[发明专利]用于基于碳的膜的自限制循环蚀刻方法

权利要求书

1.一种用于蚀刻基于碳的膜的循环蚀刻方法，所述方法包括：

提供包括所述基于碳的膜的基底；

将所述基于碳的膜的第一暴露表面暴露于包括第一等离子体的第一工艺气体，从而形成从所述基于碳的膜的所述第一暴露表面开始直至所述基于碳的膜的所述第一暴露表面之下第一深度的第一活化层；

将所述第一活化层暴露于包括第二等离子体的第二工艺气体，从而去除所述第一活化层并且形成作为第一碳化层的所述基于碳的膜的第二暴露表面，其中所述第一活化层的去除使所述基于碳的膜蚀刻掉与所述基于碳的膜的所述第一暴露表面之下的所述第一深度对应的量，以形成所述基于碳的膜的所述第二暴露表面，其中所述第二工艺气体是非活化惰性气体；

将所述基于碳的膜的第二暴露表面暴露于包括第一等离子体的第一工艺气体，从而形成从所述基于碳的膜的所述第二暴露表面开始直至所述基于碳的膜的所述第二暴露表面之下的第二深度的第二活化层；

将所述第二活化层暴露于包括第二等离子体的第二工艺气体，从而去除所述第二活化层并且形成作为第二碳化层的所述基于碳的膜的第三暴露表面，其中所述第二活化层的去除使所述基于碳的膜蚀刻掉与所述基于碳的膜的所述第二暴露表面之下的所述第二深度对应的量，以形成所述基于碳的膜的所述第三暴露表面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一工艺气体包括通过等离子体激发由O₂气体组成的工艺气体而形成的第一等离子体。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一工艺气体包括通过等离子体激发由O₂气体和惰性气体组成的工艺气体而形成的第一等离子体。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一工艺气体包括通过等离子体激发包括O₂气体和Ar气体的工艺气体而形成的第一等离子体。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二工艺气体包括通过等离子体激发由Ar气体组成的工艺气体而形成的第二等离子体。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于碳的膜包括烃聚合物和无定形氢化碳中的至少之一。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于碳的膜包括碳和氢，所述碳化层相对于所述基底的所述基于碳的膜耗尽氢。

8.根据权利要求1所述的方法，其中图案化的掩模层覆盖所述基于碳的膜。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述图案化的掩模层包括：

包括硅的抗反射涂层，其中所述抗反射涂层在所述基于碳的膜上；以及

在所述抗反射涂层上的光致抗蚀剂层。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一活化层和所述第二活化层的形成和所述第一碳化层和所述第二碳化层的形成是自限制过程。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于碳的膜包括碳和氢，所述方法还包括：

监测来自从所述基于碳的膜释放的副产物的光发射，以确定所述第一和所述第二碳化层、所述第一和所述第二活化层，或者所述第一和所述第二碳化层和所述第一和所述第二活化层两者的性质。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一碳化层和所述第二碳化层的性质包括相应的所述第一碳化层和所述第二碳化层的厚度。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一活化层和所述第二活化层的性质包括相应的所述第一活化层和所述第二活化层的厚度。

14.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述第一活化层和所述第二活化层暴露于甲硅烷基化剂，从而向所述第一活化层和所述第二活化层添加硅。