发明创造名称:MOS晶体管的形成方法
外观设计名称:
决定号:185335
决定日:2019-07-16
委内编号:1F269026
优先权日:
申请(专利)号:201310338368.4
申请日:2013-08-05
复审请求人:中芯国际集成电路制造(上海)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:黄万国
合议组组长:陈冬冰
参审员:杨燕
国际分类号:H01L21/336、H01L21/265
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请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在多个区别技术特征,其区别技术特征之一不属于本领域的公知常识,并且该区别技术特征之一使得该权利要求所请求保护的技术方案具有有益的技术效果,则该权利要求所请求保护的技术方案相对于该最接近的现有技术及本领域的公知常识的结合具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201310338368.4,发明名称为“MOS晶体管的形成方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为中芯国际集成电路制造(上海)有限公司,申请日为2013年08月05日,公开日为2015年02月11日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年09月03日发出驳回决定,以权利要求1-7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。驳回决定所依据的文本为:申请日2013年08月05日提交的说明书第1-8页、说明书附图第1-3页、说明书摘要和摘要附图;2018年06月04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内容如下:
“1.一种MOS晶体管的形成方法,其特征在于,包括:
提供半导体衬底,在所述半导体衬底表面形成多晶硅伪栅结构,所述多晶硅伪栅结构包括位于半导体衬底表面的高K栅介质层,位于高K栅介质层表面的含有氮元素的高K栅介质保护层和位于所述高K栅介质保护层表面的多晶硅伪栅;
所述多晶硅伪栅结构的两侧侧壁还形成有侧墙,所述多晶硅伪栅结构全部位于两侧侧壁的所述侧墙之间;
在所述多晶硅伪栅结构两侧的半导体衬底内形成源区和漏区;
在所述半导体衬底表面形成层间介质层,且所述层间介质层表面与多晶硅伪栅结构表面齐平;
去除全部的所述多晶硅伪栅,形成沟槽,所述沟槽底部暴露出全部的含有氮元素的高K栅介质保护层;
对所述沟槽暴露出的全部的含有氮元素的高K栅介质保护层进行氮化处理;所述氮化处理为氮气气氛下的退火工艺;
在所述沟槽内形成金属栅极。
2.如权利要求1所述的MOS晶体管的形成方法,其特征在于,所述氮气气氛下的退火工艺具体包括:退火气体为N2,反应腔的压强范围为2毫托~760托,N2的流量范围为10标况毫升每分~5000标况毫升每分,退火温度为200摄氏度~500摄氏度,退火时间为5秒~30秒。
3.如权利要求2所述的MOS晶体管的形成方法,其特征在于,所述退火气体还包括He、Ar其中的一种或两种。
4.如权利要求1所述的MOS晶体管的形成方法,其特征在于,所述含有氮元素的高K栅介质保护层为TaN、TiN、TaSiN、TiAlN其中一种或几种。
5.如权利要求1所述的MOS晶体管的形成方法,其特征在于,所述高K栅介质层的材料为HfO2、La2O3、HfSiON或HfAlO2。
6.如权利要求1所述的MOS晶体管的形成方法,其特征在于,所述多晶硅伪栅结构和层间介质层的形成工艺包括:在所述半导体衬底表面形成高K栅介质薄膜,在所述高K栅介质薄膜表面形成含有氮元素的高K栅介质保护薄膜,在含有氮元素的高K栅介质保护薄膜表面形成多晶硅薄膜;对所述多晶硅薄膜、高K栅介质保护薄膜和高K栅介质薄膜进行刻蚀,形成多晶硅伪栅结构。
7.如权利要求6所述的MOS晶体管的形成方法,其特征在于,还包括:形成高K栅介质薄膜之前,在所述半导体衬底表面形成垫氧化层,再在所述垫氧化层表面形成高K栅介质薄膜。”
驳回决定中引用了如下对比文件:
对比文件1:US2013/0099323A1,公开日为2013年04月25日。
