发明创造名称:频率可重构偶极子天线的SPIN二极管器件的制造工艺
外观设计名称:
决定号:201632
决定日:2020-01-19
委内编号:1F279845
优先权日:
申请(专利)号:201611184778.8
申请日:2016-12-20
复审请求人:西安科锐盛创新科技有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:贺秀莲
合议组组长:许洪岩
参审员:王玉婧
国际分类号:H01Q1/22;H01Q1/36;H01L21/329;H01L29/868
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特征,部分区别特征被其他对比文件公开,并且该特征在权利要求中的作用与其在其他对比文件中的作用相同;其余区别特征是本领域的惯用手段。则该权利要求请求保护的技术方案相对于上述各对比文件以及本领域惯用手段的结合是显而易见的,该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201611184778.8,名称为“频率可重构偶极子天线的SPIN二极管器件的制造工艺”的发明专利申请(下称“本申请”)。申请人为西安科锐盛创新科技有限公司。本申请的申请日为2016年12月20日,公开日为2017年06月09日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2019年03月12日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定采用的对比文件为:对比文件1:Silicon-Based Reconfigurable Antennas—Concepts, Analysis, Implementation, and Feasibility,公开日为:2003年06月30日;对比文件2:CN101714591A,公开日为:2010年05月26日;对比文件3:CN102842595A,公开日为:2012年12月26日。驳回决定所依据的文本为:申请日2016年12月20日提交的说明书第1-11页、说明书附图第2-7页、说明书摘要、摘要附图、2019年01月02日提交的权利要求第1-8项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种频率可重构偶极子天线的SPIN二极管器件的制造工艺,其特征在于,所述可重构偶极子天线包括:Si基SOI半导体基片(1);固定在Si基SOI半导体基片(1)上的第一天线臂(2)、第二天线臂(3)和同轴馈线(4);所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)分别设置于所述同轴馈线(4)的两侧且包括多个SPIN二极管串,在天线处于工作状态时,所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)根据多个SPIN二极管串的导通与关断实现天线臂长度的调节;
其中,所述SPIN二极管的制造方法包括如下步骤:
选择SOI衬底(101);
刻蚀所述SOI衬底(101)形成隔离槽,填充所述隔离槽形成隔离区(301);
刻蚀所述SOI衬底(101)形成隔离槽,包括:
在所述SOI衬底(101)表面形成第一保护层;
利用光刻工艺在所述第一保护层上形成第一隔离区图形;
利用干法刻蚀工艺在所述第一隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第一保护层及所述SOI衬底(101)以形成所述隔离槽;
刻蚀所述SOI衬底(101)形成P区深槽(501)和N区深槽(502);
在所述P区深槽(501)及所述N区深槽(502)内采用离子注入的方式形成P 有源区(601)和N 有源区(602);
在所述SOI衬底(101)上生成引线。
2. 如权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,在所述SOI衬底(101)表面形成第一保护层,包括:
采用CVD的方法在所述SOI衬底(101)上连续生长两层材料,其中,第一层为SiO2层(201),第二层为SiN层(202)。
3. 如权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,刻蚀所述SOI衬底(101)形成P区深槽(501)和N区深槽(502),包括:
在所述SOI衬底(101)表面形成第二保护层;
利用光刻工艺在所述第二保护层上形成第二隔离区图形;
利用干法刻蚀工艺在所述第二隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第二保护层及所述SOI衬底(101)以形成所述P区深槽(501)和所述N区深槽(502)。
