CN107180774A - 用于基底的气相羟基自由基加工的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于基底的气相羟基自由基加工的系统和方法。用于加工基底的装置和方法。该方法包括将基底设置在基底加工系统的加工室内。所述基底包括在基底的工作表面上的含碳材料的层。该方法还包括在基底加工系统的蒸气处理区中接收过氧化氢蒸气，通过在蒸气处理区中处理过氧化氢蒸气来产生羟基自由基蒸气，以及将羟基自由基蒸气和剩余的过氧化氢蒸气引导至基底的工作表面，使含碳材料被化学改性。

Description

用于基底的气相羟基自由基加工的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年3月9日提交的美国临时申请第62/305,715号的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及半导体材料的加工，并且具体地，涉及用于清洗和材料移除的方法、系统和装置。
背景技术
集成电路和半导体器件的制造可涉及许多不同类型的加工技术。这种技术通常涉及使基底图案化并使用图案来制造各种牺牲结构和/或永久结构。例如，可使用光刻法利用辐射敏感材料例如光致抗蚀剂的薄层来产生图案化层。将该辐射敏感层转化为图案化掩模，其可用于将图案蚀刻或转移到基底上的一个或更多个下层中。因此，图案化的光致抗蚀剂层可用作一个或更多个下层的定向(即各向异性)蚀刻的掩模。可对任何的各种材料包括氧化物、有机材料、硬掩模、金属等进行图案化。
集成电路和半导体器件的制造可为使材料沉积、对材料进行改性、使材料图案化和移除材料的循环工艺。通常需要移除给定基底上的一种类型的材料而不移除其他类型的材料。可实施各种清洗工艺以从给定基底上选择性地移除或清洗材料。这样的清洗工艺可包括使用特定化学物质和/或物理机制从基底上清洗或移除材料的湿法清洗技术(例如反应性液体化学品)和干法清洗技术(例如基于等离子体的清洗)。
前述“背景”描述是出于一般地呈现本公开上下文的目的。该背景技术中描述的本发明人的工作进行的程度以及描述的各方面不可限定为在递交时的现有技术，也不能明确地或隐含地视为本发明的现有技术。
发明内容
本公开的一个方面包括一种用于加工基底的方法。该方法包括将基底设置在基底加工系统的加工室内。该基底包括在基底的工作表面上的含碳材料的层。该方法还包括在基底加工系统的蒸气处理区中接收过氧化氢蒸气，通过处理蒸气处理区中的过氧化氢蒸气来产生羟基自由基蒸气，以及将羟基自由基蒸气和剩余的过氧化氢蒸气引导至基底的工作表面，使含碳材料被化学改性。
本公开的另一方面包括一种基底加工系统。该系统包括配置为保持基底的加工室。该基底包括在基底的工作表面上的含碳材料的层。基底加工系统还包括羟基自由基蒸气产生系统，其配置为接收过氧化氢蒸气，使过氧化氢蒸气产生羟基自由基蒸气，并且将羟基自由基蒸气和剩余的过氧化氢蒸气引导至基底的工作表面，使含碳材料被化学改性。
本公开的另一方面包括一种用于在基底加工系统中进行基底清洗的装置。该装置包括：入口，其配置为接收过氧化氢蒸气；紫外(UV)源，其配置为将过氧化氢蒸气暴露于充足的UV辐射以产生羟基自由基蒸气；和出口，其配置为将羟基自由基蒸气和剩余的过氧化氢蒸气引导至基底使含碳材料被化学改性，基底包括在基底的工作表面上的含碳材料的层。
前述段落通过一般的介绍而提供，并且不旨在限制以下权利要求的范围。通过参考结合附图的以下详细说明将更好地理解所描述的实施方案以及进一步的优点。
附图说明
当结合附图并参照以下详细说明时，将更全面地理解本发明，并且将容易获得许多伴随的优点，在附图中：
