半导体元件、在其中增加表面掺杂浓度的方法及形成方法-复审决定


发明创造名称:半导体元件、在其中增加表面掺杂浓度的方法及形成方法
外观设计名称:
决定号:190073
决定日:2019-09-17
委内编号:1F272459
优先权日:2010-07-21
申请(专利)号:201510822669.3
申请日:2010-12-17
复审请求人:台湾积体电路制造股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:张月
合议组组长:徐颖
参审员:应志红
国际分类号:H01L21/223,H01L21/285,H01L21/8238,H01L29/45,H01L21/336,H01L29/78
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:如果一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,该区别技术特征中的一部分被其它对比文件公开,且其在其它对比文件中的作用和其在该权利要求中相同,而另一部分属于本领域的公知常识,则现有技术中给出了将上述区别技术特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示,本领域技术人员在现有技术的基础上得到该权利要求是显而易见的,那么该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510822669.3,名称为“半导体元件、在其中增加表面掺杂浓度的方法及形成方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为台湾积体电路制造股份有限公司,申请日为2010年12月17日,优先权日为2010年07月21日,分案申请递交日为2015年11月24日,公开日为2016年03月16日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年10月31日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-10不符合专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:分案申请递交日2015年11月24日提交的权利要求第1-10项、说明书第1-58段、说明书附图图1-5、说明书摘要、摘要附图。驳回决定引用的对比文件如下:
对比文件2:CN1883040A,公开日为2006年12月20日;
对比文件3:TW201023251A1,公开日为2010年06月16日;
对比文件4:CN101728330A,公开日为2010年06月09日。
驳回理由具体为:对比文件4为最接近的现有技术。独立权利要求1和对比文件4的区别是:(1)对掺杂区进行硼掺杂注入;(2)对该硼掺杂注入进行退火。独立权利要求5与对比文件4的区别是上述区别(1)、(2)以及区别(3)在半导体元件中增加表面掺杂浓度的方法。独立权利要求9与对比文件4的区别是:(4)注入至掺杂区的硼掺杂物;(5)硼掺杂物具有一大于1E22原子数/立方公分的表面浓度。由此确定本申请实际解决的技术问题是:提高半导体表面掺杂浓度,降低接触电阻,以及激活杂质。然而上述区别(1)和(3)-(5)由对比文件2和3容易想到,上述区别(2)是本领域的公知常识。因此,在对比文件4的基础上结合对比文件2、3和本领域的公知常识得到权利要求1、5和9,对本领域的技术人员来说是显而易见的,独立权利要求1、5和9不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。从属权利要求2、6和10的附加技术特征由对比文件2-4和公知常识得到,从属权利要求3的附加技术特征由对比文件2、3和公知常识得到,从属权利要求4和8的附加技术特征基于公知常识和实际情况确定,从属权利要求7的附加技术特征基于对比文件2、3、公知常识和实际情况确定,因而从属权利要求2-4、6-8和10也不具备创造性。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种形成半导体元件的方法,包括:
提供一基底;
进行一掺杂注入工艺,以在该基底内形成一掺杂区;
