发明创造名称:等离子体蚀刻方法
外观设计名称:
决定号:199477
决定日:2019-12-17
委内编号:1F266804
优先权日:2007-08-17
申请(专利)号:201510206545.2
申请日:2008-08-15
复审请求人:东京毅力科创株式会社
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:凌宇飞
合议组组长:韩冰
参审员:王光军
国际分类号:H01L21/306,H01J37/32
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相对于最接近的现有技术存在区别技术特征,而部分区别技术特征被其他对比文件公开,且作用相同;部分区别技术特征是本领域技术人员在现有技术中的其他对比文件的教导下能够显而易见地得出的;其余的区别技术特征对本领域技术人员来说是容易想到的,则该权利要求请求保护的技术方案不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510206545.2,名称为“等离子体蚀刻方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请为200810135193.6的分案申请,分案递交日为2015年04月28日,申请人为东京毅力科创株式会社,申请日为2008年08月15日,优先权日为2007年08月17日,公开日为2015年07月29日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年09月10日发出驳回决定,以权利要求1-6不具备创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:申请人于2018年07月20日提交的权利要求第1-6项,于分案递交日2015年04月28日提交的说明书第1-14页、说明书附图第1-5页、说明书摘要及摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书内容如下:
“1. 一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器;在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极;在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极;向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含O2气体的所述处理气体的处理气体供给部;和向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频的第一高频供电部,该等离子体蚀刻方法的特征在于,包括:
通过周期地重复第一期间和第二期间,对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板进行蚀刻的步骤,
在所述第一期间中,来自所述第一高频供电部的高频电力以从所述处理气体生成等离子体的第一振幅被施加于所述第一电极,在所述第二期间中,所述高频电力以不生成等离子体的第二振幅被施加于所述第一电极,使得在所述第一期间中在所述处理空间中生成等离子体,在所述第二期间中在所述处理空间中不生成等离子体,
将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间。
2. 一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器;在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极;在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极;向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含O2气体的所述处理气体的处理气体供给部;向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频的第一高频供电部;和向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部,该等离子体蚀刻方法的特征在于,包括:
通过周期地重复第一期间和第二期间,对在栅极氧化膜上具有多 晶硅膜的半导体基板进行蚀刻的步骤,
在所述第一期间中,来自所述第一高频供电部的高频电力以从所述处理气体生成等离子体的第一振幅被施加于所述第一电极,在所述第二期间中,所述高频电力以不生成等离子体的第二振幅被施加于所述第一电极,使得在所述第一期间中在所述处理空间中生成等离子体,在所述第二期间中在所述处理空间中不生成等离子体,
将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间。
3. 一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器;在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极;在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极;向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含O2气体的所述处理气体的处理气体供给部;和向所述第一电极施加具有30MHz以上的频率的用于在所述处理容器内从所述处理气体生成等离子体的第一高频的第一高频供电部,该等离子体蚀刻方法的特征在于,包括:
通过周期地重复第一期间和第二期间,对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板进行蚀刻的步骤,
在所述第一期间中,在所述处理容器内从所述处理气体持续地生成等离子体,在所述第二期间中,在所述处理容器内不生成等离子体,
将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间。
4. 一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器;在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极;在所述处理容器内与所述第一电极平行 地相对并接地的第二电极;向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含O2气体的所述处理气体的处理气体供给部;向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的用于在所述处理容器内从所述处理气体生成等离子体的第一高频的第一高频供电部;和向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部,该等离子体蚀刻方法的特征在于,包括:
通过周期地重复第一期间和第二期间,对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板进行蚀刻的步骤,
在所述第一期间中,在所述处理容器内从所述处理气体持续地生成等离子体,在所述第二期间中,在所述处理容器内不生成等离子体,
将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间。
5. 一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板实施蚀刻处理,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器;在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极,该半导体基板具有作为被蚀刻膜的有机膜;在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极;向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含N2气体、O2气体和CO气体的所述处理气体的处理气体供给部;向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频的第一高频供电部;和向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部,该等离子体蚀刻方法的特征在于:
第一期间和第二期间交替地重复,在该第一期间中被施加于所述第一电极的所述第一高频具有生成等离子体的第一振幅,
在该第二期间中被施加于所述第一电极的所述第一高频具有实质上不生成等离子体的第二振幅,
使得在所述第一期间中在所述处理空间中生成等离子体,在所述第二期间中在所述处理空间中不生成等离子体,
将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间。
