本公開總體上涉及諸如可以在例如掃描電子顯微鏡(sem)系統(tǒng)中使用的輻射檢測器。

背景技術(shù)：

1、輻射檢測器用于多種應(yīng)用。在這里和其他地方，術(shù)語“輻射”用于指代電磁波和移動(dòng)粒子。例如，在用于制造集成電路(ic)組件的制造過程中，檢查未完成或已完成的電路組件以確保它們是根據(jù)指定設(shè)計(jì)而制造的并且沒有缺陷?？梢圆捎美霉鈱W(xué)顯微鏡或帶電粒子(例如，電子)束顯微鏡(諸如sem)的檢查系統(tǒng)。隨著ic組件的各種特征的物理尺寸不斷縮小，由這些檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)確性和產(chǎn)率變得更加重要。目前，這些系統(tǒng)往往至少部分受到半導(dǎo)體輻射檢測器或簡單的半導(dǎo)體檢測器的靈敏度和速度的限制，該檢測器用于檢測來自被檢查目標(biāo)的反向散射電子或二次電子。因此，非常需要改進(jìn)半導(dǎo)體檢測器的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、以下呈現(xiàn)本公開的各種實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)方面的簡化概述以提供對這些方面的基本理解。該概述不是對所有預(yù)期方面的廣泛概述，并且既不旨在標(biāo)識所有方面的關(guān)鍵或重要要素，也不旨在界定任何或所有方面的范圍。其唯一目的是以簡化的形式呈現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)方面的一些概念，作為稍后呈現(xiàn)的更詳細(xì)描述的前奏。

2、一個(gè)實(shí)施例的各方面描述了一種檢測器，該檢測器具有帶有孔的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，掃描光束穿過該孔被傳送到目標(biāo)，其中半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括p-n結(jié)。檢測器還具有用于p-n結(jié)的頂部電極，其中頂部電極提供用于檢測電子或電磁輻射的有效區(qū)域，其中頂部電極包括摻雜層和在摻雜層下方的掩埋部分，其中掩埋部分被配置為減小頂部電極的串聯(lián)電阻而不改變被提供用于檢測的有效區(qū)域。

3、另一實(shí)施例的各方面描述了一種檢測器，該檢測器具有帶有孔的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，掃描光束穿過該孔被傳送到目標(biāo)，其中半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括p-n結(jié)。檢測器還具有用于p-n結(jié)的頂部電極，其中頂部電極提供用于檢測電子或電磁輻射的有效區(qū)域，并且其中頂部電極包括摻雜層。檢測器還具有形成在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中在孔的側(cè)壁附近的隔離結(jié)構(gòu)，其中隔離結(jié)構(gòu)被配置為將有效區(qū)域與孔的側(cè)壁電隔離。

4、又一實(shí)施例的各方面描述了一種檢測器，該檢測器具有帶有孔的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，掃描光束穿過該孔被傳送到目標(biāo)，其中半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括p-n結(jié)。檢測器還具有用于p-n結(jié)的頂部電極，其中頂部電極提供用于檢測電子或電磁輻射的有效區(qū)域，其中頂部電極包括摻雜層和在摻雜層下方的掩埋部分，其中掩埋部分被配置為減小頂部電極的串聯(lián)電阻而不改變被提供用于檢測的有效區(qū)域。檢測器還具有形成在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中在孔的側(cè)壁附近的隔離結(jié)構(gòu)，其中隔離結(jié)構(gòu)被配置為將有效區(qū)域與孔的側(cè)壁電隔離。

5、又一實(shí)施例的各方面描述了一種在半導(dǎo)體檢測器中形成頂部電極的掩埋部分的方法，該方法包括在具有頂部電極的有效區(qū)域的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面上沉積摻雜劑層，并且然后施加熱處理以將摻雜劑從摻雜劑層驅(qū)動(dòng)到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中、并且驅(qū)動(dòng)到頂部電極的檢測層下方，以形成頂部電極的掩埋部分。

6、根據(jù)另一實(shí)施例的另一方面，公開了一種制造半導(dǎo)體檢測器的方法，該半導(dǎo)體檢測器包括用于響應(yīng)于接收到輻射而生成電信號的元件和電連接到該元件的電路系統(tǒng)，該電路系統(tǒng)包括不能承受超過溫度t的處理溫度的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)，該方法包括以下步驟：制造電路系統(tǒng)的第一部分，第一部分能夠承受溫度t；在溫度t下執(zhí)行處理步驟；以及制造電路系統(tǒng)的第二部分，第二部分包括不能承受溫度t的結(jié)構(gòu)。在溫度t下執(zhí)行處理步驟可以包括執(zhí)行高溫化學(xué)氣相沉積。執(zhí)行高溫化學(xué)氣相沉積可以包括執(zhí)行硼的高溫化學(xué)氣相沉積。執(zhí)行硼的高溫化學(xué)氣相沉積可以包括純硼的高溫化學(xué)氣相沉積。制造電路系統(tǒng)的第一部分可以包括cmos電路系統(tǒng)的部分制造。制造電路系統(tǒng)的第二部分包括cmos電路系統(tǒng)的完全制造。溫度t可以高于700℃。

