JP2022521572A - 利得要素を備えた荷電粒子検出器 - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] 本出願は、2019年2月26日に出願された米国特許出願第62/810,905号の優先権を主張する。これは援用により全体が本願に含まれる。
1.荷電粒子ビーム装置のための検出器であって、
検知要素と、
利得要素と、を備え、
検知要素及び利得要素は第1の方向に位置合わせされ、
利得要素は、第1の方向に垂直な第2の方向に沿って、第1の伝導性の領域が第2の伝導性の領域に隣接して提供され、第3の伝導性の領域が第2の伝導性の領域に隣接して提供され、第2の伝導性の領域が第1の伝導性の領域と第3の伝導性の領域との間に介在しているセクションを含む、検出器。
2.検知要素は第4の伝導性の領域を含む第1の層を備える、条項1に記載の検出器。
3.検知要素は、第1の方向に沿って、第4の伝導性の領域が真性領域に隣接して提供され、第2の伝導性の領域が真性領域に隣接して提供されているセクションを含む、条項2に記載の検出器。
4.第2の伝導性の領域は第1の伝導性の領域を超えて真性領域内へ突出している、条項3に記載の検出器。
5.第3の伝導性の領域は第1の伝導性と同じ伝導型であり、第1の伝導性の領域よりも伝導性が高い、条項1から4のいずれか1項に記載の検出器。
6.第1の伝導性の領域はn+半導体であり、
第2の伝導性の領域はp+半導体であり、
第3の伝導性の領域はn+++半導体である、条項1から5のいずれか1項に記載の検出器。
7.第1の伝導性の領域はp+半導体であり、
第2の伝導性の領域はn+半導体であり、
第3の伝導性の領域はp+++半導体である、条項1から5のいずれか1項に記載の検出器。
8.利得要素はバイポーラ接合トランジスタである、条項1から7のいずれか1項に記載の検出器。
9.第4の伝導性の領域は第1の伝導性と同じ伝導型であり、第1の伝導性の領域よりも伝導性が高く、第3の伝導性の領域よりも伝導性が低い、条項2から4のいずれか1項に記載の検出器。
10.第4の伝導性の領域はn++半導体である、条項2から4又は9のいずれか1項に記載の検出器。
11.第4の伝導性の領域はp++半導体である、条項2から4又は9のいずれか1項に記載の検出器。
12.利得要素は検出器に含まれる複数の利得要素のうち1つである、条項1から11のいずれか1項に記載の検出器。
13.基板であって、
第1の伝導性の第1の領域を含む第1の層と、
第2の伝導性の第2の領域を含む第2の層と、
第2の伝導性の第4の領域の間に介在する第3の伝導性の第3の領域を含む第3の層と、
第3の伝導性の第6の領域の間に介在する第4の伝導型の第5の領域を含む第4の層であって、第6の領域は第5の伝導性の第7の領域の間に介在し、第7の領域は第2の伝導性の第8の領域の間に介在している、第4の層と、
を備え、第1から第4の層は基板の厚さ方向に積層されている、基板。
14.第6の領域に埋め込まれた第6の伝導性の第9の領域と、第7の領域に埋め込まれた第7の伝導性の第10の領域と、を更に備える、条項13に記載の基板。
15.第1の伝導性はn++半導体であり、
第2の伝導性はp-半導体であり、
第3の伝導性はp+半導体であり、
第4の伝導性はn+++半導体であり、
第5の伝導性はn+半導体であり、
第6の伝導性はp++半導体であり、
第7の伝導性はn++半導体である、条項14に記載の基板。
16.第1の伝導性はp++半導体であり、
第2の伝導性はn-半導体であり、
第3の伝導性はn+半導体であり、
第4の伝導性はp+++半導体であり、
第5の伝導性はp+半導体であり、
第6の伝導性はn++半導体であり、
第7の伝導性はp++半導体である、条項14に記載の基板。
17.第1の層に隣接した第1の金属層と、第4の層に隣接した第2の金属層と、を更に備え、第1及び第2の金属層は、検知要素又は利得要素の端子を電気回路に接続するための接点を含む、条項13から16のいずれか1項に記載の基板。
18.第2の領域は第4の領域と連続し、第4の領域は第8の領域と連続している、条項13から17のいずれか1項に記載の基板。
19.第3の領域は第6の領域と連続している、条項13から18のいずれか1項に記載の基板。
20.検知要素及び利得要素は基板において一体化され、共通の端子を含み、検知要素は第1の領域、第2の領域、第3の領域、第4の領域、及び第8の領域を含み、利得要素は第3の領域、第5の領域、第6の領域、及び第7の領域を含む、条項13から19のいずれか1項に記載の基板。
21.基板に接続された回路を更に備え、回路は第1の金属層及び第2の金属層に電気的に接続されている、条項17に記載の基板。
22.検出器に入射する荷電粒子は一次粒子と標本又は散乱した一次粒子との相互作用から生じた二次粒子であり、一次粒子は荷電粒子ビーム装置のソースから発生して標本上に集束される、条項13から21のいずれか1項に記載の基板。
23.基板に検知要素を形成することと、
基板に利得要素を形成することと、含み、
検知要素及び利得要素は第1の方向に位置合わせされ、
利得要素は、第1の方向に垂直な第2の方向に沿って、第1の伝導性の領域が第2の伝導性の領域に隣接して提供され、第3の伝導性の領域が第2の伝導性の領域に隣接して提供され、第2の伝導性の領域が第1の伝導性の領域と第3の伝導性の領域との間に介在しているセクションを含む、方法。
