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CN107851576B - 处理衬底的设备、系统及方法 - Google Patents

处理衬底的设备、系统及方法 Download PDF

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CN107851576B CN201680042951.2A CN201680042951A CN107851576B CN 107851576 B CN107851576 B CN 107851576B CN 201680042951 A CN201680042951 A CN 201680042951A CN 107851576 B CN107851576 B CN 107851576B
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Abstract

本发明提供一种处理衬底的设备，可包括：提取板，自等离子体室提取等离子体束并将所述等离子体束引导至所述衬底，所述等离子体束可包含相对于所述衬底的平面的垂线而形成非零入射角的离子；以及气体出口系统，安置于所述等离子体室外部，所述气体出口系统耦合至气体源且被配置成将自所述气体源接收的反应气体递送至所述衬底，其中所述反应气体不通过所述等离子体室。本发明还提供一种处理衬底的系统及方法。本发明的处理衬底的设备能够实行对非挥发性金属的蚀刻以形成经图案化特征，同时避免或减少经蚀刻材料在经图案化特征上的再沉积。

Description

处理衬底的设备、系统及方法
技术领域
本发明实施例涉及电子装置加工技术，且更具体而言，涉及处理衬底的设备、系统及方法。
背景技术
随着集成装置继续按比例缩放至更小的尺寸，对特征进行图案化的能力变得愈发困难。这些困难一方面包括对特征进行蚀刻以保留图案或将图案转移至衬底中的能力。在许多装置应用中，经图案化特征可包括难以被蚀刻的金属层，所述金属层难以被蚀刻的原因是其金属不易利用已知的反应离子蚀刻或类似工艺而形成挥发性蚀刻产物。通过物理溅镀(sputtering)对金属层进行的蚀刻可能存在问题，原因在于给定金属层的经溅镀物质倾向于再沉积于衬底的非所需表面上，所述非所需表面包括所形成的装置特征的表面。此可致使例如柱或线等经图案化结构具有非垂直侧壁、且在蚀刻非挥发性金属下伏层时再沉积过多的材料。
就这些及其他考量而言，本发明的改进可为有用的。
发明内容
提供此发明内容来以简化形式介绍以下在具体实施方式中进一步阐述的一系列概念。此发明内容并非旨在识别所主张主题的关键特征或本质特征，所述发明内容也非旨在帮助确定所主张主题的范围。
在一个实施例中，一种用于处理衬底的设备可包括：提取板，自等离子体室提取等离子体束并将所述等离子体束引导至所述衬底，所述等离子体束包含相对于所述衬底的平面的垂线而形成非零入射角的离子；以及气体出口系统，安置于所述等离子体室外部，所述气体出口系统耦合至气体源且被配置成将自所述气体源接收的反应气体递送至所述衬底，其中所述反应气体不通过所述等离子体室。
在另一实施例中，一种用于处理衬底的系统可包括：等离子体室，容纳等离子体；提取板，自所述等离子体室提取等离子体束并将所述等离子体束引导至所述衬底，所述等离子体束包含相对于所述衬底的平面的垂线而形成非零入射角的离子；以及气体出口系统，安置于所述等离子体室外部，所述气体出口系统耦合至气体源且被配置成将自所述气体源接收的反应气体递送至所述衬底，其中所述反应气体不通过所述等离子体室。
在另一实施例中，一种处理衬底的方法可包括：自等离子体提取等离子体束，其中所述等离子体束包含相对于所述衬底的平面的垂线而形成非零入射角的离子；以及将反应气体自气体源引导至所述衬底，其中所述反应气体不通过所述等离子体。
附图说明
图1A示出本发明实施例的系统。
图1B示出图1A所示系统的一个实施例。
图1C示出图1B所示设备的实施例的平面图。
图1D示出根据各种实施例的加工设备及衬底的几何结构的细节。
