发明创造名称：堆叠纳米线MOS晶体管及其制作方法
外观设计名称：
决定号：193914
决定日：2019-11-01
委内编号：1F281349
优先权日：
申请（专利）号：201310274960.2
申请日：2013-07-02
复审请求人：中国科学院微电子研究所
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：丁冉
合议组组长：武建刚
参审员：李静
国际分类号：H01L21/336,H01L29/78,H01L29/10,B82Y10/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请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区别技术特征，上述区别技术特征部分是本领域技术人员在其他对比文件给出的技术启示的基础上容易想到的，其余部分为本领域技术人员的惯用技术手段，则该权利要求不具有突出的实质性特点，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201310274960.2，名称为“堆叠纳米线MOS晶体管及其制作方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为中国科学院微电子研究所，申请日为2013年07月02日，公开日为2015年01月14日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2019年01月30日发出驳回决定，以本申请权利要求1-5不符合专利法第22条第3款的规定为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：申请人于申请日2013年07月02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10月03日提交的权利要求第1-5项。驳回决定所针对的权利要求书的内容如下：
“1.一种堆叠纳米线MOS晶体管制作方法，包括：
在衬底上形成沿第一方向延伸的多个鳍片；
在每个鳍片中形成由多个圆形纳米线上下层叠构成的串珠状的纳米线堆叠，相邻的纳米线之间具有连接部，连接部的尺寸为纳米线自身尺寸的5％至20％；
在纳米线堆叠上形成沿第二方向延伸的栅极堆叠结构；
在栅极堆叠结构两侧形成源漏区，源漏区之间的纳米线构成沟道区。
2.如权利要求1的方法，其中，在每个鳍片中形成纳米线堆叠的步骤进一步包括：
步骤a，侧向刻蚀鳍片，在鳍片沿第二方向的侧面形成凹槽；
步骤b，沉积保护层，填充凹槽；以及
重复步骤a和步骤b，形成多个纳米线。
3.如权利要求2的方法，刻蚀鳍片的步骤选自以下之一或其组合：具有横向刻蚀深度的各向同性的等离子体干法刻蚀；或者各向同性干法刻蚀与各向异性干法刻蚀的组合方法；利用不同晶向上选择腐蚀的湿法腐蚀方法。
4.如权利要求2的方法，其中，形成多个纳米线之后进一步包括：去除保护层，露出多个纳米线；对纳米线堆叠进行表面处理、圆化工艺。
5.一种堆叠纳米线MOS晶体管，包括：
由多个圆形纳米线上下层叠构成的串珠状的纳米线堆叠，在衬底上沿第一方向延伸，相邻的纳米线之间具有连接部，连接部的尺寸为纳米线自身尺寸的5％至20％；
多个栅极堆叠，沿第二方向延伸并且跨越了每个纳米线堆叠；
多个源漏区，位于每个栅极堆叠沿第二方向两侧；
多个沟道区，由位于多个源漏区之间的纳米线堆叠构成。”
驳回决定中引用如下对比文件：
对比文件1：US2007231997A1，公开日为2007年10月04日；
对比文件2：CN102446972A，公开日为2012年05月09日。
驳回决定认为：（1）独立权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：在衬底上形成沿第一方向延伸的多个鳍片，且相邻纳米线之间的连接部尺寸为纳米线自身尺寸的5%-20%，纳米线为圆形。该区别技术特征中部分是本领域技术人员在对比文件2给出的技术启示的基础上容易想到的，部分是本领域的常规技术手段。因此，权利要求1不具备创造性。（2）从属权利要求2-4的附加技术特征部分被对比文件1公开，部分是本领域的常规技术手段。因此，从属权利要求2-4不具备创造性。（3）独立权利要求5是与独立权利要求1相对应的产品权利要求，基于与权利要求1相似的理由，权利要求5不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2019年04月29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修改替换页，主要修改包括：在独立权利要求1、5中分别增加技术特征“连接部剖面形态包括圆形、椭圆形、C形、D形、以及其他曲面”，形成新的独立权利要求1、5。复审请求人认为：修改后的权利要求1相对于对比文件的区别技术特征至少包括：（1）相邻纳米线之间连接部的尺寸为纳米线自身尺寸的5%-20%；（2）连接部的剖面形态包括圆形、椭圆形、C形、D行以及其他曲面。对比文件1不仅没有公开区别技术特征（1），而且还给出了完全相反的技术教导。对比文件2公开的是0%至30%、50%、70%的若干较大范围，并未公开5%至20%的小范围。因此，对比文件2没有公开区别技术特征（1），也没有给出任何技术教导。进一步，对比文件1和对比文件2均没有公开区别技术特征（2），也没有给出任何教导。本申请解决的技术问题是形成了质量良好的串珠状的纳米线堆叠，以较低的成本充分增大导电沟道有效宽度，并且提高了有效导电总截面面积，从而提高驱动电流。在此基础上，额外地对于纳米线堆叠之间的连接部的尺寸做了优化，即需要在驱动能力与可靠性之间进行权衡以得到合适的连接部尺寸。对比文件1和对比文件2对本申请不构成启示，上述区别技术特征也不是本领域的公知常识。复审请求时新修改的权利要求1、5内容如下：
