CN1479175A - 在表面用聚焦电子束诱导化学反应蚀刻表面材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在表面用聚焦电子束诱导化学蚀刻蚀刻表面材料的方法，特征在于在真空气氛中，通过至少一个分子束、至少一个光子束以及至少一个电子束照射要蚀刻的材料，由此以发生由所述材料和所述分子合成物预先决定的化学反应并形成反应产物的方式激活照射材料和所述分子束的分子，并且从材料表面除去所述反应产物－照射和除去步骤。

Description

在表面用聚焦电子束诱导 化学反应蚀刻表面材料的方法
技术领域
本申请涉及在表面用聚焦电子束诱导化学反应蚀刻材料的方法。一般来说，本发明涉及聚焦电子束诱导化学反应和它们在材料处理的应用。具体地，本发明涉及使用电子束诱导蚀刻高空间分辨率地除去材料。本申请还涉及在纳米级别上修复光掩模和改变集成电路和其它器件。
背景技术
现已开发出能在纳米级别上改变材料的多种直接写入技术，大部分技术基于聚焦的粒子或光子束。应用在半导体工业中的这些技术的例子包括修复光掩模和改变集成电路。在大多数这些应用中，要求该技术能以亚微米精确度除去和填加材料。对于填加材料，需要沉积具有特定的化学和物理性质的几种材料。对于除去材料，要求从材料的组合中选择性地除去一种材料同时不损伤其余的材料。其它的要求包括可得到的定位精确度和工艺的最小特征尺寸，即分辨率。一部分这些要求将在下文中举例说明用于光刻掩模修复，而光刻掩模修复为本申请的一个优选应用。
为此，在半导体制造工艺中可以使用或者有可能使用光子束烧蚀、光子束诱导化学蚀刻、离子束溅射以及离子束辅助化学蚀刻来蚀刻光掩模使用的材料。
光刻掩模通常由如玻璃、石英等的透光基片组成，基片承载有100nm厚结构化的铬金属层。在掩模上，使用光吸收材料-吸收剂-，例如铬，阻止光透过一些区域，以构图某些区域。这些掩模用在半导体工业中将掩模上的图形投影到晶片上，在晶片上覆盖有如光致抗蚀剂的光敏物质。这些掩模具有至少两种需要修复的缺陷。
1)在应该有吸收剂的区域中缺少吸收剂材料，-透明缺陷-以及
2)在不应有吸收剂的区域中存在吸收剂材料，-不透明缺陷-
目前，常用的掩模修复工具基于激光束或聚焦的离子束-FIB。这些工具能或者可以使用的化学和/或物理工艺为光子束烧蚀、光子束诱导化学蚀刻、离子束溅射、离子束辅助蚀刻、淀积以及蚀刻。
目前的技术是通过聚焦激光束除去如铬的吸收剂材料。通常，使用高能量、短脉冲激光束。激光束和材料之间的相互作用可以是例如光热或光化学。对于掩模修复，使用光子束烧蚀，用激光束局部加热蒸发材料。也有可能使用激光诱导的化学反应修复掩模，其中激光束提供能量使材料和如氯的合适气体之间反应，释放出挥发性的产物。在本文中，参考了文章R.Haight，D.Hayden，P.Longo，T.Neary和A.Wagner“MARS：Femtosecond laser mask advanced repair systemin manufacturing”，Japanese Vacuum Science Technology，17(6)，Nov./Dec.1999，3137到3143页，和D.J.Ehrlich和J.Y.Tsao，J.Vac.Sci.Technol.B1(4)，Oct-Dec.1983。
然而，所有基于光子束的方法都由于Abbe衍射分辨率标准分辨率受局限，该标准表明可得到的分辨率为所使用的光波长的ca.0.5倍。
离子束溅射是可能具有10nm分辨率的有效工艺，但会产生一些应用不能允许的基片损伤。离子束辅助化学蚀刻也是具有约100nm的稍低分辨率的有效工艺，但也会产生一些应用不能允许的基片损伤。这两种工艺也适用于蚀刻光掩模修复中的不透明缺陷。
