最終更新 2026-10-09

コンタクト形成とは

Contact Formation
目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. 設備の製造メーカー
  4. 関連する製品
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

コンタクト形成(Contact Formation)とは、シリコントランジスタのソース/ドレイン/ゲート電極と上層の金属配線を電気的に接続するための垂直導電構造(コンタクトプラグ)を形成するプロセスである。FEOL(前工程)とBEOL(後工程配線)の境界に位置するこの工程は、トランジスタ性能を引き出す上で極めて重要であり、コンタクト抵抗の低減が先端ノードにおける主要な技術課題のひとつとなっている。

コンタクト形成の標準工程は、①層間絶縁膜(ILD)成膜、②フォトリソグラフィーとドライエッチングによるコンタクトホール開口、③シリコン表面の自然酸化膜除去(フッ酸洗浄等)、④バリアメタル(TiN等)成膜、⑤タングステン(W)CVDによる充填、⑥CMP平坦化、で構成される。タングステンはその高融点と優れた充填性からコンタクトプラグ材料として長く標準とされてきた。

コンタクト抵抗(Rc)はトランジスタのオン抵抗に大きく寄与し、特にソース/ドレインの不純物濃度とコンタクト界面の金属−シリコン系(シリサイド)の特性に依存する。SALICIDEプロセスで形成されるNiSiやTiSiがコンタクト抵抗低減に貢献するが、3nm以下のノードではシリサイドの薄膜化・局所変動が問題となる。

5nm以下の先端プロセスでは、タングステンからルテニウム(Ru)やモリブデン(Mo)へのコンタクト材料置換が進んでいる。TSMCのN3/N2プロセスやIntel 18Aでは、より低抵抗のコンタクト材料と新しい界面処理技術が採用されている。Applied Materialsは次世代コンタクト向けのALD(原子層堆積)ベースのソリューションを提供している。

GAA構造のナノシートトランジスタでは、コンタクトが複数の積層チャネルと接続する必要があるため、三次元的なコンタクト形成技術が求められる。Buried Power Rail(BPR)技術との組み合わせにより、コンタクト構造はさらに複雑化しており、プロセス余裕度(マージン)の確保とコンタクト抵抗の低減が同時に求められるフロンティア技術領域となっている。

図解

コンタクト形成の工程(層間絶縁膜・穴あけ・シリサイドとバリア・金属埋め込み・CMP)
FEOLとBEOLの境目にあたるMOL(ミドル・オブ・ライン)の工程。

設備の製造メーカー

この用語に関連する製品

型番は各社の公式製品ページで確認したものです。出典のリンクは各製品ページに載せています。

Triase+™ W東京エレクトロン(TEL)・CVD装置
Endura® ALPS® PVDApplied Materials・PVD装置
RISE-300ULVAC(アルバック)・ドライ洗浄装置
Triase+™ Ti/TiN東京エレクトロン(TEL)・CVD装置
Endura® Cirrus™ HT Co PVDApplied Materials・PVD装置
Episode™ 1東京エレクトロン(TEL)・CVD装置
Endura® Ioniq™ W PVDApplied Materials・PVD装置
Endura® Volta® Selective W CVDApplied Materials・CVD装置

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. 東京エレクトロン(TEL)「Triase+™ W 製品ページ」(2026/10/07 確認)
  2. Applied Materials「Endura® ALPS® PVD 製品ページ」(2026/10/07 確認)
  3. ULVAC(アルバック)「RISE-300 製品ページ」(2026/10/07 確認)