[发明专利]原子层蚀刻3D结构：水平和竖直表面上Si和SiGe和Ge平滑度

权利要求书

1.一种蚀刻衬底的方法，所述方法包括：

(a)通过执行以下操作的n个循环来蚀刻衬底：

(i)将所述衬底暴露于反应气体以使所述衬底的表面改性以形成改性表面而不蚀刻所述衬底的所述表面，其中所述反应气体包括含硫气体，并且其中所述衬底的所述表面通过沉积改性，以及

(ii)在将所述衬底暴露于所述反应气体之后，将所述衬底的所述改性表面暴露于去除物质以去除所述改性表面的至少一些；以及

(b)将所述衬底周期性地暴露于含氧等离子体以钝化所述衬底的所述表面；以及

其中n是介于1和100之间且包含1和100的整数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应气体还包括选自氢气和含卤素的气体的第二反应气体。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底的所述表面包含通过沉积改性的锗。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述含硫气体选自六氟化硫、二氧化硫和硫化氢。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述含卤素的气体选自三氟化氮、碳氟化合物和氟。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述碳氟化合物包括选自四氟化碳(CF₄)、六氟-2-丁炔(C₄F₆)、氟代甲烷(CH₃F)及其组合的气体。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，通过引入活化气体并使用介于50W和1000W之间的等离子体功率点燃等离子体来产生所述去除物质。

8.根据权利要求2所述的方法，其中，x是使用所述含卤素的气体作为所述反应气体重复(i)和(ii)以进行化学吸附改性的循环数，y是使用含硫气体重复(i)和(ii)以进行沉积改性的循环数，并且其中x比y的比例介于2:1和20:1之间。

9.根据权利要求1所述的方法，其中在暴露于所述去除物质期间不施加偏置，并且所述偏置为0V。

10.根据权利要求1所述的方法，其中在暴露于所述去除物质期间施加偏置以促进所述改性表面的所述至少一些的去除。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述偏置小于50V。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述偏置被连续地施加，并且其中所述偏置介于40V和100V之间。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述偏置被脉冲化，占空比介于5％和40％之间，并且其中所述偏置介于300V和1000V之间。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述偏置被脉冲化，占空比为50％，并且其中所述偏置介于100V和300V之间。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氧等离子体通过引入选自氧气、二氧化碳和二氧化硫的含氧气体并点燃等离子体来产生。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中将所述衬底周期性地暴露于所述含氧等离子体以钝化所述衬底的所述表面包括通过原子层沉积在所述衬底的所述表面上沉积氧化物层。

17.根据权利要求16所述的方法，其中通过执行所述n个循环来蚀刻所述衬底以及将所述衬底周期性地暴露于所述含氧等离子体在不破坏真空的情况下执行。