发明创造名称:用于气密密封的薄膜结构
外观设计名称:
决定号:184785
决定日:2019-07-24
委内编号:1F258866
优先权日:2014-07-16
申请(专利)号:201410507488.7
申请日:2014-09-28
复审请求人:台湾积体电路制造股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:曾浩
合议组组长:奚缨
参审员:李晴
国际分类号:B81B7/00(2006.01);;B81C1/00(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款、第26条第4款
决定要点:如果一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,但其它现有技术中存在促使本领域技术人员将该区别技术特征与最接近现有技术结合起来以解决其存在的技术问题的技术启示。那么在现有技术的基础上获得该项权利要求请求保护的技术方案是显而易见的。
全文:
本复审请求涉及申请号为201410507488.7,名称为“用于气密密封的薄膜结构”的发明专利申请(下称“本申请”)。本申请的申请人为台湾积体电路制造股份有限公司,申请日为2014年09月28日,优先权日为2014年07月16日,公开日为2016年01月27日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年05月08日发出驳回决定,驳回了申请,其理由是:本申请的权利要求1-18不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:2018年02月06日提交的权利要求第1-18项;申请日2014年09月28日提交的说明书第1-76段(即第1-11页)、说明书附图第1-8页、说明书摘要及摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种MEMS器件,包括:
第一管芯,包括介电层和设置在所述介电层上方的MEMS器件;
第二管芯,在接合界面区处接合至所述第一管芯以在所述第一管芯和所述第二管芯之间形成腔室,其中,所述MEMS器件部分地位于所述腔室内或与所述腔室流体连通;以及
共形薄膜结构,其中,所述腔室完全由所述共形薄膜结构气密密封,
其中,所述共形薄膜结构包括若干离散的薄膜补片,包括设置在所述接合界面区的外侧壁上的第一薄膜补片、设置在所述MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片,所述共形薄膜结构还被设置为连续地覆盖所述第二管芯的横向表面和所述第一管芯的暴露的横向表面,
其中,所述第二薄膜补片气密密封所述MEMS器件与所述介电层之间的接合区域。
2. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述共形薄膜结构包括氮化硅(Si3N4)或二氧化硅(SiO2)的单层或多个堆叠层。
3. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述共形薄膜结构具有从约 至约10μm的范围内的厚度。
4. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述共形薄膜结构终止于所述第一管芯的横向表面,并且所述共形薄膜结构不沿着所述第一管芯的分割侧壁延伸。
5. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述共形薄膜结构是覆盖所述第二管芯的外表面和所述第一管芯的顶面的连续薄层。
6. 根据权利要求5所述的MEMS器件,还包括布置为穿过所述第一管芯或所述第二管芯的硅通孔(TSV)以及设置在所述第一管芯或所述第二管芯的背侧表面上的焊料凸块以提供电连接。
7. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述共形薄膜结构通过毯状反应离子蚀刻(RIE)工艺形成。
8. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,通过共熔金属接合来接合所述第一管芯和所述第二管芯。
9. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述接合界面区包括选自由铟、金、锡、铜、铝、锗和它们的组合组成的组的材料。
10. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述腔室填充有惰性气体,所述腔室具有基本恒定的压力。
11. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述第二管芯包括布置在所述第二管芯上的CMOS器件。
12. 一种气密密封结构,包括:
第一管芯,包括介电层和设置在所述介电层上的MEMS器件;
第二管芯,在接合界面区处接合至所述第一管芯以在所述第一管芯和所述第二管芯之间形成腔室,所述MEMS器件部分地位于所述腔室内;以及
