发明创造名称：一种三维相变存储器结构及制造方法
外观设计名称：
决定号：182535
决定日：2019-06-21
委内编号：1F269614
优先权日：
申请（专利）号：201510786318.1
申请日：2015-11-16
复审请求人：上海新储集成电路有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：白若鸽
合议组组长：王鹏
参审员：孙重清
国际分类号：H01L27/115，H01L21/82
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于作为最接近现有技术的对比文件存在区别技术特征，该区别技术特征一部分被其他对比文件公开，且在该对比文件中所起的作用与本申请相同，另一部分区别技术特征属于本领域的公知常识，该技术方案是本领域技术人员在最接近现有技术的基础上结合其他对比文件和本领域的公知常识可以得到的，则该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510786318.1，名称为“一种三维相变存储器结构及制造方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为上海新储集成电路有限公司。本申请的申请日为2015年11月16日，公开日为2016年02月03日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年10月09日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1、9-13不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定中所引用的对比文件如下：
对比文件1：CN104124257A，公开日为2014年10月29日；
对比文件2：CN101049934A，公开日为2007年10月10日；
对比文件3：CN103490008A，公开日为2014年01月01日。
驳回决定的具体理由是：权利要求1请求保护一种三维相变存储器。对比文件1公开了一种三维可变电阻存储器，权利要求1的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别特征是：（1）相变材料为锑系化合物，掺杂元素包括硅、铝、钨、钛、镍等；（2）进行擦除操作时，链式结构上的存储单元都被选中，数据同时被擦除。基于上述区别技术特征，权利要求1实际要解决的技术问题是：限定具体的相变材料，以及如何进行擦除操作。对比文件2公开了相变材料为锑系化合物，掺杂元素包括硅、铝、钨、钛，且其在对比文件2中所起作用与该权利要求相同。可见对比文件2公开了部分区别特征（1）。此外，在相变材料中掺杂镍，以提高相变存储器性能，是本领域常规技术手段。对于区别特征（2），链式结构上的存储单元都被选中、数据同时被擦除的擦除方式，是本领域技术人员的常规选择。由此可见，在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域常规技术手段从而得到权利要求1的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，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9请求保护一种三维相变存储器的制造方法。对比文件3公开了一种三维电阻性随机存取存储器器件的制造方法，权利要求9的技术方案与对比文件3公开的内容相比，区别特征是：（1）三维相变存储器，薄膜为相变材料SixSb，而对比文件3中为三维电阻性随机存取存储器；（2）步骤一中单晶硅晶圆作为衬底，利用化学机械抛光将表面平坦化；（3）步骤三、四中，形成垂直方向的多晶硅立柱，在多晶硅立柱上曝光刻蚀，形成垂直方向的通孔；步骤六：在相变材料表面曝光刻蚀形成凹槽；（4）步骤二、八、九中，通过光刻和刻蚀工艺，步骤三种沉积一层多晶硅，步骤五中沉积存储材料薄膜，步骤七中沉积一层氧化物，步骤十中，利用原子沉积法沉积薄膜层。基于上述区别技术特征，该权利要求实际要解决的技术问题是：（1）限定具体的三维电阻性随机存储器类型及相变材料；（2）限定衬底材料，以及平坦化的工艺；（3）如何形成多晶硅层、相变材料层；（4）限定去除材料层的工艺以及形成各材料层的工艺。对于区别特征（1），对比文件1公开了可变电阻存储器可为相变随机存取存储器。且对比文件1公开的三维可变电阻存储器结构与对比文件3中的三维电阻性随机存取存储器器件类似，在对比文件1的启示下，将对比文件3中的可变电阻性层34更改为相变材料即可形成三维相变存储器。对比文件2公开了一种相变存储器，并公开了所提供的存储材料是一种具有可逆变化能力的材料硅-锑 (SixSb100-x，0＜x＜90)。可见对比文件1、2公开了区别特征（1）。区别特征（2）（3）（4）是本领域常规技术手段。