发明创造名称：用于垂直磁力异向性薄膜的种子层
外观设计名称：
决定号：195337
决定日：2019-09-15
委内编号：1F279683
优先权日：2013-04-16
申请（专利）号：201480028737.2
申请日：2014-04-14
复审请求人：海德威科技公司
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：陈冬冰
参审员：张跃
国际分类号：H01L43/08,H01L43/10,H01L43/12,H01F10/32,G11C11/16
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第2款、专利法第22条第3款
决定要点：如果权利要求请求保护的技术方案与对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征，该区别技术特征导致了两者技术方案存在实质上的不同，则该权利要求相对于该对比文件具备新颖性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201480028737.2，发明名称为“用于垂直磁力异向性薄膜的种子层”的PCT发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为海德威科技公司，申请日为2014年04月14日，优先权日为2013年04月16日，进入中国国家阶段日为2015年11月17日，公开日为2016年01月27日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2019年01月02日发出驳回决定，以权利要求14-19不具备专利法第22条第2款规定的新颖性、权利要求1-13，20-33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2015年11月17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说明书第1-8页、说明书附图图2-图5b，说明书摘要、摘要附图，2015年12月15日提交的说明书附图图1a-图1c，2017年12月11日提交的权利要求第1-33项。
驳回决定所针对的权利要求书的内容如下：
“1. 一种形成具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构的方法，其特征在于，包含以下步骤：
提供一薄膜沉积结构，该薄膜沉积结构具有一界面于一氧化镁层和一铁或含铁的铁磁层之间，其中一垂直磁力异向性发生于该界面；
形成一多层薄膜结构于该界面上，其中该多层薄膜结构包含多个不同晶体对称结构的材料层；及
形成一过渡层于具有不同晶体对称结构的每一材料层之间；
其中该过渡层促进该多个不同晶体对称结构的材料层之间的匹配，从而使该PMA于整个该薄膜沉积结构内进行传播。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：该多个不同晶体对称结构为体心立方和面心立方。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：该过渡层为钼层。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：该过渡层为铌层或钒层。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于：该钼过渡层促进一BCC晶体对称结构和一FCC晶体对称结构之间的平滑过渡。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：该多个材料层包含多个支撑垂直磁力异向性的材料层，多个材料层包括钴/镍、(钴,铁)/ 铂、(钴,铁)钯、钴/钌、钴/镍/铂和钴/镍/铁/铂。
7. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于：该铌层或钒过渡层有助于BCC晶体对称结构和FCC晶体对称结构之间的平滑过渡。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含以下步骤：
提供一基底；
形成一铁钴硼固定层于该基底上；
形成一氧化镁隧道障壁层于该铁钴硼固定层上；
形成一铁钴硼铁磁自由层于该氧化镁隧道障壁层上；
形成一钼过渡层于该铁钴硼铁磁自由层上；
形成一钴/镍重复多层结构于该钼过渡层上；
形成一覆盖层于该钴/镍重复多层结构上；及
