发明创造名称：具有异质材料结构的发光元件及其制造方法
外观设计名称：
决定号：189480
决定日：2019-09-04
委内编号：1F279756
优先权日：
申请（专利）号：201210458130.0
申请日：2012-11-14
复审请求人：韩国光技术院
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：潘光虎
合议组组长：孙学锋
参审员：熊洁
国际分类号：H01L33/22
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果对比文件既没有公开修改后的权利要求的部分技术特征，也没有证据表明这些技术特征属于公知常识，修改后的权利要求的技术方案相对于对比文件是非显而易见的，且能够产生有益的技术效果，则该权利要求具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201210458130.0，名称为“具有异质材料结构的发光元件及其制造方法”的发明专利申请。申请人为韩国光技术院。本申请的申请日为2012年11月14日，公开日为2014年05月21日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2019年01月04日发出驳回决定，驳回了本申请。驳回决定引用了一篇对比文件，即：
对比文件4：KR20110006161A，公开日为2011年01月20日。
驳回理由是：权利要求1与对比文件4的区别技术特征为：并在保留有所述第一蚀刻掩模材料的基板的上表面沉积具有与所述基板和第一蚀刻掩模材料的折射率不同的任意折射率的第二蚀刻掩模材料，对沉积的所述第二蚀刻掩模材料进行蚀刻而使所述第二蚀刻掩模材料保留在突出部的上部，从而使具有互不相同的折射率的至少两种掩模材料在基板的上部突出，基于上述区别技术特征，本申请实际要解决的技术问题为如何提高发光元件的亮度，而在对比文件4公开的第一蚀刻掩膜材料的基础上进一步设置第二蚀刻掩膜材料形成保留第一、二蚀刻掩膜材料的突出部是本领域的惯用手段，因此权利要求1相对于对比文件4和本领域惯用技术手段不具备专利法第22条第3款规定的创造性；对比文件4公开了权利要求2的附加技术特征；对比文件4公开了所述第一蚀刻掩膜材料包含从铬、二氧化硅、氮化硅中选择的至少两种材料，而选择氮氧化硅、二氧化铪、银、铝中选择的至少两种材料作为第一、二蚀刻掩膜也仅是本领域惯用技术手段，即对比文件4的附加技术特征部分被对比文件4公开，部分为本领域的惯用技术手段；在驳回决定的其他说明部分指出权利要求4-9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申请日提交的说明书摘要、说明书第1-148段、摘要附图、说明书附图；2018年08月23日提交的权利要求1-9项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种具有异质材料结构的发光元件的制造方法，其特征在于，包含如下步骤：
形成凹凸结构的突出部，在基板的上表面沉积具有不同于所述基板的折射率的第一蚀刻掩模材料，对沉积的所述第一蚀刻掩模材料进行蚀刻而使所述第一蚀刻掩模材料在所述基板上保留为突出的图案而形成突出部，并在保留有所述第一蚀刻掩模材料的基板的上表面沉积具有与所述基板和第一蚀刻掩模材料的折射率不同的任意折射率的第二蚀刻掩模材料，对沉积的所述第二蚀刻掩模材料进行蚀刻而使所述第二蚀刻掩模材料保留在突出部的上部，从而使具有互不相同的折射率的至少两种掩模材料在基板的上部突出，所述突出部的宽度为0.2μm～1μm，高度为0.1μm～1μm，突出部之间的相隔距离为0.05μm～1μm；
在所述基板上形成n型半导体层；
在所述n型半导体层上形成活性层；
在所述活性层上形成p型半导体层；
在所述p型半导体层上形成透明电极层；
蚀刻所述透明电极层、活性层和p型半导体层的预定区域；
在所述透明电极层上形成第一电极；以及
在所述透明电极层、活性层和p型半导体层被蚀刻而露出n型半导体层的区域形成第二电极。
2. 根据权利要求1所述的具有异质材料结构的发光元件的制造方法，其特征在于，在形成凹凸结构，以在基板上表面保留具有不同于基板的折射率的任意折射率的第一蚀刻掩模材料的步骤之后，还包含在所述基板上形成缓冲层的步骤。
