TW201929025A - 用於帶電粒子之多單元偵測器 - Google Patents

用於帶電粒子之多單元偵測器 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種多單元偵測器，其可包括具有一第一導電型之一區域的一第一層及包括一第二導電型之複數個區域的一第二層。該第二層亦可包括該第一導電型之一或多個區域。該第二導電型之該複數個區域可藉由該第二層之該第一導電型之該一或多個區域而彼此分割。該第二導電型之該複數個區域可與該第二層中之該第一導電型之一或多個區域間隔開。該偵測器可進一步包括在該第一層與該第二層之間的一純質層。

Description

用於帶電粒子之多單元偵測器
本發明大體上係關於帶電粒子偵測，且更特定言之係關於帶電粒子之多單元偵測器以及基於該多單元偵測器的系統、方法及設備。
偵測器係用於以物理方式感測可觀測的現象之各種區域。舉例而言，電子顯微鏡為適用工具，其用於觀測樣本之表面構形及組成。具有降至小於一奈米分辨率之帶電粒子(例如，電子)束顯微鏡，諸如掃描電子顯微鏡(SEM)可充當用於檢測積體電路(IC)組件之可行的工具，該等積體電路(IC)組件具有例如低於100奈米之特徵大小。此帶電粒子束工具可包含接收自樣本投射之帶電粒子並輸出偵測信號的偵測器。在擊中樣本之後，可發射二次電子、反向散射電子、俄歇電子、x射線、可見光等。所發射能量可形成入射於偵測器上之射束。偵測信號可用於重建構樣本之影像且可例如用於揭示樣本中之缺陷。
在一些應用中，可存在入射於偵測器上之一或多個射束。舉例而言，在運用多射束SEM情況下，複數個初級電子束可用於同時掃描在檢測下之晶圓的不同區。在接收初級電子束之後晶圓可發射朝向偵測器導引之二次電子。二次電子之強度可基於晶圓之內部或外部結構的特性而變化。因而，二次電子可經偵測及分析以判定晶圓的內部或外部結構之各種特徵且可用以揭示存在於晶圓中之任何缺陷。
然而，來自自樣本發射之相鄰射束的電子可經導引以到達檢測器表面之實質上相同位置。結果，藉由鄰近電子束形成的射束點可變得彼此非常接近，且在一些情況下可部分重疊，從而產生串擾。串擾之效應可作為雜訊添加至電子偵測器之輸出信號。因此，電子偵測器之輸出信號可包括不與在檢測下之特定樣本結構相關的雜訊分量，且影像重構之保真度可降級。
為確保準確檢測，多射束SEM應能夠區分由不同初級電子束產生的二次電子。在現有系統中，可提供包括複數個離散電子感測元件之偵測器。舉例而言，偵測器陣列可經提供有實體上彼此間隔開的感測元件。該複數個初級電子束中之每一者可具有偵測器陣列中之對應電子感測元件。偏轉器陣列亦可用以使由不同初級電子束產生的二次電子偏轉至其對應電子感測元件。因而，偏轉器陣列可為每一電子感測元件提供不同偏轉方向(或角度)。然而，若多射束SEM需要使用大量初級電子束及因此電子感測元件，則常常存在可由偏轉器陣列提供的不同偏轉方向之不足。儘管偏轉器陣列可經擴展以提供更多偏轉方向，但此不僅添加結構複雜度至偏轉器陣列，而且增加對準偵測器陣列與電子感測元件的困難。
本發明之實施例係關於可用於多射束檢測系統中之使用的多單元偵測器。在一些實施例中，提供一種偵測器。該偵測器可包括包括第一導電型之第一區域的第一層。偵測器亦可包括包括第二導電型之複數個第二區域及第一導電型之一或多個區域的第二層。該第二導電型之該複數個區域可藉由該第二層之該第一導電型之該一或多個第三區域而彼此分割。第二導電型之該複數個第二區域可間隔開且可並不與第二層中之第一導電型的該一或多個第三區域實體地接觸。該偵測器可進一步包括在該第一層與該第二層之間的一純質層。
在一些實施例中，提供一種帶電粒子束設備。該帶電粒子束設備可經提供為帶電粒子束系統之一部分。該設備可包括經組態以產生一或多個帶電粒子束之帶電粒子源，該一或多個帶電粒子束可投射於樣本之表面上且可使得樣本產生次級帶電粒子。該設備亦可包括一偵測器，該偵測器包含：一第一層，其包括一第一導電型之一第一區域；一第二層，其包括一第二導電型之複數個第二區域；及一純質區域，其在該第一層與該第二層之間。該複數個第二區域可彼此分割。此外，該複數個第二區域可經組態以基於所接收帶電粒子輸出電信號。該設備可進一步包括經組態以放大由該複數個第二區域輸出之電信號並轉遞該等放大之電信號至控制器的放大器。該控制器可包括一資料處理系統。
在一些實施例中，提供一種方法。該方法可包括施加一第一偏壓至一偵測器之一第一層的一第一導電型之一第一區域及施加一第二偏壓至該偵測器之一第二層的複數個第二區域。該偵測器可包括在該第一層與該第二層之間的一純質區域。該偵測器中之該複數個第二區域可藉由一或多個分割區域彼此分割。該方法亦可包括自該第二層接收一輸出信號及基於所接收輸出信號判定一帶電粒子信號。
在以下描述中將部分闡述所揭示實施例的額外目標及優點，且該等額外目標及優點將部分自該描述顯而易見，或可藉由對該等實施例的實踐習得。所揭示實施例之該等目標及優點可藉由在申請專利範圍中所闡述之要素及組合來實現及獲得。
應理解，前文一般描述及以下詳細描述兩者皆僅為例示性及解釋性的，且並不限定如所主張之所揭示實施例。
現將詳細參考例示性實施例，其實例說明於附圖中。以下描述參考附圖，其中除非另外表示，否則不同圖式中之相同編號表示相同或類似元件。闡述於例示性實施例之以下描述中之實施不表示符合所揭示主題的所有實施。實情為，其僅為符合關於如所附申請專利範圍中所列舉的主題之態樣的設備、系統及方法之實例。舉例而言，儘管一些實施例係在利用電子束之系統的上下文中予以描述，但本發明不限於此。可類似地應用其他類型之帶電粒子束。此外，用於偵測之設備、系統及方法可用於其他成像系統，諸如光學成像、照片偵測、x射線偵測、離子偵測等。
本申請案之態樣係關於可適用於檢測工具(諸如掃描電子顯微鏡(SEM))的多單元偵測器。檢測工具可用於積體電路(IC)組件之製造製程中。為實現現代電子裝置之增強計算能力，裝置之實體大小可縮小同時電路組件(諸如電晶體、電容器、二極體等)之填集密度在IC晶片上顯著增加。舉例而言，在智慧型電話中，IC晶片(其可為拇指甲大小)可包括超過20億個電晶體，每一電晶體之大小小於人類毛髮之1/1000。並不出人意料，半導體IC製造係具有數百個個別步驟之複雜製程。甚至一個步驟中之誤差有可能顯著影響最終產品之功能。甚至一個「致命缺陷」可造成裝置故障。製造製程之目標係改良製程之總良率。舉例而言，為了得到75%良率之50步驟製程，每一個別步驟必須具有大於99.4%之良率，且若個別步驟良率為95%，則總製程良率下降至7%。
確保以高準確度及高解析度偵測缺陷的能力同時維持高產出量(例如，經定義為每小時晶圓製程的數目)係愈來愈重要。高製程良率及高晶圓產出量可受缺陷之存在(尤其當涉及操作者干預時)影響。因此，藉由檢測工具(諸如SEM)偵測及識別微米及奈米大小缺陷對於維持高良率及低成本係重要的。
在一些檢測工具中，可藉由在樣本表面上掃描高能量電子束來檢測樣本。歸因於在樣本表面處之相互作用，二次電子可由接著藉由偵測器偵測的樣本產生。為增加產出量，一些檢測工具可採用同時在樣本表面之不同區域上掃描的多個電子束，因此產生朝向偵測器導引之多個次級電子束。為同時捕獲此等多個次級電子束以用於分析，可提供多單元偵測器以使得每一次級電子束著陸於其自身偵測單元中。因此，源自不同電子束的電子可進入不同偵測單元以使得對應於電子束之信號可經獨立地分析。
在某一應用中，可能需要隔離到達偵測器之電子以使得來自不同射束之電子不彼此干擾。此干擾可造成「串擾」且可對輸出信號有不合需要的效應，諸如增加雜訊。因此，偵測器之輸出信號可包括不與在檢測下之特定樣本結構相關之雜訊分量，且影像重構之保真度可降級。
當電子到達偵測器之前表面時，其可與偵測器中之各個層相互作用。舉例而言，電子可通過頂部表面鋁層且可與半導體區域相互作用。然而，此等相互作用可並未被良好控制。舉例而言，電子可在隨機方向上散射。歸因於與一或多個半導體區域之相互作用，電子可能未必直接向下行進穿過偵測器之媒體。到電子到達偵測器之相對側時，來自不同電子束之電子可最終出現在同一位置處。因此，即使偵測器實體地分成複數個離散偵測器單元，來自不同電子束之電子可並不適當地隔離至不同偵測器單元中。
在本發明之一些態樣中，偵測器可包括連續半導體區域。該區域可為包括p型及n型半導體層之二極體。該二極體可經偏壓以使得引力場形成於二極體內。此等場可有助於導引電子至偵測器之適當區段。因此，來自不同電子束之電子可經導引至對應偵測器單元之輸出區段，且串擾效應可得以減輕。
如本文中所使用，除非另外具體說明，否則術語「或」涵蓋所有可能組合，除非不可行。舉例而言，若規定資料庫可包括A或B，則除非另外具體說明或不可行，否則資料庫可包括A，或B，或A及B。作為第二實例，若規定資料庫可包括A、B或C，則除非另外具體說明或不可行，否則資料庫可包括A，或B，或C，或A及B，或A及C，或B及C，或A及B及C。
