发明创造名称:在金属栅极线端中具有T形的器件和制造半导体器件的方法
外观设计名称:
决定号:189242
决定日:2019-06-20
委内编号:1F273361
优先权日:2014-04-15
申请(专利)号:201510175441.X
申请日:2015-04-14
复审请求人:台湾积体电路制造股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:张一文
合议组组长:钱丹娜
参审员:张健
国际分类号:H01L21/336、H01L21/28、H01L29/78、H01L29/423
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件之间存在区别技术特征,但本领域技术人员在现有技术的基础上结合公知常识可以得到这样的技术方案,则该权利要求所要求保护的技术方案不具有创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510175441.X,名称为“在金属栅极线端中具有T形的器件和制造半导体器件的方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为台湾积体电路制造股份有限公司,申请日为2015年04月14日,优先权日为2014年04月15日,公开日为2015年11月04日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年11月02日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-16不符合专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:申请日2015年04月14日提交的说明书摘要、说明书第1-52段、摘要附图、说明书附图图1-8B;2017年12月14日提交的权利要求第1-16项。驳回决定所引用的对比文件如下:
对比文件1:CN1577850A,公开日为2005年02月09日。
其中,权利要求1要求保护一种在半导体器件中制造金属栅极结构的方法,其与对比文件1的区别在于“使用干蚀刻工艺和湿横向工艺去除层间氧化物和浅沟槽隔离形成T形空隙,其中所述干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺引起1nm至10nm的横向蚀刻”,但本领域技术人员结合公知常识可以得到权利要求1的技术方案,因此权利要求1不具备创造性;同理,权利要求7,12也不具备创造性。从属权利要求2-6,8-11,13-16的附加技术特征或者被对比文件1公开,或者属于本领域的公知常识,因此也不具备创造性。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种在半导体器件中制造金属栅极结构的方法,所述方法包括:
去除伪多晶硅栅极;
使用干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺去除层间IL氧化物和浅沟槽隔离STI以在所述半导体器件中形成T形空隙,其中,所述干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺引起1nm至10nm的横向蚀刻;
在所述T形空隙中沉积金属栅极材料以在金属栅极线端中形成T形结构。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中,去除所述伪多晶硅栅极产生保留在氧化扩散OD部分之上的IL氧化物。
3. 根据权利要求1所述的方法,其中,去除所述IL氧化物和所述STI引起氧化扩散OD部分的顶面上的IL氧化物去除以及邻近所述OD部分的侧面的STI去除。
4. 根据权利要求1所述的方法,其中,去除所述IL氧化物和所述STI引起层间介电ILD层的部分下方的STI去除。
5. 根据权利要求1所述的方法,其中,漏致势垒降低DIBL性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的半导体器件的DIBL性能高。
6. 根据权利要求1所述的方法,其中,截止源电流Isof性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的半导体器件的Isof性能高。
7. 一种制造晶体管的方法:
制造半导体结构,所述半导体结构包括具有凸起的鳍的氧化扩散OD区、位于所述凸起的鳍的侧边上的浅沟槽隔离STI、位于鳍之上的层间IL氧化物、横跨鳍的伪多晶硅栅极、以及位于所述伪多晶硅栅极的侧边上的层间介电ILD层;
抛光所述ILD层和所述伪多晶硅栅极以减小它们的高度;
去除所述伪多晶硅栅极;
去除所述IL氧化物和部分所述STI以在所述半导体结构中形成T形空隙,其中,使用干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺实现去除所述IL氧化物和所 述STI,所述干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺的性能引起1nm至10nm的横向蚀刻;以及
