发明创造名称：等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置
外观设计名称：
决定号：198851
决定日：2019-12-26
委内编号：1F279097
优先权日：2013-05-15
申请（专利）号：201480027582.0
申请日：2014-05-09
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：陈冬冰
合议组组长：白燕
参审员：裴亚芳
国际分类号：H01L21/3065
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求的技术方案相对于作为最接近的现有技术的对比文件具有区别技术特征，该区别技术特征的一部分属于本领域的公知常识，另一部分被其他对比文件公开且具有相应的技术启示，其余部分为本领域技术人员在所述对比文件的教导下容易获得的，则该项权利要求的技术方案相对于所述对比文件和本领域公知常识的结合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201480027582.0，发明名称为“等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置”的PCT发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为东京毅力科创株式会社，申请日为2014年05月09日，优先权日为2013年05月15日，进入国家阶段日为2015年11月13日，公开日为2015年12月30日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2018年12月29日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：1、3-4、6-16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：国际申请进入国家阶段日即2015年11月13日提交的原始国际申请文件的中文译文的说明书附图第1-13页、说明书摘要和摘要附图；依据专利合作条约第28条或第41条提交的说明书第1-19页；以及2018年09月28日提交的权利要求第1-16项。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，其对包含第1膜、第2膜、第3膜和被图案化的掩模的被处理体进行等离子体蚀刻，所述第2膜为非晶碳层膜，并且所述方法具有：
第1工序：采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为处理气体，使用所述掩模对所述第1膜进行等离子体蚀刻；
第2工序：采用氧气和氧硫化碳气体的混合气体作为处理气体，将所述第1膜作为掩膜而对所述第2膜进行蚀刻；
第3工序：利用含硅气体的等离子体在所述第1膜和通过所述第2工序蚀刻了的所述第2膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜；和
第4工序：对所述含硅膜进行蚀刻而使所述第3膜的表面暴露。
2. 根据权利要求1所述的等离子体蚀刻方法，其中，
所述第2工序的结果，所述第2膜的侧壁部的、所述第2膜的开口部的宽度最大之处的宽度大于所述第1膜的开口部的宽度，
所述第3工序以在所述第2膜的侧壁的顶部沉积的所述含硅膜的厚度比所述第2膜的侧壁的底部沉积的所述含硅膜的厚度厚的方式进行。
3. 根据权利要求1所述的等离子体蚀刻方法，其中，所述含硅气体包含四氯化硅或四氟化硅、以及还原性气体。
4. 根据权利要求1～3任一项所述的等离子体蚀刻方法，其中，在所述非晶碳层膜的上层形成有被图案化成规定图案的SiON膜，
所述第2工序包括下述工序：利用包含氧气和氧硫化碳气体的处理气体的等离子体、使用包含所述SiON膜的所述掩模对所述非晶碳层膜进行蚀刻。
5. 根据权利要求4所述的等离子体蚀刻方法，其中，所述被处理体在所述非晶碳层膜的下层的、与所述SiON膜相反一侧的面上形成有氧化膜，
通过重复进行所述第2工序和所述第3工序，使所述氧化膜暴露。
6. 根据权利要求1所述的等离子体蚀刻方法，其还具有：
第5工序：使用包含所述非晶碳层膜的掩模对所述氧化膜进行等离子体蚀刻；和
第6工序：利用含硅气体的等离子体在通过所述第5工序蚀刻了的所述氧化膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜。
7. 根据权利要求6所述的等离子体蚀刻方法，其中，所述第5工序使用包含碳氟化合物系气体的处理气体的等离子体进行等离子体蚀刻。
8. 根据权利要求6所述的等离子体蚀刻方法，其中，重复进行所述第5工序和所述第6工序。
9. 根据权利要求4所述的等离子体蚀刻方法，其中，
所述被处理体依次在所述SiON膜的上层形成有防反射膜、和在所述防反射膜上形成有被图案化成规定图案的抗蚀膜，
所述方法包括下述工序：在所述第1工序之前，利用包含碳氟化合物系气体的处理气体的等离子体、将所述抗蚀膜作为掩模，对所述防反射膜和所述SiON膜进行蚀刻。
10. 根据权利要求1～3任一项所述的等离子体蚀刻方法，其中，所述第3工序中，包含所述含硅气体的处理气体被高频电力等离子化，通过该等离子化生成的离子、自由基与所述等离子体中的分子碰撞而离子散射，相对于垂直向下方向具有入射角地入射，从而在所述第2膜的侧壁部的相比底部侧更多在上部侧沉积所述含硅膜。