6. 一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板实施蚀刻处理,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器;在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极,该半导体基板具有作为被蚀刻膜的有机膜;在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极;向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含N2气体、O2气体和CO气体的所述处理气体的处理气体供给部;向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的用于在所述处理容器内从所述处理气体生成等离子体的第一高频的第一高频供电部;和向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部,该等离子体蚀刻方法的特征在于:
在所述半导体基板的等离子体蚀刻期间,第一期间和第二期间交替地重复,
在该第一期间中在所述处理容器内持续地生成所述处理气体的等离子体,
在该第二期间中实质上不生成等离子体,
使得在所述第一期间中在所述处理空间中生成等离子体,在所述第二期间中在所述处理空间中不生成等离子体,
将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间。”
驳回决定中引用了如下对比文件:
对比文件1:US2005/0183822A1,公开日为2005年08月25日;
对比文件2:CN1783430A,公开日为2006年06月07日;
对比文件3:CN1694228A,公开日为2005年11月09日。
驳回的具体理由是:(1)权利要求1与对比文件1的区别技术特征是:①向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力;处理气体包含O2,对栅极氧化膜上具有多晶硅膜的被处理体进行蚀刻。上述区别技术特征①在对比文件2给出的启示下,是容易想到的;上述区别技术特征②在对比文件3给出的启示下,是容易想到的;上述区别技术特征③对本领域技术人员来说是容易想到的,因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(2)权利要求2与对比文件1的区别技术特征是:①向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频,向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力;处理气体包含O2,对栅极氧化膜上具有多晶硅膜的被处理体进行蚀刻。上述区别技术特征①在对比文件2给出的启示下,是容易想到的;上述区别技术特征②在对比文件3给出的启示下,是容易想到的;上述区别技术特征③对本领域技术人员来说是容易想到的,因此权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(3)权利要求3与对比文件1的区别技术特征是:①向所述第一电极施加具有30MHz以上的频率的第一高频;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力来生成等离子体;处理气体包含O2,对栅极氧化膜上具有多晶硅膜的被处理体进行蚀刻。上述区别技术特征①在对比文件2给出的启示下,是容易想到的;上述区别技术特征②在对比文件3给出的启示下,是容易想到的;上述区别技术特征③对本领域技术人员来说是容易想到的,因此权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(4)权利要求4与对比文件1的区别技术特征是:①向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频,向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力来生成等离子体;处理气体包含O2,对栅极氧化膜上具有多晶硅膜的被处理体进行蚀刻。上述区别技术特征①在对比文件2给出的启示下,是容易想到的;上述区别技术特征②在对比文件3给出的启示下,是容易想到的;上述区别技术特征③对本领域技术人员来说是容易想到的,因此权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(5)权利要求5与对比文件1的区别技术特征是:①向所述第一电极施加第一高频以及具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力;处理气体包含N2气体、O2气体和CO,对半导体基板具有作为被蚀刻膜的有机膜进行蚀刻。上述区别技术特征①在对比文件2给出的启示下,是容易想到的;上述区别技术特征②在对比文件3给出的启示下,是容易想到的;上述区别技术特征③对本领域技术人员来说是容易想到的,因此权利要求5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(6)权利要求6与对比文件1的区别技术特征是:①向所述第一电极施加第一高频以及具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力来生成等离子体;处理气体包含N2气体、O2气体和CO,对半导体基板具有作为被蚀刻膜的有机膜进行蚀刻。上述区别技术特征①在对比文件2给出的启示下,是容易想到的;上述区别技术特征②在对比文件3给出的启示下,是容易想到的;上述区别技术特征③对本领域技术人员来说是容易想到的,因此权利要求6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11月22日向国家知识产权局提出了复审请求,未对申请文件进行修改,复审请求人认为:(1)在对比文件3中,虽然公开了“生成等离子体的期间为10μsec~10sec”的内容,但是根据其等离子体生成期间大至10sec(远大于100μsec)的记载可知,对比文件3既没有公开“为了避免对基板产生充电损伤,使栅极氧化膜上的累积电荷量不超过阈值”的内容,也没有给出这样的内容的技术启示;(2)在对比文件3的说明书第18页第2段公开了“重置时间的时间期间约为100微秒或更少,较佳的是将重置时间维持在短的足以使得腔室中的电浆不会熄灭”的内容,因此对比文件3没有给出“将第二期间的长度设为在处理空间中生成的等离子体完全消退的时间”的技术启示。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年11月30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,国家知识产权局依法成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年05月13日向复审请求人发出复审通知书。指出:权利要求1-6不具备专利法第22条第3款规定的创造性,具体理由是:(1)权利要求1与对比文件1的区别技术特征是:①向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力;处理气体包含O2,对栅极氧化膜上具有多晶硅膜的被处理体进行蚀刻。基于上述区别特征,权利要求1的技术方案实际要解决的技术问题是:选取合理的高频电力,以及通过对等离子体的生成和不生成期间的时间控制以减少充电损伤。区别技术特征①被对比文件2公开;区别技术特征②在对比文件3给出的启示下,是容易想到的;区别技术特征③对本领域技术人员来说是容易想到的,因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(2)权利要求2与对比文件1的区别特征是:①向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频,向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力;处理气体包含O2,对栅极氧化膜上具有多晶硅膜的被处理体进行蚀刻。区别技术特征①在对比文件2给出的启示下,是容易想到的;区别技术特征②在对比文件3给出的启示下,是容易想到的;区别技术特征③对本领域技术人员来说是容易想到的,因此权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(3)权利要求3与对比文件1的区别技术特征是:①向所述第一电极施加具有30MHz以上的频率的第一高频;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力来生成等离子体;处理气体包含O2,对栅极氧化膜上具有多晶硅膜的被处理体进行蚀刻。区别技术特征①被对比文件2公开;区别技术特征②在对比文件3给出的启示下,是容易想到的;区别技术特征③对本领域技术人员来说是容易想到的,因此权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(4)权利要求4与对比文件1的区别特征在是:①向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频,向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力来生成等离子体;处理气体包含O2,对栅极氧化膜上具有多晶硅膜的被处理体进行蚀刻。