胡 娟,李 杰,黃詩(shī)哲
轉(zhuǎn)用發(fā)明,是指將某一技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)用到其他技術(shù)領(lǐng)域中的發(fā)明。轉(zhuǎn)用發(fā)明作為特殊的一類發(fā)明,《專利審查指南中》給出其創(chuàng)造性判斷標(biāo)準(zhǔn)為:1)如果轉(zhuǎn)用是在類似的或者相近的技術(shù)領(lǐng)域之間進(jìn)行的,并且未產(chǎn)生預(yù)料不到的技術(shù)效果,則這種轉(zhuǎn)用發(fā)明不具備創(chuàng)造性;2)如果這種轉(zhuǎn)用能夠產(chǎn)生預(yù)料不到的技術(shù)效果,或者克服了原技術(shù)領(lǐng)域中未曾遇到的困難,則這種轉(zhuǎn)用發(fā)明具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步,具備創(chuàng)造性[1]。
轉(zhuǎn)用發(fā)明的特殊性在于最接近的現(xiàn)有技術(shù)與發(fā)明人進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造所依據(jù)的現(xiàn)有技術(shù)不同,對(duì)最接近的現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)的技術(shù)路線也不同,導(dǎo)致在最接近的現(xiàn)有技術(shù)“重塑發(fā)明”的過程與申請(qǐng)人作實(shí)際出本發(fā)明的過程存在差異。這種差異性對(duì)創(chuàng)造性的判斷過程帶來了不可忽視的影響,也是創(chuàng)造性審查中的難點(diǎn)之一,應(yīng)當(dāng)予以重視。本文結(jié)合實(shí)際審查中轉(zhuǎn)用發(fā)明的特點(diǎn),構(gòu)建從轉(zhuǎn)用發(fā)明到形成本發(fā)明的路徑,提出轉(zhuǎn)用發(fā)明創(chuàng)造性判斷之“兩步法”。
在實(shí)際審查中,遇到轉(zhuǎn)用發(fā)明的情形一般是最接近的現(xiàn)有技術(shù)和本申請(qǐng)除了技術(shù)領(lǐng)域不同之外,盡管技術(shù)手段高度相似,但仍存在一些區(qū)別技術(shù)特征。例如,魚鉤和起重機(jī)的吊鉤,除了應(yīng)用場(chǎng)景不同,還存在因應(yīng)用場(chǎng)景的不同而必然導(dǎo)致的一些區(qū)別,比如鉤子的材質(zhì)、大小等。因此,在評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)用發(fā)明時(shí),本申請(qǐng)和最接近的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)際上客觀存在兩個(gè)區(qū)別技術(shù)特征:應(yīng)用領(lǐng)域的區(qū)別和技術(shù)手段的區(qū)別。本領(lǐng)域技術(shù)人員技術(shù)在將最接近的現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)到本申請(qǐng)需要進(jìn)行兩步改進(jìn)。例如,本申請(qǐng)的技術(shù)方案ABC應(yīng)用于場(chǎng)景a,最接近的現(xiàn)有技術(shù)A’B’D’應(yīng)用于場(chǎng)景b。技術(shù)方案 A’B’D’從場(chǎng)景b轉(zhuǎn)用到場(chǎng)景a形成轉(zhuǎn)用方案 ABD,本申請(qǐng)的技術(shù)方案 ABC相對(duì)于該轉(zhuǎn)用方案 ABD來說仍然具有區(qū)別技術(shù)特征C。那么,從最接近的現(xiàn)有技術(shù)A’B’D’改進(jìn)到本申請(qǐng)ABC需要經(jīng)過以下兩步:
第一步,最接近的現(xiàn)有技術(shù)A’B’D’(b)→ABD(a)(轉(zhuǎn)用方案)。
第二步,轉(zhuǎn)用方案ABD(a)→ABC(a)(本申請(qǐng))[2]。
第一步,判斷技術(shù)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)用是否存在啟示,主要考慮技術(shù)領(lǐng)域的遠(yuǎn)近、最接近的現(xiàn)有技術(shù)和本申請(qǐng)解決的技術(shù)問題是否相同;第二步,判斷領(lǐng)域轉(zhuǎn)用后形成的新方案ABD和本申請(qǐng)ABC之間的區(qū)別技術(shù)特征C是否能替換掉D,考慮是否需要克服新的技術(shù)障礙。第二步的判斷只有在第一步已經(jīng)有現(xiàn)有技術(shù)給出啟示的基礎(chǔ)上才進(jìn)行。如果第一步技術(shù)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)用都無法跨越,那么第二步的改進(jìn)更從無談起。只有現(xiàn)有技術(shù)既給出了第一步的改進(jìn)啟示又給出了第二步的改進(jìn)啟示,本領(lǐng)域技術(shù)人員才有動(dòng)機(jī)進(jìn)行兩步完整的改進(jìn)過程,從而得到本申請(qǐng)的技術(shù)方案。
案例介紹:
背景技術(shù):現(xiàn)有技術(shù)中用于半導(dǎo)體生長(zhǎng)的石英坩堝易于加工、價(jià)格低,但是會(huì)引起晶體中的Si污染,通常會(huì)在石英坩堝表面涂覆一層BN薄膜避免晶體與石英坩堝直接接觸以防止硅污染?,F(xiàn)有技術(shù)中制備BN薄膜或涂層的技術(shù)有熱解法、以B2O3作為硼源的氮化法、以BN為原料的溶膠法,硼單質(zhì)與N2化學(xué)氣相沉積法,但均存在反應(yīng)條件苛刻、涂層不均勻等問題。針對(duì)上述問題,本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N采用溶膠法在石英坩堝內(nèi)表面鍍BN膜,生成溫度低、BN膜均勻且致密、合成方法安全。
權(quán)利要求1:
一種半導(dǎo)體晶體生長(zhǎng)用石英坩堝鍍BN膜的方法,其特征在于,包括步驟:
S1,將硼酸、尿素按一定比例加入到溶劑中配制成硼酸尿素溶液,然后加入丙烯酰胺單體、交聯(lián)劑以及引發(fā)劑,攪拌并升溫使其反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后得到分散相為硼酸和尿素、分散介質(zhì)為交聯(lián)聚丙烯酰胺的溶膠;
S2,將得到的溶膠均勻涂覆于石英坩堝內(nèi)表面,然后干燥溶膠內(nèi)的溶劑并使溶膠定型;
S3,將干燥后的石英坩堝置于反應(yīng)爐內(nèi),升溫使硼酸分解為B2O3,保溫一段時(shí)間使交聯(lián)聚丙烯酰胺分解成氣體;
S4,繼續(xù)升溫并通入氨氣,保溫使熔融的B2O3與氨氣進(jìn)行反應(yīng);
S5,反應(yīng)結(jié)束后關(guān)閉氨氣,降溫至常溫,即完成BN膜的制備。
技術(shù)路線概括為:溶膠制備→涂覆坩堝→升溫→氮化→BN膜。
審查員檢索到的最接近的現(xiàn)有技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱D1):A modified dip-coating method to prepare BN coating on SiC fiber by introducing the sol–gel process,Jianggao Liu,et al.Surface& Coatings Technology,2015.12。