“1.一种堆叠纳米线MOS晶体管制作方法，包括：
在衬底上形成沿第一方向延伸的多个鳍片；
在每个鳍片中形成由多个圆形纳米线上下层叠构成的串珠状的纳米线堆叠，相邻的纳米线之间具有连接部，连接部的尺寸为纳米线自身尺寸的5％至20％，连接部剖面形态包括圆形、椭圆形、C形、D形、以及其他曲面；
在纳米线堆叠上形成沿第二方向延伸的栅极堆叠结构；
在栅极堆叠结构两侧形成源漏区，源漏区之间的纳米线构成沟道区。
5.一种堆叠纳米线MOS晶体管，包括：
由多个圆形纳米线上下层叠构成的串珠状的纳米线堆叠，在衬底上沿第一方向延伸，相邻的纳米线之间具有连接部，连接部的尺寸为纳米线自身尺寸的5％至20％，连接部剖面形态包括圆形、椭圆形、C形、D形、以及其他曲面；
多个栅极堆叠，沿第二方向延伸并且跨越了每个纳米线堆叠；
多个源漏区，位于每个栅极堆叠沿第二方向两侧；
多个沟道区，由位于多个源漏区之间的纳米线堆叠构成。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年05月17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坚持驳回决定。
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09月09日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对于复审请求人的意见陈述，合议组认为：对于区别技术特征（1），对比文件2公开了：在任何特定的横截面中，鳍片最窄宽度可以小于最宽宽度的约30%，即对比文件2给出了在串珠状的宽窄相间的纳米堆叠结构中，通过调节鳍片的最宽宽度与最窄宽度之间的尺寸比例以降低沟道的穿通效应的技术启示，并且对比文件2也给出了例如小于30%的尺寸比例范围，在此基础上，本领域技术人员在对上述尺寸比例进行进一步选择时，容易想到考虑驱动能力以及可靠性等方面因素的影响，通过多次调试以得到一个更加精确的比例或者比例范围，并不需要付出创造性的劳动，也不会产生预料不到的技术效果。对于区别技术特征（2），在对比文件1已经公开了鳍的窄部剖面形态可以为C形的基础上，本领域技术人员也可以根据实际需要将连接部的剖面形态设计为如圆形、椭圆形等其他形状，均为本领域的惯用技术手段。
复审请求人于2019年09月29日提交了意见陈述书，并提交了权利要求书的全文修改替换页，共包括5项权利要求。其中，复审请求人将独立权利要求1、5中的技术特征“连接部的尺寸为纳米线自身尺寸的5%至20%”修改为“连接部的厚度或高度为纳米线自身厚度或高度的5%至20%”。修改后的独立权利要求1、5的内容如下：
“1.一种堆叠纳米线MOS晶体管制作方法，包括：
在衬底上形成沿第一方向延伸的多个鳍片；
在每个鳍片中形成由多个圆形纳米线上下层叠构成的串珠状的纳米线堆叠，相邻的纳米线之间具有连接部，连接部的厚度或高度为纳米线自身厚度或高度的5％至20％，连接部剖面形态包括圆形、椭圆形、C形、D形、以及其他曲面；
在纳米线堆叠上形成沿第二方向延伸的栅极堆叠结构；
在栅极堆叠结构两侧形成源漏区，源漏区之间的纳米线构成沟道区。
5. 一种堆叠纳米线MOS晶体管，包括：
由多个圆形纳米线上下层叠构成的串珠状的纳米线堆叠，在衬底上沿第一方向延伸，相邻的纳米线之间具有连接部，连接部的厚度或高度为纳米线自身厚度或高度的5％至20％，连接部剖面形态包括圆形、椭圆形、C形、D形、以及其他曲面；
多个栅极堆叠，沿第二方向延伸并且跨越了每个纳米线堆叠；
多个源漏区，位于每个栅极堆叠沿第二方向两侧；
多个沟道区，由位于多个源漏区之间的纳米线堆叠构成。”
在意见陈述书中，复审请求人认为：（1）修改后的权利要求1、5与对比文件1、2的区别技术特征至少包括：连接部的厚度或高度为纳米线自身厚度或高度的5%至20%。对比文件1公开的纳米线堆叠仅涉及到鳍片与连接部的宽度对比，远大于纳米线自身宽度的20%，对比文件1本身并未涉及任何高度/厚度对比。关于连接部的宽度占比，对比文件2公开的是0%至30%、50%、70%的若干较大范围，并未公开5%至20%的小范围。进一步，对比文件2仅涉及纳米线与连接部宽度的对比，并未涉及高度、厚度的对比。（2）本申请的技术问题是形成了质量良好的串珠状的纳米线堆叠，从而提高驱动电流，在此基础上还对于纳米线堆叠之间的连接部的尺寸特别是高度和厚度做了优化，从而更加有效地提高了器件驱动能力和可靠性。而对比文件1、2均未公开上述区别技术特征，也没有给出任何技术教导,并且上述区别技术特征也不是公知常识。因此，修改后的权利要求1-5具备创造性。
