金属囊封光电阴极电子发射器制造技术

本发明专利技术揭示一种光电阴极结构，其可包含Cs2Te、CsKTe、CsI、CsBr、GaAs、GaN、InSb、CsKSb或金属中的一或多者，所述光电阴极结构在外表面上具有保护膜。所述保护膜包含钌、镍、铂、铬、铜、金、银、铝中的一或多者或其合金。所述保护膜可具有从1nm到10nm的厚度。所述光电阴极结构可用于如扫描电子显微镜的电子束工具中。构可用于如扫描电子显微镜的电子束工具中。构可用于如扫描电子显微镜的电子束工具中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属囊封光电阴极电子发射器
[0001]相关申请案的交叉参考
[0002]本申请案主张2018年9月18日申请且指派为第62/732,937号美国申请案的临时专利申请案的优先权，所述申请案的公开内容特此以引用的方式并入。


[0003]本公开涉及用于电子发射器的保护膜。

技术介绍

[0004]半导体制造行业的演进对良率管理及特定来说计量及检验系统提出更高要求。临界尺寸不断缩小，而行业需要减少实现高良率、高价值生产的时间。最小化从检测到良率问题到解决所述问题的总时间决定了半导体制造商的投资回报率。
[0005]制造例如逻辑及存储器装置的半导体装置通常包含使用大量制造工艺处理半导体晶片以形成半导体装置的各种特征及多个层级。例如，光刻是涉及将图案从光罩转印到布置于半导体晶片上的光致抗蚀剂的半导体制造工艺。半导体制造工艺的额外实例包含(但不限于)化学机械抛光(CMP)、蚀刻、沉积及离子植入。可在单个半导体晶片上的布置中制造多个半导体装置且接着将其分离为个别半导体装置。
[0006]在半导体制造期间的数个不同应用中使用电子束。例如，电子束可经调制且引导到半导体晶片、掩模或其它工件上的电子敏感抗蚀剂上以在工件上产生电子图案。电子束还可用于通过例如检测从晶片出射或反射的电子以检测缺陷、异常或非所要对象而检验晶片。
[0007]在半导体制造工艺期间的各个步骤使用这些检验过程以促进制造工艺中的更高良率及因此更高利润。检验始终是制造例如集成电路(IC)的半导体装置的重要部分。然而，随着半导体装置尺寸减小，检验对于成功制造可接受半导体装置变得更为重要，这是因为较小缺陷可导致装置故障。例如，随着半导体装置的尺寸减小，缩小大小的缺陷的检测已变得必要，这是因为甚至相对小的缺陷可导致半导体装置中的非所要像差。
[0008]光电阴极也已用于产生电子束。入射于光电阴极系统上的单个光束可产生能够递送高电子电流密度的具有高亮度的单个电子束。例如，碱基光电子发射器已用作UV光谱范围中的光电阴极发射器。这些光电阴极归因于真空环境及暴露于重深紫外线(DUV)光子而劣化。不存在明确方法来防止此在系统使用期限内发生。
[0009]光电阴极电子发射器通常不具有保护涂层以保护其免受来自真空环境的氧化或碳积累的影响。一些具有保护盖层，但光电阴极上的现存保护盖层对清洗不稳健。因此，这些盖层无法在操作期间保护光电阴极电子发射器。
[0010]因此，需要改进光电阴极电子发射器。