圖 1 為說明符合本發明之實施例的可包括偵測器之例示性電子束檢測(EBI)系統100的示意圖。EBI系統100可用於帶電粒子成像。如圖 1 中所展示，EBI系統100包括主腔室101、裝載/鎖定腔室102、電子束(e-beam)工具104及裝備前端模組(EFEM) 106。電子束工具104位於主腔室101內。
EFEM 106包括第一裝載埠106a及第二裝載埠106b。EFEM 106可包括額外裝載埠。第一裝載埠106a及第二裝載埠106b可收納含有待檢測之晶圓(例如，半導體晶圓或由其他材料製成之晶圓)或樣本的晶圓前開式單元匣(FOUP)(晶圓及樣本可統稱為「晶圓」)。EFEM 106中之一或多個機械臂(圖中未示)可將晶圓輸送至裝載/鎖定腔室102。
裝載/鎖定腔室102連接至裝載/鎖定真空泵系統(未圖示)，其移除裝載/鎖定腔室102中之氣體分子以達至低於大氣壓之第一壓力。在達到第一壓力之後，一或多個機械臂(圖中未示)可將晶圓自裝載/鎖定腔室102輸送至主腔室101。主腔室101連接至主腔室真空泵系統(圖中未示)，其移除主腔室101中之氣體分子以達到低於第一壓力之第二壓力。在達到第二壓力之後，晶圓經受電子束工具104之檢測。電子束工具104可為單射束系統或多射束系統。控制器109電連接至電子束工具104。控制器109可為經組態以執行對EBI系統100之各種控制的電腦。雖然控制器109在圖 1 中經展示為在包括主腔室101、裝載/鎖定腔室102及EEFM 106的結構外部，但應理解控制器109可係該結構之部分。
圖 2 說明符合所揭示實施例之例示性電子束工具104。參考圖 2 ，電子束工具104包括機動載物台260及藉由機動載物台260支撐之晶圓固持器262。電子束工具104進一步包括電子源202、槍孔徑204、聚光器透鏡206、源轉換單元208、初級投影光學系統220、次級光學系統230及電子偵測器240。初級投影光學系統220可包括射束分離器222、偏轉掃描單元226及物鏡228。
在所揭示實施例中，電子源202、槍孔徑204、聚光器透鏡206、源轉換單元208、射束分離器222、偏轉掃描單元226及物鏡228可與電子束工具104之主光軸250對準。次級光學系統230及電子偵測器240可與電子束工具104之副光軸252對準。
當電子束工具104操作時，待檢測之晶圓264經安裝或置放於晶圓固持器262上。電子源202包括陰極，及提取器或陽極。電壓經施加於陽極/提取器與陰極之間，使得主電子自陰極發射並經提取或加速以形成具有高能量(例如8至20k eV)、高角強度(例如0.1至1 mA/sr)及交叉(虛擬或真實) 210之初級電子束270。初級電子束270可可視化為自交叉210發射。槍孔徑204可封堵初級電子束270之周邊電子以降低庫侖效應。
源轉換單元208可包括影像形成元件之陣列(圖 2 中未展示)及射束限制孔徑之陣列(圖 2 中未展示)。影像形成元件之陣列可包括微偏轉器或微透鏡之陣列。影像形成元件之陣列可將初級電子束270分裂成複數個初級小射束272-1、272-2，...，272-n。僅僅出於說明性目的，圖 2 展示三個初級小射束。然而，初級小射束之數目不限於三且影像形成元件之陣列可經組態以將初級電子束270分裂成較大數目個初級小射束。另外，影像形成元件之陣列可形成交叉210之複數個平行影像(虛擬或真實)。該複數個初級小射束272-1、272-2，...，272-n中之每一者可可視化為自交叉210的複數個平行影像中之一者發射。射束限制孔徑之陣列可限制或調整該複數個初級小射束272-1、272-2，...，272-n的大小。
聚光器透鏡206可聚焦初級電子束210。因而，在源轉換單元208下游的初級小射束272-1、272-2，...，272-n之電流可藉由調整聚光器透鏡206之聚焦倍率或藉由改變射束限制孔徑之陣列內的對應射束限制孔徑之徑向大小而變化。物鏡228可將初級小射束272-1、272-2，...，272-n聚焦於晶圓264上以用於檢測且可在晶圓264之表面上形成複數個探測光點274-1、274-2，...，274-n。
偏轉掃描單元226可使初級小射束272-1、272-2，...，272-n偏轉以掃描在晶圓264之表面區上的探測光點274-1、274-2，...，274-n。回應於初級小射束272-1、272-2，...，272-n在探測光點274-1、274-2，...，274-n處的入射，可自晶圓264發射二次電子。二次電子可包含具有能量分佈之電子，包括二次電子(能量≤50 eV)及反向散射電子(能量介於50 eV與初級小射束272-1、272-2，...，272-n之著陸能量之間)。
射束分離器222可為產生靜電偶極子場及磁偶極子場之韋恩濾波器類型(Wien filter type)的射束分離器。在一些實施例中，若施加靜電偶極子場及磁偶極子場，則藉由靜電偶極子場施加於初級小射束272-1、272-2，...，272-n之電子上的力可與藉由磁偶極子場施加於電子上的力在量值上相等且在方向上相反。初級小射束272-1、272-2，...，272-n因此可以零偏轉角直接通過射束分離器222。然而，由射束分離器222產生的初級小射束272-1、272-2，...，272-n之總色散可為非零。舉例而言，對於射束分離器222之色散平面224，圖 2 展示將具有標稱能量V0 及能量散佈ΔV之小射束274-2色散成：對應於能量V0 之小射束部分276、對應於能量V0 + ΔV/2之小射束部分277及對應於能量V0 - ΔV/2之小射束部分278。因而，藉由射束分離器222施加於二次電子上之總力為非零。射束分離器222因此可將二次電子與初級小射束272-1、272-2，...，272-n分開且朝向次級光學系統230導引二次電子。
電子偵測器240包括複數個偵測單元242-1、242-2，. . .，242-n。次級光學系統230可將二次電子聚焦至複數個次級電子束280-1、280-2，. . .，280-n中，且將此等次級電子束投射於偵測單元242-1、242-2，. . .，242-n中之一或多者上。偵測單元242-1、242-2，. . .，242-n可經組態以偵測次級電子束280-1、280-2，. . .，280-n並產生用以重構晶圓264之表面區之影像的對應信號。控制器可耦接至電子偵測器240。
圖 3 為說明根據本發明之一些實施例的電子偵測器240之感測器表面300的圖式。參考圖 3 中所示之實例，電子偵測器240可分成九個偵測單元242-1、242-2，. . .，242-9，其可經配置於如由圖 3 中之虛線在概念上說明的網格中。
偵測單元242-1、242-2，. . .，242-9可對應於感測器表面300上之九個偵測子區域。符合一些所揭示實施例，感測器表面300不必實體地分成偵測子區。亦即，圖 3 中的虛線可並不表示在感測器表面300上之任何實際結構。實情為，如下文更詳細地描述，偵測單元可形成於電子偵測器240之底部。另外，電子偵測器240可具有能夠形成內部電場之結構，其可經組態以將入射於每一偵測子區域之電子導引至對應偵測單元。因為偵測器可並不需要感測器表面300上之任何特定結構來分開入射電子，所以整個感測器表面300可用於接收電子。可實質上去除感測器表面300上之死區域。
如圖 2 中所示，一或多個次級電子束280可在電子偵測器240之感測器表面300上形成複數個光束點282-1、282-2，. . .，282-n。舉例而言，可形成九個光束點282-1、282-2，. . .，282-9。每一偵測單元242可能能夠接收對應光束點282，產生表示所接收光束點282之強度的信號(例如，電壓、電流等)，及提供信號至資料處理系統以用於產生晶圓264之區域的影像。
類似於關於初級小射束272之描述，本發明不限制次級電子束280之數目。因而，本發明亦不限制電子偵測器240中的偵測單元242之數目，以及可藉由電子偵測器240偵測的光束點282之數目。舉例而言，符合所揭示實施例，電子偵測器240可包括可沿著感測器表面300配置於矩陣中的2×2、4×5或20×20偵測單元242之陣列。
此外，儘管圖 3 展示偵測單元242-1、242-2，. . .，242-9經配置為平行於感測器表面300之平面中的3×3矩形網格，但應理解，偵測單元可以任意方式配置，或偵測單元之形狀可為任意的。舉例而言，在一些實施例中，偵測單元可具有三角形或六角形形狀。
在例示性實施例中，每一偵測單元242包括一或多個電子感測元件。感測元件可包括二極體。舉例而言，每一電子感測元件可包括PiN或NiP二極體。感測元件亦可為類似於二極體之可將入射能量轉換成可量測信號的元件。在一些實施例中，每一電子感測元件可產生與接收於電子感測元件之活性區中之電子相匹配的電流信號。預處理電路可放大電流信號並將所放大電流信號轉換成電壓信號(表示所接收電子之強度)。預處理電路可包括例如預放大電路，諸如電荷轉移放大器(CTA)、跨阻抗放大器(TIA)或與CTA或TIA耦接的阻抗轉換電路。處理系統可藉由例如求和由定位於感測器區域內之電子感測元件產生的電流產生電子束光點之強度信號，使強度信號與入射於晶圓的初級電子束之掃描路徑資料相關，並基於相關性建構晶圓之影像。
