发明创造名称:沟渠式金氧半P-N接面二极管结构及其制作方法
外观设计名称:
决定号:183398
决定日:2019-07-11
委内编号:1F259551
优先权日:
申请(专利)号:201310714461.0
申请日:2013-12-20
复审请求人:节能元件控股有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:彭丽娟
合议组组长:骆素芳
参审员:李晓明
国际分类号:H01L29/78,H01L29/36,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
:如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比具有区别技术特征,其中一部分区别技术特征为其他对比文件中披露的技术手段,且这些技术手段在上述其他对比文件中所起的作用与其在该权利要求中所起的作用相同,其余区别技术特征为本领域公知常识,在作为最接近的现有技术的对比文件的基础上结合上述其他对比文件和本领域公知常识得到该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的,则该权利要求相对于这些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201310714461.0,名称为“沟渠式金氧半P-N接面二极管结构及其制作方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为节能元件控股有限公司,申请日为2013年12月20日,公开日为2015年06月24日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年06月28日以本申请的权利要求1-8不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定为由作出驳回决定。驳回决定的具体理由是:1、权利要求1与对比文件4(公开号为CN102157568A,公开日为2011年08月17日)的区别技术特征在于:(1)元件区还包含一第二导电型第一浓度离子注入区域,形成于该沟渠结构底表面下,第一浓度高于第二浓度;(2)还包含终端结构区,该终端结构区包含:多个沟渠结构,形成于该第一导电型基板的表面上;一第二导电型第二浓度离子注入区域,至少形成于第一导电型基板中,且在该终端结构区的该沟渠结构的两个外侧;一第二导电型第一浓度离子注入区域,形成于该终端结构区的该沟渠结构底表面下,第一浓度高于第二浓度;一TEOS氧化物层,覆盖在终端结构区上侧。上述区别技术特征部分被对比文件3(公开号为CN101699616A,公开日为2010年04月28日)公开,部分被对比文件2(公开号为CN102318045A,公开日为2012年01月11日)公开,其余为本领域公知常识,因此,独立权利要求1相对于对比文件4、对比文件3、对比文件2和本领域公知常识的结合不具备创造性。2、从属权利要求2的附加技术特征被对比文件3公开,从属权利要求3的附加技术特征在对比文件4、对比文件3公开的基础上容易想到,从属权利要求4的附加技术特征部分被对比文件2公开,其余属于本领域常规选择,因此从属权利要求2-4也不具备创造性。3、独立权利要求5与对比文件4的区别技术特征在于:(1)第二导电型第二浓度离子注入区域在形成栅极氧化层之前形成;还包括:在形成第二导电型第二浓度离子注入区域后在该沟渠结构底部形成一第二导电型第一浓度离子注入区域,第一浓度高于第二浓度;(2)于终端结构区中,形成多个沟渠结构于该第一导电型基板的表面上;形成一第二导电型第二浓度离子注入区域,至少形成于第一导电型基板中,且在该终端结构区的该沟渠结构的两个外侧;形成一第二导电型第一浓度离子注入区域于该终端结构区的该沟渠结构底表面下,第一浓度高于第二浓度;形成一TEOS氧化物层覆盖在终端结构区上侧。上述区别技术特征部分被对比文件3公开,部分被对比文件2公开,其余为本领域公知常识,因此,独立权利要求5相对于对比文件4、对比文件3、对比文件2和本领域公知常识的结合不具备创造性。 4、从属权利要求6的附加技术特征被对比文件3公开,从属权利要求7的附加技术特征在对比文件4、对比文件3公开的基础上容易想到,从属权利要求8的附加技术特征部分被对比文件2公开,其余属于本领域常规选择,因此从属权利要求6-8也不具备创造性。驳回决定所依据的文本为:于2017年10月13日提交的权利要求第1-8项;于申请日2013年12月20日提交的说明书第1-82段、说明书附图图1-8L、说明书摘要、摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种沟渠式金氧半P-N接面二极管结构,其特征在于,包含:
