CN1816773B - 从基底上去除光致抗蚀剂的方法 - Google Patents
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Abstract
对覆盖无机层的有机光致抗蚀剂之上的富碳层进行刻蚀的方法，该方法可以利用包含CxHyFz和一种或多种可选成分的工艺气体产生等离子体，该等离子体可有效刻蚀富碳层并且对无机层具有低的去除，其中y≥x和z≥0。可以在同一工艺处理室，或者可选在用于去除主体光致抗蚀剂的不同处理室中除去该富碳层。
Description
发明背景
等离子加工设备可用于下列加工处理，包括等离子刻蚀，物理气相沉积，化学气相沉积(CVD)，离子注入，和抗蚀剂的去除。
在等离子加工操作中使用光致抗蚀剂材料来对材料图案化。商品光致抗蚀剂是聚合物和其它有机与无机材料的混合物。在基底上涂覆光致抗蚀剂，然后使辐射穿过图案化的掩模以便将该图案传递到抗蚀剂层上。光致抗蚀剂的两种粗略分类是负型抗蚀剂和正型抗蚀剂，它们分别可产生负和正的图像。进行显影后，光致抗蚀剂存在一定图案。可以利用图案化的光致抗蚀剂通过刻蚀在基底上限定部件，以及向基底上沉积材料或者向基底中注入材料。
发明概述
提供了对基底上的有机光致抗蚀剂进行刻蚀的方法。该方法可相对于基底选择性刻蚀光致抗蚀剂。
刻蚀基底上的有机光致抗蚀剂的方法的优选实施方案包括：将包含无机层和覆盖该无机层的有机光致抗蚀剂的基底置于等离子处理室中，该光致抗蚀剂包含覆盖主体光致抗蚀剂(bulk photoresist)的富碳层；向等离子处理室提供工艺气体，该工艺气体包含CxHyFz(其中y≥x并且z≥0)和下列成分中的至少一种：(i)含氧气体，和(ii)不同于CxHyFz的含氢气体；由工艺气体产生等离子体；和相对于无机层选择性刻蚀该富碳层。
可以在用于刻蚀富碳层的同一个等离子处理室中对主体光致抗蚀剂进行刻蚀。或者，可以在灰化室中刻蚀该主体光致抗蚀剂。优选使用与去除富碳层所用化学成分(chemistry)不同的化学成分对主体光致抗蚀剂进行刻蚀。
刻蚀基底上的有机光致抗蚀剂的方法的另一个优选实施方案包括向等离子处理室中提供工艺气体，该工艺气体包含CH3F和下列成分中的至少一种：(i)含氧气体，和(ii)不同于CH3F的含氢气体；由工艺气体产生等离子体；以及，向基底实施外部RF偏压的同时，相对于基底上的无机层选择性刻蚀该富碳层。
附图简述
图1示意说明了利用等离子体并向基底上施加RF偏压来去除覆盖硅基底的光致抗蚀剂之上形成的离子注入后的富碳层的过程，该等离子体由100％O2或H2O蒸汽产生。
图2的扫描电子显微镜(SEM)显微照片显示了在利用100％O2或H2O蒸汽的RF偏压等离子源中刻蚀有机光致抗蚀剂之后，注入后的基底表面上的典型残留物。
图3描绘了一个典型的感应耦合等离子反应器，该反应器可用来进行从基底上去除光致抗蚀剂的方法的实施方案。
图4描绘了一个典型的平行板等离子反应器，该反应器可用来进行从基底上去除光致抗蚀剂的方法的实施方案。
图5示意说明了利用等离子体并向基底上施加RF偏压来去除覆盖硅基底的光致抗蚀剂之上形成的离子注入后的富碳层的过程，该等离子体由包含CH3F和O2或水蒸气的工艺气体产生。
图6的SEM显微照片显示了在利用含CH3F和O2的工艺气体的RF偏压等离子源中去除光致抗蚀剂之后，注入后晶片的表面。
发明描述
在利用离子注入的集成电路(IC)制造工艺中，缩小器件尺寸，增加的离子注入能量和剂量，和新型材料使得生产无残留物器件的难度日益提高。刻蚀和灰化处理产生的残留物会产生不良的电效应和腐蚀，这将降低产品的产量，参见E.Pavel，“Combining MicrowaveDownstream and RF Plasma Technology for Etch and CleanApplications，”196th Meeting of Electrochemical Society，(1999年10月)。