图1是根据一个实例的用于加工基底的系统的示意图；
图2A是根据一个实例的蒸气加工系统的示意图；
图2B是示出图2A的系统的侧视图的示意图；
图3是根据一个实例的用于加工基底的具有多个紫外(UV)曝光室的系统的示意图；
图4是根据一个实例的用于加工基底的系统的示意图；
图5是根据一个实例的有机过氧化物输送系统的示意图；
图6是示出根据一个实例的用于加工基底的方法的流程图；
图7是示出根据一个实例的示例性结果的示意图；以及
图8是根据一个实例的控制器的示例性框图。
具体实施方式
现在参照附图，其中在几个视图中相同的附图标记表示相同或相应的部件，以下描述涉及用于基底的气相羟基自由基加工的系统和相关方法。
在整个说明书中对“一个实施方案”或“实施方案”的引用意指结合该实施方案描述的特定特征、结构、材料或特性包括在至少一个实施方案中，但不表示它们存在于每个实施方案中。因此，在说明书中各个地方出现的措辞“在一个实施方案中”不一定指的是同一实施方案。此外，在一个或更多个实施方案中，特定特征、结构、材料或特性可以以任何合适的方式组合。
本文所述的技术提供了不依赖于使用等离子体或高加工温度(即，高于150℃)的低损伤氧化工艺。该技术包括产生用于移除含碳膜的高浓度的羟基自由基蒸气。可以在高浓度过氧化氢流到达基底表面之前将其暴露于紫外(UV)辐射，以产生高浓度的羟基自由基蒸气。这种氧化技术可提供用于处理半导体和平板基底的干法氧化工艺。通常，氧化清洗或氧化处理工艺依赖于氧化等离子体或高温氧化湿化学品，例如硫酸和过氧化氢的混合物(SPM)、标准清洗1(SC1)(有机清洗+颗粒清洗)、H2O2或氧化气氛中的热处理。过氧化氢的反应性可通过加热过氧化物和/或基片而提高，但是缺点在于过氧化氢对热敏感分解成水和氧。
就反应性而言，羟基自由基(HO·)比单独的H2O2显著地更具氧化性。使用具有较高氧化电位的反应物的一个优点允许移除在氧化性较低的条件下不易移除的膜。此外，与使用氧化性较低的反应物的加工时间相比，使用氧化性较高的反应物将减少移除目标膜所需的加工时间。表1示出了多种氧化物质的氧化电位，并且突出了羟基自由基与过氧化氢之间的氧化电位差。因此，通过将过氧化氢蒸气转化为羟基自由基蒸气可提高过氧化氢蒸气的反应性。
表1：氧化电位(V)
氧化物质 氧化电位(V)
氟(F2) 3.0
羟基自由基(HO·) 2.7
单态氧(O) 2.4
臭氧(O3) 2.1
氧气(O2) 1.2
过氧化物(H2O2) 1.8
图1是根据一个实例的用于加工基底的系统100的示意图。系统100可包括半导体炉、单晶片加工系统、蚀刻系统(例如，等离子体加工系统)和清洗工具。系统100可包括加工室102，在加工室102内设置有用于接收基底104的基底保持器116如静电卡盘。基底保持器116可为温控卡盘。
基底104包括在基底104的工作表面上的含碳材料的层。该层可通过本文所述的方法移除或处理。含碳材料的层选自半导体加工单元操作的含碳副产物、非晶碳、光致抗蚀剂或旋涂碳。例如，膜可包括碳膜，例如化学气相沉积的非晶碳以及旋涂碳(spin-on-carbon，SOC)。可使用多种光致抗蚀剂，包括离子注入光致抗蚀剂。也可处理蚀刻副产物膜例如蚀刻后聚合物。
在基底加工系统100的蒸气处理区120中接收过氧化氢蒸气。这样的过氧化氢蒸气可以以高浓度(例如5000ppm至150000ppm)提供。可使用在真空至大气压下产生高浓度的干H2O2或H2O2/H2O蒸气的各种过氧化氢发生器。示例性过氧化氢蒸气发生器由San Diego,CA的RASIRC生产。相比于过氧化氢与水蒸气的平衡蒸气浓度，这种蒸气发生器可提供更高浓度的过氧化氢。蒸气处理区120可为基底加工室102内基底104的工作表面上方的区域，或邻近基底加工室102或基底加工室102外部的室或管内的区域。