在进行该掺杂注入工艺之后,对该掺杂区进行一硼掺杂注入;
对该硼掺杂注入进行退火;以及
在该硼掺杂注入退火之后,在该掺杂区之上形成一硅化物层。
2. 如权利要求1所述的形成半导体元件的方法,还包括形成位于该掺杂区与该硅化物层之间的一应力层,其中使用硅锗形成该应力层,且使用硅化镍形成该硅化物层。
3. 如权利要求1所述的形成半导体元件的方法,其中该硼掺杂注入为一等离子体注入工艺,其中该等离子体注入工艺使用一前驱物气体,包括B2H6,以及一稀释气体,包括H2、Ar、He以及前述的组合。
4. 如权利要求3所述的形成半导体元件的方法,其中该等离子体注入工艺使用的气体包括B2H6以及H2,其中B2H6的比例为5%-10%,且H2的比例为90%-95%。
5. 一种在半导体元件中增加表面掺杂浓度的方法,包括:
提供一基底;
在该基底上形成一伪栅极结构,其中该伪栅极结构包含一伪栅极;
进行一掺杂注入工艺,以在该基底内形成一掺杂区;
在进行该掺杂注入工艺之后,对该掺杂区进行一硼掺杂注入;
对该硼掺杂注入进行退火;
在该硼掺杂注入退火之后,在该掺杂区之上形成一硅化物层;以及
以一金属栅极取代该伪栅极。
6. 如权利要求5所述的在半导体元件中增加表面掺杂浓度的方法,还包括形成位于该掺杂区与该硅化物层之间的一应力层,其中使用硅锗形成该应力层,且该掺杂区为源极或漏极区。
7. 如权利要求5所述的在半导体元件中增加表面掺杂浓度的方法,其中该硼掺杂注入为一等离子体注入工艺,具有一来源射频为2MHz,以及一脉冲式直流电源偏压,该脉冲式直流电源偏压具有一脉冲频率为0.5KHz至10 KHz。
8. 如权利要求7所述的在半导体元件中增加表面掺杂浓度的方法,其中该等离子体注入工艺使用的气体包括B2H6以及H2,其中B2H6的比例为5%-10%,且H2的比例为90%-95%。
9. 一种半导体元件,包括:
一基底;
一掺杂区,设置于该基底内;
一硼掺杂物,注入至该掺杂区,其中该硼掺杂物具有一大于1E22原子数/立方公分的表面浓度;以及
一硅化物层,设置在该掺杂区之上。
10. 如权利要求9所述的半导体元件,还包括位于该掺杂区与该硅化物层之间的一应力层,其中该应力层包括硅锗,该硅化物层包括硅化镍。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年01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(共10项权利要求)。具体修改为:在权利要求1、5和9中加入特征“其中该掺杂区为源极或漏极区”,删除权利要求6中的上述特征。复审请求人认为:(1)本申请实现了高表面浓度的掺杂轮廓,降低了掺杂区/源极或漏极区电阻,对比文件2-4没有想过/涉及。(2)对比文件2是在源极或漏极区中沉积硅锗合金,然后再对硅锗合金进行硼掺杂,完全不涉及对掺杂区/源极或漏极区进行硼掺杂从而降低掺杂区/源极或漏极区电阻。而本申请掺杂区为源极或漏极区,通过对掺杂区/源极或漏极区进行硼掺杂注入从而降低了掺杂区/源极或漏极区的电阻。可见对比文件2完全没有给出涉及本申请最核心的“降低掺杂区/源极或漏极区电阻”的技术启示/发明构思。(3)对比文件2-4都从未想过/涉及像本申请独立权利要求1的技术方案那样“在「既有的掺杂区」进一步进行硼掺杂注入(以实现高表面浓度的掺杂轮廓)”,在本申请日之前,现有技术从未有同时考虑到“进行一掺杂注入工艺,以在该基底内形成一掺杂区”及“在进行该掺杂注入工艺之后,对该掺杂区进行一硼掺杂注入”的技术方案,也就是说本申请独立权利要求1的技术方案中的“在「既有的掺杂区」进一步进行硼掺杂注入(以实现高表面浓度的掺杂轮廓)”的做法打破了本领域技术人员普遍存在的“只能直接在通常/惯常的(尚未掺杂的、正常的)物质表面进行掺杂”的技术偏见/思维误区/思维惯性。复审请求时新修改的权利要求1、5、6和9如下:
“1. 一种形成半导体元件的方法,包括:
提供一基底;
进行一掺杂注入工艺,以在该基底内形成一掺杂区;
在进行该掺杂注入工艺之后,对该掺杂区进行一硼掺杂注入;
对该硼掺杂注入进行退火;以及
在该硼掺杂注入退火之后,在该掺杂区之上形成一硅化物层;
其中该掺杂区为源极或漏极区。”
“5. 一种在半导体元件中增加表面掺杂浓度的方法,包括:
提供一基底;
在该基底上形成一伪栅极结构,其中该伪栅极结构包含一伪栅极;
进行一掺杂注入工艺,以在该基底内形成一掺杂区;
