半导体工艺-复审决定


发明创造名称:半导体工艺
外观设计名称:
决定号:198871
决定日:2019-09-03
委内编号:1F268945
优先权日:2014-09-23,2015-09-04
申请(专利)号:201510611091.7
申请日:2015-09-23
复审请求人:日月光半导体制造股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:罗慧晶
合议组组长:武建刚
参审员:马泽宇
国际分类号:H01L21/78,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:如果一项权利要求的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,上述区别技术特征没有被其他对比文件公开,也不属于本领域的公知常识,并且包含该部分区别技术特征的权利要求的技术方案具有有益的技术效果,则该权利要求的技术方案具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510611091.7,名称为“半导体工艺”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为日月光半导体制造股份有限公司。本申请的申请日为2015年09月23日,优先权日为2014年09月23日和2015年09月04日,公开日为2016年03月30日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年09月03日发出驳回决定,以权利要求1-10,12-14不具备专利法第22条第3款规定的创造性驳回了本申请。
驳回决定所针对的权利要求书内容如下:
“1. 一种半导体工艺,包含以下步骤:
(a)提供半导体元件,且测试所述半导体元件;
(b)将所述半导体元件经由粘着层贴附至载体上,使得所述粘着层夹设于所述半导体元件与所述载体之间;
(c)切割所述半导体元件以形成多个半导体元件单体;
(d)测试所述半导体元件单体;以及
(e)比对步骤(a)的测试结果与步骤(d)的测试结果。
2. 根据权利要求1所述的半导体工艺,其中所述步骤(c)之后进一步包含形成图案于所述半导体元件单体的表面上。
3. 根据权利要求2所述的半导体工艺,其中所述图案利用打印激光移除所述半导体元件单体的表面的一部分而形成。
4. 根据权利要求3所述的半导体工艺,其中所述步骤(b)中,所述载体及所述粘着层可供所述打印激光穿透。
5. 根据权利要求4所述的半导体工艺,其中所述粘着层的材质为可遇热解胶,且其热解胶温度为50℃至300℃。
6. 根据权利要求4所述的半导体工艺,其中所述粘着层包括发泡层及主体层。
7. 根据权利要求1所述的半导体工艺,其中所述步骤(d)之后进一步包含形成图案于所述半导体元件单体的表面上的步骤。
8. 根据权利要求1所述的半导体工艺,其中所述步骤(d)之后进一步包含:
(d1)解除所述粘着层的粘着性。
9. 根据权利要求8所述的半导体工艺,其中所述步骤(d1)施加解胶激光至所述粘着层, 以解除所述粘着层的粘着性。
10. 根据权利要求1所述的半导体工艺,其中所述步骤(d)所使用的测试装置与所述步骤(a)所使用的测试装置相同,且所述步骤(d)中所述测试装置所测试的所述半导体元件单体的数目与所述步骤(a)中所述测试装置所测试的所述单体区域的数目相同。
11. 根据权利要求1所述的半导体工艺,其中所述步骤(a)进一步包含测试所述半导体元件的多个单体区域。
12. 一种半导体工艺,包含以下步骤:
(a)提供半导体元件;
(b)将所述半导体元件经由粘着层贴附至载体上,使得所述粘着层夹设于所述半导体元件及所述载体之间;
(c)切割所述半导体元件以形成多个半导体元件单体;以及
(d)形成图案于所述半导体元件单体的表面上;
其中所述步骤(d)的图案利用打印激光移除所述半导体元件单体的表面的一部分而形成;其中所述步骤(b)中,所述载体及所述粘着层可供所述打印激光穿透。
13. 根据权利要求12所述的半导体工艺,其中所述粘着层的材质为可遇热解胶,且其热解胶温度为50℃至300℃。
14. 根据权利要求12所述的半导体工艺,其中所述粘着层包括发泡层及主体层。
15. 根据权利要求12所述的半导体工艺,其中所述步骤(d)之后进一步包含:
(d1)解除所述粘着层的粘着性。
16. 根据权利要求15所述的半导体工艺,其中所述步骤(d1)施加解胶激光至所述粘着层,以解除所述粘着层的粘着性。
17. 一种半导体工艺,包含:
在切割半导体元件前,提供所述半导体元件的测试结果的第一图表的视觉显示,所述第一图表标示切割前所述半导体元件中瑕疵的半导体元件单体区域的位置;以 及
在切割所述半导体元件后,提供所述半导体元件的测试结果的第二图表的视觉显示,所述第二图表标示切割后所述半导体元件中瑕疵的半导体元件单体的位置。
18. 根据权利要求17所述的半导体工艺,其中所述第一图表及所述第二图表是利用相同的测试装置所产生。
19. 根据权利要求17所述的半导体工艺,进一步包含:
根据所述第二图表以形成图案于所述半导体元件单体的表面上。”