圖 4 為說明根據本發明之一些實施例之沿著電子偵測器240之厚度方向上的橫截面截得的電子偵測器240之例示性結構的圖式。舉例而言，橫截面可藉由沿著平行於偵測器之側面中之一者的平面(例如圖 3 中之平面310)切割電子偵測器240而形成。參考圖 4 ，電子偵測器240可具有沿著電子偵測器240之厚度方向包括層410、420、430、440、450及460之層狀結構。
特定言之，層410可包括第一金屬層412。第一金屬層412為用於接收入射於電子偵測器240上之電子(諸如次級電子束280-1、280-2，. . .，280-n (圖 2 ，統稱為次級電子束280))的層。因此，第一金屬層412經組態為電子偵測器240之電子入射表面。舉例而言，第一金屬層412之材料可為鋁或高導電性且可藉由信號電子容易穿透的其他金屬(例如具有小原子數之金屬)。此外，層410可包括環繞第一金屬層412形成的絕緣體416，諸如二氧化矽(SiO2 )，以便保護第一金屬層412。
在一些實施例中，例如如圖 4 中所示，第一金屬層412可分成中心部分413及邊界部分414。中心部分413可用於接收入射次級電子束，而邊界部分414可用於接收待施加於第一金屬層412上的偏壓電壓。邊界部分414可比中心部分413製造得更厚，以便促進偏壓電壓之接收。舉例而言，中心部分413之厚度可在10至200奈米之範圍內，且邊界部分414可在1至10微米之範圍內。中心部分413之厚度可基於允許預定量電流傳導經過中心部分413同時實質上允許入射電子(諸如二次電子)不受阻礙地通過之考慮因素而設定。中心部分413可經設定為維持實質上對入射電子是可透的。中心部分413之厚度可基於阻擋除入射電子以外之粒子以便減小雜訊的考慮因素而設定。邊界部分414之厚度可基於允許低電阻性傳導之考慮因素而設定。
圖 5 為說明符合本發明之一些實施例的第一金屬層412之俯視圖的圖式。如圖 5 中所示，第一金屬層412之中心部分413形成單一偵測表面以用於接收入射次級電子束，而第一金屬層412之邊界部分414在其拐角處連接至一或多個電極。第一金屬層412可形成具有例如6×6毫米之尺寸的實質上正方形區域。邊界部分414之寬度可為例如0.1毫米。
返回參看圖 4 ，層420鄰近於層410而形成且可包括p型半導體區域422。舉例而言，p型半導體區域422可摻雜有三價雜質，諸如硼、鋁、鎵等，以便產生自由電洞。p型半導體區域422可為重度摻雜區域，諸如P+區域。第一金屬層412可沈積於p型半導體區域422之頂部上。因此，p型半導體區域422可藉由第一金屬層412塗佈。
層430鄰近於層420形成且可為純質半導體區域432。舉例而言，純質半導體區域432可經輕微n摻雜或p摻雜，而沒有任何顯著摻雜物質存在。純質半導體區域432可具有低於電子偵測器240之其他部分之摻雜濃度的摻雜濃度。純質半導體區域432可具有經設定以使得其由於輕微摻雜而具有高阻抗的摻雜濃度。電子偵測器240可由矽晶圓形成，舉例而言，在此情況下純質半導體區域432可為N-區域。在層420與層440之間的純質半導體區域432之厚度可為例如175微米。
層440鄰近於層430而形成且可包括複數個n型半導體區域444及一或多個p型半導體區域442。層440與層420間隔開。層440中之一或多個p型半導體區域442可類似地摻雜為層420中之p型半導體區域422。該複數個n型半導體區域444可摻雜有五價雜質，諸如磷、銻、砷等，以便產生自由電子。n型半導體區域444可為重度摻雜區域，諸如N+區域。如圖 4 中所示，一或多個p型半導體區域442與該複數個n型半導體區域444間隔開且因此一或多個p型半導體區域442不實體地接觸該複數個n型半導體區域444。在一些實施例中，層440可包括將該複數個n型半導體區域444與一或多個p型半導體區域442分開的複數個純質區域446，以便阻礙該複數個n型半導體區域444與一或多個p型半導體區域442之間的傳導。該複數個純質區域446可類似地摻雜為純質半導體區域432。在一些實施例中，該複數個純質區域446及純質半導體區域432可形成單段純質區域且可由同一基板製成。形成多個純質區域446及432之純質半導體可為連續的。
圖 6 為說明層440之平面視圖的圖式。參看圖 6 ，層440包括複數個離散n型半導體區域444，諸如以矩形網格形式配置的九個n型半導體區域444。如下文更詳細地描述，九個n型半導體區域444中之每一者可對應於電子偵測器240之偵測單元242。此外，該複數個n型半導體區域444彼此藉由一或多個p型半導體區域442分割。舉例而言，每一n型半導體區域444可由p型半導體區域442環繞。另外，該複數個n型半導體區域444可藉由純質區域446與一或多個p型半導體區域442分開。
返回參看圖 4 ，層450包括可沈積於該複數個n型半導體區域444及一或多個p型半導體區域442上的第二金屬層452。第二金屬層452之材料可為具有高表面傳導率之金屬，諸如金或銅。不同於第一金屬層412，第二金屬層452並不需要高電子可穿透性。因此，第二金屬層452之材料的原子數可高於第一金屬層412之原子數。第二金屬層452可包括用於攜載來自該複數個n型半導體區域444中之每一者的電流的輸出線(圖 4 中未展示)。輸出線可與用於施加偏壓至n型半導體區域444之彼等輸出線相同，如稍後將描述。
第二金屬層452可包括彼此分開的第二金屬區域453及454。第二金屬區域453及454可經形成於n型或p型半導體區域之正上方。因此，電連接可形成於底層n型或p型半導體區域與外部電壓源之間。第二金屬區域453及454可經獨立電控制。此外，邊緣金屬區域456可形成於純質半導體區域432正上方。純質半導體區域432可經極輕微地摻雜且因此可具有極高電阻性，且因此金屬區域456與純質半導體區域432之間的任何電連接可為高度電阻性。在一些實施例中，鉛導線可附接至金屬區域之底部側面。
圖 7 為說明可沈積於層440上的第二金屬層452之平面視圖的圖式。參看圖 7 ，第二金屬層452可沈積於該複數個n型半導體區域444之表面上以形成複數個第二金屬區域453，並沈積於一或多個p型半導體區域442上以形成一或多個第二金屬區域454。第二金屬區域453不與一或多個第二金屬區域454實體地接觸，以便阻礙該複數個n型半導體區域444與一或多個p型半導體區域442之間的傳導。第二金屬區域453與第二金屬區域454之間的間隙可保持空或以純質半導體材料填充，諸如純質區域446。在電子偵測器240之操作期間，一或多個p型半導體區域442可連接至一或多個電極(諸如接收偏壓電壓之襯墊510)，使得偏壓電壓可施加至一或多個p型半導體區域442。偏壓電壓可經由第二金屬區域454施加至一或多個p型半導體區域442。
返回參看圖 4 ，層460包括可覆蓋沈積於該複數個n型半導體區域444上之第二金屬與沈積於一或多個p型半導體區域442上之第二金屬之間的間隙的絕緣層462。絕緣層462由與絕緣層416相同之材料製成。絕緣層462可重疊第二金屬區域453與第二金屬區域454之間的間隙或可填充該空隙。構成絕緣層462之材料可類似於絕緣體416之材料(例如，SiO2 )。
圖 8 為說明可沈積於第二金屬層452上的絕緣層462之平面視圖的圖式。參看圖 8 ，絕緣層462可用於覆蓋第二金屬區域453與第二金屬區域454之間的間隙，以便防止第二金屬區域453與第二金屬區域454之間的短路。在例示性實施例中，當在電子束工具(例如電子束工具104)中使用時，電子偵測器240可經封裝至陶瓷板或印刷電路板。輸出線可自每一第二金屬區域453延展以導引輸出信號至資料處理系統。如圖 8 中所指示，區段240b可對應於部分240a，如圖 9A 中放大及更詳細地展示。
返回參看圖 4 ，層440中之每一n型區域444與p型層422之至少一部分可形成PiN二極體。因為p型半導體區域及n型半導體區域可彼此實體上分開，所以引力場可形成於其之間。舉例而言，電荷載流子可歸因於濃度梯度具有在p型半導體區域與n型半導體區域之間流動的傾向。PiN二極體可構成電子偵測器240之偵測單元242之一部分。舉例而言，圖 4 展示三個偵測單元(亦即PiN二極體) 242-1、242-2及242-3。在偵測器240之操作期間，可跨越PiN二極體施加電壓。舉例而言，偏壓436可經由第一金屬層412之邊界部分414施加至p型半導體層422。偏壓437可經由第二金屬區域452施加至層440中之一或多個p型半導體區域442。另外，偏壓438可經由第二金屬區域453施加至層440中之複數個n型半導體區域444中之每一者。偏壓可經施加以使得PiN二極體在反向偏壓模式中操作。偏壓436及438可係固定的而偏壓437係可變的。在一個實例中，偏壓經施加如下：
偏壓436=0 V
偏壓437=可變的(藉由如圖 7 中所示之襯墊510供應)
偏壓438=+30 V
