Rechtsprechung / BPatG / 2020
BPatG Beschluss vom 06.10.2020 – 23 W (pat) 17/18
23. Senat · ECLI:DE:BPatG:2020:061020B23Wpat17.18.0
BUNDESPATENTGERICHT
23 W (pat) 17/18 ________________________
(Aktenzeichen)
Verkündet am
6. Oktober 2020
…
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
…
betreffend die Patentanmeldung 11 2010 003 936.4
hat der 23. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 6. Oktober 2020 unter Mitwirkung des
Vorsitzenden Richters Dr. Strößner und der Richter Dr. Friedrich, Dr. Himmelmann
und Dr. Kapels
ECLI:DE:BPatG:2020:061020B23Wpat17.18.0
beschlossen:
1.
Der Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse H01L des
Deutschen Patent- und Markenamts vom 7. März 2018 wird
aufgehoben.
2.
Es wird ein Patent erteilt mit der Bezeichnung
„Halbleitereinheit mit einem Kupferanschluss“, dem PCT-
Anmeldetag 23. August 2010 unter Inanspruchnahme der
Priorität US 12/573,183 vom 5. Oktober 2009 auf der
Grundlage folgender Unterlagen:
-
-
-
Patentansprüche 1 bis 9,
Beschreibungsseiten 1 bis 14, jeweils überreicht in
der mündlichen Verhandlung am 6. Oktober 2020;
5 Blatt Zeichnungen mit Figuren 1 bis 10,
eingegangen im Deutschen Patent- und Markenamt
am 13. März 2012.
G r ü n d e
I.
Die vorliegende Anmeldung mit dem Aktenzeichen 11 2010 003 936.4 und der
Bezeichnung „Halbleitereinheit mit einem Kupferanschluss“ wurde am 23. August
2010 unter Inanspruchnahme der US-Priorität 12/573,183 vom 5. Oktober 2009
international angemeldet. Die Internationale Anmeldung wurde am 14. April 2011
mit der WO 2011/043869 A2 offengelegt. Mit dem Eintritt in die deutsche nationale
Phase am 9. März 2012 wurden Übersetzungen der ursprünglichen englischen
Unterlagen beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereicht, die mit der
DE 11 2010 003 936 T5 am 16. August 2012 veröffentlicht wurden. Gleichzeitig mit
dem Eintritt in die deutsche nationale Phase wurde Prüfungsantrag gestellt.
Die Prüfungsstelle für Klasse H01L hat im Prüfungsverfahren auf den Stand der
Technik gemäß den Druckschriften
D1
D2
D3
US 2005 / 0 014 356 A1,
US 6 133 136 A,
US 2005 / 0 127 530 A1
und
D4 WO 2008/ 100 923 A2
verwiesen und im ersten Prüfungsbescheid vom 9. Oktober 2012 die Klarheit
mehrere Merkmale, sowie die Patentfähigkeit der Gegenstände der ursprünglichen
Ansprüche verneint. Mit Eingabe vom 27. Dezember 2012 reichte die Anmelderin
einen Satz geänderte Ansprüche und eine überarbeitete Beschreibung zur Prüfung
ein. Im zweiten Prüfungsbescheid vom 10. Juni 2015 führte die Prüfungsstelle aus,
dass die Gegenstände der Ansprüche 1 und 15 unzulässig erweitert seien und auch
ein zulässig und klar formulierter Anmeldungsgegenstand nicht patentfähig sei,
worauf die Anmelderin mit Eingabe vom 6. August 2015 einen weiteren geänderten
Satz Patentansprüche eingereicht hat.
In einem Zusatz zur Ladung vom 16. Januar 2018 führte die Prüfungsstelle aus,
dass der Gegenstand des Anspruchs 1 gemäß Eingabe vom 6. August 2015
unzulässig erweitert sei und voraussichtlich auch ein zulässig formulierter
Gegenstand gemäß Anspruch 1 aufgrund fehlender Neuheit nicht patentfähig sei,
worauf die Anmelderin mit Eingabe vom 28. Februar 2018 einen weiteren Anspruch
1, der als Hilfsantrag den geltenden Anspruch 1 ersetzen solle, eingereicht hat.
Die Prüfungsstelle hat die Anmeldung zum Ende der am 7. März 2018
durchgeführten Anhörung zurückgewiesen, da die Gegenstände der Ansprüche 1
des Haupt- und des Hilfsantrags jeweils unzulässig erweitert seien.