驳回决定的具体理由是:1、权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1相比,区别技术特征是:1)所述多晶硅伪栅结构的两侧侧壁还形成有侧墙,所述多晶硅伪栅结构全部位于两侧侧壁的所述侧墙之间;2)所述氮化处理为氮气气氛下的退火工艺;3)去除全部的所述多晶硅伪栅,形成沟槽,所述沟槽底部暴露出全部的含有氮元素的高K栅介质保护层;对所述沟槽暴露出的全部的含有氮元素的高K栅介质保护层进行氮化处理。其中,区别技术特征1)、2)属于本领域的公知常识,区别技术特征3)是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易得到的,因此,权利要求1请求保护的技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2、权利要求2-7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,权利要求2-7同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年12月18日向国家知识产权局提出了复审请求,并提交了权利要求书的全文修改替换页。具体修改内容如下:将权利要求1中的“所述多晶硅伪栅结构包括位于半导体衬底表面的高K栅介质层”修改为“所述多晶硅伪栅结构包括位于半导体衬底表面的垫氧化层、位于垫氧化层表面的高K栅介质层”。
提出复审请求时新提交的权利要求1内容如下:
“1.一种MOS晶体管的形成方法,其特征在于,包括:
提供半导体衬底,在所述半导体衬底表面形成多晶硅伪栅结构,所述多晶硅伪栅结构包括位于半导体衬底表面的垫氧化层、位于垫氧化层表面的高K栅介质层,位于高K栅介质层表面的含有氮元素的高K栅介质保护层和位于所述高K栅介质保护层表面的多晶硅伪栅;
所述多晶硅伪栅结构的两侧侧壁还形成有侧墙,所述多晶硅伪栅结构全部位于两侧侧壁的所述侧墙之间;
在所述多晶硅伪栅结构两侧的半导体衬底内形成源区和漏区;
在所述半导体衬底表面形成层间介质层,且所述层间介质层表面与多晶硅伪栅结构表面齐平;
去除全部的所述多晶硅伪栅,形成沟槽,所述沟槽底部暴露出全部的含有氮元素的高K栅介质保护层;
对所述沟槽暴露出的全部的含有氮元素的高K栅介质保护层进行氮化处理;所述氮化处理为氮气气氛下的退火工艺;
在所述沟槽内形成金属栅极。”
复审请求人认为:(1)本申请与对比文件1相比,是一次去除全部伪栅并对全部高K栅介质保护层进行氮化处理,而对比文件1中只去除部分伪栅并对部分高K栅介质保护层进行掺氮处理,因此本申请与对比文件1相比,其采用的技术手段完全不同。(2)本申请进行氮化处理是为了在修复被破坏的氮键的同时降低高K栅介质层与垫氧化层之间的界面缺陷,提高MOS晶体管的与时间相关的介质击穿(TDDB)性能,而并非像对比文件1中那样仅仅只是用于促进nMOSFET的TDDB经时击穿特性,因此本申请与对比文件1相比,其技术特征在各自的技术方案中所起的作用并不相同。(3)本申请中所要解决的技术问题是:“如何在修复被破坏的氮键的前提下能够同时降低高K栅介质层与垫氧化层之间的界面缺陷,提高MOS晶体管的与时间相关的介质击穿(TDDB)性能”,所以才会采用氮化处理的工艺,即采用氮气气氛下的退火工艺;而对比文件1中所要解决的技术问题是:“如何促进nMOSFET的TDDB经时击穿特性”,所以采用的是掺氮工艺,而并不会进行退火工艺,也就是说,由于本申请与对比文件1相比,其所要解决的技术问题不同,这就注定了其会选择不同的处理工艺,因此本申请与对比文件1相比,其采用的具体的处理工艺也不相同。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年12月21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)本申请权利要求并未限定氮化处理时氮还会扩散到高K栅介质层;对比文件1虽未提及具有垫氧化层,但在衬底与高K栅介质层之间设置垫氧层起缓冲作用属于常规技术手段;并且对比文件1的说明书第[0037]段中也记载了氮可扩散到高K栅介质层,形成含氮的栅极介电层212n,客观上可起到本申请认为的作用,增氮/富氮的高K栅介质层不构成本申请与对比文件1之间的技术障碍。(2)本申请中的退火和对比文件1中的等离子体处理都是为了实现氮的掺入,掺氮方式的区别并未带来意料不到的技术效果。(3)CMOS、PMOS和NMOS都是本领域常规的晶体管构型,对比文件1实际上公开了在CMOS中的NMOS部分(参见附图7A、8A)去除全部的所述多晶硅伪栅,形成沟槽,所述沟槽底部暴露出全部的含有氮元素的高K栅介质保护层;对所述沟槽暴露出的全部的含有氮元素的高K栅介质保护层进行氮化处理,其作用也是通过增氮/富氮来改善晶体管的TDDB性能。本领域技术人员在针对独立的NMOS晶体管的漏电流问题时,有动机采用对比文件1上述公开的技术特征来解决该技术问题,并不存在技术障碍。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。