退火该结构。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于：该铁钴硼铁磁自由层的厚度为1.2纳米。
10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于：该钼过渡层的厚度介于1.0纳米～1.4纳米。
11. 如权利要求8所述的方法，其特征在于：该钴层的厚度介于0.5埃～5.0埃，该镍层的厚度介于2.0埃～10埃。
12. 如权利要求8所述的方法，其特征在于：该覆盖层为钽层。
13. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于：该覆盖层为钼层、钒层或铌层，且该覆盖层作为一晶体结构诱导模板，以促进于该覆盖层下方FCC结构的多个层的生成。
14. 一种具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构，其特征在于，包含：
一由钼、钒或铌或其合金形成的种子层，其中该种子层用以促进FCC晶体对称结构的生长；及
一FCC材料形成的多层结构，包含至少一具有PMA的磁性元件，其中该多层结构成长于该种子层上。
15. 一种具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构，其特征在于，包含：
一体心立方晶体对称结构层；
一由钼、钒或铌或其合金形成的过渡层，形成于该BCC晶体对称结构层上，其中该过渡层用以促进面心立方晶体对称结构的生长；及
一FCC材料形成的多层结构，形成于该过渡层上，其中该多层结构包含至少一层具有PMA的磁性材料。
16. 一种具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构，其特征在于，包含：
一氧化镁/铁界面，其为PMA起源；
至少一面心立方晶体对称结构层；
至少一体心立方晶体对称结构层；
至少一促进BCC和FCC晶体对称结构间的平滑过渡层，形成于该至少一FCC晶体对称结构层和该至少一BCC晶体对称结构层之间。
17. 根据权利要求16所述的磁性薄膜结构，其特征在于：该至少一FCC晶体对称结构层为一基于钴或镍或其合金的单层或多层。
18. 根据权利要求16所述的磁性薄膜结构，其特征在于：该至少一BCC晶体对称结构层为铁钴硼层。
19. 根据权利要求16所述的磁性薄膜结构，其特征在于：该多个材料层包含多个支撑PMA的材料层，该多个材料层包括钴/镍、(钴,铁)/铂、(钴,铁)钯、钴/钌、钴/镍/铂和钴/镍/铁/铂。
20. 一种具有垂直磁力异向性的穿隧磁阻装置，其特征在于，包含：
一由多种材料形成的多层结构，包含至少一具有面心立方晶体对称结构的磁性材料层和至少一具有体心立方晶体对称结构的磁性材料层；
一个隧道障壁层，由一氧化镁层所形成，并位于该多层结构内，其中该氧化镁层和一铁基铁磁层具有一界面，一垂直磁力异向性发生于该界面；及
一过渡层，形成于该多层结构内，其中该过渡层促进该至少一具有FCC晶体对称结构的磁性材料层和该至少一具有BCC晶体对称结构的磁性材料层之间的晶格匹配；
其中该多层结构表现出垂直磁力异向性。
21. 根据权利要求20所述的穿隧磁阻装置，其特征在于：该至少一具有FCC晶体对称结构的磁性材料层为基于钴或镍或其合金层。
22. 根据权利要求20所述的穿隧磁阻装置，其特征在于：该至少一具有BCC晶体对称结构的磁性材料层为铁钴硼层。
23. 根据权利要求20所述的穿隧磁阻装置，其特征在于：该过渡层为钼层、铌层或钒层。
24. 根据权利要求20所述的穿隧磁阻装置，其特征在于：所述穿隧磁阻装置形成为一传感器元件的一铁磁自由层。
25. 根据权利要求20所述的穿隧磁阻装置，其特征在于：所述穿隧磁阻装置形成为一磁性随机存取存储器的一铁磁自由层。
26. 根据权利要求20所述的穿隧磁阻装置，其特征在于：所述穿隧磁阻装置形成为一传感器元件的一固定层。
27. 根据权利要求20所述的穿隧磁阻装置，其特征在于：所述穿隧磁阻装置形成为一磁性随机存取存储器的一固定层。
28. 根据权利要求20所述的穿隧磁阻装置，其特征在于，包含：
一基底；
一铁钴硼固定层，形成于该基底上；
一氧化镁隧道障壁层，形成于该铁钴硼固定层上；
一铁钴硼铁磁自由层，形成于该氧化镁隧道障壁层上；
一钼过渡层，形成于该铁钴硼铁磁自由层上；
一钴/镍重复多层结构，形成于该钼过渡层上；
一覆盖层，形成于该钴/镍重复多层结构上。
29. 根据权利要求28所述的穿隧磁阻装置，其特征在于：该铁钴硼铁磁自由层的厚度为1.2纳米。