Gegen diesen der Anmelderin mit Anschreiben vom 15. März 2018 am
21. März 2018 zugestellten Beschluss hat die Anmelderin mit Schriftsatz vom
9. April 2018, am 11. April 2018 beim Deutschen Patent- und Markenamt
elektronisch
eingegangen,
Beschwerde
eingelegt.
Mit
ihrer
Beschwerdebegründung vom 29. Mai 2018 reichte die Anmelderin einen neuen
Hauptantrag sowie einen neuen Hilfsantrag ein.
Mit Schreiben vom 29. Juli 2020 sind der Anmelderin vom Senat die Druckschriften
D5
D6
D7
D8
US 6 376 353 B1,
US 2007/0252274 A1,
US 2005/0227488 A1
und
US 2009/0243098 A1
zugesandt und deren Relevanz erläutert worden.
In der mündlichen Verhandlung am 6. Oktober 2020 hat die Anmelderin neben einer
neuen Beschreibung einen neuen Anspruchssatz mit Ansprüchen 1 bis 9 vorgelegt.
Sie beantragt:
1.
den Beschluss der Prüfungsstelle
für Klasse H01L des
Deutschen Patent- und Markenamts vom 7. März 2018
aufzuheben.
2.
Ein Patent zu erteilen mit der Bezeichnung „Halbleitereinheit mit
einem Kupferanschluss“, dem PCT-Anmeldetag 23. August 2010
unter Inanspruchnahme der Priorität US 12/573,183 vom
5. Oktober 2009 auf der Grundlage folgender Unterlagen:
-
-
-
Patentansprüche 1 bis 9,
Beschreibungsseiten 1 bis 14, jeweils überreicht in der
mündlichen Verhandlung am 6. Oktober 2020;
5 Blatt Zeichnungen mit Figuren 1 bis 10, eingegangen
im Deutschen Patent-
und Markenamt
am
13. März 2012.
Die in der mündlichen Verhandlung am 6. Oktober 2020 überreichten zueinander
nebengeordneten Ansprüche 1 und 7 haben folgenden Wortlaut:
1. Halbleitereinheit, umfassend:
ein
Halbleitersubstrat
(12)
mit
einer
Vielzahl
von
Verdrahtungsschichten, wobei die in Bezug auf einen Kupferanschluss
(28) letzte Verdrahtungsschicht (14) ein leitfähiges Material umfasst;
eine
auf
der
letzten Verdrahtungsschicht
(14)
gebildete
Isolierungsschicht (20), wobei die Isolierungsschicht (20) eine darin
gebildete Durchkontaktierungsöffnung (38) aufweist, wobei sich die
Durchkontaktierungsöffnung
(38)
vollständig
durch
die
Isolierungsschicht (20) hindurch erstreckt;
eine Aluminiumschicht (50) in der Durchkontaktierungsöffnung (38),
welche eine Wand, einen Boden und eine Auskragung aufweist, wobei
der Boden an die letzte Verdrahtungsschicht (14) anschließt, die Wand
an die Isolierungsschicht (20) anschließt und die Auskragung sich aus
der Durchkontaktierungsöffnung (38) hinaus auf der oberen Oberfläche
(40) der Isolierungsschicht (20) erstreckt;
eine in der Durchkontaktierungsöffnung (38) gebildete Barriereschicht
(30) auf der Aluminiumschicht (50), wobei die Barriereschicht (30) eine
Wand und einen Boden aufweist, welche sich auf der Wand und dem
Boden der Aluminiumschicht (50) erstrecken;
den Kupferanschluss (28), der auf der Barriereschicht (30) gebildet ist,
in vollständigem Kontakt mit der Wand und dem Boden der
Barriereschicht (30) steht und die Durchkontaktierungsöffnung (38)
vollständig füllt, wobei der Kupferanschluss (28) eine Wand aufweist,
die mit der letzten Verdrahtungsschicht (14) einen Winkel (α) von 45 bis
75 Grad bildet;
eine auf dem Kupferanschluss (28) gebildete Deckschicht (52), welche
eine Oberfläche des Kupferanschlusses (28) vollständig bedeckt, wobei
die Deckschicht (52) in direktem Kontakt mit der Oberfläche des
Kupferanschlusses
(28) steht und sich seitlich über den
Kupferanschluss (28) hinaus auf die Barriereschicht (30) erstreckt; und
eine dielektrische Schicht (34), die auf der Isolierungsschicht (20)
gebildet ist und eine Öffnung (36) aufweist, wobei die Öffnung (36) in
der dielektrischen Schicht (34) größer als der Kupferanschluss (28) ist,
so dass die Öffnung (36) in der dielektrischen Schicht (34) die
Deckschicht (52) und die Aluminiumschicht (50) exponiert, und die
dielektrische Schicht (34)
lateral an die Aluminiumschicht (50)
anschließt.
7. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinheit, umfassend:
Bereitstellen eines Halbleitersubstrats (12) mit einer Vielzahl von
Verdrahtungsschichten, wobei die in Bezug auf einen Kupferanschluss
(28) letzte Verdrahtungsschicht (14) ein leitfähiges Material umfasst;
Bilden einer Isolierungsschicht (20) auf der letzten Verdrahtungsschicht
(14);
Bilden einer Durchkontaktierungsöffnung (38) in der Isolierungsschicht
(20), um das leitfähige Material in der letzten Verdrahtungsschicht (14)
zu exponieren, wobei sich die Durchkontaktierungsöffnung (38)
vollständig durch die Isolierungsschicht (20) hindurch erstreckt;
Bilden einer Aluminiumschicht (50) in der Durchkontaktierungsöffnung
(38), welche eine Wand, einen Boden und eine Auskragung aufweist,
wobei der Boden an die letzte Verdrahtungsschicht (14) anschließt, die
Wand an die Isolierungsschicht (20) anschließt und die Auskragung
sich aus der Durchkontaktierungsöffnung (38) hinaus auf der oberen
Oberfläche (40) der Isolierungsschicht (20) erstreckt;
Bilden einer Barriereschicht (30) in der Durchkontaktierungsöffnung
(38) auf der Aluminiumschicht (50), wobei die Barriereschicht (30) eine
Wand und einen Boden aufweist, welche sich auf der Wand und dem
Boden der Aluminiumschicht (50) erstrecken;
Bilden des Kupferanschlusses (28) auf der Barriereschicht (30) und
Füllen
der Durchkontaktierungsöffnung
(38), wobei
der
Kupferanschluss (28) in vollständigem Kontakt mit der Wand und dem
Boden
der
Barriereschicht
(30)
steht
und
die
Durchkontaktierungsöffnung
(38)
vollständig
füllt, wobei der
Kupferanschluss (28) eine Wand aufweist, die mit der letzten
Verdrahtungsschicht (14) einen Winkel (α) von 45 bis 75 Grad bildet;
Bilden einer Deckschicht (52) auf dem Kupferanschluss (28), welche
eine Oberfläche des Kupferanschlusses (28) vollständig bedeckt, wobei
die Deckschicht (52) in direktem Kontakt mit der Oberfläche des
Kupferanschlusses
(28) steht und sich seitlich über den
Kupferanschluss (28) hinaus auf die Barriereschicht (30) erstreckt; und
Bilden einer dielektrischen Schicht (34) auf der Isolierungsschicht (20),
die eine Öffnung (36) aufweist, wobei die Öffnung (36) in der
dielektrischen Schicht (34) größer als der Kupferanschluss (28) ist, so
dass die Öffnung (36) in der dielektrischen Schicht (34) die Deckschicht
(52) und die Aluminiumschicht (50) exponiert, und die dielektrische
Schicht (34) lateral an die Aluminiumschicht (50) anschließt.
Hinsichtlich der Unteransprüche 2 bis 6, 8 und 9, sowie der weiteren Einzelheiten
wird auf den Akteninhalt verwiesen.
II.
Die form- und fristgerecht erhobene Beschwerde der Anmelderin ist zulässig und
erweist sich nach dem Ergebnis der mündlichen Verhandlung vom 6. Oktober 2020
auch als begründet. Sie führt zur Aufhebung des Beschlusses der Prüfungsstelle
für Klasse H01L vom 7. März 2018 und zur Erteilung des Patents gemäß dem in der
mündlichen Verhandlung gestellten Antrag (§ 79 Abs. 1 PatG i. V. m. § 49 Abs. 1
PatG), denn die geltenden Patentansprüche sind zulässig (§ 38 PatG), und ihre
gewerblich anwendbare Lehre (§ 5 PatG) ist auch patentfähig (§§ 1 bis 4 PatG).
