コンタクトホールとは、トランジスタのソース・ドレインやゲートと、その上にある最初の配線の層をつなぐために、間の絶縁膜(層間絶縁膜)に開ける小さな穴のことです。穴を開けた後、中を金属で埋めてコンタクト(電極)にします。配線の層どうしをつなぐ穴はビアと呼ばれ、トランジスタと配線をつなぐ穴をコンタクトホールと呼んで区別します。
コンタクトホールを作る工程は、露光で穴の形のパターンを作り、ドライエッチングで絶縁膜に深い穴を掘り、穴の底をきれいにしてから、薄いバリアメタル(チタンや窒化チタン)を付け、CVDでタングステンを埋め込み、表面の余分な金属をCMPで取り除く、という流れです。最近の世代では、抵抗を下げるためにコバルトやモリブデンも使われています。
微細化が進むと、コンタクトホールは非常に細く深くなり、作るのが難しくなります。細い穴をまっすぐ底まで開けること、下のトランジスタとの位置合わせのずれ、底を開けきれない不良(開口不良)、金属の埋め込みの空洞(ボイド)、そして穴が細くなるほど上がる抵抗が課題です。そのため、ゲートに対して自動的に位置が決まる自己整合のコンタクトなどの工夫が使われ、この部分はMEOLと呼ばれる工程として扱われるようになりました。