区别技术特征①在对比文件2给出的启示下,是容易想到的;区别技术特征②在对比文件3给出的启示下,是容易想到的;区别技术特征③对本领域技术人员来说是容易想到的,因此权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(5)权利要求5与对比文件1的区别特征在是:①向所述第一电极施加第一高频以及具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力;处理气体包含N2气体、O2气体和CO,对半导体基板具有作为被蚀刻膜的有机膜进行蚀刻。区别技术特征①在对比文件2给出的启示下,是容易想到的;区别技术特征②在对比文件3给出的启示下,是容易想到的;区别技术特征③对本领域技术人员来说是容易想到的,因此权利要求5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(6)权利要求6与对比文件1的区别特征在是:①向所述第一电极施加第一高频以及具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力来生成等离子体;处理气体包含N2气体、O2气体和CO,对半导体基板具有作为被蚀刻膜的有机膜进行蚀刻。区别技术特征①在对比文件2给出的启示下,是容易想到的;区别技术特征②在对比文件3给出的启示下,是容易想到的;区别技术特征③对本领域技术人员来说是容易想到的,因此权利要求6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(7)对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:①如本申请说明书第2页第1-3段所述,充电损伤是直接与等离子体的电位面内不均匀相关的,面内均匀性提高,能够抑制宏观损伤,因此,对比文件3所要解决的技术问题(降低制程中的不均匀性)与本申请实质相同。②本申请权利要求中限定的“第一期间长度为累积电荷量不会超过阈值的时间,第二期间长度为生成的等离子体完全消退的时间”是对实施例中具体工艺的概括,其实现依赖于说明书实施例中所公开的具体时间,然而对比文件3公开的生成等离子体的时间以及不生成等离子体的时间均与本申请实施例所述的时间交叠。本领域技术人员在对比文件3公开的参数基础上容易做出进一步的选择。③对比文件3中虽然公开了“较佳的方式是电浆不会熄灭”,但并不意味着对比文件3中电浆不能熄灭,而不熄灭的方式仅仅是对比文件3所提供的一种进一步的优选方式。
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修改替换页,具体修改内容如下:在权利要求1-6中均添加技术特征“所述第一期间的长度为2μsec~50μsec”、“所述第二期间的长度为2μsec以上,所述周期的长度为4μsec~200μsec”。
复审请求人于2019年06月24日提交的权利要求书的内容如下:
“1. 一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器;在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极;在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极;向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含O2气体的所述处理气体的处理气体供给部;和向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频的第一高频供电部,该等离子体蚀刻方法的特征在于,包括:
通过周期地重复第一期间和第二期间,对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板进行蚀刻的步骤,
在所述第一期间中,来自所述第一高频供电部的高频电力以从所述处理气体生成等离子体的第一振幅被施加于所述第一电极,在所述第二期间中,所述高频电力以不生成等离子体的第二振幅被施加于所述第一电极,使得在所述第一期间中在所述处理空间中生成等离子体,在所述第二期间中在所述处理空间中不生成等离子体,
将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,所述第一期间的长度为2μsec~50μsec,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间,所述第二期间的长度为2μsec以上,所述周期的长度为4μsec~200μsec。
2. 一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器;在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极;在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极;向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含O2气体的所述处理气体的处理气体供给部;向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频的第一高频供电部;和向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部,该等离子体蚀刻方法的特征在于,包括:
通过周期地重复第一期间和第二期间,对在栅极氧化膜上具有多 晶硅膜的半导体基板进行蚀刻的步骤,
在所述第一期间中,来自所述第一高频供电部的高频电力以从所述处理气体生成等离子体的第一振幅被施加于所述第一电极,在所述第二期间中,所述高频电力以不生成等离子体的第二振幅被施加于所述第一电极,使得在所述第一期间中在所述处理空间中生成等离子体,在所述第二期间中在所述处理空间中不生成等离子体,
将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,所述第一期间的长度为2μsec~50μsec,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间,所述第二期间的长度为2μsec以上,所述周期的长度为4μsec~200μsec。
3. 一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器;在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极;在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极;向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含O2气体的所述处理气体的处理气体供给部;和向所述第一电极施加具有30MHz以上的频率的用于在所述处理容器内从所述处理气体生成等离子体的第一高频的第一高频供电部,该等离子体蚀刻方法的特征在于,包括:
通过周期地重复第一期间和第二期间,对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板进行蚀刻的步骤,
在所述第一期间中,在所述处理容器内从所述处理气体持续地生成等离子体,在所述第二期间中,在所述处理容器内不生成等离子体,
将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,所述第一期间的长度为2μsec~50μsec,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间,所述第二期间的长度为2μsec以上,所述周期的长度为4μsec~200μsec。
4. 一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器;在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极;在所述处理容器内与所述第一电极平行 地相对并接地的第二电极;向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含O2气体的所述处理气体的处理气体供给部;向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的用于在所述处理容器内从所述处理气体生成等离子体的第一高频的第一高频供电部;和向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部,该等离子体蚀刻方法的特征在于,包括:
通过周期地重复第一期间和第二期间,对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板进行蚀刻的步骤,
在所述第一期间中,在所述处理容器内从所述处理气体持续地生成等离子体,在所述第二期间中,在所述处理容器内不生成等离子体,
将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,所述第一期间的长度为2μsec~50μsec,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间,所述第二期间的长度为2μsec以上,所述周期的长度为4μsec~200μsec。
