DE102022100602A1 - Ausgesparte kontakte am leitungsende und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

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Te-Chih Hsiung
Jyun-De Wu
Yi-Chen Wang
Yi-Chun Chang
Yuan-Tien Tu
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Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
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Abstract

Ausführungsformen betreffen eine Kontaktstruktur und ein Verfahren zu deren Herstellung, wobei die Kontaktstruktur bewusst in der Nähe eines Endes einer Metallleitung angeordnet wird. In einer Isolierstruktur, die über der Metallleitung angeordnet ist, wird eine Öffnung erzeugt, die dann mit einem Ätzprozess in die Metallleitung vergrößert wird. Bei dem Ätzprozess zwingt das Leitungsende ein Ätzmittel dazu, sich von dem Leitungsende entfernt zu konzentrieren, wodurch die vergrößerte Öffnung seitlich geätzt wird. Anschließend wird in der Öffnung und der vergrößerten Öffnung ein Kontakt hergestellt.

Description

  • Prioritätsanspruch und Querverweis
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 5. Mai 2021 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 63/184.559, die durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen ist.
  • Hintergrund
  • Bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen werden Kontakt-Plugs (Kontaktstöpsel) zum elektrischen Verbinden mit Source- und Drainbereichen und Gates von Transistoren verwendet. Die Source/Drainkontakt-Plugs werden normalerweise mit Source/Drain-Silizidbereichen verbunden, die wie folgt hergestellt werden: Erzeugen von Kontaktöffnungen zum Freilegen von Source/Drainbereichen; Abscheiden einer Metallschicht; Abscheiden einer Sperrschicht über der Metallschicht; Durchführen eines Temperprozesses, um die Metallschicht mit den Source/Drain-Bereichen zur Reaktion zu bringen; Füllen eines Metalls in die verbliebene Kontaktöffnung; und Durchführen eines CMP-Prozesses (CMP: chemisch-mechanische Polierung) zum Entfernen von überschüssigem Metall.
  • Figurenliste
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung lassen sich am besten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verstehen. Es ist zu beachten, dass gemäß der branchenüblichen Praxis verschiedene Merkmale nicht maßstabsgetreu dargestellt sind. Vielmehr können die Abmessungen der verschiedenen Merkmale zugunsten einer klaren Erläuterung willkürlich vergrößert oder verkleinert sein.
    • Die 1 bis 8, 9A, 9B, 10, 11A, 11B, 12, 13A, 13B, 14A, 14B, 15A, 15B, 16A, 16B, 17, 18A, 18B, 19A und 19B sind perspektivische Darstellungen und Schnittansichten von Zwischenstufen bei der Herstellung eines Transistors und von jeweiligen Durchkontakten gemäß einigen Ausführungsformen.
    • Die 20, 21A, 21B, 21C, 22A, 22B, 22C, 23A, 23B, 23C, 24A, 24B und 24C sind perspektivische Darstellungen und Schnittansichten von Zwischenstufen bei der Herstellung von Gatedurchkontakten gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 25 ist eine Schnittansicht einer Zwischenstufe bei der Herstellung von Kontakt-Plugs gemäß einigen Ausführungsformen.
    • Die 26 bis 31 sind Schnittansichten von Zwischenstufen bei der Herstellung von Kontakt-Plugs gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 32 zeigt einen Prozessablauf zum Herstellen eines Transistors und von Durchkontakten gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 33 zeigt einen Prozessablauf zum Herstellen von Gatedurchkontakten gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 34 zeigt einen Prozessablauf zum Herstellen von Durchkontakten gemäß einigen Ausführungsformen.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die nachstehende Beschreibung liefert viele verschiedene Ausführungsformen oder Beispiele zum Implementieren verschiedener Merkmale der Erfindung. Nachstehend werden spezielle Beispiele für Komponenten und Anordnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung zu vereinfachen. Diese sind natürlich lediglich Beispiele und sollen nicht beschränkend sein. Zum Beispiel kann die Herstellung eines ersten Elements über oder auf einem zweiten Element in der nachstehenden Beschreibung Ausführungsformen umfassen, bei denen das erste und das zweite Element in direktem Kontakt hergestellt werden, und sie kann auch Ausführungsformen umfassen, bei denen zusätzliche Elemente zwischen dem ersten und dem zweiten Element hergestellt werden können, sodass das erste und das zweite Element nicht in direktem Kontakt sind. Darüber hinaus können in der vorliegenden Erfindung Bezugszahlen und/oder -buchstaben in den verschiedenen Beispielen wiederholt werden. Diese Wiederholung dient der Einfachheit und Übersichtlichkeit und schreibt an sich keine Beziehung zwischen den verschiedenen erörterten Ausführungsformen und/oder Konfigurationen vor.
  • Darüber hinaus können hier räumlich relative Begriffe, wie etwa „darunter befindlich“, „unter“, „untere(r)“/„unteres“, „darüber befindlich“, „obere(r)“/„oberes“ und dergleichen, zur einfachen Beschreibung der Beziehung eines Elements oder einer Struktur zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Strukturen verwendet werden, die in den Figuren dargestellt sind. Die räumlich relativen Begriffe sollen zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Orientierung andere Orientierungen der in Gebrauch oder in Betrieb befindlichen Vorrichtung umfassen. Die Vorrichtung kann anders ausgerichtet werden (um 90 Grad gedreht oder in einer anderen Orientierung), und die räumlich relativen Deskriptoren, die hier verwendet werden, können entsprechend interpretiert werden.
  • Es wird ein Kontakt-Plug bereitgestellt, der bewusst in der Nähe eines Rands eines tieferliegenden metallischen Strukturelements angeordnet wird, wobei der Kontakt-Plug einen verlängerten Teil hat, der in das metallische Strukturelement eindringt. Außerdem wird ein Verfahren zum Herstellen des Kontakt-Plugs bereitgestellt. Bei einigen Ausführungsformen wird ein unterer Source/Drain-Kontakt-Plug in einem ersten Zwischenschichtdielektrikum hergestellt, und über dem ersten Zwischenschichtdielektrikum wird ein zweites Zwischenschichtdielektrikum hergestellt. Dann wird ein oberer Source/Drain-Kontakt-Plug in dem zweiten Zwischenschichtdielektrikum hergestellt. Wenn das Zwischenschichtdielektrikum geätzt wird, um eine Kontaktöffnung für den oberen Source/Drain-Kontakt-Plug zu erzeugen, wird die Kontaktöffnung bewusst in der Nähe eines Rands des unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs angeordnet, und ein Teil des ersten Zwischenschichtdielektrikums wird geätzt, um den unteren Source/Drain-Kontakt-Plug freizulegen. Eine freigelegte Oberseite des Source/Drain-Kontakt-Plugs wird durch die Kontaktöffnung geätzt, um eine vergrößerte Öffnung oder Vertiefung in der Oberseite des Source/Drain-Kontakt-Plugs bereitzustellen, die breiter als eine Querabmessung einer Unterseite der Kontaktöffnung ist. Da die Kontaktöffnung bewusst in der Nähe des Rands des unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs angeordnet wird, wird der Effekt der Ätzung des unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs durch eine Seitenwand des unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs verstärkt, sodass die resultierende Öffnung in der Nähe des Rands des unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs tiefer und seitlich breiter als eine ähnliche Öffnung ist, die von dem Rand des unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs entfernt angeordnet ist. Die vergrößerte Öffnung wird von dem zweiten Zwischenschichtdielektrikum (und/oder der Diffusionssperrschicht) auf einer Seite und dem Material des unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs auf der anderen Seite und auf der Unterseite definiert. Dann wird der obere Source/Drainkontakt in einem Bottom-up-Prozess so aufgewachsen, dass er eine Form hat, die einem umgedrehten Pilz ähnelt. Wenn während eines späteren Polierprozesses Ätzchemikalien zwischen die Seitenwände des oberen Source/Drain-Kontakts und die zweite Zwischenschichtdielektrikum-Schicht sickern, trägt der vergrößerte Pilzfuß dazu bei, dass die Ätzchemikalien nicht in Kontakt mit dem tieferliegenden unteren Source/Drain-Kontakt-Plug kommen. Außerdem wird der Oberflächenkontakt zwischen dem oberen und dem unteren Source/Drain-Kontakt-Plug verbessert. Dementsprechend wird auch eine Haftung zwischen dem oberen und dem unteren Source/Drain-Kontakt-Plug verbessert, und ein Kontaktwiderstand wird reduziert.
  • Es versteht sich, dass obwohl ein Finnen-Feldeffekttransistor (FinFET) als ein Beispiel verwendet wird, die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch für andere Arten von Transistoren genutzt werden können, wie etwa Planartransistoren, Gate-all-around-Transistoren (GAA-Transistoren) oder dergleichen. Außerdem werden zwar Source/Drain-Kontakt-Plugs als Beispiele verwendet, aber die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch für andere leitfähige Strukturelemente verwendet werden, unter anderem leitfähige Leitungen, leitfähige Plugs, leitfähige Durchkontaktierungen und dergleichen. Ausführungsformen, die hier erörtert werden, sollen Beispiele zum Ermöglichen der Herstellung oder Nutzung des Gegenstands der vorliegenden Erfindung liefern, und ein Durchschnittsfachmann dürfte ohne Weiteres Modifikationen erkennen, die vorgenommen werden können, ohne von dem beabsichtigten Schutzumfang unterschiedlicher Ausführungsformen abzuweichen. In allen Darstellungen und erläuternden Ausführungsformen werden ähnliche Bezugszahlen zum Bezeichnen von ähnlichen Elementen verwendet. Verfahrensausführungsformen können zwar als Ausführungsformen erörtert werden, die in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden, aber andere Verfahrensausführungsformen können in jeder logischen Reihenfolge ausgeführt werden.
  • Die 1 bis 8, 9A, 9B, 10, 11A, 11B, 12, 13A, 13B, 14A, 14B, 15A, 15B, 16A, 16B, 17, 18A, 18B, 19A und 19B sind perspektivische Darstellungen und Schnittansichten von Zwischenstufen bei der Herstellung eines Finnen-Feldeffekttransistors (FinFET) und von entsprechenden Kontakt-Plugs gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die entsprechenden Schritte sind auch in dem Prozessablauf 200 schematisch angegeben, der in 32 gezeigt ist.
  • 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Anfangsstruktur, die auf einem Wafer 10 hergestellt wird. Der Wafer 10 weist ein Substrat 20 auf. Das Substrat 20 kann ein Halbleitersubstrat sein, wie etwa ein Siliziumsubstrat, ein Siliziumgermaniumsubstrat oder ein Substrat, das aus anderen Halbleitermaterialien hergestellt ist. Das Substrat 20 kann mit einem p- oder einem n-Dotierungsstoff dotiert werden. Isolationsbereiche 22, wie etwa STI-Bereiche (STI: flache Grabenisolation), können so erzeugt werden, dass sie sich von einer Oberseite des Substrats 20 in dieses hinein erstrecken. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 202 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Teile des Substrats 20 zwischen benachbarten STI-Bereichen 22 werden als Halbleiterstreifen 24 bezeichnet. Oberseiten der Halbleiterstreifen 24 und Oberseiten der STI-Bereiche 22 können im Wesentlichen auf gleicher Höhe sein. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Halbleiterstreifen 24 Teile des ursprünglichen Substrats 20, und somit ist ihr Material dasselbe wie das des Substrats 20. Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Halbleiterstreifen 24 Ersatzstreifen, die durch Ätzen der Teile des Substrats 20 zwischen den STI-Bereichen 22 zum Erzeugen von Aussparungen und durch Durchführen eines Epitaxieprozesses zum Aufwachsen eines weiteren Halbleitermaterials in den Aussparungen entstehen. Dementsprechend sind die Halbleiterstreifen 24 aus einem Halbleitermaterial hergestellt, das von dem des Substrats 20 verschieden ist. Bei einigen Ausführungsformen werden die Halbleiterstreifen 24 aus Siliziumgermanium, Silizium-Kohlenstoff oder einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial hergestellt.