4. 如权利要求3所述的制造工艺,其特征在于,在所述SOI衬底(101)表面形成第二保护层,包括:
采用CVD的方法在所述SOI衬底(101)上连续生长两层材料,其中,第一层为SiO2层(401),第二层为SiN层(402)。
5. 如权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,在所述P区深槽(501)及所述N区深槽(502)内采用离子注入的方式形成P 有源区(601)和N 有源区(602),包括:
平整化所述P区深槽(501)和所述N区深槽(502);
对所述P区深槽(501)和所述N区深槽(502)进行离子注入以形成第一P 有源区和第一N 有源区;填充所述P区深槽(501)和所述N区深槽(502)以形成P接触区和N接触区;对所述P接触区和所述N接触区所 在区域进行离子注入以在所述SOI衬底(101)的顶层硅内形成第二P 有源区和第二N 有源区;
其中,所述第一N 有源区为沿离子扩散方向距所述N区深槽(502)侧壁和底部深度小于1微米的区域,所述第一P 有源区为沿离子扩散方向距所述P区深槽(501)侧壁和底部深度小于1微米的区域。
6. 如权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,所述在所述SOI衬底(101)上生成引线,包括:
在所述SOI衬底(101)上生成二氧化硅;
利用退火工艺激活所述P 有源区(601)和所述N 有源区(602)中的杂质;
在P接触区和N接触区光刻引线孔以形成引线;
钝化处理并光刻PAD以形成所述SPIN二极管。
7. 如权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,所述第一天线臂(2)包括依次串接的第一SPIN二极管串(w1)、第二SPIN二极管串(w2)及第三SPIN二极管串(w3),所述第二天线臂(3)包括依次串接的第四SPIN二极管串(w4)、第五SPIN二极管串(w5)及第六SPIN二极管串(w6);
其中,所述第一SPIN二极管串(w1)的长度等于所述第六SPIN二极管串(w6)的长度,所述第二SPIN二极管串(w2)的长度等于所述第五SPIN二极管串(w5)的长度,所述第三SPIN二极管串(w3)的长度等于所述第四SPIN二极管串(w4)的长度。
8. 如权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,所述第一天线臂(2)包括的SPIN二极管串个数和所述第二天线臂(3)包括的SPIN二极管串 个数相同,所述第一天线臂(2)的二极管串和所述第二天线臂(3)的二极管串以所述同轴馈线(4)为对称轴进行对称分布,所述第一天线臂(2)的任一SPIN二极管串和与该SPIN二极管串对称的第二天线臂(3)的对应SPIN二极管串长度相等。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年04月18日向国家知识产权局提出了复审请求,同时提交了修改的权利要求书,具体修改为:在权利要求1中将“所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)分别设置于所述同轴馈线(4)的两侧且包括多个SPIN二极管串”修改为“所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)分别设置于所述同轴馈线(4)的两侧且包括多个依次串接的SPIN二极管串”;增加了技术特征“所述同轴馈线(4)、所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)均形成于所述SOI半导体基片(1)上,且所述同轴馈线(4)、所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)所在的平面与所述SOI半导体基片(1)所在的平面平行”;将“刻蚀所述SOI衬底(101)形成隔离槽,填充所述隔离槽形成隔离区(301);刻蚀所述SOI衬底(101)形成隔离槽,包括:在所述SOI衬底(101)表面形成第一保护层;利用光刻工艺在所述第一保护层上形成第一隔离区图形;利用干法刻蚀工艺在所述第一隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第一保护层及所述SOI衬底(101)以形成所述隔离槽;刻蚀所述SOI衬底(101)形成P区深槽(501)和N区深槽(502);在所述P区深槽(501)及所述N区深槽(502)内采用离子注入的方式形成P 有源区(601)和N 