5. 一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板实施蚀刻处理,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器;在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极,该半导体基板具有作为被蚀刻膜的有机膜;在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极;向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含N2气体、O2气体和CO气体的所述处理气体的处理气体供给部;向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频的第一高频供电部;和向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部,该等离子体蚀刻方法的特征在于:
第一期间和第二期间交替地重复,在该第一期间中被施加于所述第一电极的所述第一高频具有生成等离子体的第一振幅,
在该第二期间中被施加于所述第一电极的所述第一高频具有实质上不生成等离子体的第二振幅,
使得在所述第一期间中在所述处理空间中生成等离子体,在所述第二期间中在所述处理空间中不生成等离子体,
将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,所述第一期间的长度为2μsec~50μsec,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间,所述第二期间的长度为2μsec以上,所述周期的长度为4μsec~200μsec。
6. 一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板实施蚀刻处理,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器;在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极,该半导体基板具有作为被蚀刻膜的有机膜;在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极;向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含N2气体、O2气体和CO气体的所述处理气体的处理气体供给部;向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的用于在所述处理容器内从所述处理气体生成等离子体的第一高频的第一高频供电部;和向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部,该等离子体蚀刻方法的特征在于:
在所述半导体基板的等离子体蚀刻期间,第一期间和第二期间交替地重复,
在该第一期间中在所述处理容器内持续地生成所述处理气体的等离子体,
在该第二期间中实质上不生成等离子体,
使得在所述第一期间中在所述处理空间中生成等离子体,在所述第二期间中在所述处理空间中不生成等离子体,
将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,所述第一期间的长度为2μsec~50μsec,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间,所述第二期间的长度为2μsec以上,所述周期的长度为4μsec~200μsec。”
复审请求人认为:在对比文件3中,虽然公开了“生成等离子体的期间为10μsec~10sec”的内容,但是根据对比文件3说明书第7页第26-28行记载的“调变脉冲的频率可能在0.1赫兹与约10000赫兹之间(即10μsec~10sec)变化,但是较佳的变化介于0.1赫兹与1000赫兹之间(即100μsec~10sec)”可知,在对比文件3中,关于等离子体的生成期间,与“10μsec~10sec”相比,优选“100μsec~10sec”。而在对比文件3等离子体的生成期间为“100μsec~10sec”的情况下,恰恰存在本申请公开的“如果等离子体生成期间A比100μsec更长,则流入电荷量或积累电荷量超过阈值,产生充电损伤”之技术问题。因此,复审请求人认为对比文件3既没有公开上述技术问题或给出上述技术问题的启示,也没有给出“将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,所述第一期间的长度为2μsec~50μsec”应用于对比文件1以解决上述技术问题的启示。
在上述程序的基础上,本案合议组认为事实已经清楚,可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人在2019年06月24日提交了权利要求书的全文修改替换页,经审查,其所作的修改符合专利法实施细则第61条第1款以及专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所依据的审查文本为:于2019年06月24日提交的权利要求第1-6项,于分案递交日2015年04月28日提交的说明书第1-14页、说明书附图第1-5页、说明书摘要及摘要附图。
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,是指同申请日以前已有的技术相比,该发明有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型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相对于最接近的现有技术存在区别技术特征,而部分区别技术特征被其他对比文件公开,且作用相同;部分区别技术特征是本领域技术人员在现有技术中的其他对比文件的教导下能够显而易见地得出的;其余的区别技术特征对本领域技术人员来说是容易想到的,则该权利要求请求保护的技术方案不具备创造性。
本复审请求审查决定所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1:US2005/0183822A1,公开日为2005年08月25日;
对比文件2:CN1783430A,公开日为2006年06月07日;
对比文件3:CN1694228A,公开日为2005年11月09日。
2-1、权利要求1请求保护一种等离子体蚀刻方法,对比文件1公开了一种等离子体处理方法,并具体公开了(参见对比文件1的说明书第[0036]-[0094]段,附图1-15)以下的技术内容:一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的真空处理腔室20b(即处理容器);在真空处理腔室20b内载置晶片32(即半导体基板)的下部电极27b(即第一电极);在真空处理腔室20b内与下部电极27b平行地相对并接地的上部电极82(即第二电极);上部电极82被电连接到一用于产生等离子体的高频电源供应装置81上;向下部电极27b与上部电极82之间的处理空间供给处理气体,因此其必然包括处理气体供给部;下部电极27b被电连接到高频偏置电源供应装置28b上,上述高频电源供应装置受到开关控制单元10(即第一高频供电部的控制部)的控制,该开关控制单元10用于控制高频电源供应装置81供应的第一高频,通过周期地重复第一期间和第二期间,以使得所述第一高频具有生成等离子体的第一振幅的第一期间、和所述第一高频具有实质上不生成等离子体的第二振幅的第二期间以规定的周期交替地被重复(参见对比文件1的说明书第[0043]-[0044]段),显然,第7实施例所描述的是一种电容耦合型的等离子体处理装置,其中的射频电源供应装置可以同样的方式应用于其它实施例(参见对比文件1的说明书第[0092]段)。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1所公开的内容相比,其区别技术特征在于:①向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,所述第一期间的长度为2μsec~50μsec,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间,所述第二期间的长度为2μsec以上,所述周期的长度为4μsec~200μsec;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力;处理气体包含O2,对栅极氧化膜上具有多晶硅膜的被处理体进行蚀刻。基于上述区别特征,权利要求1的技术方案实际要解决的技术问题是:选取合理的高频电力,以及通过对等离子体的生成和不生成期间的时间控制以减少充电损伤。
对于区别技术特征①,对比文件2公开了一种等离子体蚀刻方法,并具体公开了(参见权利要求1和20、说明书第8页第27-30行、附图1和12):从高频电源10将频率为40MHz以上(例如100MHz)的高频电力供给至支撑台2;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,都是用于为电容耦合型等离子体处理装置提供有效的高频电力,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。