一第一导电型基板,分为一元件区及一终端结构区;
该元件区包含:
多个沟渠结构,形成于该第一导电型基板的表面上;
一栅极氧化层,至少形成于该沟渠结构内侧壁上;
一多晶硅层,形成于该沟渠结构内,且被该栅极氧化层包围至少部分侧面表面;
一第二导电型第二浓度离子注入区域,至少形成于第一导电型基板中,且在该栅极氧化层的外侧;
一第二导电型第一浓度离子注入区域,形成于该沟渠结构底表面下,所述第一浓度高于所述第二浓度;及
一电极层,覆盖于该第一导电型基板、该第二导电型第二浓度离子注入区域、该栅极氧化层及该多晶硅层上;
其中所述第二导电型第二浓度离子注入区域仅形成于该第一导电型基板的部份露出表面,且所述第二导电型第二浓度离子注入区域形在所述第一导电型基板的延伸深度并未超出所述沟渠结构底表面;
该终端结构区包含:
多个沟渠结构,形成于该第一导电型基板的表面上;
一第二导电型第二浓度离子注入区域,至少形成于第一导电型基板中,且在该终端结构区的该沟渠结构的两个外侧;
一第二导电型第一浓度离子注入区域,形成于该终端结构区的该沟渠结构底表面下,所述第一浓度高于所述第二浓度;
一TEOS氧化物层,覆盖在终端结构区上侧。
2. 根据权利要求1所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构,其特征在于,该多晶硅层直接接触该第二导电型第一浓度离子注入区域。
3. 根据权利要求1所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构,其特征在于,该栅极氧化层亦形成于该沟渠结构底表面上,且该第二导电型第一浓度离子注入区域形成于该栅极氧化层下。
4. 根据权利要求1所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构,其特征在于,该第二导电型第二浓度离子注入区域的掺杂剂量为1012cm-2,该第二导电型第一浓度离子注入区域的掺杂剂量为1013-16cm-2。
5. 一种沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法,其特征在于,包含:
提供一第一导电型基板;
于元件区中,形成多个的沟渠结构于该第一导电型基板的表面上;
在该沟渠结构侧壁外形成一第二导电型第二浓度离子注入区域;
在该沟渠结构底部形成一第二导电型第一浓度离子注入区域,所述第一浓度高于所述第二浓度;
在该沟渠结构内侧壁上形成一栅极氧化层;
在该沟渠结构内形成一多晶硅层,且被该栅极氧化层包围至少部分侧面表面;
形成一电极层,覆盖于该第一导电型基板、该第二导电型第二浓度离子注入区域、该栅极氧化层及该多晶硅层上;
其中所述第二导电型第二浓度离子注入区域仅形成于该第一导电型基板的部份露出表面,且所述第二导电型第二浓度离子注入区域形在所述第一导电型基板的延伸深度并未超出所述沟渠结构底表面;
于终端结构区中,形成多个沟渠结构于该第一导电型基板的表面上;
形成一第二导电型第二浓度离子注入区域,至少形成于第一导电型基板中,且在该终端结构区的该沟渠结构的两个外侧;
形成一第二导电型第一浓度离子注入区域于该终端结构区的该沟渠结构底表面下,所述第一浓度高于所述第二浓度;
形成一TEOS氧化物层覆盖在终端结构区上侧。
6. 根据权利要求5所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法,其特征在于,该多晶硅层直接接触该第二导电型第一浓度离子注入区域。
7. 根据权利要求5所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法,其特征在于,该栅极氧化层亦形成于该沟渠结构底表面上,且该第二导电型第一浓度离子注入区域形成于该栅极氧化层下。
8. 根据权利要求5所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法,其特征在于,该第二导电型第二浓度离子注入区域的掺杂剂量为1012cm-2,该第二导电型第一浓度离子注入区域的掺杂剂量为1013-16cm-2。”