合议组于2019年03月15日向复审请求人发出复审通知书。该复审通知书中指出:权利要求1-7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体理由为:1、权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1相比,区别技术特征是:(1)去除全部的多晶硅伪栅,形成沟槽,沟槽底部暴露出全部的含有氮元素的高K栅介质保护层;对沟槽暴露出的全部的含有氮元素的高K栅介质保护层进行氮化处理;(2)氮化处理为氮气气氛下的退火工艺。上述区别技术特征(1)是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易得到的,区别技术特征(2)属于本领域的公知常识,因此,权利要求1请求保护的技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2、权利要求2-7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,权利要求2-7同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3、针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:(1)CMOS、PMOS和NMOS都是本领域常规的晶体管构型,对比文件1实际上公开了在CMOS中的NMOS部分进行氮化处理(参见附图7A、8A),其作用是“富氮的TiN层可以促使nMOSFET 200n的与时间相关的介质击穿(TDDB)”。本领域技术人员在面对如何改善独立的MOS晶体管的TDDB性能的技术问题时,有动机采用对比文件1公开的“对沟槽暴露出的含有氮元素的高K栅介质保护层进行氮化处理”的技术特征来解决该技术问题,并不存在技术障碍,也不需要付出创造性的劳动;在将上述技术手段应用到独立的MOS晶体管时,将全部的多晶硅伪栅去除干净以形成沟槽、沟槽底部暴露出全部的含有氮元素的高K栅介质保护层,然后对沟槽暴露出的全部的含有氮元素的高K栅介质保护层进行氮化处理对本领域技术人员来说是显而易见的。(2)对比文件1公开了在半导体衬底20上形成界面层、栅极介电层212和TiN层214的结构,即与本申请相同的结构,并对TiN层214进行氮化处理时也形成了含氮的栅极介电层212n。因此,对比文件1的氮化处理不仅可以促使nMOSFET 200n的与时间相关的介质击穿,而且必然可以在修复被破坏的氮键的前提下同时降低高K栅介质层与垫氧化层之间的界面缺陷,即对比文件1的氮化处理所起的作用与本申请的氮化处理所起的作用相同。(3)氮气气氛下的退火工艺是本领域的进行氮化处理(富氮或者增氮)的惯用手段,是本领域的技术人员可以根据具体的实际情况做出的常规选择。正如本申请所记载的:“可选的,所述氮化处理包括氮气气氛下的退火工艺或含氮的等离子体的处理工艺”(参见说明书第[0010]段),即氮气气氛下的退火工艺是含氮的等离子体的处理工艺的可替代的氮化处理工艺。
复审请求人于2019年04月26日提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书的全文修改替换页,具体修改内容如下:在复审通知书所针对的权利要求书的基础上,将权利要求2作为新的独立权利要求,删除权利要求1并适应性修改各权利要求的编号及引用关系。
复审请求人于2019年04月26日提交的权利要求1的内容如下:
“1.一种MOS晶体管的形成方法,其特征在于,包括:
提供半导体衬底,在所述半导体衬底表面形成多晶硅伪栅结构,所述多晶硅伪栅结构包括位于半导体衬底表面的垫氧化层、位于垫氧化层表面的高K栅介质层,位于高K栅介质层表面的含有氮元素的高K栅介质保护层和位于所述高K栅介质保护层表面的多晶硅伪栅;