对于区别技术特征②,对比文件3公开了一种等离子体蚀刻方法,并具体公开了(参见说明书第7页第20行-第19页第26行,附图6-12):由附图12A可知,其包括生成等离子体的第一振幅的第一期间和实质上不生成等离子体的第二振幅的第二期间,使得在所述第一期间中在处理空间中生成等离子体,在第二期间中在处理空间中不生成等离子体;说明书第7页第21-31行,本发明的各种实施例中,调变脉冲的频率可能在约0.1赫兹与约100000赫兹之间变化,即周期为10μsec~10sec,即第一期间的长度为10μsec~10sec(其与2μsec~50μsec部分重合),且其在对比文件3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,都是用于对等离子体进行控制;对比文件1已经给出了应用于栅极氧化膜,对比文件3给出了非常短的第一期间,并且其作用也是为了提高在基底上完成电浆制程的均匀性,调整电浆密度,补偿基底表面上不均匀的区域,因而本领域技术人员在对比文件3的技术启示下,为了防止对基底的损伤,有动机将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间。并且,对比文件3公开了(参见对比文件3的附图8及说明书第18页第2段)重置时间“B”的时间期间约为100微秒或更少(即小于100μsec,与2μsec以上部分重合),并且没有电源传送至任何的电浆控制器件,较佳的是将重置时间维持在短的足以使得制程腔室中所产生的电浆不会消失,因此,将各个后续的脉冲提供在电浆控制器件后,并不需要再重新激起电浆;尽管在对比文件3中的重置时间内,电浆(也就是等离子体)并没有完全消失,但是由于已经没有电源传送,因而其等离子一定是非常少的,其具有少量的电浆只是为了减少整个电浆控制的时间,而设置重置时间的目的,同样是为了等离子体的均匀性,因而本领域技术人员在对比文件3的技术启示下,为了防止对基底的损伤,有动机进行等离子体的均匀性调整而设置重置期间,而降低等离子体的量,并根据实际的工艺需要选择等离子体的量,最少可以减小为零,即将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间。同时根据对比文件3公开的第一期间和第二器件的长度,可以得出其总周期长度与“4μsec~200μsec”也是部分重合。
对于区别技术特征③,两个电极哪个接地,哪个提高高频电力对于本领域技术人员来说仅仅是半导体装置根据工艺的需要而设定的一种选择,并未带来预料不到的技术效果,无需付出创造性劳动;蚀刻气体以及被蚀刻的材料对于本领域技术人员来说可以根据实际的工艺需要而进行选择,无需付出创造性劳动;另外,本领域技术人员知晓“ECR”方式的等离子体处理装置与电容耦合型等离子体处理装置之间的区别和联系,它们之间的技术手段是能够互相通用的。况且对比文件1也明确公开了其为电容耦合型的等离子体处理装置的情形(参见说明书第[0092]段第2-3行)。
由此可知,在对比文件1的基础上结合对比文件2、对比文件3以及本领域的公知常识便可得出该权利要求请求保护的技术方案,该权利要求请求保护的技术方案对本领域的技术人员来说是显而易见的,其不具有突出的实质性特点,因此该权利要求不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2-2、权利要求2请求保护一种等离子体蚀刻方法,对比文件1公开了一种等离子体处理方法,并具体公开了(参见对比文件1的说明书第[0036]-[0094]段,附图1-15)以下的技术内容:一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理,如图15所示,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的真空处理腔室20b(即处理容器);在真空处理腔室20b内载置晶片32(即半导体基板)的下部电极27b(即第一电极);在真空处理腔室20b内与下部电极27b平行地相对并接地的上部电极82(即第二电极);由图15以及说明书可知,上部电极82被电连接到一用于产生等离子体的高频电源供应装置81上;向下部电极27b与上部电极82之间的处理空间供给处理气体,因此其必然包括处理气体供给部;下部电极27b被电连接到高频偏置电源供应装置28b上,上述高频电源供应装置受到开关控制单元10(即第一高频供电部的控制部)的控制,该开关控制单元10用于控制高频电源供应装置81供应的第一高频,通过周期地重复第一期间和第二期间,以使得所述第一高频具有生成等离子体的第一振幅的第一期间、和所述第一高频具有实质上不生成等离子体的第二振幅的第二期间以规定的周期交替地被重复(参见对比文件1的说明书第[0043]-[0044]段),显然,第7实施例所描述的是一种电容耦合型的等离子体处理装置,其中的射频电源供应装置可以同样的方式应用于其它实施例(参见对比文件1的说明书第[0092]段)。
权利要求2请求保护的技术方案与该对比文件1所公开的内容相比,其区别技术特征在于:①向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频,向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,所述第一期间的长度为2μsec~50μsec,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间,所述第二期间的长度为2μsec以上,所述周期的长度为4μsec~200μsec;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力;处理气体包含O2,对栅极氧化膜上具有多晶硅膜的被处理体进行蚀刻。基于上述区别技术特征,权利要求2的技术方案实际要解决的技术问题是:选取合理的高频电力,以及通过对等离子体的生成和不生成期间的时间控制以减少充电损伤。
对于区别技术特征①,对比文件2公开了一种等离子体蚀刻方法,并具体公开了(参见权利要求1和20、说明书第8页第27-30行、附图1和12):从高频电源10将频率为40MHz以上(例如100MHz)的高频电力供给至支撑台2;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,都是用于为电容耦合型等离子体处理装置提供有效的高频电力,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。基于该启示本领域技术人员会将对比文件1的高频电力进行改进,从而向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频,向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部,且上述技术特征并没有起到预料不到的技术效果。
对于区别技术特征②,对比文件3公开了一种等离子体蚀刻方法,并具体公开了(参见说明书第7页第20行-第19页第26行,附图6-12):由附图12A可知,其包括生成等离子体的第一振幅的第一期间和实质上不生成等离子体的第二振幅的第二期间,使得在所述第一期间中在处理空间中生成等离子体,在第二期间中在处理空间中不生成等离子体;说明书第7页第21-31行,本发明的各种实施例中,调变脉冲的频率可能在约0.1赫兹与约100000赫兹之间变化,即周期为10μsec~10sec,即第一期间的长度为10μsec~10sec(其与2μsec~50μsec部分重合),且其在对比文件3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,都是用于对等离子体进行控制;对比文件1已经给出了应用于栅极氧化膜,对比文件3给出了非常短的第一期间,并且其作用也是为了提高在基底上完成电浆制程的均匀性,调整电浆密度,补偿基底表面上不均匀的区域,因而本领域技术人员在对比文件3的技术启示下,为了防止对基底的损伤,有动机将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间。并且,对比文件3公开了(参见对比文件3的附图8及说明书第18页第2段)重置时间“B”的时间期间约为100微秒或更少(即小于100μsec,与2μsec以上部分重合),并且没有电源传送至任何的电浆控制器件,较佳的是将重置时间维持在短的足以使得制程腔室中所产生的电浆不会消失,因此,将各个后续的脉冲提供在电浆控制器件后,并不需要再重新激起电浆;尽管在对比文件3中的重置时间内,电浆(也就是等离子体)并没有完全消失,但是由于已经没有电源传送,因而其等离子一定是非常少的,其具有少量的电浆只是为了减少整个电浆控制的时间,而设置重置时间的目的,同样是为了等离子体的均匀性,因而本领域技术人员在对比文件3的技术启示下,为了防止对基底的损伤,有动机进行等离子体的均匀性调整而设置重置期间,而降低等离子体的量,并根据实际的工艺需要选择等离子体的量,最少可以减小为零,即将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间。同时根据对比文件3公开的第一期间和第二器件的长度,可以得出其总周期长度与“4μsec~200μsec”也是部分重合。
对于区别技术特征③,两个电极哪个接地,哪个提高高频电力对于本领域技术人员来说仅仅是半导体装置根据工艺的需要而设定的一种选择,并未带来意想不到的技术效果,无需付出创造性劳动;蚀刻气体以及被蚀刻的材料对于本领域技术人员来说可以根据实际的工艺需要而进行选择,无需付出创造性劳动;另外,本领域技术人员知晓“ECR”方式的等离子体处理装置与电容耦合型等离子体处理装置之间的区别和联系,它们之间的技术手段是能够互相通用的。况且对比文件1也明确公开了其为电容耦合型的等离子体处理装置的情形(参见说明书第[0092]段第2-3行)。