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,同时提交了权利要求书全文的修改替换页,包括权利要求第1-8项。修改的主要内容为:在独立权利要求1和独立权利要求5中增加特征“其中所述第二导电型第二浓度离子注入区域仅形成于该第一导电型基板的部份露出表面,且所述第二导电型第二浓度离子注入区域形在所述第一导电型基板的延伸深度并未超出所述沟渠结构底表面”。复审请求人认为:驳回决定简化了本申请达成功效,只是将三件对比文件组合,忽视了组合合理性,未充分说明现有技术整体上是否存在技术启示;对比文件3完全未提及“终端结构区”,此外对比文件3也没有“形成于栅极氧化层外侧的第二导电型第二浓度离子注入区域”,没有第一浓度与第二浓度的比对;对比文件2没有提及“终端结构”,对比文件2元件区没有相应的沟渠结构,更没有揭露元件区域终端结构区有相应结构,且对比文件2的P-区形成于在整个表面。因而权利要求1-8具备创造性。复审请求时新修改的权利要求1、5如下:
“1. 一种沟渠式金氧半P-N接面二极管结构,其特征在于,包含:
一第一导电型基板,分为一元件区及一终端结构区;
该元件区包含:
多个沟渠结构,形成于该第一导电型基板的表面上;
一栅极氧化层,至少形成于该沟渠结构内侧壁上;
一多晶硅层,形成于该沟渠结构内,且被该栅极氧化层包围至少部分侧面表面;
一第二导电型第二浓度离子注入区域,至少形成于第一导电型基板中,且在该栅极氧化层的外侧;
一第二导电型第一浓度离子注入区域,形成于该沟渠结构底表面下,所述第一浓度高于所述第二浓度;及
一电极层,覆盖于该第一导电型基板、该第二导电型第二浓度离子注入区域、该栅极氧化层及该多晶硅层上;
其中所述第二导电型第二浓度离子注入区域仅形成于该第一导电型基板的部份露出表面,且所述第二导电型第二浓度离子注入区域形在所述第一导电型基板的延伸深度并未超出所述沟渠结构底表面;
该终端结构区包含:
多个沟渠结构,形成于该第一导电型基板的表面上;
一第二导电型第二浓度离子注入区域,至少形成于第一导电型基板中,且在该终端结构区的该沟渠结构的两个外侧;
一第二导电型第一浓度离子注入区域,形成于该终端结构区的该沟渠结构底表面下,所述第一浓度高于所述第二浓度;
一TEOS氧化物层,覆盖在终端结构区上侧;
其中所述第二导电型第二浓度离子注入区域仅形成于该第一导电型基板的部份露出表面,且所述第二导电型第二浓度离子注入区域形在所述第一导电型基板的延伸深度并未超出所述沟渠结构底表面。”
“5. 一种沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法,其特征在于,包含:
提供一第一导电型基板;
于元件区中,形成多个的沟渠结构于该第一导电型基板的表面上;
在该沟渠结构侧壁外形成一第二导电型第二浓度离子注入区域;
在该沟渠结构底部形成一第二导电型第一浓度离子注入区域,所述第一浓度高于所述第二浓度;
在该沟渠结构内侧壁上形成一栅极氧化层;
在该沟渠结构内形成一多晶硅层,且被该栅极氧化层包围至少部分侧面表面;
形成一电极层,覆盖于该第一导电型基板、该第二导电型第二浓度离子注入区域、该栅极氧化层及该多晶硅层上;
其中所述第二导电型第二浓度离子注入区域仅形成于该第一导电型基板的部份露出表面,且所述第二导电型第二浓度离子注入区域形在所述第一导电型基板的延伸深度并未超出所述沟渠结构底表面;
于终端结构区中,形成多个沟渠结构于该第一导电型基板的表面上;
形成一第二导电型第二浓度离子注入区域,至少形成于第一导电型基板中,且在该终端结构区的该沟渠结构的两个外侧;
形成一第二导电型第一浓度离子注入区域于该终端结构区的该沟渠结构底表面下,所述第一浓度高于所述第二浓度;
形成一TEOS氧化物层覆盖在终端结构区上侧;
其中所述第二导电型第二浓度离子注入区域仅形成于该第一导电型基板的部份露出表面,且所述第二导电型第二浓度离子注入区域形在所述第一导电型基板的延伸深度并未超出所述沟渠结构底表面。”
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,首先,基于权利要求1与对比文件4的区别技术特征确定本申请实际解决技术问题为:元件区和终端区有相应结构以简化工艺,且终端区结构更易分散电场,提升反向崩溃电压,而对比文件2所公开的端点结构本领域技术人员可以知道就是“终端结构区”,且公开了p-区域1012,形成于N外延层中,且在端点结构的沟槽结构的两个外侧,且其延伸深度并未超过沟槽底面表面,p-区域1012则可分散电场;p型区域1010,形成于端点结构的沟槽结构的底表面下,p型区域1010浓度高于p-区域1012,避免击穿崩溃,基于对比文件2公开的内容,本领域技术人员有动机将其应用于对比文件4,以使终端结构更易分散电场,避免击穿崩溃;其次,对比文件3中覆盖有氧化物层210区域毋庸置疑即“终端结构区”,从对比文件3可以看出元件区和终端区具有相同的结构,对比文件3已经公开了P型离子注入区域