发明创造名称:形成堆叠沟槽接触的方法及由此形成的结构
外观设计名称:
决定号:189880
决定日:2019-09-12
委内编号:1F259323
优先权日:2008-06-30
申请(专利)号:201510028716.7
申请日:2009-06-26
复审请求人:英特尔公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:杨丽丽
合议组组长:宋霖
参审员:窦明生
国际分类号:H01L23/48,H01L21/768
外观设计分类号:
法律依据:专利法实施细则第43条第1款;专利法第22条第3款
决定要点
:如果分案申请修改的内容可以由原申请说明书和权利要求书记载的内容直接地、毫无疑义地确定,则所作修改未超出原说明书和权利要求书记载的范围,符合专利法实施细则第43条第1款的规定。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510028716.7,名称为“形成堆叠沟槽接触的方法及由此形成的结构”的发明专利申请(下称本申请)。本申请是申请号为200980110704.1的专利申请的分案申请。本申请的申请人为英特尔公司,申请日为2009年06月26日,优先权日为2008年06月30日,公开日为2015年05月27日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年05月10日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-14要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。驳回决定所依据的文本为:于分案申请递交日2015年01月20日提交的说明书第1-22段、说明书附图图1a-1g、说明书摘要和摘要附图;于2018年02月27日提交的权利要求第1-17项。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种基板上的晶体管,包括:
包括栅电极层的栅结构;
所述栅结构的第一侧上的源区;
在所述栅结构的所述第一侧上并且与所述栅结构直接接触的第一间隙壁;
所述源区的顶面上的第一硅化物层,其中,所述第一硅化物层不延伸到所述第一间隙壁下面;
所述栅结构的第二侧上的漏区;
在所述栅结构的所述第二侧上并且与所述栅结构直接接触的第二间隙壁;
所述漏区的顶面上的第二硅化物层,其中,所述第二硅化物层不延伸到所述第二间隙壁下面;
所述基板上方的第一层间介电(ILD)层;
所述第一ILD层上方的第二ILD层;
所述第一ILD层中的第一接触金属,所述第一接触金属耦合到所述第一硅化物层并且具有基本上垂直的侧壁;
所述第二ILD层内的第二接触金属,所述第二接触金属直接耦合到所述第一接触金属,其中,所述第二接触金属包括锥形结构,所述锥形结构具有在宽度上小于所述第二接触金属的顶部的底部;
所述第一ILD层中的第三接触金属,所述第三接触金属耦合到所述第二硅化物层并且具有基本上垂直的侧壁;以及
所述第二ILD层内的第四接触金属,所述第四接触金属直接耦合到所述第三接触金属,其中,所述第四接触金属包括锥形结构,所述锥形结构具有在宽度上小于所述第四接触金属的顶部的底部。
2. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述第二接触金属还包括具有在宽度上小于所述第一接触金属的顶部的底部。
3. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述第四接触金属还包括具有在宽度上小于所述第三接触金属的顶部的底部。
4. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述栅电极层包括铪、锆、钛、钽或铝中的一个或多个。
5. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述基板包括硅、绝缘体上硅、锗、锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓。
6. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述第一间隙壁和所述第二间隙壁包括二氧化硅或氮化硅。
7. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述第一硅化物层和所述第二硅化物层包括镍自对准多晶硅化物。
8. 一种在基板上形成晶体管的方法,包括:
在所述基板上形成包括栅电极层的栅结构;
在所述栅结构的第一侧上形成源区;
在所述栅结构的所述第一侧上形成与所述栅结构直接接触的第一间隙壁;
在所述栅结构的第二侧上形成漏区;
在所述栅结构的所述第二侧上形成与所述栅结构直接接触的第二间隙壁;
在所述基板上方形成第一层间介电(ILD)层;
在所述第一ILD层中刻蚀第一沟槽接触开口以暴露所述源区的至少一部分;
通过所述第一沟槽接触开口,在所述源区的顶面上形成第一硅化物层;
用金属填充所述第一沟槽接触开口以形成第一沟槽接触,所述第一沟槽接触具有基本上垂直的侧壁;
在所述第一ILD层中刻蚀第二沟槽接触开口,所述第二沟槽接触开口暴露所述漏区的至少一部分;
通过所述第二沟槽接触开口,在所述漏区的顶部上形成第二硅化物层;
用金属填充所述第二沟槽接触开口以形成第二沟槽接触,所述第二沟槽接触具有基本上垂直的侧壁;
在所述第一ILD层上方形成第二ILD层;