由此可知,在对比文件1的基础上结合对比文件2、对比文件3以及本领域的公知常识便可得出该权利要求所要求保护的技术方案,该权利要求所要求保护的技术方案对本领域的技术人员来说是显而易见的,其不具有突出的实质性特点,因此该权利要求不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2-3、权利要求3请求保护一种等离子体蚀刻方法,对比文件1公开了一种等离子体处理方法,并具体公开了(参见对比文件1的说明书第[0036]-[0094]段,附图1-15)以下的技术特征:一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理,如图15所示,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的真空处理腔室20b(即处理容器);在真空处理腔室20b内载置晶片32(即半导体基板)的下部电极27b(即第一电极);在真空处理腔室20b内与下部电极27b平行地相对并接地的上部电极82(即第二电极);由图15以及说明书可知,上部电极82被电连接到一用于产生等离子体的高频电源供应装置81上;向下部电极27b与上部电极82之间的处理空间供给处理气体,因此其必然包括处理气体供给部;下部电极27b被电连接到高频偏置电源供应装置28b上,上述高频电源供应装置受到开关控制单元10(即第一高频供电部的控制部)的控制,该开关控制单元10用于控制高频电源供应装置81供应的第一高频,通过周期地重复第一期间和第二期间,以使得所述第一高频具有生成等离子体的第一振幅的第一期间、和所述第一高频具有实质上不生成等离子体的第二振幅的第二期间以规定的周期交替地被重复(参见对比文件1的说明书第[0043]-[0044]段),显然,第7实施例所描述的是一种电容耦合型的等离子体处理装置,其中的射频电源供应装置可以同样的方式应用于其它实施例(参见对比文件1的说明书第[0092]段)。
权利要求3请求保护的技术方案与该对比文件1所公开的内容相比,其区别在于:①向所述第一电极施加具有30MHz以上的频率的第一高频;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,所述第一期间的长度为2μsec~50μsec,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间,所述第二期间的长度为2μsec以上,所述周期的长度为4μsec~200μsec;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力来生成等离子体;处理气体包含O2,对栅极氧化膜上具有多晶硅膜的被处理体进行蚀刻。基于上述区别技术特征,权利要求3的技术方案实际要解决的技术问题是:选取合理的高频电力,以及通过对等离子体的生成和不生成期间的时间控制以减少充电损伤。
对于区别技术特征①,对比文件2公开了一种等离子体蚀刻方法,并具体公开了(参见权利要求1和20、说明书第8页第27-30行、附图1和12):从高频电源10将频率为40MHz以上(例如100MHz)的高频电力供给至支撑台2;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,都是用于为电容耦合型等离子体处理装置提供有效的高频电力,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。基于该启示本领域技术人员会将对比文件1的高频电力进行改进。
对于区别技术特征②,对比文件3公开了一种等离子体蚀刻方法,并具体公开了(参见说明书第7页第20行-第19页第26行,附图6-12):由附图12A可知,其包括生成等离子体的第一振幅的第一期间和实质上不生成等离子体的第二振幅的第二期间,使得在所述第一期间中在处理空间中生成等离子体,在第二期间中在处理空间中不生成等离子体;说明书第7页第21-31行,本发明的各种实施例中,调变脉冲的频率可能在约0.1赫兹与约100000赫兹之间变化,即周期为10μsec~10sec,即第一期间的长度为10μsec~10sec(其与2μsec~50μsec部分重合),且其在对比文件3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,都是用于对等离子体进行控制;对比文件1已经给出了应用于栅极氧化膜,对比文件3给出了非常短的第一期间,并且其作用也是为了提高在基底上完成电浆制程的均匀性,调整电浆密度,补偿基底表面上不均匀的区域,因而本领域技术人员在对比文件3的技术启示下,为了防止对基底的损伤,有动机将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间。并且,对比文件3公开了(参见对比文件3的附图8及说明书第18页第2段)重置时间“B”的时间期间约为100微秒或更少(即小于100μsec,与2μsec以上部分重合),并且没有电源传送至任何的电浆控制器件,较佳的是将重置时间维持在短的足以使得制程腔室中所产生的电浆不会消失,因此,将各个后续的脉冲提供在电浆控制器件后,并不需要再重新激起电浆;尽管在对比文件3中的重置时间内,电浆(也就是等离子体)并没有完全消失,但是由于已经没有电源传送,因而其等离子一定是非常少的,其具有少量的电浆只是为了减少整个电浆控制的时间,而设置重置时间的目的,同样是为了等离子体的均匀性,因而本领域技术人员在对比文件3的技术启示下,为了防止对基底的损伤,有动机进行等离子体的均匀性调整而设置重置期间,而降低等离子体的量,并根据实际的工艺需要选择等离子体的量,最少可以减小为零,即将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间。同时根据对比文件3公开的第一期间和第二器件的长度,可以得出其总周期长度与“4μsec~200μsec”也是部分重合。
对于区别技术特征③,两个电极哪个接地,哪个提高高频电力对于本领域技术人员来说仅仅是半导体装置根据工艺的需要而设定的一种选择,并未带来意想不到的技术效果,无需付出创造性劳动;蚀刻气体以及被蚀刻的材料对于本领域技术人员来说可以根据实际的工艺需要而进行选择,无需付出创造性劳动;另外,本领域技术人员知晓“ECR”方式的等离子体处理装置与电容耦合型等离子体处理装置之间的区别和联系,它们之间的技术手段是能够互相通用的。况且对比文件1也明确公开了其为电容耦合型的等离子体处理装置的情形(参见说明书第[0092]段第2-3行)。
由此可知,在对比文件1的基础上结合对比文件2、对比文件3以及本领域的公知常识便可得出该权利要求所要求保护的技术方案,该权利要求所要求保护的技术方案对本领域的技术人员来说是显而易见的,其不具有突出的实质性特点,因此该权利要求不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2-4、权利要求4请求保护一种等离子体蚀刻方法,对比文件1公开了一种等离子体处理方法,并具体公开了(参见对比文件1的说明书第[0036]-[0094]段,附图1-15)以下的技术特征:一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理,如图15所示,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的真空处理腔室20b(即处理容器);在真空处理腔室20b内载置晶片32(即半导体基板)的下部电极27b(即第一电极);在真空处理腔室20b内与下部电极27b平行地相对并接地的上部电极82(即第二电极);由图15以及说明书可知,上部电极82被电连接到一用于产生等离子体的高频电源供应装置81上;向下部电极27b与上部电极82之间的处理空间供给处理气体,因此其必然包括处理气体供给部;下部电极27b被电连接到高频偏置电源供应装置28b上,上述高频电源供应装置受到开关控制单元10(即第一高频供电部的控制部)的控制,该开关控制单元10用于控制高频电源供应装置81供应的第一高频,通过周期地重复第一期间和第二期间,以使得所述第一高频具有生成等离子体的第一振幅的第一期间、和所述第一高频具有实质上不生成等离子体的第二振幅的第二期间以规定的周期交替地被重复(参见对比文件1的说明书第[0043]-[0044]段),显然,第7实施例所描述的是一种电容耦合型的等离子体处理装置,其中的射频电源供应装置可以同样的方式应用于其它实施例(参见对比文件1的说明书第[0092]段)。
权利要求4请求保护的技术方案与该对比文件1所公开的内容相比,其区别技术特征在于:①向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频,向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,所述第一期间的长度为2μsec~50μsec,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间,所述第二期间的长度为2μsec以上,所述周期的长度为4μsec~200μsec;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力来生成等离子体;处理气体包含O2,对栅极氧化膜上具有多晶硅膜的被处理体进行蚀刻。基于上述区别技术特征,权利要求4的技术方案实际要解决的技术问题是:选取合理的高频电力,以及通过对等离子体的生成和不生成期间的时间控制以减少充电损伤。
