**对比文件名称**:2012-08-23_发明申请_US20120211837A1 SEMICONDUCTOR DEVICE COMPRISING SELF-ALIGNED CONTACT ELEMENTS
**目标专利名称**:缩放布局设计中将虚栅极接地 CN105981157B
**本次调用的模型名称**:深度分析模型
### 特征比对表格
| 技术特征描述及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**:包括:半导体器件有源区中的虚栅极<br>**判断结果:未公开** | 对比文件涉及栅极结构(gate electrode structures),例如[0042]段描述了“a plurality of gate electrode structures 260”,但未明确区分或定义“虚栅极(dummy gate)”。 | **直接公开判断**:对比文件公开的栅极结构(如260)是作为晶体管的栅极电极(gate electrode)使用的(参见[0004]段),其功能是控制晶体管的导通与关断。目标专利说明书[0046]段明确将“虚栅极”定义为“被称为‘虚栅极’的额外栅极被用于控制该器件”,并且其目的是为了通过接地来防止浮动偏置电压激活器件。对比文件中的栅极是构成晶体管功能所必需的有源栅极,而非“额外”的、主要用于接地的“虚栅极”。两者作用不同,且对比文件未提及此类“虚栅极”的概念。因此,本领域技术人员无法从对比文件毫无疑义地得出目标专利中“有源区中的虚栅极”这一技术方案。<br><br>**隐含公开判断**:对比文件全文均围绕构成晶体管的有源栅极及其接触进行描述,未暗示存在一种不直接参与晶体管开关功能、主要用于电位固定(如接地)的“虚栅极”。本领域技术人员无法从对比文件的内容中合理推断出“虚栅极”的存在。因此,该技术特征未被隐含公开。 |
| **技术特征B**:毗邻于所述虚栅极的第一有源触点<br>**判断结果:未公开** | 对比文件公开了与栅极相邻的有源区域(active region)和接触元件(contact element)。例如,[0042]段:“a plurality of transistors 250 may be formed in and above the active region 202A”;[0055]段:“contact elements 225... connect to the active region 202A”。图2j也示出了接触元件225位于栅极结构260之间。 | **直接公开判断**:虽然对比文件公开了与栅极结构相邻的接触元件(相当于有源触点),但该接触元件毗邻的是作为晶体管电极的“有源栅极”(如260),而非技术特征A所定义的“虚栅极”。由于“虚栅极”本身未被公开,因此“毗邻于所述虚栅极的第一有源触点”这一特定位置关系也无法被直接公开。<br><br>**隐含公开判断**:基于与技术特征A相同的理由,对比文件未公开“虚栅极”,因此也无法隐含公开与该虚栅极具有特定毗邻关系的有源触点。 |
| **技术特征C**:所述虚栅极和所述第一有源触点上的电介质层,所述电介质层上形成有开口<br>**判断结果:未公开** | 对比文件公开了在栅极结构和接触元件上方形成电介质层(interlayer dielectric material)并图案化以形成开口。例如,[0062]段:“a further dielectric material or material system, for instance provided in the form of a dielectric material 223...”;[0066]段:“Upon patterning the dielectric material formed above the self-aligned contact elements 225...”。图2p-2q显示了电介质层223和掩模开口209A、209B。 | **直接公开判断**:对比文件确实公开了在栅极和有源接触区上方形成电介质层(如223)并在其中形成开口(如对应于209A、209B的开口)的技术特征。然而,该电介质层及其开口所覆盖的下方结构是“栅极结构”和“自对齐接触元件225”。如前所述,这些“栅极结构”在对比文件中是功能性的有源栅极,而非目标专利中的“虚栅极”。