所述多晶硅伪栅结构的两侧侧壁还形成有侧墙,所述多晶硅伪栅结构全部位于两侧侧壁的所述侧墙之间;
在所述多晶硅伪栅结构两侧的半导体衬底内形成源区和漏区;
在所述半导体衬底表面形成层间介质层,且所述层间介质层表面与多晶硅伪栅结构表面齐平;
去除全部的所述多晶硅伪栅,形成沟槽,所述沟槽底部暴露出全部的含有氮元素的高K栅介质保护层;
对所述沟槽暴露出的全部的含有氮元素的高K栅介质保护层进行氮化处理;所述氮化处理为氮气气氛下的退火工艺,具体包括:退火气体为N2,反应腔的压强范围为2毫托~760托,N2的流量范围为10标况毫升每分~5000标况毫升每分,退火温度为200摄氏度~500摄氏度,退火时间为5秒~30秒;
在所述沟槽内形成金属栅极。”
复审请求人认为:修改后的权利要求1中增加了新的技术特征,即“所述氮化处理为氮气气氛下的退火工艺,具体包括:退火气体为N2,反应腔的压强范围为2毫托~760托,N2的流量范围为10标况毫升每分~5000标况毫升每分,退火温度为200摄氏度~500摄氏度,退火时间为5秒~30秒”,而对比文件1中并没有涉及上述技术特征的内容。上述技术特征能够使得氮元素不仅能够扩散到保护层和高K栅介质层,而且进一步地保证所述氮元素能够扩散到垫氧化层中,以使得垫氧化层的材料变为氮氧化硅,从而降低MOSFET反型时的氧化层等效厚度(Tinv)。而对比文件1中所要解决的技术问题是“如何促进nMOSFET的TDDB经时击穿特性”,而促进nMOSFET的TDDB经时击穿特性只需要保证氮元素扩散到高K栅介质层中即可,这一点从对比文件1中将氮元素扩散到高K栅介质层也可以证明;也就是说,对比文件1中并不存在要解决“如何降低MOSFET反型时的氧化层等效厚度(Tinv)”这一技术问题。因此,本领域技术人员在对比文件1的基础上想到的技术参数也仅仅只是用于能够使氮元素扩散到高K栅介质层,而不会想到本申请权利要求1中的能够使氮元素扩散到垫氧化层的技术参数。
复审请求人于2019年07月09日再次提交了经过修改的权利要求书,具体修改内容如下:在2019年04月26日提交的权利要求书的基础上,在权利要求1中增加了技术特征“以使得氮元素不仅能够扩散到所述高K栅介质保护层和所述高K 栅介质层,而且进一步的保证所述氮元素能够扩散到所述垫氧化层中,使得垫氧化层的材料变为氮氧化硅,从而降低MOSFET 反型时的氧化层等效厚度”。
复审请求人于2019年07月09日提交的权利要求1的内容如下:
“1.一种MOS晶体管的形成方法,其特征在于,包括:
提供半导体衬底,在所述半导体衬底表面形成多晶硅伪栅结构,所述多晶硅伪栅结构包括位于半导体衬底表面的垫氧化层、位于垫氧化层表面的高K栅介质层,位于高K栅介质层表面的含有氮元素的高K栅介质保护层和位于所述高K栅介质保护层表面的多晶硅伪栅;
所述多晶硅伪栅结构的两侧侧壁还形成有侧墙,所述多晶硅伪栅结构全部位于两侧侧壁的所述侧墙之间;
在所述多晶硅伪栅结构两侧的半导体衬底内形成源区和漏区;
在所述半导体衬底表面形成层间介质层,且所述层间介质层表面与多晶硅伪栅结构表面齐平;
去除全部的所述多晶硅伪栅,形成沟槽,所述沟槽底部暴露出全部的含有氮元素的高K栅介质保护层;
对所述沟槽暴露出的全部的含有氮元素的高K栅介质保护层进行氮化处理,以使得氮元素不仅能够扩散到所述高K 栅介质保护层和所述高K 栅介质层,而且进一步的保证所述氮元素能够扩散到所述垫氧化层中,使得垫氧化层的材料变为氮氧化硅,从而降低MOSFET 反型时的氧化层等效厚度;所述氮化处理为氮气气氛下的退火工艺,具体包括:退火气体为N2,反应腔的压强范围为2毫托~760托,N2的流量范围为10标况毫升每分~5000标况毫升每分,退火温度为200摄氏度~500摄氏度,退火时间为5秒~30秒;
在所述沟槽内形成金属栅极。”
在上述程序的基础上,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
复审请求人在2019年07月09日提交了权利要求书的全文修改替换页,经审查,所作的修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所依据的审查文本为:申请日2013年08月05日提交的说明书第1-8页、说明书附图第1-3页、说明书摘要和摘要附图;2019年07月09日提交的权利要求第1-6项。
2、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。
