薄膜晶体管、其制造方法、显示单元和电子设备-复审决定


发明创造名称:薄膜晶体管、其制造方法、显示单元和电子设备
外观设计名称:
决定号:183001
决定日:2019-06-24
委内编号:1F259559
优先权日:2012-03-30
申请(专利)号:201310095332.8
申请日:2013-03-22
复审请求人:株式会社日本有机雷特显示器
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:柴春英
合议组组长:骆素芳
参审员:彭丽娟
国际分类号:H01L29/786,H01L29/06,H01L21/336
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相比具有区别技术特征,但该些区别技术特征为本领域的公知常识,且在该对比文件的基础上结合上述公知常识获得该权利要求所要保护的技术方案对本领技术人员来说是显而易见的,则该权利要求相对于该对比文件和本领域公知常识的结合不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201310095332.8,名称为“薄膜晶体管、其制造方法、显示单元和电子设备”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为株式会社日本有机雷特显示器,申请日为2013年03月22日,优先权日为2012年03月30日,公开日为2013年10月23日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年06月05日发出驳回决定,以权利要求1-3,5-7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,其中引用了一篇对比文件,即对比文件1:WO 2012/004925A1,公开日:2012年01月12日。驳回的主要理由是:对于权利要求1,5,7中“栅极绝缘膜为单层膜”的技术方案,其相对于对比文件1的区别技术特征“一对源-漏电极覆盖栅极绝缘膜的整个端面,并且覆盖栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分”是本领域技术人员根据需要作出的常规选择,并且,对于权利要求1,5,7中包含“栅极绝缘膜为层叠膜”的技术方案,层叠膜是本领域技术人员制作栅极绝缘膜常采用的技术手段,因此其有动机采用层叠膜代替单层膜,则该层叠膜的整个端面和部分侧面被源漏电极覆盖,因此权利要求1,5,7不具备创造性;权利要求2,6的附加技术特征被对比文件1公开,权利要求3的附加技术特征部分被对比文件1公开,其余部分属于本领域技术人员根据需要以及器件结构作出的常规选择;因此权利要求2-3,6不具备创造性。驳回决定的其他说明部分指出权利要求4不符合专利法第26条第4款的规定。驳回决定所依据的文本为:申请日2013年03月22日提交的说明书摘要、说明书第1-165段、摘要附图、说明书附图图1A-17G;2018年01月09日提交的权利要求第1-7项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种薄膜晶体管,包括:
栅电极和一对源-漏电极,被设置在衬底上;
氧化物半导体层,被设置在所述栅电极与所述一对源-漏电极之间,所述氧化物半导体层形成沟道;
沟道保护膜,形成在所述氧化物半导体层上;
保护膜,被设置在所述衬底上方的整个表面上,所述沟道保护膜的一部分在所述薄膜晶体管的厚度方向上形成在所述保护膜和所述氧化物半导体层之间;以及
栅极绝缘膜,被设置在所述氧化物半导体层的栅电极侧上,并被配置为单层膜和层叠膜中的一个,所述层叠膜包括多个膜;
其中,所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的所述单层膜的整个端面或者覆盖所述栅极绝缘膜的层叠膜中的每个膜的整个端面,并且覆盖所述栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分。
2. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其中,所述栅电极、所述栅极绝缘膜、所述氧化物半导体层、所述一对源-漏电极和所述保护膜以所列顺序被设置在所述衬底上。
3. 根据权利要求2所述的薄膜晶体管,其中,所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的整个所述端面和从所述氧化物半导体层暴露出的表面。
4. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其中,所述保护膜覆盖所述栅极绝缘膜的整个所述端面和从所述氧化物半导体层暴露出的表面。
5. 一种具有多个显示器件和驱动所述显示器件的多个薄膜晶体管的显示单元,所述多个薄膜晶体管各自包括:
栅电极和一对源-漏电极,被设置在衬底上;
氧化物半导体层,被设置在所述栅电极与所述一对源-漏电极之间,所述氧化物半导体层形成沟道;
沟道保护膜,形成在所述氧化物半导体层上;
保护膜,被设置在所述衬底上方的整个表面上,所述沟道保护膜的一部分在所述薄膜晶体管的厚度方向上形成在所述保护膜和所述氧化物半导体层之间;以及
栅极绝缘膜,被设置在所述氧化物半导体层的栅电极侧上,并被配置为单层膜和层叠膜中的一个,所述层叠膜包括多个膜;