共形薄膜结构,包括沿着纵向方向设置在所述接合界面区的外侧壁处的第一薄膜补片、设置在所述MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片,以使所述腔室与周围环境完全由所述共形薄膜结构气密密封隔离,所述共形薄膜结构连续覆盖所述第一管芯的暴露的横向表面和所述第二管芯的横向表面,
其中,所述第二薄膜补片气密密封所述MEMS器件与所述介电层之间的接合区域。
13. 根据权利要求12所述的气密密封结构,其中,所述薄膜结构是通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和之后的反应离子蚀刻(RIE)形成的共形结构。
14. 根据权利要求12所述的气密密封结构,其中,所述气密密封的腔室是MEMS器件的一部分。
15. 根据权利要求12所述的气密密封结构,其中,所述共形薄膜结构不沿着所述第一管芯的分割侧壁延伸。
16. 一种形成气密密封的方法,包括:
将第一晶圆在接合界面区处与第二晶圆接合,其中,所述第一晶圆包 括介电层和设置在所述介电层上的多个MEMS器件,并且所述第一晶圆和所述第二晶圆接合在一起以形成包围所述第一晶圆上的至少一个MEMS器件的部分的腔室;
去除所述第二晶圆的一部分以形成凹槽,所述凹槽将所述第二晶圆的侧壁和所述第一晶圆的上表面的一部分暴露于周围环境;
在所述第一晶圆的上表面的暴露部分上方以及沿着所述第二晶圆的侧壁形成共形薄膜层以使所述腔室与周围环境完全由所述共形薄膜层气密密封隔离;以及
沿着布置在相邻的管芯之间的划线区切割接合的第一晶圆和第二晶圆,
其中,所述共形薄膜层包括若干离散的薄膜补片,包括设置在所述接合界面区的外侧壁上的第一薄膜补片、设置在所述至少一个MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片,所述共形薄膜结构还被设置为连续地覆盖所述第二晶圆的上表面,
其中,所述第二薄膜补片气密密封所述至少一个MEMS器件与所述介电层之间的接合区域。
17. 根据权利要求16所述的方法,其中,所述共形薄膜通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)形成。
18. 根据权利要求16所述的方法,还包括:
在所述第一晶圆的暴露的上表面上方以及沿着所述第二晶圆的侧壁形成所述共形薄膜之后,实施毯状反应离子蚀刻(RIE)以去除所述共形薄膜的部分并且留下设置在所述第二晶圆的侧壁上的薄膜结构,以使所述腔室与周围环境气密密封隔离。”
驳回决定引用的对比文件如下:
对比文件2:WO2009/038686A2,公开日为2009年03月26日;
对比文件3:CN102556946A,公开日为2012年07月11日。
驳回决定认为:对比文件2公开了一种密封晶圆级腔体封装结构及其形成方法,对比文件3公开了一种MEMS器件形成方法和具有MEMS结构的器件。本申请独立权利要求1与作为最接近现有技术的对比文件2的区别在于:MEMS器件部分地位于腔室内或与腔室流体连通;共形薄膜结构还包括设置在MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片;共形薄膜结构还被设置为连续地覆盖第二管芯的横向表面和第一管芯的暴露的横向表面;还包括介电层,MEMS器件设置在介电层上,第二薄膜补片气密密封MEMS器件与介电层之间的接合区域。但上述区别技术特征一部分被对比文件3公开,其余部分是本领域技术人员在对比文件2基础上容易想到的常用技术手段。因此,权利要求1相对于对比文件2与对比文件3以及本领域的公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2的附加技术特征一部分被对比文件2公开,另一部分是本领域技术人员在对比文件2公开内容基础上容易想到的;从属权利要求3和4的附加技术特征被对比文件2公开;从属权利要求5的附加技术特征被对比文件3公开;从属权利要求6的附加技术特征一部分被对比文件2公开,另一部分是本领域的常用技术手段;从属权利要求7的附加技术特征是本领域的常用技术手段;从属权利要求8和9的附加技术特征是本领域的常用技术手段和常规选择;从属权利要求10的附加技术特征一部分被对比文件2公开,另一部分是本领域的常规选择;从属权利要求11的附加技术特征是本领域的常用技术手段。因此权利要求2-11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