在所述第二ILD层中刻蚀第三沟槽接触开口,所述第三沟槽接触开口暴露所述第一沟槽接触的至少一部分,其中,所述第三沟槽接触开口具有锥形形状,使得所述第三沟槽接触开口的底部在宽度上小于所述第三沟槽接触开口的顶部;
用金属填充所述第三沟槽接触开口以形成第三沟槽接触;
在所述第二ILD层中刻蚀第四沟槽接触开口,所述第四沟槽接触开口暴露所述第二沟槽接触的至少一部分,其中,所述第四沟槽接触开口具有锥形形状,使得所述第四沟槽接触开口的底部在宽度上小于所述第四沟槽接触开口的顶部;以及
用金属填充所述第四沟槽接触开口以形成第四沟槽接触。
9. 如权利要求8所述的方法,其中,所述第三沟槽接触开口还具有在宽度上小于所述第一沟槽接触的顶部的底部。
10. 如权利要求8所述的方法,其中,所述第四沟槽接触开口还具有在宽度上小于所述第二沟槽接触的顶部的底部。
11. 如权利要求8所述的方法,其中,所述栅电极层包括铪、锆、钛、钽或铝中的一个或多个。
12. 如权利要求8所述的方法,其中,所述基板包括硅、绝缘体上硅、锗、锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓。
13. 如权利要求8所述的方法,其中,所述第一间隙壁和所述第二间隙壁包括二氧化硅或氮化硅。
14. 如权利要求8所述的方法,其中,所述第一硅化物层和所述第二硅化物层包括镍自对准多晶硅化物。
15. 如权利要求1所述的晶体管,还包括在所述第一ILD层与所述第一间隙壁之间的层,所述层包含氮。
16. 如权利要求15所述的晶体管,其中,所述栅电极层、所述第一间隙壁以及所述层中的每一个的最上表面是基本上共面的。
17. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述第二接触金属的顶部在宽度上大于所述第一接触金属的顶部,并且其中,所述第四接触金属的顶部在宽度上大于所述第三接触金属的顶部。”
驳回决定指出:(1)独立权利要求1与对比文件4(KR 10-2005-0079795A,公开日期:2005年08月11日)的区别在于“①栅结构的第一侧上的源区,所述源区的顶面上的第一硅化物层,其中,所述第一硅化物层不延伸到所述第一间隙壁下面;所述栅结构的第二侧上的漏区,所述漏区的顶面上的第二硅化物层,其中,所述第二硅化物层不延伸到所述第二间隙壁下面;第一接触金属,耦合到所述第一硅化物层,具有基本上垂直的侧壁;第二接触金属”、“②所述第一ILD层中的耦合到所述第二硅化物层的第三接触金属,具有基本上垂直的侧壁;所述第二ILD层内的直接耦合到所述第三接触金属的第四接触金属,其中,所述第四接触金属包括锥形结构,所述锥形结构具有在宽度上小于所述第四接触金属的顶部的底部”,对于区别技术特征①,第一接触的侧壁可以基本上垂直是本领域公知常识,其它区别技术特征已被对比文件5(CN 101114650A,公开日期:2008年01月30日)公开,区别技术特征②是本领域技术人员结合对比文件4和对比文件5容易想到的,因此,独立权利要求1相对于对比文件4、对比文件5以及本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性;(2)从属权利要求2-7的附加技术特征或是本领域公知常识或被对比文件4公开,因此,从属权利要求2-7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性;(3)独立权利要求8与对比文件4的区别在于“①在栅结构的第一侧上形成源区,在栅结构的第二侧上形成漏区,第一沟槽接触开口以暴露所述源区的至少一部分,通过所述第一沟槽接触开口,在所述源区的顶面上形成第一硅化物层,用金属填充所述第一沟槽接触开口,所述第一沟槽接触具有基本上垂直的侧壁;用金属填充所述第三沟槽接触开口”、“②在第一ILD层中刻蚀第二沟槽接触开口,所述第二沟槽接触开口暴露所述漏区的至少一部分,通过所述第二沟槽接触开口,在所述漏区的顶部上形成第二硅化物层,用金属填充所述第二沟槽接触开口以形成第二沟槽接触,所述第二沟槽接触具有基本上垂直的侧壁;在所述第二ILD层中刻蚀第四沟槽接触开口,所述第四沟槽接触开口暴露所述第二沟槽接触的至少一部分,所述第四沟槽接触开口具有锥形形状,使得所述第四沟槽接触开口的底部在宽度上小于所述第四沟槽接触开口的顶部,用金属填充所述第四沟槽接触开口以形成第四沟槽接触”,区别技术特征①部分是本领域公知常识,部分被对比文件5公开,区别技术特征②是本领域技术人员结合对比文件4和对比文件5容易想到的,因此,独立权利要求8相对于对比文件4、对比文件5以及本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性;(4)从属权利要求9-14的附加技术特征或是本领域公知常识或被对比文件4公开,因此,从属权利要求9-14也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。在其他说明中指出:(1)从属权利要求15-17不符合专利法第33条的规定;(2)权利要求1-7相对于对比文件1(JP特开2007-141905A,公开日期:2007年06月04日)、对比文件5以及本领域公知常识的结合不具备专利法第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08月27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全文替换页,包括权利要求第1-17项,具体修改如下:将从属权利要求15中的“层,所述层包含氮”修改为“氮化物”。