晶体管及其制造方法-复审决定


发明创造名称:晶体管及其制造方法
外观设计名称:
决定号:201602
决定日:2020-01-14
委内编号:1F283298
优先权日:
申请(专利)号:201510617308.5
申请日:2015-09-24
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:罗慧晶
合议组组长:武建刚
参审员:马泽宇
国际分类号:H01L29/78,H01L21/336
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件之间存在区别技术特征,但该区别技术特征部分被其他的对比文件所公开且作用相同,其余部分属于本领域的公知常识,对本领域技术人员来说,在该对比文件的基础上结合上述其它对比文件和本领域的公知常识得到该权利要求的技术方案是显而易见的,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201510617308.5,名称为“晶体管及其制造方法”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2015年09月24日,公开日为2016年05月25日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2019年02月02日发出驳回决定,以本申请权利要求1-21不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:2018年06月07日提交的权利要求第1-21项;申请日2015年09月24日提交的说明书第1-11页、说明书附图第1-13页、说明书摘要、摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书内容如下:
“1. 一种晶体管,包括:
栅介质层;
设置在栅介质层的第一侧的栅极;以及
设置在栅介质层与第一侧相对的第二侧的源极和漏极,
其中,源极和漏极相对于栅极分别处于相对两侧从而彼此相对,且通过间隔而隔开,
源极和漏极构成放电结构以从源极向漏极发射电荷,其中,栅极被配置为控制放电结构的电荷发射,
源极与漏极之间的间隔的至少一部分形成为向着靠近栅介质层一侧而渐缩的形状,从而源极与漏极在栅介质层的表面处各自均具有相应的尖端。
2. 根据权利要求1所述的晶体管,其中,所述放电结构形成为尖端的形式。
3. 根据权利要求1所述的晶体管,其中,栅极、源极和漏极被掺杂为具有相同的导电类型。
4. 根据权利要求1所述的晶体管,其中,所述电荷包括电子。
5. 根据权利要求1所述的晶体管,其中,所述晶体管形成于绝缘体上半导体SOI衬底上,该SOI衬底包括基底衬底、埋入绝缘层和SOI层,
其中,栅极形成于基底衬底中,栅介质层由埋入绝缘层形成,且源极和漏极形成于SOI层中。
6. 根据权利要求5所述的晶体管,其中,SOI层为硅层,取(1 0 0)晶面,所述间隔的至少一部分由硅的(1 1 1)晶面限定。
7. 根据权利要求6所述的晶体管,其中,栅极包括形成于基底衬底中的掺杂区,源极和漏极包括沿(1 1 1)表面延伸的掺杂区。
8. 根据权利要求7所述的晶体管,还包括:沿SOI层的(1 0 0)表面延伸、与沿(1 1 1)表面延伸的掺杂区连续并具有相同导电类型的另一掺杂区。
9. 根据权利要求1所述的晶体管,其中,所述间隔的宽度为约10nm-200nm。
10. 根据权利要求1所述的晶体管,其中,所述间隔为真空。
11. 一种制造晶体管的方法,包括:
设置栅介质层;
在栅介质层的一侧形成栅极;以及
在栅介质层的另一侧形成源极和漏极,其中,源极和漏极相对于栅极分别处于相对两侧从而彼此相对,且通过间隔而隔开,
其中,将源极和漏极形成为可操作来发射电荷的放电结构,将源极与漏极之间的间隔的至少一部分形成为向着靠近栅介质层一侧而渐缩的形状,从而源极与漏极在栅介质层的表面处各自均具有相应的尖端。
12. 根据权利要求11所述的方法,其中,所述放电结构形成为尖端的形式。
13. 根据权利要求11所述的方法,其中,在绝缘体上半导体SOI衬底上形成所述晶体管,该SOI衬底包括基底衬底、埋入绝缘层和SOI层,
其中,在基底衬底中形成栅极,由埋入绝缘层形成栅介质层,且在SOI层中形成源极和漏极。
14. 根据权利要求13所述的方法,其中,