在等离子加工技术中，例如等离子体刻蚀和反应离子刻蚀(RIE)，以及离子注入中，向基底上涂覆光致抗蚀剂以便保护基底的选定区域不暴露于离子或自由基。已配制出用于这种抗蚀剂应用的有机聚合物组合物。
通过刻蚀、离子注入等对基底进行处理之后，将光致抗蚀剂从下面的基底上去除或“剥离”。人们希望光致抗蚀剂剥离工艺可以留下尽可能干净的基底表面，希望没有任何残留聚合物膜或抗蚀剂材料。可以使用湿法和干法剥离技术来去除光致抗蚀剂。湿法剥离技术利用包含有机溶剂或酸的溶液。干法剥离(或“灰化”)技术利用氧等离子来去除光致抗蚀剂。
使用离子注入加工技术向基底的各个区域中掺入杂质，以便改变基底的电性能。离子注入可以用作掺杂原子的源，或者在基底中引入不同组成的区域。在离子注入的过程中，以充分高的电压加速离子以便使其穿过基底表面到达要求的深度。提高加速电压可增加杂质浓度峰值的深度。
使用光致抗蚀剂保护不希望注入的基底区域。然而，在注入期间会使光致抗蚀剂改性，从而导致注入后其去除难于普通(未注入)光致抗蚀剂。特别地，注入的离子会破坏光致抗蚀剂区域，从而破坏近表面的C-H键并形成碳-碳单键和双键。产生的交联的、注入后的光致抗蚀剂的坚韧、富碳或“碳化”层(或“外壳”或“表层”)会将不同的下层主体光致抗蚀剂封闭。富碳层的厚度是注入物质、电压、剂量和电流的函数。该富碳层的典型厚度是约200至约2000
。参见A.Kirkpatrick等，“Eliminating heavily implanted resist insub-0.25-μm devices，”MICRO，71(1998年7月/8月)。参照E.Pavel，随注入剂量和能量的增加，注入后的光致抗蚀剂可能变得越发难以去除。
除离子注入技术以外，在等离子处理技术过程中也可能在有机光致抗蚀剂中形成富碳层，该过程中也会发生对光致抗蚀剂的离子轰击。
氧等离子灰化技术可以去除富碳层，但去除速率是仅为大约500
/min或更小的缓慢速率。这些技术的刻蚀机制是氧原子与光致抗蚀剂中的烃之间的自由基反应产生H2O和CO2。
经确定可以向基底施加外部偏压来提高交联层的去除速率。施加的偏压可以向富碳层提供能量，该能量可破坏碳单键从而增强与氧自由基的反应。
然而，同时也确定了，为提高光致抗蚀剂去除而施加的外部偏压还会产生不良的作用。图1示意说明了从离子注入后的基底10上去除有机光致抗蚀剂的过程。基底10包括已经注入离子的硅11和其上的薄无机层12(例如含硅层，入SiOx)。涂覆在无机层12上的光致抗蚀剂16包括主体光致抗蚀剂18，和离子注入处理形成的上部富碳层20。基底10上光致抗蚀剂16的间距典型是约0.25μm或更小。在偏压体系中，载能O2+离子可引起无机层12的溅射。无机层12的溅射是不需要的，因为对于典型的工艺规程，在富碳层20和主体光致抗蚀剂18的去除过程中，无机材料(例如氧化物)的最大损失量小于约2
。富碳层20的典型厚度是约200至约2000
，并且主体光致抗蚀剂的典型厚度约为数千埃。另外，被溅射的无机材料可能再次沉积到基底和光致抗蚀剂上，导致清洁后基底上存在有机和无机残留物。图2的扫描电子显微镜(SEM)显微照片显示了在利用100％O2或H2O蒸汽的RF偏压等离子源中进行光致抗蚀剂灰化之后，注入后的晶片表面上在存在光致抗蚀剂的区域存在的残留物。
为去除富碳层向基底施加偏压的另一个不良效应是等离子体中的氧离子可能具有足够高的能量足以穿透薄的无机层并氧化下面的硅。