22,形成于元件区沟槽结构21底表面下,基于对比文件3公开的内容,本领域技术人员有动机在对比文件4底部设置离子注入区域,关于浓度关系,虽然对比文件2公开的是终端区浓度关系,但其作用是分散电场,提升崩溃电压,为了使元件区“崩溃电压提升”具有相同技术效果,本领域技术人员容易想到将元件区第一浓度设置高于第二浓度,不需要付出创造性的劳动,且对比文件3进一步佐证了可以将元件区和终端区设置成相同;再者,对比文件3已经公开了将元件区和终端区设置成相同,设置成相同结构,可在同一工艺形成可简化工艺,对比文件4中P区仅形成在部分表面,基于相同的技术效果,本领域技术人员容易想到将终端区表面P区进行相同设置(新增技术特征),不需要付出创造性的劳动,没有产生预料不到的技术效果。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02月01日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-8不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。具体理由为:1、权利要求1与对比文件3的区别技术特征在于:元件区和终端结构区均还包括一第二导电型第二浓度离子注入区域,至少形成于第一导电型基板中,且在栅极氧化层的外侧,所述第一浓度高于所述第二浓度,其中所述第二导电型第二浓度离子注入区域仅形成于该第一导电型基板的部份露出表面,且所述第二导电型第二浓度离子注入区域形在所述第一导电型基板的延伸深度并未超出所述沟渠结构底表面。上述区别技术特征部分被对比文件2公开,部分被对比文件4公开,其余为本领域公知常识,因此,独立权利要求1相对于对比文件3、对比文件2、对比文件4和本领域公知常识的结合不具备创造性。2、从属权利要求2的附加技术特征被对比文件3公开,从属权利要求3的附加技术特征被对比文件2公开,从属权利要求4的附加技术特征部分被对比文件2公开,其余属于本领域常规选择,因此从属权利要求2-4也不具备创造性。3、独立权利要求5与对比文件3的区别技术特征在于:还包括在元件区和终端结构区的沟渠结构外侧壁外均形成一第二导电型第二浓度离子注入区域,至少形成于第一导电型基板中,所述第一浓度高于所述第二浓度,其中所述第二导电型第二浓度离子注入区域仅形成于该第一导电型基板的部份露出表面,且所述第二导电型第二浓度离子注入区域形在所述第一导电型基板的延伸深度并未超出所述沟渠结构底表面。上述区别技术特征部分被对比文件2公开,部分被对比文件4公开,其余为本领域公知常识,因此,独立权利要求5相对于对比文件3、对比文件2、对比文件4和本领域公知常识的结合不具备创造性。 4、从属权利要求6的附加技术特征被对比文件3公开,从属权利要求7的附加技术特征被对比文件2公开,从属权利要求8的附加技术特征部分被对比文件2公开,其余属于本领域常规选择,因此从属权利要求6-8也不具备创造性。5、针对复审请求人意见,合议组认为:对比文件3公开了元件区和终端区,其中终端区即等同于本申请的“终端结构区”,至于对比文件3没有公开“形成于栅极氧化层外侧的第二导电型第二浓度离子注入区域”,没有第一浓度与第二浓度的比对,但该特征已经被对比文件2公开。对比文件2公开了一种在边缘端点区域上具有低表面电场的金属氧化物半导体场效晶体管开关,该金属氧化物半导体场效晶体管开关具有利用N-P-N夹层结构的新式边缘端点结构,也就是说对比文件2已经公开了边缘终端结构,相当于本申请的终端结构,至于对比文件2没有公开元件区的沟渠结构和P-区形成于整个表面,最接近的现有技术对比文件3已经公开了元件区和终端区均具有沟渠结构,对比文件4公开了P-区形成在部分表面,从本申请要解决的技术问题出发,对比文件公开了相应的技术特征且上述对比文件的结合具有结合启示。
复审请求人于2019年03月14日提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书的全文替换页,包含权利要求第1-4项。修改的主要内容为:删除原权利要求1-4,在原权利要求5中增加了新的特征并修改行文顺序,并将所有权利要求顺次重新编号。复审请求人认为:新增加的特征可以更精确控制“第二导电型第二浓度离子注入区域(形成在沟渠结构侧壁外)”及“第二导电型第一浓度离子注入区域(形成在沟渠结构底部)”的浓度及注入杂质均匀度,即在形成第二导电型第二浓度离子注入区域时,沟渠结构内无任何材料,不会影响离子注入工艺。再者牺牲氧化物层一般都很薄,也不会影响第二导电型第一浓度离子注入区域的浓度。相反的,对比文件3中并无形成“第二导电型第二浓度离子注入区域(形成在沟渠结构侧壁外)”,且对比文件3并未叙述其离子注入区22的任何浓度条件。对比文件2中也没有任何其P区域及P-区域形成方式的叙述。对比文件4仅有第一离子注入层260且其在氧化层251及多晶硅层252形成之后才制作,不易控制其浓度及杂质均匀度。因此,修改后的权利要求1具备创造性。进而从属权利要求2-4也具备创造性。复审请求人答复复审通知书时新提交的权利要求书如下:
“1. 一种沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法,其特征在于,包含下列依序进行步骤:
(a)提供一第一导电型基板;
(b)于元件区中,形成多个的沟渠结构于该第一导电型基板的表面上;
(b1)于该沟渠结构进行一第二导电型第二浓度离子注入工艺,进而于该第一导电型基板中形成一第二导电型第二浓度离子注入区域,其中在该沟渠结构的侧壁及底表面都有离子注入部分;
(b2)于该沟渠结构进行非等向蚀刻,以去除位于该沟渠结构底表面的第二导电型第二浓度离子注入区域部分,并在该沟渠结构侧壁外形成一第二导电型第二浓度离子注入区域;
(b3)于该沟渠结构内进行一通氧加热工艺,进而于该沟渠结构的内侧壁与底部形成牺牲氧化物层;
(b4)于该沟渠结构内进行一离子注入工艺,以在该沟渠结构底部形成一第二导电型第一浓度离子注入区域,所述第一浓度高于所述第二浓度;
(b5)去除牺牲氧化物层;
(c)在该沟渠结构内侧壁上形成一栅极氧化层;
(d)在该沟渠结构内形成一多晶硅层,且被该栅极氧化层包围至少部分侧面表面;
(e)形成一电极层,覆盖于该第一导电型基板、该第二导电型第二浓度离子注入区域、该栅极氧化层及该多晶硅层上;
其中所述第二导电型第二浓度离子注入区域仅形成于该第一导电型基板的部份露出表面,且所述第二导电型第二浓度离子注入区域形在所述第一导电型基板的延伸深度并未超出所述沟渠结构底表面。
2. 根据权利要求1所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法,其特征在于,该多晶硅层直接接触该第二导电型第一浓度离子注入区域。
3. 根据权利要求1所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法,其特征在于,该栅极氧化层亦形成于该沟渠结构底表面上,且该第二导电型第一浓度离子注入区域形成于该栅极氧化层下。
4. 根据权利要求1所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法,其特征在于,该第二导电型第二浓度离子注入区域的掺杂剂量为1012cm-2,该第二导电型第一浓度离子注入区域的掺杂剂量为1013-16cm-2。”
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
复审请求人于2019年03月14日提交了权利要求书全文的修改替换页,包括权利要求第1-4项。经审查,上述修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本复审请求审查决定所针对的文本是:复审请求人于2019年03月14日提交的权利要求第1-4项;于申请日2013年12月20日提交的说明书第1-82段、说明书附图图1-8L、说明书摘要、摘要附图。
(二)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与作为最接近的现有技术的对比文件相比具有区别技术特征,其中一部分区别技术特征为其他对比文件中披露的技术手段,且这些技术手段在上述其他对比文件中所起的作用与其在要保护的权利要求中所起的作用相同,其余区别技术特征为本领域公知常识,在作为最接近的现有技术的对比文件的基础上结合上述其他对比文件和本领域公知常识得到该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的,则该权利要求相对于这些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中所引用的对比文件相同,即
对比文件2:CN102318045A,公开日为2012年01月11日;
对比文件3:CN101699616A,公开日为2010年04月28日;
对比文件4:CN102157568A,公开日为2011年08月17日。
其中,对比文件3作为最接近的现有技术。
