非显而易见杯

专利无效挑战赛

目标专利:420制造磁性随机存取存储器的系统和方法

专利公开号:CN102484111B

专利权人:高通股份有限公司

无效请求书提交日期:2026年


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非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。



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序号 权利要求内容

1

一种制造磁性隧道结存储器系统的方法,所述方法包含:将金属层的一部分形成为具有大体上直线状部分的源极线; 使用第一通孔将所述源极线在所述大体上直线状部分处耦合到第一晶体管,其中所述第一晶体管经配置以将从所述源极线接收的第一电流供应到第一磁性隧道结装置;以及使用第二通孔将所述源极线耦合到第二晶体管,其中所述第二晶体管经配置以将从所述源极线接收的第二电流供应到第二磁性隧道结装置; 其中所述第一通孔将所述源极线连接到另一金属层内的分路器,且其中所述分路器耦合到:第一源极接点,其耦合到所述第一晶体管的源极端子;以及第二源极接点,其耦合到所述第一晶体管的所述源极端子。

2

根据权利要求1所述的方法,其中所述源极线大体上无支路。

3

根据权利要求1所述的方法,其中所述金属层为大体上平面的且定位于与所述第一晶体管相距第一距离处且与所述第二晶体管相距第二距离处。

4

根据权利要求3所述的方法,其中所述第一距离与所述第二距离大体上相同。

5

根据权利要求1所述的方法,其中通过使用第三通孔和第四通孔将所述源极线的一部分与另一导电线的大体上直线状部分并联连接。

6

根据权利要求1所述的方法,其中形成所述金属层、将所述源极线电连接到所述第一晶体管和将所述源极线电连接到所述第二晶体管由集成到电子装置中的处理器控制。

7

一种制造磁性隧道结存储器系统的方法,其包含:用于将金属层的一部分形成为具有一大体上直线状部分的源极线的第一步骤; 用于使用第一通孔将所述源极线在所述大体上直线状部分处耦合到第一晶体管的第二步骤,其中所述第一晶体管经配置以将从所述源极线接收的第一电流供应到第一磁性隧道结装置;以及用于使用第二通孔将所述源极线耦合到第二晶体管的第三步骤,其中所述第二晶体管经配置以将从所述源极线接收的第二电流供应到第二磁性隧道结装置; 其中所述第一通孔将所述源极线连接到另一金属层内的分路器,且其中所述分路器耦合到:第一源极接点,其耦合到所述第一晶体管的源极端子;以及第二源极接点,其耦合到所述第一晶体管的所述源极端子。

8

根据权利要求7所述的方法,其中所述第一步骤、所述第二步骤和所述第三步骤由集成到电子装置中的处理器执行。

9

一种半导体设备,其包含: 用以存储数据的存储器,所述存储器包含: 第一晶体管,其包括第一源极端子; 第一磁性隧道结MTJ装置,其连接到所述第一晶体管;以及源极线,其导电且其包括大体上直线状的第一区域,所述源极线将第一电流在所述第一源极端子处供应到所述第一晶体管,其中所述源极线使用第一通孔从所述第一区域耦合到所述第一源极端子,且其中所述源极线将第二电流供应到第二晶体管; 其中所述第一通孔将所述源极线耦合到耦合到所述第一源极端子的第一金属层的分路部分。

10

根据权利要求9所述的半导体设备,其中所述源极线大体上无支路。

11

根据权利要求9所述的半导体设备,其进一步包含处理器,所述处理器检索所述存储器中的所述所存储数据的一部分并将经处理数据提供到输出装置。

12

根据权利要求9所述的半导体设备,其中所述设备操作以将无线通信提供到远程台。

13

根据权利要求12所述的半导体设备,其中所述远程台包含移动电话、个人数字助理和机顶盒中的一者。

14

根据权利要求9所述的半导体设备,其中所述源极线使用第二通孔而电连接到所述第二晶体管。

15

根据权利要求9所述的半导体设备,其中所述分路部分耦合到耦合到所述第一源极端子的第一源极接点且所述分路部分耦合到耦合到所述第一源极端子的第二源极接点。

16

根据权利要求9所述的半导体设备,其中所述第二晶体管将所述第二电流的一部分提供到第二MTJ装置。

17

根据权利要求9所述的半导体设备,其进一步包含导线,所述导线使用第三通孔和第四通孔而与所述源极线的至少一部分并联连接。

18

根据权利要求9所述的半导体设备,其进一步包含第三晶体管,所述第三晶体管利用所述第一晶体管的所述第一源极端子作为共同源极端子,所述第三晶体管将第三电流提供到第三MTJ装置。

19

根据权利要求9所述的半导体设备,其集成于至少一个半导体裸片中。

20

根据权利要求9所述的半导体设备,其进一步包含选自由以下各者组成的群组的装置:机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航装置、通信装置、个人数字助理PDA、固定位置数据单元和计算机,所述存储器集成到所述装置中。

21

一种用于制造磁性隧道结存储器装置的设备,所述设备包含:用于形成具有大体上直线状部分的源极线的装置; 用于通过使用第一通孔将所述源极线耦合到第一晶体管的装置,其中所述第一晶体管经配置以将从所述源极线接收的第一电流供应到第一磁性隧道结装置;以及用于使用第二通孔将所述源极线耦合到第二晶体管的装置,其中所述第二晶体管经配置以将从所述源极线接收的第二电流供应到第二磁性隧道结装置; 其中所述第一通孔将所述源极线连接到另一金属层内的分路器,且其中所述分路器耦合到:第一源极接点,其耦合到所述第一晶体管的源极端子;以及第二源极接点,其耦合到所述第一晶体管的所述源极端子。

22

根据权利要求21所述的设备,其中所述源极线大体上无支路。

23

根据权利要求21所述的设备,其进一步包含用于使用第三通孔将所述源极线耦合到第三晶体管的装置,其中所述第三晶体管经配置以将从所述源极线接收的第三电流供应到第三磁性隧道结装置,且其中所述第三晶体管与所述第一晶体管共享源极端子。

