
发明创造名称:应变Ge CMOS集成器件的制备方法及其CMOS集成器件
外观设计名称:
决定号:186245
决定日:2019-07-24
委内编号:1F262149
优先权日:
申请(专利)号:201510393906.9
申请日:2015-07-07
复审请求人:西安电子科技大学
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:刘振玲
合议组组长:陈冬冰
参审员:焦永涵
国际分类号:H01L21/84,H01L27/12
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款、专利法第26条第4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一篇作为最接近的现有技术的对比文件存在区别技术特征,其中部分区别技术特征已被另一对比文件公开并给出结合启示,其它区别技术特征属于本领域的惯用手段,则该权利要求相对于所述对比文件与本领域的惯用手段的结合不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510393906.9,发明名称为“应变Ge CMOS集成器件的制备方法及其CMOS集成器件”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为西安电子科技大学,申请日为2015年07月07日,公开日为2015年10月21日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年01月16日发出驳回决定,以权利要求1-8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申请日2015年07月07日提交的说明书附图第1-8页、说明书摘要、摘要附图,2015年07月22日提交的说明书第1-7页,2017年12月26日提交的权利要求第1-8项。
驳回决定引用如下对比文件:
对比文件1:CN1343374A,公开日:2002年04月03日;
对比文件2:CN101976667A,公开日:2011年02月16日;
对比文件3:CN102610529A,公开日:2012年07月25日。
驳回决定所针对的权利要求书内容如下:
“1. 一种应变Ge CMOS集成器件的制备方法,其特征在于,包括步骤:
(a)选取SOI衬底;
利用UHVCVD方法,在所述SOI衬底上生长一层70~80nm厚的N型SiGe外延层,掺杂浓度为1×1016cm-3,Ge组分为0.1;
利用UHVCVD方法,在所述SiGe外延层上生长一层厚度为10~15nm的本征Si层;
利用标准清洗工艺清洗所述本征Si层表面;
在温度可控的石英管中,将本征Si层/SiGe外延层/SOI衬底形成的堆叠结构进行干氧氧化,温度为1150~1200℃,时间为150~180分钟;
在N2气氛中进行退火,退火温度由1150℃逐渐降至900℃,时间为80~90分钟,以得到Ge组分为40%的SiGe层;进行干氧氧化,温度为800~900℃,时间为180~240分钟;
在N2气氛中进行退火,退火温度为900℃,时间为50~60分钟,以得到Ge组分为70%~80%的SiGe层;
(b)利用CVD方法,在SiGe外延层上生长一层厚度为10~20nm、掺杂离子为磷离子、掺杂浓度为1×1016cm-3~5×1016cm-3的N型应变Ge层,以形成NMOS有源区和PMOS有源区进而形成增强型NMOS器件和耗尽型PMOS器件的沟道层;
(c)在所述NMOS有源区和所述PMOS有源区之间采用刻蚀工艺形成隔离沟槽;
(d)在所述PMOS有源区内注入P型离子形成所述PMOS的源漏区,在所述NMOS有源区内注入N型离子形成所述NMOS的源漏区;
(e)在所述PMOS有源区表面且异于源漏区位置处形成PMOS金属栅极;在所述NMOS有源区表面且异于源漏区位置处形成高功函数的NMOS金属栅极;以及
(f)金属化处理,并光刻漏极引线、源极引线和栅极引线,最终形成应变Ge CMOS集成器件。
2. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(c)包括:
(c1)利用光刻工艺在所述NMOS有源区和所述PMOS有源区之间形成隔离区图形;
(c2)利用刻蚀工艺,在所述隔离区图形所在位置刻蚀形成隔离槽;
(c3)利用化学气相沉积工艺,利用氧化物材料填充所述隔离槽,形成所述CMOS集成器件的所述隔离沟槽。
3. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(d)之前,还包括:
(y1)在所述NMOS有源区表面和所述PMOS有源区表面形成氧化铝/氧化铬层,作为NMOS栅氧化层和PMOS栅氧化层;
(y2)在所述NMOS栅氧化层和所述PMOS栅氧化层表面形成第一阻挡层。
4. 如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,在步骤(d)包括:
(d1)利用刻蚀工艺刻蚀掉所述PMOS有源区上方指定区域的所述第一阻挡层和所述栅氧化层;
(d2)利用离子注入工艺,在所述PMOS有源区上方指定区域进行P型离子注入,形成所述PMOS源漏区;
(d3)利用刻蚀工艺刻蚀掉所述NMOS有源区上方指定区域的所述第一阻挡层和所述栅氧化层;
(d4)利用离子注入工艺,在所述NMOS有源区上方指定区域进行N型离子注入,形成所述NMOS源漏区。
5. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(e)之前,还包括:
(z1)在所述NMOS有源区和所述PMOS有源区表面形成第二阻挡层;
(z2)利用刻蚀工艺刻蚀所述NMOS有源区和所述PMOS有源区表面形成NMOS源漏窗口和PMOS源漏区窗口;
(z3)利用化学气相沉积工艺,在所述NMOS源漏窗口和所述PMOS源漏区窗口淀积金属形成源漏接触层。
6. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(e)包括:
(e1)利用刻蚀工艺刻蚀所述PMOS有源区形成PMOS栅极窗口;
(e2)利用化学气相沉积工艺,在所述PMOS栅极窗口淀积金属以形成PMOS栅极;
(e3)利用刻蚀工艺刻蚀所述NMOS有源区形成NMOS栅极窗口;
(e4)利用化学气相沉积工艺,在所述NMOS栅极窗口淀积高功函数的金属以形成NMOS栅极。
7. 如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述高功函数的金属为钴,金,镍,铂和金铬合金中的任意一个。
8. 一种应变Ge CMOS集成器件,其特征在于,由如权利要求1-7中任一项所述的方法制得。”
驳回决定指出:①权利要求1与对比文件1存在区别技术特征:(1)在SOI衬底上生长的SiGe层是如下方法形成:利用UHVCVD方法,在SOI衬底上生长一层70~80nm厚的N型SiGe外延层,掺杂浓度为1×1016cm-3,Ge组分为0.1;利用UHVCVD方法,在SiGe外延层上生长一层厚度为10~15nm的本征Si层;利用标准清洗工艺清洗本征Si层表面;在温度可控的石英管中,将本征Si层/SiGe外延层/SOI衬底形成的堆叠结构进行干氧氧化,温度为1150~1200℃,时间为150~180分钟;在N2气氛中进行退火,退火温度由1150℃逐渐降至900℃,时间为80~90分钟,以得到Ge组分为40%的SiGe层;进行干氧氧化,温度为800~900℃,时间为180~240分钟;在N2气氛中进行退火,退火温度为900℃,时间为50~60分钟,以得到Ge组分约为70%~80%的SiGe层;(2)应变Ge层是N型,并且是利用CVD方法,在SiGe外延层上生长的,厚度为10~20nm、掺杂离子为P离子、掺杂浓度为1×1016cm-3~5×1016cm-3;在应变Ge层上生长一层厚度为1~2nm的应变Si帽层,NMOS为增强型,PMOS为耗尽型,PMOS栅极为金属,NMOS栅极为高功函数的金属;(3)在NMOS有源区和PMOS有源区之间具有采用刻蚀工艺形成沟槽隔离;(4)制备方法的步骤顺序;以及(5)CMOS集成器件形成的最后一步包括金属化处理,并光刻漏极引线、源极引线和栅极引线。对比文件3公开了区别技术特征(1)中的部分内容并给出了技术启示。区别技术特征(3)的大部分内容被对比文件2公开并给出了结合启示。其余区别技术特征均是本领域的惯用手段。因此,权利要求1不具备创造性。②权利要求2-8的附加技术特征均是本领域的惯用手段,因此,该些权利要求也不具备创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年04月28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,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,将权利要求2的附加技术特征补入权利要求1中,并向权利要求1补入技术特征“在应变Ge层上生长一层厚度为1~2nm的应变Si帽层”,删除权利要求2,并适应性修改了权利要求的序号和引用关系。