由此可见，在对比文件3的基础上结合对比文件1、2及本领域常规技术手段从而得到该权利要求的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，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10-11的附加技术特征被对比文件3公开了，权利要求12-13的附加技术特征被对比文件1公开了，因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求10-13也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。在驳回决定其他说明部分还指出从属权利要求2-8也不具备专利法第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11月16日提交的说明书摘要、说明书第1-70段、摘要附图、说明书附图图1-11；2018年08月23日提交的权利要求第1-13项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种三维相变存储器，其特征在于，采用MOS管作为选通管，相变材料为锑系化合物，掺杂元素包括硅、铝、钨、钛、镍；
所述三维相变存储器被配置为进行写操作时，给一个MOS管的栅极提供电压，以一个单元的写入，而进行擦除操作时，链式结构上的存储单元都被选中，数据同时被擦除。
2. 如权利要求1所述的三维相变存储器，其特征在于，三维相变单元沟道垂直，可以实现32～96层堆叠。
3. 如权利要求2所述的三维相变存储器，其特征在于，存储单元之间的垂直沟道由一次性光刻刻穿多层堆叠形成。
4. 如权利要求1所述的三维相变存储器，其特征在于，存储单元材料沿着垂直方向沉积在沟道侧壁上。
5. 如权利要求1所述的三维相变存储器，其特征在于，垂直沟道里面沉积的三层材料为多晶硅沟道，相变材料，以及绝缘层氧化硅。
6. 如权利要求1所述的三维相变存储器，其特征在于，所述锑系化合物为SixSb、TixSb、AlxSb、WxSb。
7. 如权利要求6所述的三维相变存储器，其特征在于，所述SixSb材料通过化学气相沉积形成，非有机金属气源为SiH4，SbCl3，SbCl5或Sb3Cl5中的一种。
8. 如权利要求1所述的三维相变存储器，其特征在于，所述三维相变存储器可以利用3DNAND工厂的设备进行生产。
9. 一种三维相变存储器的制造方法，其特征在于，包含下列步骤：
步骤一：提供单晶硅晶圆作为起始衬底，在衬底表面竖直方向上交替堆叠若干绝缘层和若干牺牲层，利用化学机械抛光将表面平坦化，牺牲层的数量即是存储器的层数；
步骤二：通过光刻和刻蚀工艺在绝缘层和牺牲层中形成竖直方向的通孔，且通孔将衬底表面予以暴露，所述的绝缘层为氧化物；所述的牺牲层为氮化物；
步骤三：在步骤二基础上在通孔凹槽中沉积一层多晶硅，将通孔沟道暴露的侧壁表面予以覆盖，形成垂直方向的多晶硅立柱；
步骤四：在步骤三基础上，在多晶硅立柱上曝光刻蚀，形成垂直方向的通孔；
步骤五：在步骤四基础上，沉积存储材料薄膜，所述薄膜为相变材料SixSb；
步骤六：在步骤五基础上，在相变材料表面曝光刻蚀形成凹槽；
步骤七：继续沉积一层氧化物，将两边的相变材料隔离开，将步骤三、四、五、六的垂直通孔填充满，形成垂直沟道；
步骤八：通过光刻和刻蚀工艺，将绝缘层和牺牲层上下刻穿，底部刻蚀到衬底材料，在相邻字线之间形成间隙，使字线材料隔离开；
步骤九：通过光刻和刻蚀工艺，去除相邻绝缘层之间的牺牲层，将上下相邻绝缘层之间的多晶硅立柱的侧壁予以暴露，进而在相邻的绝缘层之间形成间隙；
步骤十：利用原子层沉积法沉积薄膜层，形成绝缘栅极，将垂直沟道暴露的侧壁及绝缘层暴露的表面予以覆盖；
步骤十一：在步骤九基础上，沉积金属层将凹槽表面进行覆盖，并刻蚀去除多余的金属层，保留位于凹槽间隙间的部分作为金属栅极。
10. 如权利要求9所述的三维相变存储器的制造方法，其特征在于，所述氧化物为氧化硅。
11. 如权利要求9所述的三维相变存储器的制造方法，其特征在于，所述氮化物为氮化硅。
12. 如权利要求9所述的三维相变存储器的制造方法，其特征在于，步骤十中所述的薄膜层材料为氧化硅或氧化铪。
13. 如权利要求9所述的三维相变存储器的制造方法，其特征在于，所述金属栅极材料为钨或氮化钛。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年12月24日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书（2页，2项权利要求）。复审请求人在申请日提交的权利要求书的基础上进行修改，以下权利要求的编号指申请日提交的权利要求书中的编号。从属权利要求2的部分附加技术特征以及从属权利要求3-6、8的附加技术特征加入独立权利要求1，从属权利要求7的附加技术特征加入独立权利要求1后适应性的改变了语句表述方式。