24

根据权利要求21所述的设备,其进一步包含选自由以下各者组成的群组的装置:机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航装置、 通信装置、个人数字助理PDA、固定位置数据单元和计算机,所述磁性隧道结存储器装置集成到所述装置中。

25

一种用于制造半导体装置的方法,其包含: 接收表示半导体装置的至少一个物理性质的设计信息,所述半导体装置包括用于存储数据的存储器,所述存储器包含:第一晶体管,其包括第一源极端子; 第一磁性隧道结MTJ装置,其耦合到所述第一晶体管;以及源极线,其导电且其包括大体上直线状的第一区域,所述源极线将第一电流在所述第一源极端子处供应到所述第一晶体管,其中所述源极线使用第一通孔将所述第一区域耦合到所述第一源极端子且其中所述源极线将第二电流供应到第二晶体管; 转换所述设计信息以符合文件格式;以及 产生包括所述经转换的设计信息的数据文件; 其中所述第一通孔将所述源极线耦合到耦合到所述第一源极端子的第一金属层的分路部分。

26

根据权利要求25所述的方法,其中所述文件格式为GDSII格式。

27

一种用于制造半导体装置的方法,其包含: 接收包括对应于半导体装置的设计信息的数据文件;以及根据所述设计信息制造所述半导体装置,其中所述半导体装置包括用于存储数据的存储器,所述存储器包含:第一晶体管,其包括第一源极端子; 第一磁性隧道结MTJ装置,其耦合到所述第一晶体管;以及源极线,其导电且其包括大体上直线状的第一区域,所述源极线将第一电流在所述第一源极端子处供应到所述第一晶体管,其中所述源极线使用第一通孔将所述第一区域耦合到所述第一源极端子且其中所述源极线将第二电流供应到第二晶体管; 其中所述第一通孔将所述源极线耦合到耦合到所述第一源极端子的第一金属层的分路部分。

28

根据权利要求27所述的方法,其中所述文件格式为GDSII格式。

29

一种用于制造半导体装置的方法,其包含: 接收包括电路板上的封装半导体装置的物理定位信息的设计信息,所述封装半导体装置包括半导体结构,所述半导体结构包含:第一晶体管,其包括第一源极端子; 第一磁性隧道结MTJ装置,其耦合到所述第一晶体管;以及源极线,其导电且其包括大体上直线状的第一区域,所述源极线将第一电流在所述第一源极端子处供应到所述第一晶体管,其中所述源极线使用第一通孔耦合所述第一区域与所述第一源极端子且其中所述源极线将第二电流供应到第二晶体管;以及转换所述设计信息以产生数据文件; 其中所述第一通孔将所述源极线耦合到耦合到所述第一源极端子的第一金属层的分路部分。

30

根据权利要求29所述的方法,其中所述数据文件具有GERBER格式。

31

一种用于制造半导体装置的方法,其包含: 接收数据文件,所述数据文件包括电路板上的封装半导体装置的物理定位信息的设计信息;以及根据所述设计信息制造所述电路板,其中所述封装半导体装置包括:第一晶体管,其包括第一源极端子; 第一磁性隧道结MTJ装置,其耦合到所述第一晶体管;以及源极线,其导电且包括大体上直线状的第一区域,所述源极线将第一电流在所述第一源极端子处供应到所述第一晶体管,其中所述源极线使用第一通孔耦合所述第一区域与所述第一源极端子且其中所述 源极线将第二电流供应到第二晶体管; 其中所述第一通孔将所述源极线耦合到耦合到所述第一源极端子的第一金属层的分路部分。

32

根据权利要求31所述的方法,其中所述数据文件具有GERBER格式。

33

根据权利要求31所述的方法,其进一步包含将所述电路板集成到选自由以下各者组成的群组的装置中:机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航装置、通信装置、个人数字助理PDA、固定位置数据单元和计算机。


对比文件列表

编号 名称
0 2007-05-17_JP2007123637A_发明专利_JP2007123637A Spin injection magnetic random access memory_+++A_B_C_D_E_i_j_k+++.docx
0 JP2008310573A_Description_20260321_0326.docx
0 2009-06-25_JP2009524221A_发明专利_JP2009524221A Structure and method for landing pads of the Mosfet gate electrode.docx
0 2009-06-03_JP4270456B_发明专利_JP4270456B2 Relay device.docx
0 2009-05-12_US7532505B_发明授权_US07532505B1 Method and system for using a pulsed field to assist spin transfer induced switching of magnetic memory elements_+++C_a_b_i_j+++.docx
0 2009-02-12_JP2009031480A_发明专利_JP2009031480A Panel guide and liquid crystal module.docx
0 2008-11-27_DE102008001599A_发明专利_DE102008001599A1 A method for adjusting the firing profile of an aluminum oxide material and method for producing a ceramic stacked body.docx
0 2008-10-23_WO2008125551A_发明申请_WO2008125551A1 SEMICONDUCTOR DEVICE STRUCTURE.docx
0 2008-09-30_US7430622B_发明授权_US07430622B1 Extended fairness arbitration for chains of point-to -point devices having multiple virtual channels.docx
0 2008-02-12_US7330371B_发明授权_US07330371B2 Method and structure for generating offset fields for use in MRAM devices.docx
0 2007-12-06_JP2007317948A_发明专利_JP2007317948A Nonvolatile memory_+++A_B_C_I_d_e_j+++.docx
0 2007-08-02_JP2007194426A_发明专利_JP2007194426A Semiconductor memory device_+++C_E_d+++.docx
0 2007-07-19_US2007164265A_发明申请_US20070164265A1 SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE_+++A_C_E_I_b_d_j_k+++.docx
0 2007-05-24_US2007114606A_发明申请_US20070114606A1 Semiconductor device and a method of manufacturing the same_+++F_G_H_J_K_a_b_d_i_l+++.docx
0 2002-05-16_US2002057593A_发明申请_US20020057593A1 Thin film magnetic memory device having a highly integrated memory array_+++d_e_l+++.docx
0 2006-12-14_JP2006336038A_发明专利_JP2006336038A High magnetic flux-density material and its manufacturing method.docx
0 2006-09-21_JP2006247886A_发明专利_JP2006247886A Device for preventing ink pressure variation in recording head, recorder and liquid ejector.docx
0 2006-09-07_US2006198196A_发明申请_US20060198196A1 Nonvolatile semiconductor memory having a plurality of interconnect layers_+++a_b_d_f_g_h_i_j_k+++.docx
0 2005-10-27_JP2005303866A_发明专利_JP2005303866A Relay apparatus.docx
0 2005-06-16_JP2005158985A_发明专利_JP2005158985A Structure and substrate for mounting magnetic memory device.docx
0 2005-03-10_JP2005064050A_发明专利_JP2005064050A Semiconductor memory device and method of writing data therein_+++A_C_J_b_d_e_i_k+++.docx
0 2005-02-17_US2005036361A_发明申请_US20050036361A1 Semiconductor memory device with magnetoresistance elements and method of writing data into the same_+++c_e+++.docx
0 2004-06-24_US2004119101A_发明申请_US20040119101A1 Contact layout for MOSFETs under tensile strain.docx
0 2004-06-08_US6747503B_发明授权_US06747503B2 CMOS transmission gate with high impedance at power off.docx
0 2004-04-15_JP2004119897A_发明专利_JP2004119897A Semiconductor memory_+++A_B_C_G_J_d_e_f_i_k+++.docx
0 2004-03-18_JP2004088045A_发明专利_JP2004088045A Thin film magnetic storage device and semiconductor integrated circuit device equipped with it_+++B_J_K_a_c_d_e_i+++.docx
0 2003-12-25_US2003235070A_发明申请_US20030235070A1 Thin film magnetic memory device and semiconductor integrated circuit device including the same as one of circuit blocks.docx
0 2002-11-14_US2002168353A_发明申请_US20020168353A1 Peroxiredoxin drugs for treatment of HIV-1 infection and methods of use thereof.docx