本申请独立权利要求12与作为最接近现有技术的对比文件2的区别在于:共形薄膜结构还包括设置在MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片,共形薄膜结构连续覆盖所述第一管芯的暴露的横向表面和所述第二管芯的横向表面;MEMS器件部分地位于腔室内;还包括介电层,MEMS器件设置在介电层上,第二薄膜补片气密密封MEMS器件与介电层之间的接合区域。但上述区别技术特征一部分被对比文件3公开,其余部分是本领域技术人员在对比文件2基础上容易想到的常用技术手段。因此,权利要求12相对于对比文件2与对比文件3以及本领域的公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求13的附加技术特征一部分被对比文件2公开,另一部分是本领域的常用技术手段;从属权利要求14的附加技术特征被对比文件3公开;从属权利要求15的附加技术特征被对比文件2公开。因此,权利要求13-15也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
本申请独立权利要求16与作为最接近现有技术的对比文件2的区别在于:腔室包围MEMS器件的部分;共形薄膜层还包括设置在MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片;在第一晶圆的上表面的暴露部分上方形成共形薄膜结构,共形薄膜结构还被设置为连续地覆盖所述第二晶圆的上表面;还包括介电层,MEMS器件设置在介电层上,第二薄膜补片气密密封MEMS器件与介电层之间的接合区域。但上述区别技术特征一部分被对比文件3公开,其余部分是本领域技术人员在对比文件2基础上容易想到的常用技术手段。因此,权利要求16相对于对比文件2与对比文件3以及本领域的公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求17的附加技术特征是本领域的常用技术手段;从属权利要求18的附加技术特征是本领域的常规技术手段。因此,权利要求17和18也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人(下称“复审请求人”)对上述驳回决定不服,于2018年08月20日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,在驳回决定所针对文本的基础上,在独立权利要求1,12和16中分别加入了技术特征“直接”,从而将其中的表述“第二管芯,在接合界面区处接合至所述第一管芯以在所述第一管芯和所述第二管芯之间形成腔室”修改为“第二管芯,在接合界面区处直接接合至所述第一管芯以在所述第一管芯和所述第二管芯之间形成腔室”。
复审请求人在提出复审请求时提交的权利要求书如下:
“1. 一种MEMS器件,包括:
第一管芯,包括介电层和设置在所述介电层上方的MEMS器件;
第二管芯,在接合界面区处直接接合至所述第一管芯以在所述第一管芯和所述第二管芯之间形成腔室,其中,所述MEMS器件部分地位于所述腔室内或与所述腔室流体连通;以及
共形薄膜结构,其中,所述腔室完全由所述共形薄膜结构气密密封,
其中,所述共形薄膜结构包括若干离散的薄膜补片,包括设置在所述接合界面区的外侧壁上的第一薄膜补片、设置在所述MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片,所述共形薄膜结构还被设置为连续地覆盖所述第二管芯的横向表面和所述第一管芯的暴露的横向表面,
其中,所述第二薄膜补片气密密封所述MEMS器件与所述介电层之间的接合区域。
2. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述共形薄膜结构包括氮化硅(Si3N4)或二氧化硅(SiO2)的单层或多个堆叠层。
3. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述共形薄膜结构具有从约 至约10μm的范围内的厚度。
4. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述共形薄膜结构终止于所述第一管芯的横向表面,并且所述共形薄膜结构不沿着所述第一管芯的分割侧壁延伸。
5. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述共形薄膜结构是覆盖所述第二管芯的外表面和所述第一管芯的顶面的连续薄层。
6. 根据权利要求5所述的MEMS器件,还包括布置为穿过所述第一管芯或所述第二管芯的硅通孔(TSV)以及设置在所述第一管芯或所述第二管芯的背侧表面上的焊料凸块以提供电连接。
7. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述共形薄膜结构通过毯状反应离子蚀刻(RIE)工艺形成。
8. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,通过共熔金属接合来接合所述第一管芯和所述第二管芯。
9. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述接合界面区包括选自由铟、金、锡、铜、铝、锗和它们的组合组成的组的材料。
10. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述腔室填充有惰性气体,所述腔室具有基本恒定的压力。
11. 根据权利要求1所述的MEMS器件,其中,所述第二管芯包括布置在所述第二管芯上的CMOS器件。