可變偏壓437可在例如-5至-100 V之範圍內係可調整的。因而，偵測單元(例如PiN二極體) 242-1、242-2及242-3可經控制以使得場形成於純質半導體區域432中。由於偏壓經施加至p型半導體層422、層440中之p型半導體區域442及n型區域444，可形成使得電子被吸引至n型區域444的電場。當次級電子束280入射於第一金屬層412之頂部表面上時，可使得落於一個偵測單元的區域中之第一金屬層412上的次級電子束280在方向上移動以便到達對應n型區域444。n型半導體區域444接著可輸出與所接收次級電子束280相稱之電流信號至預處理電路。偏壓437可經控制以便最小化相鄰偵測單元之間的串擾。來自n型半導體區域444之輸出信號可在回饋控制中使用以用於調整偏壓437。因此，偏壓437可實時可調整。
電子偵測器240之部分240a被放大且在圖 9A 至圖 9F 中更詳細地展示。現參看圖 9A ，其說明構成偵測器240之一部分的部分240a之層結構。圖 9A 展示一個完全偵測單元242-2之橫截面圖。電子偵測器240之複數個偵測單元可視為藉由該複數個n型半導體區域444中之不連續分界。舉例而言，偵測單元可被視為藉由一或多個p型半導體區域442分界，如藉由圖 9A 中的虛線所示。單一偵測單元可經界定為相鄰半導體區域442之間的區域。在複數個n型半導體區域444之間的一個區域可能與一個偵測單元相關聯。
電子偵測器240可包含包括複數個層之平坦結構。該等層可在垂直於電子偵測器240之厚度方向的二維平面中延展。寬度方向可垂直於厚度方向。舉例而言，p型半導體層422可由在半導體基板之頂部表面處的實質上平坦層構成。第一金屬層412可在摻雜雜質引入半導體基板中之後沈積於p型半導體層422之頂部上。在獨立處理步驟中，摻雜雜質可經引入於半導體基板之背表面上。舉例而言，可在形成層420之前或之後形成層440。
電子偵測器240可包含在其底部側面處的層440 (圖 4 中說明層440之實例)。層440可藉由圖案化半導體基板而形成。舉例而言，層440可藉由借助於遮罩(外加其他)選擇性地引入摻雜雜質之不同物質而形成。層440可包含複數個n型半導體區域444及一或多個p型半導體區域442，如圖 9A 中所示。該複數個n型半導體區域444及一或多個p型半導體區域442可共面。在一些實施例中，該複數個n型半導體區域444及一或多個p型半導體區域442中之每一者的厚度可相等。在一些實施例中，各別區域之厚度可係不同的。舉例而言，摻雜製程可經控制以使得n型半導體區域或p型半導體區域之深度可經調整。該複數個n型半導體區域444中之每一者的寬度可大於一或多個p型半導體區域442之寬度。
該複數個n型半導體區域444可彼此分割。舉例而言，分割區域445可在垂直於電子偵測器240之厚度方向的方向上設置於該複數個n型半導體區域444中之每一者之間。將複數個n型半導體區域彼此分割的分割區域445可包括一或多個p型半導體區域442。此外，如圖 4 中所示，複數個n型半導體區域444中之每一者可由包括一或多個p型半導體區域442之區域環繞。如圖 6 中所示，在平面視圖中，可存在包括環繞所有複數個n型半導體區域444之一或多個p型半導體區域442的周邊連續外部部分。n型半導體區域及p型半導體區域可交替地設置。
現將參考圖 9B 。當將電子偵測器240之複數個偵測單元242操作為二極體時，偏壓可經施加至電子偵測器240之各個部分。圖 9B 展示當施加偏壓437時自p型半導體區域發出的電場472中之等電位電場線。應理解所展示的場之形狀(包括靠近結構之邊緣的彼等形狀)僅為示意性且可歸因於例如邊緣效應而扭曲。
隨著偏壓437變化，電場472可被操控。舉例而言，偏壓437可經調整以使得電場472較大。圖 9C 展示增加之電場472之效應。在一些實施例中，參數可經調整以使得形成實質上填充在電子偵測器240之厚度尺寸中的垂直區域中之純質區域的電場。
在一些實施例中，偏壓436及438可保持恆定而偏壓437係可調整的。偏壓437可經變化以最小化偵測器單元(諸如電子偵測器240之偵測器單元242-1及242-2)之間的串擾。偏壓437可經變化以調整電場472以阻礙進入第一偵測器單元之區域的電子(諸如進入偵測器單元242-1之區域的次級電子束280-1之電子，或第一偵測器單元之區域中的任何電子)穿過至第二偵測器單元(諸如偵測器單元242-2)。施加至一或多個p型半導體區域442之電壓可獨立於晶圓偏壓而控制以控制區段分隔之寬度。舉例而言，形成於電子偵測器240之二極體中的電場之特性可藉由改變偏壓437而操控。
現參看圖 9D ，其說明來自次級電子束280之入射電子落在電子偵測器240之偵測單元上的情形。在操作中，入射於金屬層412之頂部表面上的電子可通過金屬層412且可進入p型半導體區域422。在到達p型半導體區域422後，入射電子可與p型半導體區域422相互作用，與其他電子碰撞或以其他方式與其他電子相互作用等，且因此可散射並經導引以在隨機方向上行進。然而，當適當偏壓經施加至例如422、442、444時，電子可歸因於與p型半導體區域422的相互作用而被朝向各別偵測單元中之複數個n型半導體區域444中之每一者吸引。舉例而言，因為p型半導體區域422可高度摻雜有正電荷載流子(電洞)，所以存在過多電洞。當高能量電子撞擊p型半導體區域422與純質區域432之間的接面附近的區域時，電子可被吸收至p型半導體區域422之晶格中。此可產生空位，因此產生其他電荷載流子。在電子偵測器240之二極體中產生的電荷載流子可歸因於場傳導性而分開，其中電洞具有朝向p型半導體區域422移動的傾向而電子歸因於偏壓436及438被朝向複數個n型半導體區域444中之最接近者吸引。此外，電場472可產生接近電子之斥力。舉例而言，如圖 9D 中所示，傳入電子281可在進入p型半導體區域422後被朝向相鄰偵測單元導引。然而，電場472可阻礙電子281行進穿過純質區域432以便橫越至另一偵測單元中。實情為，電子281可被朝向與電子281最初著陸於其中的偵測單元相關聯之該複數個n型半導體區域444中之一各別者吸引。以此方式，相鄰偵測單元之間的串擾可得以減輕。偏壓437可經控制以使得電場472在各別偵測單元內產生約束電子的障壁及因此可防止串擾。此外，電子通常具有比電洞更高的遷移率。因此，運用二極體以上文論述之模式操作的偵測器240可有利於增加電子偵測器240之頻寬及回應時間。
在一些實施例中，構成電子偵測器240之二極體中的入射電子之性能可受摻雜濃度、二極體之操作參數等影響。此等性能(包括(例如)電子速度)可藉由等式(諸如用於偏移速度之等式)描述。
信號輸出可自該複數個n型半導體區域444中之每一者收集。信號線可經提供用於攜載來自該複數個n型半導體區域444中之每一者的電流。在一些實施例中，用於輸出信號之線可與用以施加偏壓438之線相同。入射電子可引起DC信號波動，其可用作指示所接收電子束之強度的信號。
自上述描述可見電子偵測器240可採用不同機構以形成多個偵測單元。首先，舉例而言，電子偵測器240之底部(例如層440)可分割成多個用於收集不同電子的n型區域444。第二，純質半導體區域432中之電場不僅可導引入射電子至各別偵測單元，而且有助於確保在屬於不同偵測單元之電子之間不存在串擾。在一些實施例中，電子偵測器240之感測器表面可並不被分割，且第一金屬層412之整個中心部分413可用於接收入射電子，使得在中心部分413上不存在死區。因此，可提供具有高偵測效率之電子偵測器。
根據一些實施例，入射於電子偵測器240之感測器表面的不同區上之二次電子可經準確導引至對應n型區域。因而，電子偵測器240可特別適合用於採用大量初級電子束之多射束檢測系統。
雖然電子偵測器240經描述為接收二次電子，但容易瞭解多單元偵測器亦可用以偵測其他類型之帶電粒子，諸如帶正電荷粒子。此外，根據本發明之多單元偵測器不限於自p型及n型半導體建構。實情為，符合所揭示實施例，具有不同傳導率之材料可用於滿足上文所描述之p型及n型半導體的相同功能。因而，如本文中所使用之「p型」可一般化為第一導電型，且如本文中所使用之「n型」可一般化為第二導電型。
現參看圖 10 ，論述替代實施例。在一些實施例中，p型半導體及n型半導體之區域可顛倒。圖 10 說明類似於上文關於圖 4 至 圖 9 所論述之電子偵測器的電子偵測器240之一部分。圖 10 之實施例不同於例如圖 4 之 實施例，原因在於p型半導體區域及n型半導體區域經交換。因此，電子偵測器240可具備n型半導體區域522、一或多個n型半導體區域542及複數個p型半導體區域544。如圖 10 中所示，層440中之複數個p型區域544中之每一者及n型半導體區域522的至少一部分可形成NiP二極體。NiP二極體中之每一者可構成電子偵測器240之偵測單元242的一部分。舉例而言，圖 10 展示偵測單元242-2 (例如NiP二極體)之視圖。在偵測器240之操作期間，可跨越NiP二極體施加電壓。舉例而言，偏壓可經由第一金屬層412施加至n型半導體區域522。偏壓亦可例如以類似於上文關於圖 4 所論述的偏壓437施加至一或多個p型半導體區域442之方式的方式經由第二金屬區域452施加至一或多個n型半導體區域542。另外，另一偏壓可經施加至層440中之複數個p型半導體區域544中的每一者。當二極體以此方式操作時，例如可提供達成高敏感度之電子偵測器。