从属权利要求11-13的附加技术特征加入独立权利要求10后适应性的改变了语句表述方式，从属权利要求14的附加技术特征加入独立权利要求10。删除从属权利要求2-9、11-14。相应调整各项权利要求编号。复审请求人认为：1、权利要求1和对比文件1的区别技术特征是所述三维相变存储器被配置为进行写操作时，给一个MOS管的栅极提供电压，可以一个单元的写入，而进行擦除操作时，链式结构上的存储单元都被选中，数据同时被擦除。基于上述区别技术特征，本申请所要解决的技术问题是针对三维相变存储器如何快速擦除。2、权利要求2和对比文件3的区别技术特征是：（1）利用原子沉积法沉积薄膜层，形成绝缘栅极，将垂直的沟道暴露的侧壁及绝缘层暴露的表面予以覆盖；2）沉积金属层将凹槽表面进行覆盖。基于上述区别特征权利要求2需要解决的技术问题是如何在相邻的绝缘层之间形成间隙以及如何保留位于凹槽间隙的部分作为金属栅极的问题。
复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种三维相变存储器，其特征在于，
采用MOS管作为选通管，三维相变单元沟道垂直，存储单元之间的垂直沟道由一次性光刻刻穿多层堆叠形成；
存储单元材料沿着垂直方向沉积在沟道侧壁上；
垂直沟道里面沉积的三层材料为多晶硅沟道，相变材料，以及绝缘层氧化硅；
所述相变材料为锑系化合物，包括SixSb、TixSb、AlxSb、WxSb，掺杂元素包括硅、铝、钨、钛、镍；
所述SixSb材料通过化学气相沉积形成，非有机金属气源为SiH4，SbCl3，SbCl5或Sb3Cl5中的一种；
所述三维相变存储器被配置为进行写操作时，给一个MOS管的栅极提供电压，可以一个单元的写入，而进行擦除操作时，链式结构上的存储单元都被选中，数据同时被擦除。
2. 一种三维相变存储器的制造方法，其特征在于，包含下列步骤：
步骤一：提供单晶硅晶圆作为起始衬底，在衬底表面竖直方向上交替堆叠若干绝缘层和若干牺牲层，利用化学机械抛光将表面平坦化，牺牲层的数量即是存储器的层数；
步骤二：通过光刻和刻蚀工艺在绝缘层和牺牲层中形成竖直方向的通孔，且通孔将衬底表面予以暴露，所述的绝缘层为氧化硅；所述的牺牲层为氮化硅；
步骤三：在步骤二基础上在通孔凹槽中沉积一层多晶硅，将通孔沟道暴露的侧壁表面予以覆盖，形成垂直方向的多晶硅立柱；
步骤四：在步骤三基础上，在多晶硅立柱上曝光刻蚀，形成垂直方向的通孔；
步骤五：在步骤四基础上，沉积存储材料薄膜，所述薄膜为相变材料SixSb；
步骤六：在步骤五基础上，在相变材料表面曝光刻蚀形成凹槽；
步骤七：继续沉积一层氧化硅，将两边的相变材料隔离开，将步骤三、四、五、六的垂直通孔填充满，形成垂直沟道；
步骤八：通过光刻和刻蚀工艺，将绝缘层和牺牲层上下刻穿，底部刻蚀到衬底材料，在相邻字线之间形成间隙，使字线材料隔离开；
步骤九：通过光刻和刻蚀工艺，去除相邻绝缘层之间的牺牲层，将上下相邻绝缘层之间的多晶硅立柱的侧壁予以暴露，进而在相邻的绝缘层之间形成间隙；
步骤十：利用原子层沉积法沉积氧化硅或氧化铪，形成绝缘栅极，将垂直沟道暴露的侧壁及绝缘层暴露的表面予以覆盖；
步骤十一：在步骤九基础上，沉积金属层将凹槽表面进行覆盖，并刻蚀去除多余的金属层，保留位于凹槽间隙间的部分作为金属栅极，所述金属栅极材料为钨或氮化钛。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年12月29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：1）对比文件1已经公开（参见说明书第[0025]-[0033]段，附图3）：开关器件SW1～SW4可为MOS晶体管，为了将数据写入至第三存储器单元mc3，第三存储器单元mc3的开关器件SW3被关断，且第一存储器单元mc1的第一开关器件SW1、第二存储器单元mc2的第二开关器件SW2以及第四存储器单元mc4的第四开关器件SW4被导通，第三存储器单元mc3的第三开关器件SW3被关断，且电流路径形成于第三可变电阻器R3，自位线BL提供的写入电流Iw通过第四开关器件SW4、第三可变电阻器R3、第二开关器件SW2以及第一开关器件SW1而流动至公共源极线CS，因此，数据可以写入至第三存储器单元mc3（即给一个MOS管的栅极提供电压，可以一个单元的写入）。即对比文件1已经公开了三维可变电阻存储器的写入方式，未公开擦除方式，然而，对比文件1的附图1-3公开了可变电阻存储器电路图，本领域技术人员知晓，当存储单元mc1～mc4的开关器件SW1～SW4关断（即链式结构上的存储单元都被选中），BL上施加擦除电压，存储单元mc1～mc4的数据将同时被擦除，基于此，链式结构上的存储单元都被选中、数据同时被擦除的擦除方式，是本领域技术人员的常规选择。（2）对比文件3已经公开（参见说明书第[0197]-[0199]段，附图13-15）：利用沉积工艺形成栅绝缘层42（即绝缘栅极），如图14所示，栅绝缘层42形成在有源柱32的侧壁、层间绝缘层11-17、沟槽38暴露的表面上；导电层44可形成在栅绝缘层42上以填充沟槽38和层间绝缘层11-17之间的空间，导电层44可形成为金属层，可以选择性移除在沟槽38中形成的导电层44和栅绝缘层42，如图15所示，导电层将凹槽的表面覆盖。可见对比文件3公开了栅绝缘层覆盖暴露的侧壁及绝缘层的表面和保留位于凹槽间隙的部分作为金属栅极的方案，此外原子沉积法沉积绝缘栅极是本领域常规技术手段。因而坚持原驳回决定。