复审请求人认为:I、本申请权利要求1的技术方案是一个有机整体,由其构成的整体技术方案解决了本申请实际要解决的技术问题并达到预期的技术效果,如果割裂整体技术方案,单独看某个技术特征的话,一般都是现有技术或惯用手段,但这脱离了审查的基本原则,势必降低发明创造性。II、本申请的区别技术特征(1)具有诸多优势,设置参数也是根据本申请工艺作出的特定改良,并非本领域技术人员的惯用手段。III、对于区别技术特征(2),对比文件2中的硅帽层主要作用为在应变SiGe或应变Ge沟道中的空穴产生势阱,从而提高载流子迁移率,从对比文件2说明书附图1的结构中可看出,LDD区在1230层内,可以证明硅帽层是有着较厚的厚度的。本领域技术人员公知若需产生势阱,则所谓硅帽层的厚度需要较大,对于PMOS器件,其反型沟道一般在表面5nm左右。而所述区别技术特征(2)中的硅帽层厚度为1~2nm,其作用为降低沟道与栅氧化层的界面缺陷,同时,由于硅帽层厚度较小,可以保证沟道在应变Ge层中,从而使得器件性能相比于Si基器件得到大幅提升。IV、对于区别技术特征(3),采用本申请的技术方案与对比文件2形成的沟道是完全不同的。因此,在本申请的技术方案下,对比文件2并未给予本领域技术人员在本申请的CMOS器件中通过在NMOS和PMOS之间设置隔离沟槽从而实现不同器件间隔离的技术启示,也并非本领域的惯用手段。
复审请求时新修改的权利要求1如下:
“1. 一种应变Ge CMOS集成器件的制备方法,其特征在于,包括步骤:
(a)选取SOI衬底;
利用UHVCVD方法,在所述SOI衬底上生长一层70~80nm厚的N型SiGe外延层,掺杂浓度为1×1016cm-3,Ge组分为0.1;
利用UHVCVD方法,在所述SiGe外延层上生长一层厚度为10~15nm的本征Si层;
利用标准清洗工艺清洗所述本征Si层表面;
在温度可控的石英管中,将本征Si层/SiGe外延层/SOI衬底形成的堆叠结构进行干氧氧化,温度为1150~1200℃,时间为150~180分钟;
在N2气氛中进行退火,退火温度由1150℃逐渐降至900℃,时间为80~90分钟,以得到Ge组分为40%的SiGe层;进行干氧氧化,温度为800~900℃,时间为180~240分钟;
在N2气氛中进行退火,退火温度为900℃,时间为50~60分钟,以得到Ge组分为70%~80%的SiGe层;
(b)利用CVD方法,在SiGe外延层上生长一层厚度为10~20nm、掺杂离子为磷离子、掺杂浓度为1×1016cm-3~5×1016cm-3的N型应变Ge层,在应变Ge层上生长一层厚度为1~2nm的应变Si帽层,以形成NMOS有源区和PMOS有源区进而形成增强型NMOS器件和耗尽型PMOS器件的沟道层;
(c)在所述NMOS有源区和所述PMOS有源区之间采用刻蚀工艺形成隔离沟槽;
(d)在所述PMOS有源区内注入P型离子形成所述PMOS的源漏区,在所述NMOS有源区内注入N型离子形成所述NMOS的源漏区;
(e)在所述PMOS有源区表面且异于源漏区位置处形成PMOS金属栅极;在所述NMOS有源区表面且异于源漏区位置处形成高功函数的NMOS金属栅极;以及
(f)金属化处理,并光刻漏极引线、源极引线和栅极引线,最终形成应变GeCMOS集成器件;
步骤(c)包括:
(c1)利用光刻工艺在所述NMOS有源区和所述PMOS有源区之间形成隔离区图形;
(c2)利用刻蚀工艺,在所述隔离区图形所在位置刻蚀形成隔离槽;
(c3)利用化学气相沉积工艺,利用氧化物材料填充所述隔离槽,形成所述CMOS集成器件的所述隔离沟槽。”
2018年05月22日,国家知识产权局发出复审请求视为未提出通知书。
复审请求人于2018年06月22日提出复审程序恢复权利要求请求书。
2018年09月11日,国家知识产权局发出恢复权利要求补正通知书。