現參考圖 11 ，其說明另一例示性實施例。在本發明之一些實施例中，諸如圖 11 中展示之偵測器的偵測器可包括偵測單元在偵測器之頂部層上的實體分隔。圖 11 說明沿著電子偵測器600之厚度方向上的橫截面截得的電子偵測器600之例示性結構。類似於偵測器240，電子偵測器600可用於設備104，且因此可接收複數個次級電子束280-1、280-2及280-3。
電子偵測器600可具有沿著電子偵測器600之厚度方向包括層610、620、630、640及650的層狀結構。特定言之，層610可包括第一金屬層612。第一金屬層612為用於接收入射於電子偵測器600上之電子(諸如次級電子束280-1、280-2，. . .，280-n)的層。複數個區可經提供用於接收次級電子束280-1、280-2，. . .，280-n之中一者，該等區中之每一者具備第一金屬層612。舉例而言，電子偵測器600可包含複數個偵測單元642-1、642-2，...，642-n。在圖 11 中，展示三個偵測單元642-1、642-2及642-3。第一金屬層612經組態為電子偵測器600之電子入射表面。舉例而言，第一金屬層612之材料可為鋁或高導電性且可藉由信號電子容易穿透的其他金屬(例如具有小原子數之金屬)。此外，層610可包括環繞第一金屬層612形成的絕緣體616，諸如二氧化矽(SiO2 )。
在一些實施例中，例如如圖 11 中所示，第一金屬層612可分成中心部分613及邊界部分614。中心部分613可用於接收入射次級電子束，而邊界部分614可用於接收待施加於第一金屬層612上的偏壓電壓，或用於攜載自電子偵測器600輸出之信號。邊界部分614可比中心部分613製造得更厚，以便攜載電流或電壓。舉例而言，中心部分613之厚度可在10至200奈米之範圍內，且邊界部分614可在1至10微米之範圍內。偏壓636可施加至第一金屬層612。
圖 12 為說明符合本發明之實施例的第一金屬層612之俯視圖的圖式。如圖 12 中所示，第一金屬層612之心部分613形成用於接收入射次級電子束之偵測表面，而第一金屬層612之邊界部分614連接至一或多個輸出線512。第一金屬層612可包括複數個離散金屬部分612-1、612-2，...612-n，對應於該複數個p型半導體區域622中之每一者。舉例而言，金屬部分612-1、612-2及612-3可對應於各別偵測單元。金屬部分612-1、612-2及612-3可各具有完全圍封之中心部分613及邊界部分614。金屬部分612-1、612-2及612-3可彼此間隔開。電子偵測器600之外部周邊上的區可經由輸出線512連接，而內部上之區可經由輸出線514連接。可經由輸出線512或514施加偏壓636。為了減小區，輸出線514可比輸出線512薄。舉例而言，輸出線514可具有0.05毫米之寬度且輸出線512可具有0.1毫米之寬度。可存在經提供用於內部上之一個偵測單元的兩個輸出線514，而一個輸出線512可經提供用於形成電子偵測器600之晶粒的周邊上之一個偵測單元。以邊界部分614為界的每一偵測單元可具有1.9×1.9毫米之尺寸。如圖 12 中所指示，區段600b可對應於部分600a，如圖 16 中放大及更詳細地展示。
返回參看圖 11 ，層620鄰近於層610形成且可包括複數個p型半導體區域622。該複數個p型半導體區域622可例如摻雜有三價雜質，諸如硼、鋁、鎵等，以便產生自由電洞。該複數個p型半導體區域622可為重度摻雜區域，諸如P+區域。複數個p型半導體區域622中之每一者可對應於一個偵測單元。
層630鄰近於層620形成且可為純質半導體區域632。純質半導體區域632可例如經輕微n摻雜或p摻雜，而沒有任何顯著摻雜物質存在。電子偵測器600可由矽晶圓形成，舉例而言，在此情況下純質半導體區域632可為N-區域。
如圖 11 中所示，該複數個p型半導體區域622可並不彼此實體地接觸。該複數個p型半導體區域622可間隔開均勻間隔。在一些實施例中，層620可包括用於將複數個p型半導體區域622彼此分開的複數個純質區域646。該複數個純質區域646及純質半導體區域632可形成單段純質區域並由相同基板製成。
層640鄰近於層630形成且可包括n型半導體區域644。n型半導體區域644可摻雜有五價雜質，諸如磷、銻、砷等，以便產生自由電子。n型半導體區域644可為重度摻雜區域，諸如N+區域。
圖 13 為說明層620之平面視圖的圖式。參看圖 13 ，層620包括複數個離散p型半導體區域622，諸如以矩形網格形式配置的九個p型半導體區域622。如下文更詳細地描述，九個p型半導體區域622中之每一者對應於電子偵測器600之偵測單元642。此外，該複數個p型半導體區域622彼此間隔開。在一些實施例中，該複數個p型半導體區域622可藉由純質區域646彼此分開(圖 11 中展示)。此外，包含類似於絕緣體616之材料的材料之絕緣層可形成於純質區域646之頂部上。
圖 14 為說明層640之平面視圖的圖式。層640包括n型半導體區域644。n型半導體區域644可構成形成偵測器600的基板之一側的整個表面。層640可類似於偵測器240之層420而形成。
返回參看圖 11 ，層650包括可沈積於n型半導體區域644上的第二金屬層652。第二金屬層652之材料可為具有高表面傳導率之金屬，諸如金或銅。不同於第一金屬層612，第二金屬層652並不需要高電子可穿透性。因此，第二金屬層652之材料的原子數可高於第一金屬層612之原子數。第二金屬層652可包括用於施加偏壓至n型半導體區域644的輸出線(圖 11 中未展示)。舉例而言，偏壓637可經由第二金屬層652施加至n型半導體區域644。
圖 15 為說明可沈積於層640上的第二金屬層652之平面視圖的圖式。參看圖 15 ，第二金屬層652可沈積於n型半導體區域644之表面上以形成單一連續表面。電極(圖中未示)可經提供於第二金屬層652之拐角處。在一些實施例中，第二金屬層652可延展至構成偵測器600的基板之邊緣。第二金屬層652可提供於純質半導體區域632上。在一些實施例中，第二金屬層可僅僅提供於n型半導體區域644上。如上文關於圖 11 所論述，在電子偵測器600之操作期間，該複數個p型半導體區域622可連接至一或多個電極以接收偏壓電壓，諸如偏壓636。偏壓電壓可經由第一金屬層612施加至該複數個p型半導體區域622。輸出線可自每一偵測單元延展以導引輸出信號至資料處理系統。同時，偏壓637可施加至n型半導體區域644。
層620中之複數個p型半導體區域622中之每一者及n型半導體區域644的至少一部分可形成PiN二極體。PiN二極體可構成電子偵測器600之偵測單元642之一部分。舉例而言，圖 11 展示三個偵測單元(亦即PiN二極體) 642-1、642-2及642-3。在一些實施例中，n型半導體區域644可經提供為對應於偵測單元中之每一者的複數個離散區段。在電子偵測器600之操作期間，可跨越PiN二極體施加電壓。舉例而言，偏壓636可經由第一金屬層612之邊界部分614施加至該複數個p型半導體區域622中之每一者。偏壓637可經由第二金屬層652施加至層640中之n型半導體區域644。偏壓可固定至某些值以使得n型半導體區域644與第二金屬層652之間的電位差介於-5至-100之範圍內。偏壓可基於應用(例如頻寬需要)而設定。在一些實施例中，較高電壓可用於達成較高頻寬。在一個實例中，偏壓經施加如下：
偏壓636=-30 V
偏壓637=0 V
因而，偵測單元642-1、642-2及642-3可充當PiN二極體。由於運用此等極性施加偏壓至層620中之複數個p型半導體區域622及層640中之n型半導體區域644，所以二極體可變得對流經其的電流較少阻抗。電荷載流子可跨越二極體連續地傳導。舉例而言，電洞可被朝向n型半導體區域644吸引而電子被朝向該複數個p型區域622中之各別者吸引。當次級電子束280入射於第一金屬層612之頂部表面上時，落在第一金屬層612之不同區上的次級電子束280可與該複數個p型半導體區域622相互作用。歸因於與p型半導體區域622之相互作用，可使得電洞在下游方向上朝向n型半導體區域644行進同時信號電子被向上導引。信號電子可朝向第一金屬層612加速，其中信號電子可作為與所接收次級電子束280相稱之電流信號輸出至預處理電路。