  • Die STI-Bereiche 22 können eine Oxidschicht aufweisen, die die Halbleiterstreifen 24 (nicht dargestellt) belegt und eine thermische Oxidschicht sein kann, die durch thermische Oxidation einer Oberflächenschicht des Substrats 20 hergestellt wird. Die Oxidschicht kann auch eine abgeschiedene Siliziumoxidschicht sein, die zum Beispiel durch Atomlagenabscheidung (ALD), chemische Aufdampfung mit einem Plasma hoher Dichte (HDP-CVD), chemische Aufdampfung (CVD) oder dergleichen hergestellt wird. Die STI-Bereiche 22 können auch aus einem dielektrischen Material über der Oxidschicht erzeugt werden, wobei das dielektrische Material durch fließfähige CVD (FCVD), Schleuderbeschichtung oder dergleichen abgeschieden werden kann.
  • In 2 werden die STI-Bereiche 22 ausgespart, sodass die oberen Teile der Halbleiterstreifen 24 über Oberseiten 22A der übrigen Teile der STI-Bereiche 22 überstehen, um überstehende Finnen 24' zu bilden. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 204 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Die Ätzung kann mit einem Trockenätzprozess zum Beispiel unter Verwendung von NF3 und NH3 als Ätzgase durchgeführt werden. Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erfolgt das Aussparen mit einem Nassätzprozess. Für den Nassätzprozess kann zum Beispiel verdünnte HF-Lösung verwendet werden.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können die Halbleiterstreifen 24 mit jedem geeigneten Verfahren strukturiert werden. Zum Beispiel können die Finnen mit einem oder mehreren Fotolithografieprozessen, wie etwa Doppelstrukturierungs- oder Mehrfachstrukturierungsprozessen, strukturiert werden. Im Allgemeinen vereinen Doppel- oder Mehrfachstrukturierungsprozesse fotolithografische und selbstjustierte Prozesse, mit denen Strukturen erzeugt werden können, die zum Beispiel Rasterabstände haben, die kleiner als die sind, die sonst mit einem einzelnen direkten Fotolithografieprozess erzielt werden können. Zum Beispiel wird bei einer Ausführungsform über einem Substrat eine Opferschicht hergestellt, die dann mit einem Fotolithografieprozess strukturiert wird. Entlang der strukturierten Opferschicht werden mit einem selbstjustierten Prozess Abstandshalter hergestellt. Anschließend wird die Opferschicht entfernt, und die verbliebenen Abstandshalter, oder Dorne, können dann zum Strukturieren der Finnen verwendet werden.
  • In 3 werden Dummy-Gatestapel 30 so hergestellt, dass sie sich auf Oberseiten und Seitenwänden der (überstehenden) Finnen 24' erstrecken. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 206 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Die Dummy-Gatestapel 30 können Dummy-Gatedielektrika (nicht dargestellt) in den Seitenwänden der überstehenden Finnen 24' sowie Dummy-Gateelektroden 34 über den jeweiligen Dummy-Gatedielektrika aufweisen. Die Dummy-Gatedielektrika können Siliziumoxid aufweisen. Die Dummy-Gateelektroden 34 können zum Beispiel unter Verwendung von Polysilizium hergestellt werden, aber es können auch andere Materialien verwendet werden. Die Dummy-Gatestapel 30 können jeweils eine oder mehrere Hartmaskenschichten 36 über den entsprechenden Dummy-Gateelektroden 34 aufweisen. Die Hartmaskenschichten 36 können aus Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumoxidnitrid oder Multischichten davon hergestellt werden. Die Dummy-Gatestapel 30 können über eine oder mehrere überstehende Finnen 24' und/oder die STI-Bereiche 22 hinwegführen. Die Dummy-Gatestapel 30 haben außerdem Längsrichtungen, die senkrecht zu Längsrichtungen der überstehenden Finnen 24' sind.
  • Dann werden Gate-Abstandshalter 38 auf Seitenwänden der Dummy-Gatestapel 30 hergestellt. Der entsprechende Schritt ist ebenfalls als der Schritt 206 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die Gate-Abstandshalter 38 aus einem oder mehreren dielektrischen Materialien wie Siliziumnitrid, Siliziumcarbonitrid oder dergleichen hergestellt, und sie können eine Einschichtstruktur oder aber eine Mehrschichtstruktur mit einer Mehrzahl von dielektrischen Schichten haben.
  • Dann wird ein Ätzprozess zum Ätzen der Teile der überstehenden Finnen 24' durchgeführt, die nicht von den Dummy-Gatestapeln 30 und den Gate-Abstandshaltern 38 bedeckt sind, und die resultierende Struktur ist in 4 gezeigt. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 208 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Das Aussparen kann anisotrop sein, und daher werden die Teile der Finnen 24', die sich direkt unter den Dummy-Gatestapeln 30 und den Gate-Abstandshaltern 38 befinden, geschützt und werden nicht geätzt. Oberseiten der ausgesparten Halbleiterstreifen 24 können bei einigen Ausführungsformen niedriger als die Oberseiten 22A der STI-Bereiche 22 sein. Die Zwischenräume, die von den geätzten überstehenden Finnen 24' und den Halbleiterstreifen 24 zurückgelassen werden, werden als Aussparungen 40 bezeichnet. Die Aussparungen 40 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Dummy-Gatestapel 30 angeordnet.
  • Wie in 5 gezeigt ist, werden dann Epitaxiebereiche (Source/Drainbereiche) 42 durch selektives Aufwachsen (durch Epitaxie) eines Halbleitermaterials in den Aussparungen 40 erzeugt. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 210 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. In Abhängigkeit davon, ob der resultierende FinFET ein p- oder ein n-FinFET ist, kann im Verlauf der Epitaxie ein p- oder ein n-Dotierungsstoff in situ dotiert werden. Wenn der resultierende FinFET zum Beispiel ein p-FinFET ist, kann SiliziumGermanium-Bor (SiGeB), Silizium-Bor (SiB) oder dergleichen aufgewachsen werden. Wenn der resultierende FinFET hingegen ein n-FinFET ist, kann Silizium-Phosphor (SiP), Silizium-Kohlenstoff-Phosphor (SiCP) oder dergleichen aufgewachsen werden. Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen die Epitaxiebereiche 42 III-V-Verbindungshalbleiter, wie etwa GaAs, InP, GaN, InGaAs, InAlAs, GaSb, AlSb, AlAs, AlP oder GaP, Kombinationen davon oder Multischichten davon auf. Nachdem die Aussparungen 40 mit Epitaxiebereichen 42 gefüllt worden sind, führt ein weiteres epitaxiales Aufwachsen der Epitaxiebereiche 42 dazu, dass sie sich horizontal ausdehnen, und es können Abschrägungen entstehen. Das weitere Aufwachsen der Epitaxiebereiche 42 kann auch dazu führen, dass benachbarte Epitaxiebereiche 42 miteinander verschmelzen. Außerdem können Hohlräume (Luftspalte) 44 entstehen. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Erzeugung der Epitaxiebereiche 42 beendet werden, wenn ihre Oberseite immer noch wellig ist oder wenn die Oberseite der verschmolzenen Epitaxiebereiche 42 planar geworden ist, was durch weiteres Aufwachsen der Epitaxiebereiche 42 erreicht wird, wie in 6 gezeigt ist.
  • Nach dem Epitaxieprozess können die Epitaxiebereiche 42 weiter mit einem p- oder n-Dotierungsstoff dotiert werden, um Source- und Drainbereiche zu erzeugen, die ebenfalls mit der Bezugszahl 42 bezeichnet werden. Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird der Implantationsprozess weggelassen, wenn die Epitaxiebereiche 42 während der Epitaxie in situ mit dem p- oder n-Dotierungsstoff implantiert werden.
  • 7 zeigt eine perspektivische Darstellung der Struktur nach dem Herstellen einer Kontakt-Ätzstoppschicht (CESL) 46 und eines Zwischenschichtdielektrikums (ILD) 48. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 212 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Die CESL 46 kann aus Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumcarbonitrid oder dergleichen durch CVD, ALD oder dergleichen hergestellt werden. Das ILD 48 kann ein dielektrisches Material sein, das zum Beispiel durch FCVD, Schleuderbeschichtung, CVD oder mit einem anderen geeigneten Abscheidungsverfahren abgeschieden wird. Das ILD 48 kann aus einem sauerstoffhaltigen dielektrischen Material hergestellt werden, das ein Siliziumoxidbasiertes dielektrisches Material sein kann, das zum Beispiel unter Verwendung von Tetraethylorthosilicat (TEOS) als ein Prozessgas hergestellt wird, oder es kann Phosphorsilicatglas (PSG), Borsilicatglas (BSG), Borphosphorsilicatglas (BPSG) oder dergleichen sein. Zum Nivellieren der Oberseiten des ILD 48, der Dummy-Gatestapel 30 und der Gate-Abstandshalter 38 kann ein Planarisierungsprozess durchgeführt werden, wie etwa ein CMP-Prozess oder ein mechanischer Schleifprozess.
  • Dann werden in den 8, 9A und 9B die Dummy-Gatestapel 30, die die Hartmaskenschichten 36, die Dummy-Gateelektroden 34 und die Dummy-Gatedielektrika aufweisen, durch Ersatzgatestapel 56 ersetzt, die Gateelektroden 54 und Gatedielektrika 52 aufweisen. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 214 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. 9A zeigt eine Schnittansicht entlang einer Referenzlinie 9A - 9A von 8, und 9B zeigt eine Schnittansicht entlang einer Referenzlinie 9B - 9B von 8 gemäß einigen Ausführungsformen.
  • Beim Herstellen der Ersatzgatestapel 56 werden zunächst die Hartmasken 36, die Dummy-Gateelektroden 34 (die in 7 gezeigt sind) und die Dummy-Gatedielektrika in einem oder mehreren Ätzprozessen entfernt, sodass Gräben/Öffnungen zwischen den Gate-Abstandshaltern 38 entstehen. Die Oberseiten und die Seitenwände der überstehenden Halbleiterfinnen 24' liegen zu den resultierenden Gräben frei.
  • Wie in den 8, 9A und 9B gezeigt ist, werden Ersatz-Gatedielektrika 52 so hergestellt, dass sie sich in die Gräben zwischen den Gate-Abstandshaltern 38 erstrecken. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist jedes der Ersatz-Gatedielektrika 52 als seinen unteren Teil eine Grenzflächenschicht (IL) auf, die die freigelegten Oberflächen der entsprechenden überstehenden Finnen 24' kontaktiert. Die IL kann eine Oxidschicht, wie etwa eine Siliziumoxidschicht, sein, die durch thermische Oxidation der überstehenden Finnen 24', einen chemischen Oxidationsprozess oder einen Abscheidungsprozess hergestellt wird. Die Gatedielektrika 52 können außerdem eine dielektrische High-k-Schicht aufweisen, die über der IL hergestellt ist. Die dielektrische High-k-Schicht kann ein dielektrisches High-k-Material aufweisen, wie etwa Hafniumoxid, Lanthanoxid, Aluminiumoxid, Zirconiumoxid, Siliziumnitrid oder dergleichen. Eine Dielektrizitätskonstante (k-Wert) des dielektrischen High-k-Materials ist höher als 3,9 und kann höher als etwa 7,0 sein. Die dielektrische High-k-Schicht wird als eine konforme Schicht hergestellt und erstreckt sich auf den Seitenwänden der überstehenden Finnen 24' und den Seitenwänden der Gate-Abstandshalter 38. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird die dielektrische High-k-Schicht durch ALD oder CVD hergestellt.