11. 一种等离子体蚀刻方法，其对包含第1膜、第2膜和第3膜以及被图案化的掩膜的被处理体进行等离子体蚀刻，所述第2膜为非晶碳层膜，并且该等离子体蚀刻方法具有：
第1工序：采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为处理气体，使用所述掩膜对所述第1膜进行等离子体蚀刻；
第2工序：采用氧气和氧硫化碳气体的混合气体作为处理气体，将所述 第1膜作为掩膜而对所述第2膜进行蚀刻，所述第2膜的截面形状形成弧状弯曲；
第3工序：利用含硅气体的等离子体在通过所述第2工序蚀刻了的所述第2膜的弧状弯曲形状的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜；以及
第4工序：对所述含硅膜进行蚀刻而使所述第3膜的表面暴露。
12. 根据权利要求11所述的等离子体蚀刻方法，其中，所述非晶碳层膜的上层形成有被图案化成规定图案的SiON膜，所述第2工序包括如下工序：利用包含氧气和氧硫化碳气体的处理气体的等离子体、使用包含所述SiON膜的所述掩膜对所述非晶碳层膜进行蚀刻。
13. 根据权利要求12所述的等离子体蚀刻方法，其中，所述被处理体在所述非晶碳层膜的下层形成有氧化膜，通过重复进行所述第2工序和所述第3工序，使所述氧化膜暴露。
14. 根据权利要求13所述的等离子体蚀刻方法，其进一步具有：
第5工序：使用包含所述非晶碳层膜的掩膜对所述氧化膜进行等离子体蚀刻；和
第6工序：利用含硅气体的等离子体在通过所述第5工序蚀刻了的所述氧化膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜。
15. 根据权利要求14所述的等离子体蚀刻方法，其中，所述第5工序使用包含碳氟化合物系气体的处理气体的等离子体进行等离子体蚀刻。
16. 根据权利要求11或12所述的等离子体蚀刻方法，其中，所述第3工序中，包含所述含硅气体的处理气体被高频电力等离子化，通过该等离子化生成的离子、自由基与所述等离子体中的分子碰撞而离子散射，相对于垂直向下方向具有入射角地入射，从而在所述第2膜的相比底部侧更多在上部侧沉积所述含硅膜。”
驳回决定引用了如下对比文件：
对比文件3：US2012/0244709A1，公开日为2012年09月27日；
对比文件4：CN101131927A，公开日为2008年02月27日。
驳回决定指出：独立权利要求1相对于对比文件3的区别技术特征是：（1）采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为处理气体，对第1膜进行等离子体蚀刻；（2）利用含硅气体的等离子体沉积含硅膜；对含硅膜进行蚀刻而使所述第3膜的表面暴露。区别技术特征（1）属于本领域的公知常识，区别技术特征（2）被对比文件4公开且给出了相应的技术启示。从属权利要求3-4、6-10的附加技术特征或被对比文件3、4公开，或属于本领域的公知常识。独立权利要求11与对比文件3的区别技术特征是：（1）采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为处理气体，对第1膜进行等离子体蚀刻；（2）所述第2膜的截面形状形成弧状弯曲；利用含硅气体的等离子体在第2膜的弧状弯曲形状的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜沉积含硅膜；对含硅膜进行蚀刻而使所述第3膜的表面暴露。区别技术特征（1）是本领域的公知常识，区别技术特征（2）被对比文件4公开且给出了相应的技术启示。从属权利要求12-16的附加技术特征或被对比文件3、4公开，或属于本领域的公知常识。综上，权利要求1、3-4、6-16不具备专利法第22条第3款规定的创造性。在驳回决定的其他说明部分指出：从属权利要求2和5的附加技术特征或被对比文件3、4公开，或属于本领域的公知常识，因此，从属权利要求2、5也不具备专利法第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2019年04月12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14项权利要求。所做的修改在于：在驳回决定所针对的权利要求书的基础上，将从属权利要求6上升为新的独立权利要求1，删除权利要求1；将权利要求14的附加技术特征补入权利要求11中，删除权利要求14，并适应性修改了权利要求序号和引用关系。复审请求人认为：（1）氮氧化硅是二氧化硅和氮化硅的中间相，光学性能和电学性能介于两者之间，并非两者的简单组合。不能仅根据公知常识证据1中记载了SiO2的蚀刻用化学物品包括CHF3/O2，公知常识证据2中记载了Si3N4的化学药品包括CHF3/O2，即得出SiON的处理气体可以是CHF3/O2。公知常识证据1和2还有其他多种气体，由公知常识证据不必然得出可以采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体对SiON进行等离子体蚀刻。本申请记载了从高长径比、高蚀刻速率对BARC膜170和SiON膜165进行蚀刻的观点出发，优选使用CF4等碳氟化合物系气体和氧气的混合气体。而公知常识证据1和2中均未记载采用CHF3/O2蚀刻二氧化硅和氮化硅的作用。本领域技术人员没有动机采用上述气体蚀刻SiON膜以获得高长径比、高蚀刻速率的技术效果。（2）对比文件3解决了弓形蚀刻缺陷，没有动机将对比文件4的手段来代替对比文件3的手段。对比文件3与对比文件4的实施对象、手段均不同，对比文件3针对的是非晶碳膜，采用溅射构成电极板的含Si材料来消除弓形，对比文件4是针对介电层采用含硅气体沉积含硅膜来消除弓形，对比文件4没有公开或启示可以用于非晶碳膜的蚀刻侧壁上的弓形；若将对比文件3和4的内容组合，则将溅射方法和沉积方法叠加，难以获得本申请第3工序。（3）原权利要求6的附加技术特征补入权1后，该特征构成与对比文件3的另一个区别，对比文件4也未公开该区别。本申请得到了改善了弧状弯曲和缩颈等且垂直加工形状良好的洞。