Als Fachmann
ist hier ein Physiker oder Elektrotechnikingenieur mit
Hochschulabschluss und Erfahrung
im Bereich der Halbleitertechnologie,
insbesondere der Aufbau- und Verbindungstechnik, zu definieren.
1.
Die Anmeldung betrifft eine Halbleitereinheit,
insbesondere eine
Halbleitereinheit, die für die Flip-Chip-Verbindung an eine Baugruppe geeignet ist
und einen Kupferanschluss aufweist (vgl. geltende Beschreibung, S. 1, Z. 8 bis 11).
So genannte Flip-Chip-Baugruppen werden gewöhnlich zum Verbinden von
Halbleitereinheiten an Baugruppen verwendet, da sie mehrere Vorteile gegenüber
herkömmlichen verdrahteten Baugruppen aufweisen. Diese Vorteile umfassen
Kompaktheit, Robustheit und die Kosten. Bei einer Halbleitereinheit für die Flip-
Chip-Verbindung weist die Halbleitereinheit eine Isolierungsschicht und eine
Passivierungs-Endschicht auf, die eine Durchkontaktierungsöffnung zum
Aufnehmen einer Kugelbegrenzungsmetallurgie (Under-Bump-Metallisierung) und
einem Lot aufweist. Bei dem Material der Isolierungsschicht kann es sich
beispielsweise um ein Siliciumnitrid oder Siliciumoxid handeln. Das Material der
Passivierungs-Endschicht
kann beispielsweise ein Polyimid oder ein
lichtempfindliches Polyimid
sein. Der
fertige Halbleiterchip mit der
Kugelbegrenzungsmetallurgie und dem Lot kann mit einer Baugruppe, wie z. B.
einer gedruckten Leiterplatte oder einem Keramiksubstrat, in Kontakt gebracht und
anschließend erwärmt werden, um das erneute Fließen des Lots und das Verbinden
des Halbleiterchips mit der Baugruppe zu bewirken (vgl. geltende Beschreibung,
S. 1, Z. 13 bis 34).
Die Druckschrift US 2005/0014356 A1 (=D1) offenbart ein Verfahren zur Herstellung
einer bond pad-Schnittstelle. Die Halbleitereinheit weist eine Verdrahtungsschicht
mit einem leitfähigen Material auf. In der darüber liegenden dielektrischen Schicht
ist eine Durchkontaktierungsöffnung vorgesehen, die eine Barriereschicht und ein
Kupfermaterial enthält. Die Druckschrift US 6,133,136 A (=D2) offenbart eine
Verbindungsstruktur für Halbleiterelemente. Dabei wird ein Kupfer-Pad über eine
Barriereschicht und einer Schicht aus AlCu, die in eine Durchkontaktierungsöffnung
eingebracht sind, mit einer Begrenzungsschicht verbunden, die zur Aufnahme einer
vorzugsweise durch ein Lot gebildeten Kugelstruktur ausgebildet
ist. Die
Druckschrift US 2005/0127530 A1 (=D3) offenbart eine bond pad-Struktur. Dabei ist
eine obere Verdrahtungsschicht über eine Barriereschicht und eine Pufferschicht
verbunden. Die Barriereschicht und die Pufferschicht sind dabei
in eine
Durchkontaktierungsöffnung der dielektrischen Schicht eingebracht. Die
Pufferschicht ist mittels einer Support-Schicht mit der Bondpadschicht verbunden
(vgl. geltende Beschreibung, S. 2, Z. 1 bis 23).
Vor diesem Hintergrund liegt der Anmeldung als technisches Problem die Aufgabe
zugrunde, einen Kupferanschluss
in einer
Isolierungsschicht auf einem
Halbleitersubstrat bereitzustellen (vgl. geltende Beschreibung, S. 2, Z. 31 bis 33).
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Halbleitereinheit und das Verfahren zum
Herstellen einer Halbleitereinheit der zueinander nebengeordneten Ansprüche 1
und 7.
Die beanspruchte Halbleitereinheit wird in der Anmeldung insbesondere anhand der
Figuren 4 und 10 mit Beschreibung ab der Seite 7, Zeile 25 bis Seite 13, Zeile 27
erläutert.