复审请求人认为:原说明书的附图概述部分记载了“图1a-1g代表根据本发明的一个实施例的结构”,也就是说,图1g是示出各种结构部件的相对位置和尺寸的结构图,图1g清楚地示出,接触金属128的顶部在宽度上大于接触金属120的顶部,此外,原说明书第4页第1、2段还记载了“可形成第二开口,使得第二接触金属128可为锥形以及第二接触金属128的底部129相比于第二接触金属128的顶部130可为非常小,因为该自对准多晶硅化物无需形成为穿过此第二开口”以及“相比于现有技术的单接触工艺,第二接触金属128的大锥形可大大地增加接触至栅的配准窗口”,在参照图1g阅读了上述记载的方案之后,本领域技术人员能够直接地得出权利要求17中所要求保护的所述技术特征;对比文件4的绝缘膜8被完全去除了,将属于中间过程结构的绝缘膜与最终结构组合在一起来评述是不合理的;对比文件4和5仅仅公开了锥形接触结构,未公开具有基本上垂直的侧壁的接触金属,如果将其结合到对比文件4中需要付出创造性劳动,本领域技术人员也没有动机来进行这种修改;本领域技术人员没有动机将对比文件1的接触部分的材料从多晶硅改为金属,这种改变会背离对比文件1的初衷。
复审请求时新修改的权利要求15如下:
“15. 如权利要求1所述的晶体管,还包括在所述第一ILD层与所述第一间隙壁之间的氮化物层。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年09月05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:本申请说明书附图1a-1g为结构示意图,不能从中获得复审请求人所主张的尺寸大小关系的信息;对比文件4的绝缘膜8并没有被完全去除;基本上垂直的栅极侧壁属于本领域公知常识,权利要求1只涉及晶体管结构,不涉及方法,对比文件1中涉及的制备方法并不构成进一步对于其结构改进的反向教导,由于金属比多晶硅的导电性高是本领域公知常识,本领域技术人员容易想到采用金属替代多晶硅。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22日向复审请求人发出复审通知书,指出:母案的原始说明书和权利要求书中并未记载第一接触金属和第三接触金属具有基本上垂直的侧壁、第一沟槽接触和第二沟槽接触具有基本上垂直的侧壁,根据母案原始说明书和权利要求书记载的内容以及说明书附图的内容,本领域技术人员也无法直接地、毫无疑义地确定第一接触金属和第三接触金属具有基本上垂直的侧壁、第一沟槽接触和第二沟槽接触具有基本上垂直的侧壁,因此,权利要求1、8不符合专利法实施细则第43条第1款的规定;母案的原始说明书和权利要求书中并未记载权利要求17的附加技术特征,本领域技术人员根据母案原始说明书和权利要求书记载的内容以及说明书附图也无法直接地、毫无疑义地确定权利要求17的附加技术特征,因此,权利要求17不符合专利法实施细则第43条第1款的规定。
复审请求人于2019年05月06日提交了复审程序意见陈述书,同时提交了权利要求全文替换页,包括权利要求第1-17项,具体修改如下:将独立权利要求1和8中的“具有基本上垂直的侧壁”修改为“是非锥形的”,将从属权利要求17中的“所述第二接触金属的顶部在宽度上大于所述第一接触金属的顶部,并且其中,所述第四接触金属的顶部在宽度上大于所述第三接触金属的顶部”修改为“所述第二接触金属和所述第四接触金属具有能够增加接触至栅的配准窗口的大锥形”。复审请求人认为:对权利要求的修改未超出母案的原始说明书和权利要求书记载的范围。
复审请求人本次提交的权利要求1、8、17如下:
“1. 一种基板上的晶体管,包括:
包括栅电极层的栅结构;
所述栅结构的第一侧上的源区;
在所述栅结构的所述第一侧上并且与所述栅结构直接接触的第一间隙壁;
所述源区的顶面上的第一硅化物层,其中,所述第一硅化物层不延伸到所述第一间隙壁下面;
所述栅结构的第二侧上的漏区;
在所述栅结构的所述第二侧上并且与所述栅结构直接接触的第二间隙壁;
所述漏区的顶面上的第二硅化物层,其中,所述第二硅化物层不延伸到所述第二间隙壁下面;
所述基板上方的第一层间介电(ILD)层;
所述第一ILD层上方的第二ILD层;
所述第一ILD层中的第一接触金属,所述第一接触金属耦合到所述第一硅化物层并且是非锥形的;
所述第二ILD层内的第二接触金属,所述第二接触金属直接耦合到所述第一接触金属,其中,所述第二接触金属包括锥形结构,所述锥形结构具有在宽度上小于所述第二接触金属的顶部的底部;
所述第一ILD层中的第三接触金属,所述第三接触金属耦合到所述第二硅化物层并且是非锥形的;以及
所述第二ILD层内的第四接触金属,所述第四接触金属直接耦合到所述第三接触金属,其中,所述第四接触金属包括锥形结构,所述锥形结构具有在宽度上小于所述第四接触金属的顶部的底部。”
“8. 一种在基板上形成晶体管的方法,包括:
在所述基板上形成包括栅电极层的栅结构;
在所述栅结构的第一侧上形成源区;
在所述栅结构的所述第一侧上形成与所述栅结构直接接触的第一间隙壁;
在所述栅结构的第二侧上形成漏区;
在所述栅结构的所述第二侧上形成与所述栅结构直接接触的第二间隙壁;
在所述基板上方形成第一层间介电(ILD)层;
在所述第一ILD层中刻蚀第一沟槽接触开口以暴露所述源区的至少一部分;
通过所述第一沟槽接触开口,在所述源区的顶面上形成第一硅化物层;
用金属填充所述第一沟槽接触开口以形成第一沟槽接触,所述第一沟槽接触是非锥形的;
在所述第一ILD层中刻蚀第二沟槽接触开口,所述第二沟槽接触开口暴露所述漏区的至少一部分;
