DE102011053926A1 - Halbleiter-Struktur und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Abstract

Eine oder mehr Ausführungsformen beziehen sich auf ein Verfahren zum Ausbilden einer Halbleiter-Struktur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Werkstücks (210); Ausbilden einer Sperrschicht (410) über dem Werkstück (210); Ausbilden einer Keimschicht (420) über der Sperrschicht (410); Ausbilden einer Hemmschicht (430) über der Keimschicht (420); Entfernen eines Abschnitts der Hemmschicht (430), um einen Abschnitt der Keimschicht (430) freizulegen; und selektives Ablagern einer Füllschicht (510) auf der freiliegenden Keimschicht (420).

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Eine oder mehrere Ausführungsformen beziehen sich auf Halbleiter-Strukturen und auf Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Strukturen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Einzeldamaszener- oder Doppeldamaszener-Elektroplattierung großer Strukturen (die z. B. Metallleitungen, Kontaktlöcher, Kontaktierungsanschlussflächen, Umverdrahtungsschichten auf einer Passivierung oder in Fan-in- und Fan-out-Ball-Grid-Array-Wafer-Level-Konzepten enthalten können) können an einer dicken Deckschicht des plattierten Metalls auf planaren Oberflächen außerhalb des Damaszenermerkmals leiden. Diese starke Metalldeckschicht kann zu langen Plattierungszeiten und insbesondere zu äußerst langen Zeiten für das chemisch-mechanische Polieren (CMP) oder für das Ätzen zum Entfernen und Planarisieren der Metalldeckschicht auf den planaren Oberflächen führen. Diese langen CMP- oder Ätzzeiten können den Prozess für die Großserienfertigung sehr teuer und unvorteilhaft machen.
  • Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, eine Halbleiter-Struktur und ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, mit denen die Prozessierbarkeit von Halbleiter-Strukturen, in welchen Damaszenerstrukturen enthalten sind, verbessert werden kann.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die beigefügten Zeichnungen sind enthalten, um ein weiteres Verständnis von Ausführungsformen zu schaffen, und sind in diese Beschreibung integriert und bilden einen Bestandteil von ihr. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung von Prinzipien von Ausführungsformen. Weitere Ausführungsformen und viele der beabsichtigten Vorteile von Ausführungsformen gehen leicht hervor, während sie mit Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung besser verständlich werden. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht zueinander.
  • 1 bis 8 zeigen ein Verfahren zur Herstellung einer Struktur in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 9 zeigt eine Struktur in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 10 zeigt eine Struktur in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 11 zeigt eine Struktur in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 12 bis 18 zeigen ein Verfahren zur Herstellung einer Struktur in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 19 zeigt eine Struktur in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 20 zeigt eine Struktur in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 21 zeigt eine Struktur in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 22 bis 28 zeigen ein Verfahren zur Herstellung einer Struktur in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 29 zeigt eine Struktur in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 30 zeigt eine Struktur in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die folgende ausführliche Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, die veranschaulichend spezifische Einzelheiten und Ausführungsformen zeigen, in denen die Erfindung verwirklicht werden kann. Diese Ausführungsformen sind ausreichend ausführlich beschrieben, um zu ermöglichen, dass der Fachmann auf dem Gebiet die Erfindung verwirklicht. Weitere Ausführungsformen können genutzt werden und strukturelle, logische und elektrische Änderungen können vorgenommen werden, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Die verschiedenen Ausführungsformen schließen einander nicht notwendigerweise aus, da einige Ausführungsformen mit einer oder mit mehreren anderen Ausführungsformen kombiniert werden können, um neue Ausführungsformen zu bilden.
  • 1 zeigt ein Werkstück 210. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Werkstück 210 Teil einer Halbleiter-Struktur sein oder eine Halbleiter-Struktur enthalten. Die Halbleiter-Struktur kann ein Halbleiterchip und/oder eine integrierte Schaltung und/oder eine Halbleitervorrichtung sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Werkstück Teil einer elektronischen Vorrichtung sein. Die elektronische Vorrichtung kann eine Halbleitervorrichtung sein. Das Werkstück kann ein Halbleiter-Substrat mit Vorrichtungen und mit einer über dem Halbleiter-Substrat liegenden Mehrebenen-Verdrahtungsarchitektur enthalten. Das Halbleiter-Substrat kann Siliziumgrundmaterial, einen Siliziumgrundmaterial-Wafer, Silizium auf Isolator (SOI), einen Silizium-auf-Isolator-Wafer, Siliziumcarbid (SiC), Siliziumcarbid-Wafer, Germanium (Ge), Germanium-Wafer, Galliumarsenid (GaAs), einen Galliumarsenid-Wafer oder andere III/V-Materialien und III/V-Wafer umfassen.
  • Das Werkstück 210 kann einen künstlichen Wafer oder eine künstliche Tafel eines eingebetteten Wafer-Level-Ball-Grid-Arrays (eWLB) umfassen. Das Werkstück 210 kann eine Siliziumzwischenlage oder ein Silizium-Substrat oder alternativ ein organisches Substrat oder ein Glassubstrat umfassen. Das Werkstück kann eine Leiterplatte (PCB) oder eine Schichttafel umfassen. Das Werkstück 210 kann eine Photovoltaikplatte umfassen. Das Werkstück 210 kann im Wesentlichen aus einer einzelnen homogenen Schicht bestehen oder kann mehrere Schichten aus unterschiedlichen Materialien umfassen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Werkstück 210 z. B. eine dielektrische Schicht sein.
  • Das Werkstück 210 enthält eine obere Oberfläche 210T. Die obere Oberfläche 210T kann ein dielektrisches Material, ein halbleitendes Material, ein leitendes Material oder ein Gemisch unterschiedlicher Materialien umfassen.
  • Anhand von 2 kann in dem Werkstück 210 eine Öffnung 310 in der Weise ausgebildet werden, dass ein Werkstück 210 ausgebildet wird, das eine Öffnung 310 enthält. Allgemein kann die Öffnung 310 irgendein Typ einer Öffnung sein. Die Öffnung 310 kann ein Graben oder ein Loch sein. Die Öffnung kann irgendeine seitliche Querschnittsform aufweisen. Die Öffnung 310 kann auf irgendeine Weise ausgebildet werden. Zum Beispiel kann die Öffnung 310 unter Verwendung eines Ätzprozesses wie etwa eines Trockenätzprozesses ausgebildet werden.
  • Weiter anhand von 2 kann die Öffnung 310 eine untere Oberfläche 310B sowie eine oder mehrere Seitenwandoberflächen 310S enthalten. In einer oder mehr Ausführungsformen können die eine oder die mehreren Seitenwandoberflächen 310S im Wesentlichen vertikal sein. Dagegen können die Seitenwände 310S in anderen Ausführungsformen eine andere Form wie etwa geneigt, gekrümmt oder stufenförmig aufweisen. Die Öffnung 310 kann z. B. unter Verwendung eines Ätzprozesses wie etwa eines Trockenätzprozesses ausgebildet werden. Die Öffnung 310 kann durch einen, zwei oder mehr Maskierungsschritte ausgebildet werden. In einigen Ausführungsformen kann die Öffnung 310 eine Einzeldamaszener-Öffnung sein. Dagegen kann die Öffnung 310 in einigen Ausführungsformen durch eine Mehrdamaszener-Öffnung wie etwa eine Doppeldamaszener-Öffnung ersetzt sein. In einigen Ausführungsformen kann die Öffnung 310 unter Verwendung eines oder mehr Maskierungsschritte ausgebildet werden. In einigen Ausführungsformen kann die Öffnung 310 unter Verwendung zweier oder mehr Maskierungsschritte ausgebildet werden.
  • In der in 2 gezeigten Ausführungsform kann die Öffnung 310 in dem Werkstück 210 in der Weise ausgebildet werden, dass sie nicht durch das Werkstück gehen kann. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die Öffnung 310 in dem Werkstück 210 in der Weise ausgebildet werden, dass sie (z. B. von einer oberen Oberfläche zu einer unteren Oberfläche) durch das Werkstück geht.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Werkstück 210 im Wesentlichen homogen sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Werkstück 210 zwei oder mehr Schichten umfassen, die unterschiedliche Materialien enthalten.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 310 eine Breite von etwa 1 μm (Mikrometer) oder größer aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 310 eine Breite von etwa 1,5 μm (Mikrometern) oder größer aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 310 eine Breite von etwa 2 μm (Mikrometern) oder größer aufweisen.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 310 eine Mindestbreite von etwa 1 μm (Mikrometer) oder größer aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 310 eine Mindestbreite von etwa 1,5 μm (Mikrometern) oder größer aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 310 eine Mindestbreite von etwa 2 μm (Mikrometern) oder größer aufweisen.
  • Anhand von 3 kann über dem Werkstück 210 eine Sperrschicht 410 in der Weise ausgebildet werden, dass die Sperrschicht 410 über der oberen Oberfläche 410T und innerhalb der Öffnung 310 ausgebildet werden kann. Somit kann die Sperrschicht 410 über der oberen Oberfläche 210T des Werkstücks 210 sowie über den Seitenwandoberflächen 310S und über der unteren Oberfläche 310B der Öffnung 310 ausgebildet werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Sperrschicht 410 direkt auf dem Werkstück 210 ausgebildet werden. Die Sperrschicht 410 kann durch einen Ablagerungsprozess und/oder durch einen Aufwachsprozess ausgebildet werden. Der Ablagerungsprozess kann eine im Wesentlichen konforme Ablagerung sein. Allerdings ist eine nichtkonforme, aber kontinuierliche Ablagerung ebenfalls denkbar. Die Sperrschicht 410 kann z. B. durch einen Gasphasenabscheidungsprozess nach chemischem Verfahren (CVD-Prozess), durch einen Gasphasenabscheidungsprozess nach physikalischem Verfahren (PVD-Prozess) und/oder durch einen Zerstäubungsprozess abgelagert werden. Anhand von
  • 3 kann die Sperrschicht 410 eine obere Oberfläche 410T, eine oder mehr Seitenwandoberflächen 410S und eine untere Oberfläche 410B enthalten. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Sperrschicht 410 selbst einen Stapel zweier oder mehr Teilschichten enthalten, die unterschiedliche Materialien enthalten.
  • Anhand von 4 kann daraufhin über der Sperrschicht 410 eine Keimschicht 420 ausgebildet werden. Die Keimschicht 420 kann über der oberen Oberfläche 410T, über den Seitenwandoberflächen 410S und über der unteren Oberfläche 410B der Trägerschicht 410 ausgebildet werden. Die Keimschicht 420 kann innerhalb der Öffnung 310 sowie außerhalb der Öffnung 310 ausgebildet werden. In Bezug auf das Werkstück 210 und die Öffnung 310 kann die Keimschicht 420 über der oberen Oberfläche 210T des Werkstücks 210 sowie über den Seitenwandoberflächen 210S und über der unteren Oberfläche 210B der Öffnung 310 ausgebildet werden. Die Keimschicht 420 kann durch einen Ablagerungsprozess und/oder durch einen Aufwachsprozess ausgebildet werden. Der Ablagerungsprozess kann eine im Wesentlichen konforme Ablagerung sein. Allerdings ist eine nichtkonforme, aber kontinuierliche Ablagerung ebenfalls denkbar. Die Keimschicht 420 kann durch einen Gasphasenabscheidungsprozess nach chemischem Verfahren, durch einen Gasphasenabscheidungsprozess nach physikalischem Verfahren und/oder durch einen Zerstäubungsprozess abgelagert werden. Wie in 4 gezeigt ist, kann die Keimschicht 420 eine obere Oberfläche 420T, eine oder mehr Seitenwandoberflächen 420S und eine untere Oberfläche 420B enthalten.
  • Anhand von 4 kann nach der Ausbildung der Keimschicht 420 eine Struktur 210' mit einer Öffnung 310' ausgebildet werden. Die Struktur 210' kann selbst als ein Werkstück 210' betrachtet werden, auf dem zusätzliche Schichten ausgebildet werden können. Das Werkstück 210' kann als eines, das eine Öffnung 310' aufweist, angesehen werden. Die obere Oberfläche 420T der Keimschicht 420 entspricht der oberen Oberfläche des Werkstücks 210'. Gleichfalls entsprechen die Seitenwandoberflächen 420S und die untere Oberfläche 420B der Keimschicht 420 den Seitenwandoberflächen bzw. der unteren Oberfläche der Öffnung 310'.