图2A至图2D示出根据本发明实施例的衬底蚀刻的实例。
图3A及图3B提供结果，所述结果示出在蚀刻柱期间采用使用点化学的效果。
图4示出示例性工艺流程。
具体实施方式
现在将在下文中参照其中示出某些实施例的附图来更充分地阐述本发明实施例。本发明的主题可被实施为许多不同形式，而不应被视为仅限于本文中所述的实施例。提供这些实施例是为了使此公开内容将透彻及完整，并将向所属领域中的技术人员充分传达所述主题的范围。在各附图中，相同数字指代相同的元件。
这些本发明实施例提供用于处理衬底的新颖设备及新颖技术，且更具体而言提供用于处理衬底表面(例如，用于蚀刻表面特征)的新颖设备及技术。本文中所使用的用语“衬底”可指代例如以下实体：半导体晶片、绝缘晶片、陶瓷、及安置于其上的任意层或结构。由此，表面特征、层、层系列、或其他实体可被视为安置于衬底上，其中所述衬底可表示例如硅晶片、氧化物层、金属层等结构的组合。
在各种实施例中，公开多个设备，所述设备提供对衬底的离子束(或“等离子体束”)处理及对所述衬底的反应气体处理。所述离子束及反应气体可以将使用点(point-of-use)反应化学递送至被处理的衬底(例如，被蚀刻的衬底)的表面的构造及方式来提供。
图1A示出根据本发明实施例的系统100。系统100包括混合加工设备(在横截面中示作设备102)。图1B示出系统100的一个实施例，包括设备102的实施例的透视图。图1C示出图1B所示设备102的实施例的平面图，而图1D示出根据各种实施例的设备102及衬底的几何结构的细节。如图1A中所详细说明，系统100可包括容纳等离子体106的等离子体室104。在某些实施例中，等离子体室104可在介于1mTorr与300mTorr之间的压力下运作。所述实施例并非仅限于此上下文。如图1A中所示，等离子体室104被安置成邻近加工室101，在加工室101中可通过由已知的泵送设备(例如，由旋转泵(rotary pump)支持的涡轮分子牵引泵(turbomolecular drag pump)等)构成的真空泵送系统而维持低于10-5Torr的较低压力。可经由等离子体气体管线125而自气体歧管(gas manifold)122将气态等离子体前驱物送至等离子体室104中。在各种实施例中，可使用惰性气体(He、Ne、Ar、Kr、Xe)或惰性气体与反应气体(例如，H2、NF3、Cl2、Br2、CxFy等)的混合物作为等离子体前驱物，其中除反应气体离子以外惰性气体离子也可形成于等离子体室104中。等离子体106可通过利用适当的等离子体激励器(plasma exciter)将来自发电机108的电力耦合至等离子体室104中的稀薄气体而产生。在下文中，通用用语“等离子体源”包括发电机、等离子体激励器、等离子体室、及等离子体本身。等离子体源可为电感耦合等离子体(inductively-coupled plasma，ICP)源、环耦合等离子体源(toroidal coupled plasma source，TCP)、电容耦合等离子体(capacitively coupled plasma，CCP)源、螺旋源(helicon source)、电子回旋共振(electron cyclotron resonance，ECR)源、间热式阴极(indirectly heated cathode，IHC)源、辉光放电源(glow discharge source)、或为所属领域中的技术人员所知的其他等离子体源。因此，依等离子体源的性质而定，发电机108可为射频(radio frequency，rf)产生器、直流(direct current，dc)电源、或微波产生器，而等离子体激励器可包括射频天线、射频铁氧体耦合器、射频板、射频热阴极(heated cathode)/射频冷阴极(cold cathode)、射频螺旋天线、或射频微波发射器。系统100还包括连接至等离子体室104或连接至衬底支座118的偏置电源110。利用提取板112提取包含正离子的等离子体束114可通过以下方式来实现：将等离子体室104提升为正电位并将衬底支座118接地，或者将等离子体室104接地并对衬底支座118施加负电位。偏置电源110可以直流模式或具有可变负载循环(duty cycle)的脉冲模式、或者交流(alternating current，AC)模式运作。提取板112可一般而言根据已知的设计配置，从而以容许控制以下所详述的离子角度分布(即，等离子体束114相对于衬底116的入射角)及角度扩展的方式提取等离子体束114中的离子。