12. 一种气密密封结构,包括:
第一管芯,包括介电层和设置在所述介电层上的MEMS器件;
第二管芯,在接合界面区处直接接合至所述第一管芯以在所述第一管芯和所述第二管芯之间形成腔室,所述MEMS器件部分地位于所述腔室内;以及
共形薄膜结构,包括沿着纵向方向设置在所述接合界面区的外侧壁处的第一薄膜补片、设置在所述MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片,以使所述腔室与周围环境完全由所述共形薄膜结构气密密封隔离,所述共形薄膜结构连续覆盖所述第一管芯的暴露的横向表面和所述第二管芯的横向表面,
其中,所述第二薄膜补片气密密封所述MEMS器件与所述介电层之间的接合区域。
13. 根据权利要求12所述的气密密封结构,其中,所述薄膜结构是通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和之后的反应离子蚀刻(RIE)形成的共形结构。
14. 根据权利要求12所述的气密密封结构,其中,所述气密密封的腔室是MEMS器件的一部分。
15. 根据权利要求12所述的气密密封结构,其中,所述共形薄膜结构不沿着所述第一管芯的分割侧壁延伸。
16. 一种形成气密密封的方法,包括:
将第一晶圆在接合界面区处直接与第二晶圆接合,其中,所述第一晶 圆包括介电层和设置在所述介电层上的多个MEMS器件,并且所述第一晶圆和所述第二晶圆接合在一起以形成包围所述第一晶圆上的至少一个MEMS器件的部分的腔室;
去除所述第二晶圆的一部分以形成凹槽,所述凹槽将所述第二晶圆的侧壁和所述第一晶圆的上表面的一部分暴露于周围环境;
在所述第一晶圆的上表面的暴露部分上方以及沿着所述第二晶圆的侧壁形成共形薄膜层以使所述腔室与周围环境完全由所述共形薄膜层气密密封隔离;以及
沿着布置在相邻的管芯之间的划线区切割接合的第一晶圆和第二晶圆,
其中,所述共形薄膜层包括若干离散的薄膜补片,包括设置在所述接合界面区的外侧壁上的第一薄膜补片、设置在所述至少一个MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片,所述共形薄膜结构还被设置为连续地覆盖所述第二晶圆的上表面,
其中,所述第二薄膜补片气密密封所述至少一个MEMS器件与所述介电层之间的接合区域。
17. 根据权利要求16所述的方法,其中,所述共形薄膜通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)形成。
18. 根据权利要求16所述的方法,还包括:
在所述第一晶圆的暴露的上表面上方以及沿着所述第二晶圆的侧壁形成所述共形薄膜之后,实施毯状反应离子蚀刻(RIE)以去除所述共形薄膜的部分并且留下设置在所述第二晶圆的侧壁上的薄膜结构,以使所述腔室与周围环境气密密封隔离。”
复审请求人认为:(1)对比文件2没有公开第二管芯在接合界面区处直接接合至第一管芯,腔室完全由共形薄膜结构气密密封,共形薄膜结构还被设置为连续地覆盖第二管芯的横向表面,并且对比文件2公开的全部实施例中,MEMS器件为微机电光学器件,为了提高透光率,在第二管芯的顶面不能设置覆盖层,因此,对比文件2给出了相反的技术启示。(2)对比文件3的技术方案需要在材料层和覆盖层之间留有排气通道,因此,也没有公开第二管芯在接合界面区处直接接合至第一管芯。虽然对比文件3公开了覆盖层连续覆盖在第二管芯的顶面,但是在对比文件2给出相反启示下,本领域技术人员没有动机将对比文件2-3结合得到本申请的技术方案。因此,本申请的权利要求1-18具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年08月29日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:(1)对比文件2公开了第一管芯和第二管芯的结合方式,其可以不需要通过该结合方式实现密封,而是通过简单的机械连接在低温或者常温下实现结合,然后通过覆盖层实现密封。在此基础上,使用本领域常用的直接结合方式是本领域的常用技术手段。由于是通过覆盖层进行密封,因此公开了腔室完全由共形膜结构气密密封。此外,对比文件2还公开了一种微电子装置,包括第一管芯、第二管芯、支撑侧墙构成的空腔,无孔金属层(相当于共形膜结构)覆盖至少一部分第二管芯和支撑侧墙。从上述公开的内容可以得到,对比文件2公开的结构不限于微机电光学器件,无孔金属层覆盖至少一部分第二管芯,表明可以在第二管芯的顶面设置覆盖层。因此,对比文件2并没有给出相反的启示。(2)对比文件3虽然没有公开第二管芯在接合界面区处直接接合至第一管芯,但是直接结合的方式是本领域的常用技术手段。对比文件3公开了覆盖层连续覆盖在第二管芯的顶面,在对比文件2给出的结构的基础上,根据密封需要,本领域技术人员有动机使用对比文件3公开的连续覆盖层以实现腔体的密封。因此,坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