随着新一代芯片制造中对光掩模分辨要求的增加，以及采用额外的技术改变掩模图形以得到如光学邻近效应结构或相移掩模以及EUV多层掩模等需要的分辨率，目前的半导体工艺处于由于修复之后基片的分辨率不够并且透光不足，因此激光烧蚀和淀积、离子束溅射以及化学辅助离子束蚀刻和溅射的认可方法不再适用的状态。因此，需要采用非毁坏性的软和清洁化学蚀刻方法用于光掩模和如EUV掩模的“新一代掩模”中的不透明缺陷，该方法不将金属离子注入到基片内并且不混合下面的材料产生离子撞击引入的结构损伤。
目前，聚焦电子束仅用于通过局部地填加吸收剂材料修复透明缺陷。这可以通过用电子束照射选定的局部区域，同时将前体气体流传送到区域实现。电子束然后分解如碳氢化合物、无机或有机金属分子的前体气体，在电子束扫描的区域中留下沉积物。除去材料更困难是由于电子不会象聚焦离子束那样输送足够的动力排出，例如溅射基片原子。目前，已证实电子束蚀刻仅适用于几种材料系，其中通过聚焦的电子束激活，引入化学反应，产生挥发性产物，由此除去材料。
虽然对电子束引入的蚀刻反应研究较少，但反应肯定是单纯的基本(elementary)反应的复杂过程，涉及几个步骤，例如吸收前体气体分子-物理吸收和/或化学吸收-，前体分子或它们的碎片扩散进入基片内，这些前体分子和基片原子之间发生一个或多个反应并最终吸收反应产物。为了将蚀刻反应限制到已由聚焦电子束照射的区域并由此提供工艺的高空间分辨率，需要蚀刻工艺不是自发地进行，在蚀刻过程的至少一个步骤中需要由电子束照射诱导。电子束诱导蚀刻的一个例子是用XeF2除去二氧化硅-SiO2-，蚀刻仅发生在已同时暴露到电子束和XeF2分子的区域中。例如参见：Ted Liang，A.Stivers，G.Liu，G.Dao，V.Liverman，M.Rothschild，S.T.Palmacci和L.Sipioni，“Damage-free Mask Repair Using Electron Beam InducedChemical Reactions”，2nd Int’l.symp.on 157nm Lithography，DanaPoint，CA(May 2001)。
在具有小于紫外线波长的结构的新型电路和掩模中，半导体工业的光掩模修复和电路编辑过程中材料蚀刻的很高分辨率和精确度要求使用新的技术修复这些结构。
发明内容
因此，本发明的一个目的是在表面用聚焦电子束诱导化学蚀刻蚀刻表面材料的方法，以克服以上所述不足之处，并提供一种高空间分辨率局部地除去材料的方法。
具体地本发明的一个目的是蚀刻多层材料同时不混合有时仅10nm厚的金属层和绝缘层。
本发明的基本条件是组合聚焦的电子束、分子束和光子束产生高空间分辨率和化学反应需要的激活能，形成了可以除去的反应产物。由此所述反应仅发生在已照射并被所述电子束化学地或物理地改性的区域中。
根据本发明的方法包括以下步骤：
在真空气氛中，通过至少一个分子束、至少一个光子束以及至少一个电子束照射要蚀刻的材料，由此以发生由所述材料和所述分子合成物预先决定的化学反应并形成反应产物的方式激活照射的材料和分子束的分子，并且从材料表面除去所述反应产物-照射和除去步骤。
具体地，要蚀刻的材料和分子束的气体之间的化学反应过程含有至少一个由电子束照射选择性诱导的基本(elemental)化学或物理反应。此外，反应过程中至少一个基本化学或物理反应由具有适当特定的能量和持续时间的所述光子束诱导或增强，以在所述照射和除去步骤中诱导所述化学反应并得到所述反应产物。
一方面，由所述光子束输送的能量可以是光热能，通过控制激光强度和波长限定的量，仅局部和临时地升高了要蚀刻的材料表面温度。
另一方面，由所述光子束输送的能量可以引起光化学反应，由此将激光的波长调整为在材料中或由先前的电子束照射产生的中间化学物质(species)中产生共振电子激发的波长。
