发明创造名称：用以间隔件双图案微影的自我对准与非闪存选择栅字线
外观设计名称：
决定号：180805
决定日：2019-06-12
委内编号：1F271974
优先权日：2010-12-17
申请（专利）号：201610119033.7
申请日：2011-12-16
复审请求人：赛普拉斯半导体公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：杨嘉
合议组组长：陈冬冰
参审员：黄万国
国际分类号：H01L21/033,H01L21/3213,H01L27/115
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，其中，部分区别技术特征不属于本领域的公知常识，并且该部分区别技术特征的存在使得该权利要求的技术方案能够产生有益的技术效果，则该权利要求要求保护的技术方案具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610119033.7，发明名称为“用以间隔件双图案微影的自我对准与非闪存选择栅字线”的发明专利申请（下称本申请）。本申请是申请号为201180067812.2，发明名称为“用以间隔件双图案微影的自我对准与非闪存选择栅字线”的申请的分案申请。本申请的申请人为赛普拉斯半导体公司，申请日为2011年12月16日，优先权日为2010年12月17日，分案申请提交日为2016年03月03日，公开日为2016年07月06日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2018年10月08日发出驳回决定，以权利要求1-15不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：申请人于分案申请提交日2016年03月03日提交的说明书第1-13页、说明书附图第1-19页、说明书摘要、摘要附图，于2018年01月25日提交的权利要求第1-15项。
驳回决定所针对的权利要求书内容如下：
“1. 一种用以双图案微影的方法，包括：
于光阻图案的周缘设置间隔件图案；
剥除该光阻图案而留下该间隔件图案；
于该间隔件图案的一部分上设置修正掩模；
蚀刻移除未被该修正掩模覆盖的该间隔件图案的部分；
移除该修正掩模，其中，该间隔件图案的第一剩余部分定义多个核心字线；
设置垫掩模以致于该垫掩模及该间隔件图案的第二剩余部分于该多个核心字线的任一侧上定义选择栅字线；以及
使用该垫掩模及该间隔件图案的该第一剩余部分和该第二剩余部分而蚀刻通过至少一图案转移层，以同时蚀刻该选择栅字线及该多个核心字线至多晶硅层；
其中，介于每一个选择栅字线及一虚拟字线间的间隙能够按照选择栅至核心字线的要求而相应调整，该虚拟字线布置在该每一个选择栅字线及该多个核心字线之间。
2. 根据权利要求1所述的用以双图案微影的方法，其中，该至少一图案转移层包括于硬掩模层上的氮氧化硅层。
3. 根据权利要求1所述的用以双图案微影的方法，其中，该间隔件图案围绕着由先前的光阻图案转移的非晶碳图案而设置。
4. 根据权利要求1所述的用以双图案微影的方法，其中，该间隔件图案由氧化物与非晶碳层的其中之一所形成。
5. 根据权利要求1所述的用以双图案微影的方法，其中，该垫掩模进一步定义焊垫。
6. 根据权利要求1所述的用以双图案微影的方法，其中，介于该多个核心字线与每一个该选择栅字线间的距离为相等且依据目标间距而设定。
7. 根据权利要求1所述的用以双图案微影的方法，其中，该间隔件图案的厚度为32纳米。
8. 一种用以双图案微影的方法，包括：
于光阻图案的周缘设置一间隔件图案；
剥除该光阻图案而留下该间隔件图案；
于该间隔件图案上设置自旋碳层；
蚀刻移除该间隔件图案，以致该自旋碳层保留以形成自旋碳图案；
于该自旋碳图案的一部分上设置修正掩模；
蚀刻移除未被该修正掩模覆盖的该自旋碳图案的部分；