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
1、审查文本的认定
复审请求人于2019年09月29日提交了权利要求书的全文修改替换页，共包括5项权利要求。经审查，所作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。本复审请求审查决定所针对的审查文本是：申请人于申请日2013年07月02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09月29日提交的权利要求第1-5项。
2、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。
如果一项权利要求请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区别技术特征，上述区别技术特征部分是本领域技术人员在其他对比文件给出的技术启示的基础上容易想到的，其余部分为本领域技术人员的惯用技术手段，则该权利要求不具有突出的实质性特点，不具备创造性。
本复审请求审查决定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：US2007231997A1，公开日为2007年10月04日；
对比文件2：CN102446972A，公开日为2012年05月09日。
2.1权利要求1要求保护一种堆叠纳米线MOS晶体管制作方法，对比文件1公开了一种堆叠纳米线MOS晶体管的制造方法，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第[0004]-[0007]段、[0039]-[0050]段，附图2-6C、11D-11E）：在硅衬底11上形成沿第一方向延伸的鳍片，鳍片中形成由鳍的多个宽部和窄部上下层叠构成的串珠状的结构（即多个宽部构成纳米线堆叠，窄部为相邻的纳米线之间的连接部），在鳍堆叠上形成沿第二方向的栅介质层16和栅电极多晶硅17（即栅极堆叠结构），在栅电极结构两侧形成源漏区，源漏区之间的鳍构成沟道区；鳍的窄部剖面形态可以为C形（参见说明书附图11D）。
权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：形成多个鳍片，纳米线为圆形，连接部的尺寸厚度或高度为纳米线自身厚度或高度的5%-20%，以及连接部剖面形态还包括圆形、椭圆形、D形以及其他曲面。基于上述区别技术特征可以确定，权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是：进一步提高器件驱动能力和可靠性。
对比文件2公开了一种带有凹口的鳍片结构晶体管的制作方法，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第[0033]-[0036]段，附图1A-1B）：鳍片最宽宽度之间由最窄宽度连接，在任何特定的横截面中，鳍片最窄宽度可能小于最宽宽度的约30%，即对比文件2给出了调节鳍片的最宽宽度与最窄宽度之间尺寸比例，从而降低沟道的穿通效应，以使得器件驱动能力和可靠性得以提高的技术启示，在此基础上，同时对鳍片在厚度方向上的尺寸比例进行调节，并进一步选择出更加精确合适的比例范围，也是本领域技术人员容易想到的。对于连接部的高度，对比文件1已经公开了与本申请相同形状的纳米线堆叠结构，基于上述结构，其同样可以起到提高有效导电总截面面积以提高驱动电流的技术效果。在上述内容的启示下，本领域技术人员对于连接部的高度和/或其他维度的尺寸进行设计时，容易想到综合考虑驱动能力和可靠性等多方面的影响因素，通过常规调试手段以得到一个精确的比例或者比例范围（如权利要求1中限定的5%-20%），以使得进一步提高器件的驱动能力和可靠性。此外，在对比文件1公开的制作方法的基础上，本领域技术人员容易想到在制作时同时形成多个鳍片并选择合适的纳米线形状；以及，在对比文件1已经公开了鳍的窄部剖面形态可以为C形的基础上，本领域技术人员也可以根据实际需要将连接部的剖面形态设计为如圆形、椭圆形等其他形状，均为本领域的惯用技术手段。
由此可见，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的惯用技术手段得到权利要求1的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具有突出的实质性特点，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引用权利要求1，对比文件1进一步公开了如下技术特征：侧向刻蚀鳍片42，在鳍片42沿竖直方向的侧面形成凹槽，然后重复形成多个鳍的宽部和窄部，以及在形成凹槽前形成保护层保护鳍（附图11D），从而在此基础上，在形成其他纳米线时，选择保护已经形成的纳米线，也是本领域的惯用技术手段。