有源区(602);在所述SOI衬底(101)上生成引线”修改为“在所述SOI衬底(101)表面形成第一保护层;利用光刻工艺在所述第一保护层上形成第一隔离区图形;利用干法刻蚀工艺在所述第一隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第一保护层及所述SOI衬底(101)以形成隔离槽;填充所述隔离槽形成隔离区(301);刻蚀所述SOI衬底(101)形成P区深槽(501)和N区深槽(502);在所述P区深槽(501)的侧壁和所述N区深槽(502)的侧壁采用离子注入的方式使所述P区深槽(501)的侧壁和所述N区深槽(502)的侧壁形成P 有源区(601)和N 有源区(602);在所述P区深槽(501)和所述N区深槽(502)中淀积多晶硅(701);在所述P区有源区和所述N区有源区采用离子注入的方式形成P接触(801)和N接触(802);在所述P接触(801)和N接触(802)上生成引线”。删除权利要求5,将权利要求6的技术特征“在SOI衬底(101)上生成引线”修改为“在所述P 接触(801)和N接触(802)上生成引线”,并适应性的修改了权利要求的编号。
复审请求人认为:1、对比文件2的工艺与本申请并不相同,其没有通过刻槽,在槽壁上离子注入,以及槽填充,再离子注入的方式形成两个接触区的步骤。2、对比文件3中虽然有形成隔离层沟槽,且在隔离层沟槽中形成有源区层的步骤,但对比文件3中的隔离沟槽是直接在隔离沟槽中形成的有源区,与本申请的隔离槽的作用并不相同。提复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种频率可重构偶极子天线的SPIN二极管器件的制造工艺,其特征在于,所述SPIN二极管器件用于制造所述频率可重构偶极子天线,所述频率可重构偶极子天线包括:Si基SOI半导体基片(1);固定在Si基SOI半导体基片(1)上的第一天线臂(2)、第二天线臂(3)和同轴馈线(4);所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)分别设置于所述同轴馈线(4)的两侧且包括多个依次串接的SPIN二极管串,所述同轴馈线(4)、所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)均形成于所述SOI半导体基片(1)上,且所述同轴馈线(4)、所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)所在的平面与所述SOI半导体基片(1)所在的平面平行,在天线处于工作状态时,所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)根据多个SPIN二极管串的导通与关断实现天线臂长度的调节;
其中,所述SPIN二极管的制造方法包括如下步骤:
选择SOI衬底(101);
在所述SOI衬底(101)表面形成第一保护层;
利用光刻工艺在所述第一保护层上形成第一隔离区图形;
利用干法刻蚀工艺在所述第一隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第一保护层及所述SOI衬底(101)以形成隔离槽;
填充所述隔离槽形成隔离区(301);
刻蚀所述SOI衬底(101)形成P区深槽(501)和N区深槽(502);
在所述P区深槽(501)的侧壁和所述N区深槽(502)的侧壁采用离子注入的方式使所述P区深槽(501)的侧壁和所述N区深 槽(502)的侧壁形成P 有源区(601)和N 有源区(602);
在所述P区深槽(501)和所述N区深槽(502)中淀积多晶硅(701);
在所述P区有源区和所述N区有源区采用离子注入的方式形成P接触(801)和N接触(802);
在所述P接触(801)和N接触(802)上生成引线。
2. 如权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,在所述SOI衬底(101)表面形成第一保护层,包括:
采用CVD的方法在所述SOI衬底(101)上连续生长两层材料,其中,第一层为SiO2层(201),第二层为SiN层(202)。
3. 如权利要求2所述的制造工艺,其特征在于,刻蚀所述SOI衬底(101)形成P区深槽(501)和N区深槽(502),包括:
在所述SOI衬底(101)表面形成第二保护层;
利用光刻工艺在所述第二保护层上形成第二隔离区图形;
利用干法刻蚀工艺在所述第二隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第二保护层及所述SOI衬底(101)以形成所述P区深槽(501)和所述N区深槽(502)。
4. 如权利要求3所述的制造工艺,其特征在于,在所述SOI衬底(101)表面形成第二保护层,包括:
采用CVD的方法在所述SOI衬底(101)上连续生长两层材料,其中,第一层为SiO2层(401),第二层为SiN层(402)。
5. 如权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,所述在所述P 接触(801)和N接触(802)上生成引线,包括:
在所述SOI衬底(101)上生成二氧化硅;
利用退火工艺激活所述P 有源区(601)和所述N 有源区(602)中的杂质;
在P接触区和N接触区光刻引线孔以形成引线;
钝化处理并光刻PAD以形成所述SPIN二极管。
6. 如权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,所述第一天线臂(2)包括依次串接的第一SPIN二极管串(w1)、第二SPIN二极管串(w2)及第三SPIN二极管串(w3),所述第二天线臂(3)包括依次串接的第四SPIN二极管串(w4)、第五SPIN二极管串(w5)及第六SPIN二极管串(w6);
其中,所述第一SPIN二极管串(w1)的长度等于所述第六SPIN二极管串(w6)的长度,所述第二SPIN二极管串(w2)的长度等于所述第五SPIN二极管串(w5)的长度,所述第三SPIN二极管串(w3)的长度等于所述第四SPIN二极管串(w4)的长度。
7. 如权利要求1所述的制造工艺,其特征在于,所述第一天线臂(2)包括的SPIN二极管串个数和所述第二天线臂(3)包括的SPIN二极管串个数相同,所述第一天线臂(2)的二极管串和所述第二天线臂(3)的二极管串以所述同轴馈线(4)为对称轴进行对称分布,所述第一天线臂(2)的任一SPIN二极管串和与该SPIN二极管串对称的第二天线臂(3)的对应SPIN二极管串长度相等。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年04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认为:(1)首先,本申请当前的权利要求并未对天线的外部控制结构和外部连接结构等进行限定,即当前权利要求只表明天线具有二极管层,但并不能证明天线就是二极管的单层结构,因此不存在复审请求人在上述陈述中所提到的相对于对比文件的有益效果;然后,本领域技术人员知晓,本申请中的天线结构也是由外部控制电路等装置通过直流偏置线来控制作为天线辐射体的PIN二极管的选择性导通,并且外部控制装置与天线辐射体或直流偏置线之间也必然具有连接部件,因此,本申请中所公开的天线结构只是整个天线系统结构的一部分而已,不能依据系统中的一部分不具有驱动电路就认定整个系统不具有驱动电路。并且,对比文件1具体公开了(参见对比文件1第Ⅱ部分,图4):图4示出SPIN二极管器件的结构,其要求N 和P 区以及金属接触区连接到相邻器件。由此可知,对比文件1中的SPIN二极管之间也在表面通过金属接触区相互连接,并且,结合本领域公知常识也可知,无论位于辐射层后方的控制电路连接与否,为了达到动态定义天线辐射臂的目的,组成辐射臂的二极管之间在表面是相互连接的。(2)关于通过刻槽、离子注入、槽填充再离子注入形成接触区的技术特征是采用对比文件3评述。并且,对比文件2所形成的二极管为横向结构,其电流横向流动,其附图19已明确示出标号为6的P区外接正电极,标号为7的N区外接负电极,对比文件2所公开的制作二极管的工艺同样可以用来制作本申请中的二极管结构。隔离沟槽是采用对比文件2评述,并且,对比文件3已明确公开(参见对比文件3说明书第0035段):可适用于以其他材料为有源区或衬底的双极晶体管、MESFET、HEMT、二极管等其他半导体器件。对比文件3所形成的二极管也为横向结构,其电流横向流动,对比文件3所公开的制作二极管的工艺同样可以用来制作本申请中的二极管结构。因而坚持驳回决定。
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12日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。其采用的对比文件与驳回决定采用的对比文件相同,其针对的文本为:申请日2016年12月20日提交的说明书第1-11页、说明书附图第2-7页、说明书摘要、摘要附图、2019年04月18日提交的权利要求第1-7项。
复审请求人于2019年09月19日提交了意见陈述书,未修改申请文件。
合议组于2019年11月15日向复审请求人发出合议组成员变更通知书,复审请求人在指定期限内未提出回避请求。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人于2019年04月18日提复审请求时,提交了修改的权利要求书,本复审请求审查决定针对的文本为:申请日2016年12月20日提交的说明书第1-11页、说明书附图第2-7页、说明书摘要、摘要附图、2019年04月18日提交的权利要求第1-7项。