在所述T形空隙中沉积金属栅极材料以在金属栅极线端中形成T形结构。
8. 根据权利要求7所述的方法,其中,去除所述IL氧化物和所述STI引起OD部分的顶面上的IL氧化物去除以及邻近所述OD部分的侧面的STI去除。
9. 根据权利要求7所述的方法,其中,去除所述IL氧化物和所述STI引起所述ILD层的部分下方的STI去除。
10. 根据权利要求7所述的方法,其中,漏致势垒降低DIBL性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的晶体管的DIBL性能高。
11. 根据权利要求7所述的方法,其中,截止源电流Isof性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的晶体管的Isof性能高。
12. 一种由包括伪多晶硅栅极的去除的工艺制造的半导体器件,所述半导体器件包括:
氧化扩散OD鳍;以及
金属栅极,在所述OD鳍的部分之上制造并且邻近所述OD鳍的侧部,所述金属栅极在金属栅极线端中具有T形结构,其中,所述T形结构包括竖直部分和垂直于所述竖直部分的两侧水平部分,每个所述水平部分超出所述竖直部分延伸1nm至10nm;
其中,通过使用干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺去除层间IL氧化物和浅沟槽隔离STI以形成T形空隙来形成所述T形结构。
13. 根据权利要求12所述的半导体器件,其中,所述湿横向蚀刻工艺的应用引起邻近所述OD鳍的所述侧部的STI去除。
14. 根据权利要求12所述的半导体器件,其中,所述干蚀刻工艺和所述湿横向蚀刻工艺的应用引起层间介电ILD层的部分下方的STI去除。
15. 根据权利要求12所述的半导体器件,其中,漏致势垒降低DIBL性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的类似的晶体管的DIBL性能高。
16. 根据权利要求12所述的半导体器件,其中,截止源电流Isof性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的类似的晶体管的Isof性能高。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年02月12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,修改涉及:将权利要求3,8,13的附加技术特征分别补入权利要求1,7,12;删除权利要求3,8,13;将权利要求中的英文表述修改为中文,修改权利要求的引用关系以及对权利要求重新编号。复审请求人认为:权利要求1相对于对比文件1具有区别技术特征“去除所述IL氧化物和所述STI引起氧化扩散OD部分的顶面上的IL氧化物去除以及邻近所述OD部分的侧面的STI的去除”,根据对比文件1说明书第14页倒数第2段的记载,可知在SOI半导体膜608(即,半导体鳍)中形成将各晶体管隔开的结构。即,对比文件1中公开了在半导体鳍周围形成STI结构(未示出)。但对比文件1仅公开了去除位于半导体鳍侧面的作为半导体衬底一部分的埋氧化层,没有公开去除STI结构。因此,基于对比文件1的技术方案,本领域技术人员没有动机将区别技术特征与对比文件1相结合以得到权利要求1的技术方案。
复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种在半导体器件中制造金属栅极结构的方法,所述方法包括:
去除伪多晶硅栅极;
使用干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺去除层间氧化物和浅沟槽隔离以在所述半导体器件中形成T形空隙,其中,所述干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺引起1nm至10nm的横向蚀刻;
在所述T形空隙中沉积金属栅极材料以在金属栅极线端中形成T形结构,
其中,去除所述层间氧化物和所述浅沟槽隔离引起氧化扩散部分的顶面上的层间氧化物去除以及邻近所述氧化扩散部分的侧面的浅沟槽隔离去除。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中,去除所述伪多晶硅栅极产生保留在氧化扩散氧化扩散部分之上的层间氧化物。
3. 根据权利要求1所述的方法,其中,去除所述层间氧化物和所述浅沟槽隔离引起层间介电层的部分下方的浅沟槽隔离去除。
4. 根据权利要求1所述的方法,其中,漏致势垒降低性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的半导体器件的漏致势垒降低性能高。
5. 根据权利要求1所述的方法,其中,截止源电流性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的半导体器件的截止源电流性能高。
6. 一种制造晶体管的方法:
制造半导体结构,所述半导体结构包括具有凸起的鳍的氧化扩散氧化扩散区、位于所述凸起的鳍的侧边上的浅沟槽隔离、位于鳍之上的层间层间氧化物、横跨鳍的伪多晶硅栅极、以及位于所述伪多晶硅栅极的侧边上的层间介电层;
抛光所述层间介电层和所述伪多晶硅栅极以减小它们的高度;
去除所述伪多晶硅栅极;
去除所述层间氧化物和部分所述浅沟槽隔离以在所述半导体结构中形成T形空隙,其中,使用干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺实现去除所述层间 氧化物和所述浅沟槽隔离,所述干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺的性能引起1nm至10nm的横向蚀刻;以及
在所述T形空隙中沉积金属栅极材料以在金属栅极线端中形成T形结构,
其中,去除所述层间氧化物和所述浅沟槽隔离引起氧化扩散部分的顶面上的层间氧化物去除以及邻近所述氧化扩散部分的侧面的浅沟槽隔离去除。
7. 根据权利要求6所述的方法,其中,去除所述层间氧化物和所述浅沟槽隔离引起所述层间介电层的部分下方的浅沟槽隔离去除。
8. 根据权利要求6所述的方法,其中,漏致势垒降低性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的晶体管的漏致势垒降低性能高。
9. 根据权利要求6所述的方法,其中,截止源电流性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的晶体管的截止源电流性能高。
10. 一种由包括伪多晶硅栅极的去除的工艺制造的半导体器件,所述半导体器件包括:
氧化扩散氧化扩散鳍;以及
金属栅极,在所述氧化扩散鳍的部分之上制造并且邻近所述氧化扩散鳍的侧部,所述金属栅极在金属栅极线端中具有T形结构,其中,所述T形结构包括竖直部分和垂直于所述竖直部分的两侧水平部分,每个所述水平部分超出所述竖直部分延伸1nm至10nm;
其中,通过使用干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺去除层间层间氧化物和浅沟槽隔离以形成T形空隙来形成所述T形结构,
其中,所述湿横向蚀刻工艺的应用引起邻近所述氧化扩散鳍的所述侧部的浅沟槽隔离去除。
11. 根据权利要求10所述的半导体器件,其中,所述干蚀刻工艺和所述湿横向蚀刻工艺的应用引起层间介电层的部分下方的浅沟槽隔离去除。
12. 根据权利要求10所述的半导体器件,其中,漏致势垒降低性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的类似的晶体管的漏致势垒降低性能高。
13. 根据权利要求10所述的半导体器件,其中,截止源电流性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的类似的晶体管的截止源电流性能高。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年02月18日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为,对比文件1已经公开了去除鳍顶面上的牺牲氧化层,而无论是SOI衬底还是体硅衬底加上STI结构,都是本领域常规的鳍状晶体管的衬底,可以根据需要来选择,且STI结构通常位于鳍的两侧,当选择采用体硅衬底和STI结构时,由于STI位于鳍的两侧,在形成T型栅时,容易去除位于ILD下方且位于鳍两侧的STI来形成T型空隙,因此坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年04月12日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-13相对于对比文件1和公知常识结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性,其中,权利要求1要求保护一种在半导体器件中制造金属栅极结构的方法,其与对比文件1的区别在于“去除所述层间氧化物和浅沟槽隔离引起氧化扩散部分的顶面上的层间氧化物去除以及邻近所述氧化扩散部分的侧面的浅沟槽隔离去除;使用干蚀刻工艺和湿横向工艺去除层间氧化物和浅沟槽隔离以形成T形空隙,其中,所述干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺引起1nm至10nm的横向蚀刻”,但本领域技术人员在对比文件1的基础上结合公知常识可以得到权利要求1的技术方案,因此权利要求1不具备创造性;同理,权利要求6,10也不具备创造性。从属权利要求2-5,7-9,11-13的附加技术特征或者被对比文件1公开,或者属于本领域的公知常识,因此也不具备创造性。对于复审请求人提出的意见,合议组认为:权利要求1与对比文件1均涉及T形结构的形成方法,只是二者在方法实施的对象上有所区别,但无论是体衬底结构还是SOI鳍状结构,都是本领域中惯用的鳍状结构,属于公知常识,本领域技术人员容易想到将晶体管选择为体衬底鳍状结构并采用绝缘氧化物构成浅沟槽隔离(STI),从而形成氧化扩散部分,而在形成T形空隙时,自然容易使氧化扩散部分顶面上的层间氧化物去除以及邻近所述氧化扩散部分的侧面的浅沟槽隔离去除。