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请求保护一种沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法。对比文件3公开了一种沟道式MOS P-N结肖特基二极管结构及其制作方法,并具体公开了如下技术特征(参见说明书第[0101]-[0103]段,附图2、3a-3q):提供一基板20,如图3(a)所示,该基板20包含有该高掺杂浓度N型硅基板201(N 硅基板)与该低掺杂浓度N型外延层202(N-外延层)所构成(即第一导电型基板);于元件区中,形成多个的沟渠结构21于基板20的表面上;于该沟渠结构21内进行一通氧加热工艺,进而于该沟渠结构21的侧壁与底部形成氧化物层212(相当于牺牲氧化物层);接着于该沟渠结构21内进行一离子注入工艺,在沟渠结构21底部形成离子注入区域22(即第二导电型第一浓度离子注入区域);将通氧加热工艺所形成的氧化物层212去除; 然后于该沟渠结构21的内侧壁重新形成另一氧化物层213即栅极氧化层213; 在沟渠结构21内形成一多晶硅层23,且被栅极氧化层213包围至少部分侧面表面; 形成金属层55、56(即电极层),覆盖于基板20、栅极氧化层213及多晶硅层23表面上。
权利要求1与对比文件3公开的内容相比,其区别技术特征在于:(b1)于该沟渠结构进行一第二导电型第二浓度离子注入工艺,进而于该第一导电型基板中形成一第二导电型第二浓度离子注入区域,其中在该沟渠结构的侧壁及底表面都有离子注入部分;(b2)于该沟渠结构进行非等向蚀刻,以去除位于该沟渠结构底表面的第二导电型第二浓度离子注入区域部分,并在该沟渠结构侧壁外形成一第二导电型第二浓度离子注入区域,所述第一浓度高于所述第二浓度,其中所述第二导电型第二浓度离子注入区域仅形成于该第一导电型基板的部份露出表面,且所述第二导电型第二浓度离子注入区域形在所述第一导电型基板的延伸深度并未超出所述沟渠结构底表面。
基于该区别技术特征可以确定该权利要求所要解决的技术问题在于:提高器件响应速度,降低漏电流。
对比文件2公开了一种在边缘端点区域上具有低表面电场的金属氧化物半导体场效晶体管开关,并具体公开了如下技术特征(参见说明书第[0124]-[0131]段,附图10b):该金属氧化物半导体场效晶体管开关具有利用N-P-N夹层结构的新式边缘端点结构。端点结构包含:多个沟槽,形成于N-外延层(相当于第一导电型基板)的表面上;p-区域1012(相当于在第一导电型基板中形成第二导电型第二浓度离子注入区域),形成于N外延层中,且位于所述端点结构的沟槽的两个外侧(即在该沟渠结构侧壁外形成一第二导电型第二浓度离子注入区域),且其延伸深度并未超出沟渠结构底表面;p型区域1010(相当于第二导电型第一浓度离子注入区域),形成于端点结构的沟槽的底表面下,可使用剂量5×1012cm-2并且能量60-80keV的硼植入P-区域、使用剂量5×1012-5×1013cm-2并且能量 60-120keV的硼用以P区域的植入,p型区域1010的浓度高于p-区域1012(相当于第一浓度高于第二浓度)。由此可见,对比文件2公开了大部分区别技术特征,且上述特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中所起作用相同,均是避免击穿崩溃并降低漏电流,也就是说对比文件2给出了将该技术特征应用于对比文件3的技术方案以解决其技术问题的技术启示。
对比文件4公开了金属氧化物半导体P-N 结面二极管结构及其制作方法,并具体公开了(参见说明书第[0056]-[0062]段,附图2a-2r):该二极管包括多个沟槽结构,形成在N型基板20的表面上;P型离子注入区域260(相当于第二导电型第二浓度离子注入区域),形成于N型基板20的部份露出表面,且在栅极氧化层251的外侧,且P型离子注入区域260在所述N型基板20的延伸深度并未超出沟槽结构底表面。且上述特征在对比文件4中所起作用与其在本申请中所起作用相同,即提高响应速度,降低漏电流,即对比文件4也给出了将该技术特征应用于对比文件3的技术方案以解决其技术问题的技术启示。
另外,对于本领域技术人员来说,在第一导电型基板中尤其是沟渠结构周围形成第二导电型第二浓度离子注入区域时,对沟渠结构的侧壁及底表面都进行离子注入是本领域常用的技术手段,而为了获得期望的离子注入区域形状如去除位于沟渠结构底表面的离子注入区域部分仅保留位于侧壁的部分进而采用非等向蚀刻或各向异性蚀刻等常用工艺来改变离子注入区的形状也属于本领域常用的技术手段,以上皆为本领域公知常识,且其技术效果可以预期。