通过处理蒸气处理区120中的过氧化氢蒸气来产生羟基自由基蒸气。处理过氧化氢蒸气包括将过氧化氢蒸气暴露于紫外辐射。过氧化氢蒸气的氧化性能可通过将过氧化氢蒸气暴露于UV光以使过氧化氢裂化为羟基自由基蒸气而得到提高。然后可以将产生的羟基自由基用于在基底表面上的直接氧化反应，或在其他气体存在下产生羟基自由基以产生有机自由基或有机过氧化物。因此，羟基自由基可显著减少氧化工艺的时间，改善产量。羟基自由基蒸气可在基底加工室中原位产生或在进入加工室之前的单独区域中产生。一些基底可对UV光敏感，因此在包含UV光曝光的相邻区域中产生羟基自由基蒸气可以是有益的。
如图1所示，可使高浓度的过氧化氢蒸气流入基底加工室102。基底加工室102可包括一个或更多个UV源106(例如UV灯)，其可放置在UV透明窗108的后面。随着过氧化氢蒸气从H2O2发生器110向基底流动，UV辐射与过氧化氢蒸气相互作用并形成羟基自由基蒸气，然后使羟基自由基蒸气向基底流动。该系统还可包括蒸气臭氧发生器112和蒸汽发生器114。H2O2发生器110、蒸气臭氧发生器112、蒸汽发生器114和温控基底保持器116可由控制器118控制以调节系统100的各种参数。
一些基底上的材料对UV辐射敏感和/或可能被UV辐射损坏。因此，在某些情况下图1所示的配置可能是非优选的，原因是UV辐射可到达基底的工作表面。在另一些实施方案中，蒸气处理区可位于邻近基底加工室102或刚好在加工室外部，使得可用UV辐射产生羟基自由基蒸气，然后可将羟基自由基蒸气输送到加工室而没有UV辐射到达基底。
图2A是根据一个实例的蒸气加工系统200的示意图。产生254纳米波长的UV光源202是环绕有UV透明材料的细长UV源。在该实例中，石英管204环绕UV光源202。外管206(其可包括UV反射材料)提供用于使过氧化氢蒸气流过/围绕UV光源202的管道。过氧化氢和UV透明载气(例如氮气)可经由入口208引入。UV透明载气可携带湿的或干的过氧化氢蒸气通过管道以暴露于UV光源202。然后这样的UV曝光使过氧化氢裂化产生羟基自由基，然后可使羟基自由基经由出口210流至基底的工作表面。
图2B是示出图2A的系统的侧视截面图的示意图。
图3是根据一个实例的使用多个UV曝光室的加工基底的系统300的示意图。可使用不同的UV光源来进一步增加所产生的羟基自由基的浓度。多个UV曝光室和/或UV光源可用于产生羟基自由基。在一个实施方案中，该系统可包括第一曝光室302和第二曝光室304。第一曝光室302可包括具有第一波长(例如185nm或172nm)的第一UV源306。第二曝光室304可包括具有第二波长(例如254nm)的第二UV源308。将过氧化氢引入第一曝光室302中，并将来自第一曝光室的输出(例如，H2O2、O2、H2O、HO·、O3、O)引导至第二曝光室304的输入。然后将来自第二曝光室的输出(例如，H2O2、O2、H2O、HO·)引导至基底加工室。
多次曝光加工配置中的各曝光室的波长的顺序的选择确定为自由基的寿命的函数。例如，如果原子氧(O)比臭氧(O3)更具反应性，则有利的是在顺序的最后(即，在基底加工室之前的最后曝光室中)产生原子氧以增加基底表面的反应浓度，否则较高百分比的O可能在到达基底之前已在别处反应。
H2O2在254nm处强烈吸收，并分裂成羟基自由基。O3也在254nm处强烈吸收并可产生原子氧(O)和双原子氧(O2)。如果存在O2，则185nm或172nm的光可使O2分子分解以产生原子氧。原子氧本身对基底具有反应性或与氧反应形成臭氧。臭氧比氧气更具反应性。如果使用H2O2/氮气的混合物，则仅使用波长为254nm的曝光室。如果载气是空气，则可使用具有较短波长的曝光室以增强气体的反应性。
