原霞，王衍強(qiáng)

磁控濺射鍍膜的專(zhuān)利技術(shù)分析

原霞，王衍強(qiáng)

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作廣東中心，廣東黃埔，510530）

磁控濺射技術(shù)越來(lái)越受到廣泛應(yīng)用。通過(guò)對(duì)全球磁控濺射領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)據(jù)進(jìn)行的檢索、比較和分析，尤其重點(diǎn)關(guān)注并研究了該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量、申請(qǐng)人分布情況和技術(shù)改進(jìn)方向，最后給出了針對(duì)該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)對(duì)策和建議，為國(guó)內(nèi)發(fā)明成果走向世界提供了啟示。

磁控濺射；專(zhuān)利；技術(shù)改造

引言

所謂“濺射”是指用荷能粒子轟擊物體，從而引起物體表面原子從母體中逸出的現(xiàn)象。濺射法沉積是指用離子撞擊被沉積材料表面，濺射出被沉積材料粒子，在襯底表面沉積成膜的過(guò)程。濺射法種類(lèi)多樣，其中磁控濺射沉積技術(shù)具有低溫沉積可實(shí)現(xiàn)、組分控制容易、成膜均勻性好，以及適合工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，頗受業(yè)界青睞。

專(zhuān)利技術(shù)分析能夠直觀地反映專(zhuān)利申請(qǐng)人在該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)發(fā)展方向，并且可以了解該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)。本文詳細(xì)分析了磁控濺射技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)及分布等情況。

1　磁控濺射技術(shù)專(zhuān)利分析

本專(zhuān)利分析所采用的數(shù)據(jù)庫(kù)為專(zhuān)利檢索與服務(wù)系統(tǒng)的CNABS與DWPI，檢索截止時(shí)間為2015年12月31日。數(shù)據(jù)庫(kù)使用的國(guó)際專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)為C23C14/35。

1.1申請(qǐng)數(shù)量態(tài)勢(shì)分析

早在1842年，Grove就在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了濺射現(xiàn)象。首先應(yīng)用濺射原理制備薄膜是美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室和西屋電氣公司于1877年開(kāi)始的。1940年后，由于濺射膜層的性能越來(lái)越顯示其優(yōu)越性，使得濺射裝置改善和濺射速率提高的各種工藝相應(yīng)地得到快速發(fā)展，使濺射工藝在某些領(lǐng)域中達(dá)到了實(shí)用化程度[1]。

圖1　磁控濺射技術(shù)在DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)中的年度申請(qǐng)態(tài)勢(shì)

如圖1所示，該領(lǐng)域第一件專(zhuān)利的申請(qǐng)?zhí)柺荈R1534917，其公開(kāi)日是1969年6月22日，發(fā)明名稱(chēng)是陰極磁控濺射沉積。1970～1980這十年間，專(zhuān)利公開(kāi)量共計(jì)97件。1985年單年的專(zhuān)利公開(kāi)量為73件，之后基本上處于平穩(wěn)上升的階段。到了2012年，專(zhuān)利數(shù)量突然猛增至959件，隨后2013年回落至779件。在此基礎(chǔ)上，2014年和2015年的專(zhuān)利數(shù)量平穩(wěn)上升。可以預(yù)計(jì)，近年該領(lǐng)域的專(zhuān)利數(shù)量仍將平穩(wěn)上升。

我國(guó)在該領(lǐng)域中的第一件專(zhuān)利的申請(qǐng)?zhí)柺荂N85107406A，其公開(kāi)日是1986年7月2日，發(fā)明名稱(chēng)是新型太陽(yáng)能反光材料及制備技術(shù)。1990年單年的申請(qǐng)量只有4件，而2012年達(dá)到715件，其中鴻海精密工業(yè)股份有限公司和鴻富錦精密工業(yè)有限公司的申請(qǐng)量達(dá)到304件，是使得該年申請(qǐng)量激增的主要原因。