如果一项权利要求所请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在多个区别技术特征,其区别技术特征之一不属于本领域的公知常识,并且该区别技术特征之一使得该权利要求所请求保护的技术方案具有有益的技术效果,则该权利要求所请求保护的技术方案相对于该最接近的现有技术及本领域的公知常识的结合具备创造性。
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和复审通知书中引用的对比文件相同,即:
对比文件1:US2013/0099323A1,公开日为2013年04月25日。
2.1、权利要求1请求保护一种MOS晶体管的形成方法。对比文件1公开了一种CMOS晶体管的形成方法,并具体公开了如下技术特征(参见说明书第[0009]-[0049]段,附图1-9D):
提供衬底20,衬底20可以包括硅衬底;在衬底20表面形成多晶硅伪栅结构,多晶硅伪栅结构包括位于衬底20表面的栅极介电层212,位于栅极介电层212表面的TiN层214(即含有氮元素的高K栅介质保护层)和位于TiN层214表面的伪栅电极216,栅极介电层212可以包含高K电介质,伪栅电极216可以是掺杂有均匀的或梯度的掺杂物的多晶硅;栅极介电层212还可以包括界面层来减小栅极介电层212和衬底20之间的损坏,该界面层可以包含氧化硅(即垫氧化层);
由图3可以看出,多晶硅伪栅结构的两侧侧壁还形成有栅极隔离件222(即侧墙),所述多晶硅伪栅结构全部位于两侧侧壁的栅极隔离件222之间;
可以在“后栅极”工艺中形成P金属栅电极和N金属栅电极之前形成半导体器件200的各个部件,各个部件可以包括轻掺杂的源极/漏极区域(p型LDD和n型LDD)以及位于有源区域204p、204n中的源极/漏极区域(p型S/D和n型S/D);
由图3可以看出,在所述衬底20表面形成层间介质层224,且所述层间介质层224表面与多晶硅伪栅结构表面齐平;
去除伪栅电极216的第二部分,形成位于ILD层224之内的第二开口236a,由图7A可以看出,第二开口236a暴露出TiN层的第二部分214b;
对TiN层214的第二部分214b实施含氮的等离子体处理240n,形成了图8A中的富氮的TiN层214n_1;在一些实施例中,位于富氮的TiN层214n和衬底20之间的部分栅极介电层212也改变了成分,从而形成了含氮的栅极介电层212n;
以第二金属材料填充第二开口236a,第二金属材料包括N功函金属,N功函金属和TiN层被结合在一起并且被称为图9A中的N金属栅电极230n_1。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术内容相比,区别技术特征是:(1)去除全部的多晶硅伪栅,形成沟槽,沟槽底部暴露出全部的含有氮元素的高K栅介质保护层;对沟槽暴露出的全部的含有氮元素的高K栅介质保护层进行氮化处理;(2)氮化处理为氮气气氛下的退火工艺;退火工艺具体包括:退火气体为N2,反应腔的压强范围为2毫托~760托,N2的流量范围为10标况毫升每分~5000标况毫升每分,退火温度为200摄氏度~500摄氏度,退火时间为5秒~30秒;以使得氮元素不仅能够扩散到所述高K 栅介质保护层和所述高K 栅介质层,而且进一步的保证所述氮元素能够扩散到所述垫氧化层中,使得垫氧化层的材料变为氮氧化硅,从而降低MOSFET反型时的氧化层等效厚度。基于上述区别技术特征可以确定权利要求1实际所要解决的技术问题是:(1)改善独立的MOS晶体管的TDDB性能;(2)降低MOSFET反型时的氧化层等效厚度。
针对区别技术特征(1),CMOS、PMOS和NMOS都是本领域常规的晶体管构型,对比文件1实际上公开了在CMOS中的NMOS部分进行氮化处理,本领域技术人员在面对如何改善独立的MOS晶体管的TDDB性能的技术问题时,有动机采用对比文件1公开的“对沟槽暴露出的含有氮元素的高K栅介质保护层进行氮化处理”的技术特征来解决该技术问题,并不存在技术障碍,也不需要付出创造性的劳动;在将上述技术手段应用到独立的MOS晶体管时,将MOS晶体管全部的多晶硅伪栅去除干净以形成沟槽、沟槽底部暴露出全部的含有氮元素的高K栅介质保护层,然后对沟槽暴露出的全部的含有氮元素的高K栅介质保护层进行氮化处理对本领域技术人员来说是显而易见的。