移除该修正掩模，其中，该自旋碳图案的第一剩余部分定义多个核心字线，其中，该自旋碳图案的第二剩余部分于该多个核心字线的任一侧上定义选择栅字线，其中，该自旋碳图案的该第一剩余部分也于每一个该选择栅字线及该多个核心字线之间定义虚拟字线；以及
使用该自旋碳图案的该第一剩余部分和该第二剩余部分蚀刻通过至少一图案转移层以同时蚀刻该选择栅字线、该虚拟字线以及该多个核心字线至多晶硅层。
9. 根据权利要求8所述的用以双图案微影的方法，其中，该至少一图案转移层包括于硬掩模层上的氮氧化硅层。
10. 根据权利要求8所述的用以双图案微影的方法，其中，该间隔件图案围绕着由先前的光阻图案转移的非晶碳图案而设置。
11. 根据权利要求8所述的用以双图案微影的方法，其中，该间隔件图案由氧化物与非晶碳层的其中之一所形成。
12. 根据权利要求8所述的用以双图案微影的方法，其中，该间隔件图案的厚度为32纳米。
13. 根据权利要求8所述的用以双图案微影的方法，其中，介于该选择栅字线及该虚拟字线中的每一个间的距离为相等且依据目标间距而设定。
14. 根据权利要求13所述的用以双图案微影的方法，其中，介于选择栅字线及虚拟字线间的距离等于间隔件图案的厚度的两倍。
15. 根据权利要求13所述的用以双图案微影的方法，其中，介于选择栅字线及虚拟字线间的距离不大于间隔件图案的厚度的两倍。”
驳回决定引用了以下对比文件：
对比文件1：US2010/0173492A1，公开日为2010年07月08日；
对比文件2：US2010/0297852A1，公开日为2010年11月25日。
驳回决定认为：
①权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征在于：衬底为多晶硅；介于每一个选择栅字线及一虚拟字线间的间隙能够按照选择栅至核心字线的要求而相应调整。然而该区别技术特征属于本领域的公知常识，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备创造性。②权利要求2-7的附加技术特征或被对比文件1公开，或属于本领域的公知常识。因此权利要求2-7所要求保护的技术方案不具备创造性。③权利要求8相对于对比文件2的区别技术特征在于：于该间隔件图案上设置自旋碳层；并将间隔件图案互补的转移到自旋碳层上形成自旋碳图案，并以自旋碳图案代替对比文件2中的第二图案化结构140进行后续步骤；多晶硅层作为衬底；将具有第一线宽的线除了与具有另一宽度的线相邻的一条线以外的其他线作为核心字线，将与具有另一宽度的线相邻的一条线作为虚拟字线，将具有另一宽度的线作为选择栅字线。然而该区别技术特征属于本领域的公知常识。因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备创造性。④权利要求9-15的附加技术特征或被对比文件2公开，或属于本领域的公知常识。因此权利要求9-15所要求保护的技术方案不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年01月23日向国家知识产权局提出了复审请求，并修改了权利要求书，共15项权利要求，所作的修改在于，在驳回决定所针对的权利要求书的基础上，向权利要求1增加技术特征“所述选择栅字线的宽度能够根据选择栅信道长度目标要求而调整”，并将“介于每一个选择栅字线及一虚拟字线间的间隙能够按照选择栅至核心字线的要求而相应调整”修改为“并且其中，介于每一个选择栅字线及一虚拟字线间的间隙能够根据选择栅字线至核心字线的间隙目标要求而调整”，向权利要求8增加技术特征“其中，所述选择栅字线的宽度能够根据选择栅信道长度目标要求而调整，并且其中，介于每一个选择栅字线及该虚拟字线间的间隙能够根据选择栅字线至核心字线的间隙目标要求而调整”。