对于区别技术特征①,对比文件2公开了一种等离子体蚀刻方法,并具体公开了(参见权利要求1和20、说明书第8页第27-30行、附图1和12):从高频电源10将频率为40MHz以上(例如100MHz)的高频电力供给至支撑台2;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,都是用于为电容耦合型等离子体处理装置提供有效的高频电力,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。基于该启示本领域技术人员会将对比文件1的高频电力进行改进,从而向所述第一电极施加具有100MHz以上的频率的第一高频,向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部,且上述技术特征并没有起到意料不到的技术效果。
对于区别技术特征②,对比文件3公开了一种等离子体蚀刻方法,并具体公开了(参见说明书第7页第20行-第19页第26行,附图6-12):由附图12A可知,其包括生成等离子体的第一振幅的第一期间和实质上不生成等离子体的第二振幅的第二期间,使得在所述第一期间中在处理空间中生成等离子体,在第二期间中在处理空间中不生成等离子体;说明书第7页第21-31行,本发明的各种实施例中,调变脉冲的频率可能在约0.1赫兹与约100000赫兹之间变化,即周期为10μsec~10sec,即第一期间的长度为10μsec~10sec(其与2μsec~50μsec部分重合),且其在对比文件3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,都是用于对等离子体进行控制;对比文件1已经给出了应用于栅极氧化膜,对比文件3给出了非常短的第一期间,并且其作用也是为了提高在基底上完成电浆制程的均匀性,调整电浆密度,补偿基底表面上不均匀的区域,因而本领域技术人员在对比文件3的技术启示下,为了防止对基底的损伤,有动机将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间。并且,对比文件3公开了(参见对比文件3的附图8及说明书第18页第2段)重置时间“B”的时间期间约为100微秒或更少(即小于100μsec,与2μsec以上部分重合),并且没有电源传送至任何的电浆控制器件,较佳的是将重置时间维持在短的足以使得制程腔室中所产生的电浆不会消失,因此,将各个后续的脉冲提供在电浆控制器件后,并不需要再重新激起电浆;尽管在对比文件3中的重置时间内,电浆(也就是等离子体)并没有完全消失,但是由于已经没有电源传送,因而其等离子一定是非常少的,其具有少量的电浆只是为了减少整个电浆控制的时间,而设置重置时间的目的,同样是为了等离子体的均匀性,因而本领域技术人员在对比文件3的技术启示下,为了防止对基底的损伤,有动机进行等离子体的均匀性调整而设置重置期间,而降低等离子体的量,并根据实际的工艺需要选择等离子体的量,最少可以减小为零,即将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间。同时根据对比文件3公开的第一期间和第二器件的长度,可以得出其总周期长度与“4μsec~200μsec”也是部分重合。
对于区别技术特征③,两个电极哪个接地,哪个提高高频电力对于本领域技术人员来说仅仅是半导体装置根据工艺的需要而设定的一种选择,并未带来意想不到的技术效果,无需付出创造性劳动;蚀刻气体以及被蚀刻的材料对于本领域技术人员来说可以根据实际的工艺需要而进行选择,无需付出创造性劳动;另外,本领域技术人员知晓“ECR”方式的等离子体处理装置与电容耦合型等离子体处理装置之间的区别和联系,它们之间的技术手段是能够互相通用的。况且对比文件1也明确公开了其为电容耦合型的等离子体处理装置的情形(参见说明书第[0092]段第2-3行)。
由此可知,在对比文件1的基础上结合对比文件2、对比文件3以及本领域的公知常识便可得出该权利要求所要求保护的技术方案,该权利要求所要求保护的技术方案对本领域的技术人员来说是显而易见的,其不具有突出的实质性特点,因此该权利要求不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2-5、权利要求5请求保护一种等离子体蚀刻方法,对比文件1公开了一种等离子体处理方法,并具体公开了(参见对比文件1的说明书第[0036]-[0094]段,附图1-15)以下的技术特征:一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板实施蚀刻处理,如图15所示,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的真空处理腔室20b(即处理容器);在真空处理腔室20b内载置晶片32(即半导体基板)的下部电极27b(即第一电极);在真空处理腔室20b内与下部电极27b平行地相对并接地的上部电极82(即第二电极);由图15以及说明书可知,上部电极82被电连接到一用于产生等离子体的高频电源供应装置81上;向下部电极27b与上部电极82之间的处理空间供给处理气体,因此其必然包括处理气体供给部;下部电极27b被电连接到高频偏置电源供应装置28b上,上述高频电源供应装置受到开关控制单元10(即第一高频供电部的控制部)的控制,该开关控制单元10用于控制高频电源供应装置81供应的第一高频,通过周期地重复第一期间和第二期间,以使得所述第一高频具有生成等离子体的第一振幅的第一期间、和所述第一高频具有实质上不生成等离子体的第二振幅的第二期间以规定的周期交替地被重复(参见对比文件1的说明书第[0043]-[0044]段),显然,第7实施例所描述的是一种电容耦合型的等离子体处理装置,其中的射频电源供应装置可以同样的方式应用于其它实施例(参见对比文件1的说明书第[0092]段)。
权利要求5请求保护的技术方案与该对比文件1所公开的内容相比,其区别技术特征在于:①向所述第一电极施加第一高频以及具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,所述第一期间的长度为2μsec~50μsec,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间,所述第二期间的长度为2μsec以上,所述周期的长度为4μsec~200μsec;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力;处理气体包含N2气体、O2气体和CO,对半导体基板具有作为被蚀刻膜的有机膜进行蚀刻。基于上述区别技术特征,权利要求5的技术方案实际要解决的技术问题是:选取合理的高频电力,以及通过对等离子体的生成和不生成期间的时间控制以减少充电损伤。
对于区别技术特征①,对比文件2公开了一种等离子体蚀刻方法,并具体公开了(参见权利要求1和20、说明书第8页第27-30行、附图1和12):从高频电源10将频率为40MHz以上(例如100MHz)的高频电力供给至支撑台2;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,都是用于为电容耦合型等离子体处理装置提供有效的高频电力,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。基于该启示本领域技术人员会将对比文件1的高频电力进行改进,而向第一电极施加第一高频以及具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部,且上述技术特征并没有起到意料不到的技术效果。
对于区别技术特征②,对比文件3公开了一种等离子体蚀刻方法,并具体公开了(参见说明书第7页第20行-第19页第26行,附图6-12):由附图12A可知,其包括生成等离子体的第一振幅的第一期间和实质上不生成等离子体的第二振幅的第二期间,使得在所述第一期间中在处理空间中生成等离子体,在第二期间中在处理空间中不生成等离子体;说明书第7页第21-31行,本发明的各种实施例中,调变脉冲的频率可能在约0.1赫兹与约100000赫兹之间变化,即周期为10μsec~10sec,即第一期间的长度为10μsec~10sec(其与2μsec~50μsec部分重合),且其在对比文件3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,都是用于对等离子体进行控制;对比文件1已经给出了应用于栅极氧化膜,对比文件3给出了非常短的第一期间,并且其作用也是为了提高在基底上完成电浆制程的均匀性,调整电浆密度,补偿基底表面上不均匀的区域,因而本领域技术人员在对比文件3的技术启示下,为了防止对基底的损伤,有动机将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间。并且,对比文件3公开了(参见对比文件3的附图8及说明书第18页第2段)重置时间“B”的时间期间约为100微秒或更少(即小于100μsec,与2μsec以上部分重合),并且没有电源传送至任何的电浆控制器件,较佳的是将重置时间维持在短的足以使得制程腔室中所产生的电浆不会消失,因此,将各个后续的脉冲提供在电浆控制器件后,并不需要再重新激起电浆;尽管在对比文件3中的重置时间内,电浆(也就是等离子体)并没有完全消失,但是由于已经没有电源传送,因而其等离子一定是非常少的,其具有少量的电浆只是为了减少整个电浆控制的时间,而设置重置时间的目的,同样是为了等离子体的均匀性,因而本领域技术人员在对比文件3的技术启示下,为了防止对基底的损伤,有动机进行等离子体的均匀性调整而设置重置期间,而降低等离子体的量,并根据实际的工艺需要选择等离子体的量,最少可以减小为零,即将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间。同时根据对比文件3公开的第一期间和第二器件的长度,可以得出其总周期长度与“4μsec~200μsec”也是部分重合。