形成源极和漏极包括:
将SOI层构图为在其中形成向着靠近埋入绝缘层一侧而渐缩的开口;以及
对SOI层被开口露出的表面进行第一离子注入,
形成栅极包括:
经由所述开口对基底衬底进行第二离子注入。
15. 根据权利要求14所述的方法,其中,第一离子注入和第二离子注入在同一操作中进行。
16. 根据权利要求14所述的方法,其中,对SOI层的构图使得(1 1 1)表面露出。
17. 根据权利要求14所述的方法,其中,形成源极和漏极还包括:对SOI层与埋入绝缘层相对一侧的表面进行离子注入。
18. 根据权利要求11所述的方法,其中,所述间隔为真空。
19. 一种电子设备,包括如权利要求1-10之一的晶体管。
20. 根据权利要求19所述的电子设备,还包括:与所述晶体管配合的显示屏幕和与所述晶体管配合的无线收发器。
21. 一种芯片系统的制造方法,包括如权利要求11-18之一的方法。”
驳回决定引用了如下对比文件:
对比文件1:CN102856362A,公开日为2013年01月02日;
对比文件3:“Nanoscale vacuum channel transistor”,Jin-Woo Han et al,Nanotechnology (IEEE-NANO), 2014 IEEE 14th International Conference on,第172-175页,公开日为2014年08月21日;
对比文件4:JP特开2003-203744A,公开日为2003年07月18日。
驳回决定认为:(A)权利要求1请求保护一种晶体管,权利要求1与对比文件1之间的区别在于:源极与漏极之间的间隔的至少一部分形成为向着靠近栅介质层一侧而渐缩的形状,从而源极与漏极在栅介质层的表面处各自均具有相应的尖端。而上述区别被对比文件4公开,且作用相同,因此,权利要求1不具备创造性。(B)权利要求2-10直接或间接对权利要求1作了进一步的限定。其中,权利要求2、4、9-10的附加技术特征被对比文件1公开,权利要求3、7-8的附加技术特征属于本领域的公知常识,权利要求5的附加技术特征被对比文件3公开,且作用相同,权利要求6的附加技术特征部分被对比文件3公开,其余部分属于本领域的公知常识,因此,权利要求2-10也不具备创造性。(C)权利要求11请求保护一种制造晶体管的方法。权利要求11与对比文件1之间的区别在于:源极与漏极之间的间隔的至少一部分形成为向着靠近栅介质层一侧而渐缩的形状,从而源极与漏极在栅介质层的表面处各自均具有相应的尖端。而上述区别被对比文件4公开,且作用相同,因此,权利要求11不具备创造性。(D)权利要求12-18直接或间接从属于权利要求11,其中,权利要求12、18的附加技术特征被对比文件1公开,权利要求13的附加技术特征被对比文件3公开,且作用相同,权利要求14-17的附加技术特征属于本领域的公知常识,因此,权利要求12-18也不具备创造性。(E)权利要求19请求保护一种电子设备,包括权利要求1-10之一的晶体管,将晶体管应用于电子设备属于本领域公知常识,当权利要求1-10不具备创造性时,权利要求19也不具备创造性。权利要求20引用权利要求19,其附加技术特征属于本领域的公知常识,因此,权利要求20也不具备创造性。(F)权利要求21请求保护一种芯片系统的制造方法,包括权利要求11-18之一的方法,将晶体管的制造方法应用于芯片系统的制造方法,属于本领域的公知常识。当权利要求11-18不具备创造性时,权利要求20也不具备创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年05月17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。复审请求人陈述意见认为:(1)对比文件4公开了一种电火花放电器,其是为了解决在放电时产生电极材料的蒸汽和微粒引起的电极之间的绝缘性低下的问题,从而获得电压稳定耐用时间长的火花放电装置。被电极夹持的高耐热高绝缘的薄板23是必不可少的技术特征,只有当薄板23与尖端结合时,才能解决对比文件4的技术问题。(2)本申请涉及三极的栅控电子器件,并不会作为电火花放电器,不存在对比文件1存在的技术问题,本申请要解决的技术问题时如何放置放电结构的构造,以有助于放电的产生。本申请不需要结合对比文件4中的薄板。(3)本申请与对比文件4虽然均设有尖端,但对比文件4中电极面的前端形成尖端和前端部加持着耐热高绝缘的薄板是一个有机整体,不能将尖端与薄板割裂来看。