复审请求人认为：（1）对比文件1不涉及本申请所要解决的技术问题，也没有获得本申请实现的技术效果，因而，对比文件1不能作为本申请的最接近的现有技术；（2）权利要求1与对比文件1的区别在于“所述选择栅字线的宽度能够根据选择栅信道长度目标要求而调整，并且其中，介于每一个选择栅字线及一虚拟字线间的间隙能够根据选择栅字线至核心字线的间隙目标要求而调整”，而对比文件1中具有各种宽度的图案间的间隔是均匀的，对比文件1没有公开选择栅字线的宽度以及选择栅字线与核心字线间的间距可调，虽然对选择栅字线及一最近的核心字线间的间隔相同的需要是众所周知的，但对本领域技术人员来说，没有动机去修改对比文件1的方案以获得本申请修改后的权利要求1所述的方案，因为对比文件1不存在这样的需要；（3）权利要求8与对比文件2的区别在于自旋碳层及其相关的方法步骤和“所述选择栅字线的宽度能够根据选择栅信道长度目标要求而调整，并且其中，介于每一个选择栅字线及该虚拟字线间的间隙能够根据选择栅字线至核心字线的间隙目标要求而调整”，对比文件2没有涉及本申请修改后的权利要求8所要解决的任何问题并且没有公开负型双图案微影。从对比文件2出发，本领域技术人员没有动机修改对比文件2的方案来获得本申请修改后的权利要求8的技术方案。
复审请求人提出复审请求时所提交的权利要求书中的权利要求1、8内容如下：
“1. 一种用以双图案微影的方法，包括：
于光阻图案的周缘设置间隔件图案；
剥除该光阻图案而留下该间隔件图案；
于该间隔件图案的一部分上设置修正掩模；
蚀刻移除未被该修正掩模覆盖的该间隔件图案的部分；
移除该修正掩模，其中，该间隔件图案的第一剩余部分定义多个核心字线；
设置垫掩模以致于该垫掩模及该间隔件图案的第二剩余部分于该多个核心字线的任一侧上定义选择栅字线；以及
使用该垫掩模及该间隔件图案的该第一剩余部分和该第二剩余部分而蚀刻通过至少一图案转移层，以同时蚀刻该选择栅字线及该多个核心字线至多晶硅层；
其中，所述选择栅字线的宽度能够根据选择栅信道长度目标要求而调整，并且其中，介于每一个选择栅字线及一虚拟字线间的间隙能够根据选择栅字线至核心字线的间隙目标要求而调整，该虚拟字线布置在该每一个选择栅字线及该多个核心字线之间。”
“8. 一种用以双图案微影的方法，包括：
于光阻图案的周缘设置一间隔件图案；
剥除该光阻图案而留下该间隔件图案；
于该间隔件图案上设置自旋碳层；
蚀刻移除该间隔件图案，以致该自旋碳层保留以形成自旋碳图案；
于该自旋碳图案的一部分上设置修正掩模；
蚀刻移除未被该修正掩模覆盖的该自旋碳图案的部分；
移除该修正掩模，其中，该自旋碳图案的第一剩余部分定义多个核心字线，其中，该自旋碳图案的第二剩余部分于该多个核心字线的任一侧上定义选择栅字线，其中，该自旋碳图案的该第一剩余部分也于每一个该选择栅字线及该多个核心字线之间定义虚拟字线；以及
使用该自旋碳图案的该第一剩余部分和该第二剩余部分蚀刻通过至少一图案转移层以同时蚀刻该选择栅字线、该虚拟字线以及该多个核心字线至多晶硅层；
其中，所述选择栅字线的宽度能够根据选择栅信道长度目标要求而调整，并且其中，介于每一个选择栅字线及该虚拟字线间的间隙能够根据选择栅字线至核心字线的间隙目标要求而调整。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年01月28日依法受理了该复审请求，并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中认为：（1）对比文件1与本申请属于相同的技术领域，公开了权利要求1的大部分技术特征，其可以作为本申请的最接近的现有技术；（2）虽然对比文件1没有提及不同间隔，但是在改进的需求是众所周知的情况下，本领域技术人员有动机对对比文件1进行修改以满足该需求；（3）避免选择栅和核心字线之间的串扰和交叠是本领域的基本需求，在此基础上，本领域技术人员为了图形对准，避免交叠以及串扰，可以将用于同时形成具有各种宽度图案的图形的方法进行调整，即对与选择栅字线和字线232、201之间的间距相对应的光阻图案的间距进行调整，例如根据核心字线和选择栅之间的间距要求而调整第二掩模图案340B的间距从而获得相应的选择栅字线和字线232、201之间的距离。