虽然结构相似,但作用对象不同。因此,该特征未被直接公开。<br><br>**隐含公开判断**:本领域技术人员可以理解,无论下方是何种类型的栅极(有源栅极或虚栅极),为了进行上层互连,在其上方沉积电介质层并图案化开口是常见的工艺步骤。从对比文件公开的“在栅极和接触元件上形成电介质层并开口”这一普遍技术手段,有可能推理出将其应用于“虚栅极和有源触点”上的情形。但考虑到“虚栅极”本身未被公开,这种推理的基础薄弱。从宽松的隐含公开标准看,可以认为对比文件部分公开了“在栅极和触点上的电介质层中形成开口”这一技术手段,但将其与未被公开的“虚栅极”关联起来,仍存在不确定性。此处从严谨角度,判断为未隐含公开,但接近隐含公开的边缘。 |
| **技术特征D**:沉积于所述开口的侧壁上的第一隔离层<br>**判断结果:未公开** | 对比文件公开了在接触开口中形成内衬(liner)或间隔物(spacer)。例如,[0055]段描述接触元件225在长度方向上由介电间隔物结构(dielectric spacer structures 264)界定(delineated)。图2j显示了接触元件225两侧的间隔物结构。在形成上层互连开口时,也可能涉及侧壁隔离。 | **直接公开判断**:目标专利中的“第一隔离层”特指沉积于“所述开口”(即电介质层中暴露第一有源触点的开口)侧壁上,用于将后续形成的第一堆叠式触点与虚栅极隔离的层(参见说明书[0062]-[0064]段,内衬1200)。对比文件中公开的间隔物(如264)是栅极结构侧壁的永久部分,用于界定自对齐接触元件225,其作用是在形成接触元件时实现自对齐并隔离栅极与源漏区(参见[0055]段)。两者形成阶段、位置和作用(一是用于定义下层接触,一是用于隔离上层堆叠式触点与栅极)均不相同。因此,未被直接公开。<br><br>**隐含公开判断**:在半导体制造中,在刻蚀形成的开口侧壁上沉积隔离层(如氮化硅衬垫)以提供电隔离或作为刻蚀停止层,是公知技术。对比文件[0055]段提到接触元件由介电间隔物结构界定,体现了使用侧壁隔离结构的理念。本领域技术人员有可能从对比文件使用间隔物进行隔离的教导中,推理出在形成通往触点的开口时也使用侧壁隔离层。然而,该隔离层在目标专利中与“虚栅极”的隔离作用紧密相关,而“虚栅极”未被公开。因此,该特征未被隐含公开。 |
| **技术特征E**:形成于所述开口中的第一堆叠式触点,所述第一堆叠式触点被电耦合至所述第一有源触点<br>**判断结果:未公开** | 对比文件公开了在开口中形成与有源区域电连接的接触元件或互连部分。例如,自对齐接触元件225([0055]段)以及上层的互连部分226A([0066]段,图2r),其连接至下层的接触元件225。 | **直接公开判断**:目标专利的“第一堆叠式触点”是一个特定结构,它通过所述开口电耦合至第一有源触点,并且其侧壁具有第一隔离层(特征F)。对比文件中的互连部分226A形成于电介质层223的开口中,并连接至下层的自对齐接触元件225(相当于有源触点)。这在一定程度上类似于“堆叠式触点”的结构。然而,目标专利的堆叠式触点是直接制作在“第一有源触点”上并与之耦合,且核心作用之一是与虚栅极通过后续通孔实现连接以接地。对比文件中的互连部分226A虽然也是堆叠式连接,但其连接的对象和最终目的(构成互连系统的一部分)与目标专利中将虚栅极接地的特定目的不同。因此,结构相似但作用语境不同,未被直接公开。<br><br>**隐含公开判断**:在多层互连结构中,在底层触点上方通过另一层介质中的触点(或通孔)进行垂直连接,形成“堆叠式”结构,是本领域的常规技术。对比文件图2r明确示出了互连部分226A形成于介质层223中并连接至下层的接触元件225。本领域技术人员可以合理推断出这种堆叠式连接结构。但是,该结构在目标专利中是与“虚栅极接地”方案紧密结合的特定组成部分,而对比文件中该结构用于一般的互连布线。从宽松标准看,可以认为对比文件隐含公开了“形成于开口中且电耦合至下层触点的堆叠式触点”这一结构特征。 |