  • Bleiben wir bei den 8, 9A und 9B. Über den Gatedielektrika 52 werden Gateelektroden 54 hergestellt. Die Gateelektroden 54 umfassen aufeinandergestapelte leitfähige Schichten. Die leitfähigen Stapelschichten sind nicht einzeln dargestellt, aber sie können voneinander unterschieden werden. Die Abscheidung der leitfähigen Stapelschichten kann mit einem oder mehreren konformen Abscheidungsverfahren wie ALD oder CVD erfolgen. Die leitfähigen Stapelschichten können eine Diffusionssperrschicht (die gelegentlich auch als eine Klebstoffschicht bezeichnet wird) und eine oder mehrere Austrittsarbeitsschichten über der Diffusionssperrschicht aufweisen. Die Diffusionssperrschicht kann aus Titannidrid (TiN) hergestellt werden, das mit Silizium dotiert werden kann (oder auch nicht). Die Austrittsarbeitsschicht bestimmt die Austrittsarbeit des Gates und weist mindestens eine oder eine Mehrzahl von Schichten auf, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind. Das Material für die Austrittsarbeitsschicht wird in Abhängigkeit davon gewählt, ob der jeweilige FinFET ein n- oder ein p-FinFET ist. Wenn der FinFET zum Beispiel ein n-FinFET ist, kann die Austrittsarbeitsschicht eine TaN-Schicht und eine Titan-Aluminium-Schicht (TiAl-Schicht) über der TaN-Schicht aufweisen. Wenn der FinFET hingegen ein p-FinFET ist, kann die Austrittsarbeitsschicht eine TaN-Schicht und eine TiN-Schicht über der TaN-Schicht aufweisen. Nach der Abscheidung der einen oder der mehreren Austrittsarbeitsschichten wird eine Klebstoffschicht hergestellt, die eine weitere TiN-Schicht sein kann. Die Klebstoffschicht kann die von den entfernten Dummy-Gatestapeln hinterlassenen Gräben füllen oder auch nicht.
  • Die abgeschiedenen dielektrischen Gateschichten und leitfähigen Schichten werden als konforme Schichten hergestellt, die sich in die Gräben erstrecken, und sie weisen einige Teile über dem ILD 48 auf. Wenn die Klebstoffschicht die Gräben nicht vollständig füllt, wird dann ein metallisches Material abgeschieden, um die verbliebenen Gräben zu füllen. Das metallische Material kann zum Beispiel Wolfram oder Cobalt sein. Anschließend wird ein Planarisierungsprozess, wie etwa ein CMP-Prozess oder ein mechanischer Schleifprozess, durchgeführt, um die Teile der dielektrischen Gateschichten, der leitfähigen Stapelschichten und des metallischen Materials über dem ILD 48 zu entfernen. Dadurch entstehen die Gateelektroden 54 und die Gatedielektrika 52. Die Gateelektroden 54 und die Gatedielektrika 52 werden kollektiv als Ersatzgatestapel 56 bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt können die Oberseiten der Ersatzgatestapel 56, der Gate-Abstandshalter 38, der CESL 46 und des ILD 48 im Wesentlichen koplanar sein.
  • Die 8, 9A und 9B zeigen außerdem die Herstellung von (selbstjustierten) Hartmasken 58 gemäß einigen Ausführungsformen. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 216 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Die Hartmasken 58 können wie folgt hergestellt werden: Durchführen eines Ätzprozesses, um die Ersatzgatestapel 56 auszusparen, sodass Aussparungen zwischen den Gate-Abstandshaltern 38 entstehen; Füllen der Aussparungen mit einem dielektrischen Material; und anschließend Durchführen eines Planarisierungsprozesses, wie etwa eines CMP-Prozesses oder eines mechanischen Schleifprozesses, um überschüssige Teile des dielektrischen Materials zu entfernen. Die Hartmasken 58 können aus Siliziumnitrid, Siliziumoxidnitrid, Siliziumoxidcarbonitrid oder dergleichen hergestellt werden.
  • Weiterhin zeigt 9B eine Schnittansicht durch die Epitaxiebereiche 42 und zeigt außerdem die CESL 46 und das ILD 48, die über den Epitaxiebereichen 42 angeordnet sind, gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 10 zeigt eine perspektivische Darstellung, und die 11A und 11B zeigen Schnittansichten beim Erzeugen von Kontaktöffnungen 60 für die Epitaxiebereiche 42. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 218 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. 11A zeigt einen Referenzquerschnitt 11A - 11A von 10. 11B zeigt einen Referenzquerschnitt 11B - 11B von 10. Zum Erzeugen der Kontaktöffnungen 60 wird das ILD 48 geätzt, um die darunter befindlichen Teile der CESL 46 freizulegen, und anschließend werden die freigelegten Teile der CESL 46 geätzt, um die Epitaxiebereiche 42 freizulegen. Wie in 10 gezeigt ist, sind bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Gate-Abstandshalter 38 durch einige Teile des ILD 48 und der CESL 46 von den nächstgelegenen Kontaktöffnungen 60 beabstandet.
  • In den 12, 13A und 13B werden Silizidbereiche 66 und untere Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 hergestellt. 12 zeigt eine perspektivische Darstellung, 13A zeigt einen Referenzquerschnitt 13A - 13A von 12, und 13B zeigt einen Referenzquerschnitt 13B - 13B von 12. Bei einigen Ausführungsformen wird eine Metallschicht 62 (wie etwa eine Titanschicht oder eine Cobaltschicht; 10B) zum Beispiel durch physikalische Aufdampfung (PVD) oder mit einem ähnlichen Verfahren abgeschieden. Die Metallschicht 62 ist eine konforme Schicht und erstreckt sich auf der Oberseite der Epitaxiebereiche 42 und den Seitenwänden des ILD 48. Dann wird eine Verkappungsschicht 64 zum Beispiel unter Verwendung einer Metallnitridschicht (wie etwa einer Titannidridschicht) abgeschieden. Anschließend wird ein Temperprozess durchgeführt, um Source/Drain-Silizidbereiche 66 herzustellen, wie in den 12, 13A und 13B gezeigt ist. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 220 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Dann wird ein metallischer Bereich 68, der aus einem metallischen Material wie Cobalt, Wolfram oder dergleichen erzeugt wird, in die verbliebenen Teile der Kontaktöffnungen gefüllt. Anschließend wird ein Planarisierungsprozess, wie etwa ein CMP-Prozess oder ein mechanischer Schleifprozess, durchgeführt, um überschüssige Teile des Metallschicht 62, der Verkappungsschicht 64 und des metallischen Materials des metallischen Bereichs 68 zu entfernen, sodass untere Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 zurückbleiben. Der entsprechende Schritt ist ebenfalls als der Schritt 220 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Auf diese Weise entsteht ein FinFET 100.
  • Die 14A bis 19B zeigen weitere Zwischenschritte beim Herstellen von oberen Source/Drain-Kontakt-Plugs über den unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70. Die 14A, 15A, 16A, 18A und 19A zeigen Querschnitte von weiteren Prozessen an der Vorrichtung von 13A, und sie sind entlang demselben Querschnitt wie der Referenzquerschnitt 13A - 13A von 12 erstellt. Die 14A, 15A, 16A, 18A und 19A zeigen außerdem Querschnitte von weiteren Prozessen, die parallel zu dem Querschnitt von 13A sind und zum Beispiel entlang demselben Querschnitt wie der Referenzquerschnitt 13C - 13C von 12 erstellt sind. Die 14B, 15B, 16B, 18B und 19B zeigen Querschnitte von weiteren Prozessen an der Vorrichtung von 13B, und sie sind entlang demselben Querschnitt wie der Referenzquerschnitt 13B - 13B von 12 erstellt.
  • In den 14A und 14B werden eine Ätzstoppschicht (ESL) 72 und ein Zwischenschichtdielektrikum (ILD) 74 abgeschieden. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 222 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Die ESL 72 kann aus einem dielektrischen Material wie SiN, SiCN, SiC, AlO, AlN, SiOCN oder dergleichen oder Verbundschichten davon hergestellt werden. Als Herstellungsverfahren kann PECVD, ALD, CVD oder dergleichen verwendet werden.
  • Über der ESL 72 wird das ILD 74 abgeschieden. Das Material und das Herstellungsverfahren für das ILD 74 können aus denselben in Frage kommenden Materialien und Herstellungsverfahren wie zum Herstellen des ILD 48 gewählt werden. Zum Beispiel kann das ILD 74 Siliziumoxid, PSG, BSG, BPSG oder dergleichen sein, das Silizium enthält. Bei einigen Ausführungsformen wird das ILD 74 durch PECVD, FCVD, Schleuderbeschichtung oder dergleichen hergestellt. Bei alternativen Ausführungsformen kann das ILD 74 aus einem dielektrischen Low-k-Material hergestellt werden.
  • In den 15A und 15B werden Source/Drain-Kontaktöffnungen 78A und 78B für die oberen Source/Drain-Kontakt-Plugs erzeugt. Über dem ILD 74 wird eine Ätzmaske (nicht dargestellt) hergestellt, die eine Dreifachschicht sein kann. Es versteht sich, dass bei einigen Ausführungsformen nur eine Source/Drain-Kontaktöffnung 78A in der Nähe des Leitungsendes erzeugt werden kann oder mehrere Source/Drain-Kontaktöffnungen 78A an gegenüberliegenden Enden der Leitung (des metallischen Bereichs 68) erzeugt werden können. Die Ätzmaske wird strukturiert, um Öffnungen darin zu erzeugen, die dann zum Definieren der Struktur der Source/Drain-Kontaktöffnungen 78A und 78B verwendet werden. Wenn die Ätzmaske eine Dreifachschicht ist, kann die obere Schicht ein Fotoresistmaterial sein, das mit geeigneten Fotolithografieverfahren strukturiert wird. Die obere Schicht wird dann zum Strukturieren der mittleren Schicht mit einem Ätzprozess verwendet, und die mittlere Schicht wird zum Strukturieren der unteren Schicht mit einem weiteren Ätzprozess verwendet. Die untere Schicht wird dann die Ätzmaske zum Erzeugen der Source/Drain-Kontaktöffnungen 78A und 78B. Die Ätzmaske wird zum Schützen von Bereichen des ILD 74 verwendet, die nicht geätzt werden sollen. Dann wird das ILD 74 geätzt, um die Source/Drain-Kontaktöffnungen 78A und 78B zu erzeugen. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 224 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsformen umfasst der Ätzprozess einen Hauptätzprozess unter Verwendung eines geeigneten Ätzmittels, das für das ILD 74 selektiv ist, wobei die ESL 72 als eine Ätzstoppschicht verwendet wird.
  • Dann wird die ESL 72 geätzt, um die unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 freizulegen. Der entsprechende Schritt ist ebenfalls als der Schritt 224 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Die Ätzung der ESL 72 kann unter Verwendung von geeigneten Ätzprozessgasen wie CHF3 oder CHyFz (y, z = 0 ~ 9) erfolgen, wobei Trägergase wie N2 und/oder Ar zugegeben werden können.
  • Wie in 15B gezeigt ist, wird die Kontaktöffnung 78A bewusst in der Nähe des Rands oder des Leitungsendes der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 angeordnet, während die Kontaktöffnungen 78B nicht in der Nähe des Rands oder des Leitungsendes der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 angeordnet werden. Bei einigen Ausführungsformen wird die dargestellte Kontaktöffnung 78B in einem anderen Querschnitt über einem anderen unteren Source/Drain-Kontakt-Plug 70 als die dargestellte Kontaktöffnung 78A angeordnet. Bei einigen Ausführungsformen werden die Kontaktöffnungen 78B weggelassen (alle Kontaktöffnungen werden in der Nähe des Rands oder des Leitungsendes der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 angeordnet).
  • In den 16A und 16B wird ein Ätzprozess 79 an den Kontaktöffnungen 78A und 78B durchgeführt, um sie in die metallischen Bereiche 68 der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 zu verlängern und vergrößerte Öffnungen 80A und 80B zu erzeugen. Die vergrößerten Öffnungen 80A und 80B können auch als Vertiefungen oder Aussparungen oder als ein umgedrehter Pilzhut bezeichnet werden. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 226 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Für den Ätzprozess 79 kann ein Ätzmittel verwendet werden, oder er kann ein Reinigungsprozess sein, für den ein Reinigungsmittel verwendet werden kann. Der Einfachheit halber wird der Ätz-/Reinigungsprozess als der Ätzprozess 79 bezeichnet, und das Ätz-/Reinigungsmittel wird als ein Ätzmittel bezeichnet. Die vergrößerten Öffnungen 80A und 80B bieten mehrere Vorzüge. Wenn später ein metallisches Material in den vergrößerten Öffnungen 80A und 80B und in den Kontaktöffnungen 78A und 78B abgeschieden wird, ist die in den vergrößerten Öffnungen 80A und 80B verfügbare Oberfläche größer, sodass ein Bottom-up-Abscheidungsprozess eine verbesserte Haftung an dem Material der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 ermöglicht. Und da sich die vergrößerten Öffnungen 80A und 80B seitlich weiter erstrecken als die Unterseite der Kontaktöffnungen 78A und 78B, ist die komplette Öffnung wie ein umgedrehter Pilz geformt, wodurch eine untere Lippe entsteht, die dazu beitragen kann, einer Aufwärtskraft entgegenzuwirken. Nachdem das metallische Material in den vergrößerten Öffnungen 80A und 80B und in den Kontaktöffnungen 78A und 78B abgeschieden worden ist, dient die horizontale Fläche des abgeschiedenen Kontakts zum Blockieren von Ätzmaterialien, die zwischen der Seite des abgeschiedenen Kontakts und der Unterseite des ILD 74 nach unten sickern könnten. Die Kontaktöffnungen 78A bieten wegen ihrer Nähe zu dem Leitungsende der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 in jeder Hinsicht einen weiteren Vorzug gegenüber den Kontaktöffnungen 78B.