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03月29日向复审请求人发出复审通知书，在复审通知书中引用对比文件1-3，并指出：权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对于复审请求人提出的意见，合议组认为：1、对比文件1说明书[0029]-[0032]段公开了以下内容：参见图3，高电压施加至第一串选择开关SSW1的栅极a1来选择第一列串SS1。为了将数据写入至第三存储器单元mc3，第三存储器单元mc3的开关器件SW3被关断，且第一存储器单元mc1的第一开关器件SW1、第二存储器单元mc2的第二开关器件SW2以及第四存储器单元mc4的第四开关器件SW4被导通。因此，第四存储器单元mc4中的第四开关器件SW4、第二存储器单元mc2中的第二开关器件SW2以及第一存储器单元mc1中的第一开关器件SW1被导通来形成电流路径，该电流路径形成于第四开关器件SW4、第二开关器件SW2以及第一开关器件SW1中。第三存储器单元mc3的第三开关器件SW3被关断，且电流路径形成于第三可变电阻器R3。因此，自位线BL提供的写入电流Iw通过第四开关器件SW4、第三可变电阻器R3、第二开关器件SW2以及第一开关器件SW1而流动至公共源极线CS。因此，数据可以写入至第三存储器单元mc3，可见对比文件1公开了本申请的写入操作。对比文件3公开了一种三维电阻性随机存取存储器器件的制造方法，并具体公开了以下技术特征（参见说明书[0188]段，图1-7）：当执行编程操作或擦除操作时，编程电压或擦除电压可同时施加至在每个块中布置的n个位线BL1、BL2…和BLn中的m个位线BL1、BL2…BLm（相当于m个链式结构上的存储单元都被选中，同时擦除）。即，在编程操作或擦除操作过程中同时对其施加编程电压或擦除电压的位线数目可以小于在每个块中布置的位线的总数目。可见对比文件3公开了权利要求1中的擦除操作，这些技术特征在对比文件3中的作用和本申请相同，都是批量快速擦除数据。2、对比文件3已经公开（参见说明书第[0197]-[0199]段，附图13-15）：利用沉积工艺形成栅绝缘层42，如图14所示，栅绝缘层42形成在有源柱32的侧壁、沟槽38暴露的层间绝缘层11-17的顶面和底面上；导电层44可形成在栅绝缘层42上以填充沟槽38和层间绝缘层11-17之间的空间，导电层44可形成为金属层，可以选择性移除在沟槽38中形成的导电层44和栅绝缘层42，如图15所示，导电层将凹槽的表面覆盖。可见对比文件3公开了栅绝缘层覆盖暴露的侧壁及绝缘层的表面和保留位于凹槽的导电层作为栅极的方案，此外原子沉积法沉积绝缘栅极是本领域常规技术手段。因此，复审请求人陈述的理由不成立。
复审请求人于2019年04月16日提交了意见陈述书，同时修改了权利要求书（2页，2项权利要求）。复审请求人在提出复审请求时提交的权利要求书的基础上进行修改。独立权利要求1、2增加了特征“其中，所述SixSb材料被配置为通过调节硅含量来平衡保持力和读写速度之间的功能需求”。复审请求人认为：修改后的权利要求1、2与最接近的现有技术相比区别特征都包括：所述SixSb材料被配置为通过调节硅含量来平衡保持力和读写速度之间的功能需求。基于该区别特征，本申请所要解决的技术问题是针对不同的应用场景，如何在保持力和读写速度之间取得平衡，以便最大程度减小功耗。对比文件1-3都没有公开锑系材料SixSb与数据保持力和数据读写速度的关系，也没有公开如何在保持力和读写速度之间取得平衡，以便最大程度减小功耗，本领域技术人员在对比文件和公知常识的结合下，并不能得出修改后的权利要求的技术方案。因此本申请具有创造性。
复审请求人于2019年04月16日提交的权利要求书如下：
“1. 一种三维相变存储器，其特征在于，
采用MOS管作为选通管，三维相变单元沟道垂直，存储单元之间的垂直沟道由一次性光刻刻穿多层堆叠形成；
存储单元材料沿着垂直方向沉积在沟道侧壁上；
垂直沟道里面沉积的三层材料为多晶硅沟道，相变材料，以及绝缘层氧化硅；
所述相变材料为锑系化合物，包括SixSb、TixSb、AlxSb、WxSb，掺杂元素包括硅、铝、钨、钛、镍；
所述SixSb材料通过化学气相沉积形成，非有机金属气源为SiH4，SbCl3，SbCl5或Sb3Cl5中的一种；其中，所述SixSb材料被配置为通过调节硅含量来平衡保持力和读写速度之间的功能需求；
所述三维相变存储器被配置为进行写操作时，给一个MOS管的栅极提供电压，可以一个单元的写入，而进行擦除操作时，链式结构上的存储单元都被选中，数据同时被擦除。