设备102也包括反应气体出口总成(示作气体出口总成120)，其中气体出口总成120能够将反应气体128递送至衬底116。气体出口总成120耦合至气体歧管122且可包括多个气体出口。气体歧管122可除以上所论述的等离子体106的气体前驱物以外还包括呈液态或气态形式的反应气体128的源。气体歧管122在某些实施例中可包括多于一个反应气体源、及多于一个等离子体气态前驱物源，其中不同的源含有不同的气体。气体歧管122可通过一个气体管线或通过多个气体管线而耦合至气体出口总成120。在图1A及图1B所示实例中，气体歧管122耦合至气体管线124及气体管线126，其中不同的气体管线在设备102的不同部分处进入气体出口总成120。
系统100还包括控制系统132。控制系统132可耦合至系统100的各种组件，所述组件包括偏置电源110、发电机108、及气体歧管122。控制系统132可被配置成改变系统100的至少一个系统参数。系统参数的实例包括被施加至等离子体室104的射频功率的位准、射频波形、离子束的由偏置电源110施加的提取电压、脉冲偏压的负载循环及频率、或衬底116与提取板112之间的z间隔(意指衬底116与提取板112之间沿Z轴的间隔)。提取板112的构造是系统参数的另一实例且可包括位于所述提取板中的开孔的形状或大小，等等。这些系统参数中的至少一者可自第一值改变至第二值，其中等离子体束114在第一值处具有第一形状且在第二值处具有第二形状。以此种方式，等离子体束114的参数(例如，入射于衬底上的入射角、角度扩展(入射角的范围)，等等)可得到控制。此容许根据应用而将等离子体束114引导至衬底。举例而言，当衬底116包括经图案化特征(图1A中未示出)时，经图案化特征的垂直表面可通过以第一入射角引导等离子体束114而被更好地处理，而水平表面可通过以第二入射角引导等离子体束114而被更好地处理。
现在转向参照图1B，其具体示出其中设置有多个气体孔口142的气体出口总成120的一个实施例，气体孔口142沿提取板112的提取开孔140的顶侧及底侧延伸。由于反应气体128是在不通过等离子体室104的同时自气体歧管122通过通道输送至气体出口总成120，因此在各种实施例中反应气体128可在不被离子化或以另一方式激励的同时被引导以撞击于衬底116上。如此一来，中性反应气体可被提供至衬底。另外，所述反应气体可在撞击于衬底上时保持在非离解状态(或完整状态(intact state))。提供此种在其中可直接将反应气体提供至衬底的“使用点化学(point of use chemistry)”的能力在某些情形中容许未离子化的、未离解的、且未被激励的气体物质接触所述衬底。在其他情形中，离解、自由基产生(radical generation)、激励、或离子化可在例如气体流速、临近衬底116的气压、或其他因素等条件被调整时发生，以增大与等离子体束114的交互作用。
尽管等离子体束114可根据提取开孔140的大小及设立于衬底116与等离子体106之间的电压差而在空间上受限，但反应气体128可在离开气体出口总成120之后扩展。如以下所详述，在其中等离子体束114的离子与反应气体128的离子重叠于衬底116上的区中，可发生对衬底116的蚀刻。
在各种实施例中，如图1B及图1C中所示，提取开孔140可具有细长的形状。举例而言，如图1C中所示，提取开孔140可沿平行于所示笛卡尔坐标系中的X轴的第一方向具有开孔宽度W。提取开孔140可沿垂直于第一方向的第二方向(换言之，沿Y轴)具有开孔长度，其中开孔宽度W大于开孔长度L。此可产生带状束(ribbon beam)形式的等离子体束114。在某些实例中，W可具有介于150mm至300mm范围内或大于300mm的值，而L具有为3mm至30mm的值。