复审请求人于2019年05月27日提交了意见陈述书,同时修改了权利要求,提交了权利要求书的修改替换页。其中,在权利要求1,6,10中补入了新的技术特征:“所述T形结构具有位于所述浅沟槽隔离中的横向部分以及位于所述层间氧化物中的纵向部分”、“其中,形成在所述氧化扩散部分中的沟道与所述T形结构的横向部分处于同一层级,并且所述沟道的朝向所述T形结构的横向部分的整个侧面与所述T形结构的横向部分直接接触”。复审请求人认为:对比文件1中,形成栅极结构的T形结构的横向部分不可能与半导体主体处于同一层级,而是处于半导体主体下方的层级,并且在T形结构的横向部分位于绝缘层的情况下,不可能与半导体主体的侧面直接接触,此外,本申请中的T形结构改进了晶体管的DIBL性能和截止源电流性能,不属于公知常识。
复审请求人提交的权利要求书如下:
“1. 一种在半导体器件中制造金属栅极结构的方法,所述方法包括:
去除伪多晶硅栅极;
使用干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺去除层间氧化物和浅沟槽隔离以在所述半导体器件中形成T形空隙,其中,所述干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺引起1nm至10nm的横向蚀刻;
在所述T形空隙中沉积金属栅极材料以在金属栅极线端中形成T形结构,所述T形结构具有位于所述浅沟槽隔离中的横向部分以及位于所述层间氧化物中的纵向部分,
其中,去除所述层间氧化物和所述浅沟槽隔离引起氧化扩散部分的顶面上的层间氧化物去除以及邻近所述氧化扩散部分的侧面的浅沟槽隔离去除,
其中,形成在所述氧化扩散部分中的沟道与所述T形结构的横向部分处于同一层级,并且所述沟道的朝向所述T形结构的横向部分的整个侧面与所述T形结构的横向部分直接接触。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中,去除所述伪多晶硅栅极产生保留在氧化扩散部分之上的层间氧化物。
3. 根据权利要求1所述的方法,其中,去除所述层间氧化物和所述浅沟槽隔离引起层间介电层的部分下方的浅沟槽隔离去除。
4. 根据权利要求1所述的方法,其中,漏致势垒降低性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的半导体器件的漏致势垒降低性能高。
5. 根据权利要求1所述的方法,其中,截止源电流性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的半导体器件的截止源电流性能高。
6. 一种制造晶体管的方法:
制造半导体结构,所述半导体结构包括具有凸起的鳍的氧化扩散区、位于所述凸起的鳍的侧边上的浅沟槽隔离、位于鳍之上的层间氧化物、横跨鳍的伪多晶硅栅极、以及位于所述伪多晶硅栅极的侧边上的层间介电层;
抛光所述层间介电层和所述伪多晶硅栅极以减小它们的高度;
去除所述伪多晶硅栅极;
去除所述层间氧化物和部分所述浅沟槽隔离以在所述半导体结构中形成T形空隙,其中,使用干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺实现去除所述层间氧化物和所述浅沟槽隔离,所述干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺的性能引起1nm至10nm的横向蚀刻;以及
在所述T形空隙中沉积金属栅极材料以在金属栅极线端中形成T形结构,所述T形结构具有位于所述浅沟槽隔离中的横向部分以及位于所述层间氧化物中的纵向部分,
其中,去除所述层间氧化物和所述浅沟槽隔离引起氧化扩散部分的顶面上的层间氧化物去除以及邻近所述氧化扩散部分的侧面的浅沟槽隔离去除,
其中,形成在所述氧化扩散部分中的沟道与所述T形结构的横向部分处于同一层级,并且所述沟道的朝向所述T形结构的横向部分的整个侧面与所述T形结构的横向部分直接接触。
7. 根据权利要求6所述的方法,其中,去除所述层间氧化物和所述浅沟槽隔离引起所述层间介电层的部分下方的浅沟槽隔离去除。
8. 根据权利要求6所述的方法,其中,漏致势垒降低性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的晶体管的漏致势垒降低性能高。
9. 根据权利要求6所述的方法,其中,截止源电流性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的晶体管的截止源电流性能高。
10. 一种由包括伪多晶硅栅极的去除的工艺制造的半导体器件,所述半导体器件包括:
氧化扩散鳍;以及
金属栅极,在所述氧化扩散鳍的部分之上制造并且邻近所述氧化扩散鳍的侧部,所述金属栅极在金属栅极线端中具有T形结构,其中,所述T形结构包括竖直部分和垂直于所述竖直部分的两侧水平部分,每个所述水平部分超出所述竖直部分延伸1nm至10nm;
