发明创造名称：具有多个氮氧化物层的氧化物氮化物氧化物堆栈
外观设计名称：
决定号：192573
决定日：2019-10-18
委内编号：1F263238
优先权日：2012-03-31
申请（专利）号：201380016893.2
申请日：2013-03-15
复审请求人：经度快闪存储解决方案有限责任公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：刘乐
合议组组长：钟翊
参审员：段小晋
国际分类号：H01L29/792
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项发明专利申请的权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比虽然存在多个区别技术特征，但是某些区别技术特征被另外的对比文件所公开，某些属于本领域公知常识，所属领域技术人员在现有技术的基础上得出该权利要求的技术方案是显而易见的，并且其取得的技术效果是可以预期的，则该权利要求请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，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201380016893.2，名称为“具有多个氮氧化物层的氧化物氮化物氧化物堆栈”的发明专利申请（下称本申请）。原申请人为赛普拉斯半导体公司，现变更为经度快闪存储解决方案有限责任公司。本申请的申请日为2013年03月15日，优先权日为2012年03月31日，PCT国际申请进入中国国家阶段日为2014年09月26日，公开日为2015年01月28日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年07月04日发出驳回决定，以权利要求1-20不符合专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请，其具体理由是：独立权利要求1与对比文件1（US8063434B1，公告日为2011年11月22日）的区别技术特征包括（1）退火选用蒸汽退火；（2）沟道由被布置为覆盖衬底上的表面并与衬底上的表面分离的半导体材料形成；（3）第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度，第二氮氧化物层具有小于5％的氧浓度。其中，对于区别技术特征（1），对比文件7（CN1107254A，公开日为1995年08月23日）公开了水蒸气退火可以减少缺陷，提高界面态稳定，而本领域技术人员有动机利用对比文件7中的蒸汽退火减少本申请材料的缺陷；区别技术特征（2）是公知常识；区别技术特征（3）可以在对比文件1的启示上通过有限的实验得到具体数值范围。因此在对比文件1的基础上结合对比文件7、公知常识得到权利要求1的技术方案是显而易见的，权利要求1不具备创造性。独立权利要求9与对比文件1的区别技术特征包括（1）所述沟道由被布置为覆盖衬底上的表面并与衬底上的表面分离的半导体材料形成，所述栅极具有邻接所述沟道的多个表面；（2）所述第一氮氧化物层被包含氧化物的反隧穿层从所述第二氮氧化物层分开；（3）退火选用蒸汽退火；（4）第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度，第二氮氧化物层具有小于5％的氧浓度。其中，区别技术特征（1）是公知常识；对比文件4（US6709928B1，公告日为2004年03月23日）公开了区别技术特征（2）；对比文件7给出了区别技术特征（3）的启示；区别技术特征（4）通过有限的实验可以获得。在对比文件1的基础上结合对比文件4、对比文件7、公知常识得到权利要求9的方案是显而易见的，权利要求9不具备创造性。独立权利要求15与对比文件6（WO2011/162725 A1，公开日为2011年12月29日）的区别技术特征包括（1）多层电荷储存层，所述多层电荷储存层邻接所述隧道氧化物层，所述多层电荷储存层包括第一氮氧化物层和第二电荷俘获层，所述第一氮氧化物层包括更靠近所述隧道氧化物层的富氧氮化物，所述第二电荷俘获层包括覆盖所述第一氮氧化物层的富硅、贫氧氮化物，其中，所述第二电荷俘获层包括分布在分离电荷俘获区中的大多数电荷陷阱，所述第二电荷俘获层上的阻挡介电层；第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度以使其实质上没有陷阱，并且其中所述第二电荷俘获层具有小于5％的氧浓度以其陷阱密集；退火的所述阻挡介电层包括顶面；（2）退火选用蒸气退火。对于区别技术特征（1），对比文件1公开了ONO堆叠结构以及氧含量差异，而具体的氧浓度可以通过有限的实验获得。对于区别技术特征（2），对比文件7公开了水蒸气退火可以减少缺陷，提高界面态稳定。此外，本领域技术人员有动机利用对比文件7中的蒸汽退火减少本申请材料的缺陷。在对比文件6的基础上结合对比文件1、对比文件7、公知常识得到权利要求15的方案是显而易见的，权利要求15不具备创造性。从属权利要求2-8、10-14、16-20的附加技术特征或者被对比文件1、对比文件2（US2008/0048237A1，公开日为2008年02月28日）、对比文件3（CN1801478A，公开日为2006年07月12日）、对比文件4、对比文件5（CN101558481A，公开日为2009年10月14日）、对比文件6、对比文件7公开，或者属于公知常识，因此均不具备创造性。
驳回决定所依据的文本为PCT国际申请进入中国国家阶段日2014年9月26日提交的说明书第1-101段、说明书附图图1-图12F、说明书摘要、摘要附图；以及2018年05月22日提交的权利要求第1-20项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种存储设备，包括：
沟道，所述沟道由被布置为覆盖衬底上的表面并与衬底上的表面分离的半导体材料形成，所述沟道连接所述存储设备的源极和漏极；
隧道氧化物层，所述隧道氧化物层覆盖所述沟道；