注意，将UV光源设置在管内并使过氧化氢围绕管流动只是一个示例性配置。例如，UV源可位于过氧化氢蒸气流过其中的管道周围。各种几何形状可用于进入基底加工室之前的预曝光室或管道。
在一个实施方式中，可在基底加工室内产生羟自由基蒸气，同时使UV对基底的损害的危险最小化。具体地，可引导UV光以使基底暴露于UV最小化。
图4是根据一个实例的用于加工基底的系统400的示意图。可将光或激光护套(sheath)402与基底404的工作表面平行地引导。因此，基底404基本上不经受UV辐射。光护套402可具有距基底404的各种距离和高度。因此，可在接触蒸气处理区406中的基底404的工作表面之前即刻产生羟基自由基蒸气。
在另一些实施方案中，除了递送浓缩的干燥或湿的过氧化氢之外，可包括如图5所述的有机过氧化物递送系统。
图5是根据一个实例的有机过氧化物输送系统500的示意图。有机过氧化物输送系统500可包括一个或更多个入口(例如入口502)。烷烃或烯烃可经由入口502注入到过氧化氢流中以形成有机过氧化物。有机过氧化物能够用作聚合剂(例如，用于引发型化学气相沉积(iCVD))或用于接枝到表面上以提供表面改性。该实施方案的一个益处是避免了高能有机过氧化物作为消耗品的使用，以及避免了这种使用的输送和存储危险。在有机过氧化物输送系统500中有机过氧化物自由基根据需要而产生。第二入口504可用于将O2、烷烃或烯烃注入有机过氧化物自由基。
所选择的给定气体组成以及用于照射的UV波长决定了所产生的物质。控制蒸汽、氧气、氮气和过氧化氢的气氛可控制在UV暴露之后给定的工艺气体混合物中产生/存在的过氧物质的比例。用UV进行的各种氧/过氧化合物反应的实例包括：
O2+hv(<230nm)＝>2O
O+O2+M＝O3+M(M为惰性的第三主体，例如N2)
O3+hv(254nm)＝>O+O2
O+H2O＝>2HO·
H2O2+hv(<300nm)＝2HO·
在不同的含碳材料的加工中不同的过氧化物物质以是有利的。此外，在较高的加工温度下可优选某些过氧化物物质。因此，可通过考虑所产生的过氧化物物质的类型通过控制器118来控制基底温度。因此，本文描述了用于产生羟基自由基蒸气的多种不同实施方案。生成之后，将羟基自由基蒸气和剩余的过氧化氢蒸气引导至基底的工作表面，使得羟基自由基蒸气接触含碳材料的层。可将充足的羟基自由基蒸气引导至基底的工作表面，以将含碳材料的层氧化成气态，或以其他方式使有机材料层改性。
在另一些实施方案中，将充足的羟基自由基蒸气引导至基底的工作表面，使得氧和氢添加到含碳材料的碳结构中。因此，含碳层被化学改性，但保留在原位，而不是被矿化成H2O和CO2并以气相移除。
这样的改性使得能够使用经UV处理的空气进行随后的移除。将羟基自由基蒸气引导至基底的工作表面可包括使基底保持在低于260摄氏度，或甚至低于100摄氏度，或者在给定的加工室压力的过氧化氢蒸气的冷凝温度处及以下。例如，压力可为6毫托至20托。
因此，在经氧化的含碳材料变成挥发物之后，可将其从加工室移除。例如，在氧化之后可使用泵或真空系统从加工室移除含碳材料。
图6是示出根据一个实例的用于加工基底的方法600的流程图。将基底设置在基底加工系统的加工室内(602)。基底可包括在基底的工作表面上的含碳材料的层。含碳材料可包括非晶碳、光致抗蚀剂、旋涂碳和蚀刻后聚合物残留物。
如上所述，蒸气处理区可为基底上方的区域(例如，图1或图4的系统100)。在一个实施方式中，蒸气处理区可在加工室的外部。例如，蒸气处理区可包括配置为接收UV光或辐射的石英管(例如，图2或图3的曝光室)。