为了对整个衬底116进行处理，衬底支座118可例如沿平行于Y轴的方向117来扫描所述衬底。同样转向参照图1D，在各种实施例中，等离子体束114可为平行的、会聚的(convergent)、或发散的(divergent)，且可提供具有例如为30度或大于30度的宽广角度分布(围绕平均入射角而在入射角的宽范围内分布的轨迹)的离子，或者离子可具有例如小于5度的窄角度分布(在入射角的窄范围内分布的轨迹)。所述离子可相对于衬底116的平面152的垂线150而形成非零入射角(示作θ)，其中平面152可平行于X-Y平面。在不同实施例中，入射角的分布可由单峰分布(monomodal distribution)或双峰分布(bimodaldistribution)来表征。如图1D中所示，等离子体束114的入射角的给定分布可通过等离子体106的等离子体鞘边界154的形状而确定。具体而言，弯月面(meniscus)156可形成于自其提取等离子体束114的离子的提取开孔140中。弯月面156的形状可通过改变例如以下等参数来调整：等离子体密度(例如，等离子体室中的射频功率和/或气体压力)、施加于等离子体室104与衬底116之间的提取电压、或提取板-衬底支座间隙长度。在某些实施例中，束阻挡器(beam blocker)(图中未示出)可邻近提取开孔140而设置于等离子体室104内，以界定通过提取开孔140而提取的两个单独的等离子体束。利用以上方式，等离子体束114的离子的一个或更多个入射角可得到控制。
图2A至图2C示出根据本发明实施例，与使用点反应化学相结合地使用等离子体束进行衬底蚀刻的实例。在图2A中示出装置结构202，装置结构202包括基层204及金属层206。基层204可表示包括半导体晶片或磁性存储衬底的多于一个层、以及其他层。在各种实施例中，金属层206可为对通过反应离子蚀刻工艺进行的蚀刻有抗性的金属材料或金属材料的混合物。此类金属的实例包括Cu、Ta、Pt、Ru、及其他非挥发性金属。在某些实施例中，可在用于形成例如磁性随机存取存储器(magnetic random access memory，MRAM)等存储装置的层堆叠中采用例如Pt、Ru、及Ta等金属的组合。
为了蚀刻金属层206以形成含有金属层206的一部分的特征，可提供掩模特征(mask feature)。在一个实例中，堆叠208可为将在随后被移除的掩模层(例如，硬掩模)。在其他实例中，堆叠208可包括多个层，所述多个层包括装置层以保持作为最终装置的一部分。在这些不同的实例中，堆叠208可充当界定被暴露区206A及被保护区206B的掩模。在图2A中所示的方式中，反应气体210可与等离子体束相结合地使用，以蚀刻金属层206。在某些实施例中反应气体210可提供自气态源，而在其他实施例中反应气体210可提供自液态源。尽管图2A中未示出，但离子可与反应气体210一起同时提供至衬底200。在某些实施例中，反应气体可与将离子引导至衬底200的等离子体束相结合地提供至设备(例如，设备102)中的衬底200。
在各种实施例中，可将反应气体210提供至衬底200的表面，其中反应气体210是吸附物质，所述吸附物质凝聚以在由衬底200呈现的表面上形成一个或更多个吸附层。如图2A中所示，反应气体可形成共形涂层(示作涂层216)，在此实例中为共形吸附涂层。具体而言，涂层216安置于金属层206的表面220上、及堆叠208的侧壁218上。在某些实施例中，反应气体210可包含有机分子，且在具体实施例中，反应气体210可包含极性分子。适合于反应气体210的分子的实例包括甲醇(CH3-OH)、乙醇(CH3-CH2-OH)、异丙醇(CH3-CHOH-CH3)、二甲基乙醚(dimethylether)(CH3-O-CH3)、或丙酮(CH3-CO-CH3)、或者其他反应物。实施例并非仅限于此上下文。在某些情形中，反应气体210可均匀地沉积于衬底表面上且可以均匀的方式涂布三维结构，以形成涂层216。
