发明创造名称：测量基板温度用的温度探针、组合件和支撑基板用的压板
外观设计名称：
决定号：186657
决定日：2019-08-12
委内编号：1F277541
优先权日：2013-09-10
申请（专利）号：201480055162.3
申请日：2014-09-08
复审请求人：瓦里安半导体设备公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：刘婧
合议组组长：刘振玲
参审员：周文娟
国际分类号：H01L21/66
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项发明专利申请的权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，而且本领域的公知常识和其他对比文件没有给出将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的技术启示，并且该区别技术特征的存在使得该技术方案具有有益的技术效果，则该权利要求具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201480055162.3，发明名称为“用于基板温度量测的气体耦合探针基板基板”，后变更为“测量基板温度用的温度探针、组合件和支撑基板用的压板”的PCT发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为瓦里安半导体设备公司，申请日为2014年09月08日，优先权日为2013年09月10日，进入中国国家阶段日为2016年04月06日，中国国家阶段的公开日为2016年06月08日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2019年02月11日发出驳回决定，以权利要求1-14不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：于2016年04月06日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件的中文译文的摘要附图，依据专利合作条约第28条或第41条提交的说明书第1-11页、说明书附图第1-8页、说明书摘要，2018年10月18日提交的权利要求第1-14项。
驳回决定所针对的权利要求书的内容如下：
“1. 一种用于在半导体制造加工期间测量基板的温度的组合件，包括：
温度传感器，用于测量基板的温度；
气室，整个设置在所述基板的背面上，所述气室具有开口且安置在所述温度传感器周围；
密封件，安置在所述气室中的所述开口周围，所述密封件经配置以抵着所述基板密封所述气室中的所述开口；
弹簧，安置在所述气室内，所述弹簧经偏置以将所述温度传感器放置成与所述基板接触；以及
气体源，经配置以利用气体对所述气室加压。
2. 根据权利要求1所述的用于在半导体制造加工期间测量基板的温度的组合件，其中所述气体源可以将所述气室加压到8托与10托之间的压力。
3. 根据权利要求1所述的用于在半导体制造加工期间测量基板的温度的组合件，进一步包括温度传感器触点，所述温度传感器触点安置在所述气室内，所述温度传感器与所述温度传感器触点进行热接触，并且所述弹簧经偏置以将所述温度传感器触点放置成与所述基板接触。
4. 根据权利要求3所述的用于在半导体制造加工期间测量基板的温度的组合件，其中所述温度传感器安置在所述温度传感器触点的第一表面上，所述第一表面与所述温度传感器触点的第二表面相对，所述第二表面经配置以与所述基板接触。
5. 根据权利要求3所述的用于在半导体制造加工期间测量基板的温度的组合件，其中所述温度传感器嵌入在所述温度传感器触点内。
6. 一种用于在半导体制造加工期间支撑基板的压板，包括：
介电板，用于支撑基板；
温度探针，安置在所述介电板中用于测量所述基板的温度，所述温度探针包括：
温度传感器，用于测量所述基板的温度；
气室，整个设置在所述基板的背面上，所述气室具有开口且安置在所述温度传感器周围；
密封件，安置在所述气室中的所述开口周围，所述密封件经配置以 抵着所述基板密封所述气室中的所述开口；
弹簧，安置在所述气室内，所述弹簧经偏置以将所述温度传感器放置成与所述基板接触；以及
气体源，经配置以利用气体对所述气室加压。
7. 根据权利要求6所述的用于在半导体制造加工期间支撑基板的压板，其中所述气体源可以将所述气室加压到8托与10托之间的压力。
8. 根据权利要求7所述的用于在半导体制造加工期间支撑基板的压板，其中所述气体是惰性气体。