提出复审请求时新修改的权利要求1、10内容如下：
“1. 一种等离子体蚀刻方法，其对包含第1膜、第2膜、第3膜和被图案化的掩模的被处理体进行等离子体蚀刻，所述第2膜为非晶碳层膜，并且所述方法具有：
第1工序：采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为处理气体，使用所述掩模对所述第1膜进行等离子体蚀刻；
第2工序：采用氧气和氧硫化碳气体的混合气体作为处理气体，将所述第1膜作为掩膜而对所述第2膜进行蚀刻；
第3工序：利用含硅气体的等离子体在所述第1膜和通过所述第2工序蚀刻了的所述第2膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜；和
第4工序：对所述含硅膜进行蚀刻而使所述第3膜的表面暴露；
该方法还具有：
第5工序：使用包含所述非晶碳层膜的掩模对所述第3膜进行等离子体蚀刻；和
第6工序：利用含硅气体的等离子体在通过所述第5工序蚀刻了的所述第3膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜。”
“10. 一种等离子体蚀刻方法，其对包含第1膜、第2膜和第3膜以及被图案化的掩膜的被处理体进行等离子体蚀刻，所述第2膜为非晶碳层膜，并且该等离子体蚀刻方法具有：
第1工序：采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为处理气体，使用所述掩膜对所述第1膜进行等离子体蚀刻；
第2工序：采用氧气和氧硫化碳气体的混合气体作为处理气体，将所述 第1膜作为掩膜而对所述第2膜进行蚀刻，所述第2膜的截面形状形成弧状弯曲；
第3工序：利用含硅气体的等离子体在通过所述第2工序蚀刻了的所述第2膜的弧状弯曲形状的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜；以及
第4工序：对所述含硅膜进行蚀刻而使所述第3膜的表面暴露；
该方法进一步具有：
第5工序：使用包含所述非晶碳层膜的掩膜对所述第3膜进行等离子体蚀刻；和
第6工序：利用含硅气体的等离子体在通过所述第5工序蚀刻了的所述第3膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年04月22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08月13日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-14不具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体为：独立权利要求1、10与对比文件3的区别技术特征均是：（1）第1工序：采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为处理气体，使用所述掩模对所述第1膜进行等离子体蚀刻；（2）第3工序：利用含硅气体的等离子体在所述第1膜和通过所述第2工序蚀刻了的所述第2膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜；（3）第5工序：使用包含所述非晶碳膜的掩模对所述第3膜进行等离子体蚀刻；第6工序：利用含硅气体的等离子体在通过所述第5工序蚀刻了的所述第3膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜。然而，区别技术特征（1）属于本领域的公知常识（参见复审通知书中列举的公知常识证据1和2）；区别技术特征（2）被对比文件4公开且具有相应的技术启示，区别技术特征（3）是本领域技术人员在对比文件3和4的教导之下容易获得的。因此，权利要求1、10不具备创造性。从属权利要求2-9、11-14的附加技术特征或被对比文件3、4公开，或属于本领域的公知常识，因此，从属权利要求2-9、11-14不具备创造性。
对于复审请求人的意见陈述，合议组答复如下：（1）权利要求1中仅记载了采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为处理气体，对第1膜进行蚀刻，并未记载第1膜的材料为SiON。公知常识证据1和2分别公开了采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为处理气体，对介质层SiO2、Si3N4进行蚀刻。即碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为蚀刻介质层的气体为本领域的公知常识。即使复审请求人将第1膜的材料限定为SiON，采用上述混合气体也是本领域的公知常识。理由是：公知常识证据2第427页指出了采用氟基增强等离子体才能够对介质层进行有效蚀刻，即能够满足一定要求的蚀刻速率。而SiO2、Si3N4和SiON均是半导体制造工艺中常见的介质层，且SiON的物理性质介于SiO2、Si3N4之间，本领域技术人员能够合理预期采用CHF3/O2并调整蚀刻参数对SiON进行蚀刻能够取得较好的蚀刻速率和蚀刻效果。