发明创造名称：包含阶梯结构的半导体装置
外观设计名称：
决定号：192967
决定日：2019-10-17
委内编号：1F256039
优先权日：2013-07-01
申请（专利）号：201480038462.0
申请日：2014-06-27
复审请求人：美光科技公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：刘利芳
合议组组长：孙学锋
参审员：熊洁
国际分类号：H01L27/115,H01L21/8247
外观设计分类号：
法律依据：专利法第33条，第22条第2、3款
决定要点
：如果一项权利要求的技术方案与对比文件所公开的技术方案相比存在区别特征，二者的技术方案实质上并不相同，则该权利要求相对于该对比文件具备新颖性；此外，如果上述区别特征并非本领域的公知常识，且该区别特征使得权利要求的技术方案具有有益的技术效果，则该权利要求相对于该对比文件及本领域的公知常识具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201480038462.0，名称为“包含阶梯结构的半导体装置”的发明专利申请。申请人为美光科技公司。本申请的申请日为2014年06月27日，优先权日为2013年07月01日，进入中国国家阶段日为2016年01月04日，公开日为2016年03月30日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年03月29日发出驳回决定，驳回了本发明专利申请。驳回决定所依据的文本为：2018年01月16日提交的权利要求第1-14项；依据专利合作条约第28条或者第41条提交的修改，说明书第1-67段；2016年01月04日提交的说明书附图、说明书摘要及摘要附图。
驳回决定中引用了一篇对比文件，即：对比文件1，US2012/0280299A1，公开日为2012年11月08日。驳回理由是：独立权利要求1相对于对比文件1不具备专利法第22条第2款规定的新颖性，从属权利要求2、4-8、13-14也不具备新颖性，从属权利要求3、9-12相对于对比文件1和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。驳回决定所针对的权利要求书中的独立权利要求1如下：
“1. 一种半导体装置，其包括存储器阵列块，所述存储器阵列块包括连续导电层堆叠及所述存储器阵列块的第一部分与第二部分之间的阶梯结构，其中所述阶梯结构不包含选择栅极，其中所述阶梯结构包含用于所述连续导电层堆叠的相应连续导电层的接触区域，且其中：
所述存储器阵列块的所述第一部分包括第一多个选择栅极，其中所述第一多个选择栅极中的每一选择栅极在所述连续导电层堆叠上方沿一方向延伸；及
所述存储器阵列块的所述第二部分包括第二多个选择栅极，其中所述第二多个选择栅极中的每一选择栅极也在所述连续导电层堆叠上方沿所述方向延伸。”
驳回决定中指出：独立权利要求1要求保护一种半导体装置，对比文件1公开了一种三维半导体存储装置，并具体公开了以下的技术特征（参见说明书第[0051]-[0112]段、图7A-8B）：包括存储器阵列块，该存储器阵列块包括连续的子电极CEs堆叠（相当于连续导电层堆叠），该存储器阵列块至少包括两个子单元区域（相当于第一部分和第二部分），以及上述两个子单元区域之间的缓冲区域（如图7C所示为一种阶梯结构），如图7C所示，在该阶梯结构的台阶上形成有该子电极CEs堆叠的相应子电极CEs用于电接触的区域，电连接塞子166通过上述电接触区域与响应的子电极CEs电连接，该存储器阵列块的两个子单元都分别包括多个条状的选择电极SSEd和SSEs（相当于第一部分包括第一多个选择栅极，第二部分包括第二多个选择栅极），并且上述每个条状的选择电极SSEd在该连续的子电极CEs堆叠的上方沿X方向延伸（相当于第一和第二多个选择栅极中的每个选择栅极在所述连续导电层堆叠上方沿一方向延伸），由附图7C可以看出，多个条状的选择电极SSEd和SSEs位于两个子单元区域的上表面，并没有位于由子电极CEs和CEd组成的缓冲区域(即阶梯结构)中，也就是说阶梯结构不包含选择栅极。由此可见，对比文件1公开了权利要求1的全部技术特征，权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的技术方案实质上相同，且两者均属于半导体存储装置领域，都解决如何降低尺寸的技术问题，都能产生相同的技术效果。因此，独立权利要求1所要求保护的技术方案不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年07月13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的全文替换页（共14项权利要求），其中对独立权利要求1作了修改，将特征“所述存储器阵列块包括连续导电层堆叠及所述存储器阵列块的第一部分与第二部分之间的阶梯结构”改为“所述存储器阵列块包括包含连续导电层堆叠的多个导电层及所述存储器阵列块的第一部分与第二部分之间的阶梯结构，至少最上面的一导电层包括连续导电层”。复审请求人认为：对比文件1中的电极CEd、SSEd被分割为不连续的段，因此并非连续导电层，且对比文件1中也并未公开特征“所述阶梯结构不包含选择栅极”，因此权利要求1相对于对比文件1具备新颖性和创造性。复审请求时新修改的权利要求书中独立权利要求1如下：