具体地，由光子束诱导的所述基本反应可以是通过所述脉冲和聚焦的光子束从表面蒸发反应产物，光子束将材料局部地加热到反应产物的汽化温度以上的温度。
所述光子束由连续的激光源发出，例如波长从IR到可见-2000nm到250nm-的半导体二极管激光，或者波长为2000nm到157nm的脉冲激光系统，如受激准分子激光器或者离子激光。
具体地，在照射和除去步骤中，斑点直径为0.1到1000nm的扫描聚焦电子束系统发出电子束，对于分子束的反应配对(partner)分子产生吸收位置的高密度分布。
在所述照射和除去步骤期间，由一种或多种气体组成的所述分子束可以以化学计量组分从进气系统流到材料表面。
根据本发明的一个实施例，最初要清洁要蚀刻的材料表面-清洁步骤。
有利的是，通过化学反应除去覆盖表面的污染物、氧化物或其它材料进行清洁步骤。一方面，当覆盖表面层的材料由碳污染物形成时，由额外的分子束开始形成进一步反应产物的化学反应，额外的分子束包括水、过氧化氢(hydrogenperoxyde)、氯或其它卤素化合物，它们释放出氧和/或卤素原子与表面层的碳反应。
额外地或备选地，通过用足够能量密度的聚焦光子束加热并随后蒸发要清洁的区域表面，以将表面加热到进一步反应产物的汽化温度以上的温度。
根据本发明的一个实施例，分子束包括不同的前体气体。
有利的是，由流速为0，1到10000单层/秒的多喷气嘴系统形成进气系统。
例如，由多喷气嘴气体送气系统送出的至少一种前体气体由分子组成，这些气体分子不会自发地反应或者暴露到光子束时，可以由电子束照射激活。
此外，前体气体可以含有卤素，当在称做分离电子附着的工艺中暴露到所述电子束时，释放出所述卤素。
根据本发明的一个实施例，以限定输送时间和各次照射之间延迟的同步和定时控制的方式，同时输送或依次输送所述分子束、所述光子束和所述电子束。
当依次输送所述束时，重复照射的周期直到达到需要的蚀刻深度。通过根据需要的适时顺序照射相邻或其它像素在开始下一照射顺序之前产生限定的时间滞后，或者对于限定的时间周期关闭电子束例如束消隐可以控制重复的循环时间。
此时，有以下可能性：
一方面，首先输送限定剂量的所述分子束“A”，之后为所述电子束的照射，随后为限定剂量的所述分子束“B”。
另一方面，首先输送限定剂量的分子束“A”的所述束，之后为限定持续时间、强度和波长的所述光子束的脉冲，随后为限定剂量的分子束“B”的所述束。
根据本发明的一个实施例，要蚀刻的材料可以是铬。分子束含有卤素例如XeF2、Cl2、Br2或I2-卤素束。此外，分子束可以含有氧，例如O2、H2O或H2O2-氧束-，除了卤素束之外可以使用氧束。含卤素和氧的束同时输送。或者，如果依次输送，那么所述分子束“A”为卤素束，所述分子束“B”为氧束，或者所述分子束“A”为氧束，所述分子束“B”为卤素束。
总而言之，本发明介绍了使用聚焦电子束限定要除去的区域高空间分辨率地除去材料的方法。通过基片材料和如卤素的合适前体气体之间的反应除去材料。反应产生从表面释放出挥发性的化合物。聚焦电子束和激光束的组合产生了反应顺序，从吸收前体分子开始并以释放反应产物结束。在反应顺序内，电子束诱导了一个或多个反应步骤，并提供了工艺的空间分辨率。激光束输送不能仅由电子束激活的一个或多个反应步骤需要的激活能量。然而，激光束诱导的反应仅发生在已由电子束照射并“激活”或改变的区域中。
附图说明
从下面参考附图对实施例的说明中，本发明的其它优点和特点将变得很显然，其中：
图1为根据本发明的掩模修复系统的示意图；
图2为方法的主要步骤，即照射和除去步骤的示意图，以及