因此,在对比文件3的基础上结合对比文件2、对比文件4和本领域的公知常识得到该权利要求所要求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,该权利要求所要求保护的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引用权利要求1。对比文件3(参见说明书第[0103]段,附图3q)公开了:多晶硅层23直接接触P型离子注入区域22。也就是对比文件3公开了该权利要求的附加技术特征。因此,在其所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。
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2(参见附图10d)公开了:栅极氧化层也形成于沟槽结构底表面上,P型离子注入区域260(相当于第二导电型第二浓度离子注入区域)形成于栅极氧化层下。也就是对比文件2公开了该权利要求的附加技术特征。因此,在其所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。
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2(参见说明书第[0131]段)公开了:P-区域1012的掺杂剂量为5×1012cm-2,P型掺杂区域1010的掺杂剂量为5×1012-5×1013cm-2。也就是对比文件2公开的数值范围与该权利要求所限定的该第二导电型第一浓度离子注入区域的掺杂剂量存在部分交叠。而基于对比文件2所公开的内容,选取相同数量级的该第二导电型第二浓度离子注入区域的掺杂剂量为1012cm-2,是本领域技术人员的常规选择,没有产生预料不到的技术效果。因此,在其所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。
(三)关于复审请求人的意见陈述
复审请求人认为:新增加的特征可以更精确控制“第二导电型第二浓度离子注入区域(形成在沟渠结构侧壁外)”及“第二导电型第一浓度离子注入区域(形成在沟渠结构底部)”的浓度及注入杂质均匀度,即在形成第二导电型第二浓度离子注入区域时,沟渠结构内无任何材料,不会影响离子注入工艺。再者牺牲氧化物层一般都很薄,也不会影响第二导电型第一浓度离子注入区域的浓度。相反的,对比文件3中并无形成“第二导电型第二浓度离子注入区域(形成在沟渠结构侧壁外)”,且对比文件3并未叙述其离子注入区22的任何浓度条件。对比文件2中也没有任何其P区域及P-区域形成方式的叙述。对比文件4仅有第一离子注入层260且其在氧化层251及多晶硅层252形成之后才制作,不易控制其浓度及杂质均匀度。因此,修改后的权利要求1具备创造性。进而从属权利要求2-4也具备创造性。
对此,合议组认为:新增加的特征中,首先,特征“(b3)于该沟渠结构内进行一通氧加热工艺,进而于该沟渠结构的内侧壁与底部形成牺牲氧化物层;(b4)于该沟渠结构内进行一离子注入工艺,以在该沟渠结构底部形成一第二导电型第一浓度离子注入区域;(b5)去除牺牲氧化物层;”已经被最接近的现有技术对比文件3所公开;其次,特征“(b1)于该沟渠结构进行一第二导电型第二浓度离子注入工艺,进而于该第一导电型基板中形成一第二导电型第二浓度离子注入区域”和特征“(b2)并在该沟渠结构侧壁外形成一第二导电型第二浓度离子注入区域;所述第一浓度高于所述第二浓度”被对比文件2所公开,且参考前述对于权利要求的评述,对比文件2与对比文件3有结合的技术启示;最后,虽然对比文件2-4均没有公开其余的新增加的特征“其中在该沟渠结构的侧壁及底表面都有离子注入部分;于该沟渠结构进行非等向蚀刻,以去除位于该沟渠结构底表面的第二导电型第二浓度离子注入区域部分”,然而,对于本领域技术人员来说,在第一导电型基板中尤其是沟渠结构周围形成第二导电型第二浓度离子注入区域时,对沟渠结构的侧壁及底表面都进行离子注入是本领域常用的技术手段,而为了获得期望的离子注入区域形状如去除位于沟渠结构底表面的离子注入区域部分仅保留位于侧壁的部分进而采用非等向蚀刻或各向异性蚀刻等常用工艺来改变离子注入区的形状也属于本领域常用的技术手段,以上皆为本领域公知常识,且其技术效果可以预期。因此,新修改的权利要求1依然相对于对比文件3、对比文件2、对比文件4和本领域公知常识的结合不具备创造性。进而权利要求2-4也不具备创造性。
综上,合议组对复审请求人的意见不予支持。
基于上述事实和理由,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28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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