“1. 一种半导体装置，其包括存储器阵列块，所述存储器阵列块包括包含连续导电层堆叠的多个导电层及所述存储器阵列块的第一部分与第二部分之间的阶梯结构，至少最上面的一导电层包括连续导电层，其中所述阶梯结构不包含选择栅极，其中所述阶梯结构包含用于所述连续导电层堆叠的相应连续导电层的接触区域，且其中：
所述存储器阵列块的所述第一部分包括第一多个选择栅极，其中所述第一多个选择栅极中的每一选择栅极在所述连续导电层堆叠上方沿一方向延伸；及
所述存储器阵列块的所述第二部分包括第二多个选择栅极，其中所述第二多个选择栅极中的每一选择栅极也在所述连续导电层堆叠上方沿所述方向延伸。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年08月01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1的导电层是连续的，其阶梯结构不包含选择电极SSEd和SSEs，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，指出：复审请求人在提出复审请求时对权利要求1作了修改，将“所述存储器阵列块包括连续导电层堆叠…”改为“所述存储器阵列块包括包含连续导电层堆叠的多个导电层…至少最上面的一导电层包括连续导电层”，上述修改超出了原说明书和权利要求书记载的范围，不符合专利法第33条的规定。理由如下：修改后的权利要求1中的特征“所述存储器阵列块包括包含连续导电层堆叠的多个导电层…至少最上面的一导电层包括连续导电层”，按照本领域技术人员的理解，其含义为：所述存储器阵列块包括多个导电层，该多个导电层包含连续导电层堆叠，在多个导电层中至少最上面的一导电层包括连续导电层。而按照原说明书记载（参见附图3-5及相关的文字记载），存储器阵列块350包括多个堆叠的导电层305，每一阶梯结构340只跨存储器阵列块的宽度W的部分横向延伸，即阶梯结构的横向宽度均小于存储器阵列块的宽度W，因此所有堆叠的导电层305都是连续导电层。此外，在连续导电层305的堆叠之上，还存在其他导电层，例如还有多个第一选择栅极308沿纵向延伸，还有将不同部分第一选择栅极进行电耦合的多个电线328等，这些位于连续导电层305的堆叠之上的“其他导电层”都不是连续导电层。因此，上述修改后的权利要求1中的特征限定了存储器阵列块中的多个导电层的至少最上面的一导电层包括连续导电层，明显与原说明书所记载的内容不符，也不能从原说明书所记载内容直接地、毫无疑义地确定，因此，该修改不符合专利法第33条的规定。
复审请求人于2019年06月24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（共14项权利要求），其中对权利要求1作了修改，将特征“至少最上面的一导电层包括连续导电层”改为“所述连续导电层堆叠中的每一导电层都是连续导电层”。复审请求人认为：通过上述修改已克服修改超范围的缺陷。复审请求人提交的权利要求书如下：
“1. 一种半导体装置，其包括存储器阵列块，所述存储器阵列块包括包含连续导电层堆叠的多个导电层及所述存储器阵列块的第一部分与第二部分之间的阶梯结构，所述连续导电层堆叠中的每一导电层都是连续导电层，其中所述阶梯结构不包含选择栅极，其中所述阶梯结构包含用于所述连续导电层堆叠的相应连续导电层的接触区域，且其中：
所述存储器阵列块的所述第一部分包括第一多个选择栅极，其中所述第一多个选择栅极中的每一选择栅极在所述连续导电层堆叠上方沿一方向延伸；及
所述存储器阵列块的所述第二部分包括第二多个选择栅极，其中所述第二多个选择栅极中的每一选择栅极也在所述连续导电层堆叠上方沿所述方向延伸。
2. 根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述阶梯结构的所述接触区域沿所述方向对准。
3. 根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一多个选择栅极及所述第二多个选择栅极沿正交于所述方向的另一方向各自具有集体宽度，且其中沿所述另一方向的所述阶梯结构的宽度小于所述集体宽度。