多层电荷储存层，所述多层电荷储存层包括在所述隧道氧化物层上的第一氮氧化物层和在所述第一氮氧化物层上的第二氮氧化物层，其中所述第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度以使其实质上没有陷阱，且其中所述第二氮氧化物层具有小于5％的氧浓度以使其陷阱密集；以及
所述第二氮氧化物层上的退火的阻挡介电层，退火的所述阻挡介电层包括顶面，所述顶面中的陷阱的数量已经通过蒸气退火而被减少。
2. 根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述沟道包括多晶硅。
3. 根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述沟道包括再结晶的多晶硅。
4. 根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述沟道包括硅纳米线。
5. 根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述存储设备包括非平面晶体管，所述非平面晶体管包括具有邻接所述沟道的多个表面的栅极，并且其中，所述栅极包括所述隧道氧化物层和所述多层电荷储存层。
6. 根据权利要求5所述的存储设备，其中，所述栅极还包括覆盖所述阻挡介电层的金属栅极层。
7. 根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述阻挡介质层包括高K介质。
8. 根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述第二氮氧化物层还包括选定用于增加其中陷阱的数量的一定浓度的碳。
9. 一种存储设备，包括：
导电沟道，所述沟道由被布置为覆盖衬底上的表面并与衬底上的表面 分离的半导体材料形成，所述导电沟道连接所述存储设备的源极和漏极；以及
栅极，所述栅极具有邻接所述沟道的多个表面，所述栅极包括：
隧道氧化物层，所述隧道氧化物层覆盖所述沟道；
多层电荷储存层，所述多层电荷储存层包括第一氮氧化物层和第二氮氧化物层，所述第一氮氧化物层更靠近所述隧道氧化物层，且其中所述第一氮氧化物层被包含氧化物的反隧穿层从所述第二氮氧化物层分开，其中所述第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度以使其实质上没有陷阱，且其中所述第二氮氧化物层具有小于5％的氧浓度以其陷阱密集；以及
所述第二氮氧化物层上的退火的阻挡介电层，退火的所述阻挡介电层包括顶面，所述顶面中的陷阱的数量已经通过蒸气退火而被减少。
10. 根据权利要求9所述的存储设备，其中，所述沟道包括硅纳米线。
11. 根据权利要求9所述的存储设备，其中，所述设备包括finFET，并且其中，所述栅极还包括覆盖所述阻挡介电层的金属栅极层。
12. 根据权利要求9所述的存储设备，其中，所述阻挡介质层包括高K介质。
13. 根据权利要求9所述的存储设备，其中，所述反隧穿层包括已经被自由基氧化所氧化的所述第一氮氧化物层的一部分。
14. 根据权利要求9所述的存储设备，其中，所述第二氮氧化物层还包括选定用于增加其中陷阱数量的一定浓度的碳。
15. 一种存储设备，包括：
垂直沟道，所述垂直沟道由半导体材料的薄的凸出形成，所述半导体材料的薄的凸出从在衬底上的表面上形成的第一扩散区延伸到在所述衬底的所述表面上方形成的第二扩散区，所述垂直沟道将所述第一扩散区电连接到所述第二扩散区；
隧道氧化物层，所述隧道氧化物层邻接所述垂直沟道；以及
多层电荷储存层，所述多层电荷储存层邻接所述隧道氧化物层，所述多层电荷储存层包括第一氮氧化物层和第二电荷俘获层，所述第一氮氧化物层包括更靠近所述隧道氧化物层的富氧氮化物，所述第二电荷俘获层包括覆盖所述第一氮氧化物层的富硅、贫氧氮化物，其中，所述第二电荷俘获层包括分布在分离电荷俘获区中的大多数电荷陷阱，其中所述第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度以使其实质上没有陷阱，并且其中所述第二电荷俘获层具有小于5％的氧浓度以其陷阱密集；以及
所述第二电荷俘获层上的退火的阻挡介电层，退火的所述阻挡介电层包括顶面，所述顶面中的陷阱的数量已经通过蒸气退火而被减少。
16. 根据权利要求15所述的存储设备，其中，所述垂直沟道包括垂直硅纳米线。
17. 根据权利要求16所述的存储设备，其中，所述多层电荷储存层还包括将所述第一氮氧化物层从所述第二电荷俘获层分开的氧化物反隧穿层。
18. 根据权利要求16所述的存储设备，其中，所述阻挡介电层包括覆盖所述多层电荷储存层的高K阻挡介质。
19. 根据权利要求18所述的存储设备，其中，所述多层电荷储存层还包括将所述第一氮氧化物层从所述第二电荷俘获层分开的氧化物反隧穿层。
20. 根据权利要求15所述的存储设备，其中，所述第二电荷俘获层还包括选定用于增加其中陷阱数量的一定浓度的碳。”
原申请人（下称原复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年10月18日向国家知识产权局提出了复审请求，提交了权利要求书的修改替换页，包括权利要求第1－18项，将原权利要求17、19的技术方案并入原权利要求1、15中，删除原权利要求17、19并调整后续权利要求的编号以及引用关系。原复审请求人认为：1）对比文件1-7没有公开沟道与衬底分离，且不是公知常识；2）对比文件没有给出调节氧浓度以控制陷阱的启示；3）对比文件4的反隧穿层是氮化硅，不能等同于氧化物。复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种存储设备，包括：
沟道，所述沟道由被布置为覆盖衬底上的表面并与衬底上的表面分离的半导体材料形成，所述沟道连接所述存储设备的源极和漏极；
隧道氧化物层，所述隧道氧化物层覆盖所述沟道；
多层电荷储存层，所述多层电荷储存层包括在所述隧道氧化物层上的第一氮氧化物层和在所述第一氮氧化物层上的第二氮氧化物层，其中所述第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度以使其实质上没有陷阱，且其中所述第二氮氧化物层具有小于5％的氧浓度以使其陷阱密集，并且其中，反隧穿氧化物层将所述第一氮氧化物层从所述第二氮氧化物层分开；以及所述第二氮氧化物层上的退火的阻挡介电层，退火的所述阻挡介电层包括顶面，所述顶面中的陷阱的数量已经通过蒸气退火而被减少。