在进行该掺杂注入工艺之后,对该掺杂区进行一硼掺杂注入;
对该硼掺杂注入进行退火;
在该硼掺杂注入退火之后,在该掺杂区之上形成一硅化物层;以及
以一金属栅极取代该伪栅极;
其中该掺杂区为源极或漏极区。
6. 如权利要求5所述的在半导体元件中增加表面掺杂浓度的方法,还包括形成位于该掺杂区与该硅化物层之间的一应力层,其中使用硅锗形成该应力层。”
“9. 一种半导体元件,包括:
一基底;
一掺杂区,设置于该基底内;
一硼掺杂物,注入至该掺杂区,其中该硼掺杂物具有一大于1E22原子数/立方公分的表面浓度;以及
一硅化物层,设置在该掺杂区之上;
其中该掺杂区为源极或漏极区。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年02月11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:对比文件2给出技术启示使得本领域技术人员有动机来通过硼掺杂提高对比文件4中与金属硅化物接触的掺杂区的掺杂浓度,以降低接触电阻,且其与被硼注入区是否掺杂没有直接关系,同时现有技术中也不存在不能给掺杂区中注入掺杂物的技术偏见。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05月15日向复审请求人发出复审通知书,引用对比文件2-4,指出权利要求1-10不符合专利法第22条第3款规定的创造性。关于复审请求人的意见陈述,合议组认为:(1)本申请降低半导体的电阻,包括源漏掺杂区的电阻和SiGe应力层的电阻,都是通过在半导体中进行掺杂来实现的。对比文件2公开了提高半导体的表面硼掺杂浓度可降低半导体的接触电阻,给出了降低半导体接触电阻的技术启示,本领域技术人员为解决降低半导体掺杂区电阻的技术问题,有动机结合对比文件2。而对比文件3公开了通过注入方式掺杂硼,可以实现高浓度掺杂,给出了实现高表面浓度的掺杂轮廓的技术启示,本领域技术人员为解决高表面浓度掺杂的技术问题,有动机结合对比文件3。在对比文件4的基础上结合对比文件2和3,实现高表面浓度的掺杂轮廓,降低掺杂区/源极或漏极区电阻,对于本领域技术人员而言是显而易见的。(2)虽然对比文件2是对硅锗层进行掺杂,本申请是对源漏掺杂区进行掺杂,但对比文件2给出了提高半导体的硼掺杂浓度可降低半导体电阻的技术启示,本领域技术人员容易想到,在源漏掺杂区(半导体)中掺杂硼也可以降低该区域的电阻。(3)对比文件2和3给出了硼注入掺杂降低半导体电阻的技术启示,其与被硼注入区是否掺杂没有直接关系,其效果均是在进行了硼掺杂后降低与金属硅化物的接触电阻。同时现有技术中存在在掺杂区进行掺杂,例如形成源漏时的轻掺杂和重掺杂等,本申请的掺杂方式不属于克服了技术偏见。
复审请求人于2019年06月26日提交了意见陈述书,同时修改了权利要求书(共10项权利要求),在权利要求1、5和9中进一步限定了p型掺杂区和n型掺杂区,在权利要求2、6和10中进一步限定了p型掺杂区。复审请求人认为:对比文件2-4均未公开p型掺杂区和n型掺杂区皆进行硼掺杂注入,对比文件2的硼掺杂工艺是用于PMOS元件,本领域技术人员亦无法轻易得到本申请。新修改的权利要求书如下:
“1. 一种形成半导体元件的方法,包括:
提供一基底;
进行一掺杂注入工艺,以在该基底内形成一p型掺杂区和一n型掺杂区;
在进行该掺杂注入工艺之后,对该p型掺杂区和该n型掺杂区进行一硼掺杂注入;
对该硼掺杂注入进行退火;以及
在该硼掺杂注入退火之后,在该掺杂区之上形成一硅化物层;
其中该p型掺杂区和该n型掺杂区为源极或漏极区。
2. 如权利要求1所述的形成半导体元件的方法,还包括形成位于该p型掺杂区与该硅化物层之间的一应力层,其中使用硅锗形成该应力层,且使用硅化镍形成该硅化物层。
3. 如权利要求1所述的形成半导体元件的方法,其中该硼掺杂注入为一等离子体注入工艺,其中该等离子体注入工艺使用一前驱物气体,包括B2H6,以及一稀释气体,包括H2、Ar、He以及前述的组合。
4. 如权利要求3所述的形成半导体元件的方法,其中该等离子体注入工艺使用的气体包括B2H6以及H2,其中B2H6的比例为5%-10%,且H2的比例为90%-95%。
5. 一种在半导体元件中增加表面掺杂浓度的方法,包括:
提供一基底;
在该基底上形成一伪栅极结构,其中该伪栅极结构包含一伪栅极;