  • Anhand von 5 kann daraufhin über der Keimschicht 420 eine Hemm- oder Inhibitorschicht 430 ausgebildet werden. Die Hemmschicht 430 kann über der oberen Oberfläche 420T, über den Seitenwandoberflächen 420S und über der unteren Oberfläche 420B der Keimschicht 420 ausgebildet werden. In Bezug auf das Werkstück 210 und die Öffnung 310 kann die Hemmschicht 430 über der oberen Oberfläche 420T des Werkstücks 210 sowie über den Seitenwandoberflächen 420S und der unteren Oberfläche 420B der Öffnung 310 ausgebildet werden. Die Hemmschicht 430 kann innerhalb der Öffnung 310 sowie außerhalb der Öffnung 310 ausgebildet werden.
  • In Bezug auf das Werkstück 210' und die Öffnung 310' kann die Hemmschicht 430 über der oberen Oberfläche des Werkstücks 210' sowie über der unteren Oberfläche und über den Seitenwandoberflächen der Öffnung 310' ausgebildet werden.
  • Die Hemmschicht 430 kann durch einen Ablagerungsprozess und/oder durch einen Aufwachsprozess ausgebildet werden. Der Ablagerungsprozess kann ein im Wesentlichen konformer Ablagerungsprozess sein. Allerdings kann eine nichtkonforme, aber kontinuierliche Ablagerung ebenfalls denkbar sein. Die Hemmschicht 430 kann durch eine Gasphasenabscheidung nach chemischem Verfahren, durch eine Gasphasenabscheidung nach physikalischem Verfahren und/oder durch einen Zerstäubungsprozess ausgebildet werden. Die Hemmschicht 430 kann eine obere Oberfläche 430T, eine oder mehr Seitenwandoberflächen 430S und eine untere Oberfläche 430B enthalten.
  • Anhand von 6 kann die Hemmschicht 430 wenigstens von einem Abschnitt der unteren Oberfläche 420B und/oder wenigstens von einem Abschnitt der Seitenwandoberflächen 420S der Hemmschicht 430 entfernt werden.
  • Es sind viele verschiedene Ausführungsformen möglich. Anhand von 6 kann die Hemmschicht 430 in einer oder mehr Ausführungsformen wenigstens von einem Abschnitt der unteren Oberfläche 420B der Keimschicht 420 entfernt werden. Somit kann die Hemmschicht 430 in einer oder mehr Ausführungsformen von einem Abschnitt der unteren Oberfläche entfernt werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Keimschicht von der gesamten (oder im Wesentlichen von der gesamten) unteren Oberfläche entfernt werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 z. B. von der gesamten (oder im Wesentlichen von der gesamten) unteren Oberfläche 420B und zusätzlich wenigstens von einem Abschnitt der Seitenwandoberflächen 420S entfernt werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht von einem Abschnitt der Seitenwandoberflächen 420 entfernt werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 von den gesamten (oder im Wesentlichen von den gesamten) Seitenwandoberflächen 420 entfernt werden.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann im Wesentlichen nichts (oder gar nichts) von der Hemmschicht 430 über der oberen Oberfläche 420T der Keimschicht 420 entfernt werden.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann ein verbleibender Abschnitt 430R der Hemmschicht 430 über der gesamten (oder im Wesentlichen über der gesamten) oberen Oberfläche 420T der Keimschicht 420 verbleiben gelassen werden. Außerdem ist es in einer oder mehr Ausführungsformen möglich, dass eine gewisse Menge der Hemmschicht über einem Abschnitt der Seitenwandoberflächen 420S (z. B. über einem oberen Abschnitt der Seitenwandoberflächen 420S) verbleiben gelassen wird.
  • Selbstverständlich kann es erwünscht sein, den verbleibenden Abschnitt 430R auf der gesamten oberen Oberfläche 420T zu lassen, wobei es aber wegen Beschränkungen des Entfernungsprozesses notwendig sein kann, einen kleinen Abschnitt von den Seitenwandoberflächen 420S ebenfalls zu entfernen.
  • Es ist zu sehen, dass die Entfernung der Hemmschicht 430 die Keimschicht an Stellen, wo die Hemmschicht 430 entfernt worden ist, freilegt.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Entfernung eines Abschnitts der Hemmschicht 430 ausgeführt werden, ohne im Wesentlichen irgendetwas von der darunter liegenden Keimschicht 420 zu entfernen.
  • Wieder anhand von 6 kann aus Sicht der Öffnung 310' (die durch die untere Oberfläche und durch die Seitenwandoberflächen der Sperrschicht 420 definiert ist) in einigen Ausführungsformen die Hemmschicht 430 wenigstens von einem Abschnitt des Innenraums der Öffnung 310' entfernt werden. Somit kann die Hemmschicht 430 wenigstens von einem Abschnitt der Oberflächen, die die Öffnung 310' definieren, entfernt werden. Wie oben angemerkt wurde, enthalten diese Oberflächen die untere Oberfläche 420B und eine oder mehrere Seitenwandoberflächen 420S der Keimschicht 420. In einigen Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 im Wesentlichen aus dem gesamten Innenraum der Öffnung 310' (z. B. im Wesentlichen von allen Oberflächen, die die Öffnung 310' definieren) entfernt werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 von der unteren Oberfläche 420B der Öffnung 310' sowie wenigstens von einem Abschnitt der Seitenwandoberflächen 420S entfernt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 von der unteren Oberfläche 420B sowie im Wesentlichen von den gesamten Seitenwandoberflächen 420S entfernt werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 aus dem Innenraum der Öffnung 310' entfernt werden (z. B. selektiv entfernt werden), aber außerhalb der Öffnung 310' verbleiben gelassen werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Entfernung der Hemmschicht 430 somit wenigstens einen Abschnitt der Keimschicht 420 innerhalb der Öffnung 310' freilegen. Zum Beispiel können die untere Oberfläche 420B und wenigstens ein Abschnitt der Seitenwandoberflächen 420S der Keimschicht 420 freigelegt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Entfernung der Hemmschicht 430 die untere Oberfläche 420B und im Wesentlichen die gesamten Seitenwandoberflächen 420S der Keimschicht 420 freilegen.
  • In Bezug auf die (wie in 2 gezeigte) Öffnung 310 kann in einigen Ausführungsformen wenigstens ein Abschnitt der Hemmschicht 430, der innerhalb der Öffnung 310 liegt, entfernt werden. Die Entfernung belässt einen verbleibenden Abschnitt der Hemmschicht. Wenigstens ein Teil dieses verbleibenden Abschnitts kann außerhalb der Öffnung 310 liegen und kann über einer oberen Oberfläche des Werkstücks 210T liegen. Selbstverständlich kann ein Teil des verbleibenden Abschnitts der Hemmschicht (der z. B. nicht entfernt worden ist) weiterhin innerhalb der Öffnung 310 liegen.
  • Die Hemmschicht 430 kann auf verschiedene Arten entfernt werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Entfernung unter Verwendung von Energie zum Abtragen des unerwünschten Abschnitts der Hemmschicht erzielt werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die verwendete Energie Wärmeenergie sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Energie elektromagnetische Energie sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Energie Lichtenergie sein. Die Lichtenergie kann Laserenergie sein und der verwendete Prozess kann ein Laser-Ablationsprozess sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der Laser-Ablationsprozess durch eine Laserdirektstrukturierung (LDS) ausgeführt werden. Diese kann z. B. durch einen Excimer-Laser über Maskenprojektion ausgeführt werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der Laser-Ablationsprozess durch Laserdirektschreiben (LDW) ausgeführt werden. Dieses kann z. B. durch einen Nd-YAG-Laser oder durch andere Festkörperlaser ausgeführt werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der Entfernungsprozess durch eine Kombination aus Laserdirektstrukturierung (LDS) und Laserdirektschreiben (LDW) ausgeführt werden.
  • Andere Wege können ebenfalls zum Entfernen eines Abschnitts der Hemmschicht 430 verwendet werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der Entfernungsprozess einen chemischen Prozess enthalten. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der Entfernungsprozess einen mechanischen Prozess enthalten. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der Entfernungsprozess einen Ätzprozess enthalten. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der Ätzprozess einen Trockenätzprozess enthalten. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der Ätzprozess einen Nassätzprozess enthalten.
  • Anhand von 7A kann innerhalb der Öffnung 310 eine Füllschicht 510 ausgebildet werden und die Öffnung 310 wenigstens teilweise füllen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Füllschicht 510 die Öffnung 310 im Wesentlichen füllen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann sich die Füllschicht 510 auf der freiliegenden unteren Oberfläche 420B und auf den Seitenwandoberflächen 420S der Keimschicht 420 ausbilden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann sich im Wesentlichen nichts von der Füllschicht 510 auf der Hemmschicht ausbilden. Allerdings ist es möglich, dass ein Teil des Füllschichtmaterials auf die Hemmschicht überläuft. In Bezug auf das Werkstück 210' und die in 6 gezeigte Öffnung 310' kann die Füllschicht innerhalb der Öffnung 310' ausgebildet werden und kann die Öffnung 310' wenigstens teilweise füllen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Füllschicht die Öffnung 310' im Wesentlichen füllen.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann der Ausbildungsprozess zum Ausbilden der Füllschicht 510 ein selektiver Ausbildungsprozess sein. Zum Beispiel kann sich die Füllschicht 510 auf der freiliegenden Keimschicht ausbilden, während sich im Wesentlichen nichts von der Füllschicht 510 auf der Hemmschicht ausbildet. Wie angemerkt wurde, kann es allerdings möglich sein, dass eine gewisse Menge an Füllschicht weiterhin über der Hemmschicht liegt, da die (auf der freiliegenden Keimschicht ausgebildete) Füllschicht überlaufen kann, sodass sie über der Hemmschicht liegt.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Füllschicht 510 durch einen Ablagerungsprozess und/oder durch einen Aufwachsprozess ausgebildet werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der Ablagerungsprozess ein selektiver Ablagerungsprozess sein. Beispiele für Ablagerungsprozesse, die verwendet werden können, enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, einen Elektroplattierungsprozess, einen stromlosen Plattierungsprozess und einen Gasphasenabscheidungsprozess nach chemischem Verfahren.
  • Je nach dem verwendeten Ablagerungsprozess kann die Keimschicht einer Funktionalität als eine Keimschicht (z. B. für einen Elektroplattierungsprozess) oder als eine Aktivierungsschicht (z. B. für einen stromlosen Plattierungsprozess) oder als eine Kernbildungsschicht (z. B. für einen Gasphasenabscheidungsprozess nach chemischem Verfahren) dienen.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Füllschicht 510 auf der Keimschicht 420 abgelagert werden, während im Wesentlichen nichts von der Füllschicht 510 auf der Hemmschicht abgelagert werden kann. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht ein Material enthalten, das die Ablagerung und/oder die Kernbildung und/oder das Aufwachsen und/oder die Aktivierung auf der Hemmschicht verhindern oder bremsen oder verzögern kann. Allerdings kann die Füllschicht seitlich auf die obere Oberfläche der Hemmschicht überlaufen. Dies kann auftreten, nachdem die obere Oberfläche der Füllschicht höher als die obere Oberfläche der Hemmschicht wird. Somit kann weiterhin eine gewisse Menge an Füllschicht über einem Abschnitt der Hemmschicht liegen.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann der Ablagerungsprozess einen Elektroplattierungsprozess enthalten. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Füllschicht 510 während des Elektroplattierungsprozesses auf die freiliegenden Oberflächen der Keimschicht 420 elektroplattiert werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann im Wesentlichen nichts von der Füllschicht 510 auf die freiliegenden Oberflächen der Hemmschicht 430 elektroplattiert werden.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann der Ablagerungsprozess einen stromlosen Plattierungsprozess oder einen selektiven Gasphasenabscheidungsprozess nach chemischem Verfahren (CVD-Prozess) enthalten. In einer oder mehr Ausführungsformen kann sich die Füllschicht 510 während des stromlosen Plattierens oder des selektiven CVD-Prozesses auf den freiliegenden Oberflächen der Keimschicht 420 ablagern oder darauf aufwachsen, während sie sich auf den freiliegenden Oberflächen der Hemmschicht 430 im Wesentlichen nicht ablagern und/oder darauf keine Kerne bilden und/oder darauf nicht aufwachsen kann.
  • Somit kann die Hemmschicht in einer oder in mehreren Ausführungsformen ein oder mehr Materialien umfassen, die die Ausbildung der Füllschicht auf der Hemmschicht verhindern, hemmen oder bremsen.