3. 根据权利要求1或2所述的具有异质材料结构的发光元件的制造方法，其特征在于，所述第一蚀刻掩模材料和第二蚀刻掩模材料包含从铬、二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、二氧化铪、银、铝中选择的至少两种材料。
4. 一种具有异质材料结构的发光元件的制造方法，其特征在于，包含如下步骤：
在基板上形成n型半导体层；
在所述n型半导体层上进行图案化而形成突出部；
在形成的所述突出部的上部沉积具有与所述基板的折射率不同的折射率的第一蚀刻掩模材料，并对沉积的所述第一蚀刻掩模材料进行蚀刻以保留所述第一蚀刻掩模材料；
在形成有所述第一蚀刻掩模材料的n型半导体层上形成活性层；
在所述活性层上形成p型半导体层；
在所述p型半导体层上形成透明电极层；
蚀刻所述透明电极层、活性层和p型半导体层的预定区域；
在所述透明电极层上形成第一电极；以及
在所述透明电极层、活性层和p型半导体层被蚀刻而露出n型半导体层的区域形成第二电极。
5. 根据权利要求4所述的具有异质材料结构的发光元件的制造方法，其特征在于，还包括如下步骤：
在保留有所述第一蚀刻掩模材料的突出部的上部沉积具有不同于基板和第一蚀刻掩模材料的折射率的任意折射率的第二蚀刻掩模材料，对沉积的所述第二蚀刻掩模材料进行蚀刻而使所述第二蚀刻掩模材料保留在所述突出的上部。
6. 根据权利要求5所述的具有异质材料结构的发光元件的制造方法，其特征在于，所述第一蚀刻掩模材料和第二蚀刻掩模材料包含从铬、二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、二氧化铪、银、铝中选择的至少两种材料。
7. 一种具有异质材料结构的发光元件，其特征在于：
该发光元件包含：
基板；
形成在所述基板上的n型半导体层；
形成在所述n型半导体层上的活性层；
形成在所述活性层上的p型半导体层；
形成在所述p型半导体层上的透明电极层；
形成在所述透明电极层上的第一电极；以及
形成在所述透明电极层、p型半导体层和活性层被蚀刻而露出n型半导体层的区域的第二电极，
其中，在所述n型半导体层上形成由具有与所述基板的折射率不同的折 射率的异质材料构成的突出部。
8. 根据权利要求7所述的具有异质材料结构的发光元件，其特征在于，所述突出部包含从蓝宝石、碳化硅、氮化镓、氮化铝镓、砷化镓、铬、二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、二氧化铪、银、铝中选择的两种以上的材料，其中氮化铝镓为AlGa1-xN，且0≦x≦1。
9. 根据权利要求7所述的具有异质材料结构的发光元件，其特征在于，所述突出部的平面形状为圆形、三角形、四边形或多边形中的某一形状。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年04月18日向国家知识产权局提出了复审请求，未对申请文件做任何修改。复审请求人认为：权利要求1的技术方案中并没有对基板的表面进行蚀刻，而是相反地在基板的上表面沉积具有彼此不同的折射率的第一蚀刻掩膜材料和第二蚀刻掩膜材料，从而在使具有互不相同的折射率的两种材料在基板的上部突出的结构，而对比文件4的发明是直接对蓝宝石基板的表面进行蚀刻而图案化成凹凸图案的构成，因此权利要求1与对比文件1的技术方案完全不同，权利要求1具有专利法第22条第3款规定的创造性；在权利要求1具备创造性的基础上，权利要求2-3也具备创造性；权利要求4、7的技术方案并没有如对比文件4那样对基板的表面进行蚀刻，而是在并非基板的n型半导体层上形成具有彼此不同的折射率的至少两种的物质突出而构成的凹凸结构，因此具备创造性；在权利要求4、7具备创造性的基础上，其从属权利要求也同样具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年04月24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，在形成具有凹凸表面的基板这一技术问题前，选择对基板蚀刻形成凹凸表面，或是对基板之上的掩膜材料蚀刻使掩膜材料形成凹凸表面，仅是本领域形成具有凹凸表面的基板的惯用技术手段；而且这两种方法形成的具有凹凸表面的基板对后续生长的外延层，及出光效率的影响并无本质的区别；对比文件1中明确给出了在具有凹凸表面的基板上保留与其折射率不同的掩膜材料以提高出光效率的启示；最后，本领域技术人员在对比文件1给出的上述启示下，结合本领域的惯用技术手段，无需通过创造性劳动即可想到选择对基板之上与具有不同折射率的掩膜材料蚀刻形成凹凸表面的基板。因而坚持原驳回决定。