针对上述区别技术特征(2),对比文件1公开了“栅极介电层212还可以包括界面层(未示出)来减小栅极介电层212和衬底20之间的损坏。该界面层可以包含氧化硅”(参见说明书第[0033]段),即对比文件1中的界面层的作用仅是减小栅极介电层212和衬底20之间的损坏,且其成分为氧化硅而非氮氧化硅;对比文件1所要解决的技术问题是“如何促进nMOSFET的TDDB经时击穿特性”,而促进nMOSFET的TDDB经时击穿特性只需要保证氮元素扩散到高K栅介质层中即可,这一点从对比文件1中将氮元素扩散到高K栅介质层也可以证明;也就是说,对比文件1中并不存在要解决“如何降低MOSFET反型时的氧化层等效厚度(Tinv)”这一技术问题。即,虽然氮气气氛下的退火工艺是本领域进行氮化处理(富氮或者增氮)的惯用手段,但是,对比文件1仅公开了将氮元素扩散到高K栅介质层中,其并未公开将氮元素扩散到垫氧化层中。本领域技术人员也不能从对比文件1获得在上述退火工艺条件下将氮元素扩散到垫氧化层中的技术启示。上述区别技术特征(2)使得氮元素不仅能够扩散到高K 栅介质保护层和高K 栅介质层,而且进一步的保证氮元素能够扩散到垫氧化层中,使得垫氧化层的材料转换为氮氧化硅,从而降低MOSFET反型时的氧化层等效厚度,具备有益的技术效果。
因此,权利要求1请求保护的技术方案相对于对比文件1与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。
2.2、权利要求2-6直接或间接引用权利要求1,因此,在权利要求1具备创造性的情况下,权利要求2-6也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、针对驳回决定和前置审查相关意见的答复
对于驳回理由和前置审查意见,合议组认为:复审请求人于2019年07月09日再次提交了权利要求书的全文修改替换页,在权利要求1中增加了技术特征“以使得氮元素不仅能够扩散到所述高K 栅介质保护层和所述高K 栅介质层,而且进一步的保证所述氮元素能够扩散到所述垫氧化层中,使得垫氧化层的材料变为氮氧化硅,从而降低MOSFET 反型时的氧化层等效厚度”。权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术内容相比,至少存在以下区别技术特征:退火工艺具体包括:退火气体为N2,反应腔的压强范围为2毫托~760托,N2的流量范围为10标况毫升每分~5000标况毫升每分,退火温度为200摄氏度~500摄氏度,退火时间为5秒~30秒;以使得氮元素不仅能够扩散到所述高K 栅介质保护层和所述高K 栅介质层,而且进一步的保证所述氮元素能够扩散到所述垫氧化层中,使得垫氧化层的材料变为氮氧化硅,从而降低MOSFET 反型时的氧化层等效厚度。针对上述区别技术特征,对比文件1公开了“栅极介电层212还可以包括界面层(未示出)来减小栅极介电层212和衬底20之间的损坏。该界面层可以包含氧化硅”(参见说明书第[0033]段),即对比文件1中的界面层的作用仅是减小栅极介电层212和衬底20之间的损坏,且其成分为氧化硅而非氮氧化硅;对比文件1所要解决的技术问题是“如何促进nMOSFET的TDDB经时击穿特性”,而促进nMOSFET的TDDB经时击穿特性只需要保证氮元素扩散到高K栅介质层中即可,这一点从对比文件1中将氮元素扩散到高K栅介质层也可以证明;也就是说,对比文件1中并不存在要解决“如何降低MOSFET反型时的氧化层等效厚度(Tinv)”这一技术问题,本领域技术人员不能从对比文件1获得在上述退火工艺条件下将氮元素扩散到垫氧化层中的技术启示。上述区别技术特征也不是本领域的公知常识。上述区别技术特征使得氮元素不仅能够扩散到高K 栅介质保护层和高K 栅介质层,而且进一步的保证氮元素能够扩散到垫氧化层中,使得垫氧化层的材料变为氮氧化硅,从而降低MOSFET 反型时的氧化层等效厚度,具备有益的技术效果。因此,修改后的权利要求1-6具备创造性。
基于上述事实和理由,合议组依法作出如下审查决定。至于本申请中是否存在其他不符合专利法以及专利法实施细则的规定的缺陷,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09月03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批程序。
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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