為了可持續(xù)地制造出具有納米級精度和正確結(jié)構(gòu)的芯片，晶圓廠設(shè)備制造商需要突破等離子體物理、材料工程和數(shù)據(jù)科學(xué)的界限，提供所需的設(shè)備解決方案。這一點(diǎn)在等離子體蝕刻中較為明顯，等離子體蝕刻與光刻技術(shù)攜手合作，在晶圓上創(chuàng)造出精確、可重復(fù)的特征。
蝕刻工藝與光刻技術(shù)協(xié)同工作。蝕刻通常在沉積薄膜之前。通常，CVD薄膜涂有光刻膠，然后使用光學(xué)光刻通過圖案化掩模版（掩模）曝光。抵抗發(fā)展然后揭示模式。在單晶片等離子體蝕刻室中，通常蝕刻化學(xué)物質(zhì)和離子轟擊并去除光致抗蝕劑缺失的CVD膜（在正色調(diào)抗蝕劑中）。蝕刻后，抗蝕劑灰化、濕式化學(xué)清洗和/或濕式蝕刻去除殘留物。
等離子體蝕刻工藝可以大致分為電介質(zhì)、硅或?qū)w蝕刻。二氧化硅和氮化硅等電介質(zhì)使用氟化氣體蝕刻，而硅和金屬層與氯化學(xué)反應(yīng)好。基本上有三種干法蝕刻模式——反應(yīng)離子蝕刻、等離子體蝕刻和濺射蝕刻（離子束）。蝕刻工藝都是關(guān)于化學(xué)反應(yīng)物、等離子體和晶片材料之間的復(fù)雜相互作用。當(dāng)RF偏壓施加到反應(yīng)性氣體時(shí)，電子和帶正電的離子轟擊晶片以物理地去除（蝕刻）材料，而化學(xué)物質(zhì)和自由基與暴露的材料反應(yīng)以形成揮發(fā)性副產(chǎn)物。蝕刻可以是各向同性（垂直和水平反應(yīng)相等）、各向異性（僅垂直）或介于兩者之間。從finFET到GAA的轉(zhuǎn)變驅(qū)動了關(guān)鍵的各向同性選擇性蝕刻要求。
蝕刻工程師關(guān)心的指標(biāo)是蝕刻速率、輪廓控制、均勻性（整個晶片）和蝕刻選擇性，因?yàn)檫@些都會影響產(chǎn)量和生產(chǎn)率。蝕刻選擇性只是要蝕刻的材料相對于其底層的去除率，例如硅上的SiO2。在蝕刻期間，不去除過多的光致抗蝕劑也是有利的。但在這種情況下，通常在將圖案轉(zhuǎn)移到下面的膜之前，將其轉(zhuǎn)移到硬掩模（二氧化硅、氮化硅、SiOC、TiN）。選擇性規(guī)格從2:1到1000:1不等（高度選擇性蝕刻）。隨著每個新節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)，這些規(guī)范變得更加嚴(yán)格。隨著高NA EUV在未來四年內(nèi)開始取代常規(guī)EUV，焦點(diǎn)要低得多，所以不能再暴露厚的光刻膠，但仍然需要在下面對相同的膜厚度進(jìn)行構(gòu)圖。
對于許多工具制造商來說，棘手的步驟的蝕刻工藝優(yōu)化可能需要一年或更長時(shí)間才能完成，工藝建模在蝕刻工藝開發(fā)中起著關(guān)鍵作用。能幫助工具制造商縮短上市時(shí)間，同時(shí)降低晶圓和掩模成本。