图3为根据本发明电子、光子和分子的顺序束的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的方法的掩模修复系统10的示意性装配图，具有已知的分子束输送系统，在下文中称做送气系统12；已知的电子束系统14；已知的光子束系统，在下文中称做激光束系统16；以及计算机控制系统18，用于适时地触发操作并协作这些束-分子束、光子束以及电子束。
送气系统12包括用于液体或固体前体-珀耳帖致冷的-的储存器20；气体前体的进料管22；压缩空气的进料管24；阀控制26、压力计28以及用于储存器20的温度控制30。连接阀控制26、压力计28以及温度计借助CAN开式(open)总线连接到计算机控制系统18。
储存器20借助具有喷嘴36的进料管22连接到喷嘴集流管38。喷嘴集流管38在每个喷嘴都有端阀40。喷嘴36与阀控制26相连，阀控制26用压缩空气操作进料管22和34中的阀。
电子束系统14包括电子束控制单元42。
激光束系统16包括激光电源44和激光单元46以及触发单元72。激光单元与镜子一起工作将激光束50偏转到要修复的掩模52。此外，通过使用连接到真空室(未示出)内聚焦透镜系统的光纤系统，激光束可以聚焦和指向掩模。
电子束控制单元42包括用于电流测量的法拉第箱54、二次电子检测器56以及对应的控制单元68和70，以及束偏转线圈76和束消隐。
提供环境室58，在其中进行下面将介绍的根据本发明的方法。这也可以通过使用电子束系统实现(类似)，能够使用可变压力或环境真空压力控制系统在高压下操作样品室，由仪器制造商提供。这些系统也允许将样品室中的压力升高到15torr同时电子束的操作仍然有效。送气系统12、电子束系统14以及激光束系统16在环境室58中工作。提供干涉计控制的机动台59以定位掩模52。
计算机控制系统18包括控制掩模修复系统10的四个窗口，即多喷嘴窗口60、电子束窗口62、修复控制窗口64以及显微镜窗口66。此外，提供束控制计算机68以控制电子束单元42。因此，如本领域中已知的，电子束计算机单元60与用于测量电流的法拉第箱连接，束控制70与电子束单元42连接。
对于时间有关的控制，提供触发器72，触发器与束控制70和激光电源44相连。
此外，激光干涉计台控制单元74与台59和计算机控制系统相连。
下面介绍掩模修复系统10：
使用高分辨率扫描束的电子束系统，该系统使用最亮和长期稳定的电子源、热场发射阴极。良好研制的电子光学系统允许电子束聚焦到2nm斑点直径，具有100ev到40KeV或平均200KeV的能量。射束的交叉点中的电子分布很尖锐，是由于电子源和专门的束路径的低透镜偏差和低能量宽度，有时没有交叉点(其中电子的库伦相互作用展宽了束的能量宽度。理论上，电子束系统获得了较好的性能，就分辨率和功率密度而言，比离子束或光子束系统每个多一个数量级。
电子束比离子束的功率密度高几个数量级，然而，由于电子到工件原子的低动力传递，对于相同的行为，需要的电子数量比离子多得多。与离子相比，通常需要50到250倍的电子。这也是由慢离子的更高散射剖面产生，离子质量数的平方根比电子慢48倍，因此与原子的相互作用较好。除了库伦相互作用，由于离子的核电荷因素，工艺中的碰撞较强。然而，离子碰撞产生工艺中集中碰撞的叠加，将离子的动力传递到样品的深处，在该处损伤了材料。离子自身注入到靠近样品表面的浅区中，并起杂质的作用，吸收深UV光子，特别是在157nm。
清洁和非毁坏性方法是吸收化学物质，激活吸收的化学物质与基片金属反应形成固体、液体或气体化合物，当为液体或固体反应产物时，用精细聚焦的高功率激光脉冲驱使这些分子离开表面，激光脉冲将表面加热到化学化合物的升华或蒸发温度以上的温度。
根据本发明的方法使用了具有DE 100 42 098 A1和WO 02/19575A1中介绍的高气体流量开关能力的送气系统12。这些文献为与本发明相关联的本申请的公开内容的一部分。这样可以在工件表面淀积单层前体。类似于扫描电子显微镜或光刻系统的扫描电子束系统需要以限定的停留时间和电流密度构图工件的表面。
