铝和铝合金作为芯片的连线材料，已广泛应用于以铜互连为逻辑后端工艺的制造中。铝垫通常较厚，在1μm以上，甚至达到6μm，其上层的光刻胶厚度一般为铝厚度的1～1.5倍，尺寸较大，刻蚀相对简单。铝垫刻蚀前和刻蚀后的膜层结构包括光刻胶、铝层和下层材料，刻蚀过程需去除铝层并形成所需图形。

铝垫刻蚀通常在LAM-2300-Versys-Metal腔室内进行，标准刻蚀气体包括BCl₃和聚合物气体CH₄。刻蚀过程主要分为主刻蚀（ME）和过刻蚀（OE），主刻蚀步骤的时间由探测铝信号的终点模式控制。扫描电子显微镜（SEM）被用来监视铝线条和铝垫侧壁的形状。

此外，铝垫刻蚀可细分为硬掩模打开步（BT）、主刻蚀步（ME）、过刻蚀第一步（OE1）和过刻蚀第二步（OE2）。各步骤的源功率、气体总流量和工艺压力均有所增大。BT步使用较大的偏置功率和较高比例的BCl₃，以轰击刻蚀铝表面的自然氧化层（Al₂O₃）；ME步主要通过增大工艺压力、气体总流量和源功率来提高刻蚀速率；OE1步用于刻蚀残留的铝及其下部的TiN层；OE2步则增大偏置功率和BCl₃流量比例，以轰击下层的氧化硅。

在65nm/90nm节点逻辑技术的工艺开发中，图形密度差异对刻蚀工艺提出了挑战，主要来自宏观和微观刻蚀负载。宏观负载与后铝垫刻蚀中光刻胶不同的透射率（TR）腐蚀窗口有关，而微观负载与铝线（密）和铝垫（疏）之间的形貌负载相关。低透射率在刻蚀中产生更多聚合物，能保护铝侧壁但加重微负载效应，导致连接电阻不一致。

透射率对刻蚀终点时间有很强的线性依赖关系，透射率越高，刻蚀终点时间越长，腐蚀缺陷越严重。透射率低于70%时无腐蚀缺陷，而高透射率情况需要优化CH₄流速以补偿聚合物不足。

为平衡宏观和微观负载效应，需优化透射率和CH₄流速的结合。CH₄流速增加可补偿高透射率下缺少的聚合物，但过高流速会导致侧壁聚合物过多，吸附氯化物并吸收水分，引起腐蚀缺陷。实验表明，对于透射率低于70%的情况，CH₄流速T已足够；对于透射率为96.2%的情形，CH₄流速被优化为2.5T。

在铝线和铝垫的微负载效应中，铝线区域聚合物较多，侧壁更显锥形；铝垫侧壁则易因缺少聚合物保护而发生腐蚀。通过调节偏置功率和BCl₃气体比率，可以优化聚合物沉积条件，使铝线侧壁更陡直，并减少残余物。

不同保护气体的对比显示，使用N₂和CHF₃时侧壁粗糙、缺陷多且易腐蚀；使用CH₄时刻蚀形貌较好，缺陷和腐蚀较少。