電子偵測器600之部分600a被放大且在圖 16 中更詳細地展示。圖 16 說明構成偵測器600之一部分的部分600a之層結構並展示一個完全偵測單元642-2之橫截面圖。電子偵測器600之複數個偵測單元可視為藉由該複數個p型半導體區域622中之不連續分界。舉例而言，偵測單元可被視為藉由該複數個p型半導體區域622之邊緣分界，如藉由圖 16 中的虛線所示。單一偵測單元可經界定為該複數個p型半導體區域622之側邊緣之間的區域。該複數個p型半導體區域622可彼此分割。舉例而言，分割區域645可在垂直於電子偵測器600之厚度方向的方向上設置於該複數個p型半導體區域622中之每一者之間。將該複數個p型半導體區域彼此分割的分割區域645可包括純質半導體材料。舉例而言，可存在包含純質區域632及在層620中之複數個p型半導體區域622之間的部分的單片純質區域。諸如SiO2 之絕緣體可設置於分割區域645之頂部上。此外，在一些實施例中，單一偵測單元可經界定為在分割區域645中之相鄰中點之間的區域。n型半導體區域644之不同部分可與不同偵測單元相關聯。
電子偵測器600可包含包括複數個層之平坦結構。該等層可在垂直於電子偵測器600之厚度方向的二維平面中延展。舉例而言，n型半導體區域644可由在半導體基板之一個表面上的實質上平坦層構成。第二金屬層652可在摻雜雜質引入半導體基板中之後沈積於n型半導體層644之頂部上。在獨立處理步驟中，摻雜雜質可經引入於半導體基板之相反表面上。舉例而言，可在形成層640之前或之後形成層620。
在電子偵測器600之操作中，當電子入射於第一金屬層612之頂部表面上時，純質區域632可以來自複數個p型半導體區域622之電荷載流子浸沒。可形成電子-電洞對，其中電洞被朝向n型半導體區域644導引而電子被在相反方向上(亦即，向上)導引。因為複數個p型半導體區域622之厚度可極薄，所以電子接著可極快速行進至第一金屬層612。在到達第一金屬層612後，電子可經由輸出線512或514 (圖 12 中展示)輸出。因為二極體中之電子可具有比電洞更高的遷移率，所以以此方式操作之電子偵測器600可達成高頻寬。
在一些實施例中，可提供一種包含如本文所揭示之偵測器的設備。舉例而言，可提供包括經組態以產生待投射於樣本之表面上的一或多個帶電粒子束之帶電粒子源的帶電粒子束設備。該設備可進一步包括一偵測器，該偵測器包括包括第一導電型之區域的第一層及包括第二導電型之複數個區域的第二層。由帶電粒子源產生的一或多個帶電粒子束可撞擊樣本且可接著產生被朝向偵測器導引的帶電粒子，諸如次級帶電粒子或反向散射帶電粒子。可提供諸如電子偵測器240或電子偵測器600之偵測器。可提供可連接至偵測器之放大器。放大器可經組態以放大自偵測器之第二導電型的複數個區域輸出的電信號。放大器可轉遞經放大信號至資料處理系統。可提供可包括資料處理系統之諸如控制器109之控制器。
現參考圖 17 ，其說明例示性檢測方法之流程圖。控制器可經程式化以實施包括圖 17 之流程圖之一或多個區塊的方法。圖 17 之處理可以預定間隔重複。在步驟S101中，可起始帶電粒子成像。在符合上文關於圖 2 所論述之製程的帶電粒子成像製程中，舉例而言，指令可發送至帶電粒子源以發射帶電粒子束。在一些實施例中，可使得自電子源202發出的電子束通過槍孔徑204、聚光器透鏡206、源轉換單元208、光束分離器222、偏轉掃描單元226及物鏡228，且該電子束可聚焦至一或多個探測光點中以撞擊樣本之表面。可跨越樣本之表面掃描一或多個探測光點。自樣本表面發出的次級帶電粒子可藉由偵測器(諸如電子偵測器240或640)收集以待用於形成樣本上之所關注區域的影像。
在步驟S102中，偏壓可施加至偵測器之一或多個p型或n型半導體區域。步驟S102可包括施加偏壓至偵測器之第一層的第一導電型之第一區域及施加偏壓至偵測器之第二層的第二導電型之複數個第二區域，其中偵測器包括在第一層與第二層之間的純質區域。
在一些實施例中，步驟S102可包括施加偏壓436至p型半導體區域422，施加偏壓437至一或多個p型半導體區域442，及施加偏壓438至複數個n型半導體區域444。在一些實施例中，步驟S102可包括施加偏壓636至複數個p型半導體區域622及施加偏壓637至n型半導體區域644。步驟S102可包括在反向偏壓中操作二極體。在一些實施例中，步驟S102可包括在正向偏壓中操作二極體。
在步驟S103中，輸出信號可自偵測器之一或多個p型或n型半導體區域傳輸。在一些實施例中，複數個n型半導體區域可輸出與所接收電子相稱的電信號。在一些實施例中，複數個p型半導體區域可輸出與所接收電子相稱之電信號。步驟S103可包括藉由控制器接收偵測器之輸出信號。舉例而言，控制器109可自偵測器240之複數個n型半導體區域444接收電信號，或可自偵測器600之複數個p型半導體區域622接收電信號。
在步驟S104中，可進行關於藉由控制器在步驟S103中接收之輸出信號是否係適當的判定。步驟S104可包括判定帶電粒子偵測系統中之異常是否存在。舉例而言，步驟S104可包括比較偵測器之輸出信號與對應於反向偏壓二極體或正向偏壓二極體之正常操作的值。
當在步驟S104中進行否定判定(亦即輸出信號並不適當)時，程序可繼續步驟S105。在步驟S105處，可進行調整。調整可包括改變待施加於偵測器之偏壓的值。舉例而言，步驟S105可包括調整可變偏壓，該可變偏壓作為偏壓437施加至偵測器240之一或多個p型半導體區域442。在進行調整之後，程序可返回至步驟S102並施加如調整之偏壓。
當在步驟S104中進行肯定判定(亦即輸出信號適當)時，程序可繼續步驟S106。在步驟S106處，帶電粒子信號可基於步驟S103中接收之輸出信號而判定。步驟S103可包括放大所接收輸出信號。其後，程序可繼續步驟S107。在步驟S107處，程序可結束。在一些實施例中，另一程序可在步驟S106之後。舉例而言，影像處理可基於偵測器之輸出信號而執行。
在一些實施例中，偵測器可與控制帶電粒子束系統之控制器通信。控制器可指導帶電粒子束系統之組件執行各種功能，諸如控制帶電粒子源以產生帶電粒子束及控制偏轉器以掃描帶電粒子束。控制器亦可執行各種後處理功能、影像細分、影像處理、產生輪廓、疊加指示符於所獲取影像上，及類似者。在一些實施例中，模組可作為偵測器之專用控制器提供而另一控制器控制帶電粒子束系統之其他組件。
符合所揭示實施例之控制器可包含為儲存媒體之儲存器，諸如硬碟、隨機存取記憶體(RAM)、雲端儲存器、其他類型之電腦可讀記憶體及類似者。儲存器可用於將經掃描原始影像資料保存為原始影像及後處理影像。可提供一種儲存指令以供控制器之處理器進行帶電粒子束偵測、影像處理或符合本發明之其他功能及方法的非暫時性電腦可讀媒體。舉例而言，常見形式之非暫時性媒體包括：軟碟、可撓性磁碟、硬碟、固態磁碟機、磁帶或任何其他磁性資料儲存媒體；CD-ROM；任何其他光學資料儲存媒體；具有孔圖案之任何實體媒體；RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM或任何其他快閃記憶體；NVRAM；快取記憶體；暫存器；任何其他記憶體晶片或卡匣；及其聯網版本(諸如雲端儲存器)。
可使用以下第一項集合進一步描述實施例。對此第一項集合中之項的引用係對此第一項集合中之其他項的引用。
1. 一種偵測器，其包含：
一第一層，其包括一第一導電型之一區域；
一第二層，其包括一第二導電型之複數個區域及該第一導電型之一或多個區域，其中該第二導電型之該複數個區域藉由該第二層之該第一導電型的該一或多個區域而彼此分割，且該第二導電型之該複數個區域不與該第二層中之該第一導電型之該一或多個區域實體地接觸；及
一純質層，其在該第一層與該第二層之間。
2. 如第1項之偵測器，其中該第一導電型為n型且該第二導電型為p型。
3. 如第2項之偵測器，其中該第二層進一步包括一或多個純質區域以將該複數個p型區域中之每一者與該第二層之該一或多個n型區域分開。
4. 如第3項之偵測器，其中該複數個p型區域中之每一者由該第二層中之該一或多個純質區域環繞。
5. 如第3及4項中任一項之偵測器，其中該複數個p型區域中之每一者由該第二層中之該一或多個n型區域環繞。
6. 如第2至5項中任一項之偵測器，其中該純質層經n摻雜，其中該純質層提供低於該第一層及該第二層之摻雜濃度的一摻雜濃度。
7. 如第2至6項中任一項之偵測器，其中：
該第一層之該n型區域塗佈有一第一金屬；且
該複數個p型區域及該第二層之該一或多個n型區域塗佈有一第二金屬。
8. 如第7項之偵測器，其中該第一金屬之原子數小於該第二金屬之原子數。
9. 如第7及8項中任一項之偵測器，其中該第一金屬為鋁。
10. 如第7至9項中任一項之偵測器，其中該第二金屬為金。
11. 如第7至10項中任一項之偵測器，其進一步包含：
一絕緣層，其沈積於該第二金屬上且經組態以覆疊該複數個p型區域與該第二層之該一或多個n型區域之間的空隙。
12. 如第2至11項中任一項之偵測器，其進一步包含：
複數個信號輸出線，其連接至該複數個p型區域。
13. 一種設備，其包含：
一帶電粒子源，其經組態以產生待投射於一試樣之一表面上並使得該試樣產生電子信號的複數個帶電粒子束；
一偵測器，其包含：
一第一層，其包括一第一導電型之一區域；
一第二層，其包括一第二導電型之複數個區域及該第一導電型之一或多個區域，該第二導電型之該複數個區域藉由該第二層之該第一導電型之該一或多個區域彼此分割；及
一純質層，其在該第一層與該第二層之間；
