針對請求人維易科精密儀器國際貿易(上海)有限公司就專利權人中微半導體設備(上海)有限公司的實用新型專利權(專利號:ZL201220056049.5)提出的無效宣告請求,國家知識產權局原專利復審委員會經審理作出審查決定,在修改后的權利要求書的基礎上維持專利權有效。

該案專利涉及的MOCVD裝置為生產半導體器件芯片的核心設備,占據半導體行業價值鏈的重要位置,對產業發展具有重要影響,故一經提出就備受業內乃至社會各界的廣泛關注。此外,該案還入選了2018年專利復審無效十大案件。

雖然該案由國家知識產權局原專利復審委員會發布已有半年多,但筆者近日重新研讀了該案相關的材料,從中進一步得到了一些感悟,認為該案對于技術啟示的判斷和論述有相當的代表性和借鑒性。筆者從發明構思的角度對是否存在技術啟示進行了分析,希望能對創造性的判斷和論述思路有所啟發。

 

涉案專利修改后的獨立權利要求1如下:

1.一種化學氣相沉積裝置,其特征在于:包括:

處理腔室,其內部包括一個旋轉軸,旋轉軸上可分離地放置有基片托盤,基片托盤的下表面包括一凹槽,所述旋轉軸包括一頂部,所述頂部可分離地插接于所述凹槽內,所述基片托盤至少部分地受所述頂部支撐并通過二者之間的摩擦力使所述基片托盤圍繞所述旋轉軸的中心軸線轉動;

所述旋轉軸頂部與基片托盤上還包括一個同步運動配合結構,所述同步運動配合結構包括一個突出部和一個與之對應配合連接的凹陷部,所述突出部和所述凹陷部分別設置在所述旋轉軸的頂部和所述基片托盤的下表面上或相反設置;

其中,當所述基片托盤受其與所述頂部之間的摩擦力驅動而圍繞所述旋轉軸的中心軸線轉動時,所述突出部和所述凹陷部相互配合并保持所述基片托盤和所述旋轉軸同步轉動;

所述旋轉軸的頂部包括一連接頭,所述連接頭包括一上表面和位于所述上表面下方的一外周面,所述突出部設置于所述連接頭的上表面上或所述外周面上。

 

背景技術簡介

該案涉及的是一種用于制造半導體芯片的氣相沉積裝置,該裝置中包括旋轉的主軸和隨之轉動的托盤。在工作時,芯片放置在托盤上,并由托盤帶動其進行轉動,同時通過氣相沉積工藝在芯片表面沉積外延層。半導體芯片的高度精密性對于托盤轉動的平穩性和精度有著極高要求。涉案專利就是對于主軸和托盤之間連接方式的改進。 

現有技術中托盤和轉軸之間常用的連接方式有兩種,一種為固定連接,另一種為摩擦面連接。其中,固定連接是托盤和轉軸通過螺釘等方式永久固定連接,這種連接方式能夠較為有利地增加兩者之間的牢固性,保證了托盤在轉動過程中的穩定度,但存在安裝過程中要求部件高精度、后續維修更換相關部件困難的技術問題;摩擦面連接是轉軸與基片托盤間通過一個帶狀的摩擦接觸面進行連接,這樣可以保證在轉軸高速旋轉時整個基片托盤會自發地調整成水平狀態,但該方式存在著在旋轉加速和減速過程中基片托盤和轉軸容易發生相對位移,從而無法精確判斷托盤旋轉位置的技術問題。涉案專利正是基于這樣的技術問題作出的改進。

 

涉案專利的技術手段和效果

涉案專利解決上述技術問題所采取的技術手段是在摩擦面連接的基礎上,增加了同步運動配合結構,即設置突出部和與之配合的凹陷部,在整個工作過程中,依靠摩擦力驅動托盤運動,由設置的同步運動配合結構避免突發情況導致的托盤與轉軸之間的相對位移,由此提高對托盤位置的精確控制。通過這樣的連接方式,既能實現旋轉中對基片托盤的自平衡,也能防止基片托盤和轉軸之間相對轉動,從而達到了預期技術效果。

請求人使用的主要現有技術為證據1,該證據為一篇專利文獻(CN1489644A)。

對于證據1的評析

證據1公開了一種用于化學氣相沉積的無基座式反應器(參見其說明書第11頁倒數第2段到第13頁第1段、附圖),其圖5A、5B、5C和5D(方案二)顯示了該反應器一個實施例的晶片支撐組件的變型。從圖5A可以看出,反應器包括反應腔100、具有位于反應腔100之內的頂端280的主軸250、晶片托架200以及輻射加熱元件140。從圖5D可以看出,晶片托架200的底面202包括一個中心凹進部分290。主軸250的頂端280在凹進部分290中的插入在主軸壁282和凹進部分壁292之間產生了摩擦配合,該摩擦配合使晶片托架200能夠在沒有獨立保持裝置的情況下由主軸250進行旋轉。

證據1同樣考慮在晶片制成組件中使用獨立保持裝置,這種獨立保持裝置的實例示于圖9A、9B和9C(方案一)。如圖9A所示,主軸的頂端可以包括從平直表面垂直向下延伸的凹口,晶片托架可以在凹進部分的平直表面具有匹配凹口,該凹口從平直表面垂直向上延伸,然后指狀件可以插入凹口,將晶片托架和主軸連在一起?;蛘呷鐖D9B所示,主軸頂端的平直表面可以包括與主軸頂端成一體的凸起件,在晶片托架的沉積位置,凸起件被插入凹進部分的平直表面的匹配凹口中。從圖9C中可以看出,保持裝置包括兩個指狀件或者兩個凸起件,以及相應數量的匹配凹口。

