接触孔工艺（Contact Process）

集成电路的接触孔工艺是用于将前段（FEOL）所制好的有源和无源器件与后段（BEOL）的第一层互连金属在物理和电学上连接起来的工艺。它是多个集成电路制造工艺的集成：

①CVD生长SiO2或 Si3N4介质层，CMP 磨平 SiO2介质层的平坦化工艺；

②光刻工艺曝光接触孔图形，刻蚀 SiO2或Si3N4介质打开接触孔，热退火回流形成光滑的接触孔形状；

③PVD 生长阻挡层（如Ti/TiN），CVD 金属钨栓塞（W-Plug），CMP 金属钨；

④为了形成良好的金属与硅衬底的欧姆接触而进行的中温（约 400°）退火。

接触孔工艺是集成电路制造中的关键工艺，也是技术难度最高的工艺之一。接触孔的尺寸是集成电路工艺中最小的尺寸之一，是决定芯片面积的关键尺寸。

考虑到接触孔有的是在源漏硅衬底上，有的是在多晶硅栅上，这样就导致需要被干法刻蚀掉的 Si3N4或 SiO20的厚度不同，也就是说，接触孔的深度不一致，容易引起浅的接触孔下面的材料被损伤或刻蚀掉，所以要求干法刻蚀的选择比很高，既要将介质膜刻体完，又不能损坏其下面的材料。

为此，通常在介质层中加入 Si3N4作为阻挡层（Barrier Layer）。干法刻蚀的气体通常是 CF4、 C2F3、C3F8、 NF3、He 等气体，以及它们的混合气体。

接触孔的形状也是需要重点关注的，上、下尺寸要求基本一样，孔的表面平滑，上开口稍微打开（像一个喇叭口），以确保阻挡层的均匀性，并形成良好的覆盖。为了形成接触孔开口良好、光滑的形状，通常在 SiO2介质层中掺杂硼和磷，形成硼磷硅玻璃或磷硅玻璃（用热退火回流形成）。

最后的 CMP 金属钨或干法刻蚀金属钨，是为了去除残留在氧化层表面的多余的钨，以便形成互相隔离的接触孔（通常其形状是圆形的）。

审核编辑 ：李倩