  • Für den Ätzprozess 79, der zum Erzeugen der vergrößerten Öffnungen 80A und 80B verwendet wird, kann ein geeignetes Ätzmittel verwendet werden, das für das Material der metallischen Bereiche 68 der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 selektiv ist. Der Ätzprozess 79 kann ein Nassätzprozess oder ein Nassreinigungsprozess sein, wobei das Ätzmittel über der gesamten Oberfläche des ILD 74, das die Kontaktöffnungen 78A und 78B füllt, aufgebracht wird und mit dem metallischen Material der metallischen Bereiche 68 reagiert. Wenn die metallischen Bereiche 68 der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 zum Beispiel Cobalt aufweisen, kann während eines Plasmaätzprozesses für die Durchkontakte 78A und 78B die Materialzusammensetzung CoF3 [wobei das vorhandene Fluor aus einer Plasma-Dissoziation von Prozessgasen resultiert, die CF4, C4F6 und/oder CHyFz (y, z = 1 ~ 9) enthalten] oder C4F8 sein. Als das Ätz-/Reinigungsmittel kann entionisiertes Wasser (DIW) verwendet werden, und zwischen dem CoF3 und dem Wasser läuft die folgende Reaktion ab: 4 CoF 3 + 2 H 2 O → 4 HF + CoF 2 + O 2
    Figure DE102022100602A1_0001
  • Durch die Reaktion entsteht CoF2, das wasserlöslich ist, z. B. 1,4 g / 100 ml bei 25 °C. Wenn unterschiedliche Materialien für die unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 verwendet werden, können diese Materialien in ähnlicher Weise mit einem Nassätzmittel geätzt werden, das für das verwendete Material geeignet ist.
  • Durch die Ätzung der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 entstehen vergrößerte Öffnungen 80A und 80B in den metallischen Bereichen 68 der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70. Wenn sich die Kontaktöffnungen 78B nicht in der Nähe des Leitungsendes der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 befinden, können die vergrößerten Öffnungen 80B eine Schüsselform haben. Wenn sich die Kontaktöffnungen 78A in der Nähe des Leitungsendes der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 befinden, können die vergrößerten Öffnungen 80A eine partielle Schüsselform haben, wobei eine Seite der partiellen Schüsselform von dem Rand der metallischen Bereiche 68 definiert wird. Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Seite der partiellen Schüsselform von der Verkappungsschicht 64 definiert, die dem Silizidierungsprozess unterzogen wird, der zum Erzeugen der Silizidbereiche 66 verwendet wird. Bei anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Seite der partiellen Schüsselform von der Metallschicht 62 oder dem ILD 48 definiert werden.
  • 17 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines gestrichelten Kastens von 16B. 17 zeigt die vergrößerte Öffnung 80A und die vergrößerte Öffnung 80B. Wie in 17 zu erkennen ist, sind die Größenmerkmale der vergrößerten Öffnung 80A von denen der vergrößerten Öffnung 80B verschieden. Die vergrößerte Öffnung 80A hat eine partielle Schüsselform, und die vergrößerte Öffnung 80B hat eine Schüsselform. Da aufgrund der Nähe der Kontaktöffnung 78A zu der Leitungskante der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 das Ätzmittel mit dem metallischen Bereich 68 reagiert, zwingt die Seitenwand der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 das Ätzmittel, sich stärker auf der Unterseite und der Breitseite der vergrößerten Öffnung 80A zu konzentrieren (wobei die Breitseite die Seite ist, die der Leitungskante der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 gegenüberliegt). Das Ätzmittel entfernt daher mehr Material auf der Breitseite der vergrößerten Öffnung 80A als auf ihrer Schmalseite und verursacht einen Überhang der ESL 72 und/oder des ILD 74 über der vergrößerten Öffnung 80A. Im Gegensatz dazu kann bei der vergrößerten Öffnung 80B das Ätzmittel mit dem metallischen Bereich 68 an der Unterseite der Kontaktöffnung 78B reagieren, und mit dem Ätzfortschritt kann sich das Ätzmittel gleichmäßig lateral in alle Richtungen verteilen, wodurch Teile des metallischen Bereichs 68 gleichmäßig über die seitlichen Ausdehnungen der Unterseite der Kontaktöffnung 78B hinaus entfernt werden und ein Überhang der ESL 72 und/oder des ILD 74 über der vergrößerten Öffnung 80B entsteht.
  • Die Unterschiede zwischen den zwei vergrößerten Öffnungen 80A und 80B sind anhand von Unterschieden bei den Tiefen und Breiten der vergrößerten Öffnungen 80A und 80B zu erkennen. Die Breite der vergrößerten Öffnung 80A umfasst eine Breite W1 der Unterseite der Kontaktöffnungen 78A plus eine Überhangbreite d und eine Überhangbreite e. Die Überhangbreite d entspricht der Breite der vergrößerten Öffnung 80A zwischen dem Rand der Breite W1 und der Seite (z. B. dem verbliebenen Seitenteil des metallischen Bereichs 68) der vergrößerten Öffnung 80A. Die Überhangbreite d entspricht außerdem der Breite des Teils der ESL 72 und/oder des ILD 74 auf einer Seite der Kontaktöffnung 78A, die dem Leitungsende der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 gegenüberliegt, die über die vergrößerte Öffnung 80A überhängen. Die Überhangbreite e entspricht der Breite der vergrößerten Öffnung 80A zwischen dem Rand der Breite W1 und der Seite (z. B. der Verkappungsschicht 64) der vergrößerten Öffnung 80A. Die Überhangbreite e entspricht außerdem der Breite des Teils der ESL 72 und/oder des ILD 74, der über die vergrößerte Öffnung 80A überhängt. Eine Tiefe c der vergrößerten Öffnung 80A entspricht einem Abstand zwischen der Ebene der Oberseite des metallischen Bereichs 68 und der Unterseite der vergrößerten Öffnung 80A.
  • Die Breite der vergrößerten Öffnung 80B umfasst eine Breite w2 der Unterseite der Kontaktöffnungen 78B plus eine Überhangbreite b auf jeder Seite der vergrößerten Öffnung 80B. Die Überhangbreite b entspricht der Breite der vergrößerten Öffnung 80B zwischen dem Rand der Breite w2 und der Seite (z. B. dem verbliebenen Seitenteil des metallischen Bereichs 68) der vergrößerten Öffnung 80B. Die Überhangbreite b entspricht außerdem der Breite des Teils der ESL 72 und/oder des ILD 74, der über die vergrößerte Öffnung 80B überhängt. Eine Tiefe a der vergrößerten Öffnung 80B entspricht einem Abstand zwischen der Ebene der Oberseite des metallischen Bereichs 68 und der Unterseite der vergrößerten Öffnung 80B.
  • Da die Seite (z. B. die Verkappungsschicht 64) nicht mit dem Ätzmittel des Ätzprozesses 79 reagiert, sind die Tiefe c und die Breite d der vergrößerten Öffnung 80A größer als die Tiefe a bzw. die Breite b der vergrößerten Öffnung 80B. Außerdem ist bei der vergrößerten Öffnung 80A die Tiefe c größer als die Überhangbreite e und die Überhangbreite d. Bei der vergrößerten Öffnung 80B ist die Tiefe a größer als die Überhangbreite b. Außerdem ist ein Volumen der vergrößerten Öffnung 80A größer als ein Volumen der vergrößerten Öffnung 80B. Bei einigen Ausführungsformen kann die Überhangbreite b etwa 4 nm bis etwa 9 nm betragen, und die Tiefe a kann etwa 7 nm bis etwa 10 nm betragen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Überhangbreite d etwa 4 nm bis etwa 12 nm betragen. Die Breite e kann etwa 0 nm bis etwa 3 nm betragen. Es können auch andere Werte für diese Abmessungen verwendet werden. Was die Unterschiede zwischen den vergrößerten Öffnungen 80A und 80B betrifft, so kann eine Differenz zwischen a und b kleiner als etwa 1 nm sein, die Tiefe c kann um etwa 0 nm bis 3 nm größer als die Tiefe a sein, die Breite d kann um etwa 0 nm bis 3 nm größer als die Breite b sein, und eine Differenz zwischen c und d kann kleiner als etwa 3 nm sein.
  • In den 18A und 18B wird ein metallisches Material 82 in die vergrößerten Öffnungen 80A und 80B und die Kontaktöffnungen 78A und 78B gefüllt. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 228 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsformen ist das metallische Material 82 ein Metall wie Ru, Co, Ni, Cu, Al, Pt, Mo, W, Al, Ir, Os oder eine Kombination davon. Das metallische Material 82 wird mit einem Bottom-up-Abscheidungsprozess abgeschieden, der mittels eines thermischen CVD-Prozesses durchgeführt werden kann. Eine Temperatur des Wafers 10 kann etwa 200 °C bis etwa 400 °C betragen. Der Bottom-up-Abscheidungsprozess kann unter Verwendung von WF6 und H2 als Prozessgase durchgeführt werden (wenn Wolfram abgeschieden werden soll), oder es können andere Prozessgase verwendet werden, wenn andere Materialien zum Einsatz kommen. Mit dem Bottom-up-Abscheidungsprozess können die vergrößerten Öffnungen 80A und 80B und die Kontaktöffnungen 78A und 78B so gefüllt werden, dass kein Luftspalt darin entsteht. Als Abscheidungsverfahren kann CVD, ALD, PVD, elektrochemische Plattierung (ECP), stromlose Metallabscheidung (ELD) oder dergleichen verwendet werden.
  • Die Abscheidung des metallischen Materials 82 kann bei einer Temperatur von etwa 50 °C bis etwa 500 °C unter Verwendung eines Trägergases durchgeführt werden, das bei einigen Ausführungsformen Argon oder Stickstoff ist und mit einem Durchsatz von etwa 10 Ncm3/min bis etwa 500 Ncm3/min abgeschieden wird. Bei einigen Ausführungsformen können Reaktandgase, wie etwa ein metallhaltiger Vorläufer, H2, O2, NH3 oder dergleichen, mit einem Durchsatz von etwa 10 Ncm3/min bis etwa 500 Ncm3/min und einem Druck von etwa 0,00001 Torr bis etwa 10 Torr zugegeben werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen wird das metallische Material 82 aus einem homogenen Material hergestellt, und es weist keine Sperrschicht auf. Bei alternativen Ausführungsformen wird das metallische Material 82 aus einem homogenen Material hergestellt, und vor dem Abscheiden des metallischen Materials 82 wird eine konforme Sperrschicht (nicht dargestellt) hergestellt. Die konforme Sperrschicht kann aus Titan, Titannidrid, Tantal, Tantalnitrid oder dergleichen hergestellt werden.
