其中将未使用的感测元件接地包括致动接地开关。

102.根据条款100所述的计算机实现的方法，其中将未使用的感测元件接地包括将未使用的感测元件连接到从互连层断开的信号路径。

103.根据条款78所述的计算机实现的方法，进一步包括：

致动开关以将感测元件组连接到输出路径。

104.根据条款84所述的计算机实现的方法，还包括：

致动开关以将该多个感测元件子组连接到相应的输出路径。

105.根据条款78至104中任一项所述的计算机实现的方法，还包括执行信号处理。

106.根据条款105所述的计算机实现的方法，其中信号处理包括：

放大通过输出路径传输的信号；

使用ADC对信号进行数字化。

107.根据条款84所述的计算机实现的方法，还包括执行信号处理，该信号处理包括：

将来自多个子组的信号加在一起。

108.根据条款78至107中任一项所述的计算机实现的方法，还包括：

将目标像素速率与第一ADC的最高采样速率进行比较。

109.根据条款108所述的计算机实现的方法，进一步包括：

如果目标像素速率大于第一ADC的最高采样速率，则执行交错；

如果目标像素速率小于或等于第一ADC的最高采样速率，则将多个子组的输出路径连接到第一ADC；以及

如果目标像素速率远小于第一ADC的最高采样速率，则将其他感测元件组的输出路径连接到第一ADC。

110.根据条款109所述的计算机实现的方法，其中交错包括：

激励互连层的开关元件以交替地将输出路径连接到第一ADC和第二ADC。

111.根据条款78至110中任一项所述的计算机实现的方法，其中带电粒子检测器是扫描电子显微镜(SEM)的部件。

112.根据条款78至111中任一项所述的计算机实现的方法，其中带电粒子检测器包括在单射束检查装置中。

113.根据条款78至111中任一项所述的计算机实现的方法，其中带电粒子检测器包括在多射束检查装置中。

114.根据条款78至113中任一项所述的计算机实现的方法，还包括使用第一ADC将电流转换成数字信息。

115.根据条款78至113中任一项所述的计算机实现的方法，还包括使用第一ADC将电荷转换成数字信息。

116.根据条款12所述的检测器，其中转换器包括电流电压转换器。

117.根据条款12所述的检测器，其中该转换器包括电荷电压转换器。

118.根据条款14所述的检测器，其中该第一放大器被配置为接收电流信号或电荷信号，并且该第一放大器被配置为输出电流信号或电荷信号，

并且第二放大器被配置为接收电流信号或电荷信号，并且第二放大器被配置为输出电流信号或电荷信号。

119.根据条款14所述的检测器，其中该第一放大器被配置为接收电流信号并且输出电荷信号，或反之亦然，并且

第二放大器被配置为接收电流信号并且输出电荷信号，或反之亦然。

120.根据条款32所述的检测系统，其中该转换器包括电流电压转换器。

121.根据条款32所述的检测系统，其中该转换器包括电荷电压转换器。

122.根据条款35所述的检测系统，其中该第一放大器被配置为接收电流信号或电荷信号，并且该第一放大器被配置为输出电流信号或电荷信号，

并且第二放大器被配置为接收电流信号或电荷信号，并且该第二放大器被配置为输出电流信号或电荷信号。

123.根据条款35所述的检测系统，其中该第一放大器被配置为接收电流信号并且输出电荷信号，或反之亦然，并且

该第二放大器被配置为接收电流信号并且输出电荷信号，或反之亦然。

124.根据条款53所述的检测系统，其中该转换器包括电流电压转换器。

125.根据条款53所述的检测系统，其中该转换器包括电荷电压转换器。

126.根据条款56所述的检测系统，其中该第一放大器被配置为接收电流信号或电荷信号，并且该第一放大器被配置为输出电流信号或电荷信号，

并且该第二放大器被配置为接收电流信号或电荷信号，并且该第二放大器被配置为输出电流信号或电荷信号。

127.根据条款56所述的检测系统，其中该第一放大器被配置为接收电流信号并且输出电荷信号，或反之亦然，并且

该第二放大器被配置为接收电流信号并且输出电荷信号，或反之亦然。

128.根据条款73所述的检测系统，其中该转换器包括电流电压转换器。

129.根据条款73所述的检测系统，其中该转换器包括电荷电压转换器。

可以提供非暂态计算机可读介质，该非暂态计算机可读介质存储用于控制器(例如，图1中的控制器109或图9中的控制器904)的处理器的指令，用于根据上述图15的示例性流程图检测带电粒子射束，符合本公开中的实施例。例如，存储在非暂态计算机可读介质中的指令可以由控制器的电路执行，用于部分或全部执行方法1500。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、任何具有孔图案的物理介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)和可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪存-EPROM或任何其他闪存存储器、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相同的网络版本。