复审请求人于2018年09月21日提交复审程序恢复权利请求书和复审程序授权委托书。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年10月11日发出恢复权利要求审批通知书和复审请求受理通知书,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,I、区别技术特征(1)具体为干氧氧化法制备SiGe层,但其并不具备创造性:首先,该过程仅仅提供一种高迁移率的衬底,适用于各种CMOS,其制造过程相对独立,与之后的制造过程之间不具有相互影响。其次,锗浓缩形成绝缘层上SiGe(SGOI)衬底的过程属于本领域的公知常识。II、本申请通过硅帽层降低沟道与栅氧化层界面的缺陷,但是其并不具备创造性:首先,使用帽层降低沟道界面缺陷,是本领域的惯用手段,为了保证栅对沟道的调控效果,帽层设置为1~2nm也是显而易见的。其次,对比文件2公开了硅帽层且与本申请的硅帽层1230作用相同;对比文件2也明确记载了(参见说明书第[0017]段):通过在应变SiGe或应变Ge层上设置的应变Si层还可以有效解决栅介质层与沟道层之间的表面态问题(即界面问题);此外,并不能从对比文件2中看出其公开的硅帽层更厚,本领域技术人员熟知的是,为了实现栅调控效果,沟道层和栅结构之间的其它功能层并不会很厚。III、区别技术特征(3)就是隔离沟槽的形成步骤,隔离沟槽在半导体器件中非常常见,其隔离不同区域的器件的作用与器件是何种沟道、功能、结构没有关系,对比文件2的隔离沟槽可以用于任何CMOS器件,包括本申请。IV、复审请求人陈述的组成有机整体的相关各个步骤,实际上基本上是相对独立的。复审请求人认为各个步骤是有机的整体,但从未给出过具体的关联关系,也并未提供任何证据能证明相关的步骤之间并非不可独立评价,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05 月09 日向复审请求人发出复审通知书,其中引用驳回决定中引用的对比文件1和2,具体指出:①权利要求1-4相对于对比文件1、对比文件2和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。②权利要求5得不到说明书的支持,不符合专利法第26条第4款的规定,即使复审请求人依据说明书的内容对权利要求5进行修改,修改后的权利要求5及引用其的权利要求6、7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对复审请求人的意见陈述,合议组答复如下:I、当技术方案中的各个技术特征彼此之间并不存在协同作用,各步骤相对独立时,将各个步骤或特征分列并不会导致其发明创造性判断标准的降低。II、区别技术特征(1)是本领域的公知常识。III、区别技术特征(2)部分被对比文件2公开并给出技术启示,部分属于本领域的公知常识。IV、区别技术特征(3)中隔离沟槽的作用与器件是何种沟道、功能、结构并无关联。
复审请求人于2019 年06 月06 日提交了意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:①针对区别技术特征(3),对比文件2中NMOS区的层结构中应变Ge层的应力来源于其与弛豫SiGe层的晶格失配。而本申请的层结构中应变Ge层的应力来源于其与SOI中Si衬底的晶格失配,本申请采用干氧氧化工艺制备出高质量的应变SiGe层,应变Ge层中的应力更大,对载流子迁移率的改善也是更大的。因此,本申请与对比文件2技术方案中的沟道是完全不同的。此外,对比文件2中的PMOS区的半导体层1320为III-V族化合物半导体,而本申请中PMOS有源区层结构与NMOS区完全一致,可大大降低工艺复杂程度和难度。因此,对比文件2并未给予本领域技术人员在本申请的CMOS器件中通过在NMOS和PMOS之间设置隔离沟槽从而实现不同器件间隔离的技术启示,也并非本领域的惯用手段。② 对于“如何降低集成电路制造成本和工艺难度的同时提高CMOS器件的性能”这一问题,其实不必然引领本领域技术人员想到通过降低沟道处电流密度并增加器件栅控能力的方案进行设计,复审通知书中认为面对“如何降低集成电路制造成本和工艺难度的同时提高CMOS器件的性能”这一需求,本领域技术人员必然想到通过刻蚀梯形凹槽方案来解决是典型的“事后诸葛亮”式的思维,同时,将通过区别技术特征解决的相应技术问题直接认定为基于所发现的问题而采用的技术手段本身固有的功能和效果,使得所确定的发明实际解决的技术问题超出了申请日前本领域普通技术人员的水平和能力。
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
复审请求人在答复复审通知书时,未对申请文件进行修改,本复审请求审查决定依据的审查文本与复审通知书针对的审查文本相同,即:申请日2015年07月07日提交的说明书附图第1-8页、说明书摘要、摘要附图,2015年07月22日提交的说明书第1-7页,2018年04月28日提交的权利要求第1-7项。