通过所述第二沟槽接触开口,在所述漏区的顶部上形成第二硅化物层;
用金属填充所述第二沟槽接触开口以形成第二沟槽接触,所述第二沟槽接触是非锥形的;
在所述第一ILD层上方形成第二ILD层;
在所述第二ILD层中刻蚀第三沟槽接触开口,所述第三沟槽接触开口暴露所述第一沟槽接触的至少一部分,其中,所述第三沟槽接触开口具有锥形形状,使得所述第三沟槽接触开口的底部在宽度上小于所述第三沟槽接触开口的顶部;
用金属填充所述第三沟槽接触开口以形成第三沟槽接触;
在所述第二ILD层中刻蚀第四沟槽接触开口,所述第四沟槽接触开口暴露所述第二沟槽接触的至少一部分,其中,所述第四沟槽接触开口具有锥形形状,使得所述第四沟槽接触开口的底部在宽度上小于所述第四沟槽接触开口的顶部;以及
用金属填充所述第四沟槽接触开口以形成第四沟槽接触。”
“17. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述第二接触金属和所述第四接触金属具有能够增加接触至栅的配准窗口的大锥形。”
合议组于2019年06月14日再次向复审请求人发出复审通知书,指出:(1)独立权利要求1与对比文件4的区别在于“源区位于栅结构的第一侧上,源区顶面上设有硅化物层,硅化物层不延伸到间隙壁下面;漏区位于栅结构的第二侧上,漏区顶面上设有硅化物层,硅化物层不延伸到间隙壁下面;沟槽接触耦合到硅化物层;沟槽接触为金属接触”,其中部分区别技术特征是本领域公知常识,部分区别技术特征被对比文件5公开,因此,独立权利要求1相对于对比文件4、对比文件5以及本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性;(2)从属权利要求2-7的附加技术特征或被对比文件4公开或被对比文件5公开或是本领域公知常识,因此,从属权利要求2-7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性;(3)独立权利要求8与对比文件4的区别在于“源区形成在栅结构的第一侧上,在源区的顶面上形成硅化物层;漏区形成在栅结构的第二侧上,在漏区的顶面上形成硅化物层;沟槽接触耦合到硅化物层;沟槽接触为金属接触”,其中部分区别技术特征是本领域公知常识,部分区别技术特征被对比文件5公开,因此,独立权利要求8相对于对比文件4、对比文件5以及本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性;(4)从属权利要求9-17的附加技术特征或被对比文件4公开或被对比文件5公开或是本领域公知常识,因此,从属权利要求9-17也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年07月29日再次提交了复审程序意见陈述书,同时提交了权利要求全文替换页,包括权利要求第1-17项,具体修改如下:在独立权利要求1中加入技术特征“在所述栅结构、所述第一间隙壁、所述第二间隙壁上并且在所述第一ILD层的一部分上方的栅蚀刻停止层”、“所述栅蚀刻停止的至少一部分在所述第二接触金属的底部与所述第四接触金属的底部之间;以及所述第二ILD层的至少一部分在所述第二接触金属的顶部与所述第四接触金属的顶部之间”,在独立权利要求8中加入技术特征“在所述栅结构、所述第一间隙壁、所述第二间隙壁上并且在所述第一ILD层的一部分上方形成栅蚀刻停止层”、“所述栅蚀刻停止层的至少一部分在所述第三沟槽接触的底部与所述第四沟槽接触的底部之间;以及所述第二ILD层的至少一部分在所述第三沟槽接触的顶部与所述第四沟槽接触的顶部之间”,并将“第二ILD层”限定为在“所述栅蚀刻停止层上方”。复审请求人认为:合议组认为的“其它栅结构之间的绝缘膜并未被去除”的结论是毫无依据的,对比文件4的绝缘膜8已经被完全去除了,将对比文件4的属于中间过程结构的绝缘膜8与最终结构组合在一起来评述是不合理的,即使绝缘膜8可能仍保留在一些位置,但是对比文件4仍未公开权利要求1中的“所述第一ILD层中的第一接触金属”和“所述第一ILD层中的第三接触金属”;对比文件4和对比文件5没有公开权利要求1和8中限定的第一层间介电层、栅蚀刻停止层以及第二ILD层的特地组合,此外,对比文件4的栅结构受到栅极硬掩膜层的保护,不需要如本申请那样的栅蚀刻停止层,本领域技术人员不会获得合理的动机而向着本申请权利要求1的方向来修改对比文件4的技术方案。
复审请求人本次提交的权利要求书如下:
“1. 一种基板上的晶体管,包括:
包括栅电极层的栅结构;
所述栅结构的第一侧上的源区;
在所述栅结构的所述第一侧上并且与所述栅结构直接接触的第一间隙壁;
所述源区的顶面上的第一硅化物层,其中,所述第一硅化物层不延伸到所述第一间隙壁下面;
所述栅结构的第二侧上的漏区;
在所述栅结构的所述第二侧上并且与所述栅结构直接接触的第二间隙壁;
所述漏区的顶面上的第二硅化物层,其中,所述第二硅化物层不延伸到所述第二间隙壁下面;
所述基板上方的第一层间介电(ILD)层;
在所述栅结构、所述第一间隙壁、所述第二间隙壁上并且在所述第一ILD层的一部分上方的栅蚀刻停止层;
所述栅蚀刻停止层上方的第二ILD层;
所述第一ILD层中的第一接触金属,所述第一接触金属耦合到所述第一硅化物层并且是非锥形的;
所述第二ILD层内的第二接触金属,所述第二接触金属直接耦合到所述第一接触金属,其中,所述第二接触金属包括锥形结构,所述锥形结构具有在宽度上小于所述第二接触金属的顶部的底部;
所述第一ILD层中的第三接触金属,所述第三接触金属耦合到所述第二硅化物层并且是非锥形的;以及