因此，当其引用的权利要求1不具备创造性时，权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3权利要求3引用权利要求2，根据实际需要选择合适的刻蚀方法是本领域的惯用技术手段。因此，当其引用的权利要求2不具备创造性时，权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4权利要求4引用权利要求2，在形成纳米线之后，去除保护层，并对纳米线堆叠进行表面处理、圆化等工艺，都是本领域的惯用技术手段。因此，当其引用的权利要求2不具备创造性时，权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.5权利要求5要求保护一种堆叠纳米线MOS晶体管，对比文件1公开了一种堆叠纳米线MOS晶体管，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第[0004]-[0007]段、[0039]-[0050]段，附图2-6C、11D-11E）：由多个圆形纳米线1N1、1N2、1N1上下层叠构成的串珠状的纳米线堆叠，在硅衬底11上形成沿第一方向延伸的鳍片，鳍片中形成由鳍的多个宽部和窄部上下层叠构成的串珠状的结构（即多个宽部构成纳米线堆叠，窄部为相邻的纳米线之间的连接部），在鳍堆叠上形成沿第二方向的栅介质层16和栅电极多晶硅17（即栅极堆叠结构），在栅电极结构两侧形成源漏区，源漏区之间的鳍构成沟道区；鳍的窄部剖面形态可以为C形（参见说明书附图11D）。
权利要求5与对比文件1的区别技术特征在于：多个栅极堆叠，多个源漏区以及多个沟道区，纳米线为圆形，连接部的厚度或高度为纳米线自身尺寸的5%-20%，以及连接部剖面形态还包括圆形、椭圆形、D形以及其他曲面。基于上述区别技术特征可以确定，权利要求5相对于对比文件1实际解决的技术问题是：进一步提高器件驱动能力和可靠性。
对比文件2公开了一种带有凹口的鳍片结构晶体管，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第[0033]-[0036]段，附图1A-1B）：鳍片最宽宽度之间由最窄宽度连接，在任何特定的横截面中，鳍片最窄宽度可能小于最宽宽度的约30%，即对比文件2给出了调节鳍片的最宽宽度与最窄宽度之间尺寸比例，从而降低沟道的穿通效应，以使得器件驱动能力和可靠性得以提高的技术启示，在此基础上，同时对鳍片在厚度方向上的尺寸比例进行调节，并进一步选择出更加精确合适的比例范围，也是本领域技术人员容易想到的。对于连接部的高度，对比文件1已经公开了与本申请相同形状的纳米线堆叠结构，基于上述结构，其同样可以起到提高有效导电总截面面积以提高驱动电流的技术效果。在上述内容的启示下，本领域技术人员对于连接部的高度和/或其他维度的尺寸进行设计时，容易想到综合考虑驱动能力和可靠性等多方面的影响因素，通过常规调试手段以得到一个精确的比例或者比例范围（如权利要求5限定的5%-20%），以使得进一步提高器件的驱动能力和可靠性。此外，在对比文件1公开的制作方法的基础上，本领域技术人员容易想到在制作时同时形成多个栅、源、漏，并选择合适的纳米线形状；以及，在对比文件1已经公开了鳍的窄部剖面形态可以为C形的基础上，本领域技术人员也可以根据实际需要将连接部的剖面形态设计为如圆形、椭圆形等其他形状，均为本领域的惯用技术手段。
由此可见，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的惯用技术手段得到权利要求5的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求5不具有突出的实质性特点，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、针对复审请求人相关意见的答复
对于复审请求人于2019年09月29日答复复审通知书时提出的意见，合议组认为：对比文件2已经给出了调节鳍片的最宽宽度与最窄宽度之间尺寸比例，从而降低沟道的穿通效应，以使得器件驱动能力和可靠性得以提高的技术启示，在此基础上，同时对鳍片在厚度方向上的尺寸比例进行调节，并进一步选择出更加精确合适的比例范围，也是本领域技术人员容易想到的。另一方面，对比文件1公开了与本申请相同形状的纳米线堆叠结构，基于上述结构，其同样可以起到提高有效导电总截面面积以提高驱动电流的技术效果，而在实现上述结构时，必然需要对连接部的高度/宽度/厚度等方向上的尺寸进行设计。在上述公开内容的启示下，本领域技术人员对于连接部的尺寸进行设计时，容易想到综合考虑驱动能力和可靠性等多方面的影响因素，通过常规调试手段以得到一个精确的比例或者比例范围，以使得进一步提高器件的驱动能力和可靠性，无需付出创造性劳动。
因此，复审请求人的意见陈述不具有说服力，合议组不予支持。
基于上述事实和理由，本案合议组依法作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于 2019年01 月30 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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