其中該第一層中之該第一導電型的該區域接收該等電子信號，且該第二導電型之該複數個區域基於該等所接收電子信號輸出電信號；及
一放大器，其經組態以放大由該第二導電型之該複數個區域輸出之該電信號並轉遞該等放大之電信號至一資料處理系統。
14. 如第13項之設備，其中該第一導電型為n型且該第二導電型為p型。
15. 如第14項之設備，其中該第二層進一步包括一或多個純質區域以將該複數個p型區域中之每一者與該第二層之該一或多個n型區域分開。
16. 如第15項之設備，其中該複數個p型區域中之每一者由該第二層中之該一或多個純質區域環繞。
17. 如第15及16項中任一項之設備，其中該複數個p型區域中之每一者由該第二層中之該一或多個n型區域環繞。
18. 如第14至17項中任一項之設備，其中該純質層經n摻雜，其中該純質層提供低於該第一層及該第二層之摻雜濃度的一摻雜濃度。
19. 如第14至18項中任一項之設備，其中：
該第一層之該n型區域塗佈有一第一金屬；且
該複數個p型區域及該第二層之該一或多個n型區域塗佈有一第二金屬。
20. 如第19項之設備，其中該第一金屬之原子數小於該第二金屬之原子數。
21. 如第19及20項中任一項之設備，其中該第一金屬為鋁。
22. 如第19至21項中任一項之設備，其中該第二金屬為金。
23. 如第19至22項中任一項之設備，其進一步包含：
一絕緣層，其沈積於該第二金屬上且經組態以覆疊該複數個p型區域與該第二層之該一或多個n型區域之間的空隙。
24. 如第14至23項中任一項之設備，其進一步包含：
複數個信號輸出線，其連接至該複數個p型區域。
25. 一種方法，其包含：
施加一正電壓至一偵測器之一第一層的一n型區域及該偵測器之一第二層的一或多個n型區域，該偵測器包括在該第一層與該第二層之間的一純質層；
在該第一層上接收電子信號；及
基於該等接收之電子信號自複數個p型區域輸出電信號，
其中該複數個p型區域藉由該第二層之該一或多個n型區域而彼此分割，且該複數個p型區域不與該第二層中之該一或多個n型區域實體地接觸。
26. 如第25項之方法，其中該第二層進一步包括一或多個純質區域以將該複數個p型區域中之每一者與該第二層之該一或多個n型區域分開。
27. 如第26項之方法，其中該複數個p型區域中之每一者由該第二層中之該一或多個純質區域環繞。
28. 如第25至27項中任一項之方法，其中該複數個p型區域中之每一者由該第二層中之該一或多個n型區域環繞。
29. 如第25至28項中任一項之方法，其中該純質層經n摻雜，其中該純質層提供低於該第一層及該第二層之摻雜濃度的一摻雜濃度。
30. 如第25至29項中任一項之方法，其中：
該第一層之該n型區域塗佈有一第一金屬；且
該複數個p型區域及該第二層之該一或多個n型區域塗佈有一第二金屬。
31. 如第30項之方法，其中該第一金屬之原子數小於該第二金屬之原子數。
32. 如第30及31項中任一項之方法，其中該第一金屬為鋁。
33. 如第30至32項中任一項之方法，其中該第二金屬為金。
可使用以下第二項集合另外描述實施例。對此第二項集合中之項的引用係對此第二項集合中之其他項的引用。
1. 一種基板，其包含：
一第一層，其包括一第一導電型之一第一區域；
一第二層，其包括一第二導電型之複數個第二區域及該第一導電型之一或多個第三區域，其中該複數個第二區域藉由該一或多個第三區域而彼此分割，且該複數個第二區域與該一或多個第三區域間隔開；及
一純質層，其在該第一層與該第二層之間。
2. 如第1項之基板，其中該第一導電型為p型半導體且該第二導電型為n型半導體。
3. 如第1或2項中之一項的基板，其中該第二層進一步包括將該複數個第二區域中之每一者與該第二層之該一或多個第三區域分開的一純質區域。
4. 如第1至3項中任一項之基板，其中該複數個第二區域中之每一者由該第二層中之該純質區域環繞。
5. 如第1至4項中任一項之基板，其中該複數個第二區域之一寬度大於該一或多個第三區域之一寬度。
6. 如第1至5項中任一項之基板，其中該純質層經n摻雜，其中該純質層具有低於該第一區域、該複數個第二區域及該一或多個第三區域之摻雜濃度的一摻雜濃度。
7. 如第1至5項中任一項之基板，其中該純質層經p摻雜，其中該純質層具有低於該第一區域、該複數個第二區域及該一或多個第三區域之摻雜濃度的一摻雜濃度。
8. 如第1至7項中任一項之基板，其中：
該第一區域塗佈有一第一金屬；且
該複數個第二區域及該一或多個第三區域塗佈有一第二金屬。
9. 如第8項之基板，其中該第一金屬之原子數小於該第二金屬之原子數。
10. 如第8或9項中任一項之基板，其中該第一金屬為鋁。
11. 如第8至10項中任一項之基板，其中該第二金屬為金。
12. 如第8至11項中任一項之基板，其進一步包含：
一絕緣層，其沈積於該第二金屬上且覆蓋該第二層之該複數個第二區域與該一或多個第三區域之間的空隙。
13. 如第1至12項中任一項之基板，其進一步包含：
複數個信號輸出線，其連接至該複數個第二區域。
14. 一種基板，其包含：
一第一層，其包括一第一導電型之一第一區域；
一第二層，其包括一第二導電型之複數個第二區域，其中該複數個第二區域藉由一分割區域而彼此分割；及
一純質層，其在該第一層與該第二層之間。
15. 如第14項之基板，其中該分割區域包括將該複數個第二區域中之每一者彼此分開的一純質區域。
16. 如第14或15項中之一項之基板，其中該第一導電型為n型半導體且該第二導電型為p型半導體。
17. 如第15或16項中一項之基板，其中該複數個第二區域中之每一者由該第二層中之該純質區域環繞。
18. 如第14至17項中任一項之基板，其中該純質層經n摻雜，其中該純質層具有低於該第一區域及該複數個第二區域之摻雜濃度的一摻雜濃度。
19. 如第14至18項中任一項之基板，其中：
該第一區域塗佈有一第一金屬；且
該複數個第二區域塗佈有一第二金屬。
20. 如第19項之基板，其中該第二金屬包括對應於該複數個第二區域中之每一者的複數個金屬部分。
21. 如第19或20項中之一項的基板，其進一步包含：
複數個信號輸出線，其經由該第二金屬連接至該複數個第二區域。
22. 如第19至21項中任一項之基板，其中該第二金屬之原子數小於該第一金屬之原子數。
23. 如第19至22項中任一項之基板，其中該第一金屬為金。
24. 如第19至23項中任一項之基板，其中該第二金屬為鋁。
25. 如第14項之基板，其中該第二層進一步包括：
該第一導電型之一或多個第三區域，其中該複數個第二區域藉由該一或多個第三區域而彼此分割，且該複數個第二區域與該一或多個第三區域間隔開。
26. 如第14或25項中之一項之基板，其中該第一導電型為p型半導體且該第二導電型為n型半導體。
27. 一種設備，其包含：
一帶電粒子源，其經組態以產生一或多個帶電粒子束；
一偵測器，其包含：
一第一層，其包括一第一導電型之一第一區域，
一第二層，其包括一第二導電型之複數個第二區域，其中該複數個第二區域彼此分割，及
一純質層，其在該第一層與該第二層之間，
其中該複數個第二區域經組態以基於所接收帶電粒子輸出電信號；及
一放大器，其經組態以放大由該複數個第二區域輸出的該等電信號並轉遞該等放大之電信號至一控制器。
28. 如第27項之設備，其中該偵測器之該第二層進一步包括：
該第一導電型之一或多個第三區域，其中該複數個第二區域藉由該一或多個第三區域而彼此分割，且該複數個第二區域與該一或多個第三區域間隔開。
29. 如第27及28項中之一項的設備，其中該偵測器之該第一層中的該第一區域經組態以接收入射於該偵測器之一感測器表面上的帶電粒子。
30. 如第27至29項中任一項之基板，其中該第一導電型為p型半導體且該第二導電型為n型半導體。
31. 如第27項之設備，其中該偵測器之該第二層中的該複數個第二區域經組態以接收入射於該偵測器之一感測器表面上的帶電粒子。
32. 如第27或31項中任一項之設備，其中該第一導電型為n型半導體且該第二導電型為p型半導體。
33. 一種方法，其包含：
施加一第一偏壓至一偵測器之一第一層的一第一導電型之一第一區域及施加第二偏壓至該偵測器之一第二層的一第二導電型之複數個第二區域，該偵測器包括在該第一層與該第二層之間的一純質區域，其中該複數個第二區域藉由一分割區域而彼此分割；自該第二層接收一輸出信號；及
基於該接收之輸出信號判定一帶電粒子信號。
34. 如第33項之方法，其進一步包含調整該第一偏壓或該第二偏壓中之至少一者。
35. 如第33或34項中之一項的方法，其中施加該第一偏壓及該第二偏壓包含轉遞偏壓。
36. 如第33或34項中之一項的方法，其中施加該第一偏壓及該第二偏壓包含反向偏壓。
37. 如第33至36項中任一項之方法，其中該分割區域包括將該複數個第二區域中之每一者彼此分開的一純質區域。
38. 如第33至37項中任一項之方法，其中該第一導電型為n型半導體且該第二導電型為p型半導體。
39. 如第33至38項中任一項之方法，其中該純質層經n摻雜，其中該純質層具有低於該第一區域及該複數個第二區域之摻雜濃度的一摻雜濃度。
40. 如第33項之方法，其中該第二層進一步包括：