2. 根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述沟道包括多晶硅。
3. 根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述沟道包括再结晶的多晶硅。
4. 根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述沟道包括硅纳米线。
5. 根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述存储设备包括非平面晶体管，所述非平面晶体管包括具有邻接所述沟道的多个表面的栅极，并且其中，所述栅极包括所述隧道氧化物层和所述多层电荷储存层。
6. 根据权利要求5所述的存储设备，其中，所述栅极还包括覆盖所述阻挡介电层的金属栅极层。
7. 根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述阻挡介质层包括高K介质。
8. 根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述第二氮氧化物层还包括选定用于增加其中陷阱的数量的一定浓度的碳。
9. 一种存储设备，包括：
导电沟道，所述沟道由被布置为覆盖衬底上的表面并与衬底上的表面分离的半导体材料形成，所述导电沟道连接所述存储设备的源极和漏极；以及
栅极，所述栅极具有邻接所述沟道的多个表面，所述栅极包括：
隧道氧化物层，所述隧道氧化物层覆盖所述沟道；
多层电荷储存层，所述多层电荷储存层包括第一氮氧化物层和第二氮氧化物层，所述第一氮氧化物层更靠近所述隧道氧化物层，且其中所述第一氮氧化物层被包含氧化物的反隧穿层从所述第二氮氧化物层分开，其中所述第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度以使其实质上没有陷阱，且其中所述第二氮氧化物层具有小于5％的氧浓度以其陷阱密集；以及
所述第二氮氧化物层上的退火的阻挡介电层，退火的所述阻挡介电层包括顶面，所述顶面中的陷阱的数量已经通过蒸气退火而被减少。
10. 根据权利要求9所述的存储设备，其中，所述沟道包括硅纳米线。
11. 根据权利要求9所述的存储设备，其中，所述设备包括finFET，并且其中，所述栅极还包括覆盖所述阻挡介电层的金属栅极层。
12. 根据权利要求9所述的存储设备，其中，所述阻挡介质层包括高K介质。
13. 根据权利要求9所述的存储设备，其中，所述反隧穿层包括已经被自由基氧化所氧化的所述第一氮氧化物层的一部分。
14. 根据权利要求9所述的存储设备，其中，所述第二氮氧化物层还包括选定用于增加其中陷阱数量的一定浓度的碳。
15. 一种存储设备，包括：
垂直沟道，所述垂直沟道由半导体材料的薄的凸出形成，所述半导体材料的薄的凸出从在衬底上的表面上形成的第一扩散区延伸到在所述衬底的所述表面上方形成的第二扩散区，所述垂直沟道将所述第一扩散区电连接到所述第二扩散区；
隧道氧化物层，所述隧道氧化物层邻接所述垂直沟道；以及
多层电荷储存层，所述多层电荷储存层邻接所述隧道氧化物层，所述多层电荷储存层包括第一氮氧化物层和第二电荷俘获层，所述第一氮氧化物层包括更靠近所述隧道氧化物层的富氧氮化物，所述第二电荷俘获层包括覆盖所述第一氮氧化物层的富硅、贫氧氮化物，其中，所述第二电荷俘获层包括分布在分离电荷俘获区中的大多数电荷陷阱，其中所述第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度以使其实质上没有陷阱，并且其中所述第二电荷俘获层具有小于5％的氧浓度以其陷阱密集，并且其中，所述多层电荷储存层还包括将所述第一氮氧化物层从所述第二电荷俘获层分开的氧化物反隧穿层；以及
所述第二电荷俘获层上的退火的阻挡介电层，退火的所述阻挡介电层包括顶面，所述顶面中的陷阱的数量已经通过蒸气退火而被减少。
16. 根据权利要求15所述的存储设备，其中，所述垂直沟道包括垂直硅纳米线。
17. 根据权利要求16所述的存储设备，其中，所述阻挡介电层包括覆盖所述多层电荷储存层的高K阻挡介质。
18. 根据权利要求15所述的存储设备，其中，所述第二电荷俘获层还包括选定用于增加其中陷阱数量的一定浓度的碳。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年10月24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：（1）对比文件1公开了一种存储晶体管，其中多层电荷储存层318A和318B，包括无陷阱氮氧化层318B和其上的电荷陷阱氮氧化层318A；底层无陷阱氮氧化层318B是富氧，富硅氮氧化层；顶层电荷陷阱氮氧化层318A是贫氧，富硅氮氧化层。相对的，本申请说明书第39-42段记载有富硅、富氧的底部氮氧化物层220B，富硅、贫氧顶部氮氧化物层220A。此外，本申请与对比文件1多层电荷储存层都是氮氧化硅材料，因此，本申请与对比文件1电荷储存层结构相同，成份材料相同，且陷阱密集度程度相同的情况下，本领域技术人员可以毫无疑义确定，对比文件1与本申请中的陷阱，都是由不同氧浓度引起的，至于氧浓度的具体参数，是本领域技术人员根据需要的缺陷密集程度调整的，不具有意料不到的技术效果。因此，未修改的权利要求9不具备创造性。（2）对比文件4如图2A所示，电荷存储层206是氮氧化物，电荷捕获层212比206a、206b层具有更多的陷阱；电荷存储层206中的电荷捕获层212可以阻止电荷隧穿通过电荷存储层（作用相当于反隧穿层）。区别在于对比文件4电荷捕获层212的材料是富含硅的氮硅化物，本申请是氧化物。但是上述材料都是氮氧化物为基础形成的，本申请是氧化氮氧化物边界形成的氧化物（说明书第69段所示），反隧穿层作用是相较于隧穿而言的，本领域技术人员有理由在氮氧化物的基础上通过改变氧、氮、硅的含量以调节其隧穿性能，由此增加氧含量形成氧化物的反隧穿层，或者是如对比文件4的富硅的反隧穿层。因此，修改后的权利要求1、15不具备创造性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04月16日向原复审请求人发出复审通知书，指出：独立权利要求1、9相对于对比文件1、4与公知常识的结合不具备创造性，独立权利要求15相对于对比文件6、1、4和公知常识的结合不具备创造性，从属权利要求2-8、10-14、16-18的附加技术特征或者被对比文件1-6公开，或者属于公知常识，均不具备创造性。针对原复审请求人的意见陈述，合议组引用多篇书籍证据论述了沟道与衬底分离的SOI FinFET、氧化物反隧穿层、以及水汽退火氛围确属公知常识，并认为在对比文件1已经给出了利用Si、N、O配比不同而调节陷阱密度的启示的前提下，本领域技术人员进一步通过有限的实验获得最佳的氧浓度以实现所需的陷阱密度从而控制电荷存储层的电荷存储性能是容易想到的。因此，在对比文件的基础上结合公知常识得到权利要求限定的技术方案是显而易见的。