进行一掺杂注入工艺,以在该基底内形成一p型掺杂区和一n型掺杂区;
在进行该掺杂注入工艺之后,对该p型掺杂区和该n型掺杂区进行一硼掺杂注入;
对该硼掺杂注入进行退火;
在该硼掺杂注入退火之后,在该掺杂区之上形成一硅化物层;以及
以一金属栅极取代该伪栅极;
其中该p型掺杂区和该n型掺杂区为源极或漏极区。
6. 如权利要求5所述的在半导体元件中增加表面掺杂浓度的方法,还包括形成位于该p型掺杂区与该硅化物层之间的一应力层,其中使用硅锗形成该应力层。
7. 如权利要求5所述的在半导体元件中增加表面掺杂浓度的方法,其中该硼掺杂注入为一等离子体注入工艺,具有一来源射频为2MHz,以及一脉冲式直流电源偏压,该脉冲式直流电源偏压具有一脉冲频率为0.5KHz至10KHz。
8. 如权利要求7所述的在半导体元件中增加表面掺杂浓度的方法,其中该等离子体注入工艺使用的气体包括B2H6以及H2,其中B2H6的比例为5%-10%,且H2的比例为90%-95%。
9. 一种半导体元件,包括:
一基底;
一p型掺杂区和一n型掺杂区,设置于该基底内;
一硼掺杂物,注入至该p型掺杂区和该n型掺杂区,其中该硼掺杂物具有一大于1E22原子数/立方公分的表面浓度;以及
一硅化物层,设置在该掺杂区之上;
其中该p型掺杂区和该n型掺杂区为源极或漏极区。
10. 如权利要求9所述的半导体元件,还包括位于该p型掺杂区与该硅化物层之间的一应力层,其中该应力层包括硅锗,该硅化物层包括硅化镍。”
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
复审请求人在答复复审通知书时提交了修改的权利要求书,共10项权利要求,经审查,上述权利要求的修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。本复审决定所针对的文本是:分案申请递交日2015年11月24日提交的说明书第1-58段、说明书附图图1-5、说明书摘要、摘要附图;2019年06月26日提交的权利要求第1-10项。
具体理由的阐述
专利法第22条第3款: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最接近的现有技术相比存在区别技术特征,该区别技术特征中的一部分被其它对比文件公开,且其在其它对比文件中的作用和其在该权利要求中相同,而另一部分属于本领域的公知常识,则现有技术中给出了将上述区别技术特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示,本领域技术人员在现有技术的基础上得到该权利要求是显而易见的,那么该权利要求不具备创造性。
本复审决定引用驳回决定和复审通知书引用的对比文件,即:
对比文件2:CN1883040A,公开日为2006年12月20日;
对比文件3:TW201023251A1,公开日为2010年06月16日;
对比文件4:CN101728330A,公开日为2010年06月09日。
其中对比文件4为最近的现有技术。
2.1、权利要求1-4不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求1请求保护一种形成半导体元件的方法,对比文件4公开了一种制造半导体装置的方法,并具体公开了(参见说明书第0041-0061段,图2A-2H):提供一半导体基底202;将源极/漏极(S/D)区域246(相当于一p型掺杂区和一n型掺杂区)形成于基底202中(该p型掺杂区和该n型掺杂区为源极或漏极区),S/D区域246可通过注入p-型或n-型掺杂物或杂质于该基底202中(进行一掺杂注入工艺,在该基底内形成一p型掺杂区和一n型掺杂区),以形成nMOS装置206和pMOS装置208;将接触构造250例如硅化物形成并耦接至S/D区域246(在该掺杂区之上形成一硅化物层)。
权利要求1与对比文件4相比,其区别技术特征是:(1)在形成硅化物层之前对n型掺杂区和p型掺杂区进行硼掺杂注入;(2)对该硼掺杂注入进行退火。由此确定,权利要求1相对于对比文件4实际解决的技术问题是:(1)提高表面掺杂浓度,降低接触电阻;(2)激活杂质。