此外，权利要求中的表述是“选择栅字线的宽度能够根据选择栅信道长度目标要求而调整，并且其中，介于每一个选择栅字线及一虚拟字线间的间隙能够根据选择栅字线至核心字线的间隙目标要求而调整”，包含了所述方法能够达到的作用，对比文件1公开的所述方法，该方法通过调整过程中掩模等的图案、例如宽度和间距，是能够根据目标要求而调整选择栅字线的宽度以及介于每一个选择栅字线及一虚拟字线间的间隙的；并且调整的动机，例如避免选择栅和核心字线之间的串扰和交叠是本领域的基本需求。因而坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局依法成立合议组对本案进行审理。
经过充分阅卷并合议，本案合议组认为事实已经清楚，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人于2019年01月23日提交了权利要求书的全文修改替换页，共15项权利要求。经审查，所作的修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所针对的审查文本为：复审请求人于分案申请提交日2016年03月03日提交的说明书第1-13页、说明书附图第1-19页、说明书摘要、摘要附图，以及于2019年01月23日提交的权利要求第1-15项。
2、关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型有实质性特点和进步。
如果一项权利要求要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，其中，部分区别技术特征不属于本领域的公知常识，并且该部分区别技术特征的存在使得该权利要求的技术方案能够产生有益的技术效果，则该权利要求要求保护的技术方案具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
本复审请求审查决定在评价创造性时所引用的对比文件与驳回决定中引用的对比文件相同，即：
对比文件1：US2010/0173492A1，公开日为2010年07月08日；
对比文件2：US2010/0297852A1，公开日为2010年11月25日。
2.1、权利要求1要求保护一种用以双图案微影的方法。对比文件1 公开了一种采用双图案微影工艺形成半导体器件图案的方法，并具体公开了（参见说明书第[0004]、[0042]-[0077]段，附图3A-4H）如下步骤：于第一和第二掩模图案340A、340B（相当于光阻图案）的周缘设置第一和第二间隔件350A、350B（相当于间隔件图案）；去除第一和第二掩模图案340A、340B而留下第一和第二间隔件350A、350B；于第一和第二间隔件350A、350B的一部分上设置修正掩模360；刻蚀移除未被修正掩模360覆盖的间隔件350A；移除该修正掩模360，该第一和第二间隔件350A、350B图案的一部分350A（相当于第一剩余部分）定义多个核心字线；设置掩模370（相当于垫掩模）于相邻的两个间隔件350B之间（相当于间隔件图案的第二剩余部分）；掩模370和该两个间隔件350B于该多个核心字线的任一侧上定义选择栅字线；使用掩模370及第一和第二间隔件350A、350B的不同部分刻蚀通过硬掩模层334（相当于图案转移层）以同时刻蚀该选择栅字线及多个核心字线图形至多晶硅层330。
权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征在于：（1）所述选择栅字线的宽度能够根据选择栅信道长度目标要求而调整；（2）介于每一个选择栅字线及一虚拟字线间的间隙能够根据选择栅字线至核心字线的间隙目标要求而调整，该虚拟字线布置在该每一个选择栅字线及该多个核心字线之间。
基于上述区别技术特征可以确定该权利要求实际解决的技术问题是：（1）根据需求灵活设置栅字线宽度；（2）避免选择栅字线与核心字线间的干扰及意外交叠。