本案合议组于2019年05月05 日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-11的保护范围不清楚,不符合专利法第26款第4条的规定。同时,基于对权利要求1-11的预期修改方式(假定复审请求人将权利要求1及其从属权利要求2-11的主题修改为“一种MEMS组件”、“一种MEMS结构”或“一种气密密封结构”)对假定修改后的权利要求1-11的创造性进行了如下假定评述:权利要求1与对比文件2的区别在于: (1)第二管芯在结合界面区处直接结合至所述第一管芯;(2)MEMS器件部分地位于腔室内或与腔室流体连通,共形薄膜结构还被设置为连续地覆盖第二管芯的横向表面和第一管芯的暴露的横向表面;(3)共形薄膜结构还包括若干离散的薄膜补片,包括设置在MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片,还包括介电层,MEMS器件设置在介电层上,第二薄膜补片气密密封MEMS器件与介电层之间的接合区域。上述区别技术特征(1)是本领域技术人员在对比文件2的基础上容易想到的接合方式;区别技术特征(2)被对比文件3公开;区别技术特征(3)是本领域技术人员在对比文件2的基础上容易想到的常规技术手段。因此,权利要求1相对于对比文件2与对比文件3以及本领域的公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2,3,6和10的附加技术特征是本领域技术人员在对比文件2已公开内容的启示下容易想到的;从属权利要求4的附加技术特征被对比文件2公开;从属权利要求5的附加技术特征被对比文件3公开;从属权利要求7-9,11的附加技术特征是本领域的常用技术手段和常规选择。因此在其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2-11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
关于权利要求12-18,复审通知书对其创造性做了如下评述:
本申请独立权利要求12与对比文件2的区别在于:(1)第二管芯在结合界面区处直接结合至所述第一管芯;(2)MEMS器件部分地位于腔室内,共形薄膜结构还被设置为连续地覆盖第二管芯的横向表面和第一管芯的暴露的横向表面;(3)共形薄膜结构还包括若干离散的薄膜补片,包括设置在MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片,还包括介电层,MEMS器件设置在介电层上,第二薄膜补片气密密封MEMS器件与介电层之间的接合区域。上述区别技术特征(1)是本领域技术人员在对比文件2的基础上容易想到的接合方式;区别技术特征(2)被对比文件3公开;区别技术特征(3)是本领域技术人员在对比文件2的基础上容易想到的常规技术手段。因此,权利要求1相对于对比文件2与对比文件3以及本领域的公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求13的附加技术特征是本领域技术人员在对比文件2已公开内容的启示下容易想到的常规选择;从属权利要求14的附加技术特征被对比文件3公开;从属权利要求15的附加技术特征被对比文件2公开。因此,权利要求13-15也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
本申请独立权利要求16与对比文件2的区别在于:(1)第一晶圆在结合界面区处直接与第二晶圆结合;(2)腔室包围MEMS器件的部分,在第一晶圆的上表面的暴露部分上方形成共形薄膜结构,共形薄膜结构还被设置为连续地覆盖所述第二晶圆的上表面;(3)共形薄膜结构还包括若干离散的薄膜补片,包括设置在MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片,还包括介电层,MEMS器件设置在介电层上,第二薄膜补片气密密封MEMS器件与介电层之间的接合区域。上述区别技术特征(1)是本领域技术人员在对比文件2的基础上容易想到的接合方式;区别技术特征(2)被对比文件3公开;区别技术特征(3)是本领域技术人员在对比文件2和3已公开技术内容的基础上容易想到的常用技术手段。因此,权利要求16相对于对比文件2与对比文件3以及本领域的公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求17的附加技术特征部分是本领域的常用技术手段;从属权利要求18的附加技术特征是本领域的常规技术手段。因此,权利要求17和18也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审通知书指出的问题,复审请求人于2019年06月19日提交了意见陈述书,未修改申请文件。