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。
本复审请求审查决定引用的对比文件与驳回决定及复审通知书引用的对比文件相同,即:
对比文件1:Silicon-Based Reconfigurable Antennas—Concepts, Analysis, Implementation, and Feasibility,公开日为:2003年06月30日;
对比文件2:CN101714591A,公开日为:2010年05月26日;
对比文件3:CN102842595A,公开日为:2012年12月26日。
对于权利要求1、6、7的保护范围解释如下:
权利要求1请求保护一种频率可重构偶极子天线的SPIN二极管器件的制造工艺,在特征部分限定了频率可重构偶极子天线的结构,该天线结构包括SPIN二极管及用于形成天线结构的其他部件,该天线结构属于SPIN二极管的应用,对单个SPIN二极管本身的制备工艺没有影响,该权利要求请求保护的主题为SPIN二极管器件的制造工艺,因此,关于天线具体结构的特征对该权利要求1的保护范围没有限定作用。
权利要求6、7的附加技术特征是对天线结构的限定,对单个SPIN二极管本身的制备工艺没有影响,而权利要求6、7引用权利要求1,其主题为制备方法,因此,关于天线具体结构的特征对该权利要求6、7的保护范围没有限定作用。
2.1、权利要求1请求保护一种SPIN二极管器件的制造工艺,对比文件1公开了一种SPIN二极管的制造工艺,具体公开了如下技术特征(参见对比文件1第II部分,图4):SPIN器件是在高电阻率硅上制造的,如图4所示,包括P 区域、N 区域、本征I层及形成于P 区域(相当于P型有源区)和N 区域(相当于N型有源区)的金属连接触点(相当于引线),薄氧化层用于将SPIN器件接合到硅晶片或其它基底层(相当于衬底);SPIN的器件工艺也不复杂,仅使用5-6个光掩膜层(相当于保护层),在SPIN器件中,载流子被限制在顶部表面,等离子岛的厚度在2-3个皮肤深度内,并通过氧化层与器件主体分离,此外,通过使用深槽(相当于隔离深槽)可以增强相邻器件间的横向隔离。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1相比,区别在于:
(1)权利要求1中,在SOI衬底表面形成第一保护层,利用光刻工艺在所述第一保护层上形成第一隔离区图形,利用干法刻蚀工艺在所述第一隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第一保护层及所述SiOI衬底以形成隔离槽,填充所述隔离槽以形成隔离区;
(2)权利要求1中,刻蚀所述衬底形成P区深槽和N区深槽,在所述P区深槽的侧壁和所述N区深槽的侧壁采用离子注入的方式使所述P区深槽的侧壁和所述N区深槽的侧壁形成P 有源区和N 有源区;在所述P区深槽和所述N区深槽中淀积多晶硅;在所述P区有源区和所述N区有源区采用离子注入的方式形成P接触和N接触。而对比文件1仅笼统的描述了制备SPIN二极管的工艺包括选取衬底、形成保护层、形成隔离槽、形成P型和N形有源区及引线的过程,未公开具体步骤。
基于上述技术特征权利要求1解决的技术问题是:优化SPIN二极管的制造工艺,增强二极管的电性能。
对于区别(1),对比文件2公开了一种二极管的制造方法,具体公开了如下技术特征(参见对比文件2说明书第[0003]-[0026]段,附图1-19):采用绝缘体上硅晶片作衬底(相当于选择SOI衬底),绝缘体上硅晶片包括支撑硅片1、二氧化硅埋层2和器件层3,绝缘体上硅晶片经第一次光刻,在器件层3上表面定义出隔离深槽用光刻胶窗口a,由附图2、3可见器件层3上设有光刻胶4(相当于在SOI衬底表面形成第一保护层);采用干法刻蚀工艺在器件层3上加工一个闭环的隔离深槽b(相当于利用光刻工艺在所述第一保护层上形成第一隔离区图形,其中利用干法刻蚀工艺在所述第一隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第一保护层及所述衬底以形成隔离槽);在器件层3上表面上生长一定厚度的二氧化硅层5,以光刻胶作为离子注入的掩蔽膜,由附图6可见隔离深槽b内填充有由二氧化硅包裹的光刻胶4(相当于填充所述隔离槽以形成二极管的隔离区)。可见对比文件2公开了形成PIN二极管隔离区的具体方法,且对比文件1公开了通过使用深槽可以增强相邻器件间的横向隔离,进而本领域技术人员容易想到采用对比文件2中的方法形成对比文件1中的隔离槽,并填充隔离槽形成隔离区。