驳回决定中引用了如下对比文件:
对比文件1:US7388385B1,公告日为2008年06月17日;
对比文件2:CN1930261A,公开日为2007年03月14日;
对比文件3:US2009294913A1,公开日为2009年12月03日。
驳回决定中认为:(1)独立权利要求1与对比文件1之间的区别在于:(A)在切割前、首次测试半导体元件后,将半导体元件经由粘着层贴附至载体上,使得粘着层夹设于半导体元件与载体之间。而上述区别(A)部分被对比文件2公开,且作用相同,其余部分属于本领域常用技术手段,因此,权利要求1不具备创造性。(2)独立权利要求12与对比文件3之间的区别在于:(B)在切割半导体元件前,将半导体元件经由粘着层贴附至载体上,使得粘着层夹设于半导体元件与载体之间;其中形成图案时利用激光打印移除半导体元件单体表面的一部分而形成,载体及粘着层可供打印激光传统。而上述区别(B)部分被对比文件2公开,且作用相同,其余部分是本领域技术人员在对比文件3的基础上容易想到的。因此,权利要求12不具备创造性。(3)从属权利要求2-10、13-14的附加技术特征或被对比文件1-3公开,或属于本领域常用的技术手段,因此,权利要求2-10、13-14不具备创造性。
其他说明部分还引入了对比文件4,即:
对比文件4:US2009237104A1,公开日为2009年09月24日。
并且指出:(4)权利要求17相比于对比文件1的区别技术特征在于:(C)两次测试结果利用第一图表和第二图表的视觉显示,第一图表标示切割前半导体元件中瑕疵的半导体元件单体区域的位置,第二图表标示切割后半导体元件中瑕疵的半导体元件单体的位置。区别技术特征(C)的部分被对比文件4公开,且作用相同,其余部分属于本领域的公知常识,因此,权利要求17不具备创造性。(5)权利要求11的附加技术特征被对比文件1公开,权利要求15-16,18-19的附加技术特征属于本领域的常用技术手段,因此,从属权利要求11,15-16,18-19也不具备创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年12月18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(包括权利要求第1-16项)。所作的修改为:删除权利要求17-19;并在权利要求1中加入技术特征“其包括多个焊球”、“所述半导体元件单体分别包含至少一个所述焊球”、将技术特征“测试所述半导体元件单体”修改为“测试所述半导体元件单体的所述焊球”。复审请求人认为:(1)对比文件1测试的是金属线120和122,而非半导体电路上的焊球,对比文件2-4以及公知常识也没有披露上述特征。(2)对比文件3中的激光都是直接照射在晶圆10,没有穿过保护层50,所以对比文件3不可能公开新的独立权利要求12的技术特征“所述载体及所述粘着层可供所述打印激光穿透”;审查员在认为任何技术特征为公知常识时,应提供相关资料作为依据;权利要求12-16具备创造性。
复审请求时新修改的权利要求1内容如下:
“1. 一种半导体工艺,包含以下步骤:
(a)提供半导体元件,其包含多个焊球,且测试所述半导体元件;
(b)将所述半导体元件经由粘着层贴附至载体上,使得所述粘着层夹设于所述半导体元件与所述载体之间;
(c)切割所述半导体元件以形成多个半导体元件单体,所述半导体元件单体分别包含至少一个所述焊球;
(d)测试所述半导体元件单体的所述焊球;以及
(e)比对步骤(a)的测试结果与步骤(d)的测试结果。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年12月24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,(1)首先,在芯片单体的接触焊盘/金属线的末端等布置焊球,是芯片结构及制备过程中的公知常识,本申请的权利要求也并未涉及使用探针测试,那么使用任何电学测试方法均可以,而且测试信号必定经由焊盘/测试点/焊球流入芯片;因此对比文件1给予的切割前后两次测试,并且对比两次测试的技术启示同样适用于修改后的权利要求1。即便申请人认为使用探针测试焊球是必须的,那么使用探针测试焊球同样是本领域的公知常识。其中公知常识证据1:《电子工艺与技能实训教程》(机械工业出版社,2011.08,ISBN号 :978-7-111-34459-9),证据2:《电子封装工程》(清华大学出版社,2003.09,ISBN号 :7-302-06347-8)以及证据3:《集成电路设计导论》,清华大学出版社,2010.05,ISBN号 :978-7-302-21898-2均可以证明探针测试焊球是公知常识。(2)本申请的权利要求12相对于对比文件3和本领域的公知常识不具备创造性。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。