  • Die 19A und 19B zeigen einen Planarisierungsprozess zum Entfernen von überschüssigen Teilen des metallischen Materials 82, sodass leitfähige Durchkontaktierungen 86A und 86B entstehen. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 230 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 32 gezeigt ist. Die leitfähigen Durchkontaktierungen 86A und 86B weisen Folgendes auf: untere (aufgeweitete) Teile 86A1 und 86B1, die sich in die metallischen Bereiche 68 der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 erstrecken; und obere Teile 86Au und 86Bu, die in dem ILD 74 angeordnet sind und von diesem seitlich umschlossen sind. Die unteren Teile 86A1 und 86B1 können als Kontaktverlängerungen oder Kontaktverlängerungsbereiche der leitfähigen Durchkontaktierungen 86A und 86B angesehen werden. Die resultierenden Beziehungen zwischen den unteren Teilen 86A1 und 86B1 ergeben sich aus den Beziehungen ihrer jeweiligen vergrößerten Öffnungen und den Abmessungen a, b, c, d und e, die vorstehend unter Bezugnahme auf 17 beschrieben worden sind. In den Schnittansichten, die in den 19A und 19B gezeigt sind, erstrecken sich die unteren Teile 86A1 und 86B1 der leitfähigen Durchkontaktierungen 86A und 86B seitlich über die jeweiligen darüber befindlichen oberen Teile 86Au und 86Bu hinaus. Die oberen Teile 86Bu sind zu den unteren Teilen 86B1 der leitfähigen Durchkontaktierungen 86B ausgerichtet. Mit anderen Worten, die Mittellinien zwischen den Seiten der oberen Teile 86Bu sind zu den Mittellinien zwischen den Seiten der unteren Teile 86B1 ausgerichtet. Im Gegensatz dazu sind die oberen Teile 86Au nicht zu den unteren Teilen 86A1 der leitfähigen Durchkontaktierungen 86A ausgerichtet. Mit anderen Worten, die Mittellinien zwischen den Seiten der oberen Teile 86Au sind nicht zu den Mittellinien zwischen den Seiten der unteren Teile 86A1 ausgerichtet (oder sie sind gegenüber diesen versetzt).
  • Während des Planarisierungsprozesses können Ätzchemikalien zwischen die oberen Teilen 86Au und 86Bu der leitfähigen Durchkontaktierungen 86A und 86B und die Unterseite des ILD 74 sickern. Die Ätzchemikalien können weiter zu der ESL 72 durchsickern und können die Oberseite der unteren Teile 86A1 und 86B1 der leitfähigen Durchkontaktierungen 86A und 86B kontaktieren. In den leitfähigen Durchkontaktierungen 86B können sich die Ätzchemikalien weiter über die Breite des unteren Teils 86B1 hinaus, d. h., über die Breite b von 17 hinaus, ausbreiten und können die metallischen Bereiche 68 beschädigen. Da sich die leitfähige Durchkontaktierung 86A in der Nähe des Leitungsendes der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 befindet, ist jedoch die Breite d größer als die Breite b, und die Gefahr einer Beschädigung der metallischen Bereiche 68 ist geringer. Und wenn die metallischen Bereiche 68 dennoch durch die leitfähigen Durchkontaktierungen 86A beschädigt werden, so ist diese Beschädigung geringer als eine ähnliche Beschädigung der metallischen Bereiche 68 durch die leitfähigen Durchkontaktierungen 86B.
  • Aufgrund der unteren Teile 86A1 und 86B1 haben die resultierenden Durchkontaktierungen 86A und 86B außerdem den Vorzug, dass sie eine größere Stabilität bieten, um einer Aufwärtskraft entgegenzuwirken. Die unteren Teile 86A1 und 86B1 sind breiter als die Unterseite der oberen Teile 86Au und 86Bu, wodurch eine Lippe der leitfähigen Durchkontaktierungen 86A und 86B entsteht, die der Aufwärtskraft widersteht. Ein weiterer Vorzug der unteren Teile 86A1 und 86B1 der leitfähigen Durchkontaktierungen 86A und 86B entsteht durch die freigelegte Oberfläche der metallischen Bereiche 68. Die größere Oberfläche ermöglicht eine bessere Haftung der leitfähigen Durchkontaktierungen 86A und 86B an dem metallischen Bereich 68 (und, im Fall der leitfähigen Durchkontaktierungen 86A, an der Verkappungsschicht 64, der Metallschicht 62 oder dem ILD 48). Durch die größere Oberfläche wird auch ein Leitungswiderstand zwischen dem metallischen Bereich 68 und den leitfähigen Durchkontaktierungen 86A und 86B gesenkt. Das größere Volumen der leitfähigen Durchkontaktierung 86A in den unteren Teilen 86A1 ermöglicht ebenfalls einen kleineren Leitungswiderstand als bei der leitfähigen Durchkontaktierung 86B.
  • 20 zeigt eine perspektivische Darstellung der Struktur von 14A, aber in 20 sind das ILD 74 und die ESL 72 weggelassen worden, um weitere Einzelheiten zu zeigen. Die 21A bis 24C zeigen Zwischenstufen beim Herstellen von Gatekontakt-Plugs über den Gateelektroden 54 gemäß einigen Ausführungsformen. Die 21A, 22A, 23A und 24A zeigen Querschnitte von weiteren Prozessen an der Vorrichtung von 14A, und sie sind entlang demselben Querschnitt wie ein Referenzquerschnitt 21A - 21A von 20 erstellt. Die 21B, 22B, 23B und 24B zeigen Querschnitte von weiteren Prozessen an der Vorrichtung von 14A, und sie sind entlang demselben Querschnitt wie ein Referenzquerschnitt 21B - 21B von 20 erstellt. Die 21C, 22C, 23C und 24C zeigen Querschnitte von weiteren Prozessen an der Vorrichtung von 14A, und sie sind entlang demselben Querschnitt wie ein Referenzquerschnitt 21C - 21C von 20 erstellt, der parallel zu dem Querschnitt 21A - 21A von 20 ist. Es versteht sich, dass die verschiedenen Darstellungen zu einem einzigen Querschnitt vereint werden können, obwohl die realen Kontaktstrukturen in unterschiedlichen Querschnitten vorhanden sind. Der Einfachheit halber zeigen die 21A bis 24C nicht die vorstehend beschriebenen leitfähigen Durchkontaktierungen 86A und 86B, die jedoch gleichzeitig mit den Gatekontakt-Plugs hergestellt werden können, die unter Bezugnahme auf die 21A bis 24C beschrieben werden.
  • In den 21A bis 21C werden bei einigen Ausführungsformen Kontaktöffnungen 88A und 88B erzeugt. Bei einigen Ausführungsformen kann nur eine einzige Gatekontaktöffnung für jeden Gatekontakt erzeugt werden, während bei anderen Ausführungsformen mehrere Gatekontaktöffnungen erzeugt werden können. Über dem ILD 74 wird eine Ätzmaske (nicht dargestellt) hergestellt, die eine Dreifachschicht sein kann. Die Ätzmaske wird so strukturiert, dass Öffnungen darin entstehen, die dann zum Definieren der Struktur der Gatekontaktöffnungen 88A und 88B in dem ILD 74 verwendet werden. Wenn die Ätzmaske eine Dreifachschicht ist, kann die obere Schicht ein Fotoresistmaterial sein, das mit geeigneten Fotolithografieverfahren strukturiert wird. Die obere Schicht wird dann zum Strukturieren der mittleren Schicht mit einem Ätzprozess verwendet, und die mittlere Schicht wird zum Strukturieren der unteren Schicht mit einem weiteren Ätzprozess verwendet. Die untere Schicht wird dann die Ätzmaske zum Erzeugen der Gatekontaktöffnungen 88A und 88B verwendet. Die Ätzmaske dient zum Schützen von Bereichen des ILD 74, die nicht geätzt werden sollen. Dann wird das ILD 74 geätzt, um die Gatekontaktöffnungen 88A und 88B zu erzeugen. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 252 in dem Prozessablauf 250 angegeben, der in 33 gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsformen umfasst der Ätzprozess einen Hauptätzprozess unter Verwendung eines geeigneten Ätzmittels, das für das ILD 74 selektiv ist, wobei die ESL 72 als eine Ätzstoppschicht verwendet wird.
  • Dann wird die ESL 72 geätzt, um die Hartmasken 58 freizulegen. Der entsprechende Schritt ist ebenfalls als der Schritt 252 in dem Prozessablauf 250 angegeben, der in 33 gezeigt ist. Die Ätzung der ESL 72 kann unter Verwendung von geeigneten Ätzprozessgasen wie CHF3 oder CHyFz (y, z = 0 ~ 9) erfolgen, wobei Trägergase wie N2 und/oder Ar zugegeben werden können.
  • Dann werden die Hartmasken 58 geätzt, um die Gateelektroden 54 der Ersatzgatestapel 56 freizulegen. Der entsprechende Schritt ist ebenfalls als der Schritt 252 in dem Prozessablauf 250 angegeben, der in 33 gezeigt ist. Die Hartmasken 58 können unter Verwendung eines geeigneten Ätzmittels geätzt werden, das für die Hartmasken 58 selektiv ist.
  • Wie in 21B gezeigt ist, wird die Kontaktöffnung 88A bewusst in der Nähe des Rands oder des Leitungsendes der Gateelektroden 54 angeordnet, während die Kontaktöffnungen 88B nicht in der Nähe des Rands oder des Leitungsendes der Gateelektroden 54 angeordnet werden. Bei einigen Ausführungsformen werden die Kontaktöffnungen 88B weggelassen (wobei alle Kontaktöffnungen in der Nähe des Rands oder des Leitungsendes der Gateelektroden 54 angeordnet werden).
  • In den 22A bis 22C wird bei einigen Ausführungsformen ein Ätzprozess 79 an den Gatekontaktöffnungen 88A und 88B durchgeführt, um sie in die Gateelektroden 54 der Ersatzgatestapel 56 zu verlängern und vergrößerte Öffnungen 90A und 90B zu erzeugen. Bei anderen Ausführungsformen werden die vergrößerten Öffnungen 90A und 90B nicht erzeugt, und in den Gatekontaktöffnungen 88A und 88B können später Gatekontakte abgeschieden und hergestellt werden, ohne sie in die Gateelektroden 54 zu verlängern. Bei Ausführungsformen, bei denen die Gatekontaktöffnungen 88A und 88B verwendet werden, können die vergrößerten Öffnungen 90A und 90B auch als Vertiefungen oder Aussparungen oder als ein umgedrehter Pilzhut bezeichnet werden. Für den Ätzprozess 79 kann ein Ätz- oder Reinigungsmittel verwendet werden, das dem für den Ätzprozess 79 ähnlich ist, der vorstehend unter Bezugnahme auf die 16A bis 16B erörtert worden ist, oder es kann ein anderes Ätz- oder Reinigungsmittel verwendet werden. Zum Beispiel können die Gateelektroden 54 aus einem anderen Material als die metallischen Bereiche 68 hergestellt werden, und sie können daher ein anderes geeignetes Ätzmittel für dieses Material erfordern. Bei einigen Ausführungsformen können die Gateelektroden 54 Titan, Aluminium, Titannidrid, Aluminiumnitrid, Tantal, Tantalnitrid, Wolfram oder dergleichen oder Kombinationen davon aufweisen. Wenn bei diesen Ausführungsformen die vergrößerten Öffnungen 90A und 90B erzeugt werden, wird ein Ätzmittel gewählt, das für diese Materialien geeignet ist. Bei einigen Ausführungsformen kann der Ätzprozess 79 gleichzeitig mit dem und in demselben Prozess wie der Ätzprozess 79 durchgeführt werden, der vorstehend unter Bezugnahme auf die 16A und 16B erörtert worden ist. Bei anderen Ausführungsformen kann der Ätzprozess der 22A bis 22C in einem anderen Prozess als der Ätzprozess der 16A und 16B durchgeführt werden. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 254 in dem Prozessablauf 250 angegeben, der in 33 gezeigt ist. Die vergrößerten Öffnungen 90A und 90B bieten Vorzüge, die denen ähnlich sind, die vorstehend für die vergrößerten Öffnungen 80A und 80B erörtert worden sind. Insbesondere haben die vergrößerten Öffnungen 90A und 90B Abmessungsbeziehungen, die denen der Abmessungen a, b, c, d und e ähnlich sind, die vorstehend unter Bezugnahme auf 17 dargelegt worden sind.
  • Durch die Ätzung der Ersatzgatestapel 56 entstehen vergrößerte Öffnungen 90A und 90B in den Gateelektroden 54 der Ersatzgatestapel 56. Wenn sich die Kontaktöffnungen 88B nicht in der Nähe des Leitungsendes der Gateelektroden 54 befinden, können die vergrößerten Öffnungen 90B eine Schüsselform haben. Wenn sich die Kontaktöffnungen 88A in der Nähe des Leitungsendes der Gateelektroden 54 befinden, können die vergrößerten Öffnungen 90A eine partielle Schüsselform haben, wobei eine Seite der partiellen Schüsselform von dem Rand der Gateelektroden 54 und den Gatedielektrika 52 definiert wird.