9. 根据权利要求6所述的用于在半导体制造加工期间支撑基板的压板，进一步包括温度传感器触点，所述温度传感器触点安置在所述气室内，所述温度传感器与所述温度传感器触点进行热接触，并且所述弹簧经偏置以将所述温度传感器触点放置成与所述基板接触。
10. 根据权利要求9所述的用于在半导体制造加工期间支撑基板的压板，其中所述温度传感器安置在所述温度传感器触点的第一表面上，所述第一表面与所述温度传感器触点的第二表面相对，所述第二表面经配置以与所述基板接触。
11. 根据权利要求9所述的用于在半导体制造加工期间支撑基板的压板，其中所述温度传感器嵌入在所述温度传感器触点内。
12. 一种用于在半导体制造加工期间测量基板的温度的温度探针，包括：
气室，整个设置在所述基板的背面上且在压板的介电板内界定开口，所述压板经配置以支撑所述基板；
温度传感器，用于测量所述基板的温度；
温度传感器触点，与所述温度传感器进行热接触；
密封件，安置在所述气室中的所述开口周围，所述密封件经配置以抵着所述基板密封所述气室中的所述开口；
弹簧，安置在所述气室内，所述弹簧经偏置以将所述温度传感器触点放置成与所述基板接触；以及
气体源，经配置以利用气体对所述气室加压。
13. 根据权利要求12所述的用于在半导体制造加工期间测量基板的温度的温度探针，其中所述气体源经配置以将所述气室加压到8托与10托之间的压力。
14. 根据权利要求13所述的用于在半导体制造加工期间测量基板的温度的温度探针，其中所述气体是惰性气体。”
驳回决定引用以下对比文件：
对比文件1：US2004/0258130A1，公开日为2004年12月23日；
对比文件2：US2010/0135357A1，公开日为2010年06月03日。
驳回决定的具体理由是：独立权利要求1、6、12与对比文件1的区别技术特征在于：密封件安置在气室中的开口周围，密封件经配置以抵着基板密封气室中的开口；气体源经配置以利用气体对气室加压。上述一部分区别技术特征被对比文件2公开并且作用相同，其余区别技术特征为本领域的公知常识，因而权利要求1、6、12不具备创造性。从属权利要求2-5、7-11、13-14的附加技术特征或者被对比文件1公开，或者属于本领域的公知常识，因而权利要求2-5、7-11、13-14也不具备创造性。针对申请人的意见陈述，驳回决定指出：对比文件1公开了基板15通过吸盘17进行吸附的情况下，本领域技术人员有能力也有动机将真空吸附的腔室以及温度传感器的气室合而为一。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年03月26日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。复审请求人认为：对比文件1仅公开了基板15可固定于吸盘17上，并未明确公开基板15固定于吸盘17上的方式。本领域技术人员皆知，基板15可通过真空吸附、静电吸附等方式来固定于吸盘17上。对于真空吸附来说，通过使腔室内的压力降低（趋近于真空状态）来吸附基板15。对于静电吸附来说，通过静电力使基板15固定于吸盘17上。也就是说，上述将基板15固定于吸盘17上的方式皆非“利用气体对腔室进行加压”，其并未公开本申请权利要求1的技术特征“气体源，经配置以利用气体对所述气室加压”。另外，根据对比文件2的内容，其也未公开与教示对比文件1与本申请权利要求1之间的上述差异。根据本申请说明书第4页第3段以及第5页第2、3段的内容，气室210包含经配置以利用气体216对气室210加压的气体源214。气体源214可以利用气体216对气室210的内腔211加压。在操作期间，当气室210的内腔211被加压时，由于气室210中的压力，温度传感器220与基板204之间的热传导可增加。因此，可以有助于确定基板的温度。由上述可知，本申请权利要求1的技术特征“气体源，经配置以利用气体对所述气室加压”相较于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步。因此，本申请具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年04月03日依法受理了该复审请求，并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中认为：本申请第[0021]段记载“气体源214可以经配置以使用真空来减少气室210中的压力。可以基于压力传感器218监视和/或调整腔室内的压力，所述压力传感器可以耦合到气体源214上。在一些实施例中，温度探针200可以安置在离子植入设备的加工室内。在离子植入期间，加工室处于一定程度的真空下”，可见，独立权利要求中的技术特征“气体源，经配置以利用气体对所述气室加压”其主要用于对基板进行真空吸附；而对比文件1公开了基板15通过吸盘17进行吸附，在此基础上，本领域技术人员为了既满足测量基板的温度又对基板进行真空吸附，有能力也有动机将真空吸附的腔室以及温度传感器的气室合而为一，这不需要付出创造性的劳动。因而坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
