文章來源：半導(dǎo)體與物理

原文作者：jjfly686

本文主要講述芯片制造中自對準(zhǔn)接觸技術(shù)。

但當(dāng)芯片做到22納米時(shí)，工程師遇到了大麻煩——用光刻機(jī)畫接觸孔時(shí)，稍有一點(diǎn)偏差就會(huì)導(dǎo)致芯片報(bào)廢。自對準(zhǔn)接觸技術(shù)（SAC），完美解決了這個(gè)難題。

為什么接觸孔要對得這么準(zhǔn)？

現(xiàn)代FinFET晶體管核心結(jié)構(gòu)包括：金屬柵極：控制電流的開關(guān)間隔層：柵極兩側(cè)的絕緣保護(hù)層接觸孔：連接晶體管的金屬插頭

傳統(tǒng)工藝中，工程師需要先用光刻機(jī)在間隔層旁邊精確“打孔”，再把金屬填進(jìn)去。但在22納米節(jié)點(diǎn)，接觸孔和柵極的距離只有15納米。光刻機(jī)就像手抖的畫家，最大偏差可能達(dá)到5納米——相當(dāng)于要求人在10米外射箭，箭靶卻只有硬幣大小。

一旦接觸孔打偏：偏移超過5納米：可能戳穿柵極，導(dǎo)致芯片短路；偏移不足5納米：接觸電阻飆升，信號(hào)延遲增加

自對準(zhǔn)接觸技術(shù)（SAC）

挖槽

先用刻蝕技術(shù)把柵極頂端挖出一個(gè)凹槽（深度約50納米），就像在柵極頂部刻出一道環(huán)形山。

埋入剎車層

在凹槽里填入氮化硅（一種堅(jiān)硬的材料），這種材料遇到特定氣體時(shí)刻蝕會(huì)自動(dòng)停止，相當(dāng)于埋入隱形防護(hù)欄。

放心打孔

刻蝕接觸孔時(shí)，刻蝕劑向下腐蝕，遇到氮化硅層就自動(dòng)停止。無論光刻機(jī)畫的孔位置如何偏移，接觸孔底部都會(huì)精準(zhǔn)停在間隔層外側(cè)。

填金屬拋光

最后填入鎢金屬，拋光平整，完成接觸孔制作。