Demnach umfasst die Halbleitereinheit ein Halbleitersubstrat (12) mit einer Vielzahl
von Verdrahtungsschichten, wobei
in der Figur 10 nur die
letzte
Verdrahtungsschicht
(14) dargestellt
ist. Auf dieser
bezüglich eines
Kupferanschlusses (28) letzten Verdrahtungsschicht (14) ist eine Isolierungsschicht
(20) ausgebildet, die eine sich vollständig durch die Isolierungsschicht (20) hindurch
erstreckende Durchkontaktierungsöffnung (38) aufweist. Die Halbleitereinheit
umfasst des Weiteren
in der Durchkontaktierungsöffnung
(38) eine
Aluminiumschicht (50), die eine Wand, einen Boden und eine Auskragung aufweist.
Der Boden der Aluminiumschicht (50) schließt an die letzte Verdrahtungsschicht
(14) und die Wand an die Isolierungsschicht (20) an. Die Auskragung der
Aluminiumschicht (50) erstreckt sich aus der Durchkontaktierungsöffnung (38)
hinaus auf der oberen Oberfläche (40) der Isolierungsschicht (20). In der
Durchkontaktierungsöffnung
(38)
ist eine Barriereschicht
(30) auf der
Aluminiumschicht (50) gebildet. Diese Barriereschicht (30) weist eine Wand und
einen Boden auf, die sich auf der Wand und dem Boden der Aluminiumschicht (50)
erstrecken. Auf der Barriereschicht (30) ist der Kupferanschluss (28) gebildet, der
in vollständigem Kontakt mit der Wand und dem Boden der Barriereschicht (30)
steht und die Durchkontaktierungsöffnung
(38) vollständig
füllt. Dieser
Kupferanschluss (28) weist eine Wand auf, die mit der letzten Verdrahtungsschicht
(14) einen Winkel (α) von 45 bis 75 Grad bildet. Eine auf diesem Kupferanschluss
(28) gebildete Deckschicht (52) bedeckt eine Oberfläche des Kupferanschlusses
(28) vollständig. Dabei steht die Deckschicht (52) in direktem Kontakt mit der
Oberfläche des Kupferanschlusses (28) und erstreckt sich seitlich über den
Kupferanschluss (28) hinaus auf die Barriereschicht (30). Ferner umfasst die
Halbleitereinheit eine dielektrische Schicht (34), die auf der Isolierungsschicht (20)
gebildet ist und eine Öffnung (36) aufweist. Diese Öffnung (36) in der dielektrischen
Schicht (34) ist größer als der Kupferanschluss (28), so dass die Öffnung (36) in der
dielektrischen Schicht (34) die Deckschicht (52) und die Aluminiumschicht (50)
exponiert, und die dielektrische Schicht (34) lateral an die Aluminiumschicht (50)
anschließt.
2.
Die in der Verhandlung überreichten Ansprüche 1 bis 9 sind zulässig.
Anspruch 1 umfasst die Merkmale der ursprünglichen Ansprüche 1, 3 und 9, sowie
weitere Merkmale, die in der Figur 10 offenbart sind. Der selbstständige Anspruch
7 geht aus dem ursprünglichen Anspruch 15 hervor, indem in ihn die Merkmale des
Anspruchs 17 aufgenommen wurden. Hinzu kommen wiederum die aus der Figur
10 bereits in den Anspruch 1 aufgenommenen Merkmale. Das auf einen Winkel (a)
gerichtete Merkmal ist auf der Seite 9 ab Zeile 33 offenbart. Der mit Anspruch 1
beanspruchte Gegenstand und das mit Anspruch 7 beanspruchte Verfahren sind
somit ursprünglich offenbart und damit Anspruch 1 und Anspruch 7 auch zulässig.
Die Unteransprüche 2 bis 6, 8 und 9 entsprechen den ursprünglichen Ansprüchen
2, 4 bis 6, 8, 16 und 18. Somit sind auch die Unteransprüche zulässig.
3.
Die gewerblich anwendbare (§ 5 PatG) Halbleitereinheit des Anspruchs 1 ist
hinsichtlich des vorgenannten Stands der Technik neu (§ 3 PatG) und beruht
diesem gegenüber auch auf einer erfinderischen Tätigkeit des zuständigen
Fachmanns (§ 4 PatG).
3.1
Die Druckschrift WO 2008/100923 A2 (D4) beschreibt ein Verfahren zum
Bilden einer „solder bump“-Verbindung an einer metallischen Bondpadoberfläche
eines Halbleiterchips (vgl. Abs. [0014]: „to provide an improved method of forming
a solder bump connection at a metallic bonding pad surface of a semiconductor
chip“).