合议组于2019 年05 月24 日向复审请求人发出复审通知书,指出:(1)权利要求12-16相对于对比文件2-3和本领域的公知常识不具备创造性 。(2)关于复审请求人的意见陈述,合议组认为:半导体领域中,可以使用激光来辅助单片化,也可以使用激光来进行图案化标记,以上均属于激光在本领域的常规应用,当本领域技术人员想要在单片化晶圆之后,对选定的单体进行标记时,本领域技术人员容易想到,通过激光照射将图案形成于单体的表面上;激光照射无论是从背面进行还是从正面进行,都是常用的,将载体及粘着层设置为可供打印激光穿透,以在晶圆的背表面进行激光的照射,这是本领域技术人员可以根据实际需要进行选择的,也属于本领域的常用技术手段;对于“公知常识”的相关说明,审查员是可以通过“说明理由”的方式进行的。
复审请求人于2019 年07 月08 日提交了修改后的权利要求书和意见陈述书,所作的修改为:删除权利要求12-16。复审请求人陈述意见认为:请求人删除了权利要求12-16,现有文本已经克服了复审通知书所指出的缺陷。
在上述程序的基础上,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
审查文本的认定
复审请求人于2019年07月08日提交了权利要求书的全文修改替换页(包括权利要求第1-11项),经审查,所作修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所针对的文本为:复审请求人于2019年07月08日提交的权利要求第1-11项;于申请日2015年09月23日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图1-14页,于2015年12月07日提交的说明书第1-9页。
专利法第22条第3款
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。
如果一项权利要求的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,上述区别技术特征没有被其他对比文件公开,也不属于本领域的公知常识,并且包含该部分区别技术特征的权利要求的技术方案具有有益的技术效果,则该权利要求的技术方案具备创造性。
本复审请求审查决定引用与驳回决定中引用的如下对比文件,即:
对比文件1:US7388385B1,公告日为2008年06月17日;
对比文件2:CN1930261A,公开日为2007年03月14日;
对比文件3:US2009294913A1,公开日为2009年12月03日。
2-1、权利要求1具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1请求保护一种半导体工艺。对比文件1公开了一种晶圆切割系统,并公开了一种半导体工艺(参见说明书摘要,说明书第3栏第4-32行、第5栏第54行-第7栏第13行、第10栏第62行-第11栏第42行、第13栏第36行-第14栏第27行,附图3、6、7A、7B、12-14):提供半导体晶圆1200(即本申请的半导体元件),且测试半导体晶圆1200,切割半导体晶圆1200以形成多个半导体电路1010所在的元件单体(下称元件单体,即本申请的半导体元件单体),测试元件单体,比较切割前后的测试结果(参见说明书摘要),其中测试目标为元件上的金属线;对比文件1公开的半导体工艺,对比切割前后的器件测试结果,能够判断出切割过程中造成的损坏。
权利要求1相比于对比文件1的区别技术特征在于:半导体元件包括多个焊球,半导体元件单体分别包含至少一个所述焊球,测试半导体元件单体的所述焊球;在切割前、首次测试半导体元件后,将半导体元件经由粘着层贴附至载体上,使得粘着层夹设于半导体元件与载体之间。
基于上述区别技术特征,权利要求1实际解决的技术问题是:如何提高测试机台的测试效率。
首先,本申请公开了一种半导体工艺,其要解决的技术问题为:晶片被单片化后,裸片间的间隙尺寸变大,测试探针在单片化前后无法测试同样多数量的单体裸片的问题。所采用的主要技术手段为:将半导体元件经由粘着层贴附至载体上,使得粘着层夹设于半导体元件与载体之间,进而控制切割后形成的半导体元件单体之间保持与切割前相同的间距(本申请说明书第4页第23段),利用与切割前所使用的相同的测试装置(测试探针)测试切割后的半导体元件单体上的焊球,测试机台的单位小时产能可有效提升(本申请说明书第5页第28段)。上述本申请的技术方案,由于半导体元件单体在切割前后间距未发生改变,使得测试装置效率大幅提升。
对比文件1公开了一种半导体元件的测试工艺,其要解决的技术问题为:如何在切割前后以及切割的过程中,在没有任何对晶片的损伤状态下,确定是否存在切割的对位不准或过度切割。其所采用的主要技术手段为:在晶片上,切割线的两侧,形成延伸一定长度的金属迹线,通过测试比较切割前、中、后金属迹线的电阻值,来确定切割线的位置是否对位不准或过度切割。对比文件1的技术方案,通过判断所测量的电阻值改变是否在可接受的范围中,来无损地确定切割线的位置是否正确,方便快捷,简单高效。