其中,所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的所述单层膜的整个端面或者覆盖所述栅极绝缘膜的层叠膜中的每个膜的整个端面,并且覆盖所述栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分。
6. 根据权利要求5所述的显示单元,其中,所述栅极绝缘膜在所述多个薄膜晶体管的相邻薄膜晶体管之间被隔开。
7. 一种具有显示单元的电子设备,所述显示单元具有多个显示器件和驱动所述显示器件的多个薄膜晶体管,所述多个薄膜晶体管各自包括:
栅电极和一对源-漏电极,被设置在衬底上;
氧化物半导体层,被设置在所述栅电极与所述一对源-漏电极之间,所述氧化物半导体层形成沟道;
沟道保护膜,形成在所述氧化物半导体层上;
保护膜,被设置在所述衬底上方的整个表面上,所述沟道保护膜的一部分在所述薄膜晶体管的厚度方向上形成在所述保护膜和所述氧化物半导体层之间;以及
栅极绝缘膜,被设置在所述氧化物半导体层的栅电极侧上,并被配置为单层膜和层叠膜中的一个,所述层叠膜包括多个膜;
其中,所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的所述单层膜的整个端面或者覆盖所述栅极绝缘膜的层叠膜中的每个膜的整个端面,并且覆盖所述栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年08月29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,其中将原权利要求2,3的附加技术特征补入到权利要求1,5,7中,并删除原权利要求2-3;将原权利要求4的附加技术特征“所述保护膜覆盖所述栅极绝缘膜的整个所述端面和从所述氧化物半导体层暴露出的表面”修改为“所述保护膜覆盖所述一对源-漏电极的整个端面”。复审请求人认为:权利要求1和对比文件1至少存在以下区别技术特征:F1,所述沟道保护膜的一部分在所述薄膜晶体管的厚度方向上形成在所述保护膜和所述氧化物半导体层之间;F2,栅极绝缘膜,被设置在所述氧化物半导体层的栅电极侧上,并被配置为单层膜和层叠膜中的一个,所述层叠膜包括多个膜;其中,所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的所述单层膜的整个端面或者覆盖所述栅极绝缘膜的层叠膜中的每个膜的整个端面,并且覆盖所述栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;F3,所述栅电极、所述栅极绝缘膜、所述氧化物半导体层、所述一对源-漏电极和所述保护膜以所列顺序被设置在所述衬底上;F4,所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的整个端面和从所述氧化物半导体层暴露出的表面。其中:(1)对比文件1没有公开区别技术特征F1,其公开的是“第一层间绝缘膜41位于一对S/D电极18之间的部分是形成在第四绝缘膜44和沟道区域36之间”,而并非“形成在第四绝缘膜44和半导体膜31之间”;(2)对于区别技术特征F2,其中栅极绝缘膜为层叠膜的方案,对比文件1说明书第[0080]段明确描述的是单层膜,而层叠膜也非本领域公知;对比文件1没有公开栅极绝缘膜整个端面被覆盖,该情况下抑制水分、氢的效果更好;(3)对于区别技术特征F3,对比文件1的附图2中的设置顺序是“栅电极17、岛状栅绝缘膜30、半导体膜31、第一层间绝缘膜41、一对S/D电极18以及层间绝缘膜44”;(4)对于区别技术特征F4,对比文件1的附图1-2中看出的是:S/D电极18覆盖栅绝缘膜30的部分端面以及半导体膜31暴露出的位于玻璃衬底28表面的保护膜29的表面,并没有公开“所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的整个所述端面和从氧化物半导体层暴露出的表面”,而其也非本领域的公知常识。复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种薄膜晶体管,包括:
栅电极和一对源-漏电极,被设置在衬底上;
氧化物半导体层,被设置在所述栅电极与所述一对源-漏电极之间,所述氧化物半导体层形成沟道;
沟道保护膜,形成在所述氧化物半导体层上;
保护膜,被设置在所述衬底上方的整个表面上,所述沟道保护膜的一部分在所述薄膜晶体管的厚度方向上形成在所述保护膜和所述氧化物半导体层之间;以及
栅极绝缘膜,被设置在所述氧化物半导体层的栅电极侧上,并被配置为单层膜和层叠膜中的一个,所述层叠膜包括多个膜;
其中,所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的所述单层膜的整个端面或者覆盖所述栅极绝缘膜的层叠膜中的每个膜的整个端面,并且覆盖所述栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;
所述栅电极、所述栅极绝缘膜、所述氧化物半导体层、所述一对源-漏电极和所述保护膜以所列顺序被设置在所述衬底上;
所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的整个所述端面和从所述氧化物半导体层暴露出的表面。
2. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其中,所述保护膜覆盖所述一对源-漏电极的整个端面。
3. 一种具有多个显示器件和驱动所述显示器件的多个薄膜晶体管的显示单元,所述多个薄膜晶体管各自包括:
栅电极和一对源-漏电极,被设置在衬底上;
氧化物半导体层,被设置在所述栅电极与所述一对源-漏电极之间,所述氧化物半导体层形成沟道;
沟道保护膜,形成在所述氧化物半导体层上;
保护膜,被设置在所述衬底上方的整个表面上,所述沟道保护膜的一部分在所述薄膜晶体管的厚度方向上形成在所述保护膜和所述氧化物半导体层之间;以及
栅极绝缘膜,被设置在所述氧化物半导体层的栅电极侧上,并被配置为单层膜和层叠膜中的一个,所述层叠膜包括多个膜;
其中,所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的所述单层膜的整个端面或者覆盖所述栅极绝缘膜的层叠膜中的每个膜的整个端面,并且覆盖所述栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;
所述栅电极、所述栅极绝缘膜、所述氧化物半导体层、所述一对源-漏电极和所述保护膜以所列顺序被设置在所述衬底上;
所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的整个所述端面和从所述氧化物半导体层暴露出的表面。
4. 根据权利要求3所述的显示单元,其中,所述栅极绝缘膜在所述多个薄膜晶体管的相邻薄膜晶体管之间被隔开。
5. 一种具有显示单元的电子设备,所述显示单元具有多个显示器件和驱动所述显示器件的多个薄膜晶体管,所述多个薄膜晶体管各自包括:
栅电极和一对源-漏电极,被设置在衬底上;
氧化物半导体层,被设置在所述栅电极与所述一对源-漏电极之间,所述氧化物半导体层形成沟道;
沟道保护膜,形成在所述氧化物半导体层上;
保护膜,被设置在所述衬底上方的整个表面上,所述沟道保护膜的一部分在所述薄膜晶体管的厚度方向上形成在所述保护膜和所述氧化物半导体层之间;以及
栅极绝缘膜,被设置在所述氧化物半导体层的栅电极侧上,并被配置为单层膜和层叠膜中的一个,所述层叠膜包括多个膜;
其中,所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的所述单层膜的整个端面或者覆盖所述栅极绝缘膜的层叠膜中的每个膜的整个端面,并且覆盖所述栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;
所述栅电极、所述栅极绝缘膜、所述氧化物半导体层、所述一对源-漏电极和所述保护膜以所列顺序被设置在所述衬底上;
所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的整个所述端面和从所述氧化物半导体层暴露出的表面。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年09月04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)对于区别技术特征F1,对比文件1公开了沟道区域36即是半导体膜31的一部分,且从对比文件1的附图2中可以看出:第一层间绝缘膜41位于一对S/D电极18之间的部分是形成在第四绝缘膜44和沟道区域36之间,由于沟道区域36即是半导体膜31的一部分,则第一层间绝缘膜41位于一对S/D电极18之间的部分是形成在第四绝缘膜44和半导体膜31之间的。可见,技术特征F1被对比文件1公开;此外,从本申请附图1A中可以看出,沟道保护膜15位于源漏16A和16B之间的部分形成于保护膜17和氧化物半导体层14之间,其与对比文件1是相同的(参见附图2);(2)对于区别技术特征F2,对于本领域技术人员而言,层叠膜是制作栅极绝缘膜常采用的技术手段;对于单膜的方案,虽然对比文件1未公开全部覆盖的技术方案,但是选择全部覆盖栅极绝缘膜的被暴露出的表面(即端面以及其他侧面)是本领域技术人员根据需要可作出的常规选择,而将侧面也覆盖是在沉积源漏极时常采用的技术手段;此外,本申请中除了全部覆盖栅极绝缘层的端面之外,还给出了并列技术方案即部分覆盖栅极绝缘层的端面,即上述两种技术方案都是可选择的,且未记载全部覆盖相对于部分覆盖具有何种预料不到的技术效果;(3)对于区别特征F3,首先,本申请记载的只是表明该些层是以该种顺序形成,并非各层之间没有其他层形成(本申请权利要求1中也体现了该点,即在氧化物半导体层和保护膜之间具有沟道保护膜),而该些层以该种顺序形成被对比文件1公开:附图2中的设置顺序是“栅电极17、岛状栅绝缘膜30、半导体膜31、第一层间绝缘膜41、一对S/D电极18以及层间绝缘膜44”;(4)对于区别特征F4,对于本领域技术人员而言,栅极绝缘膜的尺寸大于半导体层,即有源层,是其制作薄膜晶体管的常用技术手段(如本申请审查过程中所用的对比文件3:CN 102290442A,公开日为2011年12月21日);则在该种情况下,源-漏电极必然覆盖所述栅极绝缘膜的整个所述端面和从氧化物半导体层暴露出的表面。复审请求人的意见陈述不具说服力,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01月30日向复审请求人发出复审通知书,指出权利要求1-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。