2019年05月23日，原复审请求人提交著录项目变更，复审请求人从赛普拉斯半导体公司变更为经度快闪存储解决方案有限责任公司（以下称作复审请求人）。
复审请求人于2019年06月28日提交了意见陈述书和权利要求修改替换页，包括权利要求第1-18项。其中将说明书[0043]段的记载分别补入独立权利要求1、9、15中。复审请求人答复复审通知书时修改的权利要求第1、9、15项如下：
“1. 一种存储设备，包括：
沟道，所述沟道由被布置为覆盖衬底上的表面并与衬底上的表面分离的半导体材料形成，所述沟道连接所述存储设备的源极和漏极；
隧道氧化物层，所述隧道氧化物层覆盖所述沟道；
多层电荷储存层，所述多层电荷储存层包括在所述隧道氧化物层上的第一氮氧化物层和在所述第一氮氧化物层上的第二氮氧化物层，其中所述第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度以使其实质上没有陷阱，且其中所述第二氮氧化物层具有小于5％的氧浓度以使其陷阱密集，并且其中，反隧穿氧化物层将所述第一氮氧化物层从所述第二氮氧化物层分开；
以及所述第二氮氧化物层上的阻挡介电层，其中所述第二氮氧化物层和所述阻挡介电层在形成栅极堆叠之后蒸汽退火，从而减少靠近所述阻挡介电层的顶面以及靠近所述第二氮氧化物层的顶面形成的陷阱的数量。
9. 一种存储设备，包括：
导电沟道，所述沟道由被布置为覆盖衬底上的表面并与衬底上的表面分离的半导体材料形成，所述导电沟道连接所述存储设备的源极和漏极；以及
栅极，所述栅极具有邻接所述沟道的多个表面，所述栅极包括：
隧道氧化物层，所述隧道氧化物层覆盖所述沟道；
多层电荷储存层，所述多层电荷储存层包括第一氮氧化物层和第二氮氧化物层，所述第一氮氧化物层更靠近所述隧道氧化物层，且其中所述第一氮氧化物层被包含氧化物的反隧穿层从所述第二氮氧化物层分开，其中所述第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度以使其实质上没有陷阱，且其中所述第二氮氧化物层具有小于5％的氧浓度以其陷阱密集；以及
以及所述第二氮氧化物层上的阻挡介电层，其中所述第二氮氧化物层和所述阻挡介电层在形成栅极堆叠之后蒸汽退火，从而减少靠近所述阻挡介电层的顶面以及靠近所述第二氮氧化物层的顶面形成的陷阱的数量。
15. 一种存储设备，包括：
垂直沟道，所述垂直沟道由半导体材料的薄的凸出形成，所述半导体材料的薄的凸出从在衬底上的表面上形成的第一扩散区延伸到在所述衬底的所述表面上方形成的第二扩散区，所述垂直沟道将所述第一扩散区电连接到所述第二扩散区；
隧道氧化物层，所述隧道氧化物层邻接所述垂直沟道；以及
多层电荷储存层，所述多层电荷储存层邻接所述隧道氧化物层，所述多层电荷储存层包括第一氮氧化物层和第二电荷俘获层，所述第一氮氧化物层包括更靠近所述隧道氧化物层的富氧氮化物，所述第二电荷俘获层包括覆盖所述第一氮氧化物层的富硅、贫氧氮化物，其中，所述第二电荷俘获层包括分布在分离电荷俘获区中的大多数电荷陷阱，其中所述第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度以使其实质上没有陷阱，并且其中所述第二电荷俘获层具有小于5％的氧浓度以其陷阱密集，并且其中，所述多层电荷储存层还包括将所述第一氮氧化物层从所述第二电荷俘获层分开的氧化物反隧穿层；以及
以及所述第二氮氧化物层上的阻挡介电层，其中所述第二氮氧化物层和所述阻挡介电层在形成栅极堆叠之后蒸汽退火，从而减少靠近所述阻挡介电层的顶面以及靠近所述第二氮氧化物层的顶面形成的陷阱的数量。 ”
复审请求人认为：对比文件1-6均未公开新增的区别技术特征，该特征也不是公知常识，且具有“减少了或基本上消除了电场， 其否则可能形成穿过阻挡氧化物层，这可能导致电荷载流子借此回流并且不利地影响电荷储存层中的数据保持或电荷保持”的技术效果，因此权利要求具有创造性。
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2019年06月28日答复复审通知书时提交了权利要求书的修改替换页，包括权利要求第1-18项，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，本复审决定针对的文本为：复审请求人于PCT国际申请进入中国国家阶段日2014年09月26日提交的说明书第1-101段、说明书附图图1-12F、说明书摘要、摘要附图；以及2019年06月28日提交的权利要求第1-18项。
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。”
如果一项发明专利申请的权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在多个区别技术特征，但是某些区别技术特征被另外的对比文件所公开，某些属于本领域公知常识，所属领域技术人员在现有技术的基础上得出该权利要求的技术方案是显而易见的，并且其取得的技术效果是可以预期的，则该权利要求请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，不具备创造性。
本复审决定引用的对比文件与驳回决定所引用的对比文件相同，即：
对比文件1：US8063434B1，公告日为2011年11月22日；
对比文件2：US2008/0048237A1，公开日为2008年02月28日；