證據1中雖然同時公開了通過摩擦配合使得晶片托架隨主軸旋轉(方案二),以及設置獨立保持裝置(方案一),但是圖5A-5D(方案二)和圖9A-9C(方案一)所示出的內容分別屬于兩個并列的技術方案。

根據證據1說明書的記載(參見其第4頁倒數第3段、第5頁第9-12行、第12頁倒數第2段),其發明目的是避免現有技術的CVD反應器中永久性安裝的基座存在的明顯增大晶片支撐組件總體的熱惰性和機械慣量的缺陷,因此證據1優選僅通過摩擦力使得晶片托架保持在主軸上,沒有任何的保持裝置,由此能使托架-主軸組件的機械慣量減到最小,并能夠由此降低主軸上的應力。如果主軸必須突然停止,并且施加在晶片托架上的慣性力超過它與主軸頂端之間的摩擦力,晶片托架就可能獨立于主軸地旋轉,從而減小了主軸上的應力。因此,證據1并不需要避免晶片托架和主軸之間的相對轉動,反而希望通過相對轉動來減少主軸的應力。而且,在證據1中設置摩擦配合或者獨立保持裝置,其目的均是為了將晶片托架保持在主軸上,通過摩擦配合或獨立保持裝置均足以單獨實現上述目的,因此也沒有必要同時使用。另外,即使圖9A-9C中會由于主軸和晶片托架間的接觸存在摩擦力,但該摩擦力并不足以使所述托架圍繞旋轉軸轉動,該技術方案中是通過獨立保持裝置來保證托架隨主軸轉動。因此,權利要求1相對于證據1中圖9A-9C的技術方案至少存在如下區別:通過基片托盤和旋轉軸頂部之間的摩擦力使所述基片托盤圍繞所述旋轉軸的中心軸線轉動。

 

證據1是否給出了技術啟示

筆者認為,證據1中僅公開了分別通過摩擦傳動或接觸傳動保持主軸和托盤同步運動的技術方案,并未公開同時采用摩擦傳動和同步運動配合結構的技術方案。而且,證據1中優選僅通過摩擦力使托架保持在主軸上,并不排斥托架與主軸的相對運動,由此能夠減小主軸的應力。因此,證據1對于接觸傳動和摩擦傳動的共同使用給出了相反的技術教導。另外,證據1中的獨立保持裝置與涉案專利中的同步運動配合結構在功能上也存在差異,上述證據中裝置的作用是通過接觸作用力保持主軸和托盤同步運動,接觸作用力在托盤的運動過程中必須時刻發揮作用,托盤和主軸之間不再需要摩擦力作用,因此裝置為接觸傳動裝置;而涉案專利的同步運動配合結構其目的僅在于確保主軸和托盤不發生相對轉動,在托盤隨主軸的運動過程中,主要由摩擦傳動發揮作用,因此涉案專利的同步運動配合結構并不屬于接觸傳動裝置,因此上述證據也無法給出將摩擦傳動與同步運動配合結構相結合的技術啟示。此外,目前也沒有證據顯示這種結合方式是本領域的公知常識。

筆者還認為,雖然證據1中的獨立保持裝置與涉案專利中的同步運動配合結構在結構上有些類似,但是由于證據1中的獨立保持裝置與涉案專利中的同步運動配合結構在功能/效果上存在明顯差異(也就是說,證據1中的獨立保持裝置與涉案專利中的同步運動配合結構所起的作用不同,解決的技術問題也不同),因此,請求人將證據1作為破壞涉案專利創造性的主要證據并認為證據1給出了技術啟示的說服力顯得較為單薄。

 

啟發

筆者認為,在判斷和論述不同技術方案間是否存在結合啟示時,從發明構思的角度進行審視,可確保將發明作為一個整體進行考量,即不僅考慮技術手段本身,還要關注其解決的技術問題和所實現的技術效果,這樣更容易判斷出不同技術方案間是否存在結合的障礙。

由上述分析可以看出,正確把握發明構思,了解發明創造產生的過程以及各技術特征或技術手段在發明中所起的作用,有助于更客觀地看待發明的創造性。從專利權人的角度來看,關注請求人給出的多個證據之間或單個證據的不同技術方案之間是否因發明構思不同而存在結合障礙,是論述專利具備創造性的重要考量點。實際上,從涉案專利與證據之間在發明構思方面的根本性差異,以及多個證據之間或單個證據的不同技術方案之間因發明構思的根本性不同導致本領域技術人員無動機參考改進證據或者無法進行證據之間的結合往往對專利無效宣告程序和行政訴訟程序中獲得成功特別有效。從請求人的角度來看,倘若多個證據之間或單個證據的不同技術方案之間在功能/效果上存在明顯差異,則宜考慮尋求其它更有力的證據。


小議權利要求中的否定式表達

發明構思在技術啟示論述中的作用 ——淺議“化學氣相沉積”無效宣告請求案

上一篇:

無效過程中針對補充證據或理由的應對策略

下一篇:

分享到: 0
5544444