  • Zum Beispiel kann die Hemmschicht in einer oder in mehreren Ausführungsformen eines oder mehrere Materialien umfassen, die die Elektroplattierung des Füllschichtmaterials auf der Hemmschicht während eines Elektroplattierungsprozesses auf der Hemmschicht verhindern, hemmen oder bremsen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht wenigstens ein Material enthalten, das die Kernbildung des Füllschichtmaterials hemmen, bremsen oder verhindern kann. Gleichfalls kann die Hemmschicht in einer oder in mehreren Ausführungsformen ein oder mehr Materialien umfassen, die die Ablagerung des Füllschichtmaterials z. B. während des Elektroplattierungsprozesses und/oder während des stromlosen Plattierens und/oder während eines CVD-Prozesses (Gasphasenabscheidungsprozess nach chemischem Verfahren) verhindern, hemmen oder bremsen.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht z. B. Tantalmetall und/oder eine Tantallegierung und/oder eine Tantalverbindung (z. B. Tantalnitrid) umfassen. Wegen der Hemmschicht 430 kann sich die Füllschicht 510 nur auf den freiliegenden Oberflächen der Keimschicht 420 und nicht auf den freiliegenden Oberflächen der Hemmschicht 430 ausbilden.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann es (wie gezeigt) möglich sein, dass eine kleine Menge der Füllschicht 510 über die obere Oberfläche 430T der Hemmschicht 430 ansteigen kann.
  • Wie angemerkt wurde, ist es möglich, dass die Füllschicht 510 auf die Hemmschicht 430 überlaufen kann.
  • Anhand von 7B ist es in einer weiteren Ausführungsform ebenfalls möglich, dass die Füllschicht 510 die Öffnung 310 nur teilweise füllt. Dies ist z. B. in 7B gezeigt. Es kann ein zweiter Ablagerungsprozess (der z. B. ein Elektroplattierungsprozess oder ein stromloser Prozess oder ein CVD-Prozess sein kann) ausgeführt werden, um eine zweite Füllschicht 510' auf der ersten Füllschicht 510 zu elektroplattieren.
  • Wieder anhand von 7A können daraufhin der verbleibende Abschnitt 430R der Hemmschicht 430 sowie Abschnitte der Keimschicht 420, der Sperrschicht 410 und der Füllschicht 510 entfernt werden. Die entfernten Abschnitte können Abschnitte enthalten, die über der oberen Oberfläche 210T des Werkstücks 210 liegen. Die Entfernung kann durch einen chemisch-mechanischen Polierprozess und/oder durch einen Ätzprozess ausgeführt werden. Zum Beispiel kann die in 7A (oder 7B) gezeigte Struktur in der Weise chemisch-mechanisch poliert werden, dass die Sperrschicht 410, die Keimschicht 420 und die Füllschicht 510 mit der oberen Oberfläche 210T des Werkstücks 210 bündig hergestellt werden. Die in 8 gezeigte Struktur zeigt ein leitendes Merkmal 610, das in dem Werkstück 210 angeordnet ist.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann der Prozess zum Herstellen des leitenden Merkmals 610 einen Damaszener-Prozess wie etwa einen Einzeldamaszener-Prozess enthalten.
  • Anhand von 8 kann das Werkstück 210 in einer oder in mehreren Ausführungsformen z. B. ein Substrat darstellen. Ein Substrat kann ein Halbleiter-Substrat sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann ein Halbleiter-Substrat ein Halbleitergrundmaterial-Substrat wie etwa ein Siliziumgrundmaterialsubstrat sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann ein Halbleiter-Substrat ein SOI-Substrat sein. Ein SOI-Substrat kann ein Halbleitergrundmaterial-Substrat, eine über dem Halbleitergrundmaterial-Substrat liegende Isolierschicht und eine über der Isolierschicht liegende Halbleiterschicht enthalten.
  • Das leitende Merkmal 610 kann ein leitendes Kontaktloch repräsentieren, das innerhalb des Substrats ausgebildet ist. Ein Abschnitt der unteren Oberfläche des Substrats 210 kann (möglicherweise durch Ätzen oder durch Rückseitenschleifen) in der Weise entfernt werden, dass eine untere Oberfläche des leitenden Merkmals 610 freigelegt wird. In diesem Fall kann das leitende Merkmal 610 ein Kontaktloch durch das Substrat repräsentieren.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Werkstück 210 zwei oder mehr unterschiedliche Schichten (z. B. zwei oder mehr Schichten aus unterschiedlichen Materialien) umfassen. Als ein Beispiel kann das Werkstück 210 anhand von 9 eine dielektrische Schicht 222 umfassen, die über einer Schicht 224 liegt. In der in 9 gezeigten Ausführungsform ist das leitende Merkmal 610 durch die dielektrische Schicht 222 angeordnet und bildet einen direkten Kontakt mit einer oberen Oberfläche der Schicht 224.
  • Anhand von 9 kann die Schicht 224 ein Substrat repräsentieren. Das leitende Merkmal 610 kann ein leitendes Kontaktloch repräsentieren, das eine Metallleitung, die in einer Metallisierungsebene (z. B. Metall-1) ausgebildet ist, mit dem Substrat 224 elektrisch koppelt. Ein leitendes Kontaktloch, das eine Metallleitung einer Metallisierungsebene mit einem Substrat elektrisch koppelt, kann auch als ein leitender Kontakt bezeichnet werden. In einigen Ausführungsformen kann ein leitendes Kontaktloch (oder ein leitender Kontakt) bei der Führung elektrischer Signale hauptsächlich in einer vertikalen Richtung brauchbar sein.
  • Eine Metallisierungsebene kann einen oder mehrere Abschnitte enthalten. Zum Beispiel kann eine Metallisierungsebene zwei oder mehr seitlich voneinander beabstandete Abschnitte enthalten. Zwei oder mehr der Abschnitte können voneinander elektrisch isoliert sein.
  • Eine Metallisierungsebene kann eine oder mehr Metallleitungen enthalten. Eine Metallisierungsebene kann zwei oder mehr Metallleitungen enthalten. Zwei oder mehr Metallleitungen der Metallisierungsebene können voneinander beabstandet sein. Zwei oder mehr Metallleitungen können elektrisch voneinander isoliert sein. In einigen Ausführungsformen können Metallleitungen für die Führung elektrischer Signale hauptsächlich in einer horizontalen Richtung brauchbar sein. Eine Metallleitung kann eine Anschlussflächenstruktur enthalten. Die Anschlussflächenstruktur der Metallleitung kann breiter als ein verbleibender Abschnitt der Metallleitung sein. Die Anschlussflächenstruktur der Metallleitung kann z. B. als eine Kontaktierungsanschlussfläche, als eine Kontaktanschlussfläche und/oder als eine Landeanschlussfläche bezeichnet werden.
  • Eine Metallisierungsebene kann irgendeine Metallisierungsebene sein. Zum Beispiel kann sie Metall-1, Metall-2, Metall-3 durchgängig bis zu der und einschließlich der Abschlussmetallisierungsebene sein.
  • Anhand von 10 ist zu sehen, dass die Schicht 224 eine dielektrische Schicht 232 umfassen kann, die über einer Schicht 236 liegt. Die Schicht 224 kann ferner eine leitende Schicht 234 umfassen, die in der dielektrischen Schicht 232 angeordnet ist. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die leitende Schicht 234 ein leitendes Kontaktloch repräsentieren, während das leitende Merkmal 610 eine Metallleitung repräsentieren kann, die zu der Metallisierungsebene Metall-1 gehört. In diesem Fall kann die Schicht 236 ein Substrat repräsentieren.
  • Anhand von 11 ist zu sehen, dass die Schicht 236 eine Schicht 242 repräsentieren kann, die über einer Schicht 244 liegt. Die Schicht 244 kann ein Substrat repräsentieren (z. B. ein Halbleiter-Substrat sein). In einer oder mehr Ausführungsformen kann die leitende Schicht 234 eine leitende Verdrahtung repräsentieren, die zu einer Metallisierungsebene gehört.
  • Falls die Metallleitung 234, weiter anhand von 11, zu einer Metallisierungsebene unter der Abschlussmetallisierungsebene gehört, kann das leitende Merkmal 610 ein leitendes Kontaktloch repräsentieren, das eine Metallisierungsebene mit einer anderen koppelt oder eine Metallisierungsebene mit einem Substrat koppelt. Falls die Metallleitung 234 zu einer Abschlussmetallisierungsebene gehört, kann das leitende Merkmal 610 eine Kontaktierungsanschlussfläche oder eine über der Metallleitung 234 angeordnete Underbump-Metallisierungsschicht repräsentieren. Eine Kontaktierungsanschlussfläche oder eine Underbump-Metallisierung kann z. B. durch eine Passivierungsschicht eines Halbleiterchips ausgebildet werden.
  • Wie angemerkt wurde, ist anhand von 11 zu sehen, dass die Schicht 236 eine Schicht 242 repräsentieren kann, die über einem Substrat 244 liegt. Die Schicht 242 kann selbst eine oder mehr dielektrische Schichten (wie etwa dielektrische Schichten zwischen Ebenen) und/oder eine oder mehr Metallisierungsebenen und/oder ein oder mehr leitende Kontaktlöcher enthalten.
  • 18 zeigt ein leitendes Merkmal 612, das eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Die 12 bis 18 zeigen ein Verfahren zur Herstellung des leitenden Merkmals 612.
  • Anhand von 12 wird innerhalb eines Werkstücks 210 eine Öffnung 312 ausgebildet. Die Öffnung 312 kann eine Doppeldamaszener-Öffnung sein. Die Öffnung 312 kann unter Verwendung zweier oder mehr Maskierungsschritte ausgebildet werden.
  • Die Öffnung 312 enthält eine untere Oberfläche 312B, Seitenwandoberflächen 312S und eine Absatzoberfläche 312F. Die Öffnung 312 enthält einen oberen Abschnitt 322 und einen unteren Abschnitt 324.
  • Der obere Abschnitt 322 der Öffnung 312 kann ebenfalls als eine Öffnung angesehen werden. Gleichfalls kann der untere Abschnitt 324 ebenfalls als eine Öffnung angesehen werden. Der obere Abschnitt 322 kann eine Öffnung wie etwa ein Graben oder ein Loch mit einer Absatzoberfläche 312F sowie mit einer oder mehr Seitenwandoberflächen 312S sein. Somit kann die Absatzoberfläche 312F der Öffnung 312 die untere Oberfläche der Öffnung 322 sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der obere Abschnitt 322 brauchbar für die Ausbildung einer Metallleitung einer Metallisierungsebene sein.
  • Der untere Abschnitt 324 kann eine Öffnung wie etwa ein Graben oder ein Loch mit einer unteren Oberfläche 312B sowie mit einer oder mehr Seitenwandoberflächen 312S sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der untere Abschnitt 324 für die Ausbildung eines leitenden Kontaktlochs brauchbar sein.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann der obere Abschnitt 322 eine Breite von W1 aufweisen, während der untere Abschnitt eine Breite von W2 aufweisen kann. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Breite W1 größer als die Breite W2 sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 312 eine Breite von etwa 1 μm (Mikrometer) oder größer aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 312 eine Breite von etwa 1,5 μm (Mikrometern) oder größer aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 312 eine Breite von etwa 2 μm (Mikrometern) oder größer aufweisen.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann der obere Abschnitt 322 eine Breite von W1 aufweisen, während der untere Abschnitt 324 eine Breite von W2 aufweisen kann. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Breite W1 größer als W2 sein. Die gesamte Öffnung 312 kann eine Breite W1 aufweisen. Die gesamte Öffnung 312 kann eine Mindestbreite W2 aufweisen.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 312 eine Breite von etwa 1 μm (Mikrometer) oder größer aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 312 eine Breite von etwa 1,5 μm (Mikrometern) oder größer aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 312 eine Breite von etwa 2 μm (Mikrometern) oder größer aufweisen.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 312 eine Mindestbreite von etwa 1 μm (Mikrometer) oder größer aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 312 eine Mindestbreite von etwa 1,5 μm (Mikrometern) oder größer aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 312 eine Mindestbreite von etwa 2 μm (Mikrometern) oder größer aufweisen.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen können auf die in 12 gezeigte Öffnung 312 (oder auf Öffnungen mit anderen Formen) konzeptionell ähnliche Prozessschritte wie die in
  • 1 bis 8 gezeigten angewendet werden. Abgesehen davon, dass die Öffnung 312 die (in 2 gezeigte) Öffnung 310 ersetzt, können somit in einer oder in mehreren Ausführungsformen ähnliche Verarbeitungsschritte befolgt werden, wie sie in 1 bis 8 gezeigt sind.
  • Die 13 bis 18 bieten ein Beispiel einer möglichen Prozessfolge, die auf die in 12 gezeigte Struktur angewendet werden kann. Anhand von 13 kann über der oberen Oberfläche 210T des Werkstücks 210 sowie über den Seitenwandoberflächen 312S, über der unteren Oberfläche 312B und über der Absatzoberfläche 312F der Öffnung 312 eine Sperrschicht 410 ausgebildet werden. Die Sperrschicht 410 kann eine obere Oberfläche 410T, eine oder mehr Seitenwandoberflächen 410S, eine untere Oberfläche 410B und eine Absatzoberfläche 410F enthalten.