对比文件3：CN1801478A，公开日为2006年07月12日；
对比文件4：US6709928B1，公告日为2004年03月23日；
对比文件5：CN101558481A，公开日为2009年10月14日；
对比文件6：WO2011/162725A1，公开日为2011年12月29日。
2.1 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要求保护一种存储设备，对比文件1公开了一种存储晶体管，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第2栏第38-46行，第3栏第42-47行，第8栏第43-63行，图3）：如图3所示，沟道312由覆盖在衬底306上的表面的半导体材料形成，所述沟道连接存储设备300的源极/漏极314；隧道氧化物层316覆盖沟道312；以及多层电荷储存层318A和318B，包括在隧道氧化物层316上的无陷阱氮氧化层318B（即第一氮氧化物层，化学计量组合物导致其实质上没有陷阱）和在无缺陷氮氧化层318B上的电荷陷阱氮氧化层318A（即第二氮氧化物层，化学计量组合物导致其陷阱密集）；底层无陷阱氮氧化层318B是富氧，富硅氮氧化层；顶层电荷陷阱氮氧化层318A是贫氧，富硅氮氧化层；电荷陷阱氮氧化层318A上的阻挡氧化层320，如图2D所示包括顶面也即与掺杂多晶硅308界面，形成栅极堆叠之后，器件最后进行800-1050℃退火，隐含公开对阻挡氧化层320顶面也进行了退火，退火毫无疑义可以减少存在于阻挡氧化层320顶面附近、第二氮氧化物层318A顶面附近的晶格缺陷。
权利要求1与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征是：（1）沟道由被布置为覆盖衬底上的表面并与衬底上的表面分离的半导体材料形成；（2）第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度，第二氮氧化物层具有小于5％的氧浓度；（3）反隧穿氧化物层将第一、第二氮氧化物层分开；（4）退火选用蒸汽退火。
基于上述区别技术特征，该权利要求实际解决的技术问题是：（1）提高栅极对沟道的控制以及避免短沟道效应；（2）精确控制氮氧化物层的缺陷；（3）防止存储电荷反向隧穿；（4）减小氧化物层中界面缺陷。
针对区别技术特征（1），本领域技术人员为了提高场效应晶体管栅极对沟道的控制能力以及集成度，采用SOI FinFET器件结构是公知常识。
针对区别技术特征（2），氧浓度的不同导致不同的层318A,318B具有不同的缺陷数量，对比文件1公开了底层无陷阱氮氧化层318B是富氧，富硅氮氧化层；顶层电荷陷阱氮氧化层318A是贫氧，可知是通过调整氧浓度控制缺陷的数量，由此本领域技术人员根据实际需要的缺陷数量，通过有限实验可以获知氧浓度为15％到40％和小于5％时即可得到需要的缺陷数量。
针对区别技术特征（3），对比文件4公开了一种半导体装置，并具体公开了（参见对比文件4说明书第4栏第28-35行，第5栏第37-47行，附图2A）：如图2A所示，富硅氮化物的电荷捕获层212将第一电荷存储层206b与第二电荷存储层206a分开，其中如说明书第4栏第28-40行所述，这些层的氮化硅材质可以为氮氧化物。如此使得电荷214保持在电荷存储层206内，也即实质上作为反隧穿层。由此可见，对比文件4给出了利用反遂穿层捕获电荷的技术启示，而本领域技术人员在面对防止存储电荷反向隧穿的技术问题时，根据具体器件结构和材料选择各种常用的反隧穿层材料是惯用手段，且氧化硅邻接氮化硅以防止反向隧穿是公知常识。
针对区别技术特征（4），本领域技术人员在面对减小氧化物层界面缺陷的技术问题时，能够根据需要选用各种常用的退火氛围，选用水汽氛围是公知常识。
因此在对比文件1的基础上结合对比文件4、公知常识获得该权利要求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，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备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。
2.2.权利要求2-3是权利要求1的从属权利要求。
对比文件2公开了一种半导体存储器件，并具体公开了（参见说明书第132段）：存储单元晶体管的沟道区25可以通过再结晶无定型硅或者多晶硅形成。而且该特征在对比文件2中所起的作用与其在本发明中为解决其技术问题所起的作用相同，也就是说对比文件2给出了将该技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示。
因此在对比文件1的基础上结合对比文件4、对比文件2、公知常识获得这些权利要求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，因此这些权利要求所要求保护的技术方案不具备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。
2.3.权利要求4是权利要求1的从属权利要求。
对比文件3公开了一种半导体元件，并具体公开了（参见说明书第2页第9-15行，图1a-1b，2c）：如图1a-1b所示，晶体管1包含有由纳米线组成的源极2以及漏极4，而源极2和漏极4间的区域即为沟道7。且该特征在对比文件3中所起的作用与其在本发明中为解决其技术问题所起的作用相同，也就是说对比文件3给出了将该技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示。
因此在对比文件1的基础上结合对比文件4、对比文件3、公知常识获得该权利要求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，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备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。
2.4.权利要求5是权利要求1的从属权利要求。