复审请求人认为,本申请的权利要求1与对比文件2存在以下区别:(1)设置在MEMS器件侧壁上的第二薄膜补片;(2)设置在引线结合焊盘侧壁上的第三薄膜补片;(3)所述共性薄膜结构还被设置为连续地覆盖所述第二管芯的横向表面和所述第一管芯的暴露的横向表面。由于对比文件2的MEMS器件1950是设置在腔室160中的,故其侧壁不可能设置薄膜补片;对比文件2的结合焊盘 140的侧壁和顶面都没有形成薄膜补片,也不存在设置薄膜补片的教导;对比文件2中也没有给出任何在部件横向表面设置连续、不间断涂层的启示。同时,上述区别也不属于本领域公知常识,因此权利要求1及其从属权利要求2-11具备创造性;同理,权利要求12和16及其从属权利要求13-15、17-18也都具备创造性。
对于复审通知书中指出的关于权利要求1-11不符合专利法第26条第4款规定的意见,复审请求人未提出任何具体意见。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人在提出复审请求时修改了权利要求书,经审查,复审请求人对权利要求书的修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审请求审查决定所针对的文本为:2018年08月20日提交的权利要求第1-18项,申请日2014年09月28日提交的说明书第1-11页、说明书附图第1-8页、说明书摘要及摘要附图。
2、关于专利法第26条第4款
专利法第26条第4款规定:权利要求书应当以说明书为依据,清楚、简要地限定要求专利保护的范围。
独立权利要求1请求保护的主题为“一种MEMS器件”,但该权利要求1同时又限定了该MEMS器件包括:“第一管芯,具有设置在所述第一管芯上的MEMS器件”,按其描述所述MEMS器件的一个组成部分是其本身,这样的技术方案显然是不清楚的。因此,该权利要求1及其从属权利要求2-11的保护范围不清楚,不符合专利法第26款第4条的规定。
3、关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定的创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
3.1 关于独立权利要求12的创造性
权利要求12请求保护一种气密密封结构。
对比文件2公开了一种用于MEMS组件的气密密封结构(参见说明书第【0088】-【0089】段,附图19):具有设置在衬底1910上的MEMS构件1950(二者组合起来相当于第一管芯),盖1920和间隔结构1930(二者组合起来相当于第二管芯),间隔结构1930在接合界面区处通过粘合层1935接合至衬底1910,在衬底1910与盖1920和间隔结构1930之间形成了腔室160,其中, MEMS构件1950位于腔室160内,沿着盖1920和间隔结构1930的外侧壁设置有薄膜结构的无孔涂层1970(相当于共形薄膜结构的第一薄膜补片),该涂层沿着纵向方向设置在结合界面区外侧并密封了间隔结构1930、衬底1910和盖1920之间的每一处结合界面(即腔室160完全由无孔涂层1970气密密封)。
可见,权利要求12与对比文件2的区别在于: (1)第二管芯在结合界面区处直接结合至所述第一管芯;(2)MEMS器件部分地位于腔室内,共形薄膜结构还被设置为连续地覆盖第二管芯的横向表面和第一管芯的暴露的横向表面;(3)共形薄膜结构还包括若干离散的薄膜补片,包括设置在MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片,还包括介电层,MEMS器件设置在介电层上,第二薄膜补片气密密封MEMS器件与介电层之间的接合区域。
基于上述区别技术特征在其技术方案中的作用,相对于对比文件2,本申请实际要解决的技术问题是:如何提高对MEMS组件的全面气密密封效果。
关于区别技术特征(1),对比文件2还公开了(参见对比文件2的说明书第【0008】段),帽晶圆(该部件在装配后形成盖1920和间隔结构1930,即相当于第二管芯)和装置晶圆(该部件在装配后形成布置有MEMS器件的衬底1910,即相当于第一管芯)可以先仅进行机械装配(即直接结合),然后通过第二材料实现气密密封。在上述技术内容的启示下,本领域技术人员为简化工艺容易想到将间隔结构1930在接合界面区处通过机械方式直接接合至衬底1910,随后再通过薄膜结构的密封层实施密封,从而无需采用粘合层进行间接结合。
关于区别技术特征(2),对比文件3也公开了一种气密密封的MEMS组件/结构(参见对比文件3的说明书第【0028】-【0040】段,附图2q):包括配置有第一牺牲材料层110的衬底100和MEMS器件122(二者组合起来相当于第一管芯),以及支撑层135和覆盖层140(二者组合起来相当于第二管芯),MEMS器件122部分地位于由上述部件围成的腔体150内。密封层160(相当于共形薄膜结构)被设置为连续地覆盖支撑层135和覆盖层140的横向表面和MEMS元件122的暴露在腔体150之外的横向表面。可见,对比文件3公开了上述区别技术特征(2),且这些特征在对比文件3中的作用与其在本申请中的作用相同,均是为了提高对MEMS器件的密封效果。因此,在对比文件2面临的如何提高对MEMS组件的全面气密密封效果的技术问题的驱使下,本领域技术人员有动机在同一技术领域的对比文件3中寻找有助于解决上述技术问题的技术手段,从而获得将上述区别技术特征(2)应用到对比文件2中以解决其技术问题的启示,由此无需克服任何技术困难,且其技术效果是预期的。
