1.1 浅层沟道隔离刻蚀

用于在硅衬底上刻出数道沟渠以隔离各个器件。常用气体包括CF4、CHF3、C2F6等，这些气体能够与硅发生化学反应，实现各向异性的刻蚀。刻蚀过程中需要特别注意控制速率和均匀性，以确保沟道深度一致，并防止侧壁粗糙度增加影响后续工艺步骤。

1.2 栅极刻蚀

用于形成器件栅极形成。栅极材料在28纳米及以上节点通常为多晶硅与调节功函数的金属。主要反应气体为Cl2/HBr或SF6/CH2F2。通过调节反应气体的比例用量调整栅极的侧壁角和关键尺寸。刻蚀过程中要严格控制侧壁角度以确保栅极电学特性，同时保持均匀性，特别是在晶圆边缘区域避免良率损失。还需精确控制刻蚀终点，防止过度刻蚀导致器件失效。

1.3 侧墙刻蚀

在栅极两侧形成薄膜以隔绝源、漏区。一般使用ALD沉积氧化硅和氮化硅膜层，然后利用刻蚀去除源、漏区表面的氮化硅。通常选用CH2F2和O2参与反应进行主刻蚀和过刻蚀。此过程中保持侧墙的高度和宽度不变。控制刻蚀速率避免底层材料损伤，确保侧墙完整。

1.4 钨接触孔刻蚀

用于形成连接栅极和源、漏区到金属层的通孔。常用气体包括Cl2、BCl3和O2。高深宽比刻蚀需要强纵向轰击能力。控制通孔临界尺寸和深度确保上下口尺寸稳定，防止刻蚀速率波动引起通孔异常。确保纵向贯通避免因光刻Overlay偏移导致栅极源漏连接短路。

1.5 铜通孔刻蚀

形成纵向金属层互连通孔。分为先沟槽后通孔和先通孔后沟槽两种工艺。对于先沟槽后通孔工艺，主要刻蚀气体为Cl2和BCl3；对于先通孔后沟槽工艺，底部抗反射涂层打开、主刻蚀和过刻蚀三步组成，需要较强的纵向轰击能力。硬掩模较薄时，需注意防止生成物在反应腔壁积累，要求设备具有自清洁功能。控制刻蚀速率和均匀性确保通孔质量和可靠性。

用于形成金属层之间的连接通道。常用气体包括C4F8、CO、Ar等，用于形成沟槽。控制沟槽深度和宽度确保其与设计规格一致，避免侧壁粗糙度增加影响后续填充工艺，并确保沟槽底部平整以便于后续的大马士革工艺的进行。

• 气体选择：不同工艺对气体的选择非常严格，直接影响刻蚀效果。例如，Cl2常用于金属刻蚀，而SF6适用于硅的各向异性刻蚀。

• 刻蚀速率控制：必须保持一致以确保整个晶圆上的结构均匀。任何速率波动都可能导致器件性能不一致。

• 侧壁角度控制：特别是对于栅极和侧墙刻蚀，侧壁角度直接影响器件电学特性，因此需要精确控制。

• 刻蚀终点检测：准确判断刻蚀终点可以防止过度刻蚀，保护下层材料不受损害。

• 副产物去除：某些气体反应会产生副产物，这些副产物可能沉积在反应腔内或污染晶圆，影响刻蚀质量和设备寿命。

  
  

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