  • Anhand von 14 kann darauf hin über der oberen Oberfläche, über den Seitenwandoberflächen, über der unteren Oberfläche und über der Absatzoberfläche der Sperrschicht 410 eine Keimschicht 420 ausgebildet werden. Die Keimschicht 420 enthält eine untere Oberfläche 420B, eine Absatzoberfläche 420F und Seitenwandoberflächen 420S. Nach der Ausbildung der Keimschicht 420 kann eine Öffnung 312' mit einer unteren Oberfläche 420B, einer Absatzoberfläche 420F und Seitenwandoberflächen 420S ausgebildet werden. Anhand von 15 kann über der Keimschicht 420 eine Hemmschicht 430 abgelagert werden. Die Keimschicht 420 kann eine obere Oberfläche 420T, Seitenwandoberflächen 420S, eine untere Oberfläche 420B und eine Absatzoberfläche 420F enthalten.
  • Anhand von 15 kann über der oberen Oberfläche 420T, über den Seitenwandoberflächen 420S, über der unteren Oberfläche 420B und über der Absatzoberfläche 420F der Keimschicht 420 eine Hemmschicht 430 ausgebildet werden. Aus Sicht der Öffnung 312' kann die Hemmschicht 430 innerhalb der Öffnung 312 sowie außerhalb der Öffnung 312 ausgebildet werden. Aus Sicht der Öffnung 312 kann die Hemmschicht 430 innerhalb der Öffnung 312 sowie außerhalb der Öffnung 312 ausgebildet werden.
  • Anhand von 16 kann daraufhin ein Abschnitt der Hemmschicht 430 entfernt werden. Aus Sicht der Öffnung 312' kann wenigstens ein Abschnitt der Hemmschicht aus dem Inneren der Öffnung 312' entfernt werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann im Wesentlichen die gesamte Hemmschicht aus dem Inneren der Öffnung 312' entfernt werden.
  • Somit kann die Hemmschicht wenigstens von einem Abschnitt der unteren Oberfläche 420B der Keimschicht entfernt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Hemmschicht im Wesentlichen von der gesamten (oder überhaupt von der gesamten) unteren Oberfläche 420B entfernt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Hemmschicht von der unteren Oberfläche 420B der Keimschicht 420 entfernt werden und kann zusätzlich wenigstens von einem Abschnitt der Seitenwandoberflächen 420S und der Absatzoberfläche 420F der Keimschicht 420 entfernt werden. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 von der unteren Oberfläche 420B entfernt werden und kann zusätzlich im Wesentlichen von den gesamten (oder überhaupt von den gesamten) Seitenwandoberflächen 420S und von der Absatzoberfläche 420F der Keimschicht 420 entfernt werden. Selbstverständlich sind weitere Ausführungsformen möglich.
  • Die Entfernung eines Abschnitts der Hemmschicht 430 kann einen verbleibenden Abschnitt 430R der Hemmschicht 430 zurücklassen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der verbleibende Abschnitt 430R wenigstens über einem Abschnitt der oberen Oberfläche 420T der Keimschicht 420 liegen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der verbleibende Abschnitt 430R der Hemmschicht 430 im Wesentlichen über (oder überhaupt über) der gesamten oberen Oberfläche 420T der Keimschicht 420 liegen. Es ist möglich, dass eine gewisse Menge der Hemmschicht z. B. über einem Abschnitt der Seitenwandoberflächen 420S liegen kann.
  • Aus Sicht der Öffnung 312 kann in einigen Ausführungsformen wenigstens ein Abschnitt der Hemmschicht, der innerhalb der Öffnung 312 liegt, entfernt werden. In einigen Ausführungsformen kann im Wesentlichen die gesamte Hemmschicht aus dem Innenraum der Öffnung 312 entfernt werden. Das Entfernen eines Abschnitts der Hemmschicht kann einen verbleibenden Abschnitt 430R der Hemmschicht 430 zurücklassen. Wenigstens ein Abschnitt dieser verbleibenden Schicht 430R kann außerhalb der Öffnung 312 liegen.
  • Wie oben angemerkt wurde, kann ein Abschnitt der Hemmschicht 430 auf verschiedene Arten entfernt werden. Wie oben erläutert wurde, ist ein Beispiel einer möglichen Art die Verwendung der Laserablation.
  • Anhand von 17 kann innerhalb der Öffnung 312 eine Füllschicht 510 ausgebildet werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann sie die Öffnung 312 wenigstens teilweise füllen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Füllschicht 510 über der unteren Oberfläche 420B, über den Seitenwandoberflächen 420S und über der Absatzoberfläche 420F der Keimschicht 420 ausgebildet werden. Wie hier beschrieben ist, kann die Füllschicht 510 auf verschiedene Arten ausgebildet werden, die Ablagerungs- und/oder Aufwachsmechanismen enthalten. Beispiele sind oben gegeben worden. Wie angemerkt wird, kann die Füllschicht 510 durch einen selektiven Ablagerungsprozess abgelagert werden. Wie ebenfalls angemerkt wurde, enthalten Beispiele des Ablagerungsprozesses Elektroplattierungsprozesse, stromlose Plattierungsprozesse und Gasphasenabscheidungsprozesse nach chemischem Verfahren. In einer oder mehr Ausführungsformen kann sich im Wesentlichen nichts von der Füllschicht 510 auf dem verbleibenden Abschnitt 430R der Hemmschicht 430 ausbilden können.
  • Anhand von 18 können daraufhin der verbleibende Abschnitt 430R der Hemmschicht 430 sowie ein Abschnitt der Keimschicht 420 und ein Abschnitt der Sperrschicht 410 entfernt werden. Die Entfernung kann durch einen chemisch-mechanischen Polierprozess und/oder durch einen Ätzprozess ausgeführt werden. Die in 18 gezeigte Struktur zeigt ein leitendes Merkmal 612, das in dem Werkstück 210 angeordnet ist.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann der Prozess zum Herstellen des leitenden Merkmals 612 einen Doppeldamaszener-Prozess enthalten.
  • Das in 18 gezeigte leitende Merkmal 612 enthält einen oberen Abschnitt 622 und einen unteren Abschnitt 624. Der obere Abschnitt 622 kann ein oberes leitendes Teilmerkmal sein. Der untere Abschnitt 624 kann ein unteres leitendes Teilmerkmal sein. Der obere Abschnitt 622 kann breiter als der untere Abschnitt 624 sein.
  • Anhand von 19 enthält das Werkstück 210 eine dielektrische Schicht 222, die über einem Werkstück 224 angeordnet ist. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Werkstück 224 ein Substrat repräsentieren. In diesem Fall kann der obere Abschnitt 622 (z. B. das obere leitende Teilmerkmal) eine Metallleitung repräsentieren, die in einer Metallisierungsebene (wie etwa Metall-1) ausgebildet ist, während der untere Abschnitt 624 ein leitendes Kontaktloch repräsentieren kann, das die Metallleitung 622 mit dem Substrat 224 koppelt.
  • Anhand von 20 kann die Schicht 224 in einer oder in mehreren Ausführungsformen eine dielektrische Schicht 232 umfassen, die über einer Schicht 236 liegt. Innerhalb der dielektrischen Schicht 232 kann eine leitende Schicht 234 angeordnet sein. Die leitende Schicht 234 kann eine Metallleitung einer Metallisierungsschicht repräsentieren.
  • Anhand von 21 ist zu sehen, dass die Schicht 236 eine Schicht 242 repräsentieren kann, die über einem Substrat 244 liegt. Wie angemerkt wurde, kann die leitende Schicht 234 eine Metallleitung einer Metallisierungsebene repräsentieren. Die Schicht 242 kann eine oder mehr dielektrische Schichten enthalten und kann eine oder mehr Metallisierungsebenen enthalten.
  • Weiter anhand von 21 enthält das leitende Merkmal 612 wie oben angemerkt einen oberen Abschnitt 622 (z. B. ein oberes Teilmerkmal), der über einem unteren Abschnitt 624 (z. B. einem unteren Teilmerkmal) liegt. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der obere Abschnitt 622 eine Metallleitung einer Metallisierungsebene repräsentieren. In diesem Fall kann der untere Abschnitt 624 ein leitendes Kontaktloch repräsentieren, das die Metallleitung 622 (einer ersten Metallisierungsebene) mit der leitenden Verdrahtung 234 (einer zweiten Metallisierungsebene) elektrisch koppelt.
  • Weiter anhand von 21 ist es ebenfalls möglich, dass die leitende Schicht 234 eine Metallleitung repräsentiert, die zu der Abschlussmetallisierungsebene gehört. In diesem Fall ist es möglich, dass das leitende Merkmal 612 eine leitende Anschlussfläche oder eine Underbump-Metallisierung repräsentieren kann. Außerdem ist es möglich, dass die leitende Schicht 234 eine leitende Anschlussfläche repräsentiert, während das leitende Merkmal 612 einen leitenden (oder metallischen) Löthöcker repräsentiert. Es ist ebenfalls möglich, dass die leitende Schicht 234 eine leitende Anschlussfläche repräsentiert, während das leitende Teilmerkmal 622 eine Umverdrahtungsleitung oder einen Umverdrahtungsdraht repräsentiert, und dass das leitende Teilmerkmal 624 ein leitendes Kontaktloch repräsentiert, das die Umverdrahtungsleitung 622 mit der Anschlussfläche 234 verbindet.
  • 28 zeigt eine Struktur, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Die 22 bis 28 zeigen einen Prozess zur Herstellung der in 28 gezeigten Struktur. Der in 22 bis 28 gezeigte Prozess ist ebenfalls eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 22 zeigt ein Werkstück 1210. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Werkstück 1210 Teil einer Halbleiter-Struktur sein oder kann es eine Halbleiter-Struktur enthalten. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Werkstück z. B. Teil einer elektronischen Vorrichtung sein.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen ist es möglich, dass das Werkstück 1210 im Wesentlichen aus einem homogenen Material besteht. In einer oder mehr Ausführungsformen ist es möglich, dass das Werkstück 1210 zwei oder mehr Schichten aus unterschiedlichen Materialien umfasst. In einer oder mehr Ausführungsformen ist es möglich, dass das Werkstück 1210 einen Silizium-Wafer mit Chips umfasst. Die Chips können aus einer elektrischen Schaltungsanordnung mit Transistorvorrichtungen und mit einer Mehrebenen-Verdrahtungsarchitektur bestehen. In einer oder mehr Ausführungsformen ist es möglich, dass das Werkstück 1210 einen Schichtstoff oder eine Leiterplatte (PCB) mit einer oder mit mehreren Verdrahtungsebenen, die durch Kontaktlöcher verbunden sind, umfasst. In einer oder mehr Ausführungsformen ist es möglich, dass das Werkstück 1210 eine Platte mit Photovoltaikzellen umfasst. Das Werkstück 1210 kann z. B. irgendein Werkstück oder irgendeine Schicht sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Werkstück 1210 dem in 1 gezeigten Werkstück 210 entsprechen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Werkstück 1210 der in 19 gezeigten Schicht 224 entsprechen.
  • Anhand von 22 enthält das Werkstück 1210 eine obere Oberfläche 1210T. In der in 22 gezeigten Ausführungsform kann die obere Oberfläche 1210T den oberen Umriss des Werkstücks 1210 definieren. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Werkstück 1210 eine im Wesentlichen planare obere Oberfläche und einen im Wesentlichen planaren oberen Umriss aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Werkstück 1210 eine obere Oberfläche und einen oberen Umriss aufweisen, die zu einer darunter liegenden Struktur (z. B. zu einem Halbleiter-Substrat) konform sind (z. B. die Form annehmen).
  • Anhand von 23 kann über dem Werkstück 1210 eine Sperrschicht 410 ausgebildet werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Sperrschicht 410 direkt auf dem Werkstück 1210 ausgebildet werden. Über der Sperrschicht 410 kann eine Keimschicht 420 ausgebildet werden. Über der Keimschicht 420 kann eine Hemmschicht 430 ausgebildet werden.
  • Anhand von 23 kann die Sperrschicht 410 in einer oder in mehreren Ausführungsformen über einer im Wesentlichen planaren Oberfläche ausgebildet werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Sperrschicht 410 über einer Oberfläche ausgebildet werden, die zu einem darunter liegenden Substrat im Wesentlichen konform ist.