（2）对比文件3采用溅射的方法在特征在蚀刻区域的侧壁上沉积含硅保护层，这并不妨碍本领域技术人员在现有技术中寻找其他可以替代的手段在蚀刻区域的侧壁上沉积含硅保护层。对比文件4公开了采用含硅气体在蚀刻区域的侧壁上形成含硅保护层来消除弓形，虽然对比文件4未公开介电层的材料为非晶碳膜，但是对比文件4采用含硅气体来在介电层被蚀刻的侧壁上形成保护层的作用与本申请和对比文件3所要解决的技术问题相同，所起到的作用也相同，在对比文件3已经公开了在非晶碳膜被蚀刻的侧壁上沉积含硅保护膜就能够抑制弓形缺陷的基础上，本领域技术人员有动机采用对比文件4的方式来替代对比文件3的溅射方式在对比文件3中的非晶碳膜沟槽侧壁上形成含硅保护层，这是技术手段的替换而非技术手段的叠加。（3）对于第5工序和第6工序，对比文件3公开了（说明书第[0048]段）：下层膜201作为最后的蚀刻对象，有机膜202作为掩模对下层膜201进行蚀刻。在对比文件4已经公开了因刻蚀导致的弓形沟槽的侧壁上形成保护层以抑制该弓形蚀刻缺陷的基础上，在以非晶碳层膜202作为掩模再次对下层膜201进行等离子体蚀刻时，本领域技术人员有动机采用对比文件4的上述工艺，即利用含硅气体的等离子体在下层膜的侧壁的至少一部分沉积含硅膜，以抑制弓形蚀刻缺陷和颈缩，产生形状良好的洞。
复审请求人于2019年09月25日提交了意见陈述书，并提交了经过修改的权利要求书。修改之处在于：在复审通知书所针对的权利要求书的基础上，向独立权利要求1、10补入技术特征“所述第1膜为在所述非晶碳层膜的上层形成的被图案化成规定图案的SiON膜，所述第3膜为在所述非晶碳层膜的下层的、与所述SiON膜相反一侧的面上形成的氧化膜”，删除权利要求4、5、11、12中相应的技术特征，并适应性地调整了权利要求的编号和引用关系。
复审请求人认为：对比文件4所蚀刻的弓形深度位于介电层，所形成的含硅保护层618位于介电层608的侧壁以及光致抗蚀剂掩模604的上部及侧壁。对比文件4的介电层例如为氧化硅，是无机膜，对比文件4给出的启示是对氧化膜蚀刻，并在其侧壁上形成含硅膜，只能对应于本申请的第5工序和第6工序。而本申请第3工序中第2膜为非晶碳层膜，是有机系膜。因而对比文件4难以将对无机膜进行蚀刻并随后形成保护层来提供垂直侧壁的手段替换对比文件3的通过在非晶碳膜即有机膜中形成沟槽侧壁的溅射构成电极板的含硅材料来形成垂直侧壁的技术手段。因此，权利要求1、10具备创造性。
2019年09月25日提交的权利要求书中的权利要求1和10内容如下：
“1. 一种等离子体蚀刻方法，其对包含第1膜、第2膜、第3膜和被图案化的掩模的被处理体进行等离子体蚀刻，所述第2膜为非晶碳层膜，所述第1膜为在所述非晶碳层膜的上层形成的被图案化成规定图案的SiON膜，所述第3膜为在所述非晶碳层膜的下层的、与所述SiON膜相反一侧的面上形成的氧化膜，并且所述方法具有：
第1工序：采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为处理气体，使用所述掩模对所述第1膜进行等离子体蚀刻；
第2工序：采用氧气和氧硫化碳气体的混合气体作为处理气体，将所述第1膜作为掩膜而对所述第2膜进行蚀刻；
第3工序：利用含硅气体的等离子体在所述第1膜和通过所述第2工序蚀刻了的所述第2膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜；和
第4工序：对所述含硅膜进行蚀刻而使所述第3膜的表面暴露；
该方法还具有：
第5工序：使用包含所述非晶碳层膜的掩模对所述第3膜进行等离子体蚀刻；和
第6工序：利用含硅气体的等离子体在通过所述第5工序蚀刻了的所述第3膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜。”
“10. 一种等离子体蚀刻方法，其对包含第1膜、第2膜和第3膜以及被图案化的掩膜的被处理体进行等离子体蚀刻，所述第2膜为非晶碳层膜，所述第1膜为在所述非晶碳层膜的上层形成的被图案化成规定图案的SiON膜，所述第3膜为在所述非晶碳层膜的下层的、与所述SiON膜相反一侧的面上形成的氧化膜，并且该等离子体蚀刻方法具有：
第1工序：采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为处理气体，使 用所述掩膜对所述第1膜进行等离子体蚀刻；
第2工序：采用氧气和氧硫化碳气体的混合气体作为处理气体，将所述第1膜作为掩膜而对所述第2膜进行蚀刻，所述第2膜的截面形状形成弧状弯曲；
第3工序：利用含硅气体的等离子体在通过所述第2工序蚀刻了的所述第2膜的弧状弯曲形状的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜；以及
第4工序：对所述含硅膜进行蚀刻而使所述第3膜的表面暴露；
该方法进一步具有：
第5工序：使用包含所述非晶碳层膜的掩膜对所述第3膜进行等离子体蚀刻；和
第6工序：利用含硅气体的等离子体在通过所述第5工序蚀刻了的所述第3膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人于2019年09月25日提交了经过修改的权利要求书，共14项权利要求。经审查，所做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。本复审决定所针对的审查文本为：国际申请进入国家阶段日即2015年11月13日提交的原始国际申请文件的中文译文的说明书附图第1-13页、说明书摘要和摘要附图；依据专利合作条约第28条或第41条提交的说明书第1-19页；以及2019年09月25日提交的权利要求第1-14项。