  • In den 23A bis 23C wird ein metallisches Material 82 in die vergrößerten Öffnungen 90A und 90B und die Gatekontaktöffnungen 88A und 88B gefüllt. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 256 in dem Prozessablauf 250 angegeben, der in 33 gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsformen kann das metallische Material 82 unter Verwendung von Materialien und Prozessen abgeschieden werden, die denen ähnlich sind, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 18A und 18B erörtert worden sind.
  • Die 24A bis 24C zeigen einen Planarisierungsprozess zum Entfernen von überschüssigen Teilen des metallischen Materials 82, sodass leitfähige Gatedurchkontaktierungen 96A und 96B entstehen. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 258 in dem Prozessablauf 250 angegeben, der in 33 gezeigt ist. Die leitfähigen Gatedurchkontaktierungen 96A und 96B weisen Folgendes auf: untere (aufgeweitete) Teile 96A1 und 96B1, die sich in die Gateelektroden 54 der Ersatzgatestapel 56 erstrecken; und obere Teile 96Au und 96Bu, die in dem ILD 74 angeordnet sind und von diesem seitlich umschlossen sind und sich durch die ESL 72 und die Hartmasken 58 erstrecken. Die unteren Teile 96A1 und 96B1 können als Kontaktverlängerungen oder Kontaktverlängerungsbereiche der leitfähigen Durchkontaktierungen 96A und 96B angesehen werden. Die resultierenden Beziehungen zwischen den unteren Teilen 96A1 und 96B1 ergeben sich aus den Beziehungen ihrer jeweiligen vergrößerten Öffnungen und den Abmessungen a, b, c, d und e, die vorstehend unter Bezugnahme auf 17 beschrieben worden sind. In den Schnittansichten, die in den 24A bis 24C gezeigt sind, erstrecken sich die unteren Teile 96A1 und 96B1 seitlich über die Unterseiten der darüber befindlichen oberen Teile 96Au bzw. 96Bu hinaus, sodass eine Einschnürung zwischen den oberen Teilen 96Au und 96Bu und den unteren Teilen 96A1 und 96B1 entsteht. Die oberen Teile 96Bu sind zu den unteren Teilen 96B1 der leitfähigen Durchkontaktierungen 96B ausgerichtet. Mit anderen Worten, die Mittellinien zwischen den Seiten der oberen Teile 96Bu sind zu den Mittellinien zwischen den Seiten der unteren Teile 96B1 ausgerichtet. Im Gegensatz dazu sind die oberen Teile 96Au nicht zu den unteren Teilen 96A1 der leitfähigen Durchkontaktierungen 96A ausgerichtet. Mit anderen Worten, die Mittellinien zwischen den Seiten der oberen Teile 96Au sind nicht zu den Mittellinien zwischen den Seiten der unteren Teile 96A1 ausgerichtet (oder sie sind gegenüber diesen versetzt).
  • 25 zeigt einen (Kontakt-Plug-)Leiter 98, der den metallischen Bereich 68 mit der Gateelektrode 54 in Brücke schaltet. Der Leiter 98 weist Folgendes auf: einen oberen Teil 98u, der seitlich von dem ILD 74 und der ESL 72 umschlossen ist; und untere Teile 9811 und 9812, die Verlängerungen des Leiters 98 in den metallischen Bereich 68 bzw. in die Gateelektrode 54 sind. Die unteren Teile 9811 und 9812 können mit Prozessen hergestellt werden, die denen ähnlich sind, die vorstehend für die unteren Teile 86B1 und 96B1 der 19A bzw. 24A erörtert worden sind. Der überbrückte Teil kann dadurch hergestellt werden, dass der Teil des ILD 74 und der ESL 72 zwischen den leitfähigen Durchkontaktierungen 86A und 86B und/oder den leitfähigen Gatedurchkontaktierungen 96A und 96B entfernt wird, während Öffnungen für die leitfähigen Durchkontaktierungen 86A und 86B und/oder die leitfähigen Gatedurchkontaktierungen 96A und 96B erzeugt werden, zum Beispiel nach dem Erzeugen der vergrößerten Öffnungen 80B und 90B und/oder der vergrößerten Öffnungen 80A und 90A der 16A bzw. 22A. Die Teile des ILD 74, die bestehen bleiben sollen, können maskiert werden, und ein Ätzprozess kann durchgeführt werden, um das ILD 74 und die ESL 72 zu entfernen. Wenn dann das metallische Material 82 abgeschieden wird, füllt es den überbrückten Bereich des Leiters 98, wodurch der metallische Bereich 68 der unteren Source/Drain-Kontakt-Plugs 70 mit der Gateelektrode 54 verbunden wird. Es versteht sich, dass einer der unteren Teile 9811 und 9812 des Leiters 98 oder beide an dem Leitungsende angeordnet werden können, sodass sie sich z. B. bis zu den leitfähigen Durchkontaktierungen 86A und/oder den leitfähigen Gatedurchkontaktierungen 96A erstrecken.
  • Die 26 bis 31 zeigen Zwischenstufen bei einem Prozess zum Herstellen von Gatedurchkontaktierungen mit einer darunter befindlichen Metallisierung gemäß einigen Ausführungsformen. 26 zeigt ein Substrat 110 und eine dielektrische Schicht 120, wobei jede Anzahl von Schichten und Vorrichtungselementen dazwischen angeordnet sein können. Das Substrat 110 kann ein Substrat wie das Substrat 20 sein, das vorstehend beschrieben worden ist. Außerdem kann das Substrat 110 ein Trägersubstrat sein, wie etwa ein Glasträger, ein Keramikträger oder dergleichen. Die dielektrische Schicht 120 kann jede geeignete Art dielektrische Schicht sein. Bei einigen Ausführungsformen kann die dielektrische Schicht 120 ein Zwischenschichtdielektrikum (ILD) oder ein Zwischenmetall-Dielektrikum (IMD) oder dergleichen sein, und sie kann eine Umverteilungsstruktur oder ein Interconnect sein. Die dielektrische Schicht 120 kann aus einem geeigneten Material mit einem geeigneten Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel kann die dielektrische Schicht 120 aus einem Isoliermaterial hergestellt werden, das ein sauerstoffhaltiges dielektrisches Material, ein Siliziumoxid-basiertes dielektrisches Material, wie etwa Siliziumoxid, das zum Beispiel unter Verwendung von Tetraethylorthosilicat (TEOS) als ein Prozessgas hergestellt wird, Phosphorsilicatglas (PSG), Borsilicatglas (BSG), Borphosphorsilicatglas (BPSG) oder dergleichen sein kann. Bei einigen Ausführungsformen kann die dielektrische Schicht 120 aus anderen Isoliermaterialien hergestellt werden, wie etwa Siliziumnitrid, Siliziumoxidcarbid, Siliziumoxidnitrid, Siliziumoxidcarbonitrid oder dergleichen oder Kombinationen davon. Die dielektrische Schicht 120 kann mit einem geeigneten Verfahren wie PVD, CVD, FCVD, Schleuderbeschichtung oder einem anderen geeigneten Abscheidungsverfahren hergestellt werden.
  • In der dielektrischen Schicht 120 ist ein metallisches Strukturelement 125 angeordnet. Bei einigen Ausführungsformen kann das metallische Strukturelement 125 Teil einer Metallisierungsschicht eines Interconnects oder einer Umverteilungsstruktur sein. Das metallische Strukturelement 125 kann mit einem oder mehreren leitfähigen Strukturelementen unter dem metallischen Strukturelement 125 verbunden werden, wie etwa leitfähigen Durchkontaktierungen, Metallisierungsschichten, Siliziden, Halbleitermaterialien oder dergleichen. Das metallische Strukturelement 125 wird zum Beispiel dadurch hergestellt, dass eine Öffnung in der dielektrischen Schicht 120 unter Verwendung einer Fotomaske und eines Fotolithografieprozesses erzeugt wird. Dann kann ein leitfähiges Material in der Öffnung zum Beispiel durch Abscheiden einer Seedschicht abgeschieden werden, und anschließend wird ein Plattierungsprozess an dem abgeschiedenen leitfähigen Material durchgeführt. Das leitfähige Material des metallischen Strukturelements 125 kann jedes geeignete Material sein, wie etwa Kupfer, Zinn, Wolfram, Cobalt, Aluminium, Gold, Titan, Titannidrid, Tantal, Tantalnitrid und dergleichen, Legierungen davon, Kombinationen davon und dergleichen. Dann kann ein Planarisierungsprozess, wie etwa ein CMP-Prozess, durchgeführt werden, um eine Oberseite des metallischen Strukturelements 125 mit einer Oberseite der dielektrischen Schicht 120 auf gleiche Höhe zu bringen. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 272 in dem Prozessablauf 270 angegeben, der in 34 gezeigt ist. Zum Herstellen des metallischen Strukturelements 125 in der dielektrischen Schicht 120 können auch andere Prozesse verwendet werden. Zum Beispiel kann zunächst das metallische Strukturelement 125 hergestellt werden, und dann kann um das metallische Strukturelement 125 die dielektrische Schicht 120 hergestellt werden, woran sich ein Planarisierungsprozess anschließt.
  • In 27 wird eine weitere dielektrische Schicht 130 über der dielektrischen Schicht 120 und dem metallischen Strukturelement 125 hergestellt. Die dielektrische Schicht 130 kann aus denselben Materialien wie oder aus anderen Materialien als die dielektrische Schicht 120 hergestellt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann zwischen der dielektrischen Schicht 120 und der dielektrischen Schicht 130 eine Ätzstoppschicht (die zum Beispiel der ESL 72 ähnlich ist) hergestellt werden. Die dielektrische Schicht 130 kann mit Prozessen und Materialien hergestellt werden, die denen ähnlich sind, die vorstehend für die dielektrische Schicht 120 beschrieben worden ist. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 274 in dem Prozessablauf 270 angegeben, der in 34 gezeigt ist.
  • In 28 werden Kontaktöffnungen 132 und 134 in der dielektrischen Schicht 130 über dem metallischen Strukturelement 125 erzeugt. Die Kontaktöffnungen 132 und 134 können zum Herstellen von Durchkontaktierungen zum Verbinden des metallischen Strukturelements 125 mit einem anderen metallischen Strukturelement verwendet werden, zum Beispiel einem höherliegenden metallischen Strukturelement (nicht dargestellt), das dann mit einer Vorrichtung in dem Substrat 110 oder mit einer anderen Vorrichtung (nicht dargestellt) elektrisch verbunden werden kann. Die Kontaktöffnung 132 kann an dem Leitungsende des metallischen Strukturelements 125 erzeugt werden, und die Kontaktöffnung 134 kann nicht an dem Leitungsende des metallischen Strukturelements 125 erzeugt werden. Es dürfte klar sein, dass dies nur Beispiele für die Kontaktöffnungen 132 und 134 sind. Bei einigen Ausführungsformen können weitere oder andere Kontaktöffnungen in der dielektrischen Schicht 130 erzeugt werden, unter anderem an dem der dargestellten Kontaktöffnung 132 gegenüberliegenden Leitungsende. Bei diesen Ausführungsformen können zwei Kontaktöffnungen 132 (an gegenüberliegenden Leitungsenden des metallischen Strukturelements 125) in der dielektrischen Schicht 130 erzeugt werden.
  • Die Kontaktöffnungen 132 und 134 können mit jedem geeigneten Verfahren erzeugt werden, zum Beispiel wie folgt: Durchführen eines geeigneten Fotolithografieprozesses zum Herstellen einer Resist-Maske über der dielektrischen Schicht; Strukturieren der Resist-Maske mittels einer Fotomaske; Entwickeln der Resist-Maske, um eine Struktur in der Resist-Maske zu erzeugen; und Ätzen der dielektrischen Schicht 130 mittels der Resist-Maske. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 276 in dem Prozessablauf 270 angegeben, der in 34 gezeigt ist.