随着显著增加的配置灵活性和性能适应性，如图10、图13和图14中示出的和所描述的架构可以在不会导致显著的成本的情况下进一步将检测设备244的性能能力推向更高的极限，这又可以使得能够构建更有能力的单射束或多射束检查工具。

应理解，本公开的实施例不限于上面已经描述并且在附图中图示的确切结构，并且在不脱离其范围的情况下可以进行各种修改和改变。已经结合各种实践例描述了本公开，但是考虑到本文公开的本公开的说明书和实践，本公开的其他实践例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。说明书和示例仅被认为是示例性的。

Claims (15)

1.一种检测器，包括：

感测元件的集合，包括感测元件的第一集合和感测元件的第二集合；

第一区段电路系统，被配置为将所述感测元件的第一集合通信地耦合到第一信号处理电路系统的输入端；

第二区段电路系统，被配置为将所述感测元件的第二集合通信地耦合到第二信号处理电路系统的输入端；以及

互连电路，被配置为将所述第一信号处理电路系统的输出端通信地耦合到所述第二信号处理电路系统的输出端。

2.根据权利要求1所述的检测器，其中所述互连电路包括互连开关元件，所述互连开关元件被配置为将所述第一信号处理电路系统的所述输出端通信地耦合到所述第二信号处理电路系统的所述输出端。

3.根据权利要求1所述的检测器，还包括：

第一开关元件，被配置为将所述第一区段电路系统通信地耦合到所述第一信号处理电路系统的所述输入端。

4.根据权利要求1所述的检测器，还包括：

第二开关元件，被配置为将所述第一信号处理电路系统的所述输出端通信地耦合到所述互连电路。

5.根据权利要求1所述的检测器，还包括：

第三信号处理电路系统，经由第三开关元件通信地耦合到所述互连电路；以及

第四信号处理电路系统，经由第四开关元件通信地耦合到所述互连电路。

6.根据权利要求5所述的检测器，还包括：

控制电路，通信地耦合到所述第三信号处理电路系统、所述第四信号处理电路系统、所述互连开关元件、所述第三开关元件和所述第四开关元件，其中所述控制电路被配置为：

通过通信地协调所述互连开关元件、所述第三开关元件和所述第四开关元件来控制所述第三信号处理电路系统和所述第四信号处理电路系统在交错模式下操作，其中所述第三信号处理电路系统和所述第四信号处理电路系统从所述第一信号处理电路系统或所述第二信号处理电路系统中的至少一者接收信号。

7.根据权利要求5所述的检测器，还包括：

多路复用器，被配置为将所述互连电路通信地耦合到所述第三信号处理电路系统，并且从所述第一信号处理电路系统或所述第二信号处理电路系统中的至少一者接收信号，并且向所述第三信号处理电路系统输出多路复用信号。

8.根据权利要求7所述的检测器，其中所述多路复用器是模拟多路复用器。

9.根据权利要求5所述的检测器，其中所述第三信号处理电路系统包括第一模数转换器(ADC)，并且所述第四信号处理电路系统包括第二模数转换器(ADC)。

10.根据权利要求9所述的检测器，其中所述第一ADC或所述第二ADC中的至少一者被配置为接收电流信号。

11.根据权利要求9所述的检测器，其中所述第一ADC或所述第二ADC中的至少一者被配置为接收电荷信号。

12.根据权利要求10所述的检测器，其中所述第一ADC或所述第二ADC中的至少一者包括转换器，所述转换器被串联通信地耦合到电压输入端ADC。

13.根据权利要求1所述的检测器，其中所述第一信号处理电路系统和所述第二信号处理电路系统被配置为处理模拟信号。

14.根据权利要求13所述的检测器，其中所述第一信号处理电路系统包括第一放大器，并且所述第二信号处理电路系统包括第二放大器。

15.一种计算机实现的方法，包括：

在带电粒子检测器中确定包括感测元件的感测元件组，带电粒子射束的射束斑被投射到所述感测元件上；

确定所述射束斑是否满足条件；

确定所述感测元件组的输出路径；以及

将信号从互连层传输到第一模数转换器(ADC)，所述第一模数转换器(ADC)被通信地耦合到所述互连层的第一输出端。

Images