  • Anhand von 24 kann ein Abschnitt der Hemmschicht 430 entfernt werden, um eine Öffnung 440 auszubilden, um einen Abschnitt der Keimschicht 420 freizulegen. Ein Abschnitt der Hemmschicht 430 kann durch Energie wie etwa durch Wärmeenergie oder elektromagnetische Energie entfernt werden. Die elektromagnetische Energie kann Lichtenergie oder Laserenergie sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 unter Verwendung eines Laser-Ablationsprozesses entfernt werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann ein Abschnitt der Hemmschicht 430 auf andere Arten wie etwa durch einen Ätzprozess entfernt werden. Der Ätzprozess kann einen Trockenätzprozess und/oder einen Nassätzprozess enthalten. Die Hemmschicht kann in der Weise entfernt werden, dass in einer oder in mehreren Ausführungsformen im Wesentlichen nichts von der darunter liegenden Keimschicht entfernt wird. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Entfernung der Hemmschicht ein selektiver Entfernungsprozess sein.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann im Wesentlichen der gesamte freiliegende Abschnitt der Keimschicht 420 über der oberen Oberfläche des Werkstücks 1210 liegen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann im Wesentlichen der gesamte freiliegende Abschnitt der Keimschicht 420 im Wesentlichen planar sein.
  • Die in 24 gezeigte Öffnung 440 enthält eine untere Oberfläche, die einer oberen Oberfläche der Keimschicht 420 entspricht. Die Öffnung 440 enthält eine oder mehrere Seitenwandoberflächen 440S, die Seitenwandoberflächen der Hemmschicht 430 entsprechen. Die Seitenwandoberfläche 440S kann der Dicke der Hemmschicht entsprechen. Die Öffnung 440 enthält eine untere Oberfläche 440B. Die untere Oberfläche 440B kann der freiliegenden Oberfläche der Keimschicht 420 entsprechen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Öffnung 440 ein Seitenverhältnis aufweisen, bei dem die Breite der Öffnung 440 größer als die Tiefe der Öffnung 440 ist. Die Tiefe der Öffnung 440 kann der Dicke der Hemmschicht entsprechen.
  • Anhand von 25 kann daraufhin über dem freiliegenden Abschnitt der Keimschicht 420 eine Füllschicht 510 ausgebildet werden. Die Füllschicht 510 kann innerhalb der Öffnung 440 ausgebildet werden. Ein Abschnitt der Füllschicht 510 kann über die Öffnung 440 ansteigen und über einen verbleibenden Abschnitt der Hemmschicht 430 überlaufen. Die Füllschicht 510 kann z. B. durch einen Aufwachsprozess und/oder durch einen Ablagerungsprozess ausgebildet werden.
  • Die Füllschicht 510 kann durch einen selektiven Ausbildungsprozess ausgebildet werden. Die Füllschicht 510 kann z. B. auf dem freiliegenden Abschnitt der Keimschicht 420 ausgebildet werden. Allerdings kann sich im Wesentlichen nichts von der Füllschicht 510 auf der Hemmschicht ausbilden. Allerdings ist es weiterhin möglich, dass etwas von der Füllschicht über die Hemmschicht überläuft und über der Hemmschicht liegt.
  • Der Ausbildungsprozess (z. B. Ablagerung und/oder Aufwachsen), der zum Ausbilden der Füllschicht 510 verwendet wird, bildet die Füllschicht nur auf dem Material der freiliegenden Keimschicht 420 und auf dem bereits zuvor ausgebildeten Material der Füllschicht 510 aus. Sobald die Dicke des bereits ausgebildeten Füllschichtmaterials 510 dicker als die Dicke der Hemmschicht 430 ist, kann die weitere Ausbildung (z. B. Ablagerung und/oder Aufwachsen) des Füllschichtmaterials 510 zu einem seitlichen Überlaufen des nachfolgend ausgebildeten Füllmaterials 510 über die Hemmschicht 430 führen. Dieses Überlaufen kann in Bezug auf die Hemmschicht 430 eine seitliche und eine vertikale Aufwachskomponente aufweisen. Da die Dicke der Hemmschicht 430 z. B. zwischen 5 nm und etwa 200 nm liegen kann, während die Dicke der Füllschicht 510 zwischen etwa 100 nm und etwa 50 μm (oder noch mehr) liegen kann, kann dieses Überlaufen bereits in einer frühen Phase der Ausbildung geschehen. Dieses Überlaufen oder Überwachsen kann wegen einer weiteren selektiven Kernbildung und/oder einem weiteren selektiven Aufwachsen des Füllmaterials 510 auf zuvor abgelagertem oder aufgewachsenem Füllmaterial 510 geschehen. Auf der Hemmschicht 430 gibt es weiterhin keine Kernbildung und/oder kein Aufwachsen des Füllmaterials. Zwischen der Hemmschicht 430 und dem Überlaufen oder Überwachsen des Füllmaterials 510 kann sogar ein kleiner Zwischenraum oder eine kleine Fuge sichtbar sein.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Füllschicht 510 durch einen selektiven Ablagerungsprozess ausgebildet werden. Der selektive Ablagerungsprozess kann einen Elektroplattierungsprozess und/oder einen stromlosen Plattierungsprozess und/oder einen selektiven Gasphasenabscheidungsprozess nach chemischem Verfahren (CVD-Prozess) enthalten. Die Füllschicht 510 kann auf der freiliegenden Oberfläche der Keimschicht 420 abgelagert (z. B. selektiv abgelagert) werden. Es wird angemerkt, dass die Hemmschicht 430 verhindern oder bremsen kann, dass die Füllschicht 510 auf der Hemmschicht 430 angelagert wird.
  • Anhand von 26 kann die Füllschicht 510 (einschließlich des Überlaufabschnitts) als eine Maske zum Entfernen von Abschnitten der Sperrschicht 410, der Keimschicht 420 und der Hemmschicht 430, die seitlich außerhalb der Füllschicht 510 liegen, verwendet werden. Dies ist in 26 gezeigt, wo ein Abschnitt sowohl der Sperrschicht 410 als auch der Keimschicht 420 und der Sperrschicht 430, der nicht unter der Füllschicht 510 liegt, entfernt werden kann. Diese Entfernung kann durch einen Ätzprozess ausgeführt werden. Der Ätzprozess kann einen Trockenätzprozess und/oder einen Nassätzprozess enthalten. Somit wird ein leitendes Merkmal 670 ausgebildet. Das leitende Merkmal 670 kann z. B. als eine Metallleitung einer Metallisierungsebene dienen. Wie angemerkt wurde, kann die Metallleitung eine Anschlussfläche (z. B. eine Kontaktierungsanschlussfläche, eine Kontaktanschlussfläche, eine Landeanschlussfläche usw.) enthalten. Das leitende Merkmal 670 kann eine Anschlussfläche oder eine Underbump-Metallisierung repräsentieren. Das leitende Merkmal 670 kann z. B. einen Löthöcker, einen Pfosten oder einen Kontakthöcker repräsentieren. Das leitende Merkmal 670 kann einen Abschnitt einer Umverdrahtungsschicht (z. B. einer RDL) repräsentieren. Das leitende Merkmal 670 kann eine Leiterbahn einer Umverdrahtungsschicht repräsentieren. Die Umverdrahtungsschicht kann z. B. in einem Wafer Level Package (WLP) in einem Wafer-Level-Ball-Grid-Array-Packaging-System (WLB-Kapselungssystem) verwendet werden. Die Umverdrahtungsschicht kann z. B. in einem Fan-in-WLB- oder in einem Fan-out-eWLB-Wafer-Level-Package verwendet werden.
  • Anhand von 27 kann über der in 26 gezeigten Struktur eine dielektrische Schicht 710 ausgebildet werden, um die in 27 gezeigte Struktur auszubilden. Die dielektrische Schicht 710 kann über der Füllschicht 510 ausgebildet werden. Die dielektrische Schicht 710 kann wenigstens ein dielektrisches Material umfassen. Die dielektrische Schicht 710 kann für die elektrische Isolation der Füllschicht 510 brauchbar sein. Außerdem kann die dielektrische Schicht 710 als eine Diffusionssperrschicht zum Verhindern der Ausdiffusion von Kupferionen aus der Füllschicht brauchbar sein. Beispiele möglicher Materialien enthalten ohne Beschränkung Siliziumnitrid, SiC, SiCN, Siliziumoxid, fluoriertes Siliziumoxid (FSG), ein dichtes oder poröses dielektrisches Material mit niedrigem k (anorganisch oder organisch), ein Polyimid, ein BCB, PBO, WPR oder eine Kombination davon. Das dielektrische Material kann durch Gasphasenabscheidung nach chemischem Verfahren, Aufschleudern, Kaschieren oder irgendeinen anderen geeigneten Ablagerungsprozess abgelagert werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Dielektrikum mit niedrigem k eine kleinere Dielektrizitätskonstante als Siliziumdioxid aufweisen.
  • Anhand von 28 kann innerhalb der dielektrischen Schicht 710 eine Öffnung 810 ausgebildet werden. Die Öffnung 810 kann die Füllschicht 510 freilegen.
  • Das in 22 bis 28 gezeigte Werkstück 1210 kann eine homogene Schicht repräsentieren oder kann mehrere Schichten aus unterschiedlichen Materialien repräsentieren. Zum Beispiel kann das Werkstück 1210 selbst ein Substrat (wie etwa ein Halbleiter-Substrat) repräsentieren oder kann es eine oder mehrere über einem Substrat liegende Schichten repräsentieren.
  • Anhand von 29 kann das Werkstück 1210 in einer oder in mehreren Ausführungsformen eine dielektrische Schicht 232 umfassen, die über einer Schicht 236 liegt. Innerhalb der dielektrischen Schicht 232 kann eine leitende Schicht 234 angeordnet sein. Die leitende Schicht 234 kann eine Metallleitung einer Metallisierungsschicht repräsentieren. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Schicht 236 ein Substrat repräsentieren.
  • Anhand von 30 ist zu sehen, dass die Schicht 236 eine Schicht 242 repräsentieren kann, die über einem Substrat 244 liegt. Die Schicht 242 kann eine oder mehrere dielektrische Schichten enthalten und kann eine oder mehrere Metallisierungsebenen enthalten.
  • Wieder anhand von 24 wird beobachtet, dass die Entfernung eines Abschnitts der Hemmschicht 430 eine Öffnung 440 erzeugt und einen Abschnitt der Keimschicht freigelegt hat. Die Öffnung 440 kann in der Weise betrachtet werden, dass sie eine untere Oberfläche 440B und wenigstens eine Seitenwandoberfläche 440S aufweist. In der gezeigten Ausführungsform entspricht die untere Oberfläche 440B einer oberen Oberfläche der Keimschicht 420 und entspricht die Seitenwandoberfläche (entsprechen die Seitenwandoberflächen) 440S der Öffnung 440 den Seitenwänden (in der Dickendimension) der Hemmschicht 430.
  • Außerdem kann in einer oder in mehreren Ausführungsformen im Wesentlichen der gesamte freiliegende Abschnitt der Keimschicht 420 über einer oberen Oberfläche 1210T des Werkstücks 1210 liegen und im Wesentlichen parallel zu der darunter liegenden oberen Oberfläche 1210T des Werkstücks 1210 sein. Gleichfalls kann derselbe freiliegende Abschnitt der Keimschicht 420 im Wesentlichen parallel zu einem darunter liegenden Substrat (z. B. zu einem Halbleiter-Substrat) sein, das Teil des Werkstücks 1210 sein kann. Somit kann er konform zu dem Umriss des Substrats sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die obere Oberfläche des Werkstücks 1210 im Wesentlichen planar sein.
  • Außerdem ist es in einer oder in mehreren Ausführungsformen möglich, dass der freiliegende Abschnitt der Keimschicht 420 im Wesentlichen planar sein kann. In einer oder mehr Ausführungsformen kann der freiliegende Abschnitt der Keimschicht 420 im Wesentlichen horizontal sein.
  • In einigen Ausführungsformen können die Sperrschicht 410 und/oder die Keimschicht 420 und/oder die Hemmschicht 430 und/oder die Füllschicht 440 leitende Schichten sein. In einigen Ausführungsformen können eine oder mehr dieser Schichten homogene Schichten sein. In einigen Ausführungsformen können eine oder mehr dieser Schichten heterogene Schichten sein. Eine beliebige dieser leitenden Schichten sowie irgendeine weitere hier beschriebene leitende Schicht (wie etwa z. B. die leitende Schicht 234) können eines oder mehr leitende Materialien umfassen. Ein leitendes Material kann ein Metallmaterial sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann ein Metallmaterial z. B. ein Metall, eine Metalllegierung und/oder eine Metallverbindung enthalten.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann eine Metalllegierung zwei oder mehr Metallelemente enthalten. In einer oder mehr Ausführungsformen kann eine Metalllegierung wenigstens ein Metallelement und wenigstens ein Nichtmetallelement enthalten.