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06月21日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求4和权利要求7修改超范围，不符合专利法第33条的规定。
复审请求人于2019年07月25日提交了意见陈述书和修改的权利要求，删除了权利要求4-9。新修改的权利要求如下：
“1. 一种具有异质材料结构的发光元件的制造方法，其特征在于，包含如下步骤：
形成凹凸结构的突出部，在基板的上表面沉积具有不同于所述基板的折射率的第一蚀刻掩模材料，对沉积的所述第一蚀刻掩模材料进行蚀刻而使所述第一蚀刻掩模材料在所述基板上保留为突出的图案而形成突出部，并在保留有所述第一蚀刻掩模材料的基板的上表面沉积具有与所述基板和第一蚀刻掩模材料的折射率不同的任意折射率的第二蚀刻掩模材料，对沉积的所述第二蚀刻掩模材料进行蚀刻而使所述第二蚀刻掩模材料保留在突出部的上部，从而使具有互不相同的折射率的至少两种掩模材料在基板的上部突出，所述突出部的宽度为0.2μm～1μm，高度为0.1μm～1μm，突出部之间的相隔距离为0.05μm～1μm；
在所述基板上形成n型半导体层；
在所述n型半导体层上形成活性层；
在所述活性层上形成p型半导体层；
在所述p型半导体层上形成透明电极层；
蚀刻所述透明电极层、活性层和p型半导体层的预定区域；
在所述透明电极层上形成第一电极；以及
在所述透明电极层、活性层和p型半导体层被蚀刻而露出n型半导体层的区域形成第二电极。
2. 根据权利要求1所述的具有异质材料结构的发光元件的制造方法，其特征在于，在形成凹凸结构，以在基板上表面保留具有不同于基板的折射率的任意折射率的第一蚀刻掩模材料的步骤之后，还包含在所述基板上形成缓冲层的步骤。
3. 根据权利要求1或2所述的具有异质材料结构的发光元件的制造方法，其特征在于，所述第一蚀刻掩模材料和第二蚀刻掩模材料包含从铬、二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、二氧化铪、银、铝中选择的至少两种材料。”
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25日答复复审通知书时提交了权利要求书的全文替换页（共包括3项权利要求），经合议组审查，该修改符合专利法实施细则61条第1款以及专利法第33条的规定。因此，本审查决定所依据的文本为：申请日提交的说明书1-148段，说明书摘要、摘要附图、说明书附图；2019年07月25日提交的权利要求第1-3项。
具体理由的阐述
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，该实用新型有实质性特点和进步。
如果对比文件既没有公开修改后的权利要求的部分技术特征，也没有证据表明这些技术特征属于公知常识，修改后的权利要求的技术方案相对于对比文件是非显而易见的，且能够产生有益的技术效果，则该权利要求具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
本复审决定使用的对比文件与驳回决定所使用的对比文件相同，即：
对比文件4：KR20110006161A，公开日为2011年01月20日。
（1）关于权利要求1的创造性问题