附加的纳米光刻的工艺介绍在以下文章中：H.W.P.Koops，J.Kretz，M.Rodolph，M.Weber，G.Dahm，和K.Lee，“Characterization and application of materials grown by electronbeam induced deposition”，Jpn.J.Appl.Phys Vol.33(1994)7099-7107。该文章为与本发明相关联的本申请的公开内容的一部分。
电子束会使可能的反应分子，例如卤素，化学吸附到靶材料，或者在电子束诱导的激活下以其它方式改变化学组分，同时在没有暴露到电子束的区域中没有化学吸附或组分改变。
无论如何局部电子束照射的作用是照射的区域处于化学激活的状态，当通过激光束、光热或光化学激活选择性地诱导时，这些区域将进一步反应引起靶材料的蚀刻工艺，参见图2。为了提供激活能并防止没有被激光束照射的区域中的自发反应，需要调整激光的波长和光强度，以选择性地仅在电子束改型的区域中引起反应。在整个工艺期间或者电子束照射周期结束之后，可以应用激光。
根据本发明方法的一个新颖特点是适时地结合脉冲激光光子束，在电子束诱导的反应发生之前或之后，接通光子束以促进吸收的化学物质于激片表面的化学反应。这种交替需要专门的触发器和将光发射到样品的激光脉冲。
在该“逐层蚀刻”方案中，电子束可以在区域上扫描或扫过(rastered)足够长的时间以引起表面的一层或基层单层化学改型。然后短激光脉冲将选择性地释放改型层，例如通过加热-在激光诱导的热释放的文献中已公知-或者通过引起分子的电激发光化学地方式。然后重复电子束照射和激光脉冲的循环直到除去材料到需要的深度，参见图3。
在本发明中使用的可能情况和行为列在表1中。在下文中使用蚀刻铬作为一个例子说明本发明的观点，铬是光刻掩模上通常使用的吸收剂。然而，应该理解介绍的工艺包括性质和介绍的步骤顺序以及使用的化学物质都是说明性的而不是将本发明的范围限定到该特定的工艺。
开始蚀刻工艺之前，通过施加短激光脉加热表面清洁铬表面。备选活结合激光脉冲，可以使用如水蒸汽的合适气体和电子束照射清洁表面除去有机污染物。
在蚀刻循环的第一步骤中，表面暴露到合适的前体气体，例如仅有卤素，或者氧气和水蒸气组合。如果需要多于一种气体，例如Cl2和O2，那么可以精确控制的顺序和持续时间同时或单独地输送这些气体。
在第二步骤中，用电子束照射要除去的区域，引起吸收的前体气体和铬基片之间反应。此外，代替使用步骤1中输送的卤素元素，也可以使用如氟-或氯碳化合物。在称做分离电子附着的工艺中电子束照射将这些化合物分解，由此释放出卤素。由于该工艺仅通过电子选择性地诱导，那么仅在已被电子束照射的区域中的靶表面上吸收了释放的卤素。
在第三步骤中，通过用激光束加热表面释放出反应产物，例如非挥发性的氯化铬酰(chromiumoxychloride)。对于一些腐蚀化学物质，在整个工艺期间可以采用激光以局部地将反应产物升高到释放温度以上的温度。优选在电子束照射周期结束时采用短激光脉冲。在该“逐层蚀刻”方案中，电子束可以在区域上扫描足够长的时间以引起表面的一层或基层单层化学改型。然后短激光脉冲将选择性地释放改型层，例如通过加热-在激光诱导的热释放的文献中已公知-或者通过引起分子的电激发光化学地方式，这仅在改型层中存在。然后重复前体气体吸收、电子束照射和激光脉冲的循环直到除去材料到需要的深度。