主要理由是:权利要求1包含技术特征“栅极绝缘膜为单层膜”的技术方案相对于比文件1的区别技术特征“一对源-漏电极覆盖栅极绝缘膜的整个端面,并且覆盖栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;一对源-漏电极覆盖栅极绝缘膜的从所述氧化物半导体层暴露出的表面”属于本领域的常规技术手段,因此该技术方案不具备创造性;对于权利要求1包含技术特征“栅极绝缘膜为层叠膜”的技术方案,使用多个膜层叠结构形成栅极绝缘膜属于本领域的常用技术手段,基于对上一个技术方案的评述,该技术方案也不具备创造性。权利要求2的附加技术特征被对比文件1公开,因而不具备创造性。权利要求3包含技术特征“栅极绝缘膜为单层膜”的技术方案相对于比文件1的区别技术特征“一对源-漏电极覆盖栅极绝缘膜的整个端面,并且覆盖栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;一对源-漏电极覆盖栅极绝缘膜的从所述氧化物半导体层暴露出的表面”属于本领域的常规技术手段,因此该技术方案不具备创造性;对于权利要求3包含技术特征“栅极绝缘膜为层叠膜”的技术方案,使用多个膜层叠结构形成栅极绝缘膜属于本领域的常用技术手段,基于对上一个技术方案的评述,该技术方案也不具备创造性。权利要求4的附加技术特征被对比文件1公开,因而不具备创造性。权利要求5包含技术特征“栅极绝缘膜为单层膜”的技术方案相对于比文件1的区别技术特征“一对源-漏电极覆盖栅极绝缘膜的整个端面,并且覆盖栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;一对源-漏电极覆盖栅极绝缘膜的从所述氧化物半导体层暴露出的表面”属于本领域的常规技术手段,因此该技术方案不具备创造性;对于权利要求5包含技术特征“栅极绝缘膜为层叠膜”的技术方案,使用多个膜层叠结构形成栅极绝缘膜属于本领域的常用技术手段,基于对上一个技术方案的评述,该技术方案也不具备创造性。对于复审请求人提出的意见,合议组认为:(1)对于区别技术特征F1,其被对比文件1公开;(2)对于区别技术特征F2,使用多个膜层叠结构形成栅极绝缘膜属于本领域的常用技术手段;对于单层膜的技术方案,虽然对比文件1未公开全部覆盖,但是本领域中存在避免氧化物半导体材料受到水分、氢等的影响的技术问题;面对该技术问题,本领域技术人员在看到对比文件1中由附图1-2所示的技术方案时,能够意识到S/D电极18覆盖的半导体膜31和栅绝缘膜30的端面的结构能够抑制水分、氢等向半导体层的侵入。在此基础上为了进一步提高该抑制效果,而将源漏电极由部分覆盖栅极绝缘膜的端面扩展到更大的范围,例如每个侧面的至少一部分、甚至整个端面是本领域技术人员能够想到的常规技术手段。此外,本申请中除了全部覆盖栅极绝缘层的端面之外的技术方案,也给出了并列的技术方案,即部分覆盖栅极绝缘层的端面,上述两种方案都是可以选择的,且其中也未记载全部覆盖相对于部分覆盖具有预料不到的技术效果;(3)对于区别技术特征F3,其在权利要求中的限定作用只是表明该些层是以该所述顺序形成,并不排除还包含其他层形成的情况,技术特征F3已被对比文件1公开;(4)对于区别技术特征F4,栅极绝缘膜的尺寸大于半导体层是本领域制作薄膜晶体管的常用技术手段,在该种情况下,源-漏电极自然覆盖所述栅极绝缘膜的整个所述端面和从氧化物半导体层暴露出的表面。
复审请求人于2019年03月13日提交了意见陈述书,并提交了权利要求书修改替换页,包括权利要求第1-5项;其中,在权利要求1,3,5中补入技术特征“其中,所述氧化物半导体层具有不会导致所述薄膜晶体管的导通电流下降的厚度程度”。复审请求人认为:权利要求1中至少以下技术特征未被对比文件1公开:F1:栅极绝缘膜,并被配置为单层膜和层叠膜中的一个,所述层叠膜包括多个膜;其中,所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的所述单层膜的整个端面或者覆盖所述栅极绝缘膜的层叠膜中的每个膜的整个端面,并且覆盖所述栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;F2:所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的整个所述端面和从所述氧化物半导体层暴露出的表面;F3:氧化物半导体层具有不会导致所述薄膜晶体管的导通电流下降的厚度程度。对于技术特征F1中包括层叠膜的技术方案,对比文件1没有公开栅极绝缘膜30由包括多个膜的层叠膜构成,实践中一般采用单层膜,但是单层膜不能起到很好的绝缘及保护作用,为了解决该问题,本申请采用多层膜。对于技术特征F1中包括单层膜的技术方案,只有全部覆盖的情况下,才有可能抑制水分、氢的入侵,部分覆盖不能有效的防侵入。对比文件1仅公开了部分覆盖的情形,且也没有证据证明本领域技术人员有动机采用全部覆盖的技术方案。对于技术特征F2,对比文件1未公开该技术特征,并且其可以更好地抑制水分、氢的入侵。对于技术特征F3,其解决了现有技术中因氧化物半导体层的厚度过厚而导致的导通电流下降从而影响TFT特性不稳定的问题,具有提高TFT的特性的有益效果。修改后的权利要求书如下:
“1. 一种薄膜晶体管,包括:
栅电极和一对源-漏电极,被设置在衬底上;
氧化物半导体层,被设置在所述栅电极与所述一对源-漏电极之间,所述氧化物半导体层形成沟道;
沟道保护膜,形成在所述氧化物半导体层上;
