金属硬掩膜一体化刻蚀（AIO-ET，All In One Etch）需在干法刻蚀机的同一个工艺腔体内一次完成，包括：
①一次光刻完成沟槽形貌定义；
②金属刻蚀腔完成金属掩膜刻蚀、去光刻胶，停在TEOS上，完成沟槽形貌刻蚀；
③二次光刻完成通孔形貌定义；
④干法刻蚀形成半通孔形貌+去光刻胶+沟槽&通孔一步刻蚀+盖帽层刻蚀。
金属硬掩膜一体化刻蚀工艺由于引入了全新硬掩膜材料（TiN）以及不同轮廓结构在一个工艺菜单条件下完成，使得一体化刻蚀工艺面临着诸多全新的挑战。TiN硬掩膜的引入除了会形成区别于传统工艺的刻蚀轮廓，反应生成物也由原先的C/H/O/F等易挥发的副产物变成更为复杂的含金属Ti的聚合物，这些金属副产物会沉积在产品表面以及工艺设备上影响产品的缺陷。由于金属硬掩膜一体化刻蚀工艺需要在一个工艺菜单条件下完成孔洞结构和沟槽结构的刻蚀，工艺步骤间的参数变化剧烈，这也会带来工艺上的诸多问题。相较传统的光刻胶掩膜刻蚀工艺，金属硬掩膜一体化刻蚀工艺的优势。- 高选择比：光刻胶掩膜刻蚀工艺中，通过工艺调整 LK:PR 的刻蚀选择比可以达到～8:1，而金属硬掩膜刻蚀工艺通过工艺调整 LK:TiN 的选择比可以达到～30:1。
- 特征尺寸（CD）可控性强：高选择比使得金属硬掩膜的侧向耐刻性能远远高于光刻胶，确保了关键尺寸的稳定性。
- 工艺可延展性强：基于金属硬掩膜的高选择比，可实现小线宽和高深宽比的刻蚀工艺开发（例如14nm技术），而光刻胶掩膜在面对小线宽和高深宽比的刻蚀工艺开发时，面临光刻胶厚度增加与小线宽显影能力减弱的技术难题。
- Low K介质膜损伤性小：在45nm及以下技术节点，为了进一步减小RC延迟，大都采用多孔的超低K材料（K=2.4）。因K值低的薄膜非常软，易被高能量攻击。基于光刻胶掩膜的工艺中，在沟槽&通孔形貌刻蚀完成后都需要有去胶灰化过程，此时整个沟槽&通孔结构的Low_k材料直接暴露在高能量等离子体（Plasma）环境中，极易遭受损伤；而金属硬掩膜工艺在形成半通孔形貌时，就完成了去胶灰化过程中，此时整个沟槽形貌被TEOS所保护，通孔行形貌露部分在后续的沟槽&通孔一体化刻蚀过程中会被剥离，因此在最终的沟槽&通孔结构形成时不会出现Low_k材料损伤问题。
