个或多个实施方式中，软件可以存储在包含非临时性计算机可读介质的计算机可读介质中。
[0042]在步骤502中，衬底设置在等离子体处理腔室。在步骤504中，处理衬底并施加脉冲于射频源和输入气体这两者。在步骤506中示出了给一个或多个其他信号(诸如射频偏压或者另一个信号)可选地施加脉冲。在步骤508中，频率、占空比、气体百分比等可以可选地变化，并给射频源和输入气体施加脉冲。
[0043]在一个或多个实施方式中，气体被施加脉冲，使得每个周期有至少2个相位，其中周期周期性重复。包含射频源信号的其他参数可以保持不被施加脉冲。在第一相位期间，反应气体(其可以包括多种不同的蚀刻和/或聚合物形成气体)比惰性气体(诸如氩、氦、氙、氪、氖等中的一种或多种)的比率是第一比率。在第二相位期间，反应气体比惰性气体的比率是不同于第一比率的第二比率。如果在第二相位期间流入腔室的反应气体流比总气体流的比率减小(B卩，流入腔室的惰性气体比总气体流的比率增加)，那么该腔室在第二相位期间比第一相位中含有较高百分比的惰性气体。在这种情况下，离子主导的等离子体导致等离子体离子通量主要由惰性气体形成，以执行蚀刻。
[0044]这不像已有技术的情形那样，反应气体增加以给气体施加脉冲。通过增大腔室中惰性气体的百分比，而不向腔室增加反应气体流，本发明的实施方式实现了富含离子的等离子体，以改善蚀刻均一性、方向性和/或选择性。
[0045]在实施方式中，比率并非通过向腔室增加任何反应(诸如蚀刻剂或者聚合物形成)气体，而是通过减小反应气体流率而改变的，使得惰性气体对反应气体的流量百分比增加。在该实施方式中，在第二相位期间腔室压力会实质上减小。
[0046]替代地或附加地，一种或多种反应气体比一种或多种惰性气体的比率可以通过向腔室增加一种或多种惰性气体流并保持向腔室的反应气体流恒定或者通过减小一种或多种反应气体流(但是不通过向腔室增加反应气体流)来改变。在实施方式中，增大惰性气体流，以补偿反应气体流的减小。在该实施方式中，在第一和第二相位期间，腔室压力保持得实质上相同。在另一个实施方式中，惰性气体流增大，但是不足以完全补偿反应气体流的减小。在该实施方式中，在第二相位期间，腔室压力减小。在另一个实施方式中，惰性气体流增大得更加充分来补偿反应气体流的减小。在该实施方式中，在第二相位期间，腔室压力增加。
[0047]如上所述，在一个或多个实施方式中，在气体脉冲第二相位期间，流入腔室的一种或多种惰性气体与总气体的百分比可以从约X%变化至约100%，其中，X是当等离子体腔室稳定以进行处理时存在的一种或多种惰性气体相对总气体流的百分数、或者在第一相位期间存在的一种或多种惰性气体相对总气体流的百分比。在更优选的实施方式中，流入腔室的惰性气体与总气体的百分比可以从约1.1X变化至约100%。在优选的实施方式中，在第二相位期间，流入腔室的一种或多种惰性气体与总气体流的百分比可以从约1.5X变化至约100%。
[0048]气体脉冲频率由腔室中气体的停留时间限制高端(频率上限)。如上所述，例如对于电容耦合的腔室而言，停留时间通常在数十毫秒的范围。在另一个示例中，对于电感耦合的腔室而言，停留时间通常在数十毫秒至数百毫秒的范围。另外如上所述，在一个或多个实施方式中，气体脉冲周期可以在10毫秒到50秒的范围，更优选的是在50毫秒到约10秒的范围，优选的是在约500毫秒到约5秒的范围。