技术实现思路

[0011]在第一实施例中提供一种电子发射器。所述电子发射器包括：光电阴极结构，其包
含Cs2Te、CsKTe、CsI、CsBr、GaAs、GaN、InSb、CsKSb或金属中的一或多者；及保护膜，其安置于所述光电阴极结构的外表面上。所述保护膜包含钌、镍、铂、铬、铜、金、银、铝中的一或多者或其合金。
[0012]在例子中，电压源将电压供应到所述保护膜。
[0013]所述电子发射器可进一步包含在衬底及所述衬底与所述光电阴极结构之间的第二保护膜。所述第二保护膜可包含钌、镍、铂、铬、铜、金、银、铝中的一或多者或其合金。在例子中，所述第二保护膜包含钌、镍或铂中的一或多者。所述衬底可为石英、蓝宝石、UV熔融硅石、CaF2或MgF2中的一或多者。
[0014]所述电子发射器可进一步包含安置于所述光电阴极结构的与所述外表面相对的侧上的衬底。所述保护膜可囊封所述光电阴极结构且安置于所述光电阴极结构与所述衬底之间。所述衬底可为石英、蓝宝石、UV熔融硅石、CaF2或MgF2中的一或多者。电压源可将电压施加到所述保护膜。
[0015]在例子中，所述光电阴极结构包含Cs2Te或CsKTe且所述保护膜包含钌、镍或铂中的一或多者。
[0016]在例子中，所述保护膜包含镍。
[0017]所述光电阴极结构可经配置以在透射或反射模式中操作。
[0018]所述保护膜可对UV波长透明。
[0019]所述保护膜可具有从1nm到10nm的厚度。
[0020]所述保护膜可具有小于或等于25％的多孔性。
[0021]所述保护膜可具有大于或等于0.92的填充密度。
[0022]电子束工具可包含所述第一实施例的所述电子发射器的例子。所述电子束工具包含检测器，所述检测器接收由所述电子发射器产生且从晶片的表面反射的电子。
[0023]在第二实施例中提供一种方法。提供包含Cs2Te、CsKTe、CsI、CsBr、GaAs、GaN、InSb、CsKSb或金属中的一或多者的光电阴极结构。在所述光电阴极结构的外表面上沉积保护膜。所述保护膜包含钌、镍、铂、铬、铜、金、银、铝中的一或多者或其合金。沉积可包含离子溅镀、磁控溅镀或原子层沉积。
[0024]在第三实施例中提供一种方法。提供光电阴极结构。所述光电阴极包含Cs2Te、CsKTe、CsI、CsBr、GaAs、GaN、InSb、CsKSb或金属中的一或多者及安置于所述光电阴极结构的外表面上的保护膜。所述保护膜包含钌、镍、铂、铬、铜、金、银、铝中的一或多者或其合金。在光子被引导于所述光电阴极结构处时从所述光电阴极结构产生电子束。
[0025]可执行所述光电阴极结构的等离子体清洗。
[0026]所述光电阴极结构可在透射模式或反射模式中产生所述电子束。
附图说明
[0027]为更完全理解本公开的性质及目的，应参考结合附图进行的以下详细描述，其中：
[0028]图1是根据本公开的电子发射器的实施例的横截面图；
[0029]图2展示Pt/CsKTe/Ni光电阴极的稳定性的测试结果；
[0030]图3是根据本公开的方法实施例的流程图；
[0031]图4是根据本公开的另一方法实施例的流程图；
[0032]图5是根据本公开的系统的实施例的框图；及
[0033]图6展示光电流的测试结果。
具体实施方式
[0034]尽管将依据某些实施例描述所主张的标的物，但其它实施例(包含未提供本文中陈述的全部益处及特征的实施例)也在本公开的范围内。可在不脱离本公开的范围的情况下做出各种结构、逻辑、工艺步骤及电子改变。因此，仅参考所附权利要求书定义本公开的范围。
[0035]公开可在较低真空条件中操作的高量子效率光电阴极。钌、钌合金、铂、铂合金、镍、镍合金、铬、铬合金、铜、铜合金、其组合或其它金属可用于保护膜中以囊封光电阴极的一或多个表面。这些其它金属可为例如金、银或铝。光电阴极受真空条件影响以可导致场发射性能的劣化。为维持高电子电流稳定性及使用期限，可使用保护膜完全或部分囊封光电阴极。保护膜使光电阴极抵抗氧化及碳积累。保护膜还具有相对低溅镀良率且可经受离子的腐蚀。另外，保护膜可提供优于使用光电阴极本身的优点。金属还可具有低于半导体及绝缘体的发射率。因此，使用保护膜可提供归因于一或多个金属的性质的较高电流稳定性，提供改进使用期限，提供较低发射率且可实现较低真空下的操作。当将电子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电子发射器，其包括：光电阴极结构，其包含Cs2Te、CsKTe、CsI、CsBr、GaAs、GaN、InSb、CsKSb或金属中的一或多者；及保护膜，其安置于所述光电阴极结构的外表面上，其中所述保护膜包含钌、镍、铂、铬、铜、金、银、铝中的一或多者或其合金。2.根据权利要求1所述的电子发射器，其进一步包括：衬底；第二保护膜，其在所述衬底与所述光电阴极结构之间，其中所述第二保护膜包含钌、镍、铂、铬、铜、金、银、铝中的一或多者或其合金。3.根据权利要求2所述的电子发射器，其中所述衬底是石英、蓝宝石、UV熔融硅石、CaF2或MgF2中的一或多者。4.根据权利要求1所述的电子发射器，其进一步包括安置于所述光电阴极结构的与所述外表面相对的侧上的衬底，其中所述保护膜囊封所述光电阴极结构且安置于所述光电阴极结构与所述衬底之间，且其中所述衬底是石英、蓝宝石、UV熔融硅石、CaF2或MgF2中的一或多者。5.根据权利要求4所述的电子发射器，其进一步包括将电压施加到所述保护膜的电压源。6.根据权利要求1所述的电子发射器，其中所述光电阴极结构包含Cs2Te或CsKTe且所述保护膜包含钌、镍或铂中的一或多者。7.根据权利要求1所述的电子发射器，其中所述保护膜包含镍。8.根据权利要求1所述的电子发射器，其中所述光电阴极结构经配置以在透射或反射模式中操作。9.根据权利要求1所述的电子发射器，其进一步包括将电压施加到所述保护膜的电压源。10.根据权利要求1所述的电子发射器，其中所述保护膜对UV波长透明。11.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：