  • Das Metallmaterial kann ein oder mehr Elemente des Periodensystems wie etwa Cu (Kupfer), Al (Aluminium), W (Wolfram), Au (Gold), Ag (Silber), Pt (Platin), Ni (Nickel), Sn (Zinn), V (Vanadium), Pb (Blei), Pd (Palladium), Ti (Titan), Ta (Tantal) und Ru (Rubidium) enthalten. Beispiele für Metallmaterialien, die verwendet werden können, enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Kupfermetall, Kupferlegierung, Kupferverbindung, Aluminiummetall, Aluminiumlegierung, Aluminiumverbindung, Wolframmetall, Wolframlegierung, Wolframverbindungen, Silbermetall, Silberlegierung, Silberverbindungen, Goldmetall, Goldlegierung, Goldverbindungen, Zinnmetall, Zinnlegierung, Zinnverbindungen, Titanmetall, Titanlegierung, Titanverbindungen, Tantalmetall, Tantallegierung, Tantalverbindungen, Rubidiummetall, Rubidiumlegierung oder Rubidiumverbindungen. Zusätzliche Beispiele für Materialien enthalten Tantalnitrid (z. B. TaN), Tantal-Siliziumnitrid (z. B. TaSiN), Titannitrid (z. B. TiN), Titan-Wolfram (z. B. TiW), Wolframnitrid (z. B. WN) oder RuTa.
  • In einigen Ausführungsformen können bestimmte Materialien für bestimmte hier beschriebene Schichten besser geeignet sein als andere.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Sperrschicht 410 (wie z. B. in 8, 18, 28, 29 und 30 gezeigt) als eine Diffusionssperrschicht und/oder als eine Haftschicht dienen.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Sperrschicht 410 eine leitende Schicht sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Sperrschicht 410 eine Metallschicht sein. Die Sperrschicht 410 kann eine homogene Schicht oder eine heterogene Schicht sein. Die Sperrschicht 410 kann ein oder mehr leitende Materialien umfassen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann ein leitendes Material ein Metallmaterial sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann ein Metallmaterial ein Metall und/oder eine Metalllegierung und/oder eine Metallverbindung enthalten. Ein Metallmaterial für Sperrenanwendungen kann ein oder mehr Elemente des Periodensystems wie etwa W (Wolfram), Ti (Titan), Ta (Tantal), Ni (Nickel), V (Vanadium), Pd (Palladium), Co (Cobalt), Mo (Molybdän) und Ru (Rubidium) enthalten. Die Elemente können in irgendeiner Form wie etwa einem Metall, einer Metalllegierung oder einer Metallverbindung vorliegen.
  • Als ein Beispiel kann die Sperrschicht 410 das chemische Element Ta (Tantal) enthalten. Das Ta (Tantal) kann in irgendeiner Form vorhanden sein. Somit kann die Sperrschicht 410 irgendein Ta-haltiges Material (z. B irgendein Material, das Ta-Atome enthält) enthalten. Dies kann z. B. ein Tantalmetall, eine Tantallegierung und/oder eine Tantalverbindung sein.
  • Die Sperrschicht 410 kann z. B. Alpha-Tantal und/oder Beta-Tantal enthalten. Das Alpha-Tantal kann eine kubisch-raumzentrierte Gitterstruktur aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann das Alpha-Tantal ein reines Alpha-Tantal sein. Ein reines Alpha-Tantal kann Störstellen (z. B. Spurenstörstellen) enthalten. In einigen Ausführungsformen kann das Alpha-Tantal dotiertes Alpha-Tantal sein, das Störstellen (z. B. mehr als Spurenstörstellen) enthält. Das Dotierungsmittel kann z. B. Stickstoff sein. Weitere Beispiele für Dotierungsmittel enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Kohlenstoff und Silizium. In einigen Ausführungsformen kann die Sperrschicht 410 z. B. reines Alpha-Tantal und/oder dotiertes Alpha-Tantal enthalten.
  • Es wird angemerkt, dass eine Sperrschicht eine Metallverbindung enthalten kann. Die Sperrschicht kann z. B. Tantalnitrid (z. B. TaN) enthalten. Als ein weiteres Beispiel kann die Sperrschicht Tantal-Siliziumnitrid (z. B. TaSiN) umfassen.
  • Beispiele für Materialien, die als Sperrschichtmaterialien verwendet werden können, enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Wolframmetall, Wolframlegierungen, Wolframverbindungen, Titanmetall, Titanlegierungen, Titanverbindungen, Tantalmetall, Tantallegierungen, Tantalverbindungen, Nickelmetall, Nickellegierungen, Nickelverbindungen, Vanadiummetall, Vanadiumlegierungen, Vanadiumverbindungen, Palladiummetall, Palladiumlegierungen, Palladiumverbindungen, Cobaltmetall, Cobaltlegierungen, Cobaltverbindungen, Rubidiummetall, Rubidiumlegierungen und Rubidiumverbindungen. Besondere Beispiele für Materialien, die verwendet werden können, enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Titannitrid (z. B. TiN), Titan-Siliziumnitrid (z. B. TiSiN), Titan-Wolfram (z. B. TiW), Wolframnitrid (z. B. WN) und Wolfram-Kohlenstoff-Nitrid (z. B. WCN). Weitere Beispiele enthalten COWP, COWB, NiMoP oder Ru-Ta.
  • Die Sperrschicht 410 kann eine Kombination zweier oder mehr Materialien enthalten. Die Sperrschicht 410 kann einen Stapel zweier oder mehr Schichten (z. B. Teilschichten) enthalten. Zum Beispiel kann die Sperrschicht 410 eine Tantalmetall/TaN-Doppelschicht enthalten. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die TaN-Teilschicht benachbart zu oder in Kontakt mit dem Werkstück 210 sein, während die Tantalmetallteilschicht benachbart zu oder in Kontakt mit der Keimschicht 420 sein kann. Die Sperrschicht 410 kann z. B. durch eine Gasphasenabscheidung nach physikalischem Verfahren oder durch eine Gasphasenabscheidung nach chemischem Verfahren abgelagert werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Sperrschicht eine Dicke zwischen etwa 20 nm und etwa 200 nm aufweisen.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Keimschicht 420 (wie z. B in 8, 18, 28, 29 und 30 gezeigt) als eine Keimschicht für einen Elektroplattierungsprozess dienen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Keimschicht 420 als eine Aktivierungsschicht für einen stromlosen Plattierungsprozess dienen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Keimschicht als eine Kernbildungsschicht für einen selektiven CVD-Ablagerungsprozess dienen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Keimschicht 420 eine leitende Schicht sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Keimschicht 420 eine Metallschicht sein. Die Keimschicht 420 kann ein oder mehr leitende Materialien umfassen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann irgendein leitendes Material verwendet werden. Das leitende Material kann homogen oder heterogen sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann ein leitendes Material ein Metallmaterial enthalten. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Metallmaterial wenigstens ein Metall und/oder wenigstens eine Metalllegierung und/oder wenigstens eine Metallverbindung enthalten. Das leitende Material für die Keimschicht 420 kann ein oder mehr Elemente des Periodensystems wie etwa Cu (Kupfer), Al (Aluminium), W (Wolfram), Au (Gold), Ag (Silber), Pt (Platin), Ti (Titan), Ta (Tantal), Ru (Rubidium), Pb (Blei) und Sn (Zinn) enthalten. Die Elemente können in irgendeiner Form wie etwa z. B. als ein Metall, als eine Metalllegierung oder als eine Metallverbindung vorhanden sein. Beispiele für Materialien, die verwendet werden können, enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Kupfermetall, Kupferlegierung, Aluminiummetall, Aluminiumlegierung, Wolframmetall, Wolframlegierung, Silbermetall, Silberlegierung, Goldmetall, Goldlegierung, Platinmetall, Platinlegierung, Titanmetall, Titanlegierung, Tantalmetall, Tantallegierung, Rubidiummetall, Rubidiumlegierung, Bleimetall, Bleilegierung, Zinnmetall und Zinnlegierung.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Keimschicht 420 z. B. durch Gasphasenabscheidung nach physikalischem Verfahren oder durch Gasphasenabscheidung nach chemischem Verfahren abgelagert werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Keimschicht eine Dicke zwischen etwa 50 nm und etwa 500 nm aufweisen.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 irgendein Material umfassen, das die Kernbildung oder das Aufwachsen eines Metallmaterials während eines Elektroplattierungsprozesses hemmen oder bremsen kann. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 ein Material umfassen, das zum Hemmen oder Verhindern der Elektroplattierung und/oder der stromlosen Plattierung und/oder der Gasphasenabscheidung nach chemischem Verfahren der Füllschicht 510 auf der Hemmschicht dient. Somit kann sich in einer oder in mehreren Ausführungsformen während des Elektroplattierungsprozesses und/oder während des stromlosen Plattierungsprozesses und/oder während des selektiven Gasphasenabscheidungsprozesses nach chemischem Verfahren (CVD-Prozesses) die Füllschicht nur auf der Keimschicht 420 ausbilden (z. B. abgelagert werden und/oder aufwachsen und/oder plattiert werden und/oder Kerne bilden und/oder aktiviert werden) und nicht auf der Hemmschicht 430 ausbilden (z. B. abgelagert werden und/oder aufwachsen und/oder plattiert werden und/oder Kerne bilden und/oder aktiviert werden). In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 eine leitende Schicht sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 eine Metallschicht sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht eine homogene Schicht sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht eine heterogene Schicht sein. Die Hemmschicht 430 kann ein oder mehr leitende Materialien umfassen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann irgendein leitendes Material verwendet werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann ein leitendes Material ein Metallmaterial enthalten. In einer oder mehr Ausführungsformen kann ein Metallmaterial wenigstens ein Metall und/oder wenigstens eine Metalllegierung und/oder wenigstens eine Metallverbindung enthalten.
  • Das leitende Material für die Hemmschicht 430 kann ein oder mehr Elemente des Periodensystems wie etwa W (Wolfram), Ti (Titan) und Ta (Tantal) enthalten. Die Elemente können in irgendeiner Form wie etwa z. B. als ein Metall, als eine Metalllegierung oder als eine Verbindung (z. B. als eine Metallverbindung) vorhanden sein. Beispiele für Materialien, die als Hemmschicht 430 verwendet werden können, enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Tantalmetall, Tantallegierungen und Tantalverbindungen, Titanmetall, Titanlegierungen, Titanverbindungen, Wolframmetall, Wolframlegierungen, Wolframverbindungen.
  • In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 Tantalnitrid, Titannitrid und Wolframnitrid enthalten. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 ein oder mehr Materialien wie etwa TaN, TaSiN, TaC, TiN, TiSiN, TiW, TiC, WN, WC, WCN oder RuTa enthalten. Die Hemmschicht 430 kann eine Kombination von zwei oder mehr Materialien enthalten.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 das chemische Element Ta (Tantal) enthalten. Das Ta (Tantal) kann in irgendeiner Form vorhanden sein. Somit kann die Hemmschicht 430 irgendein Ta-haltiges Material (z. B. irgendein Material, das Ta-Atome enthält) enthalten. Dieses kann z. B. ein Tantalmetall, eine Tantallegierung und/oder eine Tantalverbindung sein.
  • Die Hemmschicht 430 kann z. B. ein Tantalmetall, eine Tantallegierung und/oder eine Tantalverbindung enthalten.
  • Die Hemmschicht 430 kann z. B. Alpha-Tantal und/oder Beta-Tantal enthalten. Das Alpha-Tantal kann eine kubisch-raumzentrierte Gitterstruktur aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann das Alpha-Tantal ein reines Alpha-Tantal sein. Ein reines Alpha-Tantal kann Störstellen (z. B. Spurenstörstellen) enthalten. In einigen Ausführungsformen kann das Alpha-Tantal dotiertes Alpha-Tantal sein, das Störstellen (z. B. mehr als Spurenstörstellen) enthält. Das Dotierungsmittel kann z. B. Stickstoff sein. Weitere Beispiele für Dotierungsmittel enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Kohlenstoff und Silizium. In einigen Ausführungsformen kann die Sperrschicht 410 z. B. reines Alpha-Tantal und/oder dotiertes Alpha-Tantal enthalten.
  • Es wird angemerkt, dass die Hemmschicht eine Metallverbindung enthalten kann. Die Hemmschicht kann z. B. Tantalnitrid (z. B. TaN) enthalten. Ein weiteres Beispiel einer Tantalverbindung ist Tantal-Siliziumnitrid (z. B. TaSiN).