权利要求1

一种制造磁性隧道结存储器系统的方法,所述方法包含:将金属层的一部分形成为具有大体上直线状部分的源极线; 使用第一通孔将所述源极线在所述大体上直线状部分处耦合到第一晶体管,其中所述第一晶体管经配置以将从所述源极线接收的第一电流供应到第一磁性隧道结装置;以及使用第二通孔将所述源极线耦合到第二晶体管,其中所述第二晶体管经配置以将从所述源极线接收的第二电流供应到第二磁性隧道结装置; 其中所述第一通孔将所述源极线连接到另一金属层内的分路器,且其中所述分路器耦合到:第一源极接点,其耦合到所述第一晶体管的源极端子;以及第二源极接点,其耦合到所述第一晶体管的所述源极端子。


未提交复审委

无效理由:专利法第二条

蒋 晓勇
@jxy

这份无效宣告请求的先期技术比对分析需要紧扣目标专利的改进核心与各对比文件的技术启示。目标专利的核心发明点集中在制造工艺的简化以及寄生电阻的降低。

以下是针对权利要求1的技术方案拆解、对比文件比对以及创造性分析。


一、 结合目标专利说明书的权利要求解释

结合目标专利说明书(CN102484111B)的【0004】、【0008】、【0018】及【0019】段,权利要求1保护的是一种制造磁性隧道结(MTJ)存储器系统的方法,其核心技术特征和解决的技术问题可归纳为两点:

  1. 大体上直线状的源极线(技术特征A):说明书【0019】段明确指出,源极线120具有矩形横截面且大体上无支路。这种直线形状设计简化了制造掩模,从而“增加MRAM的可制造性”。

  2. 分路器与多个源极接点的组合(技术特征F、G、H):说明书【0018】段记载,第一金属层(M1)中的第一部分充当源极接点分路器(106),源极线(120,位于M2层)通过通孔(118)连接到该分路器,而分路器再通过两个或两个以上源极接点(116)电并联至晶体管的源极(108)。其技术效果是显著“降低源极接点分路器与源极之间的电阻,从而引起电力消耗降低”。


二、 权利要求1与对比文件的特征比对

对比文件D1(US20020057593A1)公开了最完整的MTJ阵列及源极线(Reference voltage line SL)共享布局,是进行比对的最佳基准。

技术特征比对表

权利要求1技术特征 拆解 D1 (US20020057593A1) 的公开情况 详细出处与原文支持 其他对比文件公开情况
A 将金属层的一部分形成为具有大体上直线状部分的源极线 已实质公开 D1的参考电压线SL即为源极线。原文[0167]:“The reference voltage lines SL extend in the column direction.” 沿列方向延伸的金属线实质上具备直线状部分。 D4的[0096]也公开了呈条纹状的源极线(silicide film 28)。
B 使用第一通孔将所述源极线...耦合到第一晶体管 已实质公开 D1原文[0162]:“The reference voltage line SL is provided in a first metal wiring layer M1 so as to be electrically coupled to one source/drain region 110 of the access transistor ATR.” D2、D3、D4均公开了源极线与晶体管的耦合。
C 第一晶体管...将第一电流供应到第一MTJ装置 已明确公开 D1的ATR晶体管与MTJ串联,控制电流。原文[0159]及[0163]详细描述了读取/写入时ATR与MTJ的电流路径。 D2-D4均明确公开。
D 使用第二通孔将所述源极线耦合到第二晶体管 已实质公开 D1公开了源极线被多个单元共享。原文[0167]:“Adjacent memory cells in the row direction share the same reference voltage line SL.” D4[0131]公开了相邻晶体管共享源极。
E 第二晶体管...将第二电流供应到第二MTJ装置 已明确公开 结合D1共享SL线及阵列排布(图5),同一SL线上的其他晶体管必然供电给其他MTJ。 D2-D4均明确公开。
F 第一通孔将源极线连接到另一金属层内的分路器 未公开 D1的源极线SL直接位于M1层,原文未提及通孔连接至另一金属层中的“分路器(shunt)”结构。 D2-D4均未公开专用于连接多个源极接点的分路器。
G 分路器耦合到:第一源极接点,其耦合到第一晶体管源极端子 未公开 D1的M1层SL直接耦合到源极区域110,未通过分路器和离散的“第一接点”。 D3图3显示了单一源极接点(CD1),无多个接点与分路器的组合。
H 第二源极接点,其耦合到第一晶体管的所述源极端子 未公开 所有涉及MRAM的对比文件(D1-D4)均未教导为同一个存取晶体管的源极设置两个以上的接点以降低电阻。 均未公开。