保护膜,被设置在所述衬底上方的整个表面上,所述沟道保护膜的一部分在所述薄膜晶体管的厚度方向上形成在所述保护膜和所述氧化物半导体层之间;以及
栅极绝缘膜,被设置在所述氧化物半导体层的栅电极侧上,并被配置为单层膜和层叠膜中的一个,所述层叠膜包括多个膜;
其中,所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的所述单层膜的整个端面或者覆盖所述栅极绝缘膜的层叠膜中的每个膜的整个端面,并且覆盖所述栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;
所述栅电极、所述栅极绝缘膜、所述氧化物半导体层、所述一对源-漏电极和所述保护膜以所列顺序被设置在所述衬底上;
所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的整个所述端面和从所述氧化物半导体层暴露出的表面,
其中,所述氧化物半导体层具有不会导致所述薄膜晶体管的导通电流下降的厚度程度。
2. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其中,所述保护膜覆盖所述一对源-漏电极的整个端面。
3. 一种具有多个显示器件和驱动所述显示器件的多个薄膜晶体管的显示单元,所述多个薄膜晶体管各自包括:
栅电极和一对源-漏电极,被设置在衬底上;
氧化物半导体层,被设置在所述栅电极与所述一对源-漏电极之间,所述氧化物半导体层形成沟道;
沟道保护膜,形成在所述氧化物半导体层上;
保护膜,被设置在所述衬底上方的整个表面上,所述沟道保护膜的一部分在所述薄膜晶体管的厚度方向上形成在所述保护膜和所述氧化物半导体层之间;以及
栅极绝缘膜,被设置在所述氧化物半导体层的栅电极侧上,并被配置为单层膜和层叠膜中的一个,所述层叠膜包括多个膜;
其中,所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的所述单层膜的整个端面或者覆盖所述栅极绝缘膜的层叠膜中的每个膜的整个端面,并且覆盖所述栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;
所述栅电极、所述栅极绝缘膜、所述氧化物半导体层、所述一对源-漏电极和所述保护膜以所列顺序被设置在所述衬底上;
所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的整个所述端面和从所述氧化物半导体层暴露出的表面;
其中,所述氧化物半导体层具有不会导致所述薄膜晶体管的导通电流下降的厚度程度。
4. 根据权利要求3所述的显示单元,其中,所述栅极绝缘膜在所述多个薄膜晶体管的相邻薄膜晶体管之间被隔开。
5. 一种具有显示单元的电子设备,所述显示单元具有多个显示器件和驱动所述显示器件的多个薄膜晶体管,所述多个薄膜晶体管各自包括:
栅电极和一对源-漏电极,被设置在衬底上;
氧化物半导体层,被设置在所述栅电极与所述一对源-漏电极之间,所述氧化物半导体层形成沟道;
沟道保护膜,形成在所述氧化物半导体层上;
保护膜,被设置在所述衬底上方的整个表面上,所述沟道保护膜的一部分在所述薄膜晶体管的厚度方向上形成在所述保护膜和所述氧化物半导体层之间;以及
栅极绝缘膜,被设置在所述氧化物半导体层的栅电极侧上,并被配置为单层膜和层叠膜中的一个,所述层叠膜包括多个膜;
其中,所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的所述单层膜的整个端面或者覆盖所述栅极绝缘膜的层叠膜中的每个膜的整个端面,并且覆盖所述栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;
所述栅电极、所述栅极绝缘膜、所述氧化物半导体层、所述一对源-漏电极和所述保护膜以所列顺序被设置在所述衬底上;
所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的整个所述端面和从所述氧化物半导体层暴露出的表面;
其中,所述氧化物半导体层具有不会导致所述薄膜晶体管的导通电流下降的厚度程度。”
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
审查文本的认定
复审请求人在2019年03月13日答复复审通知书时提交了权利要求书全文修改替换页,其中包括权利要求第1-5项,经审查,上述修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审请求审查决定所依据的文本为:申请日2013年03月22日提交的说明书摘要、说明书第1-165段、摘要附图、说明书附图图1A-17G;2019年03月13日提交的权利要求第1-5项。
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相比具有区别技术特征,但该些区别技术特征为本领域的公知常识,且在该对比文件的基础上结合上述公知常识获得该权利要求所要保护的技术方案对本领技术人员来说是显而易见的,则该权利要求相对于该对比文件和本领域公知常识的结合不具备创造性。
本复审请求审查决定引用的对比文件与驳回决定和复审通知书相同,即:对比文件1:WO 2012/004925A1,公开日:2012年01月12日。
