用于发射带电粒子的发射器的制作方法

本文提供的实施例总体上涉及提供被配置为发射带电粒子的发射器。实施例提供带电粒子源、照射装置、带电粒子束工具和带电粒子束检查装置。实施例还提供了用于制造发射器的方法和用于发射带电粒子束的方法。

背景技术：

1、当制造半导体集成电路(ic)芯片时，作为例如光学效应和附带颗粒的结果，在制造工艺期间在衬底(即，晶片)或掩模上不可避免地出现不期望的图案缺陷，从而降低了产率。因此，监控不期望的图案缺陷的程度是ic芯片制造中的重要过程。更一般地，衬底或其它物体/材料的表面的检查和/或测量是在芯片制造期间和/或之后的导入过程。

2、具有带电粒子束的图案检查工具已经用于检查物体，例如用于检测图案缺陷。这些工具通常使用电子显微镜技术，诸如扫描电子显微镜(sem)。在sem中，相对高能量下的电子的初级电子束以最终减速步骤为目标，以便以相对低着陆能量着陆在样品上。电子束作为探测点被聚焦在样品上。探测点处的材料结构与来自电子束的着陆电子之间的相互作用使得电子从表面发射(诸如次级电子、背散射电子或俄歇电子)。所产生的次级电子可以从样品的材料结构发射。通过在样品表面上扫描作为探测点的初级电子束，可以在样品表面上发射次级电子。通过从样品表面收集这些发射的次级电子，图案检查工具可以获得表示样品表面的材料结构的特征的图像。

3、带电粒子束的另一应用是光刻。带电粒子束与衬底表面上的抗蚀剂层反应。通过控制带电粒子束指向的抗蚀剂层上的位置，可以在抗蚀剂中产生期望的图案。带电粒子装置可以是用于产生和/或投射一个或多个带电粒子束的装置。

4、shao等人的“a high-brightness large-diameter graphene coated pointcathode field emission electron source”(nature communications，9.10.1038；2018年3月29日；还参见supplementary communication)公开了作为电子源的发射器的几层石墨烯涂覆的镍线阴极。

5、通常存在改进发射器的需要，例如增加发射带电粒子电流的稳定性和/或对于给定亮度的总发射电流和/或增加制造发射器的再现性。

技术实现思路

1、根据本发明的第一方面，提供了一种被配置为发射带电粒子的发射器，该发射器包括：主体，具有尖端；第一金属的金属层，至少在尖端上；以及带电粒子源层，在金属层上，其中尖端包括不同于第一金属的第二金属。

2、根据本发明的第二方面，提供了一种用于制造被配置为发射带电粒子的发射器的方法，该方法包括：提供具有尖端的主体；至少在尖端上设置第一金属的金属层；以及在金属层上形成带电粒子源层，其中主体包括不同于第一金属的第二金属。

3、根据本发明的第三方面，提供了一种发射带电粒子束的方法，该方法包括：提供被配置为发射带电粒子的发射器，发射器包括在发射器的主体的尖端处在金属上的带电粒子源层；以及将尖端加热至大于500℃的温度以便促进热离子发射。

4、根据本发明的第四方面，提供了一种被配置为发射带电粒子的发射器，该发射器包括：具有尖端的主体；至少在尖端上的金属层；以及在金属层上的带电粒子源层，其中尖端包括与金属层不同的金属。

5、从以下结合附图的描述中，本发明的优点将变得显而易见，在附图中通过图示和示例的方式阐述了本发明的某些实施例。

1.一种发射器，被配置为发射带电粒子，所述发射器包括：

2.根据权利要求1所述的发射器，其中所述第二金属具有比所述第一金属高的熔点。

3.根据权利要求1或2所述的发射器，其中所述第二金属具有比所述第一金属低的剩磁。

4.根据前述权利要求中任一项所述的发射器，其中所述第二金属是难熔金属。

5.根据前述权利要求中任一项所述的发射器，其中所述第一金属选自由镍、钴、钯、铜、铂和铱组成的组。

6.根据前述权利要求中任一项所述的发射器，其中所述带电粒子源层由所述第一金属掺杂。

7.根据前述权利要求中任一项所述的发射器，包括加热元件，所述加热元件被配置为向所述主体施加热负载，以便促进热离子式带电粒子发射。

8.一种带电粒子源，包括根据前述权利要求中任一项所述的发射器。

9.根据权利要求8所述的带电粒子源，包括电场生成器，所述电场生成器被配置为在所述尖端处生成电场，以便降低所述带电粒子源层的功函数。

10.根据权利要求9所述的带电粒子源，包括导电抑制器，所述导电抑制器包括孔，所述主体延伸穿过所述孔，使得所述尖端被暴露，其中所述抑制器被配置为减少来自所述发射器的除所述尖端之外的部分的带电粒子的发射。

11.一种照射装置，包括根据权利要求8至10中任一项所述的带电粒子源。

12.根据权利要求11所述的照射装置，包括限定孔径的孔径板。

13.一种带电粒子束检查装置，包括根据权利要求11或12所述的照射装置。

14.一种发射带电粒子束的方法，所述方法包括：

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述发射器包括：