对比文件1公开了（参见说明书第2栏第38-46行，第3栏第42-47行，第8栏第43-63行，图3）：如图3所示，沟道312由覆盖在衬底306上的表面的半导体材料形成，所述沟道连接存储设备300的源极/漏极314；隧道氧化物层316覆盖沟道312；以及多层电荷储存层318A和318B。
权利要求5与对比文件1公开的内容相比，进一步的区别技术特征是：所述存储设备包括非平面晶体管，所述非平面晶体管包括具有邻接所述沟道的多个表面的栅极。基于上述区别技术特征，该权利要求实际解决的技术问题是：避免短沟道效应。
对比文件3公开了一种半导体元件，并具体公开了（参见说明书第2页第9-15行，图1a-1b，2c）：如图2c所示，所述存储设备包括非平面晶体管，所述非平面晶体管的栅极围绕在沟道顶面和侧面（即具有邻接所述沟道的多个表面的栅极）。且该特征在对比文件3中所起的作用与其在本发明中为解决其技术问题所起的作用相同，也就是说对比文件3给出了将该技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示。
因此在对比文件1的基础上结合对比文件4、对比文件3、公知常识获得该权利要求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，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备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。
2.5.权利要求6-7依次是权利要求5和1的从属权利要求。
对比文件1公开了（参见说明书第2栏第38-46行，第3栏第42-47行，第8栏第43-63行，图3）：如图3所示，栅极还包括覆盖电荷储存层318A和318B的阻挡氧化层320和覆盖阻挡氧化层320的栅极层308。此外，栅极层为金属材料，阻挡介质是高K介质材料，是本领域技术人员的常规技术手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的前提下，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.6.权利要求8是权利要求1的从属权利要求。
对比文件1公开（参见说明书第2栏第38-46行，第3栏第42-47行，第8栏第43-63行，图3）：顶层电荷陷阱氮氧化物层通过在化学气相沉积时增加一定浓度的碳来增加陷阱数量（参见说明书第3栏第42-47行）。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的前提下，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.7.权利要求9要求保护一种存储设备。
对比文件1为最接近的现有技术，公开了一种存储晶体管，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第2栏第38-46行，第3栏第42-47行，第8栏第43-63行，图3）：如图3所示，沟道312（毫无疑义确定，沟道在器件工作时可以导电）由覆盖在衬底306上的表面的半导体材料形成，沟道连接存储设备300的源极/漏极314；隧道氧化物层316覆盖沟道312；以及多层电荷储存层318A和318B，包括在隧道氧化物层316上的无陷阱氮氧化层318B（即第一氮氧化物层）和在无缺陷氮氧化层318B上的电荷陷阱氮氧化层318A（即第二氮氧化物层）；电荷陷阱氮氧化层318A上的阻挡氧化层320，如图2D所示包括顶面也即与掺杂多晶硅308界面，形成栅极堆叠之后，器件最后进行800-1050℃退火，隐含公开对阻挡氧化层320顶面也进行了退火，退火毫无疑义可以减少存在于阻挡氧化层320顶面附近、第二氮氧化物层318A顶面附近的晶格缺陷。
权利要求9与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征是：（1）沟道由被布置为覆盖衬底上的表面并与衬底上的表面分离的半导体材料形成，栅极具有邻接所述沟道的多个表面；（2）第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度，第二氮氧化物层具有小于5％的氧浓度；（3）反隧穿氧化物层将第一、第二氮氧化物层分开；（4）退火选用蒸汽退火。
基于上述区别技术特征，该权利要求实际解决的技术问题是：（1）提高栅极对沟道的控制以及避免短沟道效应；（2）精确控制氮氧化物层的缺陷；（3）防止存储电荷反向隧穿；（4）减小氧化物层中界面缺陷。
针对区别技术特征（1），本领域技术人员为了提高场效应晶体管栅极对沟道的控制能力以及集成度，采用SOI FinFET器件结构是公知常识。
针对区别技术特征（2），氧浓度的不同导致不同的层318A,318B具有不同的缺陷数量，对比文件1公开了底层无陷阱氮氧化层318B是富氧，富硅氮氧化层；顶层电荷陷阱氮氧化层318A是贫氧，可知是通过调整氧浓度控制缺陷的数量，由此本领域技术人员根据实际需要的缺陷数量，通过有限实验可以获知氧浓度为15％到40％和小于5％时可以得到需要的缺陷数量。
针对区别技术特征（3），对比文件4公开了一种半导体装置，并具体公开了（参见对比文件4说明书第4栏第28-35行，第5栏第37-47行，附图2A）：如图2A所示，富硅氮化物的电荷捕获层212将第一电荷存储层206b与第二电荷存储层206a分开，其中如说明书第4栏第28-40行所述，这些层的氮化硅材质可以为氮氧化物。如此使得电荷214保持在电荷存储层206内，也即实质上作为反隧穿层。由此可见，对比文件4给出了利用反遂穿层捕获电荷的技术启示，而本领域技术人员在面对防止存储电荷反向隧穿的技术问题时，根据具体器件结构和材料选择各种常用的反隧穿层材料是惯用手段，且氧化硅邻接氮化硅以防止反向隧穿是公知常识。
针对区别技术特征（4），本领域技术人员在面对减小氧化物层界面缺陷的技术问题时，能够根据需要选用各种常用的退火氛围，选用水汽氛围是公知常识。因此在对比文件1的基础上结合对比文件4、和公知常识获得该权利要求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，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备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。