2、关于创造性
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相对于作为最接近的现有技术的对比文件具有区别技术特征，该区别技术特征的一部分属于本领域的公知常识，另一部分被其他对比文件公开且具有相应的技术启示，其余部分为本领域技术人员在所述对比文件的教导下容易获得的，则该项权利要求的技术方案相对于所述对比文件和本领域公知常识的结合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在评价权利要求的创造性时引用驳回决定和复审通知书所引用的如下对比文件：
对比文件3：US2012/0244709A1，公开日为2012年09月27日；
对比文件4：CN101131927A，公开日为2008年02月27日。
2.1关于权利要求1的创造性
权利要求1请求保护一种等离子刻蚀方法，对比文件3公开了一种等离子刻蚀方法，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第[0048]-[0061]段、附图2-8）：其对半导体晶片W上的硬掩模层203（即第1膜）、有机膜层202（即第2膜）、下层膜201（即第3膜）和被图案化的光阻层205（即掩模）的被处理体进行等离子体蚀刻，所述有机膜层202为非晶碳层膜（说明书第[0049]段）；下层膜201位于非晶碳层膜202的下层，且形成在与硬掩模203相反的一侧；所述硬掩模层203为无机膜层，例如可以是SiON膜（即第1膜为在所述非晶碳层膜的上层形成的被图案化成规定图案的SiON膜）、SiC膜、SiN膜、SiO2膜等；将硬掩模层203作为掩模对有机膜层202（即第2膜）执行等离子体蚀刻，蚀刻气体为氧气和氧硫化碳气体的混合气体；然后，供给形成保护膜的气体，供给H2和Ar，H 和Ar 轰击含硅材料的电极板36，含硅材料附着在有机膜层202的刻蚀区域210的侧壁上（参见说明书第[0055]段、附图4（b）），由此形成保护膜，以抑制刻蚀形状缺陷例如弓形。重复沉积工艺和蚀刻工艺（说明书第[0059]段），由附图8可以确定，蚀刻有机膜层后，暴露下层膜201（即对所述含硅膜进行蚀刻而使所述第3膜的表面暴露）。
权利要求1与对比文件3的区别技术特征是：第3膜为氧化膜；第1工序：采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为处理气体，使用所述掩模对所述第1膜进行等离子体蚀刻；第3工序：利用含硅气体的等离子体在所述第1膜和通过所述第2工序蚀刻了的所述第2膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜；第5工序：使用包含所述非晶碳膜的掩模对所述第3膜进行等离子体蚀刻；第6工序：利用含硅气体的等离子体在通过所述第5工序蚀刻了的所述第3膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜。
基于上述区别技术特征可以确定权利要求1实际所要解决的技术问题是：选择第1膜的蚀刻气体；提供保护膜的替换形成方式；进一步蚀刻下层膜并减少蚀刻形状缺陷的产生。
首先，对比文件3公开了下层膜201，虽然对比文件3并未公开下层膜201为氧化膜，但是在半导体晶片W的表面上形成氧化膜并对其进行蚀刻是本领域的惯用手段；并且，对介质层进行蚀刻，选择碳氟化合物系气体和氧气的混合气体是本领域的公知常识。对于该公知常识的佐证，请分别参见：
公知常识证据1：《微电子制造科学原理与工程技术》第二版，Stephen A. Campbell著，电子工业出版社，第267页，表11.3中，SiO2的典型蚀刻化学用品包括CHF3/O2，2003年01月；
公知常识证据2：《半导体器件物理与工艺》第二版，施敏，第426页，2008年4月，苏州大学出版社。在第426页表12.4中，Si3N4的蚀刻用化学药品包括CHF3/O2。
对比文件3中的硬掩模层203的材料可以选择SiON膜、SiC膜、SiN膜、SiO2膜，公知常识证据所列举的SiO2和Si3N4均与对比文件3所列举的硬掩模层材料相同。且公知常识证据2第427页同样记载了：定义介电层（尤其是二氧化硅与氮化硅）的图案是先进半导体制造技术中的关键工艺。因为具有较高的键键合能量，介质的蚀刻必须利用氟基增强等离子体。通常将含碳的氟化物加入等离子体中（如CF4、CHF3、C4F8）。显然，该公知常识证据2指出了采用氟基增强等离子体才能够对介质层进行有效蚀刻，即能够满足一定要求的蚀刻速率，而且该公知常识证据2不仅给出了对于Si3N4材料的介电层使用碳氟化合物系气体和氧气作为蚀刻气体的技术启示，同时也给出了半导体制造技术中介质层的蚀刻也必须用氟基增强等离子体，尤其是碳氟化合物系的技术启示。因此，本领域技术人员有动机采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为第1膜的蚀刻气体。