现在转向参照图2B，其示出蚀刻金属层206的又一情景。在此实例中，将离子212(示作正离子)引导至衬底200。离子212可表示在例如图1A中所示的等离子体束中被引导的多个离子。离子212可如图所示相对于垂线150而形成非零入射角。换言之，离子212的轨迹可不平行于侧壁218，其中离子212或具有类似轨迹的离子的群组可撞击于侧壁218及表面220上。在图2B所示情景中，离子212可穿透过涂层216并冲撞金属层206，使得例如金属原子等金属物质214自金属层206进行溅镀喷射(溅镀蚀刻)。此过程可重复发生，使得金属自被暴露区206A被蚀刻。如图2B中所进一步示出，经溅镀金属(例如，金属物质214)可与反应气体210反应，反应气体210包括吸附于涂层216中的金属层206上或吸附于金属层206附近的反应气体。如此一来，可产生挥发性蚀刻产物224，且挥发性蚀刻产物224含有来自反应气体210及金属物质214的材料。挥发性蚀刻产物224可如图所示进入气相，并可被远离衬底200运输。
为了防止经溅镀金属物质再沉积于非所需的区域(例如，侧壁218)中，可通过将反应气体210的物质凝聚来补充涂层216。反应气体可形成具有亚纳米厚度的涂层，进而为例如金属原子或挥发性蚀刻产物224等蚀刻物质的重新布置(redisposition)提供不利表面。因此，可通过溅镀与同反应气体210进行的反应的组合来移除金属层206，其中所述反应气体被提供于位于金属层206的表面上的吸附涂层中。此外，反应气体210可在涂层216中凝聚，其中涂层216抑制经蚀刻含金属材料的重新布置。
现在转向参照图2C，其示出在图2A及图2B所示过程已在被暴露区206A中蚀刻金属层206之后的随后情形。在此实例中，被暴露区206A已被完全移除，从而产生金属层206的经图案化特征206C。如图所示，经图案化特征206C及堆叠208可具有侧壁218的垂直侧壁，此意指侧壁218平行于Z轴延伸。另外，侧壁218上可不存在所再沉积的蚀刻产物，其中所述蚀刻产物可为挥发性蚀刻产物224或自金属层206移除的其他材料。不存在蚀刻产物的垂直侧壁的产生可起因于涂层216的形成与在蚀刻期间提供的离子(例如，离子212)的定向性两者的组合。通过以相对于垂线150的非零角度而提供离子-其中所述非零角度可例如由控制系统132进行微调-可将离子以恰当的入射角引导至恰当的表面，以确保堆叠208的垂直侧壁轮廓、以及经图案化特征206C得到维持。
在某些实施例中，图2A至图2C中所示过程可被实行多次以对含有多个非挥发性金属层的层堆叠进行蚀刻。举例而言，MRAM存储单元中的层堆叠可包括多个层，所述多个层包括多个磁性层、MgO层、及多个接触层，其中接触层可由Ta、Pt、Fe、Co、Ru、Ti、或其他非挥发性金属构成。
因此，图2A至图2C所示的过程可用于蚀刻多个接触层。图2D说明根据本发明实施例，在利用使用点反应化学进行蚀刻之后获得的装置结构240的实例。装置结构240包括多个柱结构(示作柱结构242)，其中所述柱结构是通过蚀刻层堆叠234而形成。在层堆叠234内示出包括层232及层236的多个层，其中层232及层236为非挥发性金属。层232及层236可经历图2A至图2C中所示处理，使得在避免再沉积于侧壁238上的同时发生蚀刻。因此，柱结构242可具有垂直轮廓，此意指侧壁平行于Z轴。另外，侧壁218上可不存在在层232及层236被蚀刻时形成的所再沉积的金属。
在某些实施例中，可通过设备(例如，设备102)来实行对层232及层236的蚀刻。在其中柱结构242为存储装置的一部分的实例中，所述存储装置可形成于硅晶片或包括具有形成存储装置的柱阵列的许多晶粒(die)的另一衬底中。可通过相对于提取开孔140扫描衬底而横跨给定衬底(例如，硅晶片等)来实行图2A至图2C中所示的蚀刻。在某些实施例中，可通过对衬底来回扫描达多次扫描来实行蚀刻，以完成对给定层或层堆叠的蚀刻。在具体实施例中，可在整个蚀刻过程期间将离子引导至衬底的同时，将反应气体提供至衬底。在其他实施例中，可间歇地(例如，在衬底的10次扫描中的一次扫描期间)施加反应气体。