虽然二者均涉及放电电极领域,但本领域技术人员没有动机将对比文件4中用作增强电火花冷却程度、利于蒸汽排放的倾斜面结构,从对比文件4的整体技术方案中抽取出来,舍弃薄板,只保留尖端,并将其应用到对比文件1中。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年05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09 月06 日向复审请求人发出复审通知书,指出:(1)权利要求1-21不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(2)针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:首先,本申请包括特征“将源极与漏极之间的间隔的至少一部分形成为向着靠近栅介质层一侧而渐缩的形状,从而源极与漏极在栅介质层的表面处各自均具有相应的尖端”,是由于“彼此相对的尖端可以构成放电结构,从而在这两个尖端之间施加一定的电势差时,可以从一个尖端向另一个尖端放电”(本申请说明书第[0028]段),“放电结构的构造不限于此” (本申请说明书第[0029]段),“尖锐的电极构造有利于形成较强的电场密度” (本申请说明书第[0029]段)也就是说,上述特征的主要着力点在于,在源极与漏极处形成尖端,为了形成尖端,采用的具体方式是,将源极与漏极之间的间隔的至少一部分形成为向着靠近栅介质层一侧而渐缩的形状。第二,对比文件4公开了一种电火花放电器,其公开了具有刃形的相对电极并在电极之间夹持有耐热绝缘薄片的结构。在对比文件4的技术方案中,刃形的相对电极与耐热绝缘薄片共同构成了能够解决其技术问题的技术方案。刃形的相对电极的相对斜面具有增强电火花冷却程度、利于蒸汽排放的作用。同时,对比文件4还记载了,由于电极的前端被研磨成刃状,可以得到比通常装置2倍以上的放电前电流(说明书第[0019]段)。本领域技术人员,基于上述记载,可以知晓,具有刃形电极对的结构(对比文件4附图2-4)仅仅由于其电极由传统的形状变更为前端被研磨成刃状,相对于传统结构(对比文件4附图1)即可以获得更大的放电电流。第三,对比文件1公开了本申请的大部分技术特征,区别仅在于电极对的形状的具体设置不同。虽然对比文件4不仅公开了刃形电极对,还公开了在电极对之间夹持的薄片,但本领域技术人员在对比文件4中可以明确获知,刃型电极对的结构,仅由于电极的前端被研磨成刃状本身,可以得到比通常装置2倍以上的放电前电流(说明书第[0019]段),上述技术信息即给出相应的技术启示,使得本领域技术人员在设计放电电极具体形状时,可以借鉴尖端设计成刃形,用以提高放电电流。对于借由刃形电极带来的附加的结构,例如距离逐渐扩大的平面,以及在两电极之间还具有薄片,它们所具有的作用以及它们所产生的更优的协同作用,并不能够阻碍对比文件4中“刃形电极”给出相应的启示。
复审请求人于2019 年10 月21 日提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书的全文替换页,共包括权利要求1-19项,涉及的修改为:将原权利要求6上升为新的独立权利要求1,将原权利要求5和权利要求6的附加技术特征补入原独立权利要求11中,删除原独立权利要求1、5,并适应性地修改权利要求的序号编号及引用关系。复审请求人陈述认为:形成尖锐部分就不易同时控制栅长,因为尖锐部分很薄,刻蚀的波动会直接变化栅长,而栅长的长短变化会直接影响放电阈值电压和导通电流大小。本申请中晶面(100)、(111)的选取不是常规方式,这样的选择有助于在形成尖锐部分的间隔,有助于放电的同时还能够控制栅长,以避免由于栅长的长度不可控导致的放电阈值电压和导通电流的大小波动,本申请给出了减小阈值电压和电流波动的有效方法和新结构,取得的控制精度是现有技术无法达到的。因此,SOI层为硅层,取(100)晶面,所述间隔的至少一部分由硅的(111)晶面限定,并不是本领域的常规技术手段。
复审请求人提交的新修改的权利要求书1、9内容如下:
“1. 一种晶体管,包括:
栅介质层;
设置在栅介质层的第一侧的栅极;以及
设置在栅介质层与第一侧相对的第二侧的源极和漏极,
其中,源极和漏极相对于栅极分别处于相对两侧从而彼此相对,且通过间隔而隔开,
源极和漏极构成放电结构以从源极向漏极发射电荷,其中,栅极被配置为控制放电结构的电荷发射,