其次，对比文件4公开了一种增强等离子体蚀刻性能的方法（参见说明书第10页第1-2段、附图5-6）：光致抗蚀剂掩模604形成在要蚀刻的介电层608上，介电层608位于氮化硅阻挡层610上，阻挡层601位于衬底上。如图9所示，蚀刻特征到一弓形深度dB；如图6C所示，沉积含硅保护层618，含硅保护层618通过提供含SiF4的沉积气体形成。由沉积气体形成等离子体。由等离子体沉积含硅保护层618。可以调整等离子体的参数，使得在掩模上表面上形成最厚的层，等离子体可以以较少的选择性沉积在特征的侧壁上，在图案的侧壁上形成较薄一层。等离子体以最少的选择性沉积在特征的底部。对比文件4还记载了（说明书第9页第4段）：掩模是一种有机材料，其中有机材料可以被规定为光致抗蚀剂、聚合物或非晶碳。由对比文件4的附图6可以确定，掩模604位于介电层608上，含硅保护层618不仅仅沉积在要蚀刻的介电层608的侧壁上，而且沉积在掩模604的侧壁上。即对比文件4公开了权利要求1的第3工序，也公开了含硅保护层可以形成在有机材料的侧壁上，并且对比文件4的上述技术特征在对比文件4中的作用与权利要求1的第3工序在本申请中的作用相同，都是在因刻蚀导致的弓形沟槽的侧壁上形成保护层以抑制该弓形蚀刻缺陷。因此，对比文件4给出了相应的技术启示。
最后，对比文件3公开了（说明书第[0048]段）：下层膜201作为最后的蚀刻对象，有机膜202作为掩模对下层膜201进行蚀刻。在对比文件4已经公开了因刻蚀导致的弓形沟槽的侧壁上形成保护层以抑制该弓形蚀刻缺陷的基础上，在以非晶碳层膜202作为掩模再次对下层膜201进行等离子体蚀刻时，本领域技术人员有动机采用对比文件4的上述工艺，即利用含硅气体的等离子体在下层膜的侧壁的至少一部分沉积含硅膜，以抑制弓形蚀刻缺陷。
综上，在对比文件3的基础上结合对比文件4以及本领域的公知常识获得权利要求1的技术方案，对于本领域技术人员而言是显而易见的。权利要求1不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2关于权利要求2-9的创造性
权利要求2引用权利要求1，对比文件4公开了（说明书第2页第1段、附图9）：蚀刻特征到一弓形深度dB，如图9所示，介电层908的侧壁部的、开口部的宽度最大之处W2大于W1；且对比文件4还公开了（说明书第10页第2段）：如图6C所示，沉积含硅保护层618，含硅保护层618通过提供含SiF4的沉积气体形成。由沉积气体形成等离子体。由等离子体沉积含硅保护层618。可以调整等离子体的参数，使得在掩模上表面上形成最厚的层，等离子体可以以较少的选择性沉积在特征的侧壁上，在图案的侧壁上形成较薄一层。等离子体以最少的选择性沉积在特征的底部。即对比文件4公开了在介电层的侧壁的顶部沉积的含硅膜的厚度大于侧壁的底部沉积的含硅膜的厚度。在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3引用权利要求1，对比文件4公开了含硅保护层618通过提供含SiF4的沉积气体形成。采用其余的含硅气体也是本领域技术人员在对比文件4基础上的常规选择。在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4引用权利要求1-3之一，对比文件3公开了（参见说明书第[0050]-[0052]段）将硬掩模层203作为掩模对有机膜层202（即第2膜）执行等离子体蚀刻，蚀刻气体为氧气和氧硫化碳气体的混合气体。在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5引用权利要求4，对比文件3公开了重复沉积工艺和蚀刻工艺（说明书第[0059]段），由附图8可以确定，蚀刻有机膜层后，暴露下层膜（即使所述第3膜的表面暴露）。虽然对比文件3并未公开下层膜201为氧化硅，但在半导体晶片W的表面上形成氧化膜并对其进行蚀刻是本领域的惯用手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求6引用权利要求1，对比文件3公开了下层膜201作为最后的蚀刻对象。而选择碳氟系化合物系气体作为处理气体的等离子体对下层膜进行蚀刻是本领域的公知常识。因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求7引用权利要求1，为达到预定的蚀刻深度，并抑制蚀刻工艺中弓形缺陷的产生，重复第5工序和第6工序是本领域的惯用手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求8引用权利要求4，对比文件3（附图2）公开了：在硬掩模层203（可以选择SiON作为硬掩模层材料）上依次形成防反射膜204、在防反射膜204上形成有被图案化的光阻205（即抗蚀膜）；如前所述，对于介电层的蚀刻，选择包含碳氟化合物系气体的处理气体的等离子体进行蚀刻是本领域的公知常识。因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求9引用权利要求1-3之一，对比文件4公开了（说明书第6页最后一段至第7页第1段、第10页第2段）：含硅保护层212形成在所述掩模204上，使用含有SiF4的硅前驱气体。沉积是不对称的，因此，在掩模材料与特征侧壁上沉积的量比蚀刻的介电层特征的底部多。沉积采用离子能，使得该沉积具有选择性。沉积气体形成等离子体，可以调整等离子体的参数，以便将硅选择性地沉积在掩模的上表面，使得在掩模上表面上形成最厚的层，等离子体可以以较少的选择性沉积在特征的侧壁上，在图案的侧壁上形成较薄一层。等离子体以最少的选择性沉积在特征的底部。显然，在对比文件4公开了沉积气体形成等离子体并可以调整等离子体参数以及特征侧壁的厚度大于特征底部的厚度的基础上，使得沉积气体被高频电力等离子化，通过该等离子化生成离子、自由基与所述等离子体中的分子碰撞而离子散射，相对于垂直向下方向具有入射角地入射，从而在介电层侧壁部相比底部侧更多在上部侧沉积含硅膜使本领域技术人员容易想到的。因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3关于权利要求10的创造性