考虑到上述发现，经确定可以在有机光致抗蚀剂的刻蚀处理中使用包含CxHyFz(其中y≥x并且z≥0)的工艺气体来控制，并优选消除无机材料的溅射和再沉积，以及生长。该无机材料可以是，例如含硅材料(如Si，SiOx[如SiO2]，SixNy[如Si3N4]，SixOyNz等等)，和HfO。光致抗蚀剂可以存在于各种基底材料之上，包括例如硅，SiO2，Si3N4等等。
更具体地，用于去除覆盖主体光致抗蚀剂的富碳层的优选工艺气体包含CxHyFz气体(其中y≥x并且z≥0)，如CH2F2和CH3F，优选CH3F，以及含氧气体和不同于CxHyFz的含氢气体中的至少一种。该工艺气体还可以包含一种或多种其它可选气体，例如N2。此外，该工艺气体可以包含一种或多种惰性载体气体，例如Ar、He等等。
该含氧气体优选为O2，H2O蒸气，或它们的混合物。该含氢气体可以是H2等。该气体混合物优选包含约5vol％至约30vol％的CxHyFz(其中y≥x并且z≥0)，和约95vol％至约70vol％的该含氧气体和该含氢气体中的至少一种，以及任何可选气体。更优选地，该气体混合物包含至少约10vol％的CxHyFz(其中y≥x并且z≥0)，余量是含氧气体、含氢气体或它们的混合物，和可选气体。
同样已经确定的是，将气体混合物中CxHyFz的体积百分比提高到一定体积百分比之上可以导致含碳膜沉积到无机层上，而不是无机层的净去除(即无机层的厚度减小)。然而，气体混合物中CxHyFz的体积百分比优选充分低以避免氟进入下层的基底中。
同样已经确定的是，当使用H2作为含氢气体时，富碳层会软化，使得更容易通过刻蚀除去该层。
同样已经确定的是，可以使用包含CH3F的工艺气体以适当高的刻蚀速率去除富碳层，并且相对于无机层具有适当高的刻蚀速率选择性。例如可以使用含CH3F和O2的工艺气体混合物在大约30秒或更少的时间内去除厚度为2000
的富碳层(即以至少约4000
/min的刻蚀速率)，优选约20秒或更少(即以至少约6000/min的刻蚀速率)。在厚度为200
至2000
的富碳层的去除过程中，等离子去除的暴露的无机层优选小于约5
，更优选小于约2
。
可以去除富碳层的其它气体包括CF4和CHF3。然而，这些气体相对无机层(例如相对SiOx层)没有选择性。因此，在需要对于无机层具有选择性的光致抗蚀剂去除过程中不优选使用这些气体，因为这些气体可能在富碳层的去除过程中除去多于允许量的无机层。
该光致抗蚀剂可以是任何适宜的有机聚合物组合物。例如，该光致抗蚀剂组合物可以包括Novolak类树脂，聚苯乙烯成分等等。
为去除有机光致抗蚀剂，对包含CxHyFz(其中y≥x并且z≥0)，以及优选含氧气体和不同于CxHyFz的含氢气体中的至少一种的工艺气体进行激发以便产生等离子体。
优选通过向等离子处理室外面的电子感应线圈施加射频(RF)由该工艺气体产生等离子体。优选将晶片置于等离子体产生区域中。
等离子反应器优选为感应耦合等离子反应器。可以在感应耦合等离子反应器中进行从基底去除光致抗蚀剂的方法的实施方案，例如在图3所示的反应器100中。反应器100包括通过真空泵维持在所需的真空压力下的内部102，该真空泵与出口104相连。通过由气体源106向位于介电窗口110下侧周围的气路108提供气体，可以将工艺气体提供到喷头装置。由RF源112向外部RF天线114施加RF能量，可以在内部102中产生高密度的等离子体，RF天线例如一匝或多匝位于反应器100顶部的介电窗110外侧的平面螺旋线圈。