对于区别技术特征(1),对比文件2公开了一种用于通过减少自对准硅化物界面电阻改善晶体管性能的方法,并具体公开了(参见说明书第4页第2段、第5页第5段至第7页第4段、第8页第4段至第9页第5段,附图3、7-8):形成PMOS器件,通过在硅锗301外延沉积期间将硅源前体、锗源前体和附加的B2H6前体气体作为硼掺杂物源,在外延期间用硼原位掺杂硅锗301(硼掺杂);沉积难溶金属的薄层,如镍,在硅锗301上形成硅化物层402;第8页公开了比接触电阻率等式(3),该等式(3)示出金属-半导体界面的比接触电阻率主要取决于金属-半导体功函数、半导体中的掺杂密度和载流子的有效质量,改变这些变量中的任一个或者它们的组合就会影响比接触电阻率,利用硅锗301减少了金属半导体功函数并减少了载流子的有效质量,如图3所示实施例中,硼原位掺杂硅锗301,硅锗被进一步掺杂,可以降低比接触电阻率。可见,对比文件2公开了提高半导体的表面硼掺杂浓度可降低半导体的接触电阻。因而为解决相同的技术问题,本领域技术人员有动机将对比文件2公开的上述技术特征与对比文件4相结合,对S/D区域246进行掺杂,包括对nMOS装置206的n型掺杂区和pMOS装置208的p型掺杂区进行掺杂,以提高其表面掺杂浓度,降低接触电阻。虽然对比文件2没有公开硼掺杂是注入掺杂,但是对比文件3公开了于P3I处理中掺杂轮廓的改变,并具体公开了(参见说明书第5页第1段,第17页第1-3段、附图2):沉积的离子轮廓经常使得表面之下的杂质浓度形成峰值;硼掺杂为等离子体注入,且硼浓度随着半导体元件的深度增加而减少。可见,对比文件3公开了通过注入方式掺杂硼,因而本领域技术人员有动机采用注入掺杂来掺杂硼,从而实现高浓度掺杂。因此,对比文件2和3共同给出了采用注入方式提高表面掺杂浓度,降低接触电阻的技术启示,在对比文件4的基础上结合对比文件2和3,本领域技术人员容易想到在形成硅化物层之前对n型掺杂区和p型掺杂区进行硼掺杂注入。
对于区别技术特征(2),对硼掺杂注入进行退火以激活杂质是本领域技术人员的公知常识。本领域技术人员容易想到在硼掺杂注入后,对硼掺杂注入进行退火。
因此,在对比文件4的基础上结合对比文件2、3和公知常识得到权利要求1对于本领域的技术人员来说是显而易见的。权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
权利要求2是权利要求1的从属权利要求,其附加技术特征被对比文件4公开(参见说明书第0050和0051段):pMOS装置208的S/D区域246(相当于p型掺杂区)可包括升高的S/D区域246具有SiGe构造248(使用硅锗形成应力层),接触构造250例如硅化物形成于S/D区域246和SiGe构造248上(形成位于掺杂区与硅化物层之间的应力层),接触构造250可以是硅化镍(使用硅化镍形成硅化物)。因此,当其所引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2也不具备创造性。
权利要求3是权利要求1的从属权利要求,其附加技术特征被对比文件3公开(参见说明书第11页第3段和第13页第5段至第14页第1段):硼掺杂注入为等离子体注入,反应气体包括B2H6(等离子体注入工艺使用一前驱物气体,包括B2H6),非掺杂气体(稀释气体)为惰性气体、H2或其组合物,惰性气体包括Ar和He(稀释气体,包括H2、Ar、He以及前述的组合)。因此,当其所引用的权利要求不具备创造性时,权利要求3也不具备创造性。
权利要求4是权利要求3的从属权利要求,其进一步限定了B2H6和H2的比例,然而该比例是本领域技术人员根据所掌握的公知常识和具体实际情况容易确定的,其过程是不需要付出创造性劳动的,并且该特征也并未产生预料不到的技术效果。因此,当其所引用的权利要求不具备创造性时,权利要求4也不具备创造性。
2.2、权利要求5-8不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求5请求保护一种在半导体元件中增加表面掺杂浓度的方法,对比文件4公开了一种制造半导体装置的方法,并具体公开了(参见说明书第0041-0061段,图2A-2H):提供一半导体基底202;形成nMOS装置206的栅极结构240n(伪栅极结构)和pMOS装置208的栅极结构240p(伪栅极结构),栅极结构240n包括虚置多晶硅栅极212n(伪栅极),栅极结构240p包括须知多晶硅栅极212p(伪栅极);将源极/漏极(S/D)区域246(p型掺杂区和n型掺杂区)形成于基底202中(该p型掺杂区和该n型掺杂区为源极或漏极区),S/D区域246可通过注入p-型或n-型掺杂物或杂质于该基底202中(进行一掺杂注入工艺,在该基底内形成一p型掺杂区和一n型掺杂区),以形成nMOS装置206和pMOS装置208;将接触构造250例如硅化物形成并耦接至S/D区域246(在该掺杂区之上形成一硅化物层);将栅极结构240n、240p的虚置多晶硅栅极212n、212p移除,进一步地形成金属栅极(金属栅极取代该伪栅极)。