三、 最接近的对比文件分析

在进行创造性无效分析时,D1 (US20020057593A1) 最适合作为最接近的对比文件(CPA)。

  • 从整体解决的技术问题角度:D1致力于解决高密度MRAM阵列中的布线拥挤与集成度问题(如D1的[0034]-[0035]),其采用了共享源极线(参考电压线SL)的阵列布局,这与目标专利试图简化布局、提高可制造性的出发点高度一致。

  • 从技术效果角度:D1完整公开了目标专利中关于“源极线跨接并为多个MTJ单元及晶体管供电”的系统架构(特征A-E),这构成了目标专利电路拓扑的基础。

备选CPA: D4 (US20050036361A1) 也可以作为第二顺位的最接近对比文件,其在【0096】段详细描述了源极线、触点插塞(contact plugs 30)以及层间绝缘膜的具体金属层堆叠工艺。但D1在系统化展示源极线(SL)与晶体管阵列的耦合上更为直观。


四、 区别技术特征及创造性突破口

以D1为最接近的对比文件,权利要求1的区别技术特征锁定在 F、G、H,即:源极线通过通孔连接到分路器,并由分路器通过至少两个源极接点并联至同一个晶体管的源极端子。

其他对比文件是否公开了该区别特征?

  • 在此次提供的 D2 (JP2004088045A)、D3 (JP2004119897A)、D4 (US20050036361A1) 中,均只揭示了常规的单一触点连接(如D3中的CD1,或D4中的单一contact plug 24/30),并未实质公开“分路器+双接点并联”的结构。

  • D6 (US20060198196A1) 虽涉及存储器及多层互连,并提到了源极线、通孔和分路区域(shunt region),但 D6 涉及的是 NAND Flash 架构(串联存储串),其解决的是大区块源极线电阻问题,而非针对 1T-1MTJ(单晶体管-单磁性隧道结)架构中单个存取晶体管的接触电阻优化。强行将 NAND 的区块分路结构结合到 MRAM 的单胞电路上,在无效答辩中容易被对方以“存在技术排斥或无结合启示”进行反驳。

无效策略建议:

由于 D1-D6 均未直接给出“为一个晶体管源极设置多个接点并联以降低接触电阻”的直接技术特征,在构建无效理由时,不宜强行拼凑对比文件。该区别特征实际上属于半导体后端工艺(BEOL)中的本领域公知常识。在集成电路版图设计中,为了降低大电流通路或关键节点的接触电阻(Contact Resistance),采用多个触孔(Multi-contacts/Vias array)并联连接到局部走线(即目标专利所称的“分路器”)是极为常规的Layout优化手段。

需要我基于“D1结合本领域公知常识”的逻辑,为您进一步草拟针对特征F、G、H的具体无效宣告理由阐述吗?


未提交复审委

无效理由:专利法第二条

蒋 晓勇
@jxy

你好!作为你的专利代理师同行,我很乐意协助你进行这项专利无效案件的技术特征比对与创造性分析。在无效确权程序中,精准的权利要求解释和严谨的对比文件比对是我们成功的一半。

我们将严格基于目标专利说明书的教导来解释权利要求,随后通过特征比对表格和原文引证,为你梳理出各对比文件的公开情况,最后提供最接近对比文件的选择及创造性分析策略。


一、 结合说明书的权利要求解释

权利要求1保护的是一种制造磁性隧道结(MTJ)存储器系统的方法,其核心不仅在于基础的MRAM阵列结构(源极线、通孔、晶体管、MTJ装置),更在于其特定的物理布局与连接结构。

结合目标专利说明书(特别是段落 [0008]、[0018]、[0019]),我们可以明确该权利要求的两个核心改进点:

  1. 形状特征(技术特征A):源极线具有“大体上直线状部分”。说明书指出,这种无支路的直线形状可以简化制造掩模,从而增加MRAM的可制造性。

  2. 连接结构特征(技术特征F、G、H):源极线并非直接或仅通过单一接点连接到晶体管源极,而是通过“第一通孔”连接到另一金属层内的“分路器(源极接点分路器 106)”,并且该分路器通过至少两个接点(第一、第二源极接点)耦合到同一个晶体管的源极端子。说明书明确指出,电并联的多个源极接点能降低连接线的电阻,从而降低电力消耗。


二、 技术特征比对分析与表格

以下为权利要求1各项技术特征在各对比文件中的公开情况。我们重点考察它们是否公开了MRAM的结构、直线状源极线、以及“分路器+双接点”的特定结构。

技术特征 目标专利核心含义 D1 (JP...637A) D2 (US...606A1) D3/D4 (US...265A1 / JP...426A) D5 (JP...948A) D6 (US...505B1)
A 形成直线状的源极线 实质公开 未公开 实质公开 实质公开 实质公开
B 用第一通孔将源极线连至第一晶体管 未明确 (使用BLd) 实质公开 (针对MOSFET) 毫无异议公开 毫无异议公开 实质公开
C 第一晶体管供电给第一MTJ 毫无异议公开 未公开 毫无异议公开 毫无异议公开 毫无异议公开
D 用第二通孔将源极线连至第二晶体管 未明确 实质公开 实质公开 毫无异议公开 实质公开
E 第二晶体管供电给第二MTJ 毫无异议公开 未公开 毫无异议公开 毫无异议公开 毫无异议公开
F 第一通孔将源极线连至分路器(另一金属层) 未公开 实质公开 (非MTJ) 未公开 未公开 未公开
G 分路器连至第一源极接点(连至源极端子) 未公开 实质公开 (非MTJ) 未公开 未公开 未公开
H 分路器连至第二源极接点(连至源极端子) 未公开 实质公开 (非MTJ) 未公开 未公开 未公开