所述第二ILD层内的第四接触金属,所述第四接触金属直接耦合到所述第三接触金属,其中,所述第四接触金属包括锥形结构,所述锥形结构具有在宽度上小于所述第四接触金属的顶部的底部,
其中,所述栅蚀刻停止层的至少一部分在所述第二接触金属的底部与所述第四接触金属的底部之间;以及所述第二ILD层的至少一部分在所述第二接触金属的顶部与所述第四接触金属的顶部之间。
2. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述第二接触金属还包括具有在宽度上小于所述第一接触金属的顶部的底部。
3. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述第四接触金属还包括具有在宽度上小于所述第三接触金属的顶部的底部。
4. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述栅电极层包括铪、锆、钛、钽或铝中的一个或多个。
5. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述基板包括硅、绝缘体上硅、锗、锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓。
6. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述第一间隙壁和所述第二间隙壁包括二氧化硅或氮化硅。
7. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述第一硅化物层和所述第二硅化物层包括镍自对准多晶硅化物。
8. 一种在基板上形成晶体管的方法,包括:
在所述基板上形成包括栅电极层的栅结构;
在所述栅结构的第一侧上形成源区;
在所述栅结构的所述第一侧上形成与所述栅结构直接接触的第一间隙壁;
在所述栅结构的第二侧上形成漏区;
在所述栅结构的所述第二侧上形成与所述栅结构直接接触的第二间隙壁;
在所述基板上方形成第一层间介电(ILD)层;
在所述第一ILD层中刻蚀第一沟槽接触开口以暴露所述源区的至少一部分;
通过所述第一沟槽接触开口,在所述源区的顶面上形成第一硅化物层;
用金属填充所述第一沟槽接触开口以形成第一沟槽接触,所述第一沟槽接触是非锥形的;
在所述第一ILD层中刻蚀第二沟槽接触开口,所述第二沟槽接触开口暴露所述漏区的至少一部分;
通过所述第二沟槽接触开口,在所述漏区的顶部上形成第二硅化物层;
用金属填充所述第二沟槽接触开口以形成第二沟槽接触,所述第二沟槽接触是非锥形的;
在所述栅结构、所述第一间隙壁、所述第二间隙壁上并且在所述第一ILD层的一部分上方形成栅蚀刻停止层;
在所述栅蚀刻停止层上方形成第二ILD层;
在所述第二ILD层中刻蚀第三沟槽接触开口,所述第三沟槽接触开口暴露所述第一沟槽接触的至少一部分,其中,所述第三沟槽接触开口具有锥形形状,使得所述第三沟槽接触开口的底部在宽度上小于所述第三沟槽接触开口的顶部;
用金属填充所述第三沟槽接触开口以形成第三沟槽接触;
在所述第二ILD层中刻蚀第四沟槽接触开口,所述第四沟槽接触开口暴露所述第二沟槽接触的至少一部分,其中,所述第四沟槽接触开口具有锥形形状,使得所述第四沟槽接触开口的底部在宽度上小于所述第四沟槽接触开口的顶部;以及
用金属填充所述第四沟槽接触开口以形成第四沟槽接触,
其中,所述栅蚀刻停止层的至少一部分在所述第三沟槽接触的底部与所述第四沟槽接触的底部之间;以及所述第二ILD层的至少一部分在所述第三沟槽接触的顶部与所述第四沟槽接触的顶部之间。
9. 如权利要求8所述的方法,其中,所述第三沟槽接触开口还具有在宽度上小于所述第一沟槽接触的顶部的底部。
10. 如权利要求8所述的方法,其中,所述第四沟槽接触开口还具有在宽度上小于所述第二沟槽接触的顶部的底部。
11. 如权利要求8所述的方法,其中,所述栅电极层包括铪、锆、钛、钽或铝中的一个或多个。
12. 如权利要求8所述的方法,其中,所述基板包括硅、绝缘体上硅、锗、锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓。
13. 如权利要求8所述的方法,其中,所述第一间隙壁和所述第二间隙壁包括二氧化硅或氮化硅。
14. 如权利要求8所述的方法,其中,所述第一硅化物层和所述第二硅化物层包括镍自对准多晶硅化物。
15. 如权利要求1所述的晶体管,还包括在所述第一ILD层与所述第一间隙壁之间的氮化物层。
16. 如权利要求15所述的晶体管,其中,所述栅电极层、所述第一间隙壁以及所述层中的每一个的最上表面是基本上共面的。
17. 如权利要求1所述的晶体管,其中,所述第二接触金属和所述第四接触金属具有能够增加接触至栅的配准窗口的大锥形。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人于2019年07月29日答复复审通知书时,提交了权利要求书的全文替换页,包括权利要求第1-17项。经审查,上述修改符合专利法实施细则第61条第1款的规定。
本复审决定依据的文本是:于分案申请递交日2015年01月20日提交的说明书第1-22段、说明书附图图1a-1g、说明书摘要、摘要附图;于2019年07月29日提交的权利要求第1-17项。
2、关于专利法实施细则第43条第1款
专利法实施细则第43条第1款:依照本细则第42条规定提出的分案申请,可以保留原申请日,享有优先权的,可以保留优先权日,但是不得超过原申请记载的范围。
