接觸孔工藝是指在 ILD 介質(zhì)層上形成很多細(xì)小的垂直通孔，它是器件與第一層金屬層的連接通道。通孔的填充材料是金屬鎢（W），接觸孔材料不能用Cu，因?yàn)?Cu 很容易在氧化硅和襯底硅中擴(kuò)散，Cu擴(kuò)散會(huì)造成器件短路。因?yàn)榈矸e鎢的工藝是金屬CVD，金屬CVD具有優(yōu)良的臺(tái)階覆蓋率以及對(duì)高深寬比接觸通孔無(wú)間隙的填充。

1） CT 光刻處理。通過(guò)微影技術(shù)將CT 掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到晶圓上，形成CT的光刻膠圖案，非CT 區(qū)域上保留光刻膠。AA作為CT 光刻曝光對(duì)準(zhǔn)。圖4-230所示為電路的版圖，工藝的剖面圖是沿 AA'方向，圖4-231所示為CT 光刻的剖面圖，圖4-232所示為CT 顯影的剖面圖。

2）測(cè)量 CT 光刻的關(guān)鍵尺寸。

3）測(cè)量CT光刻套刻，收集曝光之后的CT光刻與AA的套刻數(shù)據(jù)。

4） 檢查顯影后曝光的圖形。

5）CT干法刻蝕。干法刻蝕利用CHF3和CF4等氣體形成等離子體轟擊去除無(wú)光刻膠覆蓋區(qū)域的氧化物，獲得垂直的側(cè)墻形成接觸通孔，提供金屬和底層器件的連接。SiON作為刻蝕的緩沖層，終點(diǎn)偵查器會(huì)偵查到刻蝕氧化物的副產(chǎn)物銳減，刻蝕最終停在硅上面。圖4-233所示為CT 刻蝕的剖面圖。

6）去除光刻膠。通過(guò)干法刻蝕和濕法刻蝕去除光刻膠。圖4-234所示為去除光刻膠的剖面圖。

7）清洗。將晶圓放入清洗槽中清洗，得到清潔的表面。

8） 測(cè)量 CT刻蝕關(guān)鍵尺寸。

9）Ar刻蝕。PVD前用 Ar 離子濺射清潔表面。

10）淀積Ti/TIN層。利用PVD淀積200A的Ti和500A的TiN。通入氣體Ar轟擊Ti靶材，淀積Ti薄膜。通入氣體Ar 和N2轟擊Ti靶材，淀積 TiN 薄膜。Ti/TiN 層可以防止鎢與硅反應(yīng)，而且有助于后續(xù)的鈣層附著在氧化層上，因?yàn)殒u與氧化物之間的粘附性很差，如果沒(méi)有 Ti/TiN的輔助，鎢層很容易脫落。圖4-235所示為淀積Ti/TiN的剖面圖。

11）退火。利用快速熱退火加熱到700°C，在N2環(huán)境中，修復(fù)刻蝕造成的硅表面晶體損傷，同時(shí) Ti/TiN 層與硅合金化。

12）淀積鎢層。利用 WCVD的方式淀積鎢層，填充接觸孔，通人的氣體是WF6、SiH4和H2。淀積分兩個(gè)過(guò)程：首先是利用WF6和SiH4淀積一層成核的鎢籽晶層，再利用WF6和H2淀積大量的鎢。鎢生長(zhǎng)是各向同性，生長(zhǎng)的厚度不小于 CT 的半徑。圖4-236所示為淀積鎢層的剖面圖。

13）鎢CMP。利用CMP 除去表面的鎢和Ti/TiN層，防止不同區(qū)域的接觸孔短路，留下鎢塞填充接觸孔。氧化物是CMP的停止層，CMP終點(diǎn)偵察器偵查到 ILD 硅玻璃的信號(hào)，但還要考慮工藝的容忍度，防止有鎢殘留造成短路，所以偵查到終點(diǎn)時(shí)，還要進(jìn)行一定時(shí)間的工藝。圖4-237所示為鎢CMP的剖面圖。