(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请求保护一种薄膜晶体管,对于“栅极绝缘膜为单层膜”的技术方案,对比文件1(参见说明书第[0026]-[0040]、[0048]-[0074] 、[0091]-[0095]段,附图1-2、7-27、39-42)公开了一种薄膜晶体管,并具体公开了以下技术特征:包括设置在玻璃衬底28上的栅电极17和一对S/D电极18;作为沟道的由IGZO构成的半导体膜31设置在栅电极17和一对S/D电极18之间;第一层间绝缘膜41(相当于沟道保护膜),形成于半导体膜31上;第四绝缘膜44(相当于保护膜)形成于玻璃衬底28上方的整个表面上,从附图2中可以看出,第一层间绝缘膜41的一部分在薄膜晶体管厚度方向上形成在第四绝缘膜44和半导体膜31之间;由一层氮化硅膜或一层氧化硅膜形成的栅绝缘膜30设置在半导体膜31和栅电极17之间;从附图1-2中可以看出,栅绝缘膜30的两端的一部分被一对S/D电极18覆盖;栅电极17、栅绝缘膜30、半导体膜31、一对S/D电极18和第四绝缘膜44以所列顺序设置在玻璃衬底28上。
权利要求1的上述技术方案相对于比文件1的区别技术特征是:一对源-漏电极覆盖栅极绝缘膜的整个端面,并且覆盖栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;一对源-漏电极覆盖栅极绝缘膜的从所述氧化物半导体层暴露出的表面;氧化物半导体层具有不会导致所述薄膜晶体管的导通电流下降的厚度程度。基于上述区别技术特征可以确定权利要求1的该技术方案实际解决的技术问题是:进一步抑制水分、氢等向半导体层的侵入,以及防止导通电流下降。
然而,栅极绝缘膜的尺寸大于半导体层,即有源层,是制作薄膜晶体管的常用技术手段;并且氧化物半导体材料易于受到水分、氢等的影响、常用于栅极绝缘层材料以及空气中含有水分、氢等属于本领域的公知常识,因此本领域中存在避免氧化物半导体材料受到栅极绝缘层材料以及空气中的水分、氢等的影响的技术问题;面对该技术问题,本领域技术人员在看到对比文件1中由附图1-2所示的技术方案时,能够意识到S/D电极18覆盖的半导体膜31和栅绝缘膜30的端面的结构能够阻挡空气中的水分、氢等的入侵以及栅绝缘膜30中的水分、氢等从其端面扩散,从而抑制水分、氢等向半导体层的侵入。在此基础上为了进一步提高抑制水分、氢等的侵入的效果,而将源漏电极由部分覆盖栅极绝缘膜的端面扩展到更大的范围,例如每个侧面的至少一部分、甚至整个端面以及从所述氧化物半导体层暴露出的表面是本领域技术人员能够想到的常规技术手段。薄膜晶体管各个结构的设置需要避免导致其特性下降(例如避免导通电流下降等)属于本领域的普遍追求,因此将氧化物半导体层厚度设置为不会导致所述薄膜晶体管的导通电流下降的程度属于本领域的常规技术手段。
因此,在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段得到权利要求1的上述技术方案,对于本领域技术人员而言是显而易见的,因此权利要求1的该技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
此外,对于“栅极绝缘膜为层叠膜”的技术方案,使用多个膜层叠结构形成栅极绝缘膜属于本领域的常用技术手段;基于上述评述,在选择使用层叠膜作为栅极绝缘膜的情况下,该层叠膜的多个侧面的每个侧面的至少一部分、整个端面则被源漏电极覆盖。因此,在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段得到权利要求1的该技术方案,对于本领域技术人员而言是显而易见的,因此权利要求1的该技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(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是权利要求1的从属权利要求,对比文件1(参见附图2)公开了以下技术特征:从附图1-2,6中可以看出,第四绝缘膜44覆盖一对S/D电极18的整个端面。对比文件1公开了权利要求2的附加技术特征,因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的前提下,权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(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请求保护一种具有多个显示器件和驱动所述显示器件的多个薄膜晶体管的显示单元,对于“栅极绝缘膜为单层膜”的技术方案,对比文件1(参见说明书第[0026]-[0040]、[0048]-[0074] 、[0091]-[0095]段,附图1-2、7-27、39-42)公开了一种包括TFT衬底10的液晶显示装置,并具体公开了以下技术特征:TFT衬底10包括多个驱动液晶层23的薄膜晶体管16,薄膜晶体管16包括设置在玻璃衬底28上的栅电极17和一对S/D电极18;作为沟道的由IGZO构成的半导体膜31设置在栅电极17和一对S/D电极18之间;第一层间绝缘膜41(相当于沟道保护膜),形成于半导体膜31上;第四绝缘膜44(相当于保护膜)形成于玻璃衬底28上方的整个表面上,从附图2中可以看出,第一层间绝缘膜41的一部分在薄膜晶体管厚度方向上形成在第四绝缘膜44和半导体膜31之间;由一层氮化硅膜或一层氧化硅膜形成的栅绝缘膜30设置在半导体膜31和栅电极17之间;从附图1-2中可以看出,栅绝缘膜30的两端的一部分被一对S/D电极18覆盖;栅电极17、栅绝缘膜30、半导体膜31、一对S/D电极18和第四绝缘膜44以所列顺序设置在玻璃衬底28上。