2.8.权利要求10是权利要求9的从属权利要求。
对比文件3公开了一种半导体元件，并具体公开了（参见说明书第2页第9-15行，图1a-1b，2c）：如图1a-1b所示，晶体管1包含有由纳米线组成的源极2以及漏极4，而源极2和漏极4间的区域即为沟道7。且该特征在对比文件3中所起的作用与其在本发明中为解决其技术问题所起的作用相同。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的前提下，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.9.权利要求11-12依次是权利要求9的从属权利要求。
对比文件1公开了（参见说明书第2栏第38-46行，第3栏第42-47行，第8栏第43-63行，图3）：如图3所示，栅极还包括覆盖电荷储存层318A和318B的阻挡氧化层320和覆盖阻挡氧化层320的栅极层308。此外，栅极层为金属材料，阻挡介质是高K介质材料，晶体管为FinFET，是本领域技术人员的常规技术手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的前提下，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.10.权利要求13是权利要求9的从属权利要求。
对比文件5公开了一种非易失性电荷俘获存储器件（参见对比文件5权利要求4，说明书第3页第26-30行，第4页第4段，图4B）：执行多次基团氧化工艺为非易失性电荷俘获存储器件提供隧穿介质层和阻挡介质层（即反隧穿层）；电荷俘获层包含选自下列组中的材料：氮化硅，氮氧化硅，富氧氮氧化硅和富硅氮氧化硅（包含第一氮氧化物层）；阻挡介质层406通过将电荷俘获层暴露（即第一氮氧化物层的一部分）在基团氧化制程中来氧化电荷俘获层的区域404B而形成。且该技术特征在对比文件5和本申请中都是在电荷俘获层附近形成反隧穿层以防止电流泄露。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的前提下，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.11.权利要求14是权利要求9的从属权利要求。
对比文件1公开了（参见说明书第2栏第38-46行，第3栏第42-47行，第8栏第43-63行，图3）：多层电荷储存层318A和318B，包括在隧道氧化物层316上的无陷阱氮氧化层318B（即第一氮氧化物层，实质上没有陷阱）和在无缺陷氮氧化层318B上的电荷陷阱氮氧化层318A（即第二氮氧化物层，其陷阱密集）；底层无陷阱氮氧化层318B是富氧，富硅氮氧化层；顶层电荷陷阱氮氧化层318A是贫氧，富硅氮氧化层；顶层电荷陷阱氮氧化物层通过在化学气相沉积时增加一定浓度的碳来增加陷阱数量（参见说明书第3栏第42-47行）。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的前提下，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.12.权利要求15要求保护一种存储设备。
对比文件6为最接近的现有技术，公开了一种用于存储的纳米线晶体管，并具体公开了如下技术特征（参见对比文件6说明书第128-132段,图6）：如图6所示，纳米线晶体管600包括载体602，属于硅晶片衬底604的一部分；垂直沟道608，由载体602（属于半导体材料）的薄的凸出形成，所述薄的凸出从在衬底604上的表面上形成的源区614b（即第一扩散区）延伸到在衬底604的表面上方形成的漏区614a（即第二扩散区），所述垂直沟道608将源区614b电连接到所述漏区614a；栅极绝缘层610（即隧道氧化物层），邻接所述垂直沟道608。
权利要求15与对比文件6公开的内容相比，区别技术特征是：（1）多层电荷储存层，所述多层电荷储存层邻接所述隧道氧化物层，所述多层电荷储存层包括第一氮氧化物层和第二电荷俘获层，所述第一氮氧化物层包括更靠近所述隧道氧化物层的富氧氮化物，所述第二电荷俘获层包括覆盖所述第一氮氧化物层的富硅、贫氧氮化物，其中，所述第二电荷俘获层包括分布在分离电荷俘获区中的大多数电荷陷阱，所述第二电荷俘获层上的阻挡介电层；（2）第一氮氧化物层具有15％到40％的氧浓度以使其实质上没有陷阱，并且其中所述第二电荷俘获层具有小于5％的氧浓度以其陷阱密集；（3）反隧穿氧化物层将第一、第二氮氧化物层分开；（4）退火的所述阻挡介电层包括顶面，退火选用蒸气退火。
基于上述区别技术特征，该权利要求实际解决的技术问题是：（1）改进编程和擦除速度和数据保持；（2）精确控制氮氧化物层的缺陷；（3）防止存储电荷反向隧穿；（4）减小氧化物层中界面缺陷。
针对上述区别技术特征（1），对比文件1公开了一种存储晶体管，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第2栏第38-46行，第3栏第42-47行，第8栏第43-63行，图3）：如图3所示，隧道氧化物层316覆盖沟道312；以及多层电荷储存层318A和318B，包括在隧道氧化物层316上的无陷阱氮氧化层318B（即第一氮氧化物层，更靠近所述隧道氧化物层的氮化物，化学计量组合物导致其实质上没有陷阱）和在无缺陷氮氧化层318B上的电荷陷阱氮氧化层318A（即第二氮氧化物层，化学计量组合物导致其陷阱密集）；底层无陷阱氮氧化层318B是富氧，富硅氮氧化层；顶层电荷陷阱氮氧化层318A是贫氧，富硅氮氧化层；电荷陷阱氮氧化层318A上的阻挡氧化层320；电荷陷阱氮氧化层318A上的阻挡氧化层320，如图2D所示包括顶面也即与掺杂多晶硅308界面，形成栅极堆叠之后，器件最后进行800-1050℃退火，隐含公开对阻挡氧化层320顶面也进行了退火，退火毫无疑义可以减少存在于阻挡氧化层320顶面附近、第二氮氧化物层318A顶面附近的晶格缺陷。氧浓度的不同导致不同的层318A,318B具有不同的缺陷数量，对比文件1公开了底层无陷阱氮氧化层318B是富氧，富硅氮氧化层；顶层电荷陷阱氮氧化层318A是贫氧。可见对比文件1公开了区别技术特征（1），所起的作用均为改进编程和擦除速度和数据保持，也即给出了将上述区别技术特征应用于对比文件6以进一步解决其技术问题的启示。
