发明创造名称：一种半导体器件及其制备方法、电子装置
外观设计名称：
决定号：198357
决定日：2019-12-24
委内编号：1F300245
优先权日：
申请（专利）号：201410837905.4
申请日：2014-12-25
复审请求人：中芯国际集成电路制造（上海）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：商纪楠
合议组组长：周江
参审员：谢绍俊
国际分类号：H01L27/092，H01L21/8238
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，而现有技术中没有给出将上述区别技术特征应用到该对比文件以解决其存在的技术问题的启示，且该区别技术特征的引入使该权利要求的整体技术方案具有有益的技术效果，则该权利要求请求保护的技术方案具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201410837905.4，名称为“一种半导体器件及其制备方法、电子装置”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为中芯国际集成电路制造（上海）有限公司，申请日为2014年12月25日，公开日为2016年07月20日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2019年05月22日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求第1-12项不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定认为：（1）权利要求1与对比文件3（CN104190652A，公开日为2014年12月10日）相比，区别技术特征为：在所述半导体衬底上形成有接触孔开口，以及对接触孔开口进行预清洗、去除接触孔开口中的蚀刻聚合物。而上述区别技术特征属于本领域公知常识，由此可知，在对比文件3基础上结合公知常识以获得该权利要求所要保护的技术方案，对本领域的技术人员来说是显而易见的，权利要求1所要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）其从属权利要求2-9的附加技术特征或被对比文件3公开，或属于本领域公知常识，因此在引用的权利要求不具备创造性的情况下也不具备创造性。（3）权利要求10请求保护一种半导体器件，其是根据权利要求1至9之一的所述方法用于制备28nm以及以下的半导体器件。如权利要求1至9之一的所述方法已经被对比文件3结合公知常识所公开。而在本领域中，将上述方法用于制备28nm以及以下的半导体器件也是本领域技术人员的常规技术手段，属本领域公知常识。权利要求11请求保护一种半导体器件，其是基于权利要求1至10之一的所述方法制备得到的半导体器件。如权利要求1至10之一的所述方法已经被对比文件3结合公知常识所公开，。而在所属技术领域中，半导体器件也是本领域技术人员的常规技术手段，属本领域公知常识。权利要求12请求保护一种电子装置，其包括权利要求11所述的半导体器件。如权利要求11所述的半导体器件已经被对比文件3结合公知常识所公开。而在本领域中，电子装置也是本领域技术人员的常规技术手段，属本领域公知常识。由此可知，权利要求10-12不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
驳回决定所依据的文本为：申请日2014年12月25日提交的说明书第1-95段、说明书附图图1a-3、说明书摘要、摘要附图；以及2018年09月14日提交的权利要求第1-12项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1.一种半导体器件的制备方法，包括：
步骤S1：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有接触孔开口；
步骤S2：对所述接触孔开口进行预清洗；以及
步骤S3：分别选用硫酸双氧水混合试剂和一号标准清洗试剂进行湿法剥离，以去除所述接触孔开口中的蚀刻聚合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，选用去离子水或H2O2对所述接触孔开口进行预清洗。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述硫酸双氧水混合试剂中硫酸与双氧水的浓度比为H2SO4:H2O＝1:1～6:1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，选用所述硫酸双氧水混合试剂进行所述湿法剥离的时间大于60s。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，选用所述硫酸双氧水混合试剂进行所述湿法剥离的温度为110℃～210℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述一号标准清洗试剂中各组分的浓度比为NH4OH:H2O:H2O2＝1:2:100～1:1:5。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，选用所述一号标准清洗试剂进行所述湿法剥离的时间大于60s。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，选用所述一号标准清洗试剂进行所述湿法剥离的温度为25℃～50℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3之后，所述方法还进一步包括：
步骤S4：选用导电材料填充所述接触孔开口，以形成接触孔。
10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，所述方法用于制备28nm以及以下的半导体器件。
11.一种基于权利要求1至10之一所述的方法制备得到的半导体器件。