4. 根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述阶梯结构的所述接触区域包括用于所述连续导电层堆叠的非所有所述导电层的接触区域。
5. 根据权利要求4所述的半导体装置，其中所述阶梯结构包括第一阶梯结构且所述接触区域包括用于所述连续导电层堆叠的第一多个连续导电层的第一接触区域，所述半导体装置进一步包括所述存储器阵列块的所述第二部分与所述存储器阵列块的第三部分之间的第二阶梯结构，其中所述第二阶梯结构包括用于所述连续导电层堆叠的第二多个连续导电层的第二接触区域。
6. 根据权利要求5所述的半导体装置，其中所述第一多个选择栅极中的每一选择栅极耦合到所述第二多个选择栅极中的相应选择栅极。
7. 根据权利要求5所述的半导体装置，其中所述存储器阵列块的所述第三部分包括第三多个选择栅极，其中所述第三多个选择栅极中的每一选择栅极也在所述连续导电层堆叠上方沿所述方向延伸。
8. 根据权利要求7所述的半导体装置，其中所述第一多个选择栅极中的每一选择栅极耦合到所述第二多个选择栅极中的相应选择栅极，且其中所述第二多个选择栅极中的每一选择栅极耦合到所述第三多个选择栅极中的相应选择栅极。
9. 根据权利要求5所述的半导体装置，其进一步包括所述存储器阵列块的所述第三部分与所述存储器阵列块的第四部分之间的第三阶梯结构，其中所述第三阶梯结构包括用于所述连续导电层堆叠的第三多个导电层的第三接触区域。
10. 根据权利要求9所述的半导体装置，其进一步包括：
第一控制单元，其位于所述存储器阵列块的所述第一部分下方且耦合到所述第一多个连续导电层的第一部分；
第二控制单元，其位于所述存储器阵列块的所述第二部分下方且耦合到所述第一多个连续导电层的第二部分；
第三控制单元，其位于所述存储器阵列块的所述第二部分下方且耦合到所述第二多个连续导电层的第一部分；
第四控制单元，其位于所述存储器阵列块的所述第三部分下方且耦合到所述第二多个连续导电层的第二部分；
第五控制单元，其位于所述存储器阵列块的所述第三部分下方且耦合到所述第三多个连续导电层的第一部分；及
第六控制单元，其位于所述存储器阵列块的所述第四部分下方且耦合到所述第三多个连续导电层的第二部分。
11. 根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述控制单元包括旁通栅极。
12. 根据权利要求9所述的半导体装置，其进一步包括所述存储器阵列块的所述第四部分与所述存储器阵列块的第五部分之间的第四阶梯结构，其中所述第四阶梯结构包括用于所述连续导电层堆叠的第四多个连续导电层的第四接触区域。
13. 根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述存储器阵列块包括子块，其中所述子块中的每一者对应于所述第一多个选择栅极中的相应选择栅极及所述第二多个选择栅极中的相应选择栅极，且其中所述存储器阵列块的所述第一部分进一步包括存储器单元的第一多个垂直串，且其中所述存储器阵列块的所述第二部分进一步包括存储器单元的第二多个垂直串。
14. 根据权利要求1所述的半导体装置，其进一步包括：
第一多个数据线，其位于所述第一多个选择栅极上方，其中所述第一多个数据线中的每一数据线沿正交于所述方向的另一方向延伸；及
第二多个数据线，其位于所述第二多个选择栅极上方，其中所述第二多个数据线中的每一数据线也沿所述另一方向延伸，
其中所述第一多个选择栅极包括耦合到所述第一多个数据线的第一选择晶体管的控制栅极，且其中所述第二多个选择栅极包括耦合到所述第二多个数据线的第二选择晶体管的控制栅极。”
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
1、审查文本的认定
复审请求人于2019年06月24日提交了权利要求书的全文替换页（共包括14项权利要求）。经审查，该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为：2019年06月24日提交的权利要求第1-14项；依据专利合作条约第28条或者第41条提交的修改，说明书第1-67段；2016年01月04日提交的说明书附图、说明书摘要及摘要附图。
2、关于专利法第33条
复审请求人在答复复审通知书时，将超范围的特征“至少最上面的一导电层包括连续导电层”修改为“所述连续导电层堆叠中的每一导电层都是连续导电层”。根据原说明书记载（参见说明书0047段，附图3-5），存储器阵列块350包括多个堆叠的导电层305，每一阶梯结构340只跨存储器阵列块的宽度W的部分横向延伸，即阶梯结构的横向宽度均小于存储器阵列块的宽度W，因此所有堆叠的导电层305都是连续导电层。因此，修改后的特征“所述连续导电层堆叠中的每一导电层都是连续导电层”可以从原说明书记载的内容直接、毫无疑义地确定，复审请求人通过上述修改已经克服了复审通知书中所指出的不符合专利法第33条的缺陷。