关于区别技术特征(3),在对比文件2和3均公开了需要对MEMS器件进行全面密封以满足其对工作环境要求的基础上,根据MEMS组件具体结构的不同,使得共形薄膜结构包括离散地设置在MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片,以对全部需要在气密环境下工作的部件实施全面密封,这是本领域技术人员容易想到的常规技术手段。同时,根据具体结构和全面密封的需要,设置介电层,使得MEMS器件于介电层上,并且使得第二薄膜补片气密密封MEMS器件与介电层之间的接合区域亦是本领域的常用技术手段。
因此,在对比文件2基础上结合对比文件3以及本领域的公知常识得到权利要求12请求保护的技术方案是显而易见的,权利要求12请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.2 关于从属权利要求13-15的创造性
权利要求13在权利要求12基础上进一步限定了薄膜结构的形成方法。对比文件2公开了(参见对比文件2的说明书第【0083】-【0084】段):薄膜密封层170可通过溅射沉积后去除部分形成。上述方法与等离子体增强化学气相沉积和反应离子蚀刻等都是本领域用于形成薄膜结构的常规技术手段,在对比文件2公开的上述技术内容的基础上,使用等离子体增强化学气相沉积和反应离子蚀刻形成共形结构是本领域的常规选择。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求14在权利要求12基础上进一步限定了腔室与MEMS器件的结构关系。对比文件3公开了(参见对比文件3的说明书第【0028】-【0040】段,附图2q):气密密封的腔体150是MEMS元件122的一部分。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求15在权利要求12基础上进一步限定了薄膜结构的布置方式。对比文件2公开了(参见对比文件2的附图19):覆盖层1970不沿着衬底1910上的MEMS器件1950(二者组合起来相当于本申请中的第一管芯)的分割侧壁延伸。可见,对比文件2公开了该权利要求的附加技术特征。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.3 关于独立权利要求16的创造性
权利要求16请求保护一种形成气密密封的方法。
对比文件2公开了一种晶圆级腔体封装结构的气密密封方法,并具体公开了以下技术内容(参见说明书第【0066】-【0096】段,附图7-19):将装置晶圆10(即第一晶圆)在接合界面区处与帽晶圆11(即第二晶圆)通过粘合层接合,帽晶圆11具有设置其上的多个MEMS器件,并且装置晶圆10和帽晶圆11接合在一起以形成包围装置晶圆上的MEMS器件的腔室;帽晶圆去除一部分留下残余部分46以形成凹槽,凹槽将帽晶圆的侧壁和第一晶圆的上表面的一部分暴露于周围环境;沿着结合界面区侧壁形成密封层1970(相当于共形薄膜结构的第一薄膜补片)以使腔室与周围环境完全由密封层气密密封隔离;以及沿着布置在相邻的管芯之间的划线区切割接合的装置晶圆和帽晶圆。
可见,权利要求16与对比文件2的区别在于:(1)第一晶圆在结合界面区处直接与第二晶圆结合;(2)腔室包围MEMS器件的部分,在第一晶圆的上表面的暴露部分上方形成共形薄膜结构,共形薄膜结构还被设置为连续地覆盖所述第二晶圆的上表面;(3)共形薄膜结构还包括若干离散的薄膜补片,包括设置在MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片,还包括介电层,MEMS器件设置在介电层上,第二薄膜补片气密密封MEMS器件与介电层之间的接合区域。 基于上述区别技术特征在其技术方案中的作用,相对于对比文件2,本申请实际要解决的技术问题是:如何提高对MEMS组件的全面气密密封效果。
关于区别技术特征(1),对比文件2还公开了(参见对比文件2的说明书第0008段),帽晶圆(即第一晶圆)和装置晶圆(即第二晶圆)也可以先仅进行机械装配(即直接结合),然后通过第二材料实现气密密封。在上述技术内容的启示下,本领域技术人员为简化工艺容易想到将两个晶圆在接合界面区处通过机械方式直接接合。
关于区别技术特征(2),对比文件3,也公开了一种气密密封的MEMS组件/结构的形成方法(参见对比文件3的说明书第【0028】-【0040】段,附图2q):包括配置有第一牺牲材料层110的衬底100和MEMS器件122(二者组合起来相当于第一晶圆),以及支撑层135和覆盖层140(二者组合起来相当于第二晶圆),MEMS器件122部分地位于由上述部件围成的腔体150内。MEMS元件122的暴露在腔体150之外的上表面形成密封层160(相当于共形薄膜结构),该密封层被设置为连续地覆盖支撑层135和覆盖层140的上表面。可见,对比文件3公开了上述区别技术特征(2),且这些特征在对比文件3中的作用与其在本申请中的作用相同,均是为了提高对MEMS器件的密封效果。因此,在对比文件2面临的如何提高对MEMS组件的全面气密密封效果的技术问题的驱使下,本领域技术人员有动机在同一技术领域的对比文件3中寻找有助于解决上述技术问题的技术手段,从而获得将上述区别技术特征(2)应用到对比文件2中以解决其技术问题的启示,由此无需克服任何技术困难,且其技术效果是预期的。