权利要求3的上述技术方案相对于比文件1的区别技术特征是:一对源-漏电极覆盖栅极绝缘膜的整个端面,并且覆盖栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;一对源-漏电极覆盖栅极绝缘膜的从所述氧化物半导体层暴露出的表面;氧化物半导体层具有不会导致所述薄膜晶体管的导通电流下降的厚度程度。基于上述区别技术特征可以确定权利要求3的该技术方案实际解决的技术问题是:进一步抑制水分、氢等向半导体层的侵入,以及防止导通电流下降。
然而,栅极绝缘膜的尺寸大于半导体层,即有源层,是制作薄膜晶体管的常用技术手段;并且氧化物半导体材料易于受到水分、氢等的影响、常用于栅极绝缘层材料以及空气中含有水分、氢等属于本领域的公知常识,因此本领域中存在避免氧化物半导体材料受到栅极绝缘层材料以及空气中的水分、氢等的影响的技术问题;面对该技术问题,本领域技术人员在看到对比文件1中由附图1-2所示的技术方案时,能够意识到S/D电极18覆盖的半导体膜31和栅绝缘膜30的端面的结构能够阻挡空气中的水分、氢等的入侵以及栅绝缘膜30中的水分、氢等从其端面扩散,从而抑制水分、氢等向半导体层的侵入。在此基础上为了进一步提高抑制水分、氢等的侵入的效果,而将源漏电极由部分覆盖栅极绝缘膜的端面扩展到更大的范围,例如每个侧面的至少一部分、甚至整个端面以及从所述氧化物半导体层暴露出的表面是本领域技术人员能够想到的常规技术手段。薄膜晶体管各个结构的设置需要避免导致其特性下降(例如避免导通电流下降等)属于本领域的普遍追求,因此将氧化物半导体层厚度设置为不会导致所述薄膜晶体管的导通电流下降的程度属于本领域的常规技术手段。
因此,在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段得到权利要求3的上述技术方案,对于本领域技术人员而言是显而易见的,因此权利要求3的该技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
此外,对于“栅极绝缘膜为层叠膜”的技术方案,使用多个膜层叠结构形成栅极绝缘膜属于本领域的常用技术手段;基于上述评述,在选择使用层叠膜作为栅极绝缘膜的情况下,该层叠膜的多个侧面的每个侧面的至少一部分、整个端面则被源漏电极覆盖。因此,在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段得到权利要求3的该技术方案,对于本领域技术人员而言是显而易见的,因此权利要求3的该技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(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是权利要求3的从属权利要求,对比文件1公开TFT衬底10包括多个驱动液晶层23的薄膜晶体管,且每个薄膜晶体管的栅极绝缘膜都为岛状(本领域技术人员可以确定相邻薄膜晶体管之间的栅极绝缘是被隔开的)。权利要求4的附加技术特征被对比文件1公开,因此,在其引用的权利要求3不具备创造性的前提下,权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(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请求保护一种具有显示单元的电子装置,对于“栅极绝缘膜为单层膜”的技术方案而言,对比文件1公开了一种包括TFT衬底10的液晶显示装置,对比文件1(参见说明书第[0026]-[0040]、[0048]-[0074] 、[0091]-[0095]段,附图1-2、7-27、39-42)公开了一种包括TFT衬底10的液晶显示装置,并具体公开了以下技术特征:TFT衬底10包括多个驱动液晶层23的薄膜晶体管16,薄膜晶体管16包括设置在玻璃衬底28上方的栅电极17和一对S/D电极18;作为沟道的由IGZO构成的半导体膜31设置在栅电极17和一对S/D电极18之间;第一层间绝缘膜41(相当于沟道保护膜),形成于半导体膜31上;第四绝缘膜44(相当于保护膜)形成于玻璃衬底28上的整个表面上,从附图2中可以看出,第一层间绝缘膜41的一部分在薄膜晶体管厚度方向上形成在第四绝缘膜44和半导体膜31之间;由一层氮化硅膜或一层氧化硅膜形成的栅绝缘膜30设置在半导体膜31和栅电极17之间;从附图1-2中可以看出,栅绝缘膜30的两端的一部分被一对S/D电极18覆盖;栅电极17、栅绝缘膜30、半导体膜31、一对S/D电极18和第四绝缘膜44以所列顺序设置在玻璃衬底28上。
权利要求5的上述技术方案相对于比文件1的区别技术特征是:一对源-漏电极覆盖栅极绝缘膜的整个端面,并且覆盖栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;一对源-漏电极覆盖栅极绝缘膜的从所述氧化物半导体层暴露出的表面;氧化物半导体层具有不会导致所述薄膜晶体管的导通电流下降的厚度程度。基于上述区别技术特征可以确定权利要求5的该技术方案实际解决的技术问题是:进一步抑制水分、氢等向半导体层的侵入,以及防止导通电流下降。