在某些实施例中，衬底(例如，衬底116)的衬底温度可维持在目标温度范围内，以确保在蚀刻期间维持由反应气体的凝聚层对衬底结构的覆盖。此目标温度范围可根据例如被用于反应气体的分子来进行微调。在各种实施例中，所述目标温度范围的跨度可为-60℃至+400℃。
图3A及图3B提供结果，所述结果示出在蚀刻柱装置的所得结构期间采用使用点化学的效果。在图3A中示出通过蚀刻包括非挥发性金属层的堆叠而形成的柱结构304的电子显微图，其中所述非挥发性金属层是利用氩离子而蚀刻。柱结构304包括中心部分306、及具有10nm宽度的位于侧壁310上的侧壁沉积物312。在图3B中示出通过蚀刻包括非挥发性金属层的堆叠而形成的柱结构314的电子显微图，其中所述非挥发性金属层是通过在蚀刻期间除氩离子外还提供甲醇气体而蚀刻。柱结构314除包括中心部分306以外，并不包括位于侧壁310上的侧壁沉积物。因此，在此实例中，通过在利用成角度的氩离子束进行蚀刻的同时将甲醇直接提供至衬底而移除沿侧壁的材料的再沉积(redeposition)。应注意，再沉积可通过调整包括衬底温度、被提供至衬底的甲醇的量、离子的入射角等因素以及其他因素来控制。在某些实验中，具有小至130nm的节距的MRAM阵列经历电气测量及磁性测量。当根据本发明实施例利用蚀刻混合物(例如，甲醇与氩离子的混合物)而进行加工时-其中甲醇被施加至衬底且不通过等离子体室-所述阵列的产率为98-100％。此产率指示存在因侧壁金属再沉积而导致的少量产率损失或根本不存在产率损失。
尽管上述实施例着重强调将未离解气体及未激励反应气体递送至衬底，但在某些实施例中反应气体分子的一小部分可在撞击于衬底上之前被激励、或离子化、或者局部地或完全地离解。此类物质的所述一小部分可被微调以提高反应性，且同时维持凝聚气体物质的层或涂层以抑制蚀刻产物在侧壁上的再沉积。
图4示出示例性工艺流程400。在方块402中，实行自等离子体提取等离子体束的操作，其中所述等离子体束包含相对于衬底的平面的垂线而形成非零入射角的离子。在某些实施例中，所述等离子体束可经由提取开孔而提取，所述提取开孔沿第一方向具有开孔宽度及沿垂直于第一方向的第二方向具有开孔长度，其中开孔宽度大于开孔长度，其中等离子体束为带状束。
在方块404中，实行将来自气体源的反应气体引导至衬底的操作，其中反应气体不通过等离子体。在某些实例中，反应气体可通过气体出口系统而提供，所述气体出口系统将反应气体提供至衬底，其中反应气体在撞击于衬底上时保持在中性状态且未被分解。
本发明实施例与用于在衬底中界定特征的传统加工相比提供各种优点。一个优点在于能够实行对非挥发性金属的蚀刻以形成经图案化特征，同时避免或减少经蚀刻材料在经图案化特征上的再沉积。另一优点为能够独立地将溅镀离子及反应气体递送至衬底以在蚀刻期间提供对溅镀离子及反应性气体的独立微调。
本发明的范围并非仅限于本文所述具体实施例。事实上，通过阅读前述说明及附图，除本文所述者以外，本发明的其他各种实施例及对本发明的润饰也将对所属领域中的普通技术人员显而易见。因此，此类其他实施例及润饰旨在落于本发明的范围内。此外，本文中已在用于特定目的的特定环境中的特定实施方案的上下文中阐述了本发明，然而所属领域中的普通技术人员将认识到有用性并非仅限于此且本发明可被有益地实施于用于任意数目的目的的任意数目的环境中。因此，上文所述权利要求应虑及本文所述本发明的整个广度及精神来解释。

Claims (16)

1.一种处理衬底的设备，其特征在于，包括：
提取板，自等离子体室提取等离子体束并将所述等离子体束引导至所述衬底，所述等离子体束包含相对于所述衬底的平面的垂线而形成非零入射角的离子；以及
气体出口系统，安置于所述等离子体室外部，所述气体出口系统耦合至气体源且被配置成将自所述气体源接收的反应气体递送至所述衬底，其中所述反应气体不通过所述等离子体室，且
其中气体出口系统包括通道，所述通道沿所述等离子体室的边缘延伸。
