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审查决定查询

 发明创造名称
发明创造名称 一种改善接触孔插塞氧化物凹陷的工艺方法
 外观设计名称
外观设计名称 
 决定号
决定号 185132
 决定日
决定日 2019-07-02 00:00:00.0
 委内编号
委内编号 1F279455
 优先权日
优先权日 
 申请(专利)号
申请(专利)号 201710733227.0
 申请日
申请日 2017-08-24 00:00:00.0
 复审请求人
复审请求人 长江存储科技有限责任公司
 无效请求人
无效请求人 
 授权公告日
授权公告日 
 审定公告日
审定公告日 
 专利权人
专利权人 null
 主审员
主审员 刘永欣
 合议组组长
合议组组长 凌宇飞
 参审员
参审员 刘天飞
 国际分类号
国际分类号 H01L27/11529,H01L27/11551,H01L27/11573,H01L27/11578,H01L21/768
 外观设计分类号
外观设计分类号 
 法律依据
法律依据 专利法第22条第3款
 决定要点
决定要点
 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,该区别技术特征未被其他对比文件公开,也不是所属技术领域中为解决所要解决的技术问题而常规采用的技术手段,本领域技术人员没有动机将其应用于该最接近的现有技术,并且采用上述区别技术特征使得该权利要求所请求保护的技术方案获得了有益的技术效果,则该项权利要求具备创造性。
 全文
本复审请求涉及申请号为201710733227.0,名称为“一种改善接触孔插塞氧化物凹陷的工艺方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为长江存储科技有限责任公司,申请日为2017年08月24日,公开日为2018年02月23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1-7不符合专利法第22条第3款的规定为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:申请人于申请日2017年08月24日提交的说明书摘要和摘要附图、说明书第1-9页、说明书附图图1a-2d以及图3a-4i;2017年11月02日提交的说明书附图图2e;2019年01月08日提交的权利要求第1-7项。驳回决定所针对的权利要求书的内容如下:
“1. 一种改善接触孔插塞氧化物凹陷的工艺方法,包括以下步骤:
在衬底表面形成多层堆叠结构,具体为,首先,提供衬底,所述衬底表面形成有多层交错堆叠的层间介质层及牺牲介质层,所述牺牲介质层形成于相邻的层间介质层之间;然后,采用化学机械研磨工艺获得顶层层间介质层光滑平整的表面;
在所述光滑平整的表面上沉积一层化学机械研磨截止层;
为形成顶层选择栅切线进行光刻,具体为,首先在化学机械研磨截止层的表面上形成复合光刻层;然后在需要形成选择栅切线的位置实施光刻;
为形成顶层选择栅切线进行刻蚀,具体为,采用常规刻蚀工艺在前述光刻位置形成顶层选择栅切线的沟道,并去除所述复合光刻层以露出所述化学机械研磨截止层的表面;
对顶层选择栅切线沟道进行填充,具体为,在所述沟道中沉积填充顶层选择栅切线氧化物材料;
去除多余的顶层选择栅切线氧化物材料,具体为,采用化学机械研磨工艺,将对顶层选择栅切线沟道进行填充时在所述化学机械研磨截止层表面形成的多余的顶层选择栅切线氧化物材料去除,以露出化学机械研磨截止层表面并形成光滑平整的表面;
去除所述化学机械研磨截止层;
去除多余的顶层选择栅切线氧化物材料,具体为,采用化学机械研磨工艺去除在去除化学机械研磨截止层后多余的、凸出的顶层选择栅切线氧化物材料,直至顶层选择栅切线氧化物材料与顶层层间介质层表面平齐,以获得平整光滑的表面;
沉积插塞氧化物,具体为,在顶层层间介质层和顶层选择栅切线氧化物材料的表面沉积插塞氧化物,以及在插塞氧化物表面形成氮化硅层。
2. 根据权利要求1所述的工艺方法,其特征在于:
所述层间介质层和牺牲介质层的材质分别为氧化物和氮化物