| **技术特征F**:沉积于所述第一堆叠式触点的表面上与所述第一有源触点相对的盖层,侧壁上的所述第一隔离层将所述第一堆叠式触点与所述虚栅极电隔离<br>**判断结果:未公开** | 对比文件公开了在栅极结构上具有介电帽层(dielectric cap layer 263,例如[0042]段)。也公开了在接触元件上方可能存在的其他介电层(如223B)。未明确公开在堆叠式触点表面上沉积专门的“盖层”。 | **直接公开判断**:目标专利中的“盖层”(如说明书[0066]段的内衬1600)是沉积在第一堆叠式触点1310的表面上,与其侧壁的第一隔离层(内衬1200)配合,共同用于将第一堆叠式触点与虚栅极电隔离,并为后续通孔提供接触界面。对比文件中的介电帽层263位于栅极结构顶部,用于在工艺中保护栅极并作为刻蚀停止层,其位置和作用与目标专利的“盖层”完全不同。对比文件未公开在类似于堆叠式触点(如226A)的顶部表面上沉积具有类似隔离和界面作用的盖层。因此,未被直接公开。<br><br>**隐含公开判断**:在半导体器件中,在金属互连或触点表面沉积一层薄介电材料作为保护层、蚀刻停止层或扩散阻挡层是常见做法。但目标专利的“盖层”具有特定的功能:与侧壁隔离层协同工作,实现与虚栅极的隔离,并允许通孔选择性地穿透以建立连接。对比文件没有描述这样的协同隔离机制或结构。本领域技术人员仅从对比文件的内容无法合理推断出该特定结构的盖层。因此,未被隐含公开。 |
| **技术特征G**:以及穿过所述电介质层的第一通孔,所述第一通孔落在所述虚栅极上并通过所述盖层的一部分直接落在所述第一堆叠式触点的所述表面上以将所述第一堆叠式触点和所述第一有源触点电耦合至所述虚栅极以使所述虚栅极接地。<br>**判断结果:未公开** | 对比文件公开了通孔(via)或互连部分连接栅极和接触元件。例如,[0066]段及图2s描述了互连部分226B作为“local interconnect”连接至栅极结构260G和相邻的自对齐接触元件225。 | **直接公开判断**:这是目标专利的核心发明点,即通过一个特定的通孔(第一通孔)同时落在虚栅极和第一堆叠式触点上,从而将两者电连接,实现虚栅极接地。对比文件中的互连部分226B确实连接了栅极(260G)和相邻的接触元件(225),实现了类似“将栅极与有源触点耦合”的功能。然而,关键区别在于:1)对比文件连接的栅极是有源栅极,而非虚栅极;2)目标专利的通孔是“穿过所述电介质层”并“通过所述盖层的一部分”落在堆叠式触点上,这是一个具有特定隔离和连接路径的结构;3)目标专利明确其目的是“使所述虚栅极接地”,而对比文件中226B作为局部互连,其电路目的未明确为接地,可能是信号连接。因此,尽管结构上有相似之处,但由于作用对象(虚栅极 vs. 有源栅极)、具体结构细节(是否通过特定盖层)和目的(明确接地 vs. 一般互连)均不同,该技术特征未被直接公开。<br><br>**隐含公开判断**:从对比文件图2s可以看出,一个互连结构(226B)可以同时接触栅极和相邻的源漏接触区,从而实现两者的电连接。本领域技术人员可以从中理解到“通过一个导电结构同时连接栅极和相邻触点”这一技术概念。如果将这个概念应用于一个需要接地的栅极(无论其是否为“虚栅极”),那么自然可以达到接地的目的。因此,从非常宽松的隐含公开标准出发,可以认为对比文件隐含公开了“一个通孔同时连接栅极和相邻触点”这一基本手段。但该手段与目标专利中结合了“虚栅极”、“盖层”等特定上下文的完整方案仍有差距。 |
| **技术特征H**:其特征在于,进一步包括:直接耦合在所述虚栅极和所述第一通孔之间的栅极触点,所述栅极触点在侧壁上具有第二隔离层,所述栅极触点被自对齐到所述第一有源触点以及和所述第一堆叠式触点自对齐。<br>**判断结果:未公开** | 对比文件没有公开在栅极和上层通孔之间还存在一个独立的“栅极触点”结构。栅极通常通过上层互连部分(如226B)直接接触。 | **直接公开判断**:目标专利在虚栅极和第一通孔之间引入了一个额外的“栅极触点”(如说明书中的栅极触点810),该触点具有侧壁隔离层并被自对齐到有源触点和堆叠式触点。对比文件中没有这样的中间结构。其栅极(260)是通过替换栅工艺形成的,上层互连(226B)直接落在栅极材料(267)上。因此,该特征未被直接公开。<br><br>**隐含公开判断**:在半导体制造中,有时会在栅极上先形成一个接触栓(contact plug),然后再通过通孔连接到上层金属。但对比文件的实施例(如图2s)明确展示了互连部分226B直接接触栅极电极材料267,并未使用中间的栅极触点。本领域技术人员从对比文件的内容中无法推断出需要或必然存在这样一个具有自对齐和侧壁隔离特性的中间栅极触点。因此,未被隐含公开。 |