2.根据权利要求1所述的处理衬底的设备，其中所述通道终止于所述提取板，且其中所述气体出口系统被配置成沿着所述等离子体束旁边将所述反应气体递送至所述衬底。
3.根据权利要求1所述的处理衬底的设备，其中所述提取板包括提取开孔，所述提取开孔沿第一方向具有开孔宽度且沿垂直于所述第一方向的第二方向具有开孔长度，其中所述开孔宽度大于所述开孔长度，其中所述等离子体束为带状束，且其中所述气体出口系统包括多个气体孔口，其中所述多个气体孔口沿着所述第一方向沿所述提取开孔的一侧配置，且其中所述多个气体孔口中的一个气体孔口耦合至所述通道。
4.根据权利要求1所述的处理衬底的设备，其中所述反应气体包含未离解气体。
5.根据权利要求1所述的处理衬底的设备，其中所述反应气体包含极性分子。
6.根据权利要求1所述的处理衬底的设备，其中所述反应气体包含甲醇。
7.根据权利要求1所述的处理衬底的设备，其中所述反应气体包含吸附物质，所述吸附物质在衬底结构上形成吸附涂层。
8.根据权利要求1所述的处理衬底的设备，其中所述气体出口系统包括第一组出口及第二组出口，其中所述气体源耦合至所述第一组出口，所述处理衬底的设备还包括第二气体源，所述第二气体源耦合至所述第二组出口且被构造成将第二反应气体递送至所述衬底。
9.一种处理衬底的系统，其特征在于，包括：
等离子体室，容纳等离子体；
提取板，自所述等离子体室提取等离子体束并将所述等离子体束引导至所述衬底，所述等离子体束包含相对于所述衬底的平面的垂线而形成非零入射角的离子；以及
气体出口系统，安置于所述等离子体室外部，所述气体出口系统耦合至气体源且被配置成将自所述气体源接收的反应气体递送至所述衬底，其中所述反应气体不通过所述等离子体室，且
其中气体出口系统包括通道，所述通道沿所述等离子体室的边缘延伸。
10.根据权利要求9所述的处理衬底的系统，其特征在于，所述提取板包括提取开孔，所述提取开孔沿第一方向具有开孔宽度且沿垂直于所述第一方向的第二方向具有开孔长度，其中所述开孔宽度大于所述开孔长度，其中所述等离子体束为带状束，所述系统还包括衬底支座，所述衬底支座被构造成沿所述第二方向扫描所述衬底。
11.根据权利要求10所述的处理衬底的系统，其中所述气体出口系统包括多个气体孔口，其中所述多个气体孔口沿着所述第一方向沿所述提取开孔的一侧配置，且其中所述多个气体孔口中的一个气体孔口耦合至所述通道。
12.根据权利要求9所述的处理衬底的系统，其中还包括控制系统，所述控制系统将至少一个系统参数自第一值改变至第二值，其中所述等离子体束在所述第一值处具有第一形状且在所述第二值处具有第二形状，并且其中所述至少一个系统参数包括：被施加至所述等离子体室的射频功率的位准、射频波形、所述等离子体束的提取电压、所述提取板的构造、或所述衬底与所述提取板之间的间隔。
13.根据权利要求9所述的处理衬底的系统，其中所述反应气体包含极性分子，且其中所述等离子体束包含惰性气体离子。
14.一种处理衬底的方法，其特征在于，包括：
自包含等离子体的等离子体室提取等离子体束，其中所述等离子体束包含相对于所述衬底的平面的垂线而形成非零入射角的离子；以及
通过安置在所述等离子体室外部的气体出口系统将反应气体自气体源引导至所述衬底，其中所述反应气体不通过所述等离子体，
其中气体出口系统包括通道，所述通道沿所述等离子体室的边缘延伸。
15.根据权利要求14所述的处理衬底的方法，其中引导所述反应气体包括：将包含极性分子的气体提供至所述衬底以及在金属层上形成来源于所述反应气体的共形涂层，其中所述离子为惰性气体离子，所述惰性气体离子对来自安置于所述衬底上的所述金属层的金属物质进行溅镀蚀刻，且其中所述极性分子与所述金属物质形成挥发性蚀刻产物。
16.根据权利要求15所述的处理衬底的方法，其中所述衬底包括具有侧壁的至少一个表面特征，其中所述反应气体及所述等离子体束在不将来自所述金属层的材料再沉积于所述侧壁上的条件下对所述金属层进行蚀刻。
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