权利要求1要求保护一种具有异质材料结构的发光元件的制造方法，对比文件4公开了一种具有异质材料结构的发光元件的制造方法，并具体公开了如下技术特征（参见权利要求1-14项、说明书第0067-0111段、说明书附图2-7），包含如下步骤：蚀刻基板210形成凹凸结构的突出部220，在基板210的上表面沉积具有不同于所述基板的折射率的蚀刻掩模材料（即权利要求1中的第一蚀刻掩膜材料），对沉积的所述蚀刻掩模材料进行蚀刻而使所述蚀刻掩模材料保留在突出部220的上部，从而使具有不同于基板的折射率的掩模材料在基板的上部突出230（即权利要求1中的上部突出），所述突出部的宽度为0.2μm，高度为0.1μm，突出部之间的相隔距离为0.05μm；在所述基板上形成n型半导体层150；在所述n型半导体层150上形成活性层160； 在所述活性层160上形成p型半导体层170；在所述p型半导体层150上形成透明电极层180；蚀刻所述透明电极层180、活性层160和p型半导体层170的预定区域；在所述透明电极层180上形成第一电极191；以及在所述透明电极层180、活性层160和p型半导体层170被蚀刻而露出n型半导体层的区域形成第二电极192。
由此可见，权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件4公开的内容相比，其区别技术特征为：在基板的上表面沉积具有不同于所述基板的折射率的第一蚀刻掩模材料，对沉积的所述第一蚀刻掩模材料进行蚀刻而使所述第一蚀刻掩模材料在所述基板上保留为突出的图案而形成突出部，并在保留有所述第一蚀刻掩模材料的基板的上表面沉积具有与所述基板和第一蚀刻掩模材料的折射率不同的任意折射率的第二蚀刻掩模材料，对沉积的所述第二蚀刻掩模材料进行蚀刻而使所述第二蚀刻掩模材料保留在突出部的上部，从而使具有互不相同的折射率的至少两种掩模材料在基板的上部突出。基于此区别技术特征，权利要求1实际要解决的技术问题是：如何提高发光元件的光提取效率。
针对区别技术特征，对比文件4中仅公开了直接对蓝宝石基板的表面进行蚀刻而图案化成凹凸图案的技术方案，而根据本申请说明书的记载（参见权利要求1-14项、说明书第0067-0111段、说明书附图2-7），本申请用来提高发光效率的技术手段就是在基板上沉积具有彼此不同的折射率的两种蚀刻掩膜材料，从而在使具有互不相同的折射率的两种材料在基板的上部突出的结构。而在本领域中，用来提高发光元件的光提取效率的技术手段一般都是“在p型GaN层区域利用蚀刻等工艺进行规则或不规则的凹凸形状的图案化的方法”（参见本申请说明书第0002-0016段），与本申请限定的方式不同，不能认为该手段属于本领域的公知常识，当前也没有依据表明区别技术特征属于本领域的公知常识。因此对比文件1没有公开此区别技术特征，同时也无依据表明此区别技术特征是本领域的公知常识。
并且，正是由于此区别技术特征的存在，使得权利要求1所要求保护的技术方案具有以下有益的技术效果：层叠基板和具有与所述基板的折射率互不相同的折射率的两种掩膜材料，增加光的折射、散射效果，从而可提供提高了光提取效率的发光元件（参见本申请说明书第0143-0146段）。
因此，权利要求1请求保护的技术方案相对于对比文件4和本领域惯用技术手段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）关于权利要求2-3的创造性问题
鉴于权利要求1相对于对比文件4和本领域惯用技术手段具有创造性，其从属权利要求2-3相对于对比文件4和本领域惯用技术手段同样也具有专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述，合议组认为复审请求人于2019年07月25日提交的权利要求1-3项不存在驳回决定所指出的缺陷。
本决定基于当前的现有技术对权利要求的创造性进行了评述，至于本申请是否还存在其他缺陷，或者相对于其他现有技术是否具备创造性，皆留待后续程序继续审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年01月04日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门以下述文本为基础继续进行审批程序：
复审请求人于申请日提交的说明书1-148段，说明书摘要、摘要附图、说明书附图；
复审请求人于2019年07月25日提交的权利要求第1-3项。
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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