1.2專(zhuān)利申請(qǐng)人情況

國(guó)內(nèi)外在中國(guó)大陸申請(qǐng)專(zhuān)利的申請(qǐng)人，排在前十名的依次為：

（1）鴻海/鴻富錦精密工業(yè)股份有限公司，279件；

（2）應(yīng)用材料公司（美國(guó)），114件；

（3）海洋王照明，91件；

（4）電子科技大學(xué)，68件；

（5）北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司，64件；

（6）株式會(huì)社愛(ài)發(fā)科（日本），61件；

（7）天津大學(xué)，60件；

（8）中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所，57件；

（9）浙江大學(xué)，55件；

（10）上海交通大學(xué)，41件。

可以看出，中國(guó)大陸申請(qǐng)專(zhuān)利的申請(qǐng)人主要來(lái)自中國(guó)的企業(yè)和研究所。申請(qǐng)量排名前10位的申請(qǐng)人中，僅有2家外國(guó)公司。

同時(shí)，DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)中的申請(qǐng)人，前十名排名情況為：

（1）鴻海/鴻富錦精密工業(yè)股份有限公司，377件；

（2）應(yīng)用材料公司（美國(guó)），310件；

（3）株式會(huì)社愛(ài)發(fā)科（日本），216件；

（4）佳能安內(nèi)華股份有限公司（日本），208件；

（5）株式會(huì)社日立制作所（日本），202件；

（6）松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社（日本），184件；

（7）吉坤日礦日石金屬株式會(huì)社（日本），134件；

（8）富士通株式會(huì)社（日本），133件；

（9）馮·阿德納有限公司（德國(guó)），94件；

（10）東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社（日本）91件。

可以看出，國(guó)際上該領(lǐng)域申請(qǐng)人前十名中僅有1家中國(guó)企業(yè)，此外還有7家日本公司、1家德國(guó)公司以及1家美國(guó)公司。日本在該領(lǐng)域占有較有利地位。

我國(guó)企業(yè)和美國(guó)企業(yè)分列第一、二名，但日本企業(yè)數(shù)量占據(jù)第一位。

2　專(zhuān)利技術(shù)特征

下面以其中幾個(gè)具有代表性的申請(qǐng)人專(zhuān)利進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

2.1鴻海/鴻富錦精密工業(yè)股份有限公司

我國(guó)公司的專(zhuān)利申請(qǐng)權(quán)利要求類(lèi)型主要是產(chǎn)品權(quán)利要求和基于該產(chǎn)品的方法權(quán)利要求，且主題名稱(chēng)基本上是一種殼體或一種鍍膜件，其改進(jìn)之處主要是基于對(duì)鍍膜件或殼體的外觀、耐磨耐蝕性能等。例如申請(qǐng)?zhí)枮?01110123737.9的專(zhuān)利申請(qǐng)[2]，其中要求保護(hù)一種殼體，該殼體包括基體、結(jié)合層以及色彩層。所述結(jié)合層形成于基體的表面；所述色彩層為T(mén)i-O-N膜，形成于結(jié)合層的表面，并對(duì)其中Ti、O、N的含量以及色彩層呈現(xiàn)出的色彩區(qū)域于CIE表色系統(tǒng)中的L*坐標(biāo)值進(jìn)行了限定。這與該公司的業(yè)務(wù)有很大關(guān)系，因?yàn)樵摴敬罅可a(chǎn)各種手機(jī)殼或電腦外殼等，因此基于這方面擁有大量專(zhuān)利。

2.2應(yīng)用材料公司（美國(guó)）

該公司專(zhuān)利申請(qǐng)的改進(jìn)之處多為從現(xiàn)有技術(shù)中的磁控濺射裝置或其中的某個(gè)部件展開(kāi)的。例如申請(qǐng)?zhí)枮?01480007630.X[3]的專(zhuān)利申請(qǐng)，其中要求保護(hù)的是一種物理氣相沉積射頻直流開(kāi)/閉環(huán)可選的磁控管。