对于区别(2),对比文件3公开了一种半导体器件的制造方法(参见对比文件3说明书第[0028]、[0032]段,附图1-8):衬底是绝缘层上Si(SOI),参照附图3A及3B,以掩模图形为掩模刻蚀形成第一绝缘隔离层深槽42A,参照附图6A及6B,以第二掩模图形为掩模刻蚀形成第二绝缘隔离层深槽42B(相当于刻蚀所述SOI衬底形成深槽);在隔离深槽中形成有源区,参照附图8A及8B,在有源区内形成器件结构。对比文件3以CMOS为例,以栅极堆叠结构顶端的盖层为掩模进行第一次离子注入,在有源区50内形成低掺杂的源漏区;接着在栅极两侧沉积、刻蚀形成栅极隔离侧墙63;以栅极隔离侧墙 63为掩模进行第二次离子注入,在有源区50内形成重掺杂的源漏区(相当于采用离子注入的方式使所述深槽形成有源区)。对比文件3实施例中所举的半导体器件结构为MOSFET,但是也可以适用于二极管等其他半导体器件。可见对比文件3公开了该在深槽中注入离子形成有源区的方法可应用于二极管中,形成P型有源区和N型有源区;而对比文件1还公开了(参见对比文件1的第II部分,图4)在P型有源区和N型有源区上设置金属连接触点;在所述P区有源区和所述N区有源区采用离子注入的方式形成P型接触和N型接触是本领域的惯用手段;同时,在对二极管进行加工时,为了提高隔离度及对二极管元件的保护,对深槽进行多晶硅填充形成多晶硅层也是本领域技术人员的惯用手段。
由此可知,在对比文件1的基础上结合对比文件2、3及本领域的公知常识得出权利要求1请求保护的技术方案是显而易见的,权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步,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3还公开(参见对比文件3说明书第[0026]段,附图1A、1B):在衬底10上通过CVD等常规工艺沉积形成衬垫层20,其材质可以是氧化物、氮化物或氮氧化物,具体例如氮化硅(Si3N4或SiNx,其中x为1~2)或氧化硅(SiO或SiO2)。衬垫层20 用于稍后刻蚀的停止层,以保护衬底10,其厚度依照刻蚀工艺需要而设定。对比文件3给出了在半导体器件加工时设置氮化硅或氧化硅衬垫以保护衬底的技术启示,而二极管是常见的半导体元件,为了保护衬底、将该保护方法应用在制作二极管的任意步骤,以及为了加强保护,连续生长两层材料,在二氧化硅层上叠加氮化硅层,都是本领域的惯用手段。因此,在其引用的权利要求1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。
2.3、权利要求3引用权利要求2,对比文件3还公开(参见对比文件3说明书[0026]-[0035]段,附图1-6):参照图2A及图2B,在绝缘隔离层上通过曝光、显影等光刻步骤形成光刻胶的第一掩模图形40A(相当于利用光刻工艺在所述保护层上形成隔离区图形)。再次,参照附图3A及3B,以掩模图形为掩模刻蚀形成第一绝缘隔离层深槽42A。接着,参照附图5A及5B,在绝缘隔离层上通过曝光、显影等光刻步骤形成光刻胶的第二掩模图形40B。再次,参照附图6A及6B,以第二掩模图形为掩模刻蚀形成第二绝缘隔离层深槽42B;在隔离深槽中形成有源区(相当于利用干法刻蚀工艺在所述隔离区图形的指定位置处刻蚀所述保护层及所述SOI衬底以形成所述深槽)。对比文件3实施例中所举的半导体器件结构为MOSFET,但是也可以适用于二极管等其他半导体器件。可见对比文件3公开了该形成保护层、光刻隔离区、刻蚀深槽的工艺可以应用于二极管中,形成二极管的P型深槽和N型深槽。因此,在其引用的权利要求2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。
2.4、权利要求4引用权利要求3,对比文件3还公开(参见对比文件3说明书第[0026]段,附图1A、1B):在衬底10上通过CVD等常规工艺沉积形成衬垫层20,其材质可以是氧化物、氮化物或氮氧化物,具体例如氮化硅(Si3N4或SiNx,其中x为1~2)或氧化硅(SiO或SiO2)。衬垫层20 用于稍后刻蚀的停止层,以保护衬底10,其厚度依照刻蚀工艺需要而设定。对比文件3给出了在半导体器件加工时设置氮化硅或氧化硅衬垫以保护衬底的技术启示,而二极管是常见的半导体元件,为了保护衬底、将该保护方法应用在制作二极管的任意步骤,以及为了加强保护连续生长两层材料,在二氧化硅层上叠加氮化硅层,都是本领域的惯用手段。因此,在其引用的权利要求3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。