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht ein nichtleitendes Material enthalten. Beispiele für nichtleitende Materialien können Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Siliziumcarbid, Siliziumcarbonnitrid, ein Dielektrikum mit niedrigem K und dielektrische Materialien mit hohem K enthalten, sind darauf aber nicht beschränkt. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht ein organisches Material enthalten. Beispiele für organische Materialien enthalten Resist, Polyimid, BCB, PBO usw. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Hemmschicht 430 z. B. durch eine Gasphasenabscheidung nach physikalischem Verfahren oder durch eine Gasphasenabscheidung nach chemischem Verfahren oder durch eine Aufschleuderablagerung oder durch einen Kaschierungsprozess abgelagert werden.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen können die Sperrschicht und die Hemmschicht dasselbe Material umfassen. In einer oder mehr Ausführungsformen ist es denkbar, dass die oben für die Sperrschicht beschriebenen Materialien auch für die Hemmschicht verwendet werden können. In einer oder mehr Ausführungsformen können die Sperrschicht und die Hemmschicht ein unterschiedliches Material umfassen.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen können die Füllschicht 510 (und/oder die zweite Füllschicht 510') ein Material umfassen, das elektroplattiert und/oder durch einen stromlosen Plattierungsprozess selektiv abgelagert werden kann und/oder durch einen Gasphasenabscheidungsprozess nach chemischem Verfahren selektiv abgelagert werden kann. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Füllschicht 510 (und/oder die zweite Füllschicht 510') eine leitende Schicht sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Füllschicht 510 (und/oder die zweite Füllschicht) eine Metallschicht sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Füllschicht 510 (und/oder die zweite Füllschicht) eine homogene Schicht sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Füllschicht 510 (und/oder die zweite Füllschicht) eine heterogene Schicht sein. Die Füllschicht 510 (und/oder die zweite Füllschicht) kann ein oder mehr leitende Materialien umfassen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann irgendein leitendes Material verwendet werden. In einer oder mehr Ausführungsformen kann ein leitendes Material ein homogenes Material sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann ein leitendes Material ein heterogenes Material sein. In einer oder mehr Ausführungsformen kann ein leitendes Material ein Metallmaterial enthalten.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann ein Metallmaterial wenigstens ein Metall und/oder wenigstens eine Metalllegierung und/oder wenigstens eine Metallverbindung enthalten. Das leitende Material kann ein oder mehr chemische Elemente des Periodensystems wie etwa Cu (Kupfer), Al (Aluminium), W (Wolfram), Au (Gold), Ag (Silber), Pt (Platin), Pd (Palladium), Ni (Nickel), V (Vanadium), Ti (Titan), Ta (Tantal) und Ru (Rubidium), Pb (Blei) und Sn (Zinn) enthalten. Die Elemente können in irgendeiner Form wie etwa z. B. als ein Metall, als eine Metalllegierung oder als eine Verbindung (z. B. als eine Metallverbindung) vorhanden sein. Beispiele für Materialien, die verwendet werden können, enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Kupfermetall, Kupferlegierung, Aluminiummetall, Aluminiumlegierung, Wolframmetall, Wolframlegierung, Silbermetall, Silberlegierung, Goldmetall, Goldlegierung, Platinmetall, Platinlegierung, Palladiummetall, Palladiumlegierung, Nickelmetall, Nickellegierung, Vanadiummetall, Vanadiumlegierung, Titanmetall, Titanlegierung, Tantalmetall, Tantallegierung, Rubidiummetall, Rubidiumlegierung, Bleimetall, Bleilegierung, Zinnmetall, Zinnlegierung und Lötmittel. Lötmittel kann eine Legierung sein, die Pb (Blei) und Sn (Zinn) umfasst. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Füllschicht dasselbe Material wie die Keimschicht umfassen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann die Füllschicht ein anderes Material als die Keimschicht umfassen.
  • Irgendwelche der hier beschriebenen dielektrischen Schichten (wie etwa z. B. die dielektrische Schicht 232) können ein oder mehr dielektrische Materialien umfassen. Die dielektrische Schicht kann ein oder mehr Materialien umfassen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einem Oxid (wie etwa Siliziumoxid), aus einen Carbid (wie etwa Siliziumcarbid), aus einen Nitrid (wie etwa Siliziumnitrid) und aus einem Oxinitrid (wie etwa Siliziumoxinitrid) ausgewählt sind. Die dielektrische Schicht kann eine Kombination oder ein Gemisch zweier oder mehr dielektrischer Materialien umfassen. In einer oder mehr Ausführungsformen ist es möglich, dass das dielektrische Material ein dielektrisches Material mit niedrigem K umfasst.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Material mit niedrigem K eine kleinere Dielektrizitätskonstante als Siliziumdioxid aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Material mit niedrigem K eine kleinere Dielektrizitätskonstante als etwa 3,9 aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Material mit niedrigem K eine größere Dielektrizitätskonstante als etwa 1,0 und eine kleinere als 3,9 aufweisen.
  • In einer oder mehr Ausführungsformen ist es möglich, dass das dielektrische Material ein dielektrisches Material mit hohem K umfasst. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Material mit hohem K eine größere Dielektrizitätskonstante als Siliziumdioxid aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Material mit hohem K eine größere Dielektrizitätskonstante als etwa 3,9 aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Material mit hohem K eine größere Dielektrizitätskonstante als Siliziumnitrid aufweisen. In einer oder mehr Ausführungsformen kann das Material mit hohem K eine größere Dielektrizitätskonstante als etwa 7,0 aufweisen.
  • Eine oder mehr Ausführungsformen beziehen sich auf ein Verfahren zum Ausbilden einer Halbleiter-Struktur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Werkstücks; Ausbilden einer Sperrschicht über dem Werkstück; Ausbilden einer Keimschicht über der Sperrschicht; Ausbilden einer Hemmschicht über der Keimschicht; Entfernen eines Abschnitts der Hemmschicht, um einen Abschnitt der Keimschicht freizulegen; und selektives Ablagern einer Füllschicht auf der freiliegenden Keimschicht.
  • Eine oder mehr Ausführungsformen beziehen sich auf ein Verfahren zum Ausbilden einer elektronischen Vorrichtung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Werkstücks; Ausbilden einer Sperrschicht über dem Werkstück; Ausbilden einer Keimschicht über der Sperrschicht; Ausbilden einer Hemmschicht über der Keimschicht; Entfernen eines Abschnitts der Hemmschicht, um einen Abschnitt der Keimschicht freizulegen; und Ausbilden einer Füllschicht auf der freiliegenden Keimschicht, wobei auf der Hemmschicht im Wesentlichen nichts von der Füllschicht ausgebildet wird.
  • Eine oder mehr Ausführungsformen beziehen sich auf ein Verfahren zum Ausbilden einer Halbleiter-Struktur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Werkstücks, wobei das Werkstück eine Öffnung enthält; Ausbilden einer Sperrschicht über dem Werkstück, wobei die Sperrschicht innerhalb der Öffnung ausgebildet wird; Ausbilden einer Keimschicht über der Sperrschicht; Ausbilden einer Hemmschicht über der Keimschicht; Entfernen wenigstens eines Abschnitts der Hemmschicht aus dem Innenraum der Öffnung, um die Keimschicht freizulegen und um einen verbleibenden Abschnitt der Hemmschicht zurückzulassen; und selektives Ablagern einer Füllschicht auf der freiliegenden Keimschicht.
  • Eine oder mehr Ausführungsformen beziehen sich auf ein Verfahren zum Ausbilden einer Halbleiter-Struktur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Werkstücks, wobei das Werkstück eine Öffnung enthält; Ausbilden einer Sperrschicht innerhalb der Öffnung; Ausbilden einer Keimschicht über der Sperrschicht; Ausbilden einer Hemmschicht über der Keimschicht; Entfernen der Hemmschicht von wenigstens einem Abschnitt einer unteren Oberfläche der Keimschicht, um die Keimschicht freizulegen, wobei ein verbleibender Abschnitt der Hemmschicht wenigstens über der oberen Oberfläche der Keimschicht liegt; und selektives Ablagern einer Füllschicht auf dem freiliegenden Abschnitt der Keimschicht.
  • Eine oder mehr Ausführungsformen beziehen sich auf ein Verfahren zum Ausbilden einer Halbleiter-Struktur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Ausbilden einer Sperrschicht über einer im Wesentlichen planaren Oberfläche; Ausbilden einer Keimschicht über der Sperrschicht; Ausbilden einer Hemmschicht über der Keimschicht; Entfernen eines Abschnitts der Hemmschicht, um einen Abschnitt der Keimschicht freizulegen; und selektives Ablagern einer Füllschicht auf der freiliegenden Keimschicht.
  • Eine oder mehr Ausführungsformen beziehen sich auf ein Verfahren zum Ausbilden einer Halbleiter-Struktur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Ausbilden einer Sperrschicht über einem Werkstück; Ausbilden einer Keimschicht über der Sperrschicht; Ausbilden einer Hemmschicht über der Keimschicht; Entfernen eines Abschnitts der Hemmschicht, um einen Abschnitt der Keimschicht freizulegen, wobei die freiliegende Keimschicht im Wesentlichen planar ist; und selektives Ablagern einer Füllschicht auf der freiliegenden Keimschicht.
  • Eine oder mehr Ausführungsformen beziehen sich auf eine Halbleiter-Struktur, die Folgendes umfasst: eine Sperrschicht, die über einer Werkstückoberfläche liegt; eine Keimschicht, die über der Sperrschicht liegt; eine Hemmschicht, die über der Keimschicht liegt, wobei die Hemmschicht eine Öffnung aufweist, die einen Abschnitt der Keimschicht freilegt, und eine Füllschicht, die über dem freiliegenden Abschnitt der Keimschicht liegt.
  • Eine oder mehr Ausführungsformen beziehen sich auf eine Halbleiter-Struktur, die Folgendes umfasst: ein Werkstück, das eine Öffnung enthält; eine Sperrschicht, die über einer unteren Oberfläche und einer Seitenwandoberfläche der Öffnung liegt; eine Keimschicht, die über einer unteren Oberfläche und einer Seitenwandoberfläche der Sperrschicht liegt; eine Hemmschicht, die wenigstens über einer oberen Oberfläche der Keimschicht liegt; eine Füllschicht, die innerhalb der Öffnung angeordnet ist und wenigstens über einer unteren Oberfläche der Keimschicht liegt. Eine oder mehr Ausführungsformen beziehen sich auf eine Halbleiter-Struktur, die Folgendes umfasst: ein Werkstück, wobei das Werkstück eine Öffnung enthält; eine Sperrschicht, die innerhalb der Öffnung angeordnet ist; eine Keimschicht, die über der Sperrschicht innerhalb der Öffnung liegt; eine Hemmschicht, die über der Keimschicht außerhalb der Öffnung liegt, wobei die Keimschicht einen freiliegenden Abschnitt innerhalb der Öffnung aufweist; und eine Füllschicht, die über dem freiliegenden Abschnitt der Keimschicht innerhalb der Öffnung liegt.
  • Eine oder mehr Ausführungsformen beziehen sich auf eine Halbleiter-Struktur, die Folgendes umfasst: eine Sperrschicht, die über einem Werkstück liegt; eine Keimschicht, die über der Sperrschicht liegt; eine Hemmschicht, die über der Keimschicht liegt, wobei die Hemmschicht eine Öffnung durch sich aufweist, um einen Abschnitt der Keimschicht freizulegen; und eine Füllschicht, die über dem freiliegenden Abschnitt der Keimschicht liegt.
  • Selbstverständlich ist die hier dargelegte Offenbarung in Form ausführlicher Ausführungsformen dargestellt, die beschrieben worden sind, um eine vollständige und umfassende Offenbarung der vorliegenden Erfindung zu geben, wobei diese Einzelheiten nicht als Beschränkung des wahren Umfangs dieser Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt und definiert ist, interpretiert werden sollen.

Claims (62)

  1. Verfahren zum Ausbilden einer Halbleiter-Struktur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Werkstücks; Ausbilden einer Sperrschicht über dem Werkstück; Ausbilden einer Keimschicht über der Sperrschicht; Ausbilden einer Hemmschicht über der Keimschicht; Entfernen eines Abschnitts der Hemmschicht, um einen Abschnitt der Keimschicht freizulegen; und selektives Ablagern einer Füllschicht auf der freiliegenden Keimschicht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die selektive Ablagerung einen Prozess enthält, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Elektroplattieren, stromlosem Plattieren und Gasphasenabscheidung nach chemischem Verfahren besteht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Wesentlichen nichts von der Füllschicht selektiv auf der Hemmschicht abgelagert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Füllschicht über die Hemmschicht überläuft.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Entfernen des Abschnitts der Hemmschicht Laser-Ablation umfasst.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Füllschicht und/oder die Keimschicht Kupfermetall und/oder eine Kupferlegierung umfassen.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sperrschicht und/oder die Hemmschicht Ta (Tantal) umfassen.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Werkstück eine Öffnung enthält, wobei die Sperrschicht innerhalb der Öffnung ausgebildet wird.