(注:D3与D4为同族专利,内容实质相同,下文以D4作为日文对照代表,D3作为英文参考。)

对比文件原文出处与详细分析:

  • D4 (JP2007194426A) / D3 (US20070164265A1):

    • 公开特征 A, B, C, D, E。

    • 原文证据:段落 [2] (背景技术) 和 实施例部分明确了这是一种自旋注入写入方式的MRAM(对应特征C, E)。段落 [2] 提到:“トランジスタTr1、Tr2のソースSは共有され、ソースS上にソース線コンタクトSCが設けられ、ソース線コンタクトSC上にソース線SLが設けられている。” (晶体管Tr1、Tr2共享源极S,源极S上设有源极线接触SC,SC上设有源极线SL)。这毫无异议地公开了源极线通过通孔(接点SC)耦合到晶体管(特征B)。图1显示了直线状的源极线(特征A)。

    • 未公开特征 F, G, H:D4中只有一个源极线接触点(SC)连接共享源极和源极线,没有公开“分路器”以及“两个源极接点”并联连接同一晶体管源极的结构。

  • D5 (JP2007317948A):

    • 公开特征 A, B, C, D, E。

    • 原文证据:段落 [2] 提到:“ソース線SLはY方向に沿ってビット線BLと平行となるように設けられる。”(源极线SL沿Y方向与位线BL平行设置),实质公开了直线状源极线(特征A)。段落 [2] (图6说明) 提到:“ソース/ドレイン領域102bは、コンタクトCTに相当するコンタクトホール107を介して第1層の金属配線層108に形成されるソース線SLと電気的に結合される。”(源/漏区102b通过相当于接触CT的接触孔107与形成在第一金属布线层108上的源极线SL电耦合),毫无异议公开了通过通孔耦合源极线与晶体管(特征B, D)。该文献也是描述自旋注入MRAM,晶体管为TMR供电(特征C, E)。

    • 未公开特征 F, G, H:D5同样采用单一的接触孔(コンタクトホール107)进行电耦合,未公开分路器与双接点设计。

  • D2 (US20070114606A1):

    • 部分公开特征 F, G, H (但属于不同技术领域)。

    • 原文证据:D2是一篇关于RF功率MOSFET的专利,不包含MTJ装置(未公开C, E)。但在段落 [0141] 至 [0142] 提到:"A plurality of openings are formed... each of the openings has therein a conductor plug P1... to be in contact with the N type source region 10... a first conductor layer 11s for electrically connecting the conductor plug connected with the N type source region 10..." (形成多个开口...每个开口内有导体插头P1...与N型源区10接触...第一导体层11s用于电连接与N型源区10连接的导体插头)。这实质上公开了使用第一层布线(相当于分路器)并通过多个金属插头(相当于多个源极接点)连接到同一个源极区以降低接触电阻的结构。


三、 最接近的对比文件选择与创造性分析策略

在无效宣告程序中,最接近的对比文件应当是与目标专利技术领域相同、解决的技术问题、技术效果或公开的技术特征最接近的文献。

1. 最接近对比文件的候选:D4 (JP2007194426A) 或 D5 (JP2007317948A)

推荐将 D5 或 D4 作为最接近的对比文件。

  • 理由:D4和D5都处于“自旋注入磁性随机存取存储器(STT-MRAM)”这一完全相同的技术领域。更重要的是,它们都详细公开了MRAM存储单元的物理剖面结构与布局(包括源极线、触点、晶体管、MTJ的层级堆叠关系),这与目标专利权利要求1的关注点高度一致。

  • 整体解决的技术问题与效果对比:D5致力于通过优化源极线和位线的平行布局来“缩小存储器阵列的布局面积”(メモリアレイのレイアウト面積を縮小可能)。D4则致力于解决电流通过产生的热量导致非选择单元误写入的问题。虽然它们没有直接提出“降低源极电阻”的问题,但在MRAM阵列的微缩化与布局优化上,它们是极佳的起点。

2. 区别技术特征及其解决的技术问题

以 D5 作为最接近对比文件为例,权利要求1的区别技术特征为:特征F、G、H(即第一通孔将源极线连接到另一金属层内的分路器,且该分路器通过第一和第二源极接点共同耦合到第一晶体管的源极端子)。

基于目标专利说明书的记载,该区别特征实际解决的技术问题是:如何降低MRAM阵列中源极线与晶体管源极之间的连接电阻,从而降低功耗。

3. 创造性攻击思路 (结合其他对比文件)

最接近的对比文件(如D5)没有公开上述区别特征,但我们可以通过结合其他对比文件或公知常识来攻击其创造性。

  • 策略:D5 (或D4) + D2 + 本领域公知常识

    虽然 D2 (US20070114606A1) 属于射频功率MOSFET领域,但其本质上涉及的是半导体集成电路中的金属布线与接触孔结构。D2在段落 [0141]-[0142] 中明确教导了:为了降低源极的布线与接触电阻(减少on-resistance,提高功率附加效率),可以使用多个金属插头(相当于权利要求1中的第一、第二源极接点)并联连接到同一源极区,并在其上设置金属导电层(相当于权利要求1中的分路器)。

    论述逻辑:对于半导体制造领域的本领域技术人员而言,当在D5的MRAM结构中面临源极接触电阻过大导致功耗增加的技术问题时,跨领域借鉴基础半导体制造工艺中“采用多接触孔(Multi-contact)并联连接金属布线以降低接触电阻”是常规的技术手段。D2给出了明确的技术启示。因此,将D2的降低接触电阻的布线结构应用到D5的MRAM晶体管源极连接上,得出权利要求1的技术方案,是显而易见的,不具有突出的实质性特点。

希望以上深度剖析能为你的无效请求书撰写提供有力的弹药。如果你需要我进一步针对某一篇对比文件进行更细致的段落翻译,或是协助起草具体的无效理由说理部分,请随时告诉我,我很乐意效劳!