其中,通过使用干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺去除层间氧化物和浅沟槽隔离以形成T形空隙来形成所述T形结构,所述T形结构具有位于所述 浅沟槽隔离中的横向部分以及位于所述层间氧化物中的纵向部分,
其中,所述湿横向蚀刻工艺的应用引起邻近所述氧化扩散鳍的所述侧部的浅沟槽隔离去除,
其中,形成在所述氧化扩散鳍中的沟道与所述T形结构的横向部分处于同一层级,并且所述沟道的朝向所述T形结构的横向部分的整个侧面与所述T形结构的横向部分直接接触。
11. 根据权利要求10所述的半导体器件,其中,所述干蚀刻工艺和所述湿横向蚀刻工艺的应用引起层间介电层的部分下方的浅沟槽隔离去除。
12. 根据权利要求10所述的半导体器件,其中,漏致势垒降低性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的类似的晶体管的漏致势垒降低性能高。
13. 根据权利要求10所述的半导体器件,其中,截止源电流性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的类似的晶体管的截止源电流性能高。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人于2019年05月27日提交了修改后的权利要求书替换页(3页,共13项权利要求)。经审查,该修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本复审决定所依据的审查文本是:2019年05月27日提交的权利要求第1-13项,2015年04月14日提交的说明书第1-52段、说明书附图图1-8B、说明书摘要、摘要附图。
2、关于专利法第22条第3款规定的创造性
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件之间存在区别技术特征,但本领域技术人员在现有技术的基础上结合公知常识可以得到这样的技术方案,则该权利要求所要求保护的技术方案不具有创造性。
本复审决定引用驳回决定中所引用的对比文件1作为最接近的现有技术,即:
对比文件1:CN1577850A,公开日为2005年02月09日。
2.1 权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1要求保护一种在半导体器件中制造金属栅极结构的方法,对比文件1(CN1577850A)公开了一种在半导体器件中制造金属栅极结构的方法,并公开了(参见说明书第6页第11行至第25页第8行,图7A-7D,8A-8G):去除伪多晶硅栅极804;使用蚀刻工艺去除牺牲栅极氧化层802(相当于层间氧化物)和下方的埋入绝缘层606,以在所述半导体器件中形成T形空隙(图8F);在所述T形空隙中沉积金属栅极材料824以在金属栅极线端中形成T形结构;其中,去除所述牺牲氧化物802和埋入绝缘层606引起鳍620的顶面上的牺牲氧化物层802的去除以及邻近所述鳍620的侧面的埋入绝缘层606的去除。
权利要求1与对比文件1之间的区别技术特征为:去除所述层间氧化物和浅沟槽隔离引起氧化扩散部分的顶面上的层间氧化物去除以及邻近所述氧化扩散部分的侧面的浅沟槽隔离去除;使用干蚀刻工艺和湿横向工艺去除层间氧化物和浅沟槽隔离以形成T形空隙,其中,所述干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺引起1nm至10nm的横向蚀刻,所述T形结构具有位于所述浅沟槽隔离中的横向部分以及位于所述层间氧化物中的纵向部分,形成在所述氧化扩散部分中的沟道与所述T形结构的横向部分处于同一层级,并且所述沟道的朝向所述T形结构的横向部分的整个侧面与所述T形结构的横向部分直接接触。基于该区别技术特征,权利要求1实际解决的技术问题是:降低成本、控制蚀刻方向以及调节器件性能。
对于本领域技术人员而言,通过绝缘沟槽进行隔离的体衬底鳍状结构与SOI鳍状结构均为惯用的鳍状结构,这属于公知常识,本领域技术人员可以根据实际需要在两种鳍状结构中进行转换,无需付出创造性劳动,而且绝缘氧化物是构成浅沟槽隔离的惯用材料,属于公知常识。本领域技术人员容易想到选择体衬底鳍状结构并采用绝缘氧化物构成浅沟槽隔离,从而形成氧化扩散部分,为了形成T形空隙,容易想到将底切区域形成在浅沟槽隔离中,即,采用蚀刻工艺去除层间氧化物和浅沟槽隔离形成T形空隙引起氧化扩散部分顶面上的层间氧化物去除以及邻近所述氧化扩散部分的侧面的浅沟槽隔离去除。同时,干法蚀刻和湿法蚀刻均是本领域中的常规蚀刻工艺,干法蚀刻工艺容易实现各向异性的蚀刻,湿法蚀刻工艺容易实现各向同性的蚀刻,这属于公知常识,在对比文件1公开了空隙为上下宽度不同的T形开口的情况下,本领域技术人员容易想到采用干法蚀刻工艺进行各向异性的蚀刻以去除牺牲氧化物,并采用湿法蚀刻工艺进行各向同性的蚀刻以去除浅沟槽隔离而形成T形空隙,至于横向蚀刻的量,在对比文件1公开了具有减小的DIBL的情况下,根据实际性能需要通过有限的试验即可得到。另外,本领域中使浅沟槽隔离的高度与鳍的高度齐平属于公知常识,本领域技术人员容易想到采用鳍的高度齐平的浅沟槽隔离,则在蚀刻形成T形结构时,自然容易得到相应的T形结构的横向部分、纵向部分的位置以及与沟道的相对位置关系,即:T形结构具有位于浅沟槽隔离中的横向部分以及位于层间氧化物中的纵向部分,形成在氧化扩散部分中的沟道与T形结构的横向部分处于同一层级,并且沟道的朝向所述T形结构的横向部分的整个侧面与T形结构的横向部分直接接触。