权利要求10请求保护一种等离子体蚀刻方法，对比文件3公开了一种等离子刻蚀方法，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第[0048]-[0061]段、附图2-8）：其对半导体晶片W上的硬掩模层203（即第1膜）、有机膜层202（即第2膜）、下层膜201（即第3膜）和被图案化的光阻层205（即掩模）的被处理体进行等离子体蚀刻，所述有机膜层202为非晶碳层膜（说明书第[0049]段）；下层膜201位于非晶碳层膜202的下层，且形成在与硬掩模203相反的一侧；所述硬掩模层203为无机膜层，例如可以是SiON膜（即第1膜为在所述非晶碳层膜的上层形成的被图案化成规定图案的SiON膜）、SiC膜、SiN膜、SiO2膜等；将硬掩模层203作为掩模对有机膜层202（即第2膜）执行等离子体蚀刻，蚀刻气体为氧气和氧硫化碳气体的混合气体；然后，供给形成保护膜的气体，供给H2和Ar，H 和Ar 轰击含硅材料的电极板36，含硅材料附着在有机膜层202的刻蚀区域210的侧壁上（参见说明书第[0055]段、附图4（b）），由此形成保护膜，以抑制刻蚀形状缺陷例如弓形。即对比文件3公开了采用氧气和氧硫化碳气体蚀刻有机膜层202后使得盖膜层202的截面形状形成为弧状弯曲；重复沉积工艺和蚀刻工艺（说明书第[0059]段），由附图8可以确定，蚀刻有机膜层后，暴露下层膜201（即对所述含硅膜进行蚀刻而使所述第3膜的表面暴露）。
权利要求10与对比文件3的区别技术特征是：第3膜为氧化膜；第1工序：采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为处理气体，使用所述掩模对所述第1膜进行等离子体蚀刻；第3工序：利用含硅气体的等离子体在所述第1膜和通过所述第2工序蚀刻了的所述第2膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜；第5工序：使用包含所述非晶碳膜的掩模对所述第3膜进行等离子体蚀刻；第6工序：利用含硅气体的等离子体在通过所述第5工序蚀刻了的所述第3膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜。
基于上述区别技术特征可以确定权利要求10实际所要解决的技术问题是：选择第1膜的蚀刻气体；选择保护膜的替换形成方式；进一步蚀刻下层膜并减少蚀刻形状缺陷的产生。
首先，对比文件3公开了下层膜201，虽然对比文件3并未公开下层膜201为氧化膜，但是在半导体晶片W的表面上形成氧化膜并对其进行蚀刻是本领域的惯用手段；并且，对介质层进行蚀刻，选择碳氟化合物系气体和氧气的混合气体是本领域的公知常识。对于该公知常识的佐证，请分别参见（公知常识证据的相关页附在本复审通知书正文之后）：
公知常识证据1：《微电子制造科学原理与工程技术》第二版，Stephen A. Campbell著，电子工业出版社，第267页，表11.3中，SiO2的典型蚀刻化学用品包括CHF3/O2，2003年01月；
公知常识证据2：《半导体器件物理与工艺》第二版，施敏，第426页，2008年4月，苏州大学出版社。在第426页表12.4中，Si3N4的蚀刻用化学药品包括CHF3/O2。
对比文件3中的硬掩模层203的材料可以选择SiON膜、SiC膜、SiN膜、SiO2膜，公知常识证据所列举的SiO2和Si3N4均与对比文件3所列举的硬掩模层材料相同。且该公知常识证据2第427页同样记载了：定义介电层（尤其是二氧化硅与氮化硅）的图案是先进半导体制造技术中的关键工艺。因为具有较高的键键合能量，介质的蚀刻必须利用氟基增强等离子体。通常将含碳的氟化物加入等离子体中（如CF4、CHF3、C4F8）。显然，该公知常识证据指出了采用氟基增强等离子体才能够对介质层进行有效蚀刻，即能够满足一定要求的蚀刻速率，而且该公知常识证据2不仅给出了对于Si3N4材料的介电层使用碳氟化合物系气体和氧气作为蚀刻气体的技术启示，同时也给出了半导体制造技术中介质层的蚀刻也必须用氟基增强等离子体，尤其是碳氟化合物系的技术启示。因此，本领域技术人员有动机采用碳氟化合物系气体和氧气的混合气体作为第1膜的蚀刻气体。
其次，对比文件4公开了一种增强等离子体蚀刻性能的方法（参见说明书第10页第1-2段、附图5-6）：光致抗蚀剂掩模604形成在要蚀刻的介电层608上，介电层608位于氮化硅阻挡层610上，阻挡层601位于衬底上。如图9所示，蚀刻特征到一弓形深度dB；如图6C所示，沉积含硅保护层618，含硅保护层618通过提供含SiF4的沉积气体形成。由沉积气体形成等离子体。由等离子体沉积含硅保护层618。可以调整等离子体的参数，使得在掩模上表面上形成最厚的层，等离子体可以以较少的选择性沉积在特征的侧壁上，在图案的侧壁上形成较薄一层。等离子体以最少的选择性沉积在特征的底部。对比文件4还记载了（说明书第9页第4段）：掩模是一种有机材料，其中有机材料可以被规定为光致抗蚀剂、聚合物或非晶碳。由对比文件4的附图6可以确定，掩模604位于介电层608上，含硅保护层618不仅仅沉积在要蚀刻的介电层608的侧壁上，而且沉积在掩模604的侧壁上。即对比文件4公开了权利要求10的第3工序，也公开了含硅保护层可以形成在有机材料的侧壁上，并且对比文件4的上述技术特征在对比文件4中的作用与权利要求10的第3工序在本申请中的作用相同，都是在因刻蚀导致的弓形沟槽的侧壁上形成保护层以抑制该弓形蚀刻缺陷。因此，对比文件4给出了相应的技术启示。