如果分案申请修改的内容可以由原申请说明书和权利要求书记载的内容直接地、毫无疑义地确定,则所作修改未超出原说明书和权利要求书记载的范围,符合专利法实施细则第43条第1款的规定。
复审请求人将独立权利要求1和8中的“具有基本上垂直的侧壁”修改为“是非锥形的”,将从属权利要求17中的“所述第二接触金属的顶部在宽度上大于所述第一接触金属的顶部,并且其中,所述第四接触金属的顶部在宽度上大于所述第三接触金属的顶部”修改为“所述第二接触金属和所述第四接触金属具有能够增加接触至栅的配准窗口的大锥形”,母案的原始说明书和权利要求书中记载了第一接触金属120包括非-锥形,第二接触金属128的大锥形可大大地增加接触至栅的配准窗口,因此,修改后的内容可以由原申请说明书和权利要求书记载的内容直接地、毫无疑义地确定,所作修改未超出原说明书和权利要求书记载的范围,符合专利法实施细则第43条第1款的规定。
同时,复审请求人对权利要求所作的修改符合专利法第33条的规定。
3、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。
如果一项权利要求与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,但是部分区别技术特征已经被另一篇对比文件公开,且其在该另一篇对比文件中客观上起到的作用和其在本申请中所起的作用相同,而另一部分区别技术特征是本领域公知常识,在最接近的现有技术的基础上结合另一篇对比文件和本领域公知常识得到该权利要求所要求保护的技术方案是显而易见的,则该权利要求不具备创造性。
本复审决定中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4:KR 10-2005-0079795A,公开日期:2005年08月11日;
对比文件5:CN 101114650A,公开日期:2008年01月30日。
(1)、独立权利要求1要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。
独立权利要求1要求保护一种基板上的晶体管。对比文件4公开了一种基板上的半导体元件,该半导体元件包括:包括栅导电层3(相当于栅电极层)的栅结构7;在栅结构7的左侧上并且与栅结构7直接接触的缓冲氧化物层5和间隙壁6(缓冲氧化物层5和间隙壁6一起构成了第一间隙壁);在栅结构7的右侧上并且与栅结构7直接接触的缓冲氧化物层5和间隙壁6(缓冲氧化物层5和间隙壁6一起构成了第二间隙壁);基板1上方的第一层间绝缘膜8(相当于第一层间介电层);第一层间绝缘膜8上方的第二层间绝缘膜12和氧化物膜13(第二层间绝缘膜12和氧化物膜13一起构成了第二ILD层);第一层间绝缘膜8中的插栓11a(其中栅结构左侧上的插栓相当于第一接触,栅结构右侧上的插栓相当于第三接触),由附图1e可以确定,插栓11a是非锥形的;第二层间绝缘膜12和氧化物膜13中的插栓16(其中栅结构左侧上的插栓相当于第二接触,栅结构右侧上的插栓相当于第四接触),插栓16直接耦合到插栓11a,插栓16为锥形形状,具有在宽度上小于插栓16的顶部的底部,氧化物膜13在两个插栓16的顶部之间(见说明书第2页倒数第13行-第6页第8行,图1a-3e)。由对比文件4公开的内容可以确定,该半导体元件为晶体管,其具有源漏区,插栓11a连接到源漏区。
可见,对比文件4公开了一种晶体管的源漏区沟槽接触结构,独立权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件4公开的内容相比,对比文件4仅公开了一种源漏区沟槽接触结构,未公开独立权利要求1中的如下技术特征:源区位于栅结构的第一侧上,源区顶面上设有硅化物层,硅化物层不延伸到间隙壁下面;漏区位于栅结构的第二侧上,漏区顶面上设有硅化物层,硅化物层不延伸到间隙壁下面;沟槽接触耦合到硅化物层;沟槽接触为金属接触;在栅结构、第一间隙壁、第二间隙壁上并且在第一ILD层的一部分上方的栅蚀刻停止层,第二ILD层位于栅蚀刻停止层上方,栅蚀刻停止层的至少一部分在第二接触金属的底部与第四接触金属的底部之间。由上述区别技术特征可以确定该权利要求要解决的技术问题是:设置晶体管的源漏区、源漏区的硅化物接触层、设置沟槽接触的材料以及保护下层结构。
对比文件5公开了一种半导体衬底上的晶体管,其包括掺杂源极/漏极扩展区、掺杂源极/漏极扩散区,在侧壁隔离物221与222(相当于间隙壁)之间延伸的半导体衬底205的暴露的部分上形成硅化物区域240(相当于硅化物层,其不延伸到间隙壁下面),接触280穿过介电层252、251连接到硅化物区域240,接触280包括下部281和上部282,下部281与硅化物区域240接触,接触280的材料可是金属,如钨或铜(见说明书第6页第9行-第11页第4行,图2-12)。由此可见,对比文件5公开了源漏区顶面上设有硅化物层、硅化物层不延伸到间隙壁下面、沟槽接触耦合到硅化物层、沟槽接触为金属接触,并且上述内容在对比文件5中所起的作用与其在本申请中为解决其技术问题所起的作用相同,本领域技术人员在面对上述问题时,有动机将对比文件5中公开的源漏区硅化物接触层以及金属沟槽接触应用到对比文件4所公开的源漏区沟槽接触结构中。而在设置晶体管的源漏区时,将源区设置在晶体管栅结构的第一侧上、将漏区设置在栅结构的第二侧上是本领域的常用技术手段,是本领域公知常识。
