图1. 纵横比的概念以及技术进步对其的影响

纵横比（Aspect Ratio）是水平宽度与垂直高度之比（即高度除以宽度）。电路的关键尺寸（CD）越小，纵横比值越大。也就是说，假设纵横比值为10，宽度为10nm，则在刻蚀过程中钻出孔的高度应为100nm。因此，对于要求超小型化（2D）或高密度（3D）的下一代产品，需要极高的纵横比值才能确保阳离子在刻蚀过程中能够穿透底部的膜。

要在2D产品中实现关键尺寸小于10nm的超小型化技术，动态随机存取存储器（DRAM）的电容纵横比值应保持100以上。同样，3D NAND闪存也需要更高的纵横比值来堆叠256层或更多的单元堆叠层。即便满足其他工艺所需的条件，刻蚀工艺不达标，也无法生产出所需的产品。这就是为什么刻蚀技术越来越重要的原因。

图2. 根据薄膜类型确定等离子体源气体

当采用中空管道时，管道直径越窄，液体越容易进入，即所谓毛细现象。然而，如果要在暴露区域钻孔（闭端），液体的输入就会变得相当困难。因此，自70年代中期电路关键尺寸为3至5㎛以来，干法刻蚀逐渐取代湿法刻蚀成为主流。也就是说，虽然经过电离，但由于单个分子的体积小于有机聚合溶液分子的体积，所以更容易穿透深孔。

在等离子体刻蚀过程中，在注入适合于相关层的等离子体源气体之前，应先将用于进行刻蚀的处理室内部调整成真空状态。当刻蚀固体氧化物膜时，应使用较强的碳氟基源气体。对于相对较弱的硅或金属膜，则应使用氯基等离子体源气体。

那么，栅极层和底层二氧化硅（SiO2）绝缘层应该如何刻蚀呢？

首先，对于栅极层，应利用带有多晶硅刻蚀选择性的氯基等离子体（硅＋氯气）去除硅。对于底部绝缘层，应使用具有刻蚀选择性和效力更强的碳氟基等离子体源气（二氧化硅＋四氟化碳）分两步对二氧化硅膜进行刻蚀。