Insbesondere offenbart die D4 in den nachfolgend wiedergegebenen Figuren 2A
und 5A mit Beschreibung in den Absätzen [0027] bis [0032] in den Worten des
Anspruchs 1 eine
Halbleitereinheit (vgl. Abs. [0027]: „chip“), umfassend:
ein Halbleitersubstrat (vgl. Fig. 2A) mit einer Vielzahl von Verdrahtungsschichten,
wobei die in Bezug auf einen Kupferanschluss (vgl. Abs. [0030]: „Copper plug 30'“)
letzte Verdrahtungsschicht ein leitfähiges Material umfasst (vgl. Abs. [0027]: „a last
conducting metal layer 19', e. g., a metallic bonding pad layer comprising Cu, Al, or
other conducting metal layer“);
eine auf der letzten Verdrahtungsschicht (19‘) gebildete Isolierungsschicht (vgl. Abs.
[0027]:
„insulator stack 11‘“;
„final passivation
layer 12‘“), wobei die
Isolierungsschicht (11‘, 12‘) eine darin gebildete Durchkontaktierungsöffnung (vgl.
Abs. [0027]: „terminal via 15‘“) aufweist, wobei sich die Durchkontaktierungsöffnung
(15‘) vollständig durch die Isolierungsschicht (11‘, 12‘) hindurch erstreckt (vgl. Fig.
2A);
eine Aluminiumschicht (vgl. Abs. [0028]: „bottom layer 21‘ of Ti-W“; „Some other
BLM stacks (in addition to TiW/CrCu/Cu) include … Al/Ni-V/Cu“) in der
Durchkontaktierungsöffnung (15‘), welche eine Wand, einen Boden und eine
Auskragung aufweist, wobei der Boden an die letzte Verdrahtungsschicht (19‘)
anschließt, die Wand an die Isolierungsschicht (11‘, 12‘) anschließt und die
Auskragung sich aus der Durchkontaktierungsöffnung (15‘) hinaus auf der oberen
Oberfläche der Isolierungsschicht (11‘, 12‘) erstreckt (vgl. Fig. 5A);
eine in der Durchkontaktierungsöffnung (15‘) gebildete Barriereschicht (vgl.
Abs. [0028]: „22‘“; „Ni-V“) auf der Aluminiumschicht (Al, 21‘), wobei die
Barriereschicht (22‘) eine Wand und einen Boden aufweist, welche sich auf der
Wand und dem Boden der Aluminiumschicht (21‘) erstrecken (vgl. Fig. 5A);
den Kupferanschluss (30‘), der auf der Barriereschicht (22‘) gebildet ist, in
vollständigem Kontakt mit der Wand und dem Boden der Barriereschicht (22‘) steht
und die Durchkontaktierungsöffnung
(15‘) vollständig
füllt, wobei der
Kupferanschluss (30‘) eine Wand aufweist, die mit der letzten Verdrahtungsschicht
(19‘) einen Winkel (α) von 45 bis 75 Grad bildet (vgl. Fig. 5A);
eine auf dem Kupferanschluss (30‘) gebildete Deckschicht (vgl. Abs. [0032]:
„diffusion barrier layer 40‘“), welche eine Oberfläche des Kupferanschlusses (30‘)
vollständig bedeckt, wobei die Deckschicht (40‘) in direktem Kontakt mit der
Oberfläche des Kupferanschlusses (30‘) steht und sich seitlich über den
Kupferanschluss (30‘) hinaus auf die Barriereschicht (22‘) erstreckt (vgl. Fig. 5A).
Die Druckschrift D4 offenbart auch eine dielektrische Schicht (vgl. Abs. [0032]:
„resist 60“), die auf der Isolierungsschicht (11‘, 12‘) gebildet ist (vgl. Fig. 5A).
Diese dielektrische Schicht (60‘) weist jedoch keine Öffnung auf, die größer als der
Kupferanschluss (30‘) ist und die Deckschicht (40‘) und die Aluminiumschicht (21‘)
exponiert. Darüber hinaus ist die dielektrische Schicht
(60‘) oberhalb der
Aluminiumschicht (21‘) ausgebildet und schließt somit nicht
lateral an die
Aluminiumschicht (21‘) an.
Der Druckschrift D4 kann der Fachmann auch keine Anregung entnehmen, eine
schmalere Auskragung der Aluminiumschicht und eine entsprechend veränderte
Öffnung in der dielektrischen Schicht vorzusehen.