在对上层蚀刻时,为了保护下层结构,在上层与下层之间设置一层蚀刻停止层是本领域的常用技术手段,是本领域公知常识。为了保护下层的栅结构,本领域技术人员很容易想到设置一层覆盖栅结构的栅蚀刻停止层,使其位于第一ILD层与第二ILD层之间。当在第一ILD层与第二ILD层间设置了栅蚀刻停止层后,为了使得第二ILD层中的上层接触与第一ILD层中的下层接触进行接触,本领域技术人员很容易想到在栅蚀刻停止层中形成连接通孔从而使得上层接触与下层接触接触,这必然会使得栅蚀刻停止层的至少一部分在两个相邻的上层接触的底部之间。
由此可见,在对比文件4的基础上结合对比文件5和本领域公知常识获得独立权利要求1所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,因此,独立权利要求1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,因而不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
(2)、从属权利要求2-7要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。
对于从属权利要求2-3:对比文件4还公开了插栓16还包括具有在宽度上小于插栓11a的顶部的底部(见说明书第2页倒数第13行-第6页第8行,图1a-3e);对比文件5还公开了上部282具有在宽度上小于下部281的顶部的底部(见说明书第6页第9行-第11页第4行,图2-12)。
对于从属权利要求4:从属权利要求4中限定的材料是本领域中常见的用来作为栅电极的材料。
对于从属权利要求5:对比文件4还公开了硅基板(见说明书第2页倒数第13行-第6页第8行,图1a-3e);对比文件5还公开了SOI半导体衬底(见说明书第6页第9行-第11页第4行,图2-12)。可见,基板包括硅、绝缘体上硅的技术特征已被对比文件4和5公开,而从属权利要求5所限定的其它基板材料都是本领域中常见的用来作为基板的材料。
对于从属权利要求6:对比文件4还公开了缓冲氧化物层5和氮化物间隙壁6(见说明书第2页倒数第13行-第6页第8行,图1a-3e);对比文件5还公开了侧壁隔离物可为氧化物、氮化物等(见说明书第6页第9行-第11页第4行,图2-12)。而使用二氧化硅或氮化硅作为间隙壁的材料是本领域公知常识。
对于从属权利要求7:在设置源漏区的硅化物时,采用镍自对准多晶硅化物是本领域的常用技术手段。
因此,从属权利要求2-7所要求保护的技术方案也不具有突出的实质性特点和显著的进步,也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
(3)、独立权利要求8要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。
独立权利要求8要求保护一种在基板上形成晶体管的方法。对比文件4公开了一种在基板上形成半导体元件的方法,包括:在基板1上形成包括栅导电层3(相当于栅电极层)的栅结构7;在栅结构7的左侧上形成与栅结构7直接接触的缓冲氧化物层5和间隙壁6(缓冲氧化物层5和间隙壁6一起构成了第一间隙壁);在栅结构7的右侧上形成与栅结构7直接接触的缓冲氧化物层5和间隙壁6(缓冲氧化物层5和间隙壁6一起构成了第二间隙壁);在基板1上方形成第一层间绝缘膜8(相当于第一层间介电层);在第一层间绝缘膜8中刻蚀第一接触孔10以暴露源漏区的至少一部分(其中栅结构左侧上的接触孔相当于第一沟槽接触开口,栅结构右侧上的接触孔相当于第二沟槽接触开口);用多晶硅层11填充第一接触孔10以形成插栓11a(其中栅结构左侧上的插栓相当于第一沟槽接触,栅结构右侧上的插栓相当于第二沟槽接触),由附图1c可以确定,插栓11a是非锥形的;在第一层间绝缘膜8上方形成第二层间绝缘膜12和氧化物膜13(第二层间绝缘膜12和氧化物膜13一起构成了第二ILD层);在第二层间绝缘膜12和氧化物膜13中刻蚀第二接触孔15(其中栅结构左侧上的接触孔相当于第三沟槽接触开口,栅结构右侧上的接触孔相当于第四沟槽接触开口),第二接触孔15暴露插栓11a的至少一部分,第二接触孔15具有锥形形状,使得第二接触孔15的底部在宽度上小于第二接触孔15的顶部;在第二接触孔15中形成接触插栓16(其中栅结构左侧上的插栓相当于第三沟槽接触,栅结构右侧上的插栓相当于第四沟槽接触),氧化物膜13在两个插栓16的顶部之间(见说明书第2页倒数第13行-第6页第8行,图1a-3e)。由对比文件4公开的内容可以确定,该半导体元件为晶体管,其具有源区和漏区。
可见,对比文件4公开了一种形成晶体管的源漏区沟槽接触结构的方法,独立权利要求8所要求保护的技术方案与对比文件4公开的内容相比,对比文件4仅公开了一种源漏区沟槽接触结构的形成方法,未公开独立权利要求8中的如下技术特征:源区形成在栅结构的第一侧上,在源区的顶面上形成硅化物层;漏区形成在栅结构的第二侧上,在漏区的顶面上形成硅化物层;沟槽接触耦合到硅化物层;沟槽接触为金属接触;在栅结构、第一间隙壁、第二间隙壁上并且在第一ILD层的一部分上方形成栅蚀刻停止层,第二ILD层形成在栅蚀刻停止层上方,栅蚀刻停止层的至少一部分在第三沟槽接触的底部与第四沟槽接触的底部之间。由上述区别技术特征可以确定该权利要求要解决的技术问题是:设置晶体管的源漏区、源漏区的硅化物接触层设置沟槽接触的材料以及保护下层结构。
