[发明专利]高能量原子层蚀刻

权利要求书

1.一种衬底处理方法，所述方法包括：

提供包含待蚀刻的材料的衬底；

将所述待蚀刻的材料的表面暴露于改性气体，以使所述表面改性并形成经改性的表面；以及

将所述经改性的表面暴露于高能粒子，以相对于下伏的未经改性的表面优先去除所述经改性的表面，所述高能粒子具有足以克服所述下伏的未经改性的表面的平均表面束缚能的离子能量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述高能粒子的所述离子能量足以打断所述下伏的未经改性的表面的键。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述高能粒子是以在时间上分离的剂量输送，所述时间上分离的剂量具有介于约1％至约10％之间的工作周期。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在将所述经改性的表面暴露于所述高能粒子的期间施加偏压至保持所述衬底的衬底支撑件。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述高能粒子去除一定量的所述经改性的表面，所去除的所述经改性的表面的所述量由下式所表示：

其中Y为所述高能粒子的离子产率、F为所述高能粒子的通量、t为所述高能粒子的暴露期间、而d为所述待蚀刻的材料的表面密度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述高能粒子不会明显地溅射所述下伏的未经改性的材料。

7.根据权利要求5所述的方法，其中将所述经改性的表面暴露于所述高能粒子持续足以以自限制方式去除所述经改性的表面的持续期间。

8.一种衬底处理方法，所述方法包括：

提供包含待蚀刻的材料的衬底；

将所述待蚀刻的材料的表面暴露于改性气体，以使所述表面改性并形成经改性的表面；以及

施加偏置，同时将所述经改性的表面暴露于高能粒子以去除所述经改性的表面，其中施加至所述偏置的电能至少为150eV。

9.根据权利要求8所述的方法，其中施加至所述偏压的所述电能至少为500eV。

10.一种衬底处理方法，所述方法包括：

提供包含待蚀刻的材料的衬底；

将所述待蚀刻的材料的表面暴露于改性气体，以使所述表面改性并形成经改性的表面；以及

输送高能粒子的剂量至所述经改性的表面以去除所述经改性的表面，

其中所述剂量在使用小于下伏的未经改性的表面的表面束缚能的偏压而输送时不足以去除所述经改性的表面。

11.一种衬底处理方法，所述方法包括：

提供包含待蚀刻的材料的衬底；

将所述待蚀刻的材料的表面暴露于改性气体，以使所述表面改性并形成经改性的表面；以及

将所述经改性的表面暴露于高能粒子持续大于足以通过离子轰击去除所述经改性的表面与所述下伏的未经改性的表面的持续时间的持续时间，以相对于下伏的未经改性的表面优先去除所述经改性的表面的至少80％。

12.一种衬底处理方法，所述方法包括：

提供包含待蚀刻的材料的衬底；

将所述待蚀刻的材料的表面暴露于改性气体，以使所述表面改性并形成经改性的表面；以及

将所述经改性的表面暴露于具有小于100％的工作周期的脉冲形式的高能粒子。

13.一种衬底处理方法，所述方法包括：

提供包含待蚀刻的材料的衬底；

将所述待蚀刻的材料的表面暴露于改性气体，以使所述表面改性并形成经改性的表面；以及

将所述经改性的表面暴露于经减弱的剂量的高能粒子，其中未经减弱的所述剂量在连续输送至所述经改性的表面时具有高于所述待蚀刻的材料的表面束缚能的能量。

14.根据权利要求13所述的方法，其中通过改变经活化的物质的离子通量来减弱所述剂量。