因此,在对比文件1的基础上,结合本领域的公知常识得到权利要求1的技术方案,对于本领域技术人员而言是显而易见的,权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2 权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2引用权利要求1,对比文件1公开了通过蚀刻去除伪多晶硅栅极804和牺牲栅极氧化层802,而通过两次蚀刻分别去除伪多晶硅栅和牺牲栅极氧化层,即,去除伪多晶硅栅极时,产生保留在氧化扩散部分之上的层间氧化物,是本领域技术人员可以根据需要进行选择的,因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3 权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3引用权利要求1,对比文件1公开了去除牺牲栅极氧化层802和埋入绝缘层606引起层间介电层814的部分下方的埋入绝缘层606的去除(图8F),而当采用通过浅沟槽隔离进行隔离的体衬底鳍状结构时,浅沟槽隔离替代了埋入绝缘层的位置,容易想到在去除层间氧化物和浅沟槽隔离时,引起层间介电层的部分下方的浅沟槽隔离的去除。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4 权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4引用权利要求1,对比文件1公开了与权利要求相同的T形结构的金属栅极线端,且对比文件1公开了晶体管可以以完全耗尽的方式下工作,具有改善的DIBL效应(说明书第7页第14行)。因此可以确定,其漏致势垒降低(DIBL)性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的半导体器件的DIBL性能高。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.5 权利要求5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5引用权利要求1,对比文件1公开了与权利要求相同的T形结构的金属栅极线端,当器件被关断时具有更低的漏电流(说明书第7页第15行),因此可以确定其截止源电流(Isof)性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的半导体器件的Isof性能高。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.6 权利要求6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求6要求保护一种制造晶体管的方法,对比文件1(CN1577850A)公开了一种在半导体器件中制造金属栅极结构的方法,并公开了(参见说明书第6页第11行至第25页第8行,图7A-7D,8A-8G):制造半导体结构,所述半导体结构包括具有凸起的鳍620、位于鳍620之上的牺牲栅极氧化层802(相当于层间氧化物)、横跨鳍620的伪多晶硅栅极804、以及位于所述伪多晶硅栅极804的侧边上的层间介电层814;抛光所述层间介电层814和所述伪多晶硅栅极804以减小它们的高度(图8D);去除所述伪多晶硅栅极804;去除所述牺牲栅极氧化层802和部分埋入绝缘层606以在所述半导体结构中形成T形空隙;以及在所述T形空隙中沉积金属栅极材料824以在金属栅极线端中形成T形结构。
权利要求6与对比文件1之间的区别技术特征为:半导体结构包括位于所述凸起的鳍的侧边上的浅沟槽隔离,鳍为氧化扩散区;去除所述层间氧化物和浅沟槽隔离引起氧化扩散部分的顶面上的层间氧化物去除以及邻近所述氧化扩散部分的侧面的浅沟槽隔离去除;去除所述层间氧化物和部分浅沟槽隔离以在所述半导体结构中形成T形空隙,其中,使用干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺实现去除所述层间氧化物和所述浅沟槽隔离,所述干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺的性能引起1nm至10nm的横向蚀刻,所述T形结构具有位于所述浅沟槽隔离中的横向部分以及位于所述层间氧化物中的纵向部分,形成在所述氧化扩散部分中的沟道与所述T形结构的横向部分处于同一层级,并且所述沟道的朝向所述T形结构的横向部分的整个侧面与所述T形结构的横向部分直接接触。基于该区别技术特征,权利要求6实际解决的技术问题是:降低成本、控制蚀刻方向以及调节器件性能。