在一个实例中，基底可保持在预定温度下。预定温度可为对于给定的加工室压力低于过氧化氢蒸气的冷凝温度的温度。在一个实例中，基底可保持在低于100摄氏度。
在基底加工系统的蒸气处理区中接收过氧化氢蒸气(604)。在一个实施方案中，蒸气处理区保持在大气压下。此外，可接收具有载气的过氧化氢蒸气。过氧化氢蒸气的浓度可为1％至40％。例如，高浓度可用于有机移除反应。
通过在蒸气处理区中处理过氧化氢蒸气来产生羟基自由基蒸气(606)。处理过氧化氢蒸气可包括将过氧化氢蒸气暴露于充足的UV辐射。充足的UV辐射为使过氧化氢蒸气产生羟基自由基蒸气的量，如本领域技术人员所理解的。
在一个实施方案中，UV辐射源布置成使得基底基本上不暴露于UV辐射，例如，如图4所示。
将羟基自由基蒸气和剩余的过氧化氢蒸气引导至基底的工作表面，使得充足的羟基自由基蒸气接触含碳材料的层，使含碳材料被化学改性(608)。充足的羟基自由基蒸气可为例如将基底暴露于蒸气少于5分钟，并且优选少于2分钟。在一个实施方式中，将基底暴露于蒸气少于30秒。将氧和氢添加到含碳材料的碳结构中。例如，含碳材料被氧化成气态。
在一个实施方式中，引导至基底104的羟基自由基蒸气足以使含碳材料的层部分氧化。
将经氧化的含碳材料从加工室中移除(610)。
在一个实施方式中，还将烷烃或烯烃输入到基底加工系统的蒸气处理区中。因此，通过将烷烃或烯烃暴露于UV辐射在蒸气处理区中处理烷烃或烯烃以产生有机过氧化物。
图7是示出根据一个实例的示例性结果的示意图。图700示出了对于Brutus(即，高浓度过氧化氢气体(干燥)和过氧化剂(即，高浓度过氧化氢气体(浓缩物H2O2：DIW混合物))的以纳米计的非晶碳移除量。图702示出了Brutus和过氧化剂在不同温度和时间下的非晶碳移除速率。将过氧化氢作为使用来源提供到加热的管式反应器中。Brutus过氧化氢示出低的移除量。Brutus是过氧化氢的高浓度干源(无水蒸汽)。过氧化剂过氧化氢在25℃下示出显著的活性，如图700和702所示。
接着，参照图8描述根据示例性实施方案的控制器118的硬件描述。在图8中，控制器118包括执行本文所述工艺的CPU 800。工艺数据和指令可存储在存储器802中。这些工艺和指令还可存储在存储介质盘804(例如硬盘驱动器(HDD)或便携式存储介质)上，或者可以远程存储。此外，所要求保护的优势不受存储有本发明工艺的指令的计算机可读介质的形式的限制。例如，指令可存储在CD、DVD、闪存存储器、RAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、硬盘或控制器118与其进行通信的任何其他信息处理器件(例如服务器或计算机)中。
此外，所要求保护的进步可作为以下来提供：结合CPU 800以及操作系统执行的实用应用、后台守护程序或操作系统的组件或者其组合，所述操作系统如Solaris、ApplemacOSTM和本领域技术人员已知的其他系统。
为了实现控制器118，可通过本领域技术人员已知的多种不同电路元件来实现硬件元件。例如，CPU 800可为来自美国Intel的Xenon或Core处理器或来自美国AMD的Opteron处理器，或者可为本领域技术人员将认识到的其他处理器类型。或者，如本领域技术人员将认识到的，CPU 800可以在FPGA、ASIC、PLD上或使用离散逻辑电路来实现。此外，CPU800可实施为并行协作工作的多个处理器，以执行上述发明工艺的指令。