3、关于专利法第22条第2、3款
专利法第22条第2款规定：新颖性，是指该发明或者实用新型不属于现有技术；也没有任何单位或者个人就同样的发明或者实用新型在申请日以前向国务院专利行政部门提出过申请，并记载在申请日以后公布的专利申请文件或者公告的专利文件中。
专利法第22条第3款规定：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。
如果一项权利要求的技术方案与对比文件所公开的技术方案相比存在区别特征，二者的技术方案实质上并不相同，则该权利要求相对于该对比文件具备新颖性；此外，如果上述区别特征并非本领域的公知常识，且该区别特征使得权利要求的技术方案具有有益的技术效果，则该权利要求相对于该对比文件及本领域的公知常识具备创造性。
权利要求1要求保护一种半导体装置。对比文件1（说明书0051-0112段，附图7A-8B）公开了一种三维半导体存储器装置，包括存储器阵列块，所述存储器阵列块包括：包含地选择电极GSE、连续单元电极CEa（GSE和CEa为连续导电层）、分隔单元电极CEd和分隔行选择电极SSEd（CEd和SSEd为被分隔开的非连续导电层）导电层堆叠的多个导电层，两个子单元区域（相当于存储器阵列块的第一部分和第二部分）之间为阶梯结构的缓冲区域（参见附图7C），阶梯结构包含用于分隔单元电极CEd和分隔行选择电极SSEd的接触区域（参见附图7A、7C）；其中，每个子单元区域均包括位于导电层堆叠最上层的多个行选择电极段SSEs（相当于第一多个选择栅极、第二多个选择栅极），每个行选择电极段SSEs均在导电层堆叠上沿X方向延伸。
权利要求1与对比文件1相比存在区别特征：①导电层堆叠中的每一导电层都是连续导电层（对比文件1中，分隔单元电极CEd和分隔行选择电极SSEd在缓冲区域分别被分隔为多个单元电极段CEs和行选择电极段SSEs）；②阶梯结构不包含选择栅极。基于上述区别特征，权利要求1实际解决的技术问题是：简化工艺步骤、增强互连性能；方便布线。
由于存在上述区别特征①、②，权利要求1与对比文件1所公开的技术方案实质上并不相同，因此权利要求1相对于对比文件1具备专利法第22条第2款规定的新颖性。在此基础上，引用权利要求1的从属权利要求2-14均具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
此外，在三维存储器中，不同子单元中的同层字线板导电层之间的连接常见地是使用形成接触结合金属布线来实现（对比文件1中即是使用此方式），而权利要求1中所有字线板导电层都用连续导电层来实现的方式并非本领域的公知常识；“阶梯结构不包含选择栅极”也并非本领域的公知常识。而且由于具有上述区别特征①、②，权利要求1的技术方案具有简化工艺、增强互连性能、方便布线的有益技术效果。因此，权利要求1相对于对比文件1和本领域的公知常识具备专利法第22条第3款规定的创造性。在此基础上，引用权利要求1的从属权利要求2-14均具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于驳回和前置审查意见
驳回和前置意见中认为：对比文件1中的导电层是连续的；其阶梯结构不包含选择电极SSEd和SSEs。
对此合议组认为：结合附图7A、7C可见，分隔单元电极CEd（下标d代表divided）被阶梯结构分割为多个单元电极段CEs（下标s代表segment），分隔行选择电极SSEd被阶梯结构分割为多个行选择电极段SSEs，这些导电层不是连续导电层；而且各个行选择电极段SSEs实际上构成了阶梯结构的最上层一级台阶。因此，驳回和前置意见中的理由不成立。
基于以上理由，合议组作出以下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年03月29日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在2019年06月24日提交的权利要求第1-14项；依据专利合作条约第28条或者第41条提交的修改，说明书第1-67段；2016年01月04日提交的说明书附图、说明书摘要及摘要附图的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
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,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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