对于本领域技术人员而言,通过绝缘沟槽进行隔离的体衬底鳍状结构与SOI鳍状结构均为惯用的鳍状结构,这属于公知常识,本领域技术人员可以根据实际需要在两种鳍状结构中进行转换,无需付出创造性劳动,而且绝缘氧化物是构成浅沟槽隔离的惯用材料,属于公知常识。本领域技术人员容易想到选择体衬底鳍状结构并采用绝缘氧化物构成浅沟槽隔离,从而形成氧化扩散部分,为了形成T形空隙,容易想到将底切区域形成在浅沟槽隔离中,即,采用蚀刻工艺去除层间氧化物和浅沟槽隔离形成T形空隙引起氧化扩散部分顶面上的层间氧化物去除以及邻近所述氧化扩散部分的侧面的浅沟槽隔离去除。同时,干法蚀刻和湿法蚀刻均是本领域中的常规蚀刻工艺,干法蚀刻工艺容易实现各向异性的蚀刻,湿法蚀刻工艺容易实现各向同性的蚀刻,这属于公知常识,在对比文件1公开了空隙为上下宽度不同的T形开口的情况下,本领域技术人员容易想到采用干法蚀刻工艺进行各向异性的蚀刻以去除牺牲氧化物,并采用湿法蚀刻工艺进行各向同性的蚀刻以去除浅沟槽隔离而形成T形空隙,至于横向蚀刻的量,在对比文件1公开了具有减小的DIBL的情况下,根据实际性能需要通过有限的试验即可得到。另外,本领域中使浅沟槽隔离的高度与鳍的高度齐平属于公知常识,本领域技术人员容易想到采用鳍的高度齐平的浅沟槽隔离,则在蚀刻形成T形结构时,自然容易得到相应的T形结构的横向部分、纵向部分的位置以及与沟道的相对位置关系,即:T形结构具有位于浅沟槽隔离中的横向部分以及位于层间氧化物中的纵向部分,形成在氧化扩散部分中的沟道与T形结构的横向部分处于同一层级,并且沟道的朝向所述T形结构的横向部分的整个侧面与T形结构的横向部分直接接触。
因此,在对比文件1的基础上,结合本领域的公知常识得到权利要求6的技术方案,对于本领域技术人员而言是显而易见的。权利要求6不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.7 权利要求7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求7引用权利要求6,对比文件1公开了去除牺牲栅极氧化层802和埋入绝缘层606引起层间介电层814的部分下方的埋入绝缘层606的去除(图8F),而当采用通过浅沟槽隔离进行隔离的体衬底鳍状结构时,浅沟槽隔离替代了埋入绝缘层的位置,容易想到在去除层间氧化物和浅沟槽隔离时,引起层间介电层的部分下方的浅沟槽隔离的去除。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.8 权利要求8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求8引用权利要求6,对比文件1公开了与权利要求相同的T形结构的金属栅极线端,且对比文件1公开了晶体管可以以完全耗尽的方式下工作,具有改善的DIBL效应(说明书第7页第14行)。因此可以确定,其漏致势垒降低(DIBL)性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的半导体器件的DIBL性能高。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.9 权利要求9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求9引用权利要求6,对比文件1公开了与权利要求相同的T形结构的金属栅极线端,当器件被关断时具有更低的漏电流(说明书第7页第15行),因此可以确定其截止源电流(Isof)性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的半导体器件的Isof性能高。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.10 权利要求10不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求10要求保护一种由包括伪多晶硅栅极的去除的工艺制造的半导体器件,其中方法技术特征“伪多晶硅栅极的去除的工艺制造”并未导致半导体器件新的结构和/或组成。对比文件1(CN1577850A)公开了一种半导体器件,并公开了(参见说明书第6页第11行至第25页第8行,图7A-7D,8A-8G):鳍620;金属栅极824,在所述鳍620的部分之上制造并且邻近所述鳍620的侧部,所述金属栅极824在金属栅极线端中具有T形结构(图7D,8G),所述T形结构包括竖直部分和垂直于所述竖直部分的两侧水平部分。
权利要求10与对比文件1之间的区别技术特征为:鳍为氧化扩散鳍,T形空隙是通过使用干法蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺去除层间氧化物和浅沟槽隔离来形成,所述湿横向蚀刻工艺的应用引起临近所述氧化扩散鳍的所述侧部的浅沟槽隔离去除;T形结构的每个所述水平部分超出所述竖直部分延伸1nm至10nm,所述T形结构具有位于所述 浅沟槽隔离中的横向部分以及位于所述层间氧化物中的纵向部分,形成在所述氧化扩散鳍中的沟道与所述T形结构的横向部分处于同一层级,并且所述沟道的朝向所述T形结构的横向部分的整个侧面与所述T形结构的横向部分直接接触。基于该区别技术特征,权利要求10实际解决的技术问题是:降低成本、控制蚀刻方向以及调节器件性能。