3. 根据权利要求1所述的工艺方法,其特征在于:
所述化学机械研磨截止层为氮化硅硬掩模层。
4. 根据权利要求3所述的工艺方法,其特征在于:
去除氮化硅硬掩模层,采用的是磷酸溶液。
5. 根据权利要求1所述的工艺方法,其特征在于:
所述复合光刻层包括依次形成的无定形碳层、无定形碳层表面形成的SiON层以及在SiON层表面形成的光刻胶层。
6. 根据权利要求1所述的工艺方法,其特征在于:
对顶层选择栅切线沟道进行填充,是采用原子层沉积工艺进行顶层选择栅切线氧化物材料的沉积填充。
7. 根据权利要求1所述的工艺方法,其特征在于:
沉积插塞氧化物采用的是等离子体增强化学的气相沉积法。”
驳回决定中引用如下对比文件:
对比文件1:US2015/0200203A1,公开日为2015年07月16日;
对比文件2:CN106684030A,公开日为2017年05月17日。
驳回决定认为:(1)权利要求1与对比文件1的区别技术特征为:1)采用化学机械研磨工艺获得顶层层间介质层光滑平整的表面;2)在所述光滑平整的表面上沉积一层化学机械研磨截止层;为形成顶层选择栅切线进行光刻,具体为,首先在化学机械研磨截止层的表面上形成复合光刻层;然后在需要形成选择栅切线的位置实施光刻;为形成顶层选择栅切线进行刻蚀,具体为,采用常规刻蚀工艺在前述光刻位置形成顶层选择栅切线的沟道,并去除所述复合光刻层以露出所述化学机械研磨截止层的表面;去除多余的顶层选择栅切线氧化物材料,具体为,采用化学机械研磨工艺,将对顶层选择栅切线沟道进行填充时在所述化学机械研磨截止层表面形成的多余的顶层选择栅切线氧化物材料去除,以露出化学机械研磨截止层表面并形成光滑平整的表面;去除所述化学机械研磨截止层;去除多余的顶层选择栅切线氧化物材料,具体为,采用化学机械研磨工艺去除在去除化学机械研磨截止层后多余的、凸出的顶层选择栅切线氧化物材料,直至顶层选择栅切线氧化物材料与顶层层间介质层表面平齐,以获得平整光滑的表面;3)沉积插塞氧化物,具体为,在顶层层间介质层和顶层选择栅切线氧化物材料的表面沉积插塞氧化物,以及在插塞氧化物表面形成氮化硅层。上述区别技术特征1)和3)是本领域的公知常识,上述区别技术特征2)是在对比文件2给出的技术启示下结合本领域的常用技术手段容易想到的。因此,权利要求1相对于对比文件1、对比文件2以及公知常识的结合不具备创造性。(2)从属权利要求2-7的附加技术特征或被对比文件1公开、或被对比文件2公开、或是本领域的公知常识,因此从属权利要求2-7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04月09日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改申请文件。在复审请求书中,复审请求人认为:(1)对比文件1中的division layer pattern 130是指图形,并不是栅切线氧化物。(2)对比文件1没有公开由于层的密度不同而使得接触孔的纵截面形成弯曲的技术问题。因而,权利要求1具有创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年04月25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)氧化物130不光分隔了氧化物层110,还明确分隔开了顶层栅线120,因此氧化物130是对应于本申请的顶层选择栅切线的。(2)对比文件1中形成的栅切线结构中只在沟道135的内部形成有氧化物130,而堆叠层的表面并没有氧化物130,也就是说其最终结构与本申请是一致的,也就是说,在形成后续接触孔的过程中,并不存在顶层的氧化物130和其它层的密度不同而导致腐蚀的时候形成纵截面弯曲的不良后果,且在本领域,往通孔里填充氧化物,一般如对比文件2中所述的技术方案一样,会在通孔以及层的表面都形成氧化物,然后再对其表面形成的氧化物进行去除。也就是说,其去除顶层氧化物的方法,已经被对比文件2公开。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。
