工艺中的 Loading Effect（负载效应）是什么？

Loading Effect = 工艺参数（如刻蚀速率、沉积速率）因图形密度变化而发生空间不均一的现象。在半导体制造过程中，Loading Effect（负载效应）指的是由于局部图形密度的不同，导致某些区域在进行刻蚀、薄膜沉积或离子注入等工艺时的处理速率发生变化，从而引起工艺非均一性的一种现象。它是一种空间上的工艺偏差，常见于化学气相沉积（CVD）、干法刻蚀和离子注入等关键步骤中。

以刻蚀工艺为例，当芯片表面不同区域存在不同密度的图形时，刻蚀反应气体的供应以及副产物的排出效率会受到影响。在图形密集的区域，气体扩散受限、反应副产物不易排出，导致刻蚀速率变慢；而在图形稀疏的区域，气体供应充足、反应条件更优，刻蚀速率则相对较高。这种刻蚀速率的不一致，最终会导致不同区域的刻蚀深度或形貌存在差异，影响器件的一致性与可靠性。

类似地，在CVD沉积过程中，图形稀疏区域更容易沉积较厚的薄膜，而图形密集区域因气体反应不足而形成较薄的膜层，从而造成膜厚不均。这种效应也会引发后续工艺对准困难、应力集中、器件性能波动等问题。

Loading Effect 对工艺的均一性和芯片性能带来较大挑战。为了缓解其影响，工程上常采用一些优化策略，如引入虚拟图形（dummy pattern）以平衡图形密度，优化反应气体流量和工艺参数，或通过多次沉积和刻蚀步骤来实现更均匀的工艺控制。