2. 一种三维相变存储器的制造方法，其特征在于，包含下列步骤：
步骤一：提供单晶硅晶圆作为起始衬底，在衬底表面竖直方向上交替堆叠若干绝缘层和若干牺牲层，利用化学机械抛光将表面平坦化，牺牲层的数量即是存储器的层数；
步骤二：通过光刻和刻蚀工艺在绝缘层和牺牲层中形成竖直方向的通孔，且通孔将衬底表面予以暴露，所述的绝缘层为氧化硅；所述的牺牲层为氮化硅；
步骤三：在步骤二基础上在通孔凹槽中沉积一层多晶硅，将通孔沟道暴露的侧壁表面予以覆盖，形成垂直方向的多晶硅立柱；
步骤四：在步骤三基础上，在多晶硅立柱上曝光刻蚀，形成垂直方向的通孔；
步骤五：在步骤四基础上，沉积存储材料薄膜，所述薄膜为相变材料SixSb；其中，所述SixSb材料被配置为通过调节硅含量来平衡保持力和读写速度之间的功能需求；
步骤六：在步骤五基础上，在相变材料表面曝光刻蚀形成凹槽；
步骤七：继续沉积一层氧化硅，将两边的相变材料隔离开，将步骤三、四、五、六的垂直通孔填充满，形成垂直沟道；
步骤八：通过光刻和刻蚀工艺，将绝缘层和牺牲层上下刻穿，底部刻蚀到衬底材料，在相邻字线之间形成间隙，使字线材料隔离开；
步骤九：通过光刻和刻蚀工艺，去除相邻绝缘层之间的牺牲层，将上下相邻绝缘层之间的多晶硅立柱的侧壁予以暴露，进而在相邻的绝缘层之间形成间隙；
步骤十：利用原子层沉积法沉积氧化硅或氧化铪，形成绝缘栅极，将垂直沟道暴露的侧壁及绝缘层暴露的表面予以覆盖；
步骤十一：在步骤九基础上，沉积金属层将凹槽表面进行覆盖，并刻蚀去除多余的金属层，保留位于凹槽间隙间的部分作为金属栅极，所述金属栅极材料为钨或氮化钛。”
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
（一）、审查文本的认定
复审请求人在复审阶段对权利要求书进行的修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审决定所针对的文本是申请日2015年11月16日提交的说明书第1-70段、说明书附图图1-11、说明书摘要、摘要附图，2019年04月16日提交的权利要求第1-2项。
（二）、具体理由的阐述
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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于作为最接近现有技术的对比文件存在区别技术特征，该区别技术特征一部分被其他对比文件公开，且在该对比文件中所起的作用与本申请相同，另一部分区别技术特征属于本领域的公知常识，该技术方案是本领域技术人员在最接近现有技术的基础上结合其他对比文件和本领域的公知常识可以得到的，则该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的，不具备创造性。
在本复审决定中引用驳回决定和复审通知书中所引用的对比文件1-3作为现有技术：
对比文件1：CN104124257A，公开日为2014年10月29日；
对比文件2：CN101049934A，公开日为2007年10月10日；
对比文件3：CN103490008A，公开日为2014年01月01日。
权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
1、权利要求1请求保护一种三维相变存储器。对比文件1公开了一种三维可变电阻存储器，可变电阻存储器件可以是相变存储器，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第[0022]-[0111]段，附图1-13）：参见图1，一示例性可变电阻存储器件10包括串联连接的多个存储器单元mc1,mc2,mc3,mc4。串联连接的所述存储器单元mc1,mc2,mc3,mc4可以被连接在位线BL与公共源极线CS之间。也就是说，多个存储器单元mc1,mc2,mc3,mc4可以通过依序地层叠所述存储器单元mc1,mc2,mc3,mc4在半导体衬底上而被实施。在示例性的实施中，串联连接的一组层叠的存储器单元mc1,mc2,mc3,mc4可以被称为列串SS1和SS2。多个列串可以被连接至位线BL。多个存储器单元mc1,mc2,mc3,mc4每个可以包括开关器件SW1,SW2,SW3,SW4和可变电阻器R1,R2,R3,R4。开关器件SW1,SW2,SW3,SW4和可变电阻器R1,R2,R3,R4可以彼此并联，MOS晶体管、二极管、双极性晶体管或碰撞电离MOS晶体管可以被用作开关器件SW1,SW2,SW3,SW4。串选择开关SSW1和SSW2也可以是MOS晶体管。所述可变电阻器R1,R2,R3,R4可以包括各种材料，例如若该可变电阻器为相变随机存取存储器则为硫族化合物层。如图6所示，绝缘结构的一定部分certainportion被刻蚀来形成暴露欧姆层135的通孔150；参见图7，沟道层160沿着限定通孔150的表面而形成。