2.3株式會(huì)社愛(ài)發(fā)科（日本）

該公司的專(zhuān)利申請(qǐng)主要是對(duì)成膜裝置和成膜方法的改進(jìn)，而對(duì)成膜方法的改進(jìn)并不是對(duì)鍍膜過(guò)程中鍍膜參數(shù)的改進(jìn)，大多隱含了對(duì)成膜裝置的改進(jìn)。例如申請(qǐng)?zhí)枮?01010215176.0[4]的專(zhuān)利申請(qǐng)，其要求保護(hù)的是一種濺射方法，但是其限定了在真空腔內(nèi)，與被處理基板相對(duì)、在同一平面上并列設(shè)置至少三個(gè)靶，在該靶的后方平行配制磁回路等內(nèi)容，實(shí)質(zhì)上是對(duì)成膜裝置的改進(jìn)。

2.4電子科技大學(xué)

國(guó)內(nèi)高校專(zhuān)利申請(qǐng)多是保護(hù)某種材料及其制備方法，其改進(jìn)之處多是提供某一種功能性薄膜以及制備方法，例如申請(qǐng)?zhí)枮?01410293087.6[5]的專(zhuān)利申請(qǐng)，其中要求保護(hù)SiCMOS電容及其制造方法。

3　結(jié)束語(yǔ)

從磁控濺射技術(shù)專(zhuān)利的數(shù)據(jù)分析結(jié)果可以看出：盡管我國(guó)對(duì)磁控濺射鍍膜技術(shù)領(lǐng)域的研究起步較晚，但近些年發(fā)展迅猛，尤其是近幾年中，每年的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量已超過(guò)其他外國(guó)企業(yè)申請(qǐng)之和。國(guó)外的申請(qǐng)人中，日本企業(yè)在數(shù)量上占據(jù)了大多數(shù)，且均為愛(ài)發(fā)科、佳能、日立、松下等知名企業(yè)。盡管?chē)?guó)內(nèi)申請(qǐng)數(shù)量較大，但在國(guó)外申請(qǐng)專(zhuān)利的數(shù)量還是較少。國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)同樣注重加大國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)的力度，提高PCT的申請(qǐng)數(shù)量。

此外，專(zhuān)利申請(qǐng)的國(guó)內(nèi)外技術(shù)方向差別也較大，國(guó)外更注重對(duì)磁控濺射裝置的改進(jìn)，而國(guó)內(nèi)更偏向于使用磁控濺射方法制作各種功能性膜層。

[1]白振中, 張會(huì)文. 工程玻璃深加工技術(shù)手冊(cè)[M]. 北京: 中國(guó)建材工業(yè)出版社, 2014.

[2]張新倍, 陳文榮, 蔣煥梧, 等. 殼體及其制作方法[P]. CN102774072A.

[3]基思·A·米勒, 物理氣相沉積射頻直流開(kāi)/閉環(huán)可選的磁控管[P]. CN104969331A.

[4]大野遙 平, 磯部 辰德, 新井 真,等. 濺射方法[P]. CN102312206A.

[5]賈仁需, 閆宏麗, 宋慶文, 等. SiCMOS電容及制造方法[P]. CN104037238A.

Patents Technical Analysis of Magnetron Sputtering

YUAN Xia, WANG Yan-qiang
(Patent Examination Cooperation Center of the Patent Office, SIPO, Huangpu, Guangdong, 510530, China)

Recently, rapid development of magnetron sputtering has attracted widespread attention. Basing on indexing, comparison and analysis, the current situation of worldwide patent application data related to magnetron sputtering is stated. Especially, attentions on amount of patent applications, distribution of patent applicants and technique improving direction are closely paid to. Finally, some constructive suggestions are given, providing novel implications for patents in China going to the world arena.

Magnetron Sputtering; Patent; Technical Improvement

T-18

A

2095-8412 (2016) 05-1038-03工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 URL: http://www.china-iti.com

10.14103/j.issn.2095-8412.2016.05.057

原霞(1983-)，女，漢族，山西長(zhǎng)治人，碩士，審查員，工程師。研究方向：金屬表面鍍覆。

E-mail: yuanxia64@163.com