图8中的控制器118还包括用于与网络828对接的网络控制器806，例如来自美国Intel Corporation的Intel Ethernet PRO网络接口卡。可以理解，网络828可为公共网络(如因特网)，或专用网络(如LAN或WAN网络)，或者其任何组合，并且还可包括PSTN或ISDN子网络。网络828还可为有线的(如以太网网络)，或者可为无线的(如包括EDGE的蜂窝网络、3G和4G无线蜂窝系统)。无线网络还可为或已知的任何其他无线形式的通信。
控制器118还包括显示控制器808，例如来自美国NVIDIA Corporation的GTX或图形适配器，用于与显示器810(例如HewlettHPL2445w LCD监视器)对接。通用I/O接口812与键盘和/或鼠标814以及在显示器810上或与显示器810分离的可选触摸屏面板816对接。通用I/O接口还连接至各种外围设备818，包括打印机和扫描仪(例如来自Hewlett Packard的或)。
在控制器118中还提供了声音控制器820，例如来自Creative的SoundX-Fi以与扬声器/麦克风822对接，从而提供声音和/或音乐。
通用存储控制器824将存储介质盘804与用于使控制器118的所有组件互联的总线826(其可为ISA、EISA、VESA、PCI等)连接。为简洁起见，这里省略了显示器810、键盘和/或鼠标814以及显示控制器808、存储控制器824、网络控制器806、声音控制器820和通用I/O接口812的一般特征和功能的描述，因为这些特征是已知的。
在前面的描述中，已阐述了具体细节，例如加工系统的特定几何形状以及其中使用的多种不同组件和工艺的描述。然而，应理解，本文的技术可以在背离这些具体细节的另一些实施方案中实践，并且这些细节是出于解释而非限制的目的。已参照附图描述了本文公开的实施方案。类似地，出于说明的目的，已阐述了具体的数字、材料和配置以提供透彻的理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践实施方案。具有基本上相同的功能结构的部件由相同的附图标记表示，因此可省略任何冗余的描述。
多种不同技术已经描述为多个独立操作以帮助理解多种不同实施方案。描述的顺序不应解释为暗示这些操作必须依赖顺序。实际上，这些操作不需要按照呈现的顺序来进行。所描述的操作可以以与所描述的实施方案不同的顺序来进行。在另外的实施方案中可进行各种另外的操作和/或可省略所描述的操作。
如本文所用的“基底”或“目标基底”一般是指根据本发明进行加工的物体。基底可包括器件，特别是半导体或其他电子器件的任何材料部分或结构，并且可例如为基础基底结构(例如半导体晶片、掩模版)或者在基础基底上或覆于基础基底上的层(如薄膜)。因此，基底不限于任何特定的基础结构、下层或上层、图案化或未图案化的，而是预期包括任何这样的层或基础结构，以及层和/或基础结构的任何组合。该描述可以参考特定类型的基底，但是这仅是出于说明的目的。
本领域技术人员还将理解，可对以上解释的技术的操作进行许多变化，同时仍然实现本发明的相同目的。这样的变化旨在被本公开的范围覆盖。因此，本发明的实施方案的以上描述不旨在是限制性的。相反，本发明的实施方案的任何限制在以下权利要求中给出。

Claims (20)

1.一种用于加工基底的方法，所述方法包括：
将基底设置在基底加工系统的加工室内，所述基底包括在所述基底的工作表面上的含碳材料的层；
在所述基底加工系统的蒸气处理区中接收过氧化氢蒸气；
通过在所述蒸气处理区中处理所述过氧化氢蒸气来产生羟基自由基蒸气，以及
将所述羟基自由基蒸气和剩余的过氧化氢蒸气引导至所述基底的所述工作表面，使所述含碳材料被化学改性。
2.根据权利要求1所述的方法，其中充足的羟基自由基蒸气接触所述含碳材料的层，使所述含碳材料氧化成气态。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