源极与漏极之间的间隔的至少一部分形成为向着靠近栅介质层一侧而渐缩的形状,从而源极与漏极在栅介质层的表面处各自均具有相应的尖端;
所述晶体管形成于绝缘体上半导体SOI衬底上,该SOI衬底包括基底衬底、埋入绝缘层和SOI层,
其中,栅极形成于基底衬底中,栅介质层由埋入绝缘层形成,且源极和漏极形成于SOI层中,SOI层为硅层,取(1 0 0)晶面,所述间隔的至少一部分由硅的(1 1 1)晶面限定。”
“9. 一种制造晶体管的方法,包括:
设置栅介质层;
在栅介质层的一侧形成栅极;以及
在栅介质层的另一侧形成源极和漏极,其中,源极和漏极相对于栅极分别处于相对两侧从而彼此相对,且通过间隔而隔开,
其中,将源极和漏极形成为可操作来发射电荷的放电结构,将源极与漏极之间的间隔的至少一部分形成为向着靠近栅介质层一侧而渐缩的形状,从而源极与漏极在栅介质层的表面处各自均具有相应的尖端;
所述晶体管形成于绝缘体上半导体SOI衬底上,该SOI衬底包括基底衬底、埋入绝缘层和SOI层,
其中,栅极形成于基底衬底中,栅介质层由埋入绝缘层形成,且源极和漏极形成于SOI层中,SOI层为硅层,取(1 0 0)晶面,所述间隔的至少一部分由硅的(1 1 1)晶面限定。”
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
审查文本的认定
复审请求人于2019年10月21日答复复审通知书时,提交了权利要求书的全文修改替换页,包括权利要求第1-19项。经审查,上述修改符合专利法实施细则第61条第1款及专利法第33条的规定。本复审请求审查决定依据的文本为:2019年10月21日提交的权利要求第1-19项;申请日2015年09月24日提交的说明书第1-11页、说明书附图第1-13页、说明书摘要、摘要附图。
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。
如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件之间存在区别技术特征,但该区别技术特征部分被其他的对比文件所公开且作用相同,其余部分属于本领域的公知常识,对本领域技术人员来说,在该对比文件的基础上结合上述其它对比文件和本领域的公知常识得到该权利要求的技术方案是显而易见的,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所使用的对比文件相同,即:
对比文件1:CN102856362A,公开日为2013年01月02日;
对比文件3:“Nanoscale vacuum channel transistor”,Jin-Woo Han et al,Nanotechnology (IEEE-NANO), 2014 IEEE 14th International Conference on,第172-175页,公开日为2014年08月21日;
对比文件4:JP特开2003-203744A,公开日为2003年07月18日。2-1、权利要求1不具备专利法第22条第3规定的创造性。
2-1、权利要求1请求保护一种晶体管。对比文件1公开了一种晶体管,并具体披露了以下技术方案(参见说明书第5-60段,附图1-8):包括:第一栅介质层11; 设置在第一栅介质层11的第一侧的第一栅电极12;以及设置在第一栅介质层11与第一侧相对的第二侧的收集极13和发射极14(即本申请的源极和漏极), 其中,收集极13和发射极14相对于第一栅电极12分别处于相对两侧从而彼此相对,且通过间隔而隔开,在对其进行驱动时,在收集极和发射极之间施加驱动电压,使得发射极向收集极发射电子,产生场发射电流,并在第一栅电极上施加栅极电压,控制发射极到收集极的电子发射方向,以调节场发射电流的开关或大小,从而实现类似于常规MOS场效应晶体管的功能(即本申请的收集极13和发射极14构成放电结构以从源极向漏极发射电荷,其中,栅极被配置为控制放电结构的电荷发射)。
权利要求1与对比文件1之间的区别技术特征在于:源极与漏极之间的间隔的至少一部分形成为向着靠近栅介质层一侧而渐缩的形状,从而源极与漏极在栅介质层的表面处各自均具有相应的尖端;晶体管形成于绝缘体上半导体SOI衬底上,SOI衬底包括基底衬底、埋入绝缘层和SOI层,栅极形成于基底衬底中,栅介质层由埋入绝缘层形成,且源极和漏极形成于SOI层中,SOI层为硅层,取(1 0 0)晶面,间隔的至少一部分由硅的(1 1 1)晶面限定。