将基底116例如半导体晶片载于在反应器100内部102中的基底支架118上。该基底支架118可以包括夹持装置，例如静电夹具120，而且可以用介电聚焦环122围绕基底116。夹具120可以包括在基底116的等离子处理期间用于向基底施加RF偏压的RF偏压电极。由气体源106提供的工艺气体可以流过介电窗110和下面的气体分布板124之间的通道并经过分布板124中的气体出口进入内部102。该反应器还可以包括从分布板124延伸出的内衬(liner)126。
可用于产生等离子体的典型等离子反应器是Lam ResearchCorporation提供的2300TCP反应器。该等离子反应器的典型工作条件如下：施加至上电极(线圈)的约500至约1000瓦的感应功率，约15至约60mTorr的反应室压力，和约200至约600sccm的总工艺气体流量。
还可以在平行板等离子反应器中进行从基底上去除光致抗蚀剂的方法的实施方案，例如图4所示的反应器200。反应器200包括通过真空泵204维持在所需的真空压力下的内部202，该真空泵204与反应器壁中的出口205相连。通过从气体源206提供气体，可以向喷头电极212提供工艺气体。通过由RF源208、210和RF电源214、216向喷头电极212和基底支架218的夹具220的下电极施加RF能量，可以在内部202中产生中等密度的等离子体。或者，可以将喷头电极212电接地，而向下电极提供两种不同频率的RF能量。还可以使用其它电容耦合刻蚀反应器，例如仅向喷头或上电极，或者仅向下电极施加RF功率的反应器。
在去除富碳层期间，优选在基底支架上将维持基底在足够低的温度以防止该层的破裂。例如，当光致抗蚀剂组合物中的溶剂受热挥发时，富碳层可能破裂，从而产生可能沉积在基底上的颗粒。为了避免富碳层的这种破裂，优选将基底维持在低于约150℃的温度，更优选维持在约20℃到约75℃，并且在富碳层的刻蚀期间腔室压力小于约500mTorr。
在富碳层的刻蚀期间，优选使用在支撑基底的基底支架中提供的偏压电极向基底施加RF偏压。该RF偏压优选为电容性。外加RF偏压和等离子体的产生优选可独立控制以便分别独立控制离子能量和离子流量。RF偏压可加速等离子体中的离子并向基底施加能量，这可以提高富碳层的去除速率。施加到基底上的RF偏压优选小于约100伏(相对于地)，更优选小于约20伏。意外发现，在工艺气体中使用氟并结合向基底施加RF偏压可以有效地以足够高的速率去除富碳层，同时还可提供相对于基底上的无机材料(例如氧化物)的高选择性。进一步发现，工艺气体中包含给定体积百分比的CxHyFz，可以将RF偏压维持在低水平，这可以降低富碳层的刻蚀期间无机材料从基底上的去除速率。
参照图5，经确定向包括含氧气体(优选O2、水蒸气或它们的混合物)的工艺气体中加入优选为少量的氟，可以减少基底上的无机层12(例如氧化物层)的溅射和溅射无机材料(如果存在)的再沉积，氟还有助于去除可能在离子注入后光致抗蚀剂之中或其上的无机材料。
向用于刻蚀富碳层的工艺气体中加入氢可通过与交联碳发生反应提高刻蚀速率。据认为氟也可以提高富碳层的刻蚀速率。
向用于刻蚀富碳层的工艺气体中加入CHx物质会在氧化物层12和光致抗蚀剂16上形成钝化层22(参见图5)，这可以减少离子诱导氧化物的生长和氧化物溅射的量。
在刻蚀过程中，可以使用终点探测技术检测富碳层20的完全去除，这可以确定下层主体光致抗蚀剂暴露的时刻。优选通过光发射技术确定富碳层去除的终点。例如光发射技术可以监测一氧化碳(CO)发出的波长约520nm的辐射。在去除富碳层期间，由于低的去除速率产生小的CO信号。一旦将富碳层打开，露出的下层主体光致抗蚀剂的刻蚀速率快于富碳层，因此CO浓度以及相应的CO信号增加。