如果在腐蚀金属而不是石英基片的过程中存在化学选择性，那么可以化学地确定腐蚀端点。此时，一旦到达石英表面，那么材料的除去将停止。由腐蚀位置处改变的二次电子或反向散射的电子发射可以检测该端点。此外，可以用以DC的质谱仪或锁定方法监测腐蚀工艺期间释放的单层材料，是由于释放和蒸发以限定好的时间间隔进行。通过光谱地评估由基片发出的光和通过电子和/或激光束诱导的发光产生的化学反应物质也可以检测腐蚀工艺的终点。
表1示出了腐蚀过程的主要步骤
 行为   束     结果
光子束加热样品 IR到可见光 解吸附清洁样品的被吸附物
电子束100ev到200kev 区域扫描激活吸收点 产生化学物质的吸收点
1到1000单层/秒的多喷嘴气体混合物 气体或前体混合物用于腐蚀气体的化学剂量组分 反应配对的吸收和瞬时反应
电子束100ev到200kev 激活前体和化学腐蚀反应 化学腐蚀固体、液体或气体化合物
光子束UV到IR 用电子束触发的脉冲高功率激光 化学腐蚀产物的蒸发
重复不同束的触发行为 多层接多层地烧蚀表面。
总而言之，本发明意在仅用电子束照射不足以诱导全部反应顺序的情况下腐蚀材料。此时可以假设除了一个或多个由电子束照射激活的元素反应步骤之外，仍存在在室温下不能以足够的速率进行的一个或多个反应步骤。此时，优选激光源中的光子束用于提供附加的激活能。光子和材料之间的相互作用可以是光热，例如局部加热基片，或者是光化学，例如光子束诱导共振电子跃迁以激活中间反应产物。
为保持聚焦电子束写入提供的所需空间分辨率，需要通过电子束激活反应顺序中的至少一个步骤。电子束照射的作用是照射的区域处于某些化学激活的状态，当通过激光束选择性地诱导时，这些区域将进一步改型引起靶材料的腐蚀工艺。为了在电子束没有照射的区域中提供激活能并防止自发的反应，需要调节激光波长和光强度以便选择性地仅在电子束改型的区域中引起反应。
在本发明的优选实施例中，电子束和光子束照射以及一束或多束分子束抛光可以同时或以限定的照射时间和不同照射之间的延迟的控制顺序进行，参见图3。这种灵活性允许定制工艺满足要腐蚀材料和前体化学物质的特殊需要。在腐蚀工艺中会涉及到的一些步骤列在以上提到的表1中。
                     标号列表
10    掩模修复系统
12    分子束系统/送气系统
14    电子束系统
16    光子束系统/激光束系统
18    计算机控制系统
20    液体或固体前体储存器
22    气体前体的进料管
24    压缩空气的进料管
26    阀控制
28    压力计
30    温度控制
32    CAN开放总线
34    进料管
36    喷嘴
38    集流器喷嘴
40    端阀
42    电子束单元
44    激光电源
46    激光单元
48    镜子
50    激光束
52    要修复的掩模
54    法拉第箱
56    二次电子检测器
58    环境室
59    干涉计控制的机动台
60    多喷嘴窗口
62    电子束窗口
64    修复控制窗口
66    显微镜窗口
68    束控制计算机
70    束控制
72    触发器
74    激光干涉计台控制
76    电子束偏转线圈和束消隐

Claims (26)

1.一种在表面用聚焦电子束诱导化学蚀刻蚀刻表面材料的方法，特征在于：
在真空气氛中，通过至少一个分子束、至少一个光子束以及至少一个电子束照射要蚀刻的材料，由此以发生由所述材料和所述分子合成物预先决定的化学反应并形成反应产物的方式激活照射的材料和分子束的分子，并且从材料表面除去所述反应产物-照射和除去步骤。
2.根据权利要求1的方法，特征在于要蚀刻的材料和分子束的气体之间的化学反应由电子束照射选择性诱导的至少一个基本化学或物理反应组成。
3.根据权利要求1或2的方法，特征在于通过所述脉冲和聚焦的光子束从表面蒸发反应产物，光子束将材料局部地加热到反应产物的汽化温度以上的温度。