对于区别技术特征（1），在半导体领域中，场效应晶体管的沟道长度与栅极宽度密切相关，在制造工艺中，栅极往往作为掩模以形成沟道，沟道长度往往与栅极宽度相同或基本相同，根据对沟道长度的要求而调整栅极的宽度，是本领域技术人员的惯用手段，属于公知常识。
对于区别技术特征（2），本申请通过在双图案微影刻蚀过程中形成虚拟字线，以调节选择栅字线和核心字线之间的距离，然而，由对比文件1的附图3J可以看出，其选择栅字线和核心字线之间的间距相等，即对比文件1仅仅公开了本申请背景技术涉及的双图案微影蚀刻工艺，其并未考虑选择栅字线和核心字线之间的干扰、交叠问题，也未公开虚拟字线的设置。即使在半导体特征尺寸持续缩小的情况下，避免出现干扰或交叠是本领域的普遍需求，本领域技术人员也不容易想到在双图案微影蚀刻工艺中设置虚拟字线，并根据选择栅字线至核心字线的间隙目标要求而调整选择栅字线与虚拟字线间的间隙，因为这需要改变双图案微影蚀刻工艺的掩模设置方式，使得掩模图案能够在选择栅字线和核心字线之间留下虚拟字线。即该区别技术特征不是本领域的公知常识。该区别技术特征还具有有益的技术效果：在双图案微影工艺中一次性形成选择栅字线、虚拟字线以及核心字线，确保选择栅字线与核心字线之间的间距相同，避免了选择栅字线和核心字线之间的干扰与交叠。
因而，权利要求1相对于对比文件1和本领域的公知常识的结合具有突出的实质性特点和显著的进步，权利要求1具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2、从属权利要求2-7直接引用权利要求1，在所引用的权利要求1具备创造性的前提下，从属权利要求2-7也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3、权利要求8要求保护一种用以双图案微影的方法，对比文件2公开了一种双图案微影的方法，并具体公开了（参见说明书第[0011]-[0025]段，附图1-9）：于第一图案化结构130（相当于光阻图案）的侧壁上形成第二图案化结构140（相当于间隔件图案）；剥除第一图案化结构130而留下第二图案化结构140；在第二图案化结构140上形成第一掩模150（相当于修正掩模）；刻蚀移除未被第一掩模150覆盖的第二图案化结构140；移除第一掩模150，其中第二图案化结构140的第一剩余部分定义多个具有第一宽度的线（相对于核心字线），其与第二掩模160接触的部分（相对于第二剩余部分）于上述线的任一侧定义具有另一宽度的线（相对于选择栅字线）；第一宽度的线包括多条，其中一条与具有另一宽度的线相邻；使用第二图案化结构140的该第一剩余部分和其与第二掩模160接触的部分刻蚀通过牺牲材料层120（相当于图案转移层），以同时刻蚀具有第一宽度的线、具有另一宽度的线至硅衬底层101。
权利要求8相对于对比文件2的区别技术特征在于：（1）自旋碳层的设置，多晶硅层作为衬底，所述选择栅字线的宽度能够根据选择栅信道长度目标要求而调整；（2）自旋碳图案的第一剩余部分于每一个该选择栅字线及该多个核心字线之间定义虚拟字线，刻蚀通过蚀通过牺牲材料层的同时蚀刻虚拟字线，介于每一个选择栅字线及该虚拟字线间的间隙能够根据选择栅字线至核心字线的间隙目标要求而调整。
基于上述区别技术特征可以确定该权利要求实际解决的技术问题是：（1）如何实现负型双图案微影技术，衬底材料的选择，以及根据需求灵活设置栅字线宽度；（2）避免选择栅字线与核心字线间的干扰及意外交叠。
对于区别技术特征（1），正型双微影和负型双微影都是本领域形成图形的常用方法，使用负型双微影方法形成图案时，多采用自旋碳层形成在间隔件图案上，去除间隔件，保留自旋碳层，用自旋碳层替代间隔件作为掩模进行蚀刻，因此，在对比文件2公开的微影方法的基础上，当采用负型双微影技术时，本领域技术人员容易想到设置自旋碳层进行蚀刻，这属于本领域的公知常识。此外，使用多晶硅制作半导体器件的衬底、栅极、字线属于本领域的公知常识。在半导体领域中，场效应晶体管的沟道长度与栅极宽度密切相关，在制造工艺中，栅极往往作为掩模以形成沟道，沟道长度往往与栅极宽度相同或基本相同，根据对沟道长度的要求而调整栅极的宽度，是本领域技术人员的惯用手段，属于公知常识。