然而,栅极绝缘膜的尺寸大于半导体层,即有源层,是制作薄膜晶体管的常用技术手段;并且氧化物半导体材料易于受到水分、氢等的影响、常用于栅极绝缘层材料以及空气中含有水分、氢等属于本领域的公知常识,因此本领域中存在避免氧化物半导体材料受到栅极绝缘层材料以及空气中的水分、氢等的影响的技术问题;面对该技术问题,本领域技术人员在看到对比文件1中由附图1-2所示的技术方案时,能够意识到S/D电极18覆盖的半导体膜31和栅绝缘膜30的端面的结构能够阻挡空气中的水分、氢等的入侵以及栅绝缘膜30中的水分、氢等从其端面扩散,从而抑制水分、氢等向半导体层的侵入。在此基础上为了进一步提高抑制水分、氢等的侵入的效果,而将源漏电极由部分覆盖栅极绝缘膜的端面扩展到更大的范围,例如每个侧面的至少一部分、甚至整个端面以及从所述氧化物半导体层暴露出的表面是本领域技术人员能够想到的常规技术手段。薄膜晶体管各个结构的设置需要避免导致其特性下降(例如避免导通电流下降等)属于本领域的普遍追求,因此将氧化物半导体层厚度设置为不会导致所述薄膜晶体管的导通电流下降的程度属于本领域的常规技术手段。
因此,在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段得到权利要求5的上述技术方案,对于本领域技术人员而言是显而易见的,因此权利要求5的该技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
此外,对于“栅极绝缘膜为层叠膜”的技术方案,使用多个膜层叠结构形成栅极绝缘膜属于本领域的常用技术手段;基于上述评述,在选择使用层叠膜作为栅极绝缘膜的情况下,该层叠膜的多个侧面的每个侧面的至少一部分、整个端面则被源漏电极覆盖。因此,在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段得到权利要求5的该技术方案,对于本领域技术人员而言是显而易见的,因此权利要求5的该技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
复审请求人指出:权利要求1中至少以下技术特征未被对比文件1公开:F1:栅极绝缘膜,并被配置为单层膜和层叠膜中的一个,所述层叠膜包括多个膜;其中,所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的所述单层膜的整个端面或者覆盖所述栅极绝缘膜的层叠膜中的每个膜的整个端面,并且覆盖所述栅极绝缘膜的多个侧面的每一个侧面的至少一部分;F2:所述一对源-漏电极覆盖所述栅极绝缘膜的整个所述端面和从所述氧化物半导体层暴露出的表面;F3:氧化物半导体层具有不会导致所述薄膜晶体管的导通电流下降的厚度程度。对于技术特征F1中包括层叠膜的技术方案,对比文件1没有公开栅极绝缘膜30由包括多个膜的层叠膜构成,实践中一般采用单层膜,但是单层膜不能起到很好的绝缘及保护作用,为了解决该问题,本申请采用多层膜。对于技术特征F1中包括单层膜的技术方案,只有全部覆盖的情况下,才有可能抑制水分、氢的入侵,部分覆盖不能有效的防侵入。对比文件1仅公开了部分覆盖的情形,且也没有证据证明本领域技术人员有动机采用全部覆盖的技术方案。对于技术特征F2,对比文件1未公开该技术特征,并且其可以更好地抑制水分、氢的入侵。对于技术特征F3,其解决了现有技术中因氧化物半导体层的厚度过厚而导致的导通电流下降从而影响TFT特性不稳定的问题,具有提高TFT的特性的有益效果。
对此,合议组认为:对于复审请求人所述的技术特征F1-F2,使用多个膜层叠结构形成栅极绝缘膜从而更好地进行绝缘及保护属于本领域的常用技术手段。虽然对比文件1未公开全部覆盖的技术方案,但是氧化物半导体材料易于受到水分、氢等的影响、常用于栅极绝缘层材料以及空气中含有水分、氢等属于本领域的公知常识,因此本领域中存在避免氧化物半导体材料受到水分、氢等的影响的技术问题;面对该技术问题,本领域技术人员在看到对比文件1中由附图1-2所示的技术方案时,能够意识到S/D电极18覆盖的半导体膜31和栅绝缘膜30的端面的结构能够阻挡空气中的水分、氢等从栅绝缘膜30 的端面扩散,从而抑制水分、氢等向半导体层的侵入。在此基础上,为了进一步提高抑制水分、氢等的侵入的效果,而将源漏电极由部分覆盖栅极绝缘膜的端面扩展到更大的范围,例如每个侧面的至少一部分、甚至整个端面是本领域技术人员能够想到的常规技术手段。此外,本申请中除了全部覆盖栅极绝缘层的端面之外的技术方案,也给出了部分覆盖栅极绝缘层端面的并列的技术方案(参见本申请说明书第[0066])段),栅极绝缘层的端面部分被覆盖和全部被覆盖体现了抑制水分、氢等向半导体层侵入的程度不同,根据说明书中的记载可见,所述端面被全部覆盖相对于部分覆盖没有取得预料不到的技术效果。对于技术特征F3,薄膜晶体管各个结构的设置需要避免导致其特性下降(例如避免导通电流下降等)属于本领域的普遍追求,因此将氧化物半导体层厚度设置为不会导致所述薄膜晶体管的导通电流下降的程度属于本领域的常规技术手段。因此,合议组对复审请求人的意见陈述不予支持。
根据上述事实和理由,本案合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年06月05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,复审请求人可以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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