24.検知要素を形成すること及び利得要素を形成することは半導体ドーピングを含む、条項23に記載の方法。
25.利得要素を形成することは、
第1の伝導性の領域内へ第2の伝導性の領域を第1の伝導性の領域よりも深くインプラントすることを含む、条項23又は条項24に記載の方法。
26.検知要素は第4の伝導性の領域を含む第1の層を備える、条項23から25のいずれか1項に記載の方法。
27.検知要素は、第1の方向に沿って、第4の伝導性の領域が真性領域に隣接して提供され、第2の伝導性の領域が真性領域に隣接して提供されているセクションを含む、条項26に記載の方法。
28.第2の伝導性の領域は第1の伝導性の領域を超えて真性領域内へ突出している、条項27に記載の方法。
29.第3の伝導性の領域は第1の伝導性と同じ伝導型であり、第1の伝導性の領域よりも伝導性が高い、条項23から28のいずれか1項に記載の方法。
30.第1の伝導性の領域はn+半導体であり、
第2の伝導性の領域はp+半導体であり、
第3の伝導性の領域はn+++半導体である、条項23から29のいずれか1項に記載の方法。
31.第1の伝導性の領域はp+半導体であり、
第2の伝導性の領域はn+半導体であり、
第3の伝導性の領域はp+++半導体である、条項23から29のいずれか1項に記載の方法。
32.利得要素はバイポーラ接合トランジスタである、条項23から31のいずれか1項に記載の方法。
33.第4の伝導性の領域は第1の伝導性と同じ伝導型であり、第1の伝導性の領域よりも伝導性が高く、第3の伝導性の領域よりも伝導性が低い、条項26から28のいずれか1項に記載の方法。
34.第4の伝導性の領域はn++半導体である、条項26から28又は33のいずれか1項に記載の方法。
35.第4の伝導性の領域はp++半導体である、条項26から28又は33のいずれか1項に記載の方法。
36.利得要素は検出器に含まれる複数の利得要素のうち1つである、条項23から35のいずれか1項に記載の方法。
37.検知要素及び利得要素は基板において一体化され、共通の端子を含み、検知要素は第1の領域、第2の領域、第3の領域、第4の領域、及び第8の領域を含み、利得要素は第3の領域、第5の領域、第6の領域、第7の領域、第9の領域、及び第10の領域を含む、条項14に記載の基板。
Claims (15)
- 荷電粒子ビーム装置のための検出器であって、
検知要素と、
利得要素と、を備え、
前記検知要素及び前記利得要素は第1の方向に位置合わせされ、
前記利得要素は、前記第1の方向に垂直な第2の方向に沿って、第1の伝導性の領域が第2の伝導性の領域に隣接して提供され、第3の伝導性の領域が前記第2の伝導性の領域に隣接して提供され、前記第2の伝導性の領域が前記第1の伝導性の領域と前記第3の伝導性の領域との間に介在しているセクションを含む、検出器。 - 前記検知要素は第4の伝導性の領域を含む第1の層を備える、請求項1に記載の検出器。
- 前記検知要素は、前記第1の方向に沿って、前記第4の伝導性の領域が真性領域に隣接して提供され、前記第2の伝導性の領域が前記真性領域に隣接して提供されているセクションを含む、請求項2に記載の検出器。
- 前記第2の伝導性の領域は前記第1の伝導性の領域を超えて前記真性領域内へ突出している、請求項3に記載の検出器。
- 前記第3の伝導性の領域は前記第1の伝導性と同じ伝導型であり、前記第1の伝導性の領域よりも伝導性が高い、請求項1に記載の検出器。
- 前記第1の伝導性の領域はn+半導体であり、
前記第2の伝導性の領域はp+半導体であり、
前記第3の伝導性の領域はn+++半導体である、請求項1に記載の検出器。 - 前記第1の伝導性の領域はp+半導体であり、
前記第2の伝導性の領域はn+半導体であり、
前記第3の伝導性の領域はp+++半導体である、請求項1に記載の検出器。 - 前記利得要素はバイポーラ接合トランジスタである、請求項1に記載の検出器。
- 前記第4の伝導性の領域は前記第1の伝導性と同じ伝導型であり、前記第1の伝導性の領域よりも伝導性が高く、前記第3の伝導性の領域よりも伝導性が低い、請求項2に記載の検出器。
- 前記第4の伝導性の領域はn++半導体である、請求項2に記載の検出器。
- 前記第4の伝導性の領域はp++半導体である、請求項2に記載の検出器。
- 前記利得要素は前記検出器に含まれる複数の利得要素のうち1つである、請求項1に記載の検出器。
- 基板に検知要素を形成することと、
前記基板に利得要素を形成することと、含み、
前記検知要素及び前記利得要素は第1の方向に位置合わせされ、
前記利得要素は、前記第1の方向に垂直な第2の方向に沿って、第1の伝導性の領域が第2の伝導性の領域に隣接して提供され、第3の伝導性の領域が前記第2の伝導性の領域に隣接して提供され、前記第2の伝導性の領域が前記第1の伝導性の領域と前記第3の伝導性の領域との間に介在しているセクションを含む、方法。 - 前記検知要素を形成すること及び前記利得要素を形成することは半導体ドーピングを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記利得要素を形成することは、
前記第1の伝導性の領域内へ前記第2の伝導性の領域を前記第1の伝導性の領域よりも深くインプラントすることを含む、請求項13に記載の方法。
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