对于本领域技术人员而言,通过绝缘沟槽进行隔离的体衬底鳍状结构与SOI鳍状结构均为惯用的鳍状结构,这属于公知常识,本领域技术人员可以根据实际需要在两种鳍状结构中进行转换,无需付出创造性劳动,而且绝缘氧化物是构成浅沟槽隔离的惯用材料,属于公知常识。本领域技术人员容易想到选择体衬底鳍状结构并采用绝缘氧化物构成浅沟槽隔离,从而形成氧化扩散鳍,为了形成T形空隙,容易想到将底切区域形成在浅沟槽隔离中。同时,干法蚀刻和湿法蚀刻均是本领域中的常规蚀刻工艺,干法蚀刻工艺容易实现各向异性的蚀刻,湿法蚀刻工艺容易实现各向同性的蚀刻,这属于公知常识,在对比文件1公开了空隙为上下宽度不同的T形开口的情况下,本领域技术人员容易想到采用干法蚀刻工艺进行各向异性的蚀刻以去除牺牲氧化物,并采用湿法蚀刻工艺进行各向同性的蚀刻以去除临近氧化扩散鳍的侧部的浅沟槽隔离而形成T形空隙,至于横向蚀刻的量,在对比文件1公开了具有减小的DIBL的情况下,根据实际性能需要通过有限的试验即可得到。另外,本领域中使浅沟槽隔离的高度与鳍的高度齐平属于公知常识,本领域技术人员容易想到采用鳍的高度齐平的浅沟槽隔离,则在蚀刻形成T形结构时,自然容易得到相应的T形结构的横向部分、纵向部分的位置以及与沟道的相对位置关系,即:T形结构具有位于浅沟槽隔离中的横向部分以及位于层间氧化物中的纵向部分,形成在氧化扩散部分中的沟道与T形结构的横向部分处于同一层级,并且沟道的朝向所述T形结构的横向部分的整个侧面与T形结构的横向部分直接接触。
因此,在对比文件1的基础上,结合本领域的公知常识得到权利要求10的技术方案,对于本领域技术人员而言是显而易见的。权利要求10不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.11 权利要求11不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求11引用权利要求10,对比文件1公开了去除牺牲栅极氧化层802和埋入绝缘层606引起层间介电层814的部分下方的埋入绝缘层606的去除(图8F),而当采用通过浅沟槽隔离进行隔离的体衬底鳍状结构时,浅沟槽隔离替代了埋入绝缘层的位置,容易想到在进行干蚀刻工艺和湿横向蚀刻工艺时,引起层间介电层的部分下方的浅沟槽隔离的去除。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.12 权利要求12不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求12引用权利要求10,对比文件1公开了与权利要求相同的T形结构的金属栅极线端,且对比文件1公开了晶体管可以以完全耗尽的方式下工作,具有改善的DIBL效应(说明书第7页第14行)。因此可以确定,其漏致势垒降低(DIBL)性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的半导体器件的DIBL性能高。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.13 权利要求13不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求13引用权利要求10,对比文件1公开了与权利要求相同的T形结构的金属极栅线端,当器件被关断时具有更低的漏电流(说明书第7页第15行),因此可以确定其截止源电流(Isof)性能比在所述金属栅极线端中未形成T形结构的半导体器件的Isof性能高。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求13也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人的相关意见,合议组认为:对比文件1已经公开T形结构,该结构改进了晶体管的DIBL性能和截止源电流性能,并且如之前的评述,通过绝缘沟槽进行隔离的体衬底鳍状结构与SOI鳍状结构均为惯用的鳍状结构,本领域中使浅沟槽隔离的高度与鳍的高度齐平属于公知常识,本领域技术人员容易想到选择体衬底鳍状结构并采用绝缘氧化物构成浅沟槽隔离,同时使浅沟槽隔离的高度与鳍的高度齐平,则在蚀刻形成T形结构时,自然容易得到如权利要求中限定的T形结构的横向部分、纵向部分的位置以及与沟道的相对位置关系。
因此,复审请求人的意见不具有说服力。
根据上述事实和理由,合议组作出如下复审决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年11月02日对本申请作出的驳回决定。
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。
郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。