基于上述区别技术特征,权利要求1实际要解决的技术问题是:如何设置有利于放电发生的真空沟道晶体管的放电电极结构。
对于上述区别技术特征,对比文件4公开了一种放电结构,并具体披露了以下技术方案(参见说明书第1-24段,附图2):放电电极20、20a之间的间隔形成为渐缩的形状,从而电极20与20a各自均具有相应的尖端22、22a(附图2);由于电极的前端被研磨成刃状,可以得到比通常装置2倍以上的放电前电流(说明书第19段)。上述技术内容在对比文件4中所起的作用与相应技术特征在该权利要求中为解决其技术问题所起的作用相同,都是设置放电结构的构造以有助于放电的产生。本领域技术人员为了解决有助于放电产生的技术问题,有动机将对比文件4的内容应用到对比文件1中,将构成放电结构的源极与漏极之间的间隔设置为渐缩的形状,即源极与漏极之间的间隔的至少一部分形成为向着靠近栅介质层一侧而渐缩的形状,从而源极与漏极在栅介质层的表面处各自均具有相应的尖端。即对比文件4给出了将上述区别技术特征应用到对比文件1的技术方案以进一步解决其技术问题的启示。对比文件3公开了一种真空沟道型晶体管,并具体公开了披露了如下技术方案(参见第172-175页,图1-4):晶体管形成于绝缘体上硅衬底上,绝缘体上硅衬底包括硅基底衬底、埋入氧化层和顶层硅(即本申请的晶体管形成于绝缘体上半导体SOI衬底上,该SOI衬底包括基底衬底、埋入绝缘层和SOI层), 硅基底衬底用作背栅(即本申请的栅极形成于基底衬底中),埋入氧化层用作栅介质层(即本申请的栅介质层由埋入绝缘层形成),顶层硅被重掺杂,源极和漏极通过电子束光刻被图案化(即本申请的且源极和漏极形成于SOI层中);顶层硅(即本申请的SOI层为硅层)。上述技术内容在对比文件3中所起的作用与相应技术特征在该申请中为解决其技术问题所起的作用相同,即给出了合适的真空沟道晶体管的半导体层材料的具体选择。本领域技术人员在对比文件3的启示下,基于制造真空沟道型晶体管目的,有动机将对比文件3的上述内容应用到对比文件1和对比文件4中以解决半导体层材料选择的问题,即对比文件3给出了将上述技术特征应用到对比文件1和对比文件4的技术方案以进一步解决其技术问题的启示。在上述工作的基础上,为了更好地在SOI硅层上形成逐缩的放电尖端,基于本领域技术人员所知晓的半导体材料层以及刻蚀工艺特点,为了形成相对平整且均匀的硅层尖端,使得硅层取(1 0 0)晶面,使得间隔沿着硅的(1 1 1)的晶面限定,这属于本领域技术人员根据实际情况进行常规选择的,属于本领域的常用技术手段。
由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件4和对比文件3以及本领域的常用技术手段得出该权利要求的技术方案是显而易见的。因此,该权利要求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、权利要求2-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求2引用权利要求1。对比文件4具体披露了以下技术方案(参见说明书第1-24段,附图2):放电电极22、22a形成为尖端的形式。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创造性。
权利要求3引用权利要求1。对本领域技术人员而言,将栅极、源极和漏极掺杂为相同的导电类型,是本领域的常规手段。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创造性。
权利要求4、7、8分别引用权利要求1。对比文件1公开了(参见说明书第48段,附图2):发射极 14发出的电子(即本申请的电荷包括电子);发射极14和收集极13之间的间距(即二者之间的空隙的宽度)L 为0.1nm至100nm(与本申请的间隔的宽度为约10nm-200nm的数值范围部分重叠);发射极14和收集极13之间可以是真空(即本申请的间隔为真空)。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的前提下,权利要求4、7、8也不具备创造性。