经过充分的阅卷并合议,合议组认为事实已经清楚,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04月09日提出复审请求时未修改申请文件。本复审请求审查决定所针对的审查文本是:复审请求人于申请日2017年08月24日提交的说明书摘要和摘要附图、说明书第1-9页、说明书附图图1a-2d以及图3a-4i;2017年11月02日提交的说明书附图图2e;2019年01月08日提交的权利要求第1-7项。
本复审请求审查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1:US2015/0200203A1,公开日为2015年07月16日;
对比文件2:CN106684030A,公开日为2017年05月17日。
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,该区别技术特征未被其他对比文件公开,也不是所属技术领域中为解决所要解决的技术问题而常规采用的技术手段,本领域技术人员没有动机将其应用于该最接近的现有技术,并且采用上述区别技术特征使得该权利要求所请求保护的技术方案获得了有益的技术效果,则该项权利要求具备创造性。
2.1、权利要求1请求保护一种改善接触孔插塞氧化物凹陷的工艺方法。对比文件1(参见说明书第50-110段,附图1-10)公开了一种半导体器件的制作方法,其包括:形成多层堆叠结构,首先,提供衬底,所述衬底表面形成有多层交错堆叠的层间介质层110及牺牲介质层120,所述牺牲介质层120形成于相邻的层间介质层之间;形成顶层选择栅切线的沟道135;对顶层选择栅切线沟道进行填充,具体为,在所述沟道中沉积填充顶层选择栅切线氧化物材料130;为形成接触孔150进行刻蚀,采用常规的刻蚀工艺形成接触孔,所述接触孔通至所述衬底并形成一定深度的硅槽,在所述硅槽中进行硅的外延生长形成硅外延层(SEG)160。
权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征在于:权利要求1请求保护一种改善接触孔插塞氧化物凹陷的工艺方法,其在衬底表面形成多层交错堆叠的层间介质层及牺牲介质层后,采用化学机械研磨工艺获得顶层层间介质层光滑平整的表面;在所述光滑平整的表面上沉积一层化学机械研磨截止层;为形成顶层选择栅切线进行光刻,具体为,首先在化学机械研磨截止层的表面上形成复合光刻层;然后在需要形成选择栅切线的位置实施光刻;为形成顶层选择栅切线进行刻蚀,具体为,采用常规刻蚀工艺在前述光刻位置形成顶层选择栅切线的沟道,并去除所述复合光刻层以露出所述化学机械研磨截止层的表面;对顶层选择栅切线沟道进行填充,具体为,在所述沟道中沉积填充顶层选择栅切线氧化物材料;去除多余的顶层选择栅切线氧化物材料,具体为,采用化学机械研磨工艺,将对顶层选择栅切线沟道进行填充时在所述化学机械研磨截止层表面形成的多余的顶层选择栅切线氧化物材料去除,以露出化学机械研磨截止层表面并形成光滑平整的表面;去除所述化学机械研磨截止层;去除多余的顶层选择栅切线氧化物材料,具体为,采用化学机械研磨工艺去除在去除化学机械研磨截止层后多余的、凸出的顶层选择栅切线氧化物材料,直至顶层选择栅切线氧化物材料与顶层层间介质层表面平齐,以获得平整光滑的表面;沉积插塞氧化物,具体为,在顶层层间介质层和顶层选择栅切线氧化物材料的表面沉积插塞氧化物,以及在插塞氧化物表面形成氮化硅层。
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避免刻蚀速率不同导致的插塞氧化物的凹陷,进而改善接触孔纵截面的弯曲状情况。
对比文件2(参见说明书第36-63段,附图4-10)公开了一种浅沟槽隔离结构的制造方法,其包括:提供形成有研磨停止层202、研磨缓冲层203的半导体衬底200,然后在研磨停止层202、研磨缓冲层203上形成光刻胶300,然后进行光刻;然后采用常规刻蚀工艺在衬底中形成浅沟槽500,然后去除光刻胶,露出研磨缓冲层203;对浅沟槽500进行氧化物600的填充;然后通过平坦化工艺使所述浅沟槽500(如图6所示)内的绝缘材料600的厚度达到目标厚度值;并去除所述研磨缓冲层203和研磨停止层202。