[0049]在一个或多个实施方式中，在周期性脉冲的第二相位期间增加的惰性气体可以是相同的惰性气体、或者具有不同化学成分和/或不同的组成气体的不同的惰性气体。替代地或附加地，气体脉冲频率的占空比可以从1%变化至99%。替代地或附加地，在处理期间，气体脉冲率可以被啁啾，即可以改变。例如，气体脉冲可以在具有40 %占空比的5秒气体脉冲周期内完成，进而切换至具有或者相同的40%占空比或者不同的占空比的9秒气体脉冲周期。啁啾可以依据啁啾频率(诸如20秒啁啾频率，其中，气体脉冲频率每20秒可以改变)周期性完成。
[0050]图6示出依据本发明的一个或多个实施方式的用于执行气体脉冲的步骤。例如可以通过软件在一个或多个计算机的控制下执行图6的步骤。在一个或多个实施方式中，软件可以存储在包含非临时性计算机可读介质的计算机可读介质中。
[0051]在步骤602中，衬底设置在等离子体处理腔室。在步骤604中，在腔室中产生等离子体，并以惰性气体流比反应气体流的基线比率保持稳定。在步骤606中，在气体脉冲的一个相位，在不向腔室增大反应气体流的情况下，惰性气体流比反应气体流的比率增大。在步骤608中，在气体脉冲的另一个相位，在不向腔室增大反应气体流的情况下，惰性气体流比反应气体流的比率相对于步骤606的惰性气体流比反应气体流的比率减小。在各种实施方式中，步骤608中惰性气体流比反应气体流的比率可以实质上等于步骤604的惰性气体流比反应气体流的比率(稳定等离子体步骤)、或者可以高于或低于稳定步骤604的惰性气体流比反应气体流的比率。在步骤610中，处理衬底且通过让上述的惰性气体与反应气体流的比率周期性随步骤606和608的比率波动的方式对气体施加脉冲。
[0052]图7A和7B示出了依据本发明的实施方式的结合图6讨论的气体脉冲方案的不同示例变化。在图7A的示例中，情况A、C、D和E代表惰性气体比反应气体的各种比率。例如，情况A中，惰性气体(I)比反应气体(R)的比率是3:7。例如，情况B中，惰性气体比反应气体的比率是8:1。例如，情况C中，惰性气体比反应气体的比率是1:9。情况D中，流入腔室的气体流基本都是惰性的。虽然给出示例比率值，但比率的准确值仅是示例性的，重要的一点在于这些情况彼此都具有不同的比率。
[0053]在图7B中，示例脉冲702在优选的实施方式中可以是ADAD，其中气体脉冲可以在图7A的情况A与情况D之间周期性波动并重复。
[0054]另一个示例脉冲704可以是ABABAB/ADAD/ABABAB/ADAD，其中，气体脉冲可以在图7A的情况A与情况B之间周期性波动，然后在图7A的情况A和D之间周期性波动，进而回到图7A的情况A与B之间周期性波动并重复。
[0055]另一个示例脉冲706可以是ABABAB/ACAC/ABABAB/ACAC，其中，气体脉冲可以在图7A的情况A与情况B之间周期性波动，然后在图7A的情况A和D之间周期性波动，进而回到图7A的情况A与B之间周期性波动并重复。
[0056]另一个示例脉冲708可以是ABABAB/⑶⑶/ABABAB/⑶⑶，其中，气体脉冲可以在图7A的情况A与情况B之间周期性波动，然后在图7A的情况C与D之间周期性波动，进而回到图7A的情况A与B之间周期性波动并重复。
[0057]另一个示例脉冲710可以是ABABAB/CDCD/ADAD/ABABAB/CDCD/ADAD，其中，气体脉冲可以在图7A的情况A与情况B之间周期性波动，然后在图7A的情况C与D之间周期性波动，然后在图7A的情况A与D之间周期性波动，进而回到图7A的情况A与B之间周期性波动并重复。
[0058]其他示例可以包含4个相位，诸如ABAB/CD⑶/ADAD/ACAC，并重复。复杂脉冲对于例如涉及原样蚀刻然后清洗、或者多步骤蚀刻等处理非常有利。
[0059]在另一个实施方式中，图6、图7A和图7B的气体脉冲可以与射频偏置信号的异步或者同步脉冲组合，该射