| **技术特征I**:其特征在于,进一步包括:毗邻于所述虚栅极的第二有源触点<br>**判断结果:未公开** | 对比文件公开了存在多个有源区域和接触元件。例如,图3a显示了多个有源区域302A,302B。 | **直接公开判断**:由于“虚栅极”未被公开(特征A),因此“毗邻于所述虚栅极的第二有源触点”这一具体关系也无法成立。对比文件虽然公开了多个有源触点,但它们并非毗邻于一个“虚栅极”。<br><br>**隐含公开判断**:同特征B,基于虚栅极未被公开,该特征无法被隐含公开。 |
| **技术特征J**:以及相邻的堆叠式触点,所述相邻的堆叠式触点电耦合至所述第二有源触点并和所述第二有源触点对齐,且和所述第一通孔自对齐,以将所述相邻的堆叠式触点与所述第一通孔电隔离。<br>**判断结果:未公开** | 对比文件公开了多个自对齐接触元件(225)以及上层的互连部分(226A)。接触元件之间以及互连部分之间通过介电材料隔离。例如,图2j显示接触元件225彼此隔离;图2r显示互连部分226A彼此隔离。 | **直接公开判断**:目标专利的该特征描述了与“第二有源触点”对齐的“相邻的堆叠式触点”,并且该堆叠式触点与“第一通孔”自对齐以实现隔离。这是一个涉及多个触点、通孔之间复杂自对齐和隔离关系的特定布局。对比文件确实公开了多个隔离的接触元件和互连部分,但并未描述这些元件与一个特定的、连接虚栅极和第一触点的“第一通孔”之间存在如目标专利所描述的“自对齐以电隔离”的精确位置关系。因此,未被直接公开。<br><br>**隐含公开判断**:对比文件体现了利用自对齐工艺和介电间隔来实现不同导电结构之间电隔离的普遍思想(例如,接触元件225由间隔物264界定)。本领域技术人员可以理解,在布局设计中,可以通过类似的自对齐技术来安排不同的触点/通孔,使它们彼此隔离。然而,要具体推理出如目标专利权利要求所限定的、涉及“第二有源触点”、“相邻堆叠式触点”与“第一通孔”三者之间特定的自对齐隔离关系,缺乏对比文件内容的明确指引或启示。因此,未被隐含公开。 |
| **技术特征K**:其特征在于,所述第一通孔和所述栅极触点自对齐,并且所述第一堆叠式触点的所述侧壁上的所述第一隔离层被安排成至少部分地与所述第一有源触点交叠,所述第一隔离层的交叠部分将所述第一堆叠式触点的一部分与所述第一通孔的一部分电隔离。<br>**判断结果:未公开** | 对比文件公开了自对齐工艺和隔离结构。例如,接触元件225在长度方向与栅极间隔物自对齐([0055]段)。未明确描述隔离层与有源触点交叠以实现与通孔的部分隔离。 | **直接公开判断**:这是一个非常具体的布局和结构安排细节,涉及第一通孔、栅极触点、第一隔离层、第一有源触点四者之间的精确位置关系和隔离功能。对比文件没有公开如此详细和特定的结构关系。<br><br>**隐含公开判断**:对比文件强调了自对齐接触和隔离的重要性。隔离层(或间隔物)延伸覆盖部分区域以实现电隔离,是本领域技术人员可以理解的常见设计选择。然而,要具体、毫无疑义地推断出目标专利所描述的精确交叠和隔离关系,缺乏对比文件中的具体实施例或明确教导。因此,未被隐含公开。 |
| **技术特征L**:其特征在于,进一步包括:有源栅极<br>**判断结果:直接公开** | 对比文件全文描述的栅极结构(如260, 360)均是作为晶体管栅极使用的有源栅极。例如,[0004]段:“The state of the field effect transistor is controlled by a gate electrode”。 | **直接公开判断**:对比文件明确且大量地公开了构成场效应晶体管的“有源栅极”(gate electrode)。本领域技术人员能够毫无疑义地从对比文件中得出该技术特征。其在对比文件中的作用与在目标专利中作为晶体管控制电极的作用相同。因此,该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征M**:毗邻于所述有源栅极的第二有源触点<br>**判断结果:直接公开** | 如特征B所述,对比文件公开了与栅极结构相邻的接触元件(有源触点)。例如,图2j显示接触元件225位于栅极结构260之间并与之相邻。 | **直接公开判断**:对比文件公开了与有源栅极(260)相邻设置的接触元件(225),这些接触元件电连接到有源区域(202A)的源漏区,即“有源触点”。该特征被直接公开。 |
