[发明专利]难熔金属和其他高表面结合能材料的原子层蚀刻和平滑化

权利要求书

1.一种蚀刻在衬底上的难熔金属或其他高表面结合能(高E_O)材料的方法，该方法包括：

提供包括暴露的难熔金属/高E_O表面的衬底；

将所述难熔金属/高E_O表面暴露于改性气体以使该表面改性并形成改性的难熔金属/高E_O表面；以及

使所述改性的难熔金属/高E_O表面暴露于高能粒子，以相对于下伏的未改性的难熔金属/高E_O表面优先除去所述改性的难熔金属/高E_O表面；

其中，在除去所述改性的难熔金属/高E_O表面之后，暴露的所述难熔金属/高E_O表面与在将所述衬底表面暴露于所述改性气体之前的衬底表面一样平滑或比其更平滑。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，维持所述难熔金属/高E_O表面的平滑度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述难熔金属/高E_O表面的平滑度增加。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述难熔金属/高E_O表面的平滑度增加大于10％RMS、大于20％、大于30％、大于40％、大于50％、大于60％、大于70％、75％或更多、大于80％、或大于90％RMS、大致一定数量级的平滑度增加。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述难熔金属/高E_O表面是选自于由Nb、Mo、Ta、W、Re、Ru、Rh、Os、Ir、Ti、V、Cr、Zr和Hf组成的组中的难熔金属。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述难熔金属选自于由Mo、Ta和Ru组成的组。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述难熔金属是Ru。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述难熔金属是Ta。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述难熔金属是Mo。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述改性气体包括O₂或其他含氧气体。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述改性气体包括Cl₂或其他含氯气体。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述改性气体包括O₂或其他含氧气体与Cl₂或其他含氯气体的混合物。

13.根据权利要求7所述的方法，其中，所述改性气体包括O₂或其他含氧气体。

14.根据权利要求9所述的方法，其中所述改性气体包括O₂或其他含氧气体与Cl₂或其他含氯气体的混合物。

15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述改性气体包括约10-20％的O₂和约90-80％的Cl₂的混合物。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高能粒子是惰性离子等离子体。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述等离子体是Ar等离子体。

18.根据权利要求12所述的方法，其中，所述改性气体混合物对难熔金属具有选择性。