对比文件1没有公开上述区别技术特征,具体而言,二者测试目的不同,对比文件1是为了保护芯片测试过程中的完整性,本申请是为了提高测试设备的效率;二者的测试对象不同,对比文件1测试和比较的是晶元整体上迹线的电阻,本申请测试和比较的单个芯片的电学特性;二者的测试手段也不同,对比文件1是通过在单个芯片外围且切割线两侧形成金属迹线测试电阻得到测试数据,本申请是通过在芯片下载体上形成粘着层,然后对单个芯片的焊球进行测试;也就是说,从对比文件1的技术方案出发,本领域技术人员不会有动机想到将测试的对象由单个芯片外围的迹线上的电极片替换为单个芯片上的焊球,并且将半导体元件经由粘着层贴附至载体上使得粘着层夹设于半导体元件与载体之间,以解决切割后由于单个芯片间距变大而引起的测试效率低下问题的启示。
对比文件2公开了一种加热剥离型粘合片和使用该加热剥离型粘合片的粘附体的加工方法,并具体公开了如下技术方案(参见说明书摘要,说明书第3页第2-10行、第4页第14-21行,附图1):在切断工序时,将粘附体使用粘合带固定。其不涉及半导体元件的测试工艺,也没有公开上述区别技术特征。
对比文件3公开了一种半导体芯片加工方法(参见说明书第[0043]-[0089]段,附图1A-3C),包括步骤:提供带有回路图样CP的半导体晶圆10,将半导体晶圆10贴附在保护片50上,切割半导体晶圆10以形成多个带有回路图样CP单元,以及在切割步骤后,进一步使用激光L在回路图样CP的所在表面18上,形成改质层14,形成过程中晶圆10被融化。其不涉及半导体元件的测试工艺,也没有公开上述区别技术特征。
而且上述区别技术特征也不属于本领域的公知常识。具有上述区别技术特征的技术方案取得了切割前后单个芯片间间隙保持一致,测试装置效率大幅提升的技术效果。
综上,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识或者在对比文件1的基础上结合对比文件2-3和本领域公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案是非显而易见的,权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步,权利要求1具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2-11分别直接或间接引用权利要求1,当它们所引用的权利要求1具备创造性时,权利要求2-11也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对驳回决定和前置中的相关意见的评述
实质审查部门在驳回决定和前置审查意见中认为:
(1)《超大规模集成电路工艺技术》(金德宣,李宏扬,第411页,《半导体技术》编辑部,1985年11月)公开了,将硅大圆片(晶圆,即本申请的半导体元件)用粘合剂粘贴在支架座(即本申请的载体)上,再划穿(切割)硅片,由于粘合剂的固定作用,芯片分割开后仍可保持在原来的位置上。因此,“防止横向拉力产生偏移”的技术方案不具备创造性;(2)使用探针测试焊球属于本领域的公知常识。其中公知常识证据1:《电子工艺与技能实训教程》(机械工业出版社,2011.08,ISBN号 :978-7-111-34459-9),证据2:《电子封装工程》(清华大学出版社,2003.09,ISBN号 :7-302-06347-8)以及证据3:《集成电路设计导论》,清华大学出版社,2010.05,ISBN号 :978-7-302-21898-2均可以证明探针测试焊球是公知常识。
经审查,合议组认为:
(1)《超大规模集成电路工艺技术》中相关的内容可以表明,采用粘结剂和支架结合划片的方式使得划片后芯片不分散是本领域的公知常识,但是在对比文件1并没有公开测试工艺是针对芯片而不是晶圆的整体的前提下,上述本领域的公知常识缺乏与其他现有技术结合的基础。
(2)证据1-3可以表明使用探针来测试焊球是本领域的公知常识,但对比文件1公开的技术方案测试的是单片裸芯的外围部分,即使附加焊球,本领域技术人员所能够想到的也是将焊球加载在126A-D之上,而不是裸芯110上的焊球之上,证据1-3亦无法与对比文件1结合评价相应权利要求的创造性。
可见,虽然公知常识性证据可以证明一定的技术内容,但如果最接近的现有技术所公开的技术内容与本申请权利要求的技术方案之间整体思路不尽相同,并且公知常识也无法弥补这部分不同所带来的技术缺失结合,即使将对比文件与本领域公知常识进行结合,依然无法评价创造性。
综上,权利要求1-11相对于对比文件1-3以及本领域公知常识的结合具备创造性。
至于本申请是否存在其他不符合专利法和专利法实施细则规定的问题,由后续程序继续审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018 年09 月03 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在本复审请求审查决定所针对的文本的基础上对本申请继续进行审查。
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决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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