双重图形需要更新更苛刻的刻蚀能力，要求低于1.5 nm CD均匀性、图形收缩和原位多层刻蚀。
多数双重图形（DP）或多步图形化方法正处在研发阶段，这些方法都需要额外的刻蚀工艺步骤。尽管不同类型的器件所采用的DP方案有着本质的区别，但也出现了一些与DP实施相关的共同关键刻蚀要求。这些要求包括所有用于3× nm技术代的刻蚀源都具有低于1.5 nm的3s CD均匀性、进行原位缩减和刻蚀孔洞与空隙的能力，以及为了平衡刻蚀步骤增多而进行的成本削减。
对用于量产的DP来说，套刻是技术挑战之一。刻蚀的CD均匀性有时会与DP的套刻精度混淆。因此，刻蚀工艺必须尽量降低对CD非均匀性的影响，这样才能有效控制总体套刻精度。获得严格的CD均匀性，需要实现几个原子层的刻蚀控制水平，这使得刻蚀成为DP的一个关键应用。要达到总体CD均匀性的目标，需要理解和控制影响刻蚀环境的参数。此外，采用先进诊断传感器监控等离子的能力，以及为了实现严格批次控制所需的工艺复杂信息，对于获得可重复的结果来讲非常关键。
成功的实现DP方案需要重点考虑如何选择具有合适选择性的薄膜。表中列出了适合DP的薄膜类型和相应的刻
蚀选择性。基于叠层薄膜的DP材料主要用于像掩膜开口、间隔层和栅极这样的关键CD应用中。因此，从刻蚀的角度来看，DP所需要的CD均匀性、选择性和量产价值等性能已经在最先进的刻蚀技术中得到了证明。当今关键薄膜层量产的先进刻蚀系统，已经做好了向DP应用转移的准备。
DP是制作非常小接触孔洞的关键方法，随着器件尺寸的缩减，已经非常窄的光刻工艺窗口会变得更为苛刻。改进光刻工艺窗口的一个方法是在较为宽松的节距下印刷尺寸较大的接触孔，之后在刻蚀步骤中进行尺寸缩减。为了实现接触孔或线条的缩减，介电层刻蚀系统必须具有原位各向同性淀积的能力，并且可以精确控制刻蚀和淀积的精度；在某些实例中，已经可以将印刷的特征尺寸缩减50 nm。1
光刻工艺窗口两个重要的度量标准是景深（DOF）和曝光容忍度（EL）。图中所示为典型32 nm节点紧密和隔离结构中用于接触孔图形化的DOF和EL窗口。在这次模拟中，接触孔图形的最终CD为50 nm，采用不同的曝光后缩减量，对DOF和EL进行建模计算。与预料的情况类似，最终目标CD为50 nm的情况下，当EL为10%时，具有较大CD缩减的DP可以将DOF窗口改善达350%。相反地，100 nm DOF窗口条件下，可以通过DP与缩减方法的结合实现高于20%的EL。在刻蚀过程中，如果可以加入调节iso密度偏置的能力还可以进一步提高有效DOF。
除了用于CD缩减的原位淀积能力之外，对于可集成到器件制造环节的DP来说，要实现低成本的工艺，原位刻蚀多层薄膜的能力也非常关键。如今，多种器件所有叠层的原位刻蚀工艺已经可以量产，可以获得像动态晶圆温度控制和动态气体再分布这样的刻蚀能力，同时还可以实现预涂覆和后清洗技术，保证每一片晶圆都处在相同的工艺环境中。
总而言之，通过实施DP技术，关键的刻蚀技术已经可以进入所有器件的工艺流程中。可以改进当前用于关键刻蚀的先进刻蚀技术，可以满足新的图形化要求，并且实现DP所需的工艺性能，例如低于1.5 nm的CD均匀性、图形缩减和原位多层刻蚀。
参考文献
1. M. Op de Beeck et al., "A Novel Plasma-Assisted Shrink Process to Enlarge Process Windows of Narrow Trenches and Contacts for 45 nm Node Applications and Beyond," Proc. of SPIE, 2007, Vol. 6519-30, Session 6, p. 100.