去除富碳层之后，优选使用不同的光致抗蚀剂刻蚀工艺去除下层的主体光致抗蚀剂。例如，可以在高于富碳层刻蚀步骤期间所用优选温度的温度下，通过氧灰化去除该主体光致抗蚀剂。例如，在主体光致抗蚀剂的刻蚀步骤中基底的温度范围时约200℃至约280℃。在主体光致抗蚀剂的去除过程中，腔室压力优选大于约500mTorr。氧灰化还可以实现高的主体光致抗蚀剂去除速率。例如，O2/N2等离子体能够以约4至约6微米/分钟的速率去除主体光致抗蚀剂。还可以使用可选的过灰化步骤。灰化光致抗蚀剂时，可以将光致抗蚀剂中的挥发性溶剂从等离子处理室中排出。
优选使用在基底上游(upstream)产生的等离子体去除主体光致抗蚀剂。可以在用于刻蚀富碳层的同一个处理室中进行去除主体光致抗蚀剂的步骤。或者，可以在不同的处理室中进行刻蚀将主体光致抗蚀剂去除。即，刻蚀富碳层之后将基底从处理室中移出，并放置到不同的处理室中对主体光致抗蚀剂进行刻蚀。使用不同的处理室可以避免改变气体的化学成分和/或避免在富碳层去除和灰化过程中的改变基底温度。
去除富碳层的典型工艺条件如下：约90mTorr的腔室压力，施加到上电极(线圈)的约1000瓦功率，施加到偏压电极的约5瓦的功率，约400sccm的总工艺气体流量，和约75℃的基底温度。去除主体光致抗蚀剂的典型工艺条件如下：约1000mTorr的腔室压力，施加到等离子源的约2500瓦功率，约4400sccm的总工艺气体流量，和约220℃的基底温度。
图6显示了依照优选实施方案进行光致抗蚀剂去除处理之后，对基底表面拍摄的SEM显微照片。以约2×1015原子/cm2的剂量，并以40keV的注入能量用砷对该基底进行离子注入。刻蚀工艺包括使用O2/CH3F工艺气体并向基底施加RF偏压来去除主体光致抗蚀剂上形成的富碳层，然后使用O2/N2工艺气体去除下层的主体光致抗蚀剂。如图6所示，光致抗蚀剂被完全去除并且晶片上不存在刻蚀后的残留物。CH3F的加入，使富碳层去除终点时间也显著减少。虽然不希望收任何具体理论的限制，但是认为这种结果是由于包含在工艺气体中的H(也可能F)提高了富碳层的刻蚀速率。
实施例：
以约2×1015原子/cm2的剂量并以40keV的注入能量用砷对硅片进行离子注入以便在下层主体光致抗蚀剂上产生富碳层。下表显示了向用于产生等离子体以去除富碳层的含O2工艺气体中加入不同量CH3F(以体积百分比表示)所确定的氧化硅，主体光致抗蚀剂，和富碳层的刻蚀速率。在剥离富碳层期间，以5瓦的功率水平向基底施加RF偏压。
通过将具有已知厚度的未注入的有机光致抗蚀剂放入处理室然后对该光致抗蚀剂进行局部剥离，来估算主体光致抗蚀剂的刻蚀速率。由于主体光致抗蚀剂也是未注入的材料，计算的主体光致抗蚀剂的刻蚀速率与注入后的富碳层之下的主体光致抗蚀剂的刻蚀速率接近。在剥离之前使用SEM测量富碳层的厚度。通过测量刻蚀的终点时间，并测定富碳层厚度的减少来计算富碳层的刻蚀速率。
表
| ％CH3F(Vol.％) | 氧化物刻蚀速率( |
主体光致抗蚀剂刻蚀速率( |
富碳层刻蚀速率( |
| 0.0 | 1 | 4174 | 1300 |
| 2.5 | 5 | 4742 | |
| 10.0 | 3 | 5642 | 2400 |
| 15.0 | -1 | 5004 | |
| 30 | -8 | ＞6000 |
测试结果显示加入少量CH3F，可使氧化物的刻蚀速率提高，但是随CH3F加入量的增加其刻蚀速率降低。通过向工艺气体中加入多于2.5Vol％的CH3F来降低氧化物的去除速率。通过增加CH3F的体积百分比来提高主体光致抗蚀剂的刻蚀速率。通过添加CH3F也能提高富碳层的刻蚀速率。