权利要求5引用权利要求1,权利要求6引用权利要求5。对比文件3公开了(参见第173页,图1):栅极包括衬底中的掺杂区,源极和漏极包括沿(111)表面的掺杂区,是本领域技术人员根据实际需要进行选择的,属于本领域的常规手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的前提下,上述权利要求不具备创造性。
2-3、权利要求9不具备专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求9请求保护一种制造晶体管的方法。对比文件1公开了一种制造晶体管的方法,并具体披露了以下技术方案(参见说明书第5-60段,附图1-8):包括:设置第一栅介质层11;在第一栅介质层11的一侧形成第一栅电极12;以及在第一栅介质层11的另一侧形成收集极13和发射极14(即本申请的源极和漏极),其中,收集极13和发射极14相对于第一栅电极12分别处于相对两侧从而彼此相对,且通过间隔而隔开,在对其进行驱动时,在收集极和发射极之间施加驱动电压,使得发射极向收集极发射电子,产生场发射电流,并在第一栅电极上施加栅极电压,控制发射极到收集极的电子发射方向,以调节场发射电流的开关或大小,从而实现类似于常规MOS场效应晶体管的功能(即本申请的将源极和漏极形成为可操作来发射电荷的放电结构)。
权利要求9与对比文件1之间的区别技术特征在于:源极与漏极之间的间隔的至少一部分形成为向着靠近栅介质层一侧而渐缩的形状,从而源极与漏极在栅介质层的表面处各自均具有相应的尖端;晶体管形成于绝缘体上半导体SOI衬底上,SOI衬底包括基底衬底、埋入绝缘层和SOI层,栅极形成于基底衬底中,栅介质层由埋入绝缘层形成,且源极和漏极形成于SOI层中,SOI层为硅层,取(1 0 0)晶面,间隔的至少一部分由硅的(1 1 1)晶面限定。
基于上述区别技术特征,权利要求9实际要解决的技术问题是:如何设置有利于放电发生的真空沟道晶体管的放电电极结构。
对于上述区别技术特征,对比文件4公开了一种放电结构的制作方法,并具体披露了以下技术方案(参见说明书第1-24段,附图2):将放电电极20、20a之间的间隔形成为渐缩的形状,从而电极20与20a各自均具有相应的尖端22、22a;由于电极的前端被研磨成刃状,可以得到比通常装置2倍以上的放电前电流(说明书第19段)。上述技术内容在对比文件4中所起的作用与其在该权利要求中为解决其技术问题所起的作用相同,都是设置放电结构的构造以有助于放电的产生。本领域技术人员为了解决有助于放电产生的技术问题,有动机将对比文件4的内容应用到对比文件1中,将构成放电结构的源极与漏极之间的间隔设置为渐缩的形状,即源极与漏极之间的间隔的至少一部分形成为向着靠近栅介质层一侧而渐缩的形状,从而源极与漏极在栅介质层的表面处各自均具有相应的尖端。即对比文件4给出了将上述区别技术特征应用到对比文件1的技术方案以进一步解决其技术问题的启示。对比文件3公开了一种真空沟道型晶体管,并具体公开了披露了如下技术方案(参见第172-175页,图1-4):晶体管形成于绝缘体上硅衬底上,绝缘体上硅衬底包括硅基底衬底、埋入氧化层和顶层硅(即本申请的晶体管形成于绝缘体上半导体SOI衬底上,该SOI衬底包括基底衬底、埋入绝缘层和SOI层), 硅基底衬底用作背栅(即本申请的栅极形成于基底衬底中),埋入氧化层用作栅介质层(即本申请的栅介质层由埋入绝缘层形成),顶层硅被重掺杂,源极和漏极通过电子束光刻被图案化(即本申请的且源极和漏极形成于SOI层中);顶层硅(即本申请的SOI层为硅层)。上述技术内容在对比文件3中所起的作用与相应技术特征在该申请中为解决其技术问题所起的作用相同,即给出了合适的真空沟道晶体管的半导体层材料的具体选择。本领域技术人员在对比文件3的启示下,基于制造真空沟道型晶体管目的,有动机将对比文件3的上述内容应用到对比文件1和对比文件4中以解决半导体层材料选择的问题,即对比文件3给出了将上述技术特征应用到对比文件1和对比文件4的技术方案以进一步解决其技术问题的启示。在上述工作的基础上,为了更好地在SOI硅层上形成逐缩的放电尖端,基于本领域技术人员所知晓的半导体材料层以及刻蚀工艺特点,为了形成相对平整且均匀的硅层尖端,使得硅层取(1 0 0)晶面,使得间隔沿着硅的(1 1 1)的晶面限定,这属于本领域技术人员根据实际情况进行常规选择的,属于本领域的常用技术手段。