关于区别技术特征(3),在对比文件2和3均公开了需要对MEMS器件进行全面密封以满足其对工作环境要求的基础上,根据MEMS组件具体结构的不同,使得共形薄膜结构包括离散地设置在MEMS器件的侧壁上的第二薄膜补片和设置在引线接合焊盘的侧壁上的第三薄膜补片,以对全部需要在气密环境下工作的部件实施全面密封,这是本领域技术人员容易想到的常规技术手段。同时,根据具体结构和全面密封的需要,设置介电层,使得MEMS器件于介电层上,并且使得第二薄膜补片气密密封MEMS器件与介电层之间的接合区域亦是本领域的常用技术手段。
因此,在对比文件2的基础上结合对比文件3得到权利要求16请求保护的技术方案是显而易见的,权利要求16请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.4 关于从属权利要求17和18的创造性
权利要求17在权利要求16基础上进一步限定了薄膜结构的形成方法。使用等离子体增强化学气相沉积形成共形薄膜是本领域的常用技术手段。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求也不具备第22条第3款规定的创造性。
权利要求18在权利要求16的基础上进一步限定了密封隔离的具体操作方法。根据需密封区域的位置形态,在第一晶圆的暴露的上表面上方以及沿着第二晶圆的侧壁形成共形薄膜之后,实施毯状反应离子蚀刻(RIE)以去除共形薄膜的部分并且留下设置在第二晶圆的侧壁上的薄膜结构,以使腔室与周围环境气密密封隔离是本领域的常规技术手段。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4.关于复审请求人的陈述意见
复审请求人认为,本申请的权利要求1与对比文件2存在以下区别:(1)设置在MEMS器件侧壁上的第二薄膜补片;(2)设置在引线结合焊盘侧壁上的第三薄膜补片;(3)所述共性薄膜结构还被设置为连续地覆盖所述第二管芯的横向表面和所述第一管芯的暴露的横向表面。而合议组在复审通知书中针对假定的权利要求1-11创造性评述中,对上述区别(1)-(3)的评述是不合理,上述区别并非本领域的常规技术手段:由于对比文件2的MEMS器件1950是设置在腔室160中的,故其侧壁不可能设置薄膜补片;对比文件2的结合焊盘 140的侧壁和顶面都没有形成薄膜补片,也不存在设置薄膜补片的教导;对比文件2中也没有给出任何在部件横向表面设置连续、不间断涂层的启示。同时,上述区别也不属于本领域公知常识,因此权利要求1及其从属权利要求具备创造性;同理,权利要求12和16及其从属权利要求也都具备创造性。
对此,合议组认为:
首先,对于复审通知书中指出的关于权利要求1-11不符合专利法第26条第4款规定的意见,复审请求人未提出任何具体答复意见。据此,本复审请求审查决定坚持该意见,而对权利要求1-11的创造性没有发表意见。
其次,关于复审请求人所述的三点区别,合议组认为:在2019年05月05 日发出的复审通知书中,不仅提出了权利要求1-11不符合专利法第26条第4款规定的意见,还针对假定修改后的权利要求1-11的创造性进行了评述;然而,复审请求人在答复上述复审通知书时,在创造性方面仅针对权利要求1与对比文件2的区别进行了阐述,而没有考虑对比文件3公开的内容以及本领域的技术常识。合议组重申上述复审通知书中的观点:尽管本申请经假定修改后的权利要求1与对比文件2存在所述区别,但对于组件密封而言,在可能产生气体泄漏的部件结合处(例如MEMS器件侧壁或引线结合焊盘侧壁)均设置密封材料有利于提高组件整体的密封效果是本领域的技术常识,因此复审请求人所述的区别(1)和(2)都是本领域技术人员根据组件的具体结构设计容易想到的常规技术手段;至于复审请求人所述的区别(3),其已经被对比文件3公开且同样解决了全面提高组件整体密封性的相同技术问题,本领域技术人员基于提高组件整体密封性能的需求,有动机去同一技术领域的对比文件3中寻找技术启示,从而将上述区别技术特征(3)应用到对比文件2的技术方案中,以获得本申请经假定修改后的权利要求1请求保护的技术方案。因此,即使复审请求人对权利要求1- 11的主题进行修改以克服不符合专利法第26条第4款规定的问题,经所述假定修改后的权利要求1及其从属权利要求2-11也仍然不符合专利法第22条第3款关于“创造性”的规定。
综上,复审请求人的意见不具有说服力,合议组对其主张不予支持。
综上所述,本案合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年05月08日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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