D1公開:在碳纖維表面通過溶膠法制備BN膜,其中同樣是采用尿素、硼酸配成混合溶液后,再加入丙烯酰胺單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑形成溶膠,然后將碳纖維浸漬在溶膠中、干燥,最終將浸有溶膠的碳纖維在反應(yīng)爐中通入氨氣升溫到一定溫度反應(yīng)。
權(quán)利要求1和D1相比,通過溶膠法制備BN涂層的手段非常類似,制備溶膠所采用的原料以及工藝完全相同,最終通過與氨氣進(jìn)行氮化反應(yīng)得到BN的原理也相同,但本申請(qǐng)和D1存在領(lǐng)域和手段兩個(gè)區(qū)別,應(yīng)用領(lǐng)域的區(qū)別在于本申請(qǐng)的BN涂層是涂覆并形成于坩堝表面,而D1的BN涂層是形成于碳纖維表面;技術(shù)手段的區(qū)別在于本申請(qǐng)的溶膠形成于坩堝表面干燥后進(jìn)行了S3升溫處理,再氮化,而D1中并沒有該步驟,而是浸漬溶膠干燥后直接進(jìn)行氮化。采用前述轉(zhuǎn)用發(fā)明創(chuàng)造性判斷的“兩步法”,判斷思路如下:
第一步改進(jìn)在于,將D1中用于碳纖維表面的制備BN膜方法轉(zhuǎn)用于坩堝表面,得到一個(gè)轉(zhuǎn)用方案“坩堝表面通過溶膠法制備BN涂層的方法”,其中該轉(zhuǎn)用方案中溶膠涂覆于坩堝表面干燥后直接在反應(yīng)爐中進(jìn)行氮化。
第二步的改進(jìn)在于,將上述轉(zhuǎn)用方案改進(jìn)為本申請(qǐng),即將溶膠涂覆于坩堝表面后進(jìn)行步驟S3的升溫處理,再進(jìn)行氮化。
首先判斷第一步的改進(jìn)是否存在技術(shù)啟示,考慮技術(shù)領(lǐng)域的遠(yuǎn)近、溶膠法制備BN薄膜在D1中所要解決的問題和在本申請(qǐng)中所要解決的問題是否相同。對(duì)本案而言,坩堝表面的BN膜和碳纖維表面的BN膜應(yīng)用對(duì)象差異較大,技術(shù)領(lǐng)域的遠(yuǎn)近并不好判斷,需要結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的整體來判斷采用溶膠法制備BN膜在坩堝領(lǐng)域是否有過應(yīng)用,溶膠法形成薄膜是否受限于被涂覆的基體。通過前述背景技術(shù)可知,采用溶膠法形成BN膜是坩堝涂層領(lǐng)域成熟的工藝,并且溶膠法形成前驅(qū)體溶液后具有流動(dòng)性,既可以浸漬也可刷涂、流延等涂覆平面,因此對(duì)于基體無論是纖維還是坩堝均可以實(shí)現(xiàn)涂層的制備。關(guān)于轉(zhuǎn)用動(dòng)機(jī),D1中采用溶膠法在碳纖維表面制備BN膜所要解決的技術(shù)問題是提高碳纖維的抗氧化性能和強(qiáng)度,提到該方法合成的BN薄膜致密且在纖維表面分布均勻。本申請(qǐng)坩堝表面所制備的BN膜的最終目的是避免坩堝用于半導(dǎo)體晶體生長(zhǎng)時(shí)Si污染晶體,但現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在各種方法在坩堝表面制備BN膜來解決該問題,因而本申請(qǐng)的溶膠法相對(duì)于已有的制備BN膜的方法最大改進(jìn)在于在低溫下生成均勻且致密的BN膜,這一點(diǎn)和D1是相同的。基于溶膠法形成BN膜所具有的涂層均勻、致密,合成溫度低、安全友好的優(yōu)點(diǎn),本領(lǐng)域技術(shù)人員有動(dòng)機(jī)將D1中的溶膠法制備BN膜的方法轉(zhuǎn)用于坩堝表面BN涂層的制備,即第一步改進(jìn)是可行的。