3.2
Die Druckschrift US 2009/0243098 A1 (D8) betrifft Halbleiterstrukturen und
insbesondere „Underbump“-Metallisierungsstrukturen (vgl. Abs.
[0001]: „The
present invention relates to semiconductor structures, and particularly to underbump
metallurgy (UBM) structures“).
Die D8 offenbart in der nachfolgend wiedergegebenen Figur 3 mit Beschreibung in
den Absätzen [0055] bis [0065] in den Worten des Anspruchs 1 eine
Halbleitereinheit (vgl. Abs. [0055]: „semiconductor structure“), umfassend:
ein Halbleitersubstrat mit einer Vielzahl von Verdrahtungsschichten, wobei die in
Bezug auf einen Kupferanschluss (vgl. Abs. [0065]: „metal conductive layer 60
comprises a second elemental metal, which may be Cu“) letzte Verdrahtungsschicht
(vgl. Abs. [0058]: „final level metal line 20“) ein leitfähiges Material umfasst;
eine auf der letzten Verdrahtungsschicht (20) gebildete Isolierungsschicht (vgl. Abs.
[0056]: „final level dielectric cap layer 22“; Abs. [0058]: „first and second dielectric
layers (24, 26)“), wobei die Isolierungsschicht (22, 24, 26) eine darin gebildete
Durchkontaktierungsöffnung
(vgl. Fig.
3)
aufweist, wobei
sich
die
Durchkontaktierungsöffnung vollständig durch die Isolierungsschicht (22, 24, 26)
hindurch erstreckt;
eine Aluminiumschicht (vgl. Abs. [0058]: „metal pad 30, which typically comprise Al“)
in der Durchkontaktierungsöffnung, welche eine Wand, einen Boden und eine
Auskragung aufweist, wobei der Boden an die letzte Verdrahtungsschicht (20)
anschließt, die Wand an die Isolierungsschicht (22, 24, 26) anschließt und die
Auskragung sich aus der Durchkontaktierungsöffnung hinaus auf der oberen
Oberfläche der Isolierungsschicht (22, 24, 26) erstreckt (vgl. Fig. 3);
eine in der Durchkontaktierungsöffnung gebildete Barriereschicht (vgl. Abs. [0061]:
„first metallic diffusion barrier layer 40“) auf der Aluminiumschicht (30), wobei die
Barriereschicht (40) eine Wand und einen Boden aufweist, welche sich auf der
Wand und dem Boden der Aluminiumschicht (30) erstrecken;
den Kupferanschluss (60), der auf der Barriereschicht (40) gebildet ist, in
vollständigem Kontakt mit der Wand und dem Boden der Barriereschicht (40) steht
und die Durchkontaktierungsöffnung vollständig füllt, wobei der Kupferanschluss
(60) eine Wand aufweist, die mit der letzten Verdrahtungsschicht (20) einen Winkel
(α) von 45 bis 75 Grad bildet (vgl. Fig. 3);
eine auf dem Kupferanschluss (60) gebildete Deckschicht (vgl. Abs. [0061]: „second
metallic diffiision barrier layer 70“), welche eine Oberfläche des Kupferanschlusses
(60) vollständig bedeckt, wobei die Deckschicht (70) in direktem Kontakt mit der
Oberfläche des Kupferanschlusses (60) steht.
Die Druckschrift D8 offenbart auch eine dielektrische Schicht (vgl. Abs. [0055]:
„dielectric passivation layer 32“), die auf der Isolierungsschicht (22, 24, 26) gebildet
ist und eine Öffnung aufweist (vgl. Fig. 3).
Der Druckschrift D8 ist jedoch nicht zu entnehmen, dass sich die Deckschicht (70)
seitlich über den Kupferanschluss (60) hinaus auf die Barriereschicht (40) erstreckt.
Darüber hinaus offenbart die Druckschrift D8 auch nicht, dass die Öffnung in der
dielektrischen Schicht (32) größer als der Kupferanschluss (60) ist, so dass die
Öffnung in der dielektrischen Schicht (32) die Deckschicht (70) und die
Aluminiumschicht (30) exponiert.
Der Fachmann kann der D8 auch keine Anregung für eine entsprechende
Modifikation entnehmen.