对比文件5公开了一种形成半导体衬底上的晶体管的方法,其包括形成掺杂源极/漏极扩展区、掺杂源极/漏极扩散区,在侧壁隔离物221与222(相当于间隙壁)之间延伸的半导体衬底205的暴露的部分上形成硅化物区域240(相当于硅化物层),接触280穿过介电层252、251连接到硅化物区域240,接触280包括下部281和上部282,下部281与硅化物区域240接触,接触280的材料可是金属,如钨或铜(见说明书第6页第9行-第11页第4行,图2-12)。由此可见,对比文件5公开了源漏区顶面上设有硅化物层、沟槽接触耦合到硅化物层、沟槽接触为金属接触,并且上述内容在对比文件5中所起的作用与其在本申请中为解决其技术问题所起的作用相同,本领域技术人员在面对上述问题时,有动机将对比文件5中公开的源漏区硅化物接触层以及金属沟槽接触应用到对比文件4所公开的源漏区沟槽接触结构中。而在设置晶体管的源漏区时,将源区设置在晶体管栅结构的第一侧上、将漏区设置在栅结构的第二侧上是本领域的常用技术手段,是本领域公知常识。
在对上层蚀刻时,为了保护下层结构,在上层与下层之间形成一层蚀刻停止层是本领域的常用技术手段,是本领域公知常识。为了保护下层的栅结构,本领域技术人员很容易想到形成一层覆盖栅结构的栅蚀刻停止层,使其位于第一ILD层与第二ILD层之间。当在第一ILD层与第二ILD层间形成了栅蚀刻停止层后,为了使得第二ILD层中的上层接触与第一ILD层中的下层接触进行接触,本领域技术人员很容易想到在栅蚀刻停止层中形成连接通孔从而使得上层接触与下层接触接触,这必然会使得栅蚀刻停止层的至少一部分在两个相邻的上层接触的底部之间。
由此可见,在对比文件4的基础上结合对比文件5和本领域公知常识获得独立权利要求8所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,因此,独立权利要求8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,因而不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
(4)、从属权利要求9-17要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。
对于从属权利要求9-10:对比文件4还公开了第二接触孔15具有在宽度上小于插栓11a的顶部的底部(见说明书第2页倒数第13行-第6页第8行,图1a-3e);对比文件5还公开了上部282具有在宽度上小于下部281的顶部的底部(见说明书第6页第9行-第11页第4行,图2-12)。
对于从属权利要求11:从属权利要求11中限定的材料是本领域中常见的用来作为栅电极的材料。
对于从属权利要求12:对比文件4还公开了硅基板(见说明书第2页倒数第13行-第6页第8行,图1a-3e);对比文件5还公开了SOI半导体衬底(见说明书第6页第9行-第11页第4行,图2-12)。可见,基板包括硅、绝缘体上硅的技术特征已被对比文件4和5公开,而从属权利要求12所限定的其它基板材料都是本领域中常见的用来作为基板的材料。
对于从属权利要求13:对比文件4还公开了缓冲氧化物层5和氮化物间隙壁6(见说明书第2页倒数第13行-第6页第8行,图1a-3e);对比文件5还公开了侧壁隔离物可为氧化物、氮化物等(见说明书第6页第9行-第11页第4行,图2-12)。而使用二氧化硅或氮化硅作为间隙壁的材料是本领域公知常识。
对于从属权利要求14:在设置源漏区的硅化物时,采用镍自对准多晶硅化物是本领域的常用技术手段。
对于从属权利要求15:对比文件4还公开了在第一层间绝缘膜31和缓冲氧化物层26a以及氮化物间隙壁27a之间的氮化物膜29(见说明书第2页倒数第13行-第6页第8行,图1a-3e)。
对于从属权利要求16:将晶体管中各层的面设为共面是本领域的常用技术手段。
对于从属权利要求17:由对比文件4和对比文件5公开的内容可以确定,插栓16和接触280的上部282具有能够增加至栅的配准窗口的大锥形。
因此,从属权利要求9-17所要求保护的技术方案也不具有突出的实质性特点和显著的进步,也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
4、对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人在答复复审通知书时提出的意见,合议组认为:
对比文件4是通过蚀刻绝缘膜8形成接触孔10并在接触孔10中填充多晶硅层形成插栓11a,然后利用CMP工艺去除栅结构表面上的绝缘膜8,并暴露硬掩膜层4,对于CMP工艺来说,其是平面研磨工艺,本领域技术人员可以直接地、毫无疑义地确定蚀刻绝缘膜8形成接触孔10是去除了需要形成源漏接触区域中的绝缘膜8,CMP工艺是去除了栅结构表面上的绝缘膜8,不会去除掉其它结构之间的绝缘膜,因此,对比文件4中的绝缘膜8并未完全去除;
如上所述,对比文件4中的绝缘膜8并未完全去除,并且是填充在半导体元件的剩余结构之间的一整层膜层,其表面与硬掩膜4、插栓11a表面齐平,而插栓11a是嵌入在绝缘膜8中的结构,因此,对比文件4公开了绝缘膜层中具有接触结构;
虽然对比文件4和对比文件5均未公开在第一ILD和第二ILD层之间设置栅蚀刻停止层,并且对比文件4中的栅结构已经受到了硬掩膜层的保护,但是,在本领域中,为了保护下层结构,设置蚀刻停止层或是设置硬掩膜层都是本领域的常用技术手段,本领域技术人员容易想到设置蚀刻停止层以便在对上层结构蚀刻时保护下层结构。
综上所述,合议组对于复审请求人所陈述的理由不予支持。
基于以上理由,合议组依法作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年05月10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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