第一掩埋绝缘层165形成于通孔150中覆盖沟道层160；参见图10，掩埋在通孔150中的第一掩埋绝缘层165可以被选择性地去除来暴露沟道层160。可变电阻层180沉积在沟道层160的暴露的表面上。可变电阻层180可以包括各种材料，例如若可变电阻器为相变随机存取存储器则为硫族化合物层；第三掩埋绝缘层185可以覆盖可变电阻层180而形成于贯穿通孔150中；参见图3，高电压施加至第一串选择开关SSW1的栅极a1来选择第一列串SS1。为了将数据写入至第三存储器单元mc3，第三存储器单元mc3的开关器件SW3被关断，且第一存储器单元mc1的第一开关器件SW1、第二存储器单元mc2的第二开关器件SW2以及第四存储器单元mc4的第四开关器件SW4被导通。因此，第四存储器单元mc4中的第四开关器件SW4、第二存储器单元mc2中的第二开关器件SW2以及第一存储器单元mc1中的第一开关器件SW1被导通来形成电流路径，该电流路径形成于第四开关器件SW4、第二开关器件SW2以及第一开关器件SW1中。第三存储器单元mc3的第三开关器件SW3被关断，且电流路径形成于第三可变电阻器R3。因此，自位线BL提供的写入电流Iw通过第四开关器件SW4、第三可变电阻器R3、第二开关器件SW2以及第一开关器件SW1而流动至公共源极线CS。因此，数据可以写入至第三存储器单元mc3（相当于可以一个单元的写入）。
因此，该权利要求的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别特征是：（1）沉积存储单元材料，相变材料为锑系化合物，包括SixSb、TixSb、AlxSb、WxSb，掺杂元素包括硅、铝、钨、钛、镍等；所述SixSb材料通过化学气相沉积形成，非有机金属气源为SiH4，SbCl3，SbCl5或Sb3Cl5中的一种；（2）进行擦除操作时，链式结构上的存储单元都被选中，数据同时被擦除；（3）沟道层是多晶硅沟道，覆盖相变材料的绝缘层是氧化硅，两层都是沉积形成；（4）所述SixSb材料被配置为通过调节硅含量来平衡保持力和读写速度之间的功能需求。
基于上述区别技术特征，该权利要求实际要解决的技术问题是：（1）制备具体的相变材料；(2)如何进行擦除操作；（3）制备合适的沟道层、绝缘层。（4）如何调节保持力和读写速度之间的关系。
对于区别特征（1），对比文件2公开了一种用于相变存储器的相变材料，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第2-5页，权利要求1-3）：所提供的存储材料是一种具有可逆变化能力的材料硅-锑(SixSb100-x，0＜x＜90)，掺杂元素为锗、硒、磷、硫、金、银、铟、钛、钨、铝、锡、铋、镓、硼、氧、氮、氢、或稀土元素中一种，或为几种元素的混合掺杂；硅锑储存材料的制备工艺是十分简单的，使用的方法有化学气相沉积法、激光脉冲沉积法，或原子层沉积法(ALD)。可见对比文件2公开了大部分区别特征（1）。这些技术特征在对比文件2中的作用和本申请相同，都是选择合适的相变材料。设置相变材料为TixSb、AlxSb、WxSb是本领域技术人员容易想到的，掺杂元素包括镍也是本领域技术人员很容易想到的。化学气相沉积制备硅-锑时，本领域技术人员可根据实际需要选择非有机金属气源。
对于区别特征（2），对比文件3公开了一种三维电阻性随机存取存储器器件的制造方法，并具体公开了以下技术特征（参见说明书[0188]段，图1-7）：当执行编程操作或擦除操作时，编程电压或擦除电压可同时施加至在每个块中布置的n个位线BL1、BL2…和BLn中的m个位线BL1、BL2…BLm（相当于m个链式结构上的存储单元都被选中，同时擦除）。即，在编程操作或擦除操作过程中同时对其施加编程电压或擦除电压的位线数目可以小于在每个块中布置的位线的总数目。可见对比文件3公开了区别特征（2），这些技术特征在对比文件3中的作用和本申请相同，都是批量快速擦除数据。
对于区别特征（3），对比文件3公开了一种三维电阻性随机存取存储器器件的制造方法，并具体公开了以下技术特征（参见说明书[0194]段，图10）：参考图10，有源层32和可变电阻性层34可顺序并共形地形成在包括了有源孔30的衬底上。在各种实施例中，有源层32可由非掺杂多晶硅层或具有与衬底1相同导电类型的掺杂多晶硅层形成。掩埋绝缘层36可形成在可变电阻性层34上以填充有源孔30。掩埋绝缘层36可由氧化硅型材料形成。可见对比文件3公开了大部分区别特征（3），这些技术特征在对比文件3中的作用和本申请相同，都是选择合适的沟道层、绝缘层。而沉积形成多晶硅和氧化硅层是本领域的公知常识。