判斷第二步的改進(jìn)是否存在啟示,具體來說,從上述第一步的轉(zhuǎn)用方案改進(jìn)到本申請(qǐng),即需要將該轉(zhuǎn)用方案中溶膠涂覆于坩堝表面后進(jìn)行步驟S3的升溫處理,再進(jìn)行氮化。增加這一步的升溫處理是否容易想到呢?需要判斷這一步的改進(jìn)是否需要克服技術(shù)障礙。本申請(qǐng)說明書明確記載了步驟S3升溫的效果:升溫過程中,硼酸分解成細(xì)小B2O3顆粒并均勻的沉積在石英坩堝內(nèi)表面,同時(shí)伴隨交聯(lián)聚丙烯酰胺分解生成碳、水和氨氣過程,由于反應(yīng)爐內(nèi)殘留有空氣,交聯(lián)聚丙烯酰胺分解生成的碳還會(huì)被空氣中的氧進(jìn)一步氧化成CO2、CO,進(jìn)而交聯(lián)聚丙烯酰胺全部轉(zhuǎn)化為氣體的形式,從而可避免C原子進(jìn)入BN膜中,避免引起晶體生長(zhǎng)過程中的C污染??梢?,步驟S3的升溫過程除了使硼酸分解成細(xì)小B2O3,更重要的一個(gè)作用是使膠體中的交聯(lián)聚丙烯酰胺分解成氣體,從而避免交聯(lián)聚丙烯酰胺在后續(xù)氮化形成BN膜的過程中成炭,導(dǎo)致晶體被BN膜中殘留的C污染。即步驟S3的升溫步驟是基于溶膠法在坩堝表面制備BN膜所特別需要的步驟,其解決的是晶體生長(zhǎng)中的C污染問題。反觀D1,由于BN膜是形成于碳纖維表面,根本不存在除C的必要性和需求,因此并涂覆溶膠后沒有進(jìn)行升溫,而是碳纖維浸漬溶膠干燥后直接進(jìn)行氮化。可見,由轉(zhuǎn)用后的方案進(jìn)一步改進(jìn)到本申請(qǐng)面臨新的技術(shù)障礙,即BN薄膜中殘C對(duì)坩堝中晶體生長(zhǎng)的污染,本申請(qǐng)相對(duì)于轉(zhuǎn)用后的方案所增加的升溫步驟S3解決了D1的方案轉(zhuǎn)用到新技術(shù)領(lǐng)域所產(chǎn)生的技術(shù)問題,包含了創(chuàng)造性勞動(dòng)。因此,本申請(qǐng)的權(quán)利要求是非顯而易見的,具備創(chuàng)造性。
針對(duì)轉(zhuǎn)用發(fā)明創(chuàng)造性判斷思路的特殊性,本文提出轉(zhuǎn)用發(fā)明創(chuàng)造性判斷的“兩步法”,但和創(chuàng)造性判斷的“三步法”并不矛盾,而是在“三步法”形式的基礎(chǔ)上增加內(nèi)容,從轉(zhuǎn)用發(fā)明的角度或借鑒轉(zhuǎn)用發(fā)明的考慮因素進(jìn)行說理,以避免“事后諸葛亮”[3]。在實(shí)際判斷過程中,第一步改進(jìn)的判斷尤其需要謹(jǐn)慎,應(yīng)當(dāng)充分站位本領(lǐng)域技術(shù)人員,判斷轉(zhuǎn)用的領(lǐng)域是否相近、是否存在轉(zhuǎn)用的動(dòng)機(jī)和啟示,充分說理,避免將技術(shù)領(lǐng)域的區(qū)別輕描淡寫、一筆帶過,導(dǎo)致創(chuàng)造性審查結(jié)論出現(xiàn)偏差。只有第一步的改進(jìn)能夠完成,在此基礎(chǔ)上對(duì)第二步的改進(jìn)作出進(jìn)一步判斷才有意義。第二步的改進(jìn)同樣需要考慮手段的區(qū)別是否解決了新的技術(shù)問題、克服了技術(shù)障礙,是否包含了申請(qǐng)人的智慧貢獻(xiàn)。只有在最接近的現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上經(jīng)過上述兩步完整的改進(jìn)過程得到本申請(qǐng)的技術(shù)方案,才能得出本申請(qǐng)的方案相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)是顯而易見的。