  9. Verfahren zum Ausbilden einer elektronischen Vorrichtung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Werkstücks; Ausbilden einer Sperrschicht über dem Werkstück; Ausbilden einer Keimschicht über der Sperrschicht; Ausbilden einer Hemmschicht über der Keimschicht; Entfernen eines Abschnitts der Hemmschicht, um einen Abschnitt der Keimschicht freizulegen; und Ausbilden einer Füllschicht auf der freiliegenden Keimschicht, wobei auf der Hemmschicht im Wesentlichen nichts von der Füllschicht ausgebildet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Werkstück eine Öffnung enthält, wobei die Sperrschicht innerhalb der Öffnung ausgebildet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Entfernen des Abschnitts der Hemmschicht Laser-Ablation umfasst.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Sperrschicht und/oder die Hemmschicht Ta (Tantal) umfassen.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Keimschicht und/oder die Füllschicht Kupfermetall und/oder eine Kupferlegierung umfassen.
  14. Verfahren zum Ausbilden einer Halbleiter-Struktur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Werkstücks, wobei das Werkstück eine Öffnung enthält; Ausbilden einer Sperrschicht über dem Werkstück, wobei die Sperrschicht innerhalb der Öffnung ausgebildet wird; Ausbilden einer Keimschicht über der Sperrschicht; Ausbilden einer Hemmschicht über der Keimschicht; Entfernen wenigstens eines Abschnitts der Hemmschicht aus dem Innenraum der Öffnung, um die Keimschicht freizulegen und um einen verbleibenden Abschnitt der Hemmschicht zurückzulassen; und selektives Ablagern einer Füllschicht auf der freiliegenden Keimschicht.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die selektive Ablagerung einen Prozess enthält, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Elektroplattieren, stromlosem Plattieren und Gasphasenabscheidung nach chemischem Verfahren besteht.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei im Wesentlichen nichts von der Füllschicht selektiv auf der Hemmschicht abgelagert wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die Füllschicht über die Hemmschicht überläuft.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei das Entfernen der Hemmschicht Laser-Ablation umfasst.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei die Füllschicht und/oder die Keimschicht Cu (Kupfer) umfassen.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei die Sperrschicht und/oder die Hemmschicht Ta (Tantal) umfassen.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, wobei sich wenigstens ein Teil des verbleibenden Abschnitts der Hemmschicht außerhalb der Öffnung befindet.
  22. Verfahren zum Ausbilden einer Halbleiter-Struktur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Werkstücks, wobei das Werkstück eine Öffnung enthält; Ausbilden einer Sperrschicht innerhalb der Öffnung; Ausbilden einer Keimschicht über der Sperrschicht; Ausbilden einer Hemmschicht über der Keimschicht; Entfernen der Hemmschicht von wenigstens einem Abschnitt einer unteren Oberfläche der Keimschicht, um die Keimschicht freizulegen, wobei ein verbleibender Abschnitt der Hemmschicht wenigstens über der oberen Oberfläche der Keimschicht liegt; und selektives Ablagern einer Füllschicht auf dem freiliegenden Abschnitt der Keimschicht.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Entfernen der Hemmschicht die Hemmschicht wenigstens von der unteren Oberfläche der Keimschicht entfernt.
  24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, wobei das Entfernen der Hemmschicht die Hemmschicht wenigstens von einem Abschnitt der Seitenwandoberfläche entfernt.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei das Entfernen der Hemmschicht die Hemmschicht im Wesentlichen von der gesamten Seitenwandoberfläche der Keimschicht entfernt.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, wobei im Wesentlichen nichts von der Füllschicht selektiv auf dem verbleibenden Abschnitt der Hemmschicht abgelagert wird.
  27. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 26, wobei das Entfernen der Hemmschicht Laser-Ablation umfasst.
  28. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 27, wobei die Füllschicht und/oder die Keimschicht Kupfermetall und/oder eine Kupferlegierung umfassen.
  29. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 28, wobei die Sperrschicht und/oder die Hemmschicht Ta (Tantal) umfassen.
  30. Verfahren zum Ausbilden einer Halbleiter-Struktur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Ausbilden einer Sperrschicht über einer im Wesentlichen planaren Oberfläche; Ausbilden einer Keimschicht über der Sperrschicht; Ausbilden einer Hemmschicht über der Keimschicht; Entfernen eines Abschnitts der Hemmschicht, um einen Abschnitt der Keimschicht freizulegen; und selektives Ablagern einer Füllschicht auf der freiliegenden Keimschicht.
  31. Verfahren nach Anspruch 30, wobei im Wesentlichen nichts von der Füllschicht selektiv auf der verbleibenden Hemmschicht abgelagert wird.
  32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, wobei der freiliegende Abschnitt der Keimschicht im Wesentlichen planar ist.
  33. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 32, wobei das Entfernen des Abschnitts der Hemmschicht Laser-Ablation umfasst.
  34. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33, wobei die Füllschicht und/oder die Keimschicht Kupfermetall und/oder eine Kupferlegierung umfassen.
  35. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 34, wobei die Sperrschicht und/oder die Hemmschicht Ta (Tantal) umfassen.
  36. Verfahren zum Ausbilden einer Halbleiter-Struktur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Ausbilden einer Sperrschicht über einem Werkstück; Ausbilden einer Keimschicht über der Sperrschicht; Ausbilden einer Hemmschicht über der Keimschicht; Entfernen eines Abschnitts der Hemmschicht, um einen Abschnitt der Keimschicht freizulegen, wobei die freiliegende Keimschicht im Wesentlichen planar ist; und selektives Ablagern einer Füllschicht auf der freiliegenden Keimschicht.
  37. Verfahren nach Anspruch 36, wobei im Wesentlichen nichts von der Füllschicht selektiv auf der verbleibenden Hemmschicht abgelagert wird.
  38. Verfahren nach Anspruch 36 oder 37, wobei das Entfernen des Abschnitts der Hemmschicht Laser-Ablation umfasst.
  39. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 38, wobei die Füllschicht und/oder die Keimschicht Kupfermetall und/oder eine Kupferlegierung umfassen.
  40. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 39, wobei die Sperrschicht und/oder die Hemmschicht Ta (Tantal) umfassen.
  41. Halbleiter-Struktur, die Folgendes umfasst: eine Sperrschicht (410), die über einer Werkstückoberfläche (210T) liegt; eine Keimschicht (420), die über der Sperrschicht (410) liegt; eine Hemmschicht (430), die über der Keimschicht (420) liegt, wobei die Hemmschicht (430) eine Öffnung (310') aufweist, die einen Abschnitt der Keimschicht (420) freilegt, und eine Füllschicht (510), die über dem freiliegenden Abschnitt (420B, 420S) der Keimschicht (420) liegt.
  42. Struktur nach Anspruch 41, wobei die Werkstückoberfläche (210T) im Wesentlichen planar ist.
  43. Struktur nach Anspruch 41 oder 42, wobei die freiliegende Keimschicht (420B, 420S) im Wesentlichen planar ist.
  44. Struktur nach einem der Ansprüche 41 bis 43, wobei die freiliegende Keimschicht (420B, 420S) im Wesentlichen konform zum Umriss eines darunter liegenden Halbleiter-Substrats ist.
  45. Struktur nach einem der Ansprüche 41 bis 44, wobei die Füllschicht (510) und/oder die Keimschicht (420) Kupfermetall und/oder eine Kupferlegierung umfassen.
  46. Struktur nach einem der Ansprüche 41 bis 45, wobei die Sperrschicht (410) und/oder die Hemmschicht (430) Ta (Tantal) umfassen.
  47. Halbleiter-Struktur, die Folgendes umfasst: ein Werkstück (210), das eine Öffnung (310') enthält; eine Sperrschicht (410), die über einer unteren Oberfläche (310B) und einer Seitenwandoberfläche (310S) der Öffnung (310') liegt; eine Keimschicht (420), die über einer unteren Oberfläche (410B) und einer Seitenwandoberfläche (410S) der Sperrschicht (410) liegt; eine Hemmschicht (430), die wenigstens über einer oberen Oberfläche (420T) der Keimschicht (420) liegt; und eine Füllschicht (510), die innerhalb der Öffnung (310') angeordnet ist und wenigstens über einer unteren Oberfläche (420B) der Keimschicht (420) liegt.
  48. Struktur nach Anspruch 47, wobei die Füllschicht (510) wenigstens über einem Abschnitt einer Seitenwandoberfläche (420S) der Keimschicht (420) liegt.
  49. Struktur nach Anspruch 47 oder 48, wobei die Füllschicht (510) im Wesentlichen über der gesamten Seitenwandoberfläche (420S) der Keimschicht (420) liegt.
  50. Struktur nach einem der Ansprüche 47 bis 48, wobei das Werkstück (210) ein Halbleiter-Substrat umfasst.
  51. Struktur nach einem der Ansprüche 47 bis 50, wobei die Füllschicht (510) und/oder die Keimschicht (420) Kupfermetall und/oder eine Kupferlegierung umfassen.
  52. Struktur nach einem der Ansprüche 47 bis 51, wobei die Sperrschicht (410) und/oder die Hemmschicht (430) Ta (Tantal) umfassen.
  53. Halbleiter-Struktur, die Folgendes umfasst: ein Werkstück (210), wobei das Werkstück (210) eine Öffnung (310') enthält; eine Sperrschicht (410), die innerhalb der Öffnung (310') angeordnet ist; eine Keimschicht (420), die über der Sperrschicht (410) innerhalb der Öffnung (310') liegt; eine Hemmschicht (430), die über der Keimschicht (420) außerhalb der Öffnung (310') liegt, wobei die Keimschicht (420) einen freiliegenden Abschnitt (420B, 420S) innerhalb der Öffnung (310') aufweist; und eine Füllschicht (510), die über dem freiliegenden Abschnitt (420B, 420S) der Keimschicht (420) innerhalb der Öffnung (310') liegt.
  54. Struktur nach Anspruch 53, wobei die Füllschicht (510) über einer unteren Oberfläche (420B) und einer Seitenwandoberfläche (420S) der Keimschicht (420) innerhalb der Öffnung (310') liegt.
  55. Struktur nach Anspruch 53 oder 54, wobei die Keimschicht (420) und/oder die Füllschicht (510) Kupfer und/oder eine Kupferlegierung umfassen.
  56. Struktur nach Anspruch 53 oder 54, wobei die Sperrschicht (410) und/oder die Hemmschicht (430) Tantalmetall und/oder eine Tantallegierung und/oder eine Tantalverbindung umfassen.
  57. Halbleiter-Struktur, die Folgendes umfasst: eine Sperrschicht (410), die über einem Werkstück (210) liegt; eine Keimschicht (420), die über der Sperrschicht liegt; eine Hemmschicht (430), die über der Keimschicht (420) liegt, wobei die Hemmschicht (430) eine Öffnung (310') durch sich aufweist, um einen Abschnitt (420B, 420S) der Keimschicht (420) freizulegen; und eine Füllschicht (510), die über dem freiliegenden Abschnitt (420B, 420S) der Keimschicht (420) liegt.
  58. Struktur nach Anspruch 57, wobei die untere Oberfläche der Öffnung (310') durch die freiliegende Keimschicht (420B) definiert ist und die Seitenwandoberflächen der Öffnung durch die Hemmschicht (430) definiert sind.
  59. Struktur nach Anspruch 57 oder 58, wobei der freiliegende Abschnitt der Keimschicht im Wesentlichen planar ist.
  60. Struktur nach einem der Ansprüche 57 bis 59, wobei sich die Füllschicht (510) direkt auf einer unteren Oberfläche befindet und sich eine Seitenwandoberfläche (420S) der Keimschicht (420) innerhalb der Öffnung (310') befindet.
  61. Struktur nach einem der Ansprüche 57 bis 60, wobei die Keimschicht (420) und/oder die Füllschicht (510) Kupfermetall und/oder eine Kupferlegierung umfassen.
  62. Struktur nach einem der Ansprüche 57 bis 61, wobei die Sperrschicht (410) und/oder die Hemmschicht (430) Tantalmetall und/oder eine Tantallegierung und/oder eine Tantalverbindung umfassen.
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