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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于一篇作为最接近的现有技术的对比文件存在区别技术特征,其中部分区别技术特征已被另一对比文件公开并给出结合启示,其它区别技术特征属于本领域的惯用手段,则该权利要求相对于所述对比文件与本领域的惯用手段的结合不具备创造性。
本复审请求审查决定引用的对比文件与复审通知书引用对比文件相同,为驳回决定中引用的以下对比文件:
对比文件1:CN1343374A,公开日:2002年04月03日;
对比文件2:CN101976667A,公开日:2011年02月16日。
2.1、权利要求1请求保护一种应变Ge CMOS集成器件的制备方法。对比文件1公开了一种具有应变Ge的CMOS集成器件(参见说明书第8页第13行-第11页第26行、第17页第26行-第18页第15行,附图1、14),包括:选取SOI衬底11,在SOI衬底11上形成有硅锗SiGe层12A、12B、12C(对应本申请的SiGe层);在衬底上生长应变Ge层17,以形成n-MOSFET器件结构124’(对应本申请的NMOS)的沟道(对应本申请的有源区)和p-MOSFET器件结构146(对应本申请的PMOS)的沟道;在p-MOSFET器件结构146中由p型离子注入形成的p 源区125’和p 漏区126’,在n-MOSFET器件结构124’中由n型离子注入形成的n 源区125和n 漏区126;在p-MOSFET器件结构146沟道表面且异于p 源区125’和p 漏区126’位置处形成的栅电极123’; 在n-MOSFET器件结构124’沟道表面且异于n 源区125和n 漏区126位置处形成的栅电极123。
权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征在于:(1)在SOI衬底上生长的SiGe层是如下方法形成:利用UHVCVD方法,在SOI衬底上生长一层70~80nm厚的N型SiGe外延层,掺杂浓度为1×1016cm-3,Ge组分为0.1;利用UHVCVD方法,在SiGe外延层上生长一层厚度为10~15nm的本征Si层;利用标准清洗工艺清洗本征Si层表面;在温度可控的石英管中,将本征Si层/SiGe外延层/SOI衬底形成的堆叠结构进行干氧氧化,温度为1150~1200℃,时间为150~180分钟;在N2气氛中进行退火,退火温度由1150℃逐渐降至900℃,时间为80~90分钟,以得到Ge组分为40%的SiGe层;进行干氧氧化,温度为800~900℃,时间为180~240分钟;在N2气氛中进行退火,退火温度为900℃,时间为50~60分钟,以得到Ge组分约为70%~80%的SiGe层;(2)应变Ge层是N型,并且是利用CVD方法,在SiGe外延层上生长的,厚度为10~20nm、掺杂离子为P离子、掺杂浓度为1×1016cm-3~5×1016cm-3;在应变Ge层上生长一层厚度为1~2nm的应变Si帽层,NMOS为增强型,PMOS为耗尽型,PMOS栅极为金属,NMOS栅极为高功函数的金属;(3)在NMOS有源区和PMOS有源区之间具有采用刻蚀工艺形成沟槽隔离;(4)制备方法的步骤顺序;以及(5)CMOS集成器件形成的最后一步包括金属化处理,并光刻漏极引线、源极引线和栅极引线。
基于上述区别技术特征,权利要求1实际解决的技术问题是:(1)如何形成SiGe层;(2)选择何种材料用于器件的功能层,以及选择何种器件类型;(3)如何隔离不同的MOS器件;(4)按照何种步骤顺序制备器件;以及(5)如何完成器件的引线以形成CMOS集成器件。
对于区别技术特征(1),基于Ge浓缩制备SGOI是本领域的公知常识,通过在SOI衬底上外延SiGe后,将衬底置于高温环境下氧化,使GeSi中的Ge从GeSi的氧化物中排挤出来,向Si层中扩散形成新的SiGe,而生成的氧化物会阻止Ge的扩散,从而新形成的SiGe中Ge元素得到浓缩是本领域公知的,且本领域公知进一步改良后的Ge浓缩工艺还包括在SOI上外延一层SiGe,再在其上外延Si盖帽层,然后进行氧化,氧化结束后,继续将该样品在N2保护下,900℃退火3小时,可以使Ge元素在整个SiGe层中分布均匀。上述公知常识的证据可参见《SOI-纳米技术时代的高端硅基材料》(林成鲁,合肥:中国科学技术大学出版社,2009.06,第331-332页)。在制作SGOI时,采用UHV-CVD法生长Si0.9Ge0.1,也是本领域的公知常识,上述公知常识的证据可参见《SiGe微电子技术》(徐世六,北京:国防工业出版社,2008.09,第371页)。