权利要求5与对比文件4相比,其区别技术特征是:(1)在形成硅化物层之前对n型掺杂区和p型掺杂区进行硼掺杂注入;(2)对该硼掺杂注入进行退火。由此确定,权利要求5相对于对比文件4实际解决的技术问题是:(1)提高表面掺杂浓度,降低接触电阻;(2)激活杂质。
对于区别技术特征(1),对比文件2公开了一种用于通过减少自对准硅化物界面电阻改善晶体管性能的方法,并具体公开了(参见说明书第4页第2段、第5页第5段至第7页第4段、第8页第4段至第9页第5段,附图3、7-8):形成PMOS器件,通过在硅锗301外延沉积期间将硅源前体、锗源前体和附加的B2H6前体气体作为硼掺杂物源,在外延期间用硼原位掺杂硅锗301(硼掺杂);沉积难溶金属的薄层,如镍,在硅锗301上形成硅化物层402;第8页公开了比接触电阻率等式(3),该等式(3)示出金属-半导体界面的比接触电阻率主要取决于金属-半导体功函数、半导体中的掺杂密度和载流子的有效质量,改变这些变量中的任一个或者它们的组合就会影响比接触电阻率,利用硅锗301减少了金属半导体功函数并减少了载流子的有效质量,如图3所示实施例中,硼原位掺杂硅锗301,硅锗被进一步掺杂,可以降低比接触电阻率。可见,对比文件2公开了提高半导体的表面硼掺杂浓度可降低半导体的接触电阻。因而为解决相同的技术问题,本领域技术人员有动机将对比文件2公开的上述技术特征与对比文件4相结合,对S/D区域246进行掺杂,包括对nMOS装置206的n型掺杂区和pMOS装置208的p型掺杂区进行掺杂,以提高其表面掺杂浓度,降低接触电阻。虽然对比文件2没有公开硼掺杂是注入掺杂,但是对比文件3公开了于P3I处理中掺杂轮廓的改变,并具体公开了(参见说明书第5页第1段,第17页第1-3段、附图2):沉积的离子轮廓经常使得表面之下的杂质浓度形成峰值;硼掺杂为等离子体注入,且硼浓度随着半导体元件的深度增加而减少。可见,对比文件3公开了通过注入方式掺杂硼,因而本领域技术人员有动机采用注入掺杂来掺杂硼,从而实现高浓度掺杂。因此,对比文件2和3共同给出了采用注入方式提高表面掺杂浓度,降低接触电阻的技术启示,在对比文件4的基础上结合对比文件2和3,本领域技术人员容易想到在形成硅化物层之前对n型掺杂区和p型掺杂区进行硼掺杂注入。
对于区别技术特征(2),对硼掺杂注入进行退火以激活杂质是本领域技术人员的公知常识。本领域技术人员容易想到在硼掺杂注入后,对硼掺杂注入进行退火。
因此,在对比文件4的基础上结合对比文件2、3和公知常识得到权利要求5对于本领域的技术人员来说是显而易见的。权利要求5不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
权利要求6是权利要求5的从属权利要求,其附加技术特征被对比文件4公开(参见说明书第0050和0051段):pMOS装置208的S/D区域246(p型掺杂区)可包括升高的S/D区域246具有SiGe构造248(使用硅锗形成应力层),接触构造250例如硅化物形成于S/D区域246和SiGe构造248上(形成位于掺杂区与硅化物层之间的应力层)。因此,当其所引用的权利要求不具备创造性时,权利要求6也不具备创造性。
权利要求7是权利要求5的从属权利要求,权利要求8是权利要求7的从属权利要求,其进一步限定了硼掺杂等离子体注入的射频频率,脉冲式直流电源偏压及其脉冲频率,以及B2H6和H2的比例,然而上述限定是本领域技术人员根据所掌握的公知常识和具体实际情况容易确定的,其过程是不需要付出创造性劳动的,并且该特征也并未产生预料不到的技术效果。因此,当其所引用的权利要求不具备创造性时,权利要求7和8也不具备创造性。