| **技术特征N**:第二堆叠式触点,所述第二堆叠式触点被电耦合至所述第二有源触点且在侧壁上包括将所述第二堆叠式触点与所述有源栅极电隔离的第二隔离层<br>**判断结果:未公开** | 对比文件公开了接触元件225以及上层的互连部分226A。互连部分226A可被视为一种“堆叠式触点”,它连接至下层的接触元件225。栅极与这些结构之间通过介电材料(如间隔物264、电介质层)隔离。 | **直接公开判断**:目标专利的“第二堆叠式触点”是与“第二有源触点”耦合且通过侧壁隔离层与“有源栅极”隔离的特定结构。对比文件中的互连部分226A连接至接触元件225,并且由于接触元件225本身是通过间隔物264与栅极隔离的,因此互连部分226A间接地与栅极隔离。然而,目标专利明确要求堆叠式触点“在侧壁上包括...第二隔离层”,这是指堆叠式触点自身的侧壁隔离层。对比文件并未明确描述互连部分226A自身具有专门的侧壁隔离层(其隔离主要依赖于下层接触元件的隔离以及介质填充)。结构上存在差异。因此,未被直接公开。<br><br>**隐含公开判断**:如特征E所述,堆叠式触点的概念可被隐含。为堆叠式触点设置侧壁隔离层以增强与相邻结构的隔离,是本领域技术人员基于常识可能采取的措施。对比文件虽然没有明确示出226A的侧壁隔离层,但强调了隔离的重要性。从非常宽松的标准看,有可能认为该特征被部分隐含。但严格来说,对比文件没有公开“第二堆叠式触点”自身具有侧壁隔离层这一具体结构。此处判断为未隐含公开。 |
| **技术特征O**:以及电耦合至所述有源栅极且和所述第二堆叠式触点自对齐的第二通孔。<br>**判断结果:未公开** | 对比文件公开了连接至栅极的互连部分,如226B(图2s)。该互连部分可能与相邻的其他互连部分(如226A)通过布局设计实现一定的位置关联,但未明确描述其与“第二堆叠式触点”自对齐。 | **直接公开判断**:目标专利要求第二通孔与第二堆叠式触点“自对齐”。对比文件中连接栅极的互连部分(226B)和连接接触元件的互连部分(226A)是分别通过掩模图案化形成的(参见[0066]-[0067]段),虽然它们可能在同一工艺步骤中形成,但并未强调或描述它们之间存在“自对齐”关系。自对齐通常指利用现有结构的边缘作为掩模来定义新结构的位置。对比文件未揭示这种特定的对齐关系。因此,未被直接公开。<br><br>**隐含公开判断**:在半导体布局中,为了使不同层的接触孔对齐以减少面积,有时会采用自对齐设计。但对比文件没有提供任何内容暗示或教导连接栅极的通孔需要与连接相邻触点的堆叠式触点自对齐。本领域技术人员无法从对比文件中合理推断出这一特定要求。因此,未被隐含公开。 |
| **技术特征P**:其特征在于,所述器件被集成到移动电话、机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、计算机、手持式个人通信系统PCS单元、便携式数据单元、和/或位置固定的数据单元中。<br>**判断结果:隐含公开** | 对比文件未明确列举这些具体设备。但其背景部分([0002]段)指出本发明涉及集成电路制造,并提及微处理器、存储设备等。 | **直接公开判断**:对比文件没有明确记载将所述半导体器件集成到权利要求所列出的任一具体终端设备中。因此,未被直接公开。<br><br>**隐含公开判断**:对比文件[0002]段指出该技术可用于“microprocessors, storage devices and the like(微处理器、存储设备等)”。这些是电子设备的核心组件。本领域技术人员公知,微处理器、存储器件等半导体器件广泛应用于移动电话、计算机、音乐播放器等各类电子设备中。因此,从对比文件公开的半导体器件可用于“微处理器、存储设备”这一信息出发,本领域技术人员完全有可能合理推断出该器件可以被集成到包含这些核心组件的各种终端设备中,例如权利要求所列出的移动电话、计算机等。根据宽松的隐含公开判断标准,该技术特征被隐含公开。 |
### 结论代码
根据上述分析,对比文件直接公开了技术特征L和技术特征M,隐含公开了技术特征P。
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