对于区别特征（4），对比文件2公开了一种用于相变存储器的相变材料，并具体公开了以下技术特征：（参见说明书第2页发明内容部分第1-2段）通过控制硅-锑材料中硅的成份，可以精确调节材料的结晶温度和熔点。材料结晶温度和熔化温度与其中的硅含量密切相关，硅含量越高材料的结晶温度越高，熔点也越高，通过控制硅-锑中硅的成份可以严格控制材料的结晶温度、熔点以及电阻率。（参见说明书第3页第2段）存储器的数据保持能力与存储材料的结晶温度息息相关，当SixSb100-x材料中的硅含量较高时，相变材料的结晶温度就较高，当材料具有适当高的结晶温度时存储器就有着很强的数据保持能力，意味着数据能够在更高温度下保持更长的时间。可见对比文件2明确公开了改变SixSb100-x材料中的硅含量改变存储器的数据保持能力。读写电压，读写速度也是存储器的基本参数，对比文件2也已经明确公开了通过控制硅-锑中硅的成份可以严格控制材料的电阻率，本领域技术人员很容易想到硅-锑中硅的成份的变化对读写速度也有影响，因为材料的电阻率影响读写电压，读写速度。改变存储材料中某一成份的含量，优化读写速度和数据保持能力，优化功耗是本领域的公知常识。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2、3以及本领域的公知常识得到该权利所要求保护的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的，该权利要求不具备突出的实质性特点和显著地进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2请求保护一种三维相变存储器的制造方法。对比文件3公开了一种三维电阻性随机存取存储器器件的制造方法，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第[0149]-[0201]段，附图1-15）：参考图8，在衬底1上交替或重复堆叠多个层间绝缘层11-17以及多个牺牲层21-26。在一些实施例中，层间绝缘层11-17可由氧化硅型材料或其他合适的绝缘性材料形成。牺牲层21-26可由相对于层间绝缘层11-17具有蚀刻选择性的材料形成。例如，牺牲层21-26可由氮化硅层或其他适用于牺牲层的材料形成。参考图9，可以图案化层间绝缘层11-17和牺牲层21-26以形成暴露衬底1的有源孔30。参考图10，有源层32和可变电阻性层34可顺序并共形地形成在包括了有源孔30的衬底上。在各种实施例中，有源层32可由非掺杂多晶硅层或具有与衬底1相同导电类型的掺杂多晶硅层形成。可以利用有源层32和可变电阻性层34来部分地填充每个有源孔30。掩埋绝缘层36可形成在可变电阻性层34上以填充有源孔30。掩埋绝缘层36可由氧化硅型材料形成。参考图11，可平坦化掩埋绝缘层36、可变电阻性层34以及有源层32以暴露第七层间绝缘层17的顶面。因此，可在每个有源孔30中形成有源柱32、可变电阻性图案34以及掩埋绝缘图案36。参考图12，对有源孔30之间的层间绝缘层11-17以及牺牲层21-26图案化以形成暴露衬底1的沟槽38。沟槽38可形成为在图2中所示的第三方向L3上延伸。随后可以将杂质离子注入到通过沟槽38暴露的衬底1中，由此在衬底1中形成公共源线CSL。参考图13，可以选择性移除牺牲层21-26以暴露层间绝缘层11-17的顶面和底面以及有源柱32的侧壁。参考图14，栅绝缘层42可共形地形成在所得结构上移除了牺牲层21-26的位置。栅绝缘层42可至少形成在有源柱32的侧壁以及暴露的衬底1上。栅绝缘层42可由氧化硅层形成。在各种实施例中，可利用沉积工艺或热氧化工艺形成栅绝缘层42。导电层44可形成在栅绝缘层42上以填充沟槽38和层间绝缘层11-17之间的空间。导电层44可形成为至少包括掺杂多晶硅层、金属层、金属氮化物层和金属硅化物层中的一个。参考图15，可以选择性移除在沟槽38中形成的导电层44和栅绝缘层42，以形成下选择线LSL1-LSL3、字线WL1-WL4以及上选择线USL1-USL3，且隔离绝缘图案46可以形成在相应的空沟槽38中。因此，下选择线LSL1-LSL3、字线WL1-WL4以及上选择线USL1-USL3可以彼此分隔并隔离。
该权利要求的技术方案与对比文件3公开的内容相比，区别特征是：（1）三维相变存储器，步骤五中沉积存储材料薄膜，所述薄膜为相变材料SixSb，而对比文件1中为三维电阻性随机存取存储器；（2）步骤一中单晶硅晶圆作为衬底，利用化学机械抛光将表面平坦化（3）步骤三、四中，形成垂直方向的多晶硅立柱，在多晶硅立柱上曝光刻蚀，形成垂直方向的通孔；步骤六：在相变材料表面曝光刻蚀形成凹槽；（4）步骤二、八、九中，通过光刻和刻蚀工艺，步骤三种沉积一层多晶硅，步骤七中沉积一层氧化硅，步骤十中，利用原子沉积法沉积氧化硅或氧化铪；（5）步骤十中绝缘栅极是氧化铪，步骤十一中金属栅极材料为钨或氮化钛；（6）所述SixSb材料被配置为通过调节硅含量来平衡保持力和读写速度之间的功能需求。
基于上述区别特征，该权利要求实际要解决的技术问题是：（1）限定具体的三维电阻性随机存储器类型及相变材料；（2）限定衬底材料，以及平坦化的工艺；（3）如何形成多晶硅层、相变材料层；（4）限定去除材料层的工艺以及形成各材料层的工艺；（5）限定栅极绝缘层、栅极材料；（6）如何调节保持力和读写速度之间的关系。