4.根据以上任一项权利要求的方法，特征在于最初清洁要蚀刻的材料表面-清洁步骤。
5.根据权利要求4的方法，特征在于通过化学反应进行清洁步骤，以除去覆盖表面层的污染物、氧化物或其它材料。
6.根据权利要求5的方法，特征在于当覆盖表面层的材料由碳污染物形成时，由额外的分子束开始形成进一步反应产物的化学反应，额外的分子束包括水、过氧化氢、氯或其它卤素化合物，它们释放出激发的卤素原子与表面层的碳反应。
7.根据权利要求4或6中任一项的方法，特征在于通过用足够能量密度的聚焦光子束加热并随后蒸发要清洁的区域表面，以将表面加热到进一步反应产物的汽化温度以上的温度实现清洁步骤。
8.根据以上任一项的方法，特征在于在照射和除去步骤中，扫描聚焦电子束系统发出斑点尺寸为0.1到1000nm的电子束，对于分子束的反应配对分子产生吸收位置的高密度分布。
9.根据以上任一项的方法，特征在于在所述照射和除去步骤期间，由按照化学计量成分选择的化合物组成的所述分子束从进气系统流到材料表面。
10.根据以上任一项的方法，特征在于由适当规定的能量和持续时间的所述光子束激活所述分子束的气体，以在所述照射和除去步骤中诱导得到所述反应产物的所述化学反应。
11.根据以上任一项的方法，特征在于所述光子束由连续的激光源发出，如波长从IR到可见-2000nm到250nm-的半导体二极管激光器，或者波长为2000nm到157nm的脉冲激光系统，如受激准分子激光器或者离子激光器。
12.根据权利要求11的方法，特征在于由所述光子束输送的能量可以是光热能，通过激光强度和波长控制的限定量，局部和临时地升高了要蚀刻的材料表面温度。
13.根据权利要求11或12的方法，特征在于由所述光子束输送的能量引起光化学反应，由此将激光的波长调整为在材料中或由先前的电子束照射产生的中间化学物质中产生共振电子激发的波长。
14.根据以上任一项的方法，特征在于分子束包括不同的前体气体。
15.根据权利要求9和14的方法，特征在于由流速为0，1到10000单层/秒的多喷气嘴系统形成进气系统。
16.根据权利要求14或15的方法，特征在于除去步骤需要的、由多喷气嘴气体送气系统送出的至少一种前体气体由分子组成，这些气体分子不会自发地或在暴露到所述光子束时发生反应，但可以由所述电子束激活。
17.根据权利要求16的方法，特征在于前体气体含有卤素，在称做分离电子附着的工艺中暴露到所述电子束时，释放出所述卤素。
18.根据以上任一项的方法，特征在于同时输送所述分子束、所述光子束和所述电子束。
19.根据以上任一项的方法，特征在于以限定输送时间和各次照射之间延迟的同步和定时控制的方式，依次输送所述分子束、所述光子束和所述电子束。
20.根据权利要求19的方法，特征在于重复照射循环直到直到达到需要的蚀刻深度。
21.根据权利要求19或20的方法，特征在于首先输送限定剂量的所述分子束“A”，随后为所述电子束的照射，随后为限定剂量的所述分子束“B”。
22.根据权利要求19或20的方法，特征在于首先输送限定剂量的所述分子束“A”，随后为限定持续时间、强度和波长的所述光子束的脉冲，随后为限定剂量的分子束“B”。
23.根据以上任一项的方法，特征在于要蚀刻的材料是铬，所述分子束含有卤素例如XeF2、Cl2、Br2或I2-卤素束。
24.根据权利要求23的方法，特征在于分子束含有氧，例如O2、H2O或H2O2-氧束，除了卤素束之外使用氧束。
25.根据权利要求24的方法，特征在于含卤素和氧的束同时输送。
26.根据权利要求21到24的方法，特征在于所述分子束“A”为卤素束，所述分子束“B”为氧束，或者所述分子束“A”为氧束，所述分子束“B”为卤素束。
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