  • In 29 wird ein Ätzprozess 140 an den Kontaktöffnungen 132 und 134 durchgeführt, um die Öffnungen in das metallische Strukturelement 125 zu verlängern, um vergrößerte Öffnungen 142 in der Kontaktöffnung 132 und vergrößerte Öffnungen 144 in der Kontaktöffnung 134 zu erzeugen. Die vergrößerten Öffnungen 142 und 144 können auch als Vertiefungen oder Aussparungen oder als ein umgedrehter Pilzhut bezeichnet werden. Der Ätzprozess 140 kann unter Verwendung von Prozessen und Materialien durchgeführt werden, die denen ähnlich sind, die vorstehend für den Ätzprozess 79 der 16A und 16B erörtert worden sind. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 278 in dem Prozessablauf 270 angegeben, der in 34 gezeigt ist.
  • Die vergrößerten Öffnungen 142, die sich von den Kontaktöffnungen 132 an den Leitungsenden des metallischen Strukturelements 125 erstrecken, haben mehrere Vorzüge gegenüber den vergrößerten Öffnungen 144, die sich von den Kontaktöffnungen 134 an einem Innenteil des metallischen Strukturelements 125 erstrecken. Die vergrößerten Öffnungen 142 sind zu den vergrößerten Öffnungen 80A von 17 analog, und die vergrößerten Öffnungen 144 sind zu den vergrößerten Öffnungen 80B von 17 analog. Daher sind die vergrößerten Öffnungen 142 tiefer als die vergrößerten Öffnungen 144, und die vergrößerten Öffnungen 142 erstrecken sich seitlich weiter von der Kontaktöffnung 132 als sich die vergrößerten Öffnungen 144 von der Kontaktöffnung 134 erstrecken. Außerdem gelten die Beziehungen zwischen a, b, c, d und e, die vorstehend unter Bezugnahme auf 17 beschrieben worden sind, auch für die vergrößerten Öffnungen 142 und 144. Das größere Volumen und die tiefere Tasche, die von den vergrößerten Öffnungen 142 gebildet wird, führen zu einer besseren Kontaktfläche mit einer später herzustellenden leitfähigen Schicht; sie tragen zu einem besseren Widerstand gegen die Aufwärtskraft als die vergrößerten Öffnungen 144 bei; und sie bieten einen besseren Schutz gegen ein Durchsickern eines reaktiven Elements eines Planarisierungsprozesses.
  • In 30 wird eine leitfähige Schicht 150 in den vergrößerten Öffnungen 142 und 144, in den Kontaktöffnungen 132 und 134 und über der Oberseite der dielektrischen Schicht 130 abgeschieden. Die leitfähige Schicht 150 kann mit Prozessen und Materialien hergestellt werden, die denen für das metallische Material 82 ähnlich sind, das vorstehend erörtert worden ist. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 280 in dem Prozessablauf 270 angegeben, der in 34 gezeigt ist.
  • In 31 wird ein Planarisierungsprozess, wie etwa ein CMP-Prozess, an der leitfähigen Schicht 150 durchgeführt, um eine Oberseite der leitfähigen Schicht 150 mit der Oberseite der dielektrischen Schicht 130 auf gleiche Höhe zu bringen. Resultierende leitfähige Durchkontaktierungen 152 und 154 weisen einen oberen Teil 152u bzw. 154u und einen unteren Teil 152l bzw. 154l auf. Die unteren Teile 152l und 154l können als Kontaktverlängerungen oder Kontaktverlängerungsbereiche der leitfähigen Durchkontaktierungen 152 und 154 angesehen werden. Der entsprechende Schritt ist als ein Schritt 282 in dem Prozessablauf 270 angegeben, der in 34 gezeigt ist.
  • Die resultierenden Beziehungen zwischen den unteren Teilen 1521 und 154l ergeben sich aus den Beziehungen ihrer jeweiligen vergrößerten Öffnungen und den Abmessungen a, b, c, d und e, die vorstehend unter Bezugnahme auf 17 beschrieben worden sind. Die unteren Teile 1521 und 154l sind seitlich breiter als eine Einschnürung zwischen den oberen Teilen 152u und 154u und den unteren Teilen 1521 bzw. 154l. Dadurch widersteht der Kontakt zwischen dem Material der leitfähigen Durchkontaktierungen 152 und 154 und dem metallischen Strukturelement 125 der Aufwärtskraft, die zum Beispiel von einer Durchbiegung verursacht werden kann, und dadurch werden ein Ablösen und Trennen der leitfähigen Durchkontaktierungen 152 und 154 von dem metallischen Strukturelement 125 reduziert oder verhindert. Da der untere Teil 152l ein Segment hat, das seitlich weiter von dem oberen Teil 152u als der untere Teil 154l und der obere Teil 154u entfernt ist, ist der Widerstand gegen die Aufwärtskraft in dem unteren Teil 152l effektiver als in dem unteren Teil 154l, im Wesentlichen aufgrund seiner Platzierung an dem Leitungsende des metallischen Strukturelements 125. Außerdem ist der Oberflächenkontakt des unteren Teils 1521 größer als der des unteren Teils 154l, sodass der Kontaktflächenwiderstand kleiner ist. Darüber hinaus widersteht der untere Teil 152l einem Eindringen von Chemikalien zwischen den oberen Teil 152u und die Seitenwand der dielektrischen Schicht 130 (an der Kontaktöffnung 132) besser als einem Eindringen von Chemikalien zwischen den oberen Teil 154u und die Seitenwand der dielektrischen Schicht 130 (an der Kontaktöffnung 134), wobei die eindringenden Chemikalien von dem CMP-Prozess stammen, der zum Nivellieren der Oberseite der leitfähigen Schicht 150 mit der Oberseite der dielektrischen Schicht 130 verwendet wird.
  • Die oberen Teile 152u sind zu den unteren Teilen 154l der leitfähigen Durchkontaktierungen 154 ausgerichtet. Mit anderen Worten, die Mittellinien zwischen den Seiten der oberen Teile 154u sind zu den Mittellinien zwischen den Seiten der unteren Teile 154l ausgerichtet. Im Gegensatz dazu sind die oberen Teile 154u nicht zu den unteren Teilen 1521 der leitfähigen Durchkontaktierungen 152 ausgerichtet. Mit anderen Worten, die Mittellinien zwischen den Seiten der oberen Teiles 152u sind nicht zu den Mittellinien zwischen den Seiten der unteren Teile 152l ausgerichtet (oder sie sind gegenüber diesen versetzt).
  • Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben mehrere Vorzüge. Durch bewusstes Erzeugen eines Kontaktverlängerungsbereichs eines Durchkontakts in der Nähe des Leitungsendes des darunter befindlichen metallischen Strukturelements kann der Kontaktverlängerungsbereich größer (voluminöser und breiter) als ein Kontaktverlängerungsbereich sein, der an einer anderen Stelle entlang dem darunter befindlichen metallischen Strukturelement angeordnet ist. Diese Größendifferenz ermöglicht einen besseren Widerstand gegen eine Aufwärtskraft (z. B. Ablösungskraft), einen kleineren Kontaktwiderstand aufgrund der größeren Grenzfläche mit dem metallischen Strukturelement und eine bessere Beständigkeit gegen das Eindringen von Chemikalien.
  • Eine Ausführungsform betrifft ein Verfahren, das ein Erzeugen eines metallischen Bereichs in einer ersten Isolierschicht umfasst. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Abscheiden einer zweiten Isolierschicht über dem metallischen Bereich und der ersten Isolierschicht. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Durchführen eines ersten Ätzprozesses zum Ätzen der zweiten Isolierschicht, um eine erste Öffnung in der zweiten Isolierschicht zu erzeugen, wobei die erste Öffnung einen Teil des metallischen Bereichs in der Nähe eines Leitungsendes des metallischen Bereichs freilegt. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Durchführen eines zweiten Ätzprozesses durch die erste Öffnung zum Ätzen einer ersten Vertiefung in eine Oberseite des metallischen Bereichs, wobei die erste Vertiefung größere Querabmessungen als eine Unterseite der ersten Öffnung hat, wobei eine Mittellinie zwischen Seiten der Vertiefung gegenüber einer Mittellinie zwischen Seiten der ersten Öffnung versetzt ist. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Herstellen eines ersten oberen Kontakt-Plugs, wobei der erste obere Kontakt-Plug einen ersten Teil, der die erste Vertiefung in dem metallischen Bereich füllt, und einen zweiten Teil aufweist, der die erste Öffnung füllt. Bei einer Ausführungsform hat der erste Teil des ersten oberen Kontakt-Plugs eine Seitenwand, die mit einer Seitenwand des metallischen Bereichs zusammenhängt. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin Folgendes: Verwenden des ersten Ätzprozesses zum Erzeugen einer zweiten Öffnung in der ersten Isolierschicht, wobei die zweite Öffnung von der ersten Öffnung beabstandet wird; Verwenden des zweiten Ätzprozesses durch die zweite Öffnung zum Ätzen einer zweiten Vertiefung in die Oberseite des metallischen Bereichs, wobei die zweite Vertiefung zu einer Mittellinie zwischen den Seiten der zweiten Öffnung zentriert ist; und Herstellen eines zweiten oberen Kontakt-Plugs, wobei der zweite obere Kontakt-Plug einen ersten Teil, der die zweite Vertiefung in dem metallischen Bereich füllt, und einen zweiten Teil aufweist, der die zweite Öffnung füllt. Bei einer Ausführungsform ist die erste Vertiefung tiefer als die zweite Vertiefung. Bei einer Ausführungsform entspricht ein erster Abstand einer Breite der zweiten Isolierschicht, die über die erste Vertiefung auf einer Seite der ersten Vertiefung überhängt, die dem Leitungsende des metallischen Bereichs gegenüberliegt; ein zweiter Abstand entspricht einer Breite der zweiten Isolierschicht, die über die erste Vertiefung auf einer Seite der ersten Vertiefung in der Nähe des Leitungsendes des metallischen Bereichs überhängt; und ein dritter Abstand entspricht einer Breite der zweiten Isolierschicht, die über die zweite Vertiefung von einem Rand der Unterseite der ersten Öffnung überhängt, wobei der erste Abstand größer als der dritte Abstand ist und der dritte Abstand größer als der zweite Abstand ist. Bei einer Ausführungsform ist ein Volumen der ersten Vertiefung größer als ein Volumen der zweiten Vertiefung. Bei einer Ausführungsform weist der metallische Bereich Cobalt auf, und der erste obere Kontakt-Plug weist Wolfram auf. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin ein Durchführen eines CMP-Prozesses an Oberseiten des ersten oberen Kontakt-Plugs und an Oberseiten der zweiten Isolierschicht. Bei einer Ausführungsform tritt eine Ätzchemikalie des CMP-Prozesses zwischen dem ersten oberen Kontakt-Plug und der zweiten Isolierschicht an ihrer Unterseite aus, jedoch nicht über eine Querabmessung des ersten Teils des ersten oberen Kontakt-Plugs hinaus.
  • Eine weitere Ausführungsform betrifft eine integrierte Schaltkreisstruktur mit einer ersten Isolierschicht. Die integrierte Schaltkreisstruktur weist weiterhin eine erste Metallleitung auf, die in der ersten Isolierschicht angeordnet ist, wobei die erste Metallleitung seitlich von der ersten Isolierschicht umschlossen ist und eine Oberseite hat, die auf gleicher Höhe mit einer Oberseite der ersten Isolierschicht ist. Die erste Metallleitung weist eine erste Vertiefung in der Oberseite der ersten Metallleitung auf, wobei sich die erste Vertiefung von einem ersten Ende der ersten Metallleitung erstreckt. Die integrierte Schaltkreisstruktur weist weiterhin eine zweite Isolierschicht auf, die über der ersten Isolierschicht angeordnet ist. Die integrierte Schaltkreisstruktur weist weiterhin einen ersten Metallkontakt auf, der in der zweiten Isolierschicht angeordnet ist und sich unter der zweiten Isolierschicht in die erste Vertiefung erstreckt, wobei der erste Metallkontakt eine Grenzfläche mit der ersten Metallleitung in der ersten Vertiefung hat. Bei einer Ausführungsform weist der erste Metallkontakt einen oberen Teil, der von der zweiten Isolierschicht umschlossen ist, und einen unteren Teil auf, der in der ersten Vertiefung angeordnet ist, wobei eine Mittellinie zwischen den Seiten des unteren Teils schräg zu einer Mittellinie zwischen den Seiten des oberen Teils ist. Bei einer Ausführungsform ist ein erster Abstand von dem ersten Ende der ersten Metallleitung bis zu dem oberen Teil der ersten Metallkontakts kleiner als ein zweiter Abstand von dem oberen Teil des ersten Metallkontakts bis zu einer Querabmessung des unteren Teils des ersten Metallkontakts. Bei einer Ausführungsform weist der zweite Metallkontakt einen oberen Teil, der von der zweiten Isolierschicht seitlich umschlossen ist, und einen unteren Teil auf, der von der ersten Metallleitung seitlich umschlossen ist, wobei der untere Teil Querabmessungen hat, die sich über Querabmessungen des oberen Teils hinaus erstrecken. Bei einer Ausführungsform sind der obere Teil und der untere Teil zentriert. Bei einer Ausführungsform erstreckt sich der erste Metallkontakt tiefer als der zweite Metallkontakt in die erste Metallleitung. Bei einer Ausführungsform ist der untere Teil ein zweiter unterer Teil, wobei der erste Metallkontakt einen zweiten unteren Teil aufweist, der in der ersten Vertiefung angeordnet ist, wobei ein Volumen des ersten unteren Teils größer als ein Volumen des zweiten unteren Teils ist.