由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件4和对比文件3以及本领域的常用技术手段得出该权利要求的技术方案是显而易见的。因此,该权利要求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、权利要求10-16不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求10引用权利要求9。对比文件4具体披露了以下技术方案(参见说明书第1-24段,附图2):放电电极22、22a形成为尖端的形式。在其引用的权利要求不具备创造性的前提下,权利要求10也不具备创造性。
权利要求11引用权利要求9,对比文件3公开了一种真空沟道型晶体管,并具体公开了披露了如下技术方案(参见第172-175页,图1-4):晶体管形成于绝缘体上硅衬底上,绝缘体上硅衬底包括硅基底衬底、埋入氧化层和顶层硅(即本申请的晶体管形成于绝缘体上半导体SOI衬底上,该SOI衬底包括基底衬底、埋入绝缘层和SOI层), 硅基底衬底用作背栅(即本申请的栅极形成于基底衬底中),埋入氧化层用作栅介质层(即本申请的栅介质层由埋入绝缘层形成),顶层硅被重掺杂,源极和漏极通过电子束光刻被图案化(即本申请的且源极和漏极形成于SOI层中)。权利要求11的附加技术特征均被对比文件3公开了。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的前提下,该权利要求不具有突出的实质性特点,不具备创造性。
权利要求12引用权利要求11,权利要求13-15均引用权利要求12,它们的附加技术特征均对SOI衬底上形成具有渐缩相对面尖端电极的真空沟道晶体管的制备方法进行了进一步的限定,而上述技术方案是本领域技术人员根据实际需要容易得到,其技术效果也是可以合理预期的。因此,在它们引用的权利要求不具备创造性的前提下,上述权利要求不具备创造性。
权利要求16引用权利要求9。对比文件1公开了(参见说明书第48段,附图2):发射极14和收集极13之间可以是真空(即本申请的间隔为真空)。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创造性。
2-5、权利要求17-19具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求17请求保护一种电子设备。将晶体管应用于电子设备,属于本领域的常规手段。在其所包括的技术内容 “权利要求1-8之一的晶体管”相对于现有技术不具备创造性的前提下,权利要求17也不具备创造性。
权利要求18引用权利要求17,本领域中,在电子设备中配置与晶体管配合的显示屏幕以及无线收发器是常用的技术手段。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创造性。
权利要求19请求保护一种芯片系统的制造方法。将晶体管纳入芯片系统是本领域常用的技术手段。在其所包括的技术内容 “权利要求9-16之一的方法”相对于现有技术不具备创造性的前提下,权利要求19也不具备创造性。
对复审请求人相关意见的评述
针对复审请求人答复复审通知书时的上述意见,合议组认为:
首先,刻蚀对于半导体层结构的作用的不可控影响是普遍存在的且为本领域技术人员所知晓的,由于硅为晶体半导体,其本身具有晶格结构,对于不同晶面,刻蚀速度以及刻蚀后的形貌、刻蚀后的平整度等都是不尽相同的。例如(《微系统设计与制造(第2版)》,王喆垚,第97页,清华大学出版社,2008年02月29日)记载有:“硅的不同晶面在KOH中的刻蚀速度不同,KOH对(111)面的刻蚀最慢,是(100)面刻蚀速度的1/400,因此垂直(111)晶面的方向刻蚀速度非常低,大多数情况下可以忽略不计,即认为(111)晶面是KOH刻蚀的阻挡面”,本领域技术人员在熟知半导体材料层以及刻蚀工艺的上述基本技术知识的基础上,会为了工艺的简便以及各种因素的平衡,具体取硅晶面取为(100)晶面,间隔的至少一部分设置为由硅的(111)晶面限定,属于本领域技术人员对于普通技术知识的常规应用,这属于本领域常用的技术手段。
综上,请求人的意见仍然不具有说服力,相应意见不能够被接受。
基于以上事实和理由,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02 月02 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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