2.5、权利要求5引用权利要求1,对比文件2还公开(参见对比文件2说明书第[0004]-[0020]段,附图1-19):对绝缘体上硅晶片进行一定时间的快速热退火,以激活注入的杂质离子(相当于利用退火工艺激活有源区中的杂质);绝缘体上硅晶片经第四次光刻,在器件层3上表面定义出N型掺杂区接触孔用光刻胶窗口e和P型掺杂区接触孔用光刻胶窗口f;以光刻胶作为刻蚀二氧化硅层5的掩蔽膜,采用湿法腐蚀工艺在二氧化硅层5中刻蚀出N型掺杂区的接触孔g和P型掺杂区的接触孔h;采用溅射的方法在器件层3上表面上淀积一定厚度的钛金属层8,在不破坏溅射设备真空的条件下,接着淀积一定厚度的铝金属层9;钛金属层8厚度较小,作为缓冲金属层;铝金属层9厚度较大,作为引线键合层;采用湿法腐蚀工艺将正电极的光刻胶图形i和负电极的光刻胶图形j以外的钛金属层8和铝金属层9刻蚀干净,得到正电极10和负电极11;对绝缘体上硅晶片进行低温退火,使器件层3硅材料与上表面的正电极10和负电极11形成良好的欧姆接触(相当于在所述P型接触区和所述N型接触区光刻引线孔以形成引线);由附图11-17可见采用退火工艺前SOI衬底上具有二氧化硅层5。同时,为了降低空气等介质对半导体器件的氧化作用、提高器件寿命,对半导体器件表面进行钝化处理,是本领域的惯用手段。因此,在其引用的权利要求1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。
2.6、权利要求6、7引用权利要求1,参照之前评述其附加技术特征对权利要求的保护范围没有限定作用。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性时,权利要求6、7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
3.1、复审请求人认为:对比文件2中并没有涉及在沟槽的壁上进行离子注入形成有源区,且对比文件2中N型掺杂区和P型掺杂区是直接在器件3上以光刻胶作为离子注入的掩蔽膜,采用二氧化硅阻挡离子注入方法得到的;得到的N型掺杂区和P型掺杂区又通过淀积钛金属层8和铝金属层9,并经光刻形成正电极10和负电极11;可见对比文件2的工艺与本申请并不相同,其没有通过刻槽,在槽壁上离子注入,以及槽填充,再离子注入的方式形成两个接触区的步骤。
合议组认为:复审请求人陈述的在沟槽的壁上进行离子注入形成有源区已经被列为区别特征(3),对比文件3公开了上述离子注入形成有源区的相关特征。
3.2、复审请求人认为:对比文件3的工艺是“在衬底上形成绝缘隔离层;在所述绝缘隔离层中形成第一绝缘隔离层沟槽;在所述第一绝缘隔离层沟槽中形成第一有源区层;在所述绝缘隔离层中形成第二绝缘隔离层沟槽;在所述第二绝缘隔离层沟槽中形成第二有源区层;在所述第一和第二有源区层中和其上形成半导体器件结构”,对比文件3中虽然有形成隔离层沟槽,且在隔离层沟槽中形成有源区层的步骤,但对比文件3中的隔离沟槽是直接在隔离沟槽中形成的有源区,与本申请的隔离槽的作用并不相同,不能起到有效提高器件的击穿电压,抑制漏电流对器件性能的影响的作用;同时也没有公开在沟槽的侧壁形成一层有源区这一技术特征。
合议组认为:对比文件3公开了技术特征:参照附图3A及3B,以掩模图形为掩模刻蚀形成第一绝缘隔离层深槽42A,参照附图6A及6B,以第二掩模图形为掩模刻蚀形成第二绝缘隔离层深槽42B(相当于刻蚀所述SOI衬底形成深槽);在隔离深槽中形成有源区,参照附图8A及8B,在有源区内形成器件结构。对比文件3实施例以CMOS为例,以栅极堆叠结构顶端的盖层为掩模进行第一次离子注入,在有源区50内形成低掺杂的源漏区;接着在栅极两侧沉积、刻蚀形成栅极隔离侧墙63;以栅极隔离侧墙 63为掩模进行第二次离子注入,在有源区50内形成重掺杂的源漏区(相当于采用离子注入的方式使所述深槽形成有源区)。由此可见,对比文件3公开了通过离子注入在隔离深槽中形成有源区的技术特征,同样能够有效提高器件的击穿电压。
3.3、复审请求人认为:对比文件2中的器件结构为纵向结构,其中负极和N区是下面N型单晶51这一层的电极引出端,其电流是垂直方向流动的;本申请的器件结构为横向结构,从左到右分别为P型区、1型区(本征区)和N型区,电流是横向流动的。对比文件2中的器件是光电探测器,用于探测光强的;本申请的结构的器件是生成固态等离子体的。
合议组认为:目前的权利要求1请求保护的是SPIN二极管的生产工艺,其记载的特征是如何刻蚀隔离槽、如何进行离子注入形成有源区,其并没有限定隔离槽、P区深槽、N区深槽的相互结构特征。以权利要求1目前记载的技术特征,并不能直接得出电流的流向;并且权利要求1中也没有记载器件是用于光电探测、还是固态等离子体。复审请求人陈述的上述内容在权利要求1中没有记载,在评述权利要求1时不予考虑。
综上所述,对于复审请求人陈述的上述意见合议组不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2019年03月12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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