硬掩膜版的工艺技术一般用在0.13μ及其以下的工艺中，它可以得到非常准确的深亚微米的刻蚀图形。例如多晶硅栅硬掩膜版的工艺，接触孔硬掩膜版的工艺和铜互连硬掩膜版的工艺。

下面以多晶硅栅硬掩膜版的工艺流程为例介绍硬掩膜版的工程应用。多晶硅栅硬掩膜版的工艺是以SiO₂作为硬掩膜版的材料，通过光刻和干法刻蚀把栅极的图形转移到SiO₂层上，然后通过干法刻蚀再把 SiO₂的图形转移到多晶硅栅上。

多晶硅栅硬掩膜版的工艺流程如图3-35~图3-43所示。

1）选取已经淀积了薄栅氧和厚栅氧的实际工艺为例。图3-35所示为淀积了薄栅氧和厚栅氧的剖面图。

2）淀积多晶硅栅。利用LPCVD 沉积一层多晶硅，利用SiH₄在630°左右的温度下发生分解并淀积在加热的晶圆表面，形成厚度约3000A的多晶硅。在CMOS 工艺中摻杂的多晶硅会对器件的阈值电压有较大影响，而不掺杂多晶硅的掺杂可以由后面的源漏离子注入来完成，这样容易控制器件的阈值电压。图3-36所示为淀积多晶栅的剖面图。

3）淀积的SiO₂和SiON 层。利用PECVD 淀积一层厚度200A~300A的SiON 层和200A左右的SiO₂，SiH_4、N₂O和He在400°C的温度下发生化学反应形成 SiON 淀积，SiON 层作为光刻的底部抗反射层。利用SiH₄、O₂和 He 发生化学反应形成SiO₂，淀积SiO₂和SiON作为硬掩膜版。

4）栅光刻处理。通过微影技术将栅极掩膜版上的图形转移到晶圆上，形成栅极的光刻胶图案，器件栅极区域上保留光刻胶。图3-38所示为多晶硅栅光刻的剖面图，图3-39所示为多晶硅栅显影的剖面图。

5）硬掩膜版干法刻蚀。利用 CF₄和CHF₃刻蚀SiO₂和SiON层，把光刻胶的图形转移到硬掩膜版上。图3-40所示为硬掩膜版刻蚀的剖面图。

6）去光刻胶。利用干法刻蚀和湿法腐蚀去除光刻胶。图3-41 所示为去除光刻胶后的剖面图。

7）多晶硅栅干法刻蚀，实际是基于氟的反应离子刻蚀（RIE）。利用CL₂和HBr刻蚀多晶硅。刻蚀会停止氧化物上，因为当刻蚀到氧化物时，终点侦测器会侦查到硅的副产物的浓度减小，提示多晶硅刻蚀已经完成，为防止有多晶硅残留导致短路，还会刻蚀一段时间。图3-42所示为多晶硅栅刻蚀的剖面图。

8）湿法刻蚀去除 SiON。首先利用热H₃PO₄与SiON 反应去除栅极上的SiON。图3-43所示为去除SiO₂和 SiON 后的剖面图。