7、根據(jù)另一實(shí)施例的另一方面，公開了一種制造半導(dǎo)體檢測器的方法，該半導(dǎo)體檢測器包括用于響應(yīng)于接收到輻射而生成信號的元件和電連接到該元件的cmos電路系統(tǒng)，該cmos電路系統(tǒng)包括不能承受超過700℃的處理溫度t的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)，該方法包括以下步驟：制造cmos電路系統(tǒng)的第一部分，第一部分能夠承受溫度t；在溫度t下執(zhí)行ht?pureb?cvd處理步驟；以及制造cmos電路系統(tǒng)的第二部分，第二部分包括不能承受溫度t的結(jié)構(gòu)。

8、根據(jù)另一實(shí)施例的另一方面，公開了一種用于制造單管芯圖像半導(dǎo)體輻射檢測器的工藝，該工藝包括以下步驟：提供起始晶片；在起始晶片的已處理側(cè)執(zhí)行第一部分電路形成步驟以形成第一部分電路層，第一部分電路形成步驟限于形成能夠承受處理溫度t的電路系統(tǒng)；將第一鍵合晶片鍵合到第一部分電路層；蝕刻掉起始晶片的一部分以暴露第一部分電路層；在第一部分電路層上沉積硼層；將第二鍵合晶片鍵合到硼層；將第一鍵合晶片從第一部分電路層取消鍵合；對第一部分電路層執(zhí)行第二部分電路形成步驟以形成已完成電路層，第二部分電路形成步驟包括形成不能承受處理溫度t的電路結(jié)構(gòu)；將第三鍵合層鍵合到已完成電路層；以及將第二鍵合晶片從硼層取消鍵合。執(zhí)行第一部分電路形成步驟可以包括執(zhí)行第一部分cmos電路形成步驟。對第一部分電路層執(zhí)行第二部分電路形成步驟以形成已完成電路層可以包括對第一部分電路層執(zhí)行第二部分cmos電路形成步驟以形成已完成cmos電路層。在第一部分電路層上沉積硼層包括使用ht?pureb?cvd。溫度t可以高于700℃。

9、根據(jù)另一實(shí)施例的另一方面，公開了一種單管芯半導(dǎo)體檢測器，該單管芯半導(dǎo)體檢測器包括用于響應(yīng)于接收到輻射而生成信號的元件和電連接到該元件的cmos電路系統(tǒng)，該cmos電路系統(tǒng)包括不能承受超過700℃的處理溫度t的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)，該檢測器是通過包括以下步驟的方法來制造的：制造cmos電路系統(tǒng)的第一部分，第一部分能夠承受溫度t；在溫度t下執(zhí)行ht?pureb?cvd處理步驟；以及制造cmos電路系統(tǒng)的第二部分，第二部分包括不能承受溫度t的結(jié)構(gòu)。

10、為了實(shí)現(xiàn)前述和相關(guān)的目的，實(shí)施例的各方面包括在下文中描述的并且在權(quán)利要求中特別指出的特征。以下描述和附圖詳細(xì)闡述了一個(gè)或多個(gè)方面的某些說明性特征。然而，這些特征僅指示可以采用各個(gè)方面的原理的各種方式中的幾種方式，并且本說明書旨在包括所有這些方面及其等同物。

技術(shù)特征：

1.一種檢測器，包括：

2.根據(jù)條款1所述的檢測器，其中所述孔形成在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的中心處。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測器，其中所述隔離結(jié)構(gòu)被配置為通過被配置為限制由所述p-n結(jié)形成的耗盡區(qū)到達(dá)所述孔的所述側(cè)壁而將所述有效區(qū)域與所述孔的所述側(cè)壁電隔離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測器，其中所述隔離結(jié)構(gòu)與所述孔的所述側(cè)壁之間的距離小于60微米。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測器，其中所述隔離結(jié)構(gòu)是基本平行于但不接觸所述孔的所述側(cè)壁的深溝槽結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測器，其中所述深溝槽結(jié)構(gòu)包括摻雜側(cè)壁并且提供無缺陷停止平面，以通過限制由所述p-n結(jié)形成的耗盡區(qū)到達(dá)所述孔的所述側(cè)壁來電隔離所述有效區(qū)域。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測器，其中所述隔離結(jié)構(gòu)是基本平行于并且鄰近于所述孔的所述側(cè)壁的摻雜層。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測器，其中所述隔離結(jié)構(gòu)與所述孔的所述側(cè)壁之間的距離小于1微米。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測器，其中所述摻雜層與所述孔的所述側(cè)壁接觸。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測器，其中：

技術(shù)總結(jié)
本公開的實(shí)施例涉及半導(dǎo)體檢測器及其制造方法。本公開描述了一種用在臨界尺寸掃描電子顯微鏡(CD?SEM)中且再檢測SEM系統(tǒng)的檢測器。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測器包括具有p?n結(jié)和孔的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，掃描光束穿過該孔被傳送到目標(biāo)。檢測器還包括用于p?n結(jié)的頂部電極(250)(例如，陽極電極或陰極)，頂部電極提供用于檢測電子或電磁輻射(例如，來自目標(biāo)的反向散射)的有效區(qū)域。頂部電極具有摻雜層(230)和在摻雜層下方的掩埋部分(260)，以減小頂部電極的串聯(lián)電阻而不改變有效區(qū)域。在另一實(shí)施例中，可以在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中靠近孔的側(cè)壁處形成隔離結(jié)構(gòu)，以將有效區(qū)域與側(cè)壁電隔離。還描述了一種形成頂部電極的掩埋部分的方法。

技術(shù)研發(fā)人員：G·洛里托,S·尼蒂亞諾維,梁心清,金井建一
受保護(hù)的技術(shù)使用者：ASML荷蘭有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23