该测试结果证实了，CH3F可钝化和保护SiOx的表面不受化学和/或物理侵蚀的工艺机制的存在。氧化物的刻蚀速率随CH3F的加入而提高，直到无机层的钝化作用足够大可以阻止无机层的刻蚀的一定CH3F百分比。虽然不希望收任何具体理论的限制，但是认为提高的光致抗蚀剂刻蚀速率是因为在等离子体中即存在H和F自由基。
为比较起见，使用含10％CF4(余量为O2)，和含10％CHF3(余量为O2)的气体混合物来产生等离子体并用于从离子注入硅片上去除主体光致抗蚀剂上的富碳层。含CF4的气体混合物的氧化物刻蚀速率是27
/min，而含CHF3的气体混合物的氧化物刻蚀速率是15
/min。对具有严格的最大氧化物去除规范的光致抗蚀剂处理，例如最大氧化物刻蚀速率约为5
/min，特别是最大氧化物刻蚀速率小于约2/min的处理，这些氧化物刻蚀速率过高。
虽然已参照具体实施方案对本发明进行了详细描述，本领域的技术人员清楚在不背离附属权利要求范围的情况下，使用等同条件可以做出多种改变和修改。
Claims (38)
1.对基底上的有机光致抗蚀剂进行刻蚀的方法，该方法包括：
将基底置于等离子反应器的等离子处理室中，该基底包含无机层和覆盖该无机层的有机光致抗蚀剂，该光致抗蚀剂包含覆盖主体光致抗蚀剂的富碳层；
向等离子处理室提供工艺气体，该工艺气体包含CH3F和含氧气体，其中该工艺气体不含不同于CH3F的含氢气体；
由工艺气体产生等离子体；和
相对于无机层选择性刻蚀该富碳层。
2.权利要求1的方法，其中该工艺气体包含(i)5vol％至30vol％的CH3F，和(ii)95vol％至70vol％的含氧气体。
3.权利要求1的方法，其中：
富碳层的刻蚀速率是4000
/min至6000
/min；并且
在富碳层的刻蚀期间，无机层厚度的减少小于5
4.权利要求1的方法，其中该含氧气体是O2。
5.权利要求1的方法，该方法进一步包括在刻蚀富碳层期间向基底施加外部RF偏压，其中外加的RF偏压和等离子体的产生是独立控制的，以便独立地控制离子能量和离子流量。
6.权利要求1的方法，该方法进一步包括在刻蚀富碳层期间将基底维持在低于150℃的温度。
7.权利要求1的方法，该方法进一步包括使用光发射检测富碳层去除的终点。
8.权利要求1的方法，其中该富碳层是离子注入后在光致抗蚀剂上形成的层。
9.权利要求1的方法，其中该无机层是含硅层。
10.权利要求1的方法，该方法进一步包括：
刻蚀富碳层之后，将基底从等离子处理室中移去并将基底置于灰化室中；
向灰化室提供含氧的灰化气体；
由灰化气体产生等离子体；和
刻蚀主体光致抗蚀剂。
11.权利要求10的方法，其中该灰化气体包含O2或水蒸气，并在刻蚀主体光致抗蚀剂期间将基底维持在200℃至280℃的温度。
12.权利要求1的方法，其中
该等离子反应器是感应耦合等离子反应器；
平面天线通过介电部件将RF能量感应耦合到等离子处理室中；并且
将基底置于等离子处理室中并面对该介电部件。
13.对基底上的有机光致抗蚀剂进行刻蚀的方法，该方法包括：将基底置于等离子反应器的等离子处理室中，该基底包含无机层和覆盖该无机层的有机光致抗蚀剂，该光致抗蚀剂包含覆盖主体光致抗蚀剂的富碳层；
向等离子处理室提供工艺气体，该工艺气体包含CH3F和含氧气体，其中该工艺气体不含不同于CH3F的含氢气体；
由工艺气体产生等离子体；和
相对于无机层选择性刻蚀该富碳层，同时向基底施加外部RF偏压。
14.权利要求13的方法，其中该工艺气体包含(i)95vol％至70vol％的含氧气体和(ii)5vol％至30vol％的CH3F。
15.权利要求13的方法，其中：
富碳层的刻蚀速率是4000
/min至6000
/min；并且
在富碳层的刻蚀期间，无机层厚度的减少小于5
16.权利要求13的方法，其中该含氧气体是O2或水蒸气。