12.一种电子装置，包括权利要求11所述的半导体器件。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年09月06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（共包括权利要求第1-11项）。将原从属权利要求2的附加技术特征和说明书中的部分技术特征补入独立权利要求1中，同时将原权利要求2删除。复审请求人认为：对比文件3未公开本申请中的“在半导体衬底上形成的接触孔开口”；对比文件3清洗的结构是晶圆的表面，具体清洗去除的物质是晶圆表面因蚀刻气体和光阻反应产生的副产物，而本申请中是针对半导体衬底上形成的接触孔开口进行清洗，具体清洗去除的物质则是半导体衬底上形成的接触孔开口中的蚀刻聚合物。二者清洗的结构、清洗去除的物质对象均不同。对比文件2新丙酮之后的去离子水清洗不能相当于本申请中的预清洗。对比文件3中两个清洗步骤并不是本申请中所述依次地采用两种清洗液进行清洗，其只是对晶圆进行清洗的一连串步骤中的中间不连续的两个步骤，其中间包括去离子兆声波清洗。复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1.一种半导体器件的制备方法，包括：
步骤S1：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有接触孔开口；
步骤S2：采用去离子水或H2O2对所述接触孔开口进行预清洗，所述预清洗用于充分润湿所述接触孔开口的内壁，降低所述接触孔开口中蚀刻聚合物表面的张力；以及
步骤S3：依次选用硫酸双氧水混合试剂和一号标准清洗试剂进行湿法剥离，以去除所述接触孔开口中的蚀刻聚合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述硫酸双氧水混合试剂中硫酸与双氧水的浓度比为H2SO4:H2O2＝1:1～6:1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，选用所述硫酸双氧水混合试剂进行所述湿法剥离的时间大于60s。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，选用所述硫酸双氧水混合试剂进行所述湿法剥离的温度为110℃～210℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述一号标准清洗试剂中各组分的浓度比为NH4OH:H2O:H2O2＝1:2:100～1:1:5。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，选用所述一号标准清洗试剂进行所述湿法剥离的时间大于60s。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，选用所述一号标准清洗试剂进行所述湿法剥离的温度为25℃～50℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3之后，所述方法还进一步包括：
步骤S4：选用导电材料填充所述接触孔开口，以形成接触孔。
9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，所述方法用于制备28nm以及以下的半导体器件。
10.一种基于权利要求1至9之一所述的方法制备得到的半导体器件。
11.一种电子装置，包括权利要求10所述的半导体器件。”。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年09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：（1）对比文件3虽然未具体公开在晶圆上形成开口，但其公开了是晶圆是在图案化制程后进行清洗的，在晶圆图案化蚀刻工艺中，形成接触孔开口是本领域技术人员的常规技术手段，在接触孔开口中也会残留蚀刻聚合物，也会存在本申请所需要解决的技术问题，则后续相同的清洗晶圆表面的工艺中也必定会对接触孔开口进行预清洗、去除接触孔开口中的蚀刻聚合物，无需结合启示本领域技术人员也可得到所述清洗工艺同样可清洗衬底中接触孔开口中的残留物。（2）二者清洗的结构虽然不同，本申请所要清洗的结构是接触孔开口，而对比文件3所要清洗的是整个晶圆表面，其未具体公开图案化的表面是否具有接触孔开口，但在所属技术领域中，形成接触孔开口是本领域技术人员的常规技术手段，在此情况下，清洗图案化晶圆表面的工艺中也必定会对接触孔开口进行清洗，是本领域技术人员很容易想到的，无需付出创造性的劳动；二者清洗去除的物质是相同的，都是蚀刻残留物，只是在文字表述上略有不同，且采用去除蚀刻残留物使用的清洗液也是相同的，都是采用硫酸双氧水混合试剂和一号标准清洗试剂；对比文件3中的去离子水清洗在丙酮清洗之后，可以冲洗残留的丙酮，但不可否认其也充分润湿所述接触孔开口的内壁，降低所述接触孔开口中蚀刻聚合物表面的张力，因此两者作用是相同的。（3）本申请中已经公开了“先用硫酸双氧水混合试剂(SPM)对所述聚合物进行湿法剥离，然后选用一号标准清洗试剂(SC1)进行湿法剥离”（说明书第35段），而对比文件3也公开了先用硫酸双氧水混合试剂再用一号标准清洗试剂，其顺序和本申请的顺序相同，至于对比文件3的“SPM”和“cold SCL”之间还间隔去离子水兆声波清洗步骤，本申请的权利要求1采用的是开放式的权利要求，对比文件3中还间隔的去离子水兆声波清洗步骤并不对本申请的公开产生影响。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。
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。
决定的理由
审查文本的认定
复审请求人提交复审请求时2019年09月06日提交了权利要求书的全文修改替换页（共包括权利要求第1-11项），经审查，所作的修改符合专利法第33条及专利法实施细则第61条第1款的规定，本复审决定针对的审查文本为：复审请求人于申请日2014年12月25日提交的说明书第1-95段、说明书附图图1a-3、说明书摘要、摘要附图；以及于2019年09月06日提交的权利要求第1-11项。