首先,对比文件1没有涉及本申请中“避免刻蚀速率不同导致的插塞氧化物的凹陷,进而改善接触孔纵截面的弯曲状情况”的技术问题。其次,对比文件2涉及一种浅沟槽隔离结构的制备方法,在对比文件2中虽然在衬底表面形成了研磨停止层202,但该研磨停止层202在对比文件2中的作用是在后续的平坦化工艺中,与该研磨停止层表面上形成的研磨缓冲层以及浅沟槽内的绝缘材料通过研磨工艺的不同,形成形貌的补偿效果,从而使平坦化工艺完成后浅沟槽内的绝缘材料的平坦度较好。可见,对比文件2中公开的研磨停止层、研磨缓冲层以及绝缘材料的设置以及与之配合的研磨工艺的根本目的是改善平坦化工艺后的浅沟槽内的绝缘材料的平坦度。本申请的权利要求1中包含沉积化学机械研磨截止层的上述区别技术特征在本申请中的根本目的是避免刻蚀速率不同导致的插塞氧化物的凹陷,进而改善接触孔纵截面的弯曲状情况。可见,对比文件2中设置研磨停止层的技术手段与权利要求1的包含设置化学机械研磨截止层的上述区别技术特征的目的是不同的。对比文件2中没有涉及本申请中“避免刻蚀速率不同导致的插塞氧化物的凹陷,进而改善接触孔纵截面的弯曲状情况”的技术问题,也没有给出为解决上述技术问题采取相应技术手段的启示。最后,上述区别技术特征不属于为解决本申请中“避免刻蚀速率不同导致的插塞氧化物的凹陷,进而改善接触孔纵截面的弯曲状情况”的技术问题所采用的常用技术手段,因而不属于本领域中的公知常识,且本申请中通过采用上述区别技术特征中所记载的技术手段,获得了避免刻蚀速率不同导致的插塞氧化物的凹陷,进而改善接触孔纵截面的弯曲状情况的有益的技术效果。
由此可见,相对于驳回决定中引用的对比文件1、对比文件2以及本领域的公知常识,该权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步,因而具有创造性,符合专利法第22条第3款的规定。
2.2、权利要求2-7为权利要求1的从属权利要求,在所引用的权利要求具备创造性时,权利要求2-7也具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。
3、 关于驳回决定及前置审查的相关意见
合议组认为:首先,对比文件1公开的是一种半导体器件的制作方法,而并非权利要求1请求保护的改善接触孔插塞氧化物凹陷的工艺方法,对比文件1中没有涉及本申请中“避免刻蚀速率不同导致的插塞氧化物的凹陷,进而改善接触孔纵截面的弯曲状情况”的技术问题,因而也没有给出为解决上述技术问题而采用相应的技术手段的启示。对比文件1的附图仅仅为示意图,从对比文件1公开内容中难以确定其是否不存在顶层的氧化物130和其它层的密度不同而导致腐蚀的时候形成纵截面弯曲的不良后果。其次,对比文件2中公开的研磨停止层、研磨缓冲层、绝缘材料的设置以及相应的研磨工艺是存在内在的技术联系的相互配合的技术手段,通过上述技术手段最终获得了改善平坦化工艺后的浅沟槽内的绝缘材料的平坦度的技术效果。对比文件2公开的上述技术手段在对比文件2中所起的作用与前文中的区别技术特征在本申请中所起的作用是不同的,对比文件2也没有涉及本申请中“避免刻蚀速率不同导致的插塞氧化物的凹陷,进而改善接触孔纵截面的弯曲状情况”的技术问题,也没有给出为解决上述技术问题采取相应技术手段的启示。因此,本领域技术人员在对比文件1、对比文件2公开内容的基础上,不能显而易见地得到本申请权利要求1所请求保护的技术方案。
基于上述事实和理由,合议组依法作出如下决定。至于本申请是否还存在其他不符合专利法、专利法实施细则规定的缺陷,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02月02日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局实质审查部门以本复审请求审查决定所针对的文本为基础继续进行审查。
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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