在此基础上,将SiGe外延层设置为70~80nm厚的N型、掺杂浓度为1×1016cm-3、Ge组分为0.1,将本征Si层的厚度设置为10~15nm,SiGe层设置为Ge组分约为70%~80%,是本领域技术人员按需采取的常规设置,属于本领域的惯用手段。此外,使用UHVCVD方法生长本征Si层以及为了得到特定性质的SiGe层,在制备本征Si层后,利用标准清洗工艺清洗本征Si层表面,再在温度可控的石英管中将本征Si层/SiGe外延层/SOI衬底形成的堆叠结构进行干氧氧化,也是本领域的惯用手段。将干氧氧化过程设置为,温度为1150~1200℃,时间为150~180分钟;在N2气氛中进行退火,退火温度由1150℃逐渐降至900℃,时间为80~90分钟,以得到Ge组分为40%的SiGe层;再进行干氧氧化,温度为800~900℃,时间为180~240分钟;在N2气氛中进行退火,退火温度为900℃,时间为50~60分钟,以最终得到Ge组分约为70%~80%的SiGe层,是本领域技术人员能够按需采取的常规设置,属于本领域的惯用手段。
对于区别技术特征(2),在面对如何形成应变Ge沟道的器件,将应变Ge沟道设置为N型是本领域技术人员可作出的常规选择;在此基础上,利用CVD方法,在SiGe外延层上生长厚度为10~20nm、掺杂离子为磷离子、掺杂浓度为1×1016cm-3~5×1016cm-3N型应变Ge层,是本领域技术人员按需采取的常规设置,属于本领域的惯用手段。此外,使用金属作为PMOS的栅极,以及使用高功函数的金属作为NMOS栅极,将NMOS设置为增强型,PMOS设置为耗尽型均是本领域技术人员在制备半导体器件栅极时按需采取的常规设置,属于本领域的惯用手段。对于硅帽层,对比文件2公开了一种高性能CMOS器件(参见说明书第[0017]段),在MOS器件结构中通过在应变SiGe或应变Ge层上设置的应变Si层可以有效解决栅介质层与沟道层之间的表面态问题,这与本申请设置硅帽层降低沟道层与栅氧化层界面缺陷的作用是相同的,因此,对比文件2给出了在SiGe层上设置应变硅帽层的技术启示,将硅帽层设置为1-2nm厚度是本领域技术人员可作出的常规选择。
对于区别技术特征(3),对比文件2公开了(参见说明书第0029-0031段,附图1),包括:在NMOS区1300中的应变Ge层1220(对应于本申请的NMOS有源区)和PMOS区1200中的半导体层1320(对应于本申请的PMOS有源区)之间的STI浅沟槽隔离结构1400(即本申请的隔离沟槽),且上述技术特征与相应区别技术特征在本申请中所起的作用相同,都是用隔离沟槽对CMOS器件中的NMOS和PMOS进行隔离。即对比文件2给出在CMOS器件中通过在NMOS和PMOS之间设置隔离沟槽的技术启示。此外,采用刻蚀工艺形成沟槽隔离,是本领域的惯用手段。
对于区别技术特征(4),在CMOS器件制备过程中,按照先选取衬底、在衬底上生长N型应变Ge层、再形成隔离沟槽、之后形成PMOS和NMOS的源漏区、最后形成PMOS和NMOS的栅极的步骤顺序制备CMOS器件,是本领域技术人员制备CMOS器件时的常规步骤,属于本领域的惯用手段。
对于区别技术特征(5),在制备半导体器件的过程中,最后金属化处理,并通过光刻手段,实现漏极引线、源极引线和栅极引线的制作,是本领域的惯用手段。
由上可知,在对比文件1的基础上结合对比文件2,再结合本领域的公知常识,得到权利要求1请求保护的技术方案,对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此,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、权利要求2引用了权利要求1,进一步限定了形成栅氧化层和阻挡层的步骤。在形成NMOS和PMOS的源漏区之前,在NMOS有源区表面和PMOS有源区表面形成氧化铝/氧化铬层,作为NMOS栅氧化层和PMOS栅氧化层,在制备好栅氧化层之后再在其表面形成第一阻挡层从而在后续制备器件的工艺中保护制备好的栅氧化层,均是本领域技术人员在制备CMOS器件过程中的惯用手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,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引用了权利要求2,进一步限定了形成源漏区的步骤。