未提交复审委

无效理由:专利法第二条

蒋 晓勇
@jxy

作为一名经验丰富的专利代理师,我将根据您的要求,结合目标专利说明书对权利要求1进行详细解释,并基于提供的三篇对比文件(D1、D2、D3)进行技术特征的比对和创造性分析。

一、 结合目标专利说明书解释权利要求

目标专利(CN102484111B)旨在解决磁性随机存取存储器(MRAM)制造中如何简化布局、简化三维构形并降低载流线电阻的问题,从而降低功耗并提高可制造性。

权利要求1所保护的“一种制造磁性隧道结存储器系统的方法”可以拆解为以下核心内容:

  1. 源极线布局(特征A、B、D):形成一条“大体上直线状部分”的无支路源极线,并通过第一、第二通孔将其耦合到多个晶体管(第一晶体管、第二晶体管)。根据说明书[0019]段,采用无支路的直线状源极线可以大大简化制造掩模,增加MRAM的可制造性。

  2. 电流供应机制(特征C、E):第一、第二晶体管分别被配置为将从该源极线接收的电流供应到对应的磁性隧道结(MTJ)装置,实现存储单元的操作(如读取或写入)。

  3. 多接点分路器结构(降低电阻的核心,特征F、G、H):第一通孔并不是直接将源极线连接到晶体管的源极端子,而是先连接到另一金属层内的“分路器”(即源极接点分路器106)。更关键的是,该分路器通过两个源极接点(第一源极接点、第二源极接点)同时耦合到同一个第一晶体管的源极端子。根据说明书[0018]段的解释,通过并联这两个源极接点,可以显著降低源极接点分路器与源极之间的接触电阻,从而降低整个MRAM的电力消耗。

二、 对比文件技术特征比对表

为便于清晰对比,以下为权利要求1各项技术特征在对比文件中的公开情况比对表:

技术特征 D1 (US20020057593A1) D2 (US20070114606A1) D3 (JP2007317948A)
A: 将金属层的一部分形成为具有大体上直线状部分的源极线 实质公开 未公开 实质公开
B: 使用第一通孔将所述源极线在直线状部分处耦合到第一晶体管 实质公开 未公开 实质公开
C: 第一晶体管将从源极线接收的第一电流供应到第一磁性隧道结装置 实质公开 未公开 实质公开
D: 使用第二通孔将所述源极线耦合到第二晶体管 实质公开 未公开 实质公开
E: 第二晶体管将从源极线接收的第二电流供应到第二磁性隧道结装置 实质公开 未公开 实质公开
F: 第一通孔将源极线连接到另一金属层内的分路器 未公开 未公开 未公开
G: 分路器耦合到第一源极接点,其耦合到第一晶体管的源极端子 未公开 未公开 未公开
H: 第二源极接点,其耦合到所述第一晶体管的所述源极端子 未公开 未公开 未公开

三、 各对比文件详细分析及原文出处

1. 对比文件 D1:US20020057593A1

公开情况:实质公开了特征 A, B, C, D, E。

  • 特征 A、D:D1公开了多个存储单元共享参考电压线(源极线)。原文 [0167] 段指出:“Adjacent memory cells in the row direction share the same reference voltage line SL... The reference voltage lines SL extend in the column direction”(行方向上相邻的存储单元共享同一参考电压线SL……该参考电压线沿列方向延伸)。沿列方向延伸的线构成了大体上直线状的源极线,并耦合到多个晶体管(第一、第二晶体管)。

  • 特征 B、C、E:原文 [0162] 段指出:“The reference voltage line SL is provided in a first metal wiring layer M1 so as to be electrically coupled to one source/drain region 110 of the access transistor ATR”(参考电压线SL设置在第一金属布线层M1中,以便电耦合到存取晶体管的源极/漏极区域110)。原文 [0011] 段和 [0160] 段指出在读取数据时,电流流经参考电压线SL、存取晶体管和MTJ,这实质公开了晶体管将源极线接收的电流供应给MTJ装置。

  • 未公开特征:D1中明确指出源极线连接到“one source/drain region”(一个源漏区域),并未公开使用“分路器”以及“两个源极接点”并联连接同一个源极端子以降低电阻的结构(特征F、G、H)。

2. 对比文件 D2:US20070114606A1

公开情况:未公开权利要求1的绝大多数特征。

  • 分析:D2涉及的是用于高频功率放大器的硅功率MOSFET,而非磁性隧道结(MRAM)存储器系统,因此完全未公开特征 C 和 E(MTJ装置)。

  • 关于特征 F、G、H:D2在原文 [0140]-[0141] 段中确实提到了使用金属插头(conductor plug P1)和第一导体层(first conductor layer 11s)来连接源极区域和P型源极穿通层,其目的在 [0152] 段提到是为了“the wiring resistance can be reduced”(降低布线电阻)。但是,D2是利用导体层将源极区与基底的穿通层连接,这并非在MRAM存储单元中针对同一晶体管源极端子设置“分路器”及“两个源极接点”与源极线连接的结构,不能视为公开了特征 F、G、H。

3. 对比文件 D3:JP2007317948A

公开情况:实质公开了特征 A, B, C, D, E。

  • 特征 A:原文 [2]段(对应图29的描述) 记载:“ソース線SLはX方向に沿ってワード線WLとともにビット線BLと交差するように設けられる”(源极线SL沿X方向设置),公开了直线状的源极线。

  • 特征 B、C、D、E:原文 [2]段(对应图30的描述) 记载:“アクセストランジスタATR1,ATR2のゲートは...ソースは、ともに共通のソース線SLと電気的に結合される”(存取晶体管ATR1和ATR2的源极均与公共的源极线SL电耦合)。并在关于スピン注入方式(自旋注入方式)的描述中提到电流在MTJ和源极线之间通过晶体管流动。