对于区别技术特征③,两个电极哪个接地,哪个提高高频电力对于本领域技术人员来说仅仅是半导体装置根据工艺的需要而设定的一种选择,并未带来意想不到的技术效果,无需付出创造性劳动;蚀刻气体以及被蚀刻的材料对于本领域技术人员来说可以根据实际的工艺需要而进行选择,无需付出创造性劳动;另外,本领域技术人员知晓“ECR”方式的等离子体处理装置与电容耦合型等离子体处理装置之间的区别和联系,它们之间的技术手段是能够互相通用的。况且对比文件1也明确公开了其为电容耦合型的等离子体处理装置的情形(参见说明书第[0092]段第2-3行)。
由此可知,在对比文件1的基础上结合对比文件2、对比文件3以及本领域的公知常识便可得出该权利要求所要求保护的技术方案,该权利要求请求保护的技术方案对本领域的技术人员来说是显而易见的,其不具有突出的实质性特点,因此该权利要求不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2-6、权利要求6请求保护一种等离子体蚀刻方法,对比文件1公开了一种等离子体处理方法,并具体公开了(参见对比文件1的说明书第[0036]-[0094]段,附图1-15)以下的技术特征:一种等离子体蚀刻方法,其使用等离子体蚀刻装置,在处理空间中生成处理气体的等离子体对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板实施蚀刻处理,如图15所示,该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的真空处理腔室20b(即处理容器);在真空处理腔室20b内载置晶片32(即半导体基板)的下部电极27b(即第一电极);在真空处理腔室20b内与下部电极27b平行地相对并接地的上部电极82(即第二电极);由图15以及说明书可知,上部电极82被电连接到一用于产生等离子体的高频电源供应装置81上;向下部电极27b与上部电极82之间的处理空间供给处理气体,因此其必然包括处理气体供给部;下部电极27b被电连接到高频偏置电源供应装置28b上,上述高频电源供应装置受到开关控制单元10(即第一高频供电部的控制部)的控制,该开关控制单元10用于控制高频电源供应装置81供应的第一高频,通过周期地重复第一期间和第二期间,以使得所述第一高频具有生成等离子体的第一振幅的第一期间、和所述第一高频具有实质上不生成等离子体的第二振幅的第二期间以规定的周期交替地被重复(参见对比文件1的说明书第[0043]-[0044]段),显然,第7实施例所描述的是一种电容耦合型的等离子体处理装置,其中的射频电源供应装置可以同样的方式应用于其它实施例(参见对比文件1的说明书第[0092]段)。
权利要求6请求保护的技术方案与该对比文件1所公开的内容相比,其区别技术特征在于:①向所述第一电极施加第一高频以及具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部;②将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间,所述第一期间的长度为2μsec~50μsec,将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间,所述第二期间的长度为2μsec以上,所述周期的长度为4μsec~200μsec;③第二电极接地;在第一电极而不是第二电极上施加高频电力来生成等离子体;处理气体包含N2气体、O2气体和CO,对半导体基板具有作为被蚀刻膜的有机膜进行蚀刻。基于上述区别技术特征,权利要求6的技术方案实际要解决的技术问题是:选取合理的高频电力,以及通过对等离子体的生成和不生成期间的时间控制以减少充电损伤。
对于区别技术特征①,对比文件2(CN1783430 A)公开了一种等离子体蚀刻方法,并具体公开了(参见权利要求1和20、说明书第8页第27-30行、附图1和12):从高频电源10将频率为40MHz以上(例如100MHz)的高频电力供给至支撑台2;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,都是用于为电容耦合型等离子体处理装置提供有效的高频电力,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。基于该启示本领域技术人员会将对比文件1的高频电力进行改进,而向第一电极施加第一高频以及具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部,且上述技术特征并没有起到意料不到的技术效果。
对于区别技术特征②,对比文件3公开了一种等离子体蚀刻方法,并具体公开了(参见说明书第7页第20行-第19页第26行,附图6-12):由附图12A可知,其包括生成等离子体的第一振幅的第一期间和实质上不生成等离子体的第二振幅的第二期间,使得在所述第一期间中在处理空间中生成等离子体,在第二期间中在处理空间中不生成等离子体;说明书第7页第21-31行,本发明的各种实施例中,调变脉冲的频率可能在约0.1赫兹与约100000赫兹之间变化,即周期为10μsec~10sec,即第一期间的长度为10μsec~10sec(其与2μsec~50μsec部分重合),且其在对比文件3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,都是用于对等离子体进行控制;对比文件1已经给出了应用于栅极氧化膜,对比文件3给出了非常短的第一期间,并且其作用也是为了提高在基底上完成电浆制程的均匀性,调整电浆密度,补偿基底表面上不均匀的区域,因而本领域技术人员在对比文件3的技术启示下,为了防止对基底的损伤,有动机将所述第一期间的长度设为所述栅极氧化膜上的累积电荷量不会超过阈值的时间。并且,对比文件3公开了(参见对比文件3的附图8及说明书第18页第2段)重置时间“B”的时间期间约为100微秒或更少(即小于100μsec,与2μsec以上部分重合),并且没有电源传送至任何的电浆控制器件,较佳的是将重置时间维持在短的足以使得制程腔室中所产生的电浆不会消失,因此,将各个后续的脉冲提供在电浆控制器件后,并不需要再重新激起电浆;尽管在对比文件3中的重置时间内,电浆(也就是等离子体)并没有完全消失,但是由于已经没有电源传送,因而其等离子一定是非常少的,其具有少量的电浆只是为了减少整个电浆控制的时间,而设置重置时间的目的,同样是为了等离子体的均匀性,因而本领域技术人员在对比文件3的技术启示下,为了防止对基底的损伤,有动机进行等离子体的均匀性调整而设置重置期间,而降低等离子体的量,并根据实际的工艺需要选择等离子体的量,最少可以减小为零,即将所述第二期间的长度设为在所述处理空间中生成的等离子体完全消退的时间。同时根据对比文件3公开的第一期间和第二器件的长度,可以得出其总周期长度与“4μsec~200μsec”也是部分重合。
对于区别技术特征③,两个电极哪个接地,哪个提高高频电力对于本领域技术人员来说仅仅是半导体装置的根据工艺的需要而设定的一种选择,并未带来意想不到的技术效果,无需付出创造性劳动;蚀刻气体以及被蚀刻的材料对于本领域技术人员来说可以根据实际的工艺需要而进行选择,无需付出创造性劳动;另外,本领域技术人员知晓“ECR”方式的等离子体处理装置与电容耦合型等离子体处理装置之间的区别和联系,它们之间的技术手段是能够互相通用的。况且对比文件1也明确公开了其为电容耦合型的等离子体处理装置的情形(参见说明书第[0092]段第2-3行)。
由此可知,在对比文件1的基础上结合对比文件2、对比文件3以及本领域的公知常识便可得出该权利要求请求保护的技术方案,该权利要求请求保护的技术方案对本领域的技术人员来说是显而易见的,其不具有突出的实质性特点,因此该权利要求不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
3、针对复审请求人相关意见的答复:
对于复审请求人答复复审通知书时所陈述的意见,合议组认为:
对比文件3中明确公开了“调变脉冲的频率可能在0.1赫兹与约100000赫兹之间(即10μsec~10sec)变化”,该数值范围与本申请权利要求1-6中请求保护的“所述第一期间的长度为2μsec~50μsec”是部分重合的,因此上述技术特征已经被对比文件3公开,且其在对比文件3中所起到的作用与其在本申请中为解决其技术问题所起到的作用相同,都是用于对等离子体进行控制。因此,对比文件3给出了与对比文件1进行结合的启示。
基于上述事实和理由,合议组依法作出如下审查决定。至于本申请中是否存在其他不符合专利法以及专利法实施细则的规定的缺陷,留待后续程序继续审查。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年09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,复审请求人可以自收到本复审请求审查决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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