经过充分阅卷和合议，合议组认为本案事实已经清楚，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人在复审程序中未修改申请文件，本复审请求审查决定针对的文本与驳回决定所针对的文本相同，即：复审请求人于2016年04月06日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件的中文译文的摘要附图，依据专利合作条约第28条或第41条提交的说明书第1-11页、说明书附图第1-8页、说明书摘要，2018年10月18日提交的权利要求第1-14项。
2、关于创造性
专利法第22条第3款规定：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。
如果一项发明专利申请的权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，而且本领域的公知常识和其他对比文件没有给出将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的技术启示，并且该区别技术特征的存在使得该技术方案具有有益的技术效果，则该权利要求具备创造性。
本复审请求审查决定引用的对比文件与驳回决定引用的对比文件相同，即：
对比文件1：US2004/0258130A1，公开日为2004年12月23日；
对比文件2：US2010/0135357A1，公开日为2010年06月03日。
本申请的权利要求1-14具备专利法第22条第3款规定的创造性，具体理由如下：
2.1、权利要求1请求保护一种用于在半导体制造加工期间测量基板的温度的组合件，权利要求6请求保护一种用于在半导体制造加工期间支撑基板的压板。对比文件1公开了一种用于在半导体制造加工期间测量基板的温度的组合件以及一种用于在半导体制造加工期间支撑基板的卡盘17，并具体公开了以下内容（参见说明书第[0007]-[0061]段、附图1-19）：卡盘17用于支撑基板15，温度探针，安装在所述卡盘17中用于测量基板15的温度，温度探针包括温度传感器31，用于测量基板的温度；弹性元件47可以是弹簧（说明书第[0037]段），该弹性元件47经偏置以将所述温度传感器31放置成与基板15接触；基板15和卡盘17处于真空腔室11中，真空泵23用于降低腔室11的压力，装置25用于提供外部气体，在卡盘17的一开口45中容纳温度传感器31，该开口45与腔室11气体连通。测量基板温度时，基板15被固定于卡盘17使得温度传感器31与基板15接触从而进行温度测量。
权利要求1、6与对比文件1的区别技术特征在于：气室，整个设置在所述基板的背面上，所述气室具有开口且安置在所述温度传感器周围；密封件，安置在所述气室中的所述开口周围，所述密封件经配置以抵着所述基板密封所述气室中的所述开口；弹簧，安置在所述气室内；以及气体源，经配置以利用气体对所述气室加压。对于该区别技术特征所起的作用，根据本申请说明书的记载（参见说明书第[0002]-[0003]段），基板的精确温度影响离子植入过程的结果，所以需要在半导体制造期间测量基板温度以便提供对制造过程的更好的控制。为了更加准确地测量基板的温度，本申请采用的技术手段是（参见说明书第[0024]-[0025]段、附图2A-2B）：密封件240抵着基板204密封气室，从而形成内腔211。由此，气体源214 可以利用气体216对气室210的内腔211加压。在操作期间，当气室210的内腔211被加压时，由于气室210中的压力，温度传感器220与基板204之间的热传导可增加。因此，可以有助于确定基板的温度。此外，例如图1的介电板110是主动加热或冷却的。气室210可以充当在温度传感器220与介电板202之间的温度遮罩。由此，温度传感器220能够更加准确地测量基板204的温度，而不会过分地受介电板202的温度影响。可见基于上述区别技术特征，权利要求1、6实际要解决的技术问题是：利用加压气室促进热传导并作为温度遮罩，以提高温度测量的准确性。