（二）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，而现有技术中没有给出将上述区别技术特征应用到该对比文件以解决其存在的技术问题的启示，且该区别技术特征的引入使该权利要求的整体技术方案具有有益的技术效果，则该权利要求请求保护的技术方案具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
本复审决定引用的对比文件与驳回决定中引用的对比文件相同，即：
对比文件3：CN104190652A，公开日为2014年12月10日。
1.关于权利要求1
权利要求1请求保护一种半导体器件及其制备方法。对比文件3公开了一种半导体器件及其制备方法，并具体公开了（参见说明书第2-14段以及附图1-3）：根据相关附图及描述可知，晶圆在经过黄光及蚀刻后（即提供半导体衬底），表面会有许多因蚀刻气体与光阻反应而产生的副产物，因此要进行清洗，目前的蚀刻后清洗流程，采用酸槽，依次进行新丙酮兆声波清洗、去离子水清洗、SPM（硫酸过氧化氢混和清洗液，主要是由H2SO4与H2O2依比例组合，属于现有技术）清洗、去离子水兆声波清洗、coldSC1（低溫氨与过氧化氢混和清洗液，是指40℃之氨与过氧化氢混和清洗液）进行清洗（即分别选用硫酸双氧水混合试剂和一号标准清洗试剂进行湿法剥离，以去除蚀刻聚合物）和去离子水兆声波清洗。
该权利要求所保护的技术方案与对比文件3所公开的内容相比，区别技术特征是：在所述半导体衬底上形成有接触孔开口，以及采用去离子水或H2O2对接触孔开口进行预清洗，所述预清洗用于充分润湿所述接触孔开口的内壁，降低所述接触孔开口中蚀刻聚合物表面的张力；去除接触孔开口中的蚀刻聚合物。基于该区别技术特征，可以确定该权利要求相对于对比文件3实际解决的技术问题是如何去除接触孔中的蚀刻聚合物，以避免接触孔缺失。
本申请（说明书第[0069]段）是通过执行预清洗步骤可以充分润湿所述接触孔开口，降低所述接触孔开口中蚀刻聚合物表面的张力，以保证在后续的步骤中能够容易的将粘度较大的硫酸双氧水混合试剂（SPM）滴入到所述接触孔开口中，使硫酸双氧水混合试剂与蚀刻聚合物充分反应，以更加容易去除所述蚀刻聚合物。也就是说，预清洗步骤的作用是保证在粘度较大的SPM顺利进入狭窄的接触通孔，以与蚀刻聚合物充分反应。而对比文件3中（说明书第[0002]段）记载：常因硫酸或双氧水浓度下降而造成蚀刻后小尺寸的污染物不易清除，对比文件3中的技术方案主要用于大尺寸晶圆中，采用相应的设备避免去离子水清洗造成硫酸或双氧水浓度的下降，其与本申请中的接触孔的小尺寸开口处的清洗存在明显不同，本申请中是在接触孔开口处进行预先润湿，保证粘度较大的硫酸双氧水混合试剂进入到接触孔内。本领域技术人员不能在对比文件3的启示下容易想到利用上述区别技术特征来去除接触孔内蚀刻聚合物，并且上述区别技术特征也不属于本领域的公知常识，该区别技术特征的引入使该权利要求的整体技术方案具有保证在粘度较大的SPM顺利进入狭窄的接触通孔，以与蚀刻聚合物充分反应有益的技术效果。因此，即使在对比文件3的基础上结合本领域的公知常识，也无法显而易见地获得本申请权利要求1请求保护的技术方案。
因此权利要求1请求保护的技术方案相对于对比文件3以及本领域的公知常识具备突出的实质性特点和显著的进步，因而具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.关于权利要求2-8
权利要求2-8是权利要求1的从属权利要求，因此在引用的权利要求1相对于对比文件3和本领域的公知常识具备创造性的情况下，从属权利要求2-8相对于对比文件3和本领域的公知常识也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.关于权利要求9-11
权利要求9要求保护使用权利要求1-8所述的方法制备半导体器件，权利要求10要求保护基于权利要求1-9所述的方法制备得到的半导体器件，权利要求11要求保护一种包括权利要求10所述的半导体器件的电子装置，因此在权利要求1-8具备创造性的情况下，权利要求9-11也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）对驳回决定相关意见和前置意见的评述
对此，合议组认为：本申请通过执行预清洗步骤可以充分润湿所述接触孔开口，降低所述接触孔开口中蚀刻聚合物表面的张力，以保证在后续的步骤中能够容易的将粘度较大的硫酸双氧水混合试剂（SPM）滴入到所述接触孔开口中，使硫酸双氧水混合试剂与蚀刻聚合物充分反应，以更加容易去除所述蚀刻聚合物，因此本申请中预清洗用于充分润湿所述接触孔开口的内壁，降低所述接触孔开口中蚀刻聚合物表面的张力，因此本申请中应将预清洗与去除接触孔开口中的蚀刻聚合物结合起来作为整体考虑，两者相互关联，不能将其割裂为两个独立的技术特征分别进行考虑，因此对比文件3中并未公开接触孔与预清洗相关特征，且上述技术特征也不是本领域的公知常识。因此本申请权利要求1所要求保护的技术方案相对于对比文件3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。
基于上述理由，合议组依法作出如下决定。
至于本申请是否还存在其他缺陷，均留待后续程序继续审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年05月22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复审请求人于申请日2014年12月25日提交的说明书第1-95段、说明书附图图1a-3、说明书摘要、摘要附图；以及于2019年09月06日提交的权利要求第1-11项的基础上对本申请继续进行审查。
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，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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