2.3、权利要求9和10不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求9请求保护一种半导体元件,对比文件4公开了一种半导体元件,并具体公开了(参见说明书第0041-0061段,图2A-2H):半导体基底202;将源极/漏极(S/D)区域246(p型掺杂区和n型掺杂区)形成于基底202中(该p型掺杂区和该n型掺杂区为源极或漏极区),以形成nMOS装置206和pMOS装置208;将接触构造250例如硅化物形成并耦接至S/D区域246(硅化物层,设置在该掺杂区上)。
权利要求9与对比文件4相比,其区别技术特征是:硼掺杂物,注入至该p型掺杂区和n型掺杂区,硼掺杂物具有一大于1E22原子数/立方公分的表面浓度。由此确定,权利要求9相对于对比文件4实际解决的技术问题是:提高表面掺杂浓度,降低接触电阻。
对比文件2公开了一种用于通过减少自对准硅化物界面电阻改善晶体管性能的方法,并具体公开了(参见说明书第4页第2段、第5页第5段至第7页第4段、第8页第4段至第9页第5段,附图3、7-8):形成PMOS器件,通过在硅锗301外延沉积期间将硅源前体、锗源前体和附加的B2H6前体气体作为硼掺杂物源,在外延期间用硼原位掺杂硅锗301(硼掺杂);沉积难溶金属的薄层,如镍,在硅锗301上形成硅化物层402;第8页公开了比接触电阻率等式(3),该等式(3)示出金属-半导体界面的比接触电阻率主要取决于金属-半导体功函数、半导体中的掺杂密度和载流子的有效质量,改变这些变量中的任一个或者它们的组合就会影响比接触电阻率,利用硅锗301减少了金属半导体功函数并减少了载流子的有效质量,如图3所示实施例中,硼原位掺杂硅锗301,硅锗被进一步掺杂,可以降低比接触电阻率。可见,对比文件2公开了提高半导体的表面硼掺杂浓度可降低半导体的接触电阻。因而为解决相同的技术问题,本领域技术人员有动机将对比文件2公开的上述技术特征与对比文件4相结合,对S/D区域246进行掺杂,包括对nMOS装置206的n型掺杂区和pMOS装置208的p型掺杂区进行掺杂,以提高其表面掺杂浓度,降低接触电阻。虽然对比文件2没有公开硼掺杂是注入掺杂,也没有公开硼掺杂物具有一大于1E22原子数/立方公分的表面浓度,但是对比文件3公开了于P3I处理中掺杂轮廓的改变,并具体公开了(参见说明书第5页第1段,第17页第1-3段、附图2):沉积的离子轮廓经常使得表面之下的杂质浓度形成峰值;硼掺杂为等离子体注入,且硼浓度随着半导体元件的深度增加而减少,在半导体元件表面1埃深度处的浓度为1023atoms/cm3(硼掺杂物具有一大于1E22原子数/立方公分的表面浓度)。可见,对比文件3公开了通过注入方式掺杂硼,因而本领域技术人员有动机采用注入掺杂来掺杂硼,从而实现高浓度掺杂。因此,对比文件2和3共同给出了采用注入方式提高表面掺杂浓度,降低接触电阻的技术启示,在对比文件4的基础上结合对比文件2和3,本领域技术人员容易想到硼掺杂物,注入至该p型掺杂区和n型掺杂区,硼掺杂物具有一大于1E22原子数/立方公分的表面浓度。
因此,在对比文件4的基础上结合对比文件2和3得到权利要求9对于本领域的技术人员来说是显而易见的。权利要求9不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
权利要求10是权利要求9的从属权利要求,其附加技术特征被对比文件4公开(参见说明书第0050和0051段):pMOS装置208的S/D区域246(p型掺杂区)可包括升高的S/D区域246具有SiGe构造248(应力层包括硅锗),接触构造250例如硅化物形成于S/D区域246和SiGe构造248上(位于掺杂区与硅化物层之间的应力层),接触构造250可以是硅化镍(使用硅化镍形成硅化物)。因此,当其所引用的权利要求不具备创造性时,权利要求10也不具备创造性。
对复审请求人相关意见的评述
合议组认为:掺杂是本领域的公知常识,在合适的区域进行合适的掺杂是本领域技术人员的常用技术手段。无论是在p型掺杂区掺杂还是在n型掺杂区掺杂,都是本领域技术人员根据实际需要的常规选择和操作。因此本申请在p型掺杂区和n型掺杂区皆掺杂未带来预料不到的技术效果。复审请求人认为本申请具有创造性的理由不成立。
基于上述事实和理由,本案合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年10月31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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