該第一導電型之一或多個第三區域，其中該複數個第二區域藉由該一或多個第三區域而彼此分割，且該複數個第二區域與該一或多個第三區域間隔開。
41. 如第33或40項中之一項之方法，其中該第一導電型為p型半導體且該第二導電型為n型半導體。
諸圖中之方塊圖說明根據本發明之各種例示性實施例之系統、方法及電腦硬體/軟體產品之可能實施的架構、功能性及操作。就此而言，示意圖中之每一區塊可表示可使用硬體(諸如電子電路)實施的某一算術或邏輯運算處理。區塊亦可表示包含用於實施指定邏輯功能之一或多個可執行指令的程式碼之模組、區段或部分。應理解，在一些替代實施中，區塊中所指示之功能可不按諸圖中所提及的次序出現。舉例而言，視所涉及的功能性而定，以連續方式展示的兩個區塊可實質上同時執行或實施，或兩個區塊有時可以相反次序執行。一些區塊亦可省略。亦應理解方塊圖之每一區塊及該等區塊之組合可藉由執行指定功能或動作的基於專用硬體之系統，或藉由專用硬體及電腦指令之組合來實施。
應瞭解，本發明之實施例不限於上文所描述且在附圖中所說明之確切建構，且可在不背離本發明之範疇的情況下作出各種修改及改變。舉例而言，雖然已在多射束設備之情形下論述一些實施例，但多單元偵測器可類似地應用於單射束設備，其中複數個射束可由撞擊樣本之單一射束產生。
100‧‧‧電子束檢測(EBI)系統
101‧‧‧主腔室
102‧‧‧裝載/鎖定腔室
104‧‧‧電子束工具
106‧‧‧裝備前端模組(EFEM)
106a‧‧‧第一裝載埠
106b‧‧‧第二裝載埠
109‧‧‧控制器
202‧‧‧電子源
204‧‧‧槍孔徑
206‧‧‧聚光器透鏡
208‧‧‧源轉換單元
210‧‧‧交叉
220‧‧‧初級投影光學系統
222‧‧‧射束分離器
224‧‧‧色散平面
226‧‧‧偏轉掃描單元
228‧‧‧物鏡
230‧‧‧次級光學系統
240‧‧‧電子偵測器
240a‧‧‧部分
240b‧‧‧區段
242-1‧‧‧偵測單元
242-2‧‧‧偵測單元
242-3‧‧‧偵測單元
242-n‧‧‧偵測單元
250‧‧‧主光軸
252‧‧‧副光軸
260‧‧‧機動載物台
262‧‧‧晶圓固持器
264‧‧‧晶圓
270‧‧‧初級電子束
272-1‧‧‧初級小射束
272-2‧‧‧初級小射束
272-n‧‧‧初級小射束
274-1‧‧‧探測光點
274-2‧‧‧探測光點
274-n‧‧‧探測光點
276‧‧‧小射束部分
277‧‧‧小射束部分
278‧‧‧小射束部分
280-1‧‧‧次級電子束
280-2‧‧‧次級電子束
280-3‧‧‧次級電子束
280-n‧‧‧次級電子束
281‧‧‧電子
282‧‧‧光束點
300‧‧‧感測器表面
310‧‧‧平面
410‧‧‧層
412‧‧‧第一金屬層
413‧‧‧中心部分
414‧‧‧邊界部分
416‧‧‧絕緣體
420‧‧‧層
422‧‧‧p型半導體區域
430‧‧‧層
432‧‧‧純質半導體區域
436‧‧‧偏壓
437‧‧‧偏壓
438‧‧‧偏壓
440‧‧‧層
442‧‧‧p型半導體區域
444‧‧‧n型半導體區域
445‧‧‧分割區域
446‧‧‧純質區域
450‧‧‧層
452‧‧‧第二金屬層
453‧‧‧第二金屬區域
454‧‧‧第二金屬區域
456‧‧‧邊緣金屬區域
460‧‧‧層
462‧‧‧絕緣層
472‧‧‧電場
510‧‧‧襯墊
512‧‧‧輸出線
514‧‧‧輸出線
522‧‧‧n型半導體區域
542‧‧‧n型半導體區域
544‧‧‧p型半導體區域
600‧‧‧電子偵測器
600a‧‧‧部分
600b‧‧‧區段
610‧‧‧層
612‧‧‧第一金屬層
612-1‧‧‧金屬部分
612-2‧‧‧金屬部分
612-3‧‧‧金屬部分
613‧‧‧中心部分
614‧‧‧邊界部分
616‧‧‧絕緣體
620‧‧‧層
622‧‧‧p型半導體區域
630‧‧‧層
632‧‧‧純質半導體區域
636‧‧‧偏壓
637‧‧‧偏壓
640‧‧‧層
642-1‧‧‧偵測單元
642-2‧‧‧偵測單元
642-3‧‧‧偵測單元
644‧‧‧n型半導體區域
645‧‧‧分割區域
646‧‧‧純質區域
650‧‧‧層
652‧‧‧第二金屬層
S101‧‧‧步驟
S102‧‧‧步驟
S103‧‧‧步驟
S104‧‧‧步驟
S105‧‧‧步驟
S106‧‧‧步驟
S107‧‧‧步驟
本發明之上述及其他態樣自結合附圖進行的例示性實施例的描述將變得更顯而易見，在附圖中：
圖 1 為說明符合本發明之實施例之例示性電子束檢測(EBI)系統的示意圖。
圖 2 為說明符合本發明之實施例的可為圖1之例示性EBI系統之部分的例示性電子束工具之示意圖。
圖 3 為說明符合本發明之實施例的例示性電子偵測器之感測器表面的視圖。
圖 4 為說明符合本發明之實施例的沿著電子偵測器之厚度方向上的橫截面所截得的電子偵測器之例示性結構的圖示。
圖 5 為說明符合本發明之實施例的圖 4 中展示之電子偵測器的第一金屬層之俯視圖的圖式。
圖 6 為說明符合本發明之實施例的圖 4 中展示之電子偵測器的半導體層之平面視圖的圖式。
圖 7 為說明符合本發明之實施例的圖 4 中展示之電子偵測器的第二金屬層之平面視圖的圖式。
圖 8 為說明符合本發明之實施例的圖 4 中展示之電子偵測器的絕緣層之平面視圖的圖式。
圖 9A 至 圖 9D 為 說明圖 4 之電子偵測器的橫截面之一部分的放大之圖式。
圖 10 為說明符合本發明之實施例的例示性偵測器之橫截面的一部分之放大的圖式。
圖 11 為說明符合本發明之實施例的橫截面中之偵測器的例示性結構之圖式。
圖 12 為說明符合本發明之實施例的圖 11 中展示之電子偵測器的第一金屬層之俯視圖的圖式。
圖 13 為說明符合本發明之實施例的圖 11 中展示之電子偵測器的半導體層之平面視圖的圖式。
圖 14 為說明符合本發明之實施例的圖 11 中展示之電子偵測器的另一半導體層之平面視圖的圖式。
圖 15 為說明符合本發明之實施例的圖 11 中展示之電子偵測器的第二金屬層之平面視圖的圖式。
圖 16 為說明符合本發明之實施例的圖 11 中展示之電子偵測器的橫截面之一部分的放大之圖式。
圖 17 為表示符合本發明之實施例的例示性方法的流程圖。

Claims (15)

  1. 一種基板，其包含： 一第一層，其包括一第一導電型之一第一區域； 一第二層，其包括一第二導電型之複數個第二區域及該第一導電型之一或多個第三區域，其中該複數個第二區域藉由該一或多個第三區域而彼此分割；及 一純質層，其在該第一層與該第二層之間。
  2. 如請求項1之基板，其中該第一導電型為p型半導體且該第二導電型為n型半導體，且其中該複數個第二區域與該一或多個第三區域間隔開。
  3. 如請求項1之基板，其中該第二層進一步包括將該複數個第二區域中之每一者與該第二層之該一或多個第三區域分開的一純質區域。
  4. 如請求項1之基板，其中該複數個第二區域中之每一者由該第二層中之該純質區域環繞。
  5. 如請求項1之基板，其中該複數個第二區域之一寬度大於該一或多個第三區域之一寬度。
  6. 如請求項1之基板，其中該純質層經n摻雜，其中該純質層具有低於該第一區域、該複數個第二區域及該一或多個第三區域之摻雜濃度的一摻雜濃度。
  7. 如請求項1之基板，其中該純質經p摻雜，其中該純質層具有低於該第一區域、該複數個第二區域及該一或多個第三區域之摻雜濃度的一摻雜濃度。
  8. 如請求項1之基板，其中： 該第一區域塗佈有一第一金屬；且 該複數個第二區域及該一或多個第三區域塗佈有一第二金屬。
  9. 如請求項8之基板，其中該第一金屬之原子數小於該第二金屬之原子數。
  10. 如請求項8之基板，其中該第一金屬為鋁。
  11. 如請求項8之基板，其中該第二金屬為金。
  12. 如請求項8之基板，其進一步包含： 一絕緣層，其沈積於該第二金屬上且覆蓋該第二層之該複數個第二區域與該一或多個第三區域之間的空隙。
  13. 如請求項1之基板，其進一步包含： 複數個信號輸出線，其連接至該複數個第二區域。
  14. 一種設備，其包含： 一帶電粒子源，其經組態以產生一或多個帶電粒子束； 一偵測器，其包含： 一第一層，其包括一第一導電型之一第一區域， 一第二層，其包括一第二導電型之複數個第二區域，其中該複數個第二區域彼此分割，及 一純質層，其在該第一層與該第二層之間， 其中該複數個第二區域經組態以基於所接收帶電粒子輸出電信號；及 一放大器，其經組態以放大由該複數個第二區域輸出的該等電信號並轉遞該等放大之電信號至一控制器。
  15. 一種方法，其包含： 施加一第一偏壓至一偵測器之一第一層的一第一導電型之一第一區域及施加第二偏壓至該偵測器之一第二層的一第二導電型之複數個第二區域，該偵測器包括在該第一層與該第二層之間的一純質區域，其中該複數個第二區域藉由一分割區域而彼此分割； 自該第二層接收一輸出信號；及 基於該接收之輸出信號判定一帶電粒子信號。
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