17.权利要求13的方法，该方法进一步包括，在刻蚀富碳层期间将基底维持在低于150℃的温度。
18.权利要求13的方法，该方法进一步包括使用光发射检测富碳层去除的终点。
19.权利要求13的方法，其中该富碳层是离子注入后在光致抗蚀剂上形成的层。
20.权利要求13的方法，其中该无机层是含硅层。
21.权利要求13的方法，该方法进一步包括：
刻蚀富碳层之后，可选地将基底从等离子处理室中移去并将基底置于灰化室中；
向放置基底的(i)等离子处理室或(ii)灰化室中提供含氧的灰化气体；
由灰化气体产生等离子体；和
刻蚀主体光致抗蚀剂。
22.权利要求21的方法，其中在等离子处理室中刻蚀富碳层和主体光致抗蚀剂。
23.权利要求21的方法，其中在等离子处理室中刻蚀富碳层，并在灰化室中刻蚀主体光致抗蚀剂。
24.权利要求21的方法，其中该灰化气体包含O2或水蒸气，并在刻蚀主体光致抗蚀剂期间将基底维持在200℃至280℃的温度。
25.权利要求13的方法，其中
该等离子反应器是感应耦合等离子反应器；
平面天线通过介电部件将RF能量感应耦合到等离子处理室中；并且
将基底置于等离子处理室中并面对该介电部件.
26.对基底上的有机光致抗蚀剂进行刻蚀的方法，该方法包括：
将基底置于等离子反应器的等离子处理室中，该基底包括含硅层和覆盖该含硅层的有机光致抗蚀剂，该光致抗蚀剂包含覆盖主体光致抗蚀剂的富碳层；
向等离子处理室中提供包含CH3F和含氧气体的工艺气体，其中该工艺气体不含不同于CH3F的含氢气体；
由工艺气体产生等离子体；和
相对于含硅层选择性刻蚀该富碳层，同时向基底施加外部RF偏压。
27.权利要求26的方法，其中(i)富碳层的刻蚀速率是4000
/min至6000/min，并且(ii)在富碳层的刻蚀期间，无机层厚度的减少小于5
28.权利要求26的方法，其中该富碳层是离子注入后的层。
29.对基底上的有机光致抗蚀剂进行刻蚀的方法，该方法包括：将基底置于等离子反应器的等离子处理室中，该基底包含无机层和覆盖该无机层的有机光致抗蚀剂，该光致抗蚀剂包含覆盖主体光致抗蚀剂的富碳层；
向等离子处理室提供工艺气体，该工艺气体包含CH3F和含氧气体，其中该工艺气体不含不同于CH3F的含氢气体；
在该等离子体处理室中由工艺气体产生等离子体；和
相对于无机层选择性刻蚀该富碳层；
刻蚀富碳层之后，将基底保留在该等离子处理室中或将基底从该等离子处理室中移出并将基底置于灰化室中；
向放置基底的(i)等离子处理室或(ii)灰化室中提供含氧的灰化气体；
由基底上游的灰化气体产生等离子体；和
刻蚀主体光致抗蚀剂。
30.权利要求29的方法，其中该等离子反应器是感应耦合等离子反应器，并且对基底施加电容性RF偏压。
31.权利要求29的方法，该方法进一步包括独立控制离子流量和离子能量。
32.权利要求29的方法，其中：
该等离子反应器是感应耦合等离子反应器；
平面天线通过介电部件将RF能量感应耦合到等离子处理室中；并且
将基底置于等离子处理室中并面对该介电部件。
33.权利要求29的方法，其中在等离子处理室中对富碳层和主体光致抗蚀剂进行刻蚀。
34.权利要求29的方法，其中在等离子处理室中刻蚀富碳层，并在灰化室中刻蚀主体光致抗蚀剂。
35.权利要求1的方法，其中该工艺气体包含(i)10％至30％的CH3F和(ii)90％至70％的含氧气体。
36.权利要求35的方法，其中该含氧气体是O2。
37.权利要求1的方法，其中该无机层是以小于5/min的刻蚀速率刻蚀的氧化硅层。
38.权利要求37的方法，其中该无机层是以小于2
/min的刻蚀速率刻蚀的氧化硅层。
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