针对区别技术特征（2），氧浓度的不同导致不同的层318A,318B具有不同的缺陷数量，对比文件1公开了底层无陷阱氮氧化层318B是富氧，富硅氮氧化层；顶层电荷陷阱氮氧化层318A是贫氧，可知是通过调整氧浓度控制缺陷的数量，由此本领域技术人员根据实际需要的缺陷数量，通过有限实验可以获知氧浓度为15％到40％和小于5％时可以得到需要的缺陷数量。
针对区别技术特征（3），对比文件4公开了一种半导体装置，并具体公开了（参见对比文件4说明书第4栏第28-35行，第5栏第37-47行，附图2A）：如图2A所示，富硅氮化物的电荷捕获层212将第一电荷存储层206b与第二电荷存储层206a分开，其中如说明书第4栏第28-40行所述，这些层的氮化硅材质可以为氮氧化物。如此使得电荷214保持在电荷存储层206内，也即实质上作为反隧穿层。由此可见，对比文件4给出了利用反遂穿层捕获电荷的技术启示，而本领域技术人员在面对防止存储电荷反向隧穿的技术问题时，根据具体器件结构和材料选择各种常用的反隧穿层材料是惯用手段，且氧化硅邻接氮化硅以防止反向隧穿是公知常识。
针对区别技术特征（4），本领域技术人员在面对减小氧化物层界面缺陷的技术问题时，能够根据需要选用各种常用的退火氛围，选用水汽氛围是公知常识。
因此，在对比文件6的基础上结合对比文件1、对比文件4和公知常识获得该权利要求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，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备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
2.13.权利要求16是权利要求15的从属权利要求。
对比文件6公开（参见对比文件6说明书第128-132段,图6）：如图6所示，垂直纳米线晶体管600包括载体602，属于硅晶片衬底604的一部分；垂直沟道608为纳米线结构。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的前提下，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.14. 权利要求17是权利要求16的从属权利要求。然而，阻挡介质是高K介质材料，是本领域技术人员的常规技术手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的前提下，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.15.权利要求18是权利要求15的从属权利要求，其附加技术特征已被对比文件1公开（参见说明书第2栏第38-46行，第3栏第42-47行，第8栏第43-63行，图3）：顶层电荷陷阱氮氧化物层通过在化学气相沉积时增加一定浓度的碳来增加陷阱数量（参见说明书第3栏第42-47行）。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的前提下，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人的相关意见，合议组认为：
1）如对比文件1说明书第8栏所述，在整个存储设备制造的最后步骤期间也即在形成了栅极堆叠之后，执行单步或多步退火以修复注入引起的损伤，并且该退火温度800至1050、乃至1360摄氏度。在此高温退火之下，因为成膜工艺缺陷而留在各个氧化物、氮氧化物顶面附近的陷阱也必然被同时消除。而进一步，关于水汽退火，参见《超大规模集成电路工艺技术》，金德宣等主编，半导体技术编辑部，1985年11月，第102-105页，其中记载了氧化物例如氧化硅与硅的界面存在陷阱、固定界面态电荷、界面俘获电荷等等，其中4.6.2.2小节记载了在水汽氛围下退火可降低界面态密度。由此可见，水汽退火减少本申请中氧化物的阻挡介电层218与顶部多晶硅层214界面附近的陷阱，这确属公知常识。因此，利用水汽退火减少介质层界面附近的陷阱数量属于公知常识。
2）关于SOI FinFET，参见《纳米CMOS电路和物理设计》，（美）王班等人著，辛维平等译，机械工业出版社，2011年4月第1版，第9章，9.4.1小节，图9-19，其中FinFET沟道为埋氧层上的鳍片结构而与衬底分离。因此该技术特征确属公知常识。关于氧浓度调节，对比文件1说明书第39-42段记载有富硅、富氧的底部氮氧化物层220B，富硅、贫氧顶部氮氧化物层220A。在对比文件1已经给出了利用Si、N、O配比不同而调节陷阱密度的启示的前提下，本领域技术人员进一步通过有限的实验获得最佳的氧浓度以实现所需的陷阱密度从而控制电荷存储层的电荷存储性能，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。关于氧化物的反隧穿层，参见《广东省自然科学研究成果选编》，1986-1992年，第602页，38.1小节，其中研究表明超薄氧化硅薄膜与CVD氮化物薄膜的双层介质结构存储器中，超薄氧化硅薄膜具有阻挡陷阱电荷反隧穿的作用；进一步，参见《半导体器件物理》，（美）施敏等著，耿莉等译，西安交通大学出版社，2008年6月第1版，其中272页第6.7.2小节记载了，MNOS晶体管中氧化物可以防止注入电荷的背隧穿以更好地保存电荷。由此可见，氧化物用作反隧穿层是公知常识。而对比文件4已经给出了将反隧穿层插入两个氮化物层之间的启示，在此基础上将氮氧化物层212替换为同样能起到反隧穿作用的氧化物是显而易见的。
因此，复审请求人的上述理由不能成立。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07月04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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