3.3
Die Druckschrift US 6 133 136 A (D2) offenbart zwar eine Kupferverbindungsstruktur („copper interconnect structure“) für Halbleiterbauelemente (vgl. Sp. 1, Z. 3
bis 13), wobei eine Halbleitereinheit (vgl. Fig. 2) eine Barriereschicht (vgl. Sp. 3,
Z. 39 – 48: „barrier layer 10“) umfasst. Jedoch ist der Druckschrift D2 insbesondere
keine eine Wand, einen Boden und eine Auskragung aufweisende
Aluminiumschicht unterhalb der Barriereschicht und keine Öffnung in einer
dielektrischen Schicht, die eine Deckschicht und eine Aluminiumschicht exponiert,
zu entnehmen.
3.4
Auch den weiteren im Verfahren befindlichen Druckschriften ist keine auf
einer Isolierungsschicht gebildete dielektrische Schicht zu entnehmen, die eine
Öffnung aufweist, wobei die Öffnung in der dielektrischen Schicht größer als ein
Kupferanschluss ist, so dass die Öffnung in der dielektrischen Schicht eine
Deckschicht und eine Aluminiumschicht exponiert, und die dielektrische Schicht
lateral an die Aluminiumschicht anschließt
Für eine solche Ausgestaltung gibt es in dem entgegengehaltenen Stand der
Technik auch keine Anregung.
Die Halbleitereinheit des Anspruchs 1 ist daher neu gegenüber dem Stand der
Technik, und sie wird dem Fachmann durch diesen Stand der Technik auch nicht
nahegelegt, so dass sie patentfähig ist.
Für das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinheit des Anspruchs 7 gelten
diese Ausführungen in gleicher Weise.
4.
An die Patentansprüche 1 und 7 können sich die Unteransprüche 2 bis 6 bzw.
8 und 9 anschließen, da sie vorteilhafte und nicht platt selbstverständliche
Weiterbildungen der beanspruchten Halbleitereinheit bzw. des beanspruchten
Verfahrens zum Herstellen einer solchen darstellen. Zudem sind in der geltenden
Beschreibung mit Zeichnung die Gegenstände der Ansprüche ausreichend
erläutert.
5.
Bei dieser Sachlage war das Patent im beantragten Umfang zu erteilen.
R e c h t s m i t t e l b e l e h r u n g
Gegen diesen Beschluss steht der Anmelderin das Rechtsmittel der Rechtsbeschwerde zu. Da der Senat die Rechtsbeschwerde nicht zugelassen hat, ist sie
nur statthaft, wenn einer der nachfolgenden Verfahrensmängel gerügt wird, nämlich
1. dass das beschließende Gericht nicht vorschriftsmäßig besetzt war,
2. dass bei dem Beschluss ein Richter mitgewirkt hat, der von der
Ausübung des Richteramtes kraft Gesetzes ausgeschlossen oder
wegen Besorgnis der Befangenheit mit Erfolg abgelehnt war,
3. dass einem Beteiligten das rechtliche Gehör versagt war,
4. dass ein Beteiligter im Verfahren nicht nach Vorschrift des
Gesetzes vertreten war, sofern er nicht der Führung des Verfahrens
ausdrücklich oder stillschweigend zugestimmt hat,
5. dass der Beschluss aufgrund einer mündlichen Verhandlung
ergangen ist, bei der die Vorschriften über die Öffentlichkeit des
Verfahrens verletzt worden sind, oder
6. dass der Beschluss nicht mit Gründen versehen ist.
Die Rechtsbeschwerde
ist
innerhalb eines Monats nach Zustellung des
Beschlusses
schriftlich durch einen beim Bundesgerichtshof zugelassenen Rechtsanwalt als
Bevollmächtigten beim Bundesgerichtshof, Herrenstr. 45a, 76133 Karlsruhe,
einzureichen oder
durch einen beim Bundesgerichtshof
zugelassenen Rechtsanwalt als
Bevollmächtigten in elektronischer Form. Zur Entgegennahme elektronischer
Dokumente ist die elektronische Poststelle des Bundesgerichtshofs bestimmt. Die
elektronische Poststelle des Bundesgerichtshofs ist über die auf der Internetseite
www.bundesgerichtshof.de/erv.html
bezeichneten
Kommunikationswege
erreichbar. Die Einreichung erfolgt durch die Übertragung des elektronischen
Dokuments in die elektronische Poststelle. Elektronische Dokumente sind mit einer
qualifizierten elektronischen Signatur oder mit einer
fortgeschrittenen
elektronischen Signatur zu versehen.
Dr. Strößner
Dr. Friedrich
Dr. Himmelmann
Dr. Kapels
prö