[发明专利]连续等离子体中的原子层蚀刻

权利要求书

1.一种蚀刻衬底的材料的方法，所述方法包括：

将处理室中的衬底暴露于由反应性物质产生的等离子体和由惰性离子气体产生的等离子体，以使用自限制反应去除暴露在所述衬底上的材料，

其中用于使用所述惰性离子气体去除由所述反应性物质改变的所述材料的层的能量阈值小于使用所述惰性离子气体溅射暴露在所述衬底上的所述材料的能量阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底暴露于所述反应性物质改变所述衬底上的暴露的材料，并且由所述等离子体产生的惰性离子去除经改变的衬底材料，从而蚀刻所述衬底材料。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述衬底暴露于所述反应性物质和惰性离子期间，所述等离子体被连续地输送，使得在所述蚀刻期间源功率和偏置功率都连续地导通。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述蚀刻期间存在于所述处理室中的所述惰性离子气体的浓度大于所述室中所有化学物质的99％，而反应性物质的浓度小于1％。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，掩模层覆盖待蚀刻的所述衬底的所述材料，并且用于使用所述惰性离子气体去除由所述反应物质改变的所述材料的层的能量阈值小于使得惰性离子具有足够能量以轰击或溅射在目标层上的掩模层的表面上的能量阈值，从而导致掩模材料的物理去除。

6.根据权利要求1所述的方法，其中处理室压强在30mTorr和1000mTorr之间。

7.根据权利要求6所述的方法，其中处理室压强在100mTorr和500mTorr之间。

8.根据权利要求7所述的方法，其中处理室压强在200mTorr和300mTorr之间。

9.根据权利要求1所述的方法，其中具有反应性以蚀刻所述衬底上的未经改变的材料的反应性离子的离子密度是可忽略不计的。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，待蚀刻的衬底的所述材料是基于碳的。

11.根据权利要求10所述的方法，其中待蚀刻的含碳材料是无定形碳。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述反应性物质包括选自由含氧等离子体、含氟等离子体、含氯等离子体、含溴等离子体或其组合构成的组中的物质。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，待蚀刻的衬底的所述材料是基于硅的。

14.根据权利要求13所述的方法，其中待蚀刻的含硅材料选自由硅、硅锗、氧化硅、碳化硅、氮化硅、掺杂碳化硅及其组合构成的组。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述硅包括多晶硅和/或掺杂硅。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其中所述反应性物质包括选自由含氟等离子体、含氯等离子体、含溴等离子体或其组合构成的组中的物质。

17.根据权利要求1所述的方法，其中待蚀刻的衬底的所述材料是基于金属的。

18.根据权利要求17所述的方法，其中待蚀刻的含金属材料选自由元素金属钨和钛、金属氧化物钛氧化物、金属氮化物及其组合构成的组。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述反应性物质包括选自由含氟等离子体、含氯等离子体、含溴等离子体或其组合构成的组中的物质。