对比文件1中测量基板温度时，开口45内部与腔室11连通，二者气压相同，首先对比文件1未提及要对开口45的气压进行调节改变热传导，其次，腔室11气压用于基板加工制造，其气压变化会对基板产生影响，并不支持被用来调节以促进基板15与温度传感器之间热传导的作用。此外，开口45的作用是容纳温度传感器31，其内部空间大小可以使得温度传感器31自由地随着弹性元件47上下活动即可。而气室是需要具有一定尺寸的密闭空间，以通过气体源调整其内部的气压，给温度传感器提供足够的力的作用，促进其与基板的热传导，同时其尺寸和结构应足以将温度传感器与外部环境之间隔离，以避免外部环境对温度测量造成影响。对比文件1中开口45未设置有用于调节其中气压的气体源，缺少密封结构，空间大小仅允许温度传感器活动，在对比文件1的基础上，本领域技术人员没有动机在开口45周围设置密封件以形成密闭气室，并对气室加压以促进基板与温度传感器之间的热传导，将气室结构作为温度遮罩。
对比文件2（参见说明书第[0045]-[0063]段、附图1-5）公开了一种温度感测探针，包括探针体2和凸出部4，凸出部4具有传感器头部8，传感器头部8中设有温度传感器12，测量温度时，温度传感器12与工件9表面接触地测量。参见说明书第[0046]段及附图1，5，传感器头部8具有设置在温度传感器12与传感器外壳10之间的橡胶密封部13，其用于密封温度传感器的内部以将传感器内部与外部环境之间隔离。对比文件2并未公开在温度传感器12周围设置气室，其橡胶密封部13的作用也并非是密封气室的开口，因此，对比文件2未公开上述区别技术特征，也没有给出将上述区别技术特征应用到对比文件1以解决上述技术问题的技术启示。
上述区别技术特征使得权利要求1、6的技术方案获得了以下有益的技术效果，即：温度传感器能够更加准确地测量基板的温度（参见本申请说明书第[0025]段）。
因此，权利要求1、6的技术方案相对于对比文件1、对比文件2和本领域公知常识的结合具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2、权利要求12请求保护一种用于在半导体制造加工期间测量基板的温度的温度探针。对比文件1公开了一种用于在半导体制造加工期间测量基板的温度的温度探针，并具体公开了以下内容（参见说明书第[0007]-[0061]段、附图1-19）：卡盘17经配置以支撑基板15，温度传感器31，用于测量基板15的温度；弹性元件47可以是弹簧（说明书第[0037]段），该弹性元件47经偏置以将所述温度传感器31放置成与基板15接触；基板15和卡盘17处于真空腔室11中，真空泵23用于降低腔室11的压力，装置25用于提供外部气体，在卡盘17的一开口45中容纳温度传感器31，该开口45与腔室11气体连通。测量基板温度时，基板15被固定于卡盘17使得温度传感器31与基板15接触从而进行温度测量。
权利要求12与对比文件1的区别技术特征在于：（1）气室，整个设置在所述基板的背面上且在压板的介电板内界定开口；密封件，安置在所述气室中的所述开口周围，所述密封件经配置以抵着所述基板密封所述气室中的所述开口；弹簧，安置在所述气室内；以及气体源，经配置以利用气体对所述气室加压；（2）温度传感器触点，与所述温度传感器进行热接触。对于该区别技术特征（1）所起的作用，根据本申请说明书的记载（参见说明书第[0002]-[0003]段），基板的精确温度影响离子植入过程的结果，所以，需要在半导体制造期间测量基板温度以便提供对制造过程的更好的控制。为了更加准确地测量基板的温度，本申请采用的技术手段是（参见说明书第[0024]-[0025]段、附图2A-2B）：密封件240抵着基板204密封气室，从而形成内腔211。由此，气体源214 可以利用气体216对气室210的内腔211加压。在操作期间，当气室210的内腔211被加压时，由于气室210中的压力，温度传感器220与基板204之间的热传导可增加。因此，可以有助于确定基板的温度。此外，例如图1的介电板110是主动加热或冷却的。气室210可以充当在温度传感器220与介电板202之间的温度遮罩。由此，温度传感器220能够更加准确地测量基板204的温度，而不会过分地受介电板202的温度影响。可见基于上述区别技术特征，权利要求12实际解决的技术问题是：（1）利用加压气室促进热传导并作为温度遮罩，以提高温度测量的准确性；（2）提高温度测量的准确性。
对于上述区别技术特征（1），对比文件1中测量基板温度时，开口45内部与腔室11连通，二者气压相同，首先对比文件1未提及要对开口45的气压进行调节改变热传导，其次，腔室11气压用于基板加工制造，其气压变化会对基板产生影响，并不支持被用来调节以促进基板15与温度传感器之间热传导的作用。此外，开口45的作用是容纳温度传感器31，其内部空间大小可以使得温度传感器31自由地随着弹性元件47上下活动即可。而气室是需要具有一定尺寸的密闭空间，以通过气体源调整其内部的气压，给温度传感器提供足够的力的作用，促进其与基板的热传导，同时其尺寸和结构应足以将温度传感器与外部环境之间隔离，以避免外部环境对温度测量造成影响。对比文件1中开口45未设置有用于调节其中气压的气体源，缺少密封结构，空间大小仅允许温度传感器活动，在对比文件1的基础上，本领域技术人员没有动机在开口45周围设置密封件以形成密闭气室，并对气室加压以促进基板与温度传感器之间的热传导，将气室结构作为温度遮罩。