对于区别技术特征（2），本申请通过在双图案微影刻蚀过程中形成虚拟字线，以调节选择栅字线和核心字线之间的距离，然而，由对比文件2的附图8-9可以确定，其选择栅字线和核心字线之间的间距相等，即对比文件2仅仅公开了本申请背景技术涉及的双图案微影蚀刻工艺，对比文件2并不涉及选择栅字线和核心字线之间的干扰或交叠问题，也未公开虚拟字线的设置。即使在半导体特征尺寸持续缩小的情况下，避免出现干扰交叠是本领域的普遍需求，本领域技术人员也不容易想到在双图案微影蚀刻工艺中设置虚拟字线，并根据选择栅字线至核心字线的间隙目标要求而调整选择栅字线及虚拟字线间的间隙。因为这需要改变双图案微影蚀刻工艺的掩模设置方式，使得掩模图案能够在选择栅字线和核心字线之间留下虚拟字线。即该区别技术特征不是本领域的公知常识。该区别技术特征还具有有益的技术效果：在双图案微影工艺中一次性形成选择栅字线、虚拟字线以及核心字线，确保选择栅字线与核心字线之间的间距相同，避免了选择栅字线和核心字线之间的干扰与交叠。
因而，权利要求8相对于对比文件2和本领域公知常识的结合具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4、从属权利要求9-15直接或间接引用权利要求8，因而在直接或间接所引用的权利要求8具备创造性的前提下，从属权利要求9-15也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于驳回决定及前置审查中的意见
对于驳回决定及前置审查中的意见，合议组认为：对比文件1公开了设置间距相同的掩模图案340A、340B，在掩模图案340A、340B两侧形成间隔件350A、350B后，通过在特定的间隔件上设置掩模370，以在后续蚀刻中形成所需宽度的选择栅字线，同时形成了等间距的核心字线。即，对比文件1实现了不同宽度的线之间的对准，其各种线之间的间距均匀。同理，对比文件2中的选择栅字线和核心字线之间的间距也是相等的，即对比文件1和对比文件2均仅仅公开了本申请背景技术涉及的双图案微影蚀刻工艺，对比文件1和对比文件2对于如何避免选择栅字线与核心字线之间的干扰或交叠问题没有任何技术启示。即使半导体特征尺寸逐渐减小的情况下，避免导线之间的干扰、交叠的问题是本领域技术人员的普遍追求，本领域技术人员也不容易想到将虚拟字线设置在选择栅字线和核心字线之间，并根据选择栅字线至核心字线的间隙目标要求而调整选择栅字线及虚拟字线间的间隙，以避免选择栅字线和核心字线之间的干扰、交叠，因为这需要改变双图案微影蚀刻工艺的掩模设置方式，使得掩模图案能够在选择栅字线和核心字线之间留下虚拟字线。即该技术手段并非本领域的公知常识。且该技术特征获得了有益的技术效果：在双图案微影工艺中一次性形成选择栅字线、虚拟字线以及核心字线，确保选择栅字线与核心字线之间的间距相同，避免了选择栅字线和核心字线之间的干扰与交叠。
综上所述，权利要求1-15相对于现有证据具备创造性。
在上述工作的基础上，合议组作出如下复审请求审查决定。至于本申请中是否还存在其他不符合专利法和专利法实施细则规定的缺陷，均留待后续程序继续审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年10月08日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局实质审查部门以本复审请求审查决定所针对的文本为基础继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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