从所述加工室移除经氧化的含碳材料。
4.根据权利要求1所述的方法，其中处理所述过氧化氢蒸气包括将所述过氧化氢蒸气暴露于紫外辐射。
5.根据权利要求4所述的方法，其中将所述过氧化氢蒸气暴露于紫外辐射包括将所述过氧化氢蒸气暴露于充足的紫外辐射使得由所述过氧化氢蒸气产生所述羟基自由基蒸气。
6.根据权利要求1所述的方法，其中将所述羟基自由基蒸气引导至所述基底的工作表面包括使所述基底保持在小于100摄氏度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中将所述羟基自由基蒸气引导至所述基底的工作表面包括使所述基底保持在这样的温度下：对于所述加工室的给定的压力，所述温度低于所述过氧化氢蒸气的冷凝温度。
8.根据权利要求1所述的方法，其中接收所述过氧化氢蒸气包括在大气压下接收所述过氧化氢蒸气。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述蒸气处理区包括：当所述基底设置到所述加工室中时，在所述加工室内在所述基底上方的区域。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述蒸气处理区位于所述加工室的外部。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述蒸气处理区包括配置为接收紫外光的石英管。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述含碳材料的层选自非晶碳、光致抗蚀剂、旋涂碳和蚀刻后聚合物残留物。
13.根据权利要求1所述的方法，其中接收所述过氧化氢蒸气包括接收具有载气的所述过氧化氢蒸气，以及其中所述过氧化氢蒸气的浓度为1％至40％。
14.根据权利要求1所述的方法，其中将所述羟基自由基蒸气引导至所述基底的工作表面包括引导充足的羟基自由基蒸气以使所述含碳材料的层部分氧化。
15.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述基底加工系统的所述蒸气处理区中接收烷烃或烯烃；
通过在所述蒸气处理区中处理所述过氧化氢蒸气并处理所述烷烃或烯烃来产生有机过氧化物；
将所述羟基自由基蒸气、所述有机过氧化物和剩余的过氧化氢蒸气引导至所述基底的工作表面，使得所述羟基自由基蒸气接触所述含碳材料的层。
16.根据权利要求1所述的方法，其中将所述过氧化氢蒸气暴露于紫外辐射包括设置紫外辐射源，使得紫外辐射不引导向所述基底的工作表面。
17.一种基底加工系统，所述系统包括：
加工室，其配置为保持基底，所述基底包括在所述基底的工作表面上的含碳材料的层；和
羟基自由基蒸气产生系统，其配置为接收过氧化氢蒸气，由所述过氧化氢蒸气产生羟基自由基蒸气，并且将所述羟基自由基蒸气和剩余的过氧化氢蒸气引导至所述基底的工作表面，使所述含碳材料被化学改性。
18.根据权利要求17所述的基底加工系统，其中所述羟基自由基蒸气产生系统包括紫外(UV)源。
19.一种用于在基底加工系统中进行基底清洗的装置，所述装置包括：
入口，其配置为接收过氧化氢蒸气；
紫外(UV)源，其配置为将所述过氧化氢蒸气暴露于充足的UV辐射以产生羟基自由基蒸气；和
出口，其配置为将所述羟基自由基蒸气和剩余的过氧化氢蒸气引导至基底使含碳材料被化学改性，所述基底包括在所述基底的工作表面上的所述含碳材料的层。
20.根据权利要求19所述的装置，其中所述含碳材料的层选自非晶碳、光致抗蚀剂、旋涂碳和蚀刻后聚合物残留物。
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