对比文件2（参见说明书第[0045]-[0063]段、附图1-5）公开了一种温度感测探针，包括探针体2和凸出部4，凸出部4具有传感器头部8，传感器头部8中设有温度传感器12，测量温度时，温度传感器12与工件9表面接触地测量。参见说明书第[0046]段及附图1，5，传感器头部8具有设置在温度传感器12与传感器外壳10之间的橡胶密封部13，其用于密封温度传感器的内部以将传感器内部与外部环境之间隔离。对比文件2并未公开在温度传感器12周围设置气室，其橡胶密封部13的作用也并非是密封气室的开口，因此，对比文件2未公开上述区别技术特征（1），也没有给出将上述区别技术特征（1）应用到对比文件1以解决上述技术问题的技术启示。
上述区别技术特征（1）使得权利要求1的技术方案获得了以下有益的技术效果，即：温度传感器能够更加准确地测量基板的温度（参见本申请说明书第[0025]段）。
对于上述区别技术特征（2），设置与所述温度传感器进行热接触的导热性更好的温度传感器触点是本领域提高温度测量准确度的常用技术手段。
因此，权利要求12的技术方案相对于对比文件1、对比文件2和本领域公知常识的结合具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3、由于独立权利要求1、6、12具备创造性，因此直接或间接引用了权利要求1、6、12的权利要求2-5、7-11、13-14也具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于驳回决定和前置审查意见
对于驳回决定和前置审查意见，经审查，合议组认为：
首先，本申请的发明构思为：在温度传感器周围设置由密封件密封的气室，利用气体源对气室加压进行压力调节，从而一方面通过促进温度传感器与基板之间的热传导来提高温度测量的准确性，另一方面气室作为温度遮罩，使得基板的温度测量不受介电板等周围环境的影响，有助于提高温度测量的准确性。权利要求1、6、12与对比文件1的区别技术特征体现了本申请的上述发明构思。
对比文件1中的开口45用于容纳温度传感器31，其与腔室11气体连通，卡盘17保持基板15。但对比文件1没有公开卡盘17是真空卡盘，从对比文件1中并不能得出其是通过真空吸附固定基板15，即使将卡盘17设置为真空卡盘，使得其具有真空吸附的腔室，开口45也不能与该真空吸附的腔室连通，这是因为将开口45与真空吸附的腔室合二为一，将导致基板被吸附时，开口45中的气压等于吸附的真空气压，使得腔室中的气压也是真空气压，从而基板无法被吸附，也无法形成基板加工制造所需的气压环境，装置将无法正常工作。此外，即使将真空腔室11与温度传感器所在的开口45合二为一作为气室，统一采用真空泵23降低压力，腔室11与开口45之间也不会存在气压差，并不能解决本申请所要解决的通过设置加压气室以促进温度传感器与基板之间的热传导，以及提供温度传感器与外部环境之间的温度遮罩的方式避免对温度测量结果产生影响的技术问题，并实现相同的提高温度测量精度的技术效果。
其次，对比文件2虽然公开了橡胶密封部13，但其作用是密封温度传感器的内部以将传感器内部与外部环境之间隔离，并非用于密封气室以得到封闭的气室。因此，对比文件2公开的橡胶密封部13所起的作用与密封件在本申请中所起的作用是不同的。
基于上述事实和理由，合议组依法作出如下审查决定。至于本申请是否存在专利法及其实施细则规定的其它缺陷，由实质审查部门继续进行审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年02月11日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局实质审查部门以本复审请求审查决定所针对的文本为基础继续审查。
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，复审请求人可以自收到本复审请求审查决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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