  • 未公开特征:关于触点结构,D3原文 [2]段(对应图29的描述) 记载:“1つの活性層に2つのアクセストランジスタを形成して、2つの隣接するメモリセル行において共通のコンタクトを用いて一本のソース線と電気的に結合する”(在一个有源层中形成两个存取晶体管,在两个相邻的存储单元行中使用一个公共接触点与一根源极线电耦合)。D3的结构是“两个晶体管共用一个接点”连接到源极线,而目标专利是“一个晶体管使用至少两个接点(通过分路器)”连接到源极线,两者解决问题的方向完全不同,D3未公开特征 F、G、H。


四、 最接近的对比文件及创造性分析

1. 最接近的对比文件选择

在创造性分析中,对比文件 D3 (JP2007317948A) 或 对比文件 D1 (US20020057593A1) 均适合作为最接近的现有技术,因为它们与目标专利属于完全相同的技术领域(具有MTJ的MRAM存储器),且都面临着如何优化源极线和位线布局以减小芯片面积的整体技术问题。

相比之下,D3 是最合适的最接近的对比文件。D3在原文 [2] 段中明确提出要解决的问题是“メモリアレイのレイアウト面積を縮小する”(缩小存储器阵列的布局面积),并公开了多个晶体管耦合至直线状源极线以及驱动MTJ的结构,这与本专利整体解决的技术问题(简化布局)和基本架构最为契合。

2. 区别技术特征及技术效果

以 D3 作为最接近的对比文件,权利要求1与其的区别技术特征为:特征 F、G、H(第一通孔将源极线连接到另一金属层内的分路器,且该分路器通过第一和第二两个源极接点耦合到同一个晶体管的源极端子)。

该区别技术特征在目标专利中实际解决的技术问题是:如何进一步降低源极线与晶体管源极之间的接触电阻,从而降低存储单元的功耗。

3. 未被公开特征是否被其他对比文件公开(非显而易见性)

  • 作为另一篇MRAM领域的文献,D1 仅公开了通过单一的源漏区接点(one source/drain region 110)进行连接,没有给出任何关于使用分路器和双接点来并联降低电阻的教导。

  • 虽然 D2 提到了通过多个金属插头和第一层布线来降低布线电阻,但D2属于高频功率MOSFET领域,其具体结构是将源极区与深层穿通层短接。本领域技术人员在面对MRAM高密度存储单元的布线接触电阻问题时,难以轻易想到跨领域将D2中用于功率器件的穿通层短接结构,转用并变型为MRAM中“一个分路器带两个源极接点接入同一源极端子”的精细结构。

结论:权利要求1中关于“分路器及双源极接点并联”的核心特征(F、G、H)既未被最接近的对比文件(D3或D1)公开,也未被其他对比文件(D2)实质公开或给出明确教导。因此,权利要求1相对于提供的对比文件具备创造性。


权利要求2

根据权利要求1所述的方法,其中所述源极线大体上无支路。


权利要求3

根据权利要求1所述的方法,其中所述金属层为大体上平面的且定位于与所述第一晶体管相距第一距离处且与所述第二晶体管相距第二距离处。


权利要求4

根据权利要求3所述的方法,其中所述第一距离与所述第二距离大体上相同。


权利要求5

根据权利要求1所述的方法,其中通过使用第三通孔和第四通孔将所述源极线的一部分与另一导电线的大体上直线状部分并联连接。


权利要求6

根据权利要求1所述的方法,其中形成所述金属层、将所述源极线电连接到所述第一晶体管和将所述源极线电连接到所述第二晶体管由集成到电子装置中的处理器控制。


权利要求7

一种制造磁性隧道结存储器系统的方法,其包含:用于将金属层的一部分形成为具有一大体上直线状部分的源极线的第一步骤; 用于使用第一通孔将所述源极线在所述大体上直线状部分处耦合到第一晶体管的第二步骤,其中所述第一晶体管经配置以将从所述源极线接收的第一电流供应到第一磁性隧道结装置;以及用于使用第二通孔将所述源极线耦合到第二晶体管的第三步骤,其中所述第二晶体管经配置以将从所述源极线接收的第二电流供应到第二磁性隧道结装置; 其中所述第一通孔将所述源极线连接到另一金属层内的分路器,且其中所述分路器耦合到:第一源极接点,其耦合到所述第一晶体管的源极端子;以及第二源极接点,其耦合到所述第一晶体管的所述源极端子。


权利要求8

根据权利要求7所述的方法,其中所述第一步骤、所述第二步骤和所述第三步骤由集成到电子装置中的处理器执行。


权利要求9

一种半导体设备,其包含: 用以存储数据的存储器,所述存储器包含: 第一晶体管,其包括第一源极端子; 第一磁性隧道结MTJ装置,其连接到所述第一晶体管;以及源极线,其导电且其包括大体上直线状的第一区域,所述源极线将第一电流在所述第一源极端子处供应到所述第一晶体管,其中所述源极线使用第一通孔从所述第一区域耦合到所述第一源极端子,且其中所述源极线将第二电流供应到第二晶体管; 其中所述第一通孔将所述源极线耦合到耦合到所述第一源极端子的第一金属层的分路部分。


权利要求10

根据权利要求9所述的半导体设备,其中所述源极线大体上无支路。


权利要求11

根据权利要求9所述的半导体设备,其进一步包含处理器,所述处理器检索所述存储器中的所述所存储数据的一部分并将经处理数据提供到输出装置。


权利要求12

根据权利要求9所述的半导体设备,其中所述设备操作以将无线通信提供到远程台。


权利要求13

根据权利要求12所述的半导体设备,其中所述远程台包含移动电话、个人数字助理和机顶盒中的一者。


权利要求14

根据权利要求9所述的半导体设备,其中所述源极线使用第二通孔而电连接到所述第二晶体管。


权利要求15

根据权利要求9所述的半导体设备,其中所述分路部分耦合到耦合到所述第一源极端子的第一源极接点且所述分路部分耦合到耦合到所述第一源极端子的第二源极接点。


权利要求16

根据权利要求9所述的半导体设备,其中所述第二晶体管将所述第二电流的一部分提供到第二MTJ装置。


权利要求17

根据权利要求9所述的半导体设备,其进一步包含导线,所述导线使用第三通孔和第四通孔而与所述源极线的至少一部分并联连接。


权利要求18

根据权利要求9所述的半导体设备,其进一步包含第三晶体管,所述第三晶体管利用所述第一晶体管的所述第一源极端子作为共同源极端子,所述第三晶体管将第三电流提供到第三MTJ装置。