对于区别特征（1）、（5），对比文件1公开了一种三维可变电阻存储器的制造方法，并具体公开了（参见说明书第[0025]段，附图1-13）：可变电阻存储器为相变随机存取存储器，栅绝缘层170可以包括氧化硅或氮化硅，或是金属氧化物或金属氮化物，金属氧化物或金属氮化物的金属可以为例如铪（即栅绝缘层可为氧化铪）；栅电极175可以包括含金属的层，该含金属的层的金属可以为例如钨、氮化钛。可见对比文件1公开了区别特征（5）、区别特征（1）的一部分，这些技术特征在对比文件1中的作用和本申请相同，都是限定具体的三维电阻性随机存储器类型以及选择合适的栅极绝缘层、栅极材料。对于其余区别特征（1），对比文件2公开了一种用于相变存储器的相变材料，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第2-5页）：所提供的存储材料是一种具有可逆变化能力的材料硅-锑(SixSb100-x，0＜x＜90)，无碲的硅锑储存材料的制备工艺是十分简单的，使用的方法有化学气相沉积法、激光脉冲沉积法，或原子层沉积法(ALD)。这些技术特征在对比文件2中的作用和本申请相同，都是制备一种硅含量可变的相变材料，通过控制硅-锑材料中硅的成份，调节材料的结晶温度和熔点，调节存储器的存储性能。
对于区别特征（2），选择单晶硅作为衬底，化学机械抛光进行平坦化是本领域的公知常识；对于区别特征（3），为使通孔侧壁上形成均匀的材料层，而先在通孔中填充满材料层再通过刻蚀去除不需要的材料，是本领域的公知常识；对于区别特征（4），光刻和刻蚀是本领域常规的去除不需要材料的工艺，原子沉积法形成栅绝缘层，沉积法形成多晶硅、氧化硅层也是本领域的公知常识。
对于区别特征（6），对比文件2公开了一种用于相变存储器的相变材料，并具体公开了以下技术特征：（参见说明书第2页发明内容部分第1-2段）通过控制硅-锑材料中硅的成份，可以精确调节材料的结晶温度和熔点。材料结晶温度和熔化温度与其中的硅含量密切相关，硅含量越高材料的结晶温度越高，熔点也越高，通过控制硅-锑中硅的成份可以严格控制材料的结晶温度、熔点以及电阻率。（参见说明书第3页第2段）存储器的数据保持能力与存储材料的结晶温度息息相关，当SixSb100-x材料中的硅含量较高时，相变材料的结晶温度就较高，当材料具有适当高的结晶温度时存储器就有着很强的数据保持能力，意味着数据能够在更高温度下保持更长的时间。可见对比文件2明确公开了改变SixSb100-x材料中的硅含量改变存储器的数据保持能力。读写电压，读写速度也是存储器的基本参数，对比文件2也已经明确公开了通过控制硅-锑中硅的成份可以严格控制材料的电阻率，本领域技术人员很容易想到硅-锑中硅的成份的变化对读写速度也有影响，因为材料的电阻率影响读写电压，读写速度。改变存储材料中某一成份的含量，优化读写速度和数据保持能力是本领域的公知常识。
因此，在对比文件3的基础上结合对比文件1、2以及本领域的公知常识得到该权利所要求保护的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的，该权利要求不具备突出的实质性特点和显著地进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）、对复审请求人相关意见的评述
对比文件2公开了以下内容：（参见说明书第2页发明内容部分第1-2段）通过控制硅-锑材料中硅的成份，可以精确调节材料的结晶温度和熔点。材料结晶温度和熔化温度与其中的硅含量密切相关，硅含量越高材料的结晶温度越高，熔点也越高，通过控制硅-锑中硅的成份可以严格控制材料的结晶温度、熔点以及电阻率。（参见说明书第3页第2段）存储器的数据保持能力与存储材料的结晶温度息息相关，当SixSb100-x材料中的硅含量较高时，相变材料的结晶温度就较高，当材料具有适当高的结晶温度时存储器就有着很强的数据保持能力，意味着数据能够在更高温度下保持更长的时间；（参见说明书第4页第1段）通过调整硅-锑的组份，可以得到不同结晶温度、熔点和结晶激光能的存储材料，优先x的值为5≦x≦70，进一步推荐范围为40≦x≦70。可见对比文件2明确公开了改变SixSb100-x材料中的硅含量改变存储器的数据保持能力。读写电压，读写速度也是存储器的基本参数，对比文件2也已经明确公开了通过控制硅-锑中硅的成份可以严格控制材料的电阻率，本领域技术人员很容易想到硅-锑中硅的成份的变化对读写速度也有影响，因为材料的电阻率影响读写电压，读写速度。改变存储材料中某一成份的含量，优化读写速度和数据保持能力，优化功耗是本领域的公知常识。
因此，复审请求人的意见不能被接受。
基于以上理由，合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年10月09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。
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