最后，对比文件3公开了（说明书第[0048]段）：下层膜201作为最后的蚀刻对象，有机膜202作为掩模对下层膜201进行蚀刻。在对比文件4已经公开了因刻蚀导致的弓形沟槽的侧壁上形成保护层以抑制该弓形蚀刻缺陷的基础上，在以非晶碳层膜202作为掩模再次对下层膜201进行等离子体蚀刻时，本领域技术人员有动机采用对比文件4的上述工艺，即利用含硅气体的等离子体在下层膜的侧壁的至少一部分沉积含硅膜，以抑制弓形蚀刻缺陷。
综上，在对比文件3的基础上结合对比文件4以及本领域的公知常识获得权利要求10的技术方案，对于本领域技术人员而言是显而易见的。权利要求10不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4关于权利要求10-14的创造性
权利要求11引用权利要求10，对比文件3公开了（参见说明书第[0050]-[0052]段）硬掩模层203的材料可以选择SiON膜，有机层202为非晶碳膜层。将硬掩模层203作为掩模对有机膜层202（即第2膜）执行等离子体蚀刻，蚀刻气体为氧气和氧硫化碳气体的混合气体。在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求12引用权利要求11，对比文件3公开了重复沉积工艺和蚀刻工艺（说明书第[0059]段），由附图8可以确定，蚀刻有机膜层后，暴露下层膜201（即对所述含硅膜进行蚀刻而使所述第3膜的表面暴露）。虽然对比文件3并未公开下层膜201为氧化膜，但在半导体晶片W的表面上形成氧化膜并对其进行蚀刻是本领域的惯用手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求13引用权利要求10，对比文件3公开了下层膜201作为最后的蚀刻对象。而选择碳氟系化合物系气体作为处理气体的等离子体对下层膜进行蚀刻是本领域的公知常识。因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求13也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求14引用权利要求10或11，对比文件4公开了（说明书第6页最后一段至第7页第1段、第10页第2段）：含硅保护层212形成在所述掩模204上，使用含有SiF4的硅前驱气体。沉积是不对称的，因此，在掩模材料与特征侧壁上沉积的量比蚀刻的介电层特征的底部多。沉积采用离子能，使得该沉积具有选择性。沉积气体形成等离子体，可以调整等离子体的参数，以便将硅选择性地沉积在掩模的上表面，使得在掩模上表面上形成最厚的层，等离子体可以以较少的选择性沉积在特征的侧壁上，在图案的侧壁上形成较薄一层。等离子体以最少的选择性沉积在特征的底部。显然，在对比文件4公开了沉积气体形成等离子体并可以调整等离子体参数以及特征侧壁的厚度大于特征底部的厚度的基础上，使得沉积气体被高频电力等离子化，通过该等离子化生成离子、自由基与所述等离子体中的分子碰撞而离子散射，相对于垂直向下方向具有入射角地入射，从而在介电层侧壁部相比底部侧更多在上部侧沉积含硅膜使本领域技术人员容易想到的。因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求14也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.关于复审请求人的意见陈述
对于复审请求人在答复复审通知书时提出的意见，合议组认为：对比文件3和对比文件4的发明构思均是为了抑制介电层的弓形蚀刻缺陷而在介电层的侧壁上形成含硅保护层。区别仅在于对比文件3没有公开采用含硅气体的等离子体在蚀刻特征的侧壁上形成含硅保护层，但该技术手段已被对比文件4公开，对比文件4仅仅没有公开介电层可以是非晶碳层。然而，对比文件4仍旧能够给本领域技术人员带来技术启示，理由如下：
首先，对比文件4说明书第11页第3段结尾部分记载了：要蚀刻的层可以是介电层（例如氧化硅）、导电层（例如金属与硅或者其他类型的半导体）、或者硬掩模层（例如氮化硅或氮氧化硅）。但是，这并不表明介电层一定就是氧化硅，氧化硅仅仅是作为举例而被限定在括号内，不能够排除对比文件4的介电层还可以是无机膜之外的其他类型的介电膜。
其次，对比文件4还记载了（说明书第9页第4段）：优选的是，掩模是一种有机材料，其中的有机材料可以被规定为光致抗蚀剂、聚合物或非晶碳。也可以使用无机材料作为掩模。由对比文件4的附图6可以确定，掩模604位于介电层608上，含硅保护层618不仅仅沉积在要蚀刻的介电层608的侧壁上，而且沉积在掩模604的侧壁上。当掩模604的材料为有机材料时，那么含硅保护层618也能够沉积在有机膜（例如非晶碳）所形成的掩模的侧壁上。
最后，在对比文件3已经公开了在非晶碳膜被蚀刻的侧壁上沉积含硅保护膜就能够抑制弓形缺陷的基础上，以及对比文件4所公开的采用含硅气体来在介电层被蚀刻的侧壁上形成保护层以抑制弓形缺陷的教导下，本领域技术人员容易想到将对比文件4的上述技术手段替换对比文件3的溅射方式在对比文件3中的非晶碳膜沟槽侧壁上形成含硅保护层。
综上所述，权利要求1-14相对于现有证据不具备创造性，对于复审请求人的意见陈述，合议组不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年12月29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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