  • Eine weitere Ausführungsform betrifft eine Vorrichtung, die einen Source/Drainbereich eines Transistors aufweist. Die Vorrichtung weist weiterhin ein erstes Zwischenschichtdielektrikum über dem Source/Drainbereich auf. Die Vorrichtung weist weiterhin einen ersten Source/Drain-Kontakt-Plug über und in elektrischer Verbindung mit dem Source/Drainbereich auf, wobei der erste Source/Drain-Kontakt-Plug einen Metallbereich aufweist. Die Vorrichtung weist weiterhin ein zweites Zwischenschichtdielektrikum über dem ersten Zwischenschichtdielektrikum auf. Die Vorrichtung weist weiterhin einen zweiten Source/Drain-Kontakt-Plug über und in elektrischer Verbindung mit dem ersten Source/Drain-Kontakt-Plug an einem ersten Ende des ersten Source/Drain-Kontakt-Plugs auf, wobei der zweite Source/Drain-Kontakt-Plug einen ersten oberen Teil, der von dem zweiten Zwischenschichtdielektrikum seitlich umschlossen ist, und einen ersten unteren Teil aufweist, der sich nach unten unter das zweite Zwischenschichtdielektrikum in den ersten Source/Drain-Kontakt-Plug erstreckt, wobei der erste untere Teil eine Seitenwand hat, die zu einer Seitenwand des ersten Source/Drain-Kontakt-Plugs ausgerichtet ist. Bei einer Ausführungsform weist die Vorrichtung weiterhin einen dritten Source/Drain-Kontakt-Plug mit einem zweiten unteren Teil auf, der sich nach unten unter das zweite Zwischenschichtdielektrikum in den ersten Source/Drain-Kontakt-Plug erstreckt, wobei der erste untere Teil ein größeres Volumen als der zweite untere Teil hat. Bei einer Ausführungsform erstreckt sich der erste untere Teil weiter in den ersten Source/Drain-Kontakt-Plug als der zweite untere Teil.
  • Vorstehend sind Merkmale verschiedener Ausführungsformen beschrieben worden, sodass Fachleute die Aspekte der vorliegenden Erfindung besser verstehen können. Fachleuten dürfte klar sein, dass sie die vorliegende Erfindung ohne Weiteres als eine Grundlage zum Gestalten oder Modifizieren anderer Verfahren und Strukturen zum Erreichen der gleichen Ziele und/oder zum Erzielen der gleichen Vorzüge wie bei den hier vorgestellten Ausführungsformen verwenden können. Fachleute dürften ebenfalls erkennen, dass solche äquivalenten Auslegungen nicht von dem Grundgedanken und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abweichen und dass sie hier verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Abwandlungen vornehmen können, ohne von dem Grundgedanken und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (20)

  1. Verfahren mit den folgenden Schritten: Erzeugen eines metallischen Bereichs in einer ersten Isolierschicht; Abscheiden einer zweiten Isolierschicht über dem metallischen Bereich und der ersten Isolierschicht; Durchführen eines ersten Ätzprozesses zum Ätzen der zweiten Isolierschicht, um eine erste Öffnung in der zweiten Isolierschicht zu erzeugen, wobei die erste Öffnung einen Teil des metallischen Bereichs in der Nähe eines Leitungsendes des metallischen Bereichs freilegt; Durchführen eines zweiten Ätzprozesses durch die erste Öffnung zum Ätzen einer ersten Vertiefung in eine Oberseite des metallischen Bereichs, wobei die erste Vertiefung größere Querabmessungen als eine Unterseite der ersten Öffnung hat, wobei eine Mittellinie zwischen den Seiten der Vertiefung gegenüber einer Mittellinie zwischen den Seiten der ersten Öffnung versetzt ist; und Herstellen eines ersten oberen Kontakt-Plugs, wobei der erste obere Kontakt-Plug einen ersten Teil, der die erste Vertiefung in dem metallischen Bereich füllt, und einen zweiten Teil aufweist, der die erste Öffnung füllt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Teil des ersten oberen Kontakt-Plugs eine Seitenwand hat, die mit einer Seitenwand des metallischen Bereichs zusammenhängt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verfahren weiterhin Folgendes umfasst: Verwenden des ersten Ätzprozesses zum Erzeugen einer zweiten Öffnung in der ersten Isolierschicht, wobei die zweite Öffnung von der ersten Öffnung beabstandet wird; Verwenden des zweiten Ätzprozesses durch die zweite Öffnung zum Ätzen einer zweiten Vertiefung in die Oberseite des metallischen Bereichs, wobei die zweite Vertiefung mit einer Mittellinie zwischen den Seiten der zweiten Öffnung zentriert ist; und Herstellen eines zweiten oberen Kontakt-Plugs, wobei der zweite obere Kontakt-Plug einen ersten Teil, der die zweite Vertiefung in dem metallischen Bereich füllt, und einen zweiten Teil aufweist, der die zweite Öffnung füllt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste Vertiefung tiefer als die zweite Vertiefung ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei ein erster Abstand einer Breite der zweiten Isolierschicht entspricht, die über die erste Vertiefung auf einer Seite der ersten Vertiefung überhängt, die dem Leitungsende des metallischen Bereichs gegenüberliegt, ein zweiter Abstand einer Breite der zweiten Isolierschicht entspricht, die über die erste Vertiefung auf einer Seite der ersten Vertiefung in der Nähe des Leitungsendes des metallischen Bereichs überhängt, ein dritter Abstand einer Breite der zweiten Isolierschicht entspricht, die über die zweite Vertiefung von einem Rand der Unterseite der ersten Öffnung überhängt, und der erste Abstand größer als der dritte Abstand ist und der dritte Abstand größer als der zweite Abstand ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, wobei ein Volumen der ersten Vertiefung größer als ein Volumen der zweiten Vertiefung ist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der metallische Bereich Cobalt aufweist und der erste obere Kontakt-Plug Wolfram aufweist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin Folgendes umfasst: Durchführen eines chemisch-mechanischen Polierungsprozesses an Oberseiten des ersten oberen Kontakt-Plugs und an Oberseiten der zweiten Isolierschicht.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei eine Ätzchemikalie des chemisch-mechanischen Polierungsprozesses zwischen dem ersten oberen Kontakt-Plug und der zweiten Isolierschicht an einer Unterseite der zweiten Isolierschicht, jedoch nicht über eine Querabmessung des ersten Teils des ersten oberen Kontakt-Plugs hinaus, austritt.
  10. Integrierte Schaltkreisstruktur mit: einer ersten Isolierschicht; einer ersten Metallleitung, die in der ersten Isolierschicht angeordnet ist, wobei die erste Metallleitung seitlich von der ersten Isolierschicht umschlossen ist, eine Oberseite hat, die auf gleicher Höhe mit einer Oberseite der ersten Isolierschicht ist, und eine erste Vertiefung in ihrer Oberseite aufweist, wobei sich die erste Vertiefung von einem ersten Ende der ersten Metallleitung erstreckt; einer zweiten Isolierschicht, die über der ersten Isolierschicht angeordnet ist; und einem ersten Metallkontakt, der in der zweiten Isolierschicht angeordnet ist und sich unter der zweiten Isolierschicht in die erste Vertiefung erstreckt, wobei der erste Metallkontakt eine Grenzfläche mit der ersten Metallleitung in der ersten Vertiefung hat.
  11. Integrierte Schaltkreisstruktur nach Anspruch 10, wobei der erste Metallkontakt einen oberen Teil, der von der zweiten Isolierschicht umschlossen ist, und einen unteren Teil aufweist, der in der ersten Vertiefung angeordnet ist, wobei eine Mittellinie zwischen den Seiten des unteren Teils schräg zu einer Mittellinie zwischen den Seiten des oberen Teils ist.
  12. Integrierte Schaltkreisstruktur nach Anspruch 11, wobei ein erster Abstand von dem ersten Ende der ersten Metallleitung bis zu dem oberen Teil der ersten Metallkontakts kleiner als ein zweiter Abstand von dem oberen Teil des ersten Metallkontakts bis zu einer Querabmessung des unteren Teils des ersten Metallkontakts ist.
  13. Integrierte Schaltkreisstruktur nach einem der Ansprüche 10 bis 12, die weiterhin einen zweiten Metallkontakt aufweist, der in der zweiten Isolierschicht angeordnet ist und sich unter der zweiten Isolierschicht in eine zweite Vertiefung der ersten Metallleitung erstreckt, wobei der zweite Metallkontakt einen oberen Teil, der seitlich von der zweiten Isolierschicht umschlossen ist, und einen unteren Teil aufweist, der seitlich von der ersten Metallleitung umschlossen ist, wobei der untere Teil Querabmessungen hat, die sich über Querabmessungen des oberen Teils hinaus erstrecken.
  14. Integrierte Schaltkreisstruktur nach Anspruch 13, wobei der obere Teil und der untere Teil zentriert sind.
  15. Integrierte Schaltkreisstruktur nach Anspruch 13 oder 14, wobei sich der erste Metallkontakt tiefer als der zweite Metallkontakt in die erste Metallleitung erstreckt.
  16. Integrierte Schaltkreisstruktur nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der untere Teil ein zweiter unterer Teil ist, der erste Metallkontakt einen zweiten unteren Teil aufweist, der in der ersten Vertiefung angeordnet ist, und ein Volumen des ersten unteren Teils größer als ein Volumen des zweiten unteren Teils ist.
  17. Vorrichtung mit: einem Source/Drainbereich eines Transistors; einem ersten Zwischenschichtdielektrikum über dem Source/Drainbereich; einem ersten Source/Drain-Kontakt-Plug über und in elektrischer Verbindung mit dem Source/Drainbereich, wobei der erste Source/Drain-Kontakt-Plug einen Metallbereich aufweist; einem zweiten Zwischenschichtdielektrikum über dem ersten Zwischenschichtdielektrikum; und einem zweiten Source/Drain-Kontakt-Plug über und in elektrischer Verbindung mit dem ersten Source/Drain-Kontakt-Plug an einem ersten Ende des ersten Source/Drain-Kontakt-Plugs, wobei der zweite Source/Drain-Kontakt-Plug einen ersten oberen Teil, der von dem zweiten Zwischenschichtdielektrikum seitlich umschlossen ist, und einen ersten unteren Teil aufweist, der sich nach unten unter das zweite Zwischenschichtdielektrikum in den ersten Source/Drain-Kontakt-Plug erstreckt, wobei der erste untere Teil eine Seitenwand hat, die zu einer Seitenwand des ersten Source/Drain-Kontakt-Plugs ausgerichtet ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, die weiterhin einen dritten Source/Drain-Kontakt-Plug mit einem zweiten unteren Teil aufweist, der sich nach unten unter das zweite Zwischenschichtdielektrikum in den ersten Source/Drain-Kontakt-Plug erstreckt, wobei der erste untere Teil ein größeres Volumen als der zweite untere Teil hat.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei sich der erste untere Teil weiter in den ersten Source/Drain-Kontakt-Plug als der zweite untere Teil erstreckt.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 17,18 oder 19, wobei der erste obere Teil eine Mittellinie hat, die gegenüber einer Mittellinie des ersten unteren Teils versetzt ist.
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