在制备PMOS或NMOS的源漏区的过程中,利用刻蚀工艺刻蚀掉有源区上方指定区域的第一阻挡层和栅氧化层;再利用离子注入工艺,在有源区上方指定区域进行P型或N型离子注入,形成PMOS或NMOS源漏区,是本领域技术人员利用离子注入方法形成源漏区域时的惯用手段。而先制备PMOS的源漏区后制备NMOS的源漏区,也是本领域技术人员可根据实际需要作出的常规选择。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,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引用了权利要求1,进一步限定了形成源漏区窗口和源漏接触层的步骤。在制备栅金属层的过程之前,为了保护在先制备的结构不受损坏,在有源区表面形成阻挡层,之后刻蚀有源区表面形成源漏窗口;再利用化学气相沉积工艺,在源漏区窗口淀积金属形成源漏接触层,是本领域技术人员制备源漏电极时的惯用手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,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7请求保护一种如权利要求1-6中任一项方法制得的应变Ge CMOS集成器件。在权利要求1-4所述方法均不具备创造性的基础上,权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于专利法第26条第4款
专利法第26条第4款规定,权利要求书应当以说明书为依据,清楚、简要地限定要求专利保护的范围。
如果权利要求中包含的技术特征与说明书的相应记载不一致,且该权利要求所述的技术方案不能从说明书公开的内容中得到或者概括得出,则应当认为该权利要求没有得到说明书的支持。
权利要求5中的技术特征“利用刻蚀工艺刻蚀所述PMOS有源区形成PMOS栅极窗口”、“利用刻蚀工艺刻蚀所述NMOS有源区形成NMOS栅极窗口”与说明书实施例中相应记载不一致,根据说明书第[0094]段记载“如图2s所示,利用刻蚀工艺,刻蚀掉部分氮化硅(SiN)218形成PMOS的栅极区,并利用CVD的方法,淀积金属铝(Al)219,制备PMOS的栅极”,说明书第[0096]段的记载“如图2u所示,利用刻蚀工艺刻蚀掉指定区域的氮化硅(SiN)形成NMOS的栅极区;利用CVD的方法,淀积合金铬(Cr)/铜(Au)221,制备增强型NMOS栅极”,形成PMOS和NMOS栅极时,刻蚀形成栅极窗口时刻蚀的是氮化硅218,并不是PMOS或NMOS有源区,当刻蚀有源区形成栅极窗口时,会导致形成的栅极与有源区连接,此时将无法形成NMOS或PMOS结构,因此,权利要求5的上述技术特征与说明书的相应记载不一致,且权利要求5所述的技术方案不能从说明书公开的内容中得到或者概括得出,因此,权利要求5没有以说明书为依据,不符合专利法第26条第4款的规定。
4、对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人答复复审通知书所提出的意见,合议组认为:
(1)区别技术特征(3)是隔离沟槽的形成步骤,隔离沟槽在半导体器件(例如CMOS器件)中属于常见的区域隔离结构,其作用就是隔离不同区域的器件,其作用与器件是何种沟道、功能、结构并无关联,对比文件2的隔离沟槽可以用于任何CMOS器件。
(2)复审通知书在评价权利要求的创造性时,并不涉及“如何降低集成电路制造成本和工艺难度的同时提高CMOS器件的性能”的问题,本申请也不涉及梯形凹槽的蚀刻,复审请求人的第二条答复意见并非针对本申请的复审通知书作出。对于区别技术特征解决的技术问题是否可以认定为区别技术特征本身固有的功能和效果,并非所有区别技术特征要解决的技术问题都是本领域技术人员所公知的该区别技术特征本身固有的功能与效果。然而,如果本申请虽然与对比文件存在区别技术特征,当这些区别技术特征是本领域技术人员所公知的技术手段,该些技术手段所能够带来的技术效果也都是本领域技术人员能够合理预期的,那么这些区别技术特征并不能够为其技术方案带来突出的实质性特点,并不能使权利要求具备创造性。
综上所述,合议组对复审请求人的意见陈述不予支持。
基于以上事实和理由,本案合议组依法作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018 年01 月16 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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