权利要求19

根据权利要求9所述的半导体设备,其集成于至少一个半导体裸片中。


权利要求20

根据权利要求9所述的半导体设备,其进一步包含选自由以下各者组成的群组的装置:机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航装置、通信装置、个人数字助理PDA、固定位置数据单元和计算机,所述存储器集成到所述装置中。


权利要求21

一种用于制造磁性隧道结存储器装置的设备,所述设备包含:用于形成具有大体上直线状部分的源极线的装置; 用于通过使用第一通孔将所述源极线耦合到第一晶体管的装置,其中所述第一晶体管经配置以将从所述源极线接收的第一电流供应到第一磁性隧道结装置;以及用于使用第二通孔将所述源极线耦合到第二晶体管的装置,其中所述第二晶体管经配置以将从所述源极线接收的第二电流供应到第二磁性隧道结装置; 其中所述第一通孔将所述源极线连接到另一金属层内的分路器,且其中所述分路器耦合到:第一源极接点,其耦合到所述第一晶体管的源极端子;以及第二源极接点,其耦合到所述第一晶体管的所述源极端子。


权利要求22

根据权利要求21所述的设备,其中所述源极线大体上无支路。


权利要求23

根据权利要求21所述的设备,其进一步包含用于使用第三通孔将所述源极线耦合到第三晶体管的装置,其中所述第三晶体管经配置以将从所述源极线接收的第三电流供应到第三磁性隧道结装置,且其中所述第三晶体管与所述第一晶体管共享源极端子。


权利要求24

根据权利要求21所述的设备,其进一步包含选自由以下各者组成的群组的装置:机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航装置、 通信装置、个人数字助理PDA、固定位置数据单元和计算机,所述磁性隧道结存储器装置集成到所述装置中。


权利要求25

一种用于制造半导体装置的方法,其包含: 接收表示半导体装置的至少一个物理性质的设计信息,所述半导体装置包括用于存储数据的存储器,所述存储器包含:第一晶体管,其包括第一源极端子; 第一磁性隧道结MTJ装置,其耦合到所述第一晶体管;以及源极线,其导电且其包括大体上直线状的第一区域,所述源极线将第一电流在所述第一源极端子处供应到所述第一晶体管,其中所述源极线使用第一通孔将所述第一区域耦合到所述第一源极端子且其中所述源极线将第二电流供应到第二晶体管; 转换所述设计信息以符合文件格式;以及 产生包括所述经转换的设计信息的数据文件; 其中所述第一通孔将所述源极线耦合到耦合到所述第一源极端子的第一金属层的分路部分。


权利要求26

根据权利要求25所述的方法,其中所述文件格式为GDSII格式。


权利要求27

一种用于制造半导体装置的方法,其包含: 接收包括对应于半导体装置的设计信息的数据文件;以及根据所述设计信息制造所述半导体装置,其中所述半导体装置包括用于存储数据的存储器,所述存储器包含:第一晶体管,其包括第一源极端子; 第一磁性隧道结MTJ装置,其耦合到所述第一晶体管;以及源极线,其导电且其包括大体上直线状的第一区域,所述源极线将第一电流在所述第一源极端子处供应到所述第一晶体管,其中所述源极线使用第一通孔将所述第一区域耦合到所述第一源极端子且其中所述源极线将第二电流供应到第二晶体管; 其中所述第一通孔将所述源极线耦合到耦合到所述第一源极端子的第一金属层的分路部分。


权利要求28

根据权利要求27所述的方法,其中所述文件格式为GDSII格式。


权利要求29

一种用于制造半导体装置的方法,其包含: 接收包括电路板上的封装半导体装置的物理定位信息的设计信息,所述封装半导体装置包括半导体结构,所述半导体结构包含:第一晶体管,其包括第一源极端子; 第一磁性隧道结MTJ装置,其耦合到所述第一晶体管;以及源极线,其导电且其包括大体上直线状的第一区域,所述源极线将第一电流在所述第一源极端子处供应到所述第一晶体管,其中所述源极线使用第一通孔耦合所述第一区域与所述第一源极端子且其中所述源极线将第二电流供应到第二晶体管;以及转换所述设计信息以产生数据文件; 其中所述第一通孔将所述源极线耦合到耦合到所述第一源极端子的第一金属层的分路部分。


权利要求30

根据权利要求29所述的方法,其中所述数据文件具有GERBER格式。


权利要求31

一种用于制造半导体装置的方法,其包含: 接收数据文件,所述数据文件包括电路板上的封装半导体装置的物理定位信息的设计信息;以及根据所述设计信息制造所述电路板,其中所述封装半导体装置包括:第一晶体管,其包括第一源极端子; 第一磁性隧道结MTJ装置,其耦合到所述第一晶体管;以及源极线,其导电且包括大体上直线状的第一区域,所述源极线将第一电流在所述第一源极端子处供应到所述第一晶体管,其中所述源极线使用第一通孔耦合所述第一区域与所述第一源极端子且其中所述 源极线将第二电流供应到第二晶体管; 其中所述第一通孔将所述源极线耦合到耦合到所述第一源极端子的第一金属层的分路部分。


权利要求32

根据权利要求31所述的方法,其中所述数据文件具有GERBER格式。


权利要求33

根据权利要求31所述的方法,其进一步包含将所述电路板集成到选自由以下各者组成的群组的装置中:机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航装置、通信装置、个人数字助理PDA、固定位置数据单元和计算机。


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