30. 根据权利要求28所述的穿隧磁阻装置，其特征在于：该钼过渡层的厚度介于1.0纳米～1.4纳米。
31. 根据权利要求28所述的穿隧磁阻装置，其特征在于：该钴层的厚度介于0.5埃～5.0埃，该镍层的厚度介于2.0埃～10埃。
32. 根据权利要求28所述的穿隧磁阻装置，其特征在于：该覆盖层为钽层。
33. 根据权利要求28所述的穿隧磁阻装置，其特征在于：该覆盖层为钼层、钒层或铌层，且作为该覆盖层下方的该多个铁磁层的一晶体生成促进模板。”
驳回决定引用以下对比文件：
对比文件1：US2013/0028013A1，公开日为2013年01月31日；
对比文件2：US2012/0068139A1，公开日为2012年03月22日。
驳回决定的具体理由是：1、独立权利要求1、20与对比文件1的区别技术特征在于：过渡层用以促进不同晶体对称结构的材料层之间匹配，从而使垂直磁力异向性在该薄膜结构内传播。上述区别技术特征的一部分被对比文件2公开且作用相同，其余区别技术特征为本领域的公知常识，因而权利要求1、20不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2、从属权利要求2-13、21-33的附加技术特征或者被对比文件1公开，或者被对比文件2公开，或者属于本领域的公知常识，因而权利要求2-13、21-33也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3、独立权利要求14-16的技术方案被对比文件1公开，因而权利要求14-16不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。4、从属权利要求17-19的附加技术特征被对比文件1公开，因而权利要求17-19也不具备专利法第22条第2款规定的新颖性（驳回决定中将权利要求17-19撰写为不具备专利法第22条第3款规定的创造性，属于笔误）。5、针对申请人的意见陈述答复如下：首先，对比文件1公开了与本申请相同的结构，即在MgO层与CoFeB层中间插入一过渡层，以在整个多层结构中传播PMA，虽然其声称所解决的技术问题与本申请的不同，但是作为与本申请采用了相同材料、相同结构的器件，同样能够起到解决促使PMA在不同晶体对称结构的多层薄膜中传播的技术问题；虽然对比文件1没有明确说明该结构可以促进PMA于整个该薄膜沉积结构内传播，但是本领域技术人员在对比文件1结合对比文件2基础上产生PMA的同时，能够想到该结构可以达到进一步传播PMA的技术效果；其次对比文件1在说明书第[0035]段已经明确公开了种子层材料不仅是Ta还可以是Mo、V、Nb等元素。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年04月17日向国家知识产权局提出了复审请求，同时提交了权利要求书的全文修改替换页（共包括29项权利要求），所做的修改在于，在驳回决定所针对的权利要求书的基础上，在独立权利要求1中加入技术特征“形成一覆盖于该多个不同晶体对称结构的材料层上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层”， 在独立权利要求14-15中加入技术特征“一覆盖层，形成于该FCC材料形成的多层结构上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层”，在独立权利要求16中加入技术特征“一覆盖层，形成于该体心立方晶体对称结构层上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层”，在独立权利要求20中加入技术特征“一覆盖层，形成于至少一具有面心立方晶体对称结构的该磁性材料层上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层”，将权利要求8中技术特征“形成一覆盖层于该钴/镍重复多层结构上”修改为“其中该覆盖层形成于该钴/镍重复多层结构上”，将权利要求28中技术特征“一覆盖层”修改为“其中，该覆盖层”，删除权利要求12-13、32-33，适应性修改了权利要求的编号和引用关系。
复审请求人认为：修改的权利要求1与对比文件1之间的区别技术特征是：该覆盖层为钼层、钒层或铌层。基于上述区别技术特征可知，本申请要解决的技术问题是：覆盖层作为下方晶体结构诱导模板，以促进于该覆盖层下方FCC结构或铁磁层的多个层的生成。驳回决定指出上述技术特征为本领域常规选择。然而对比文件1、对比文件2均未公开上述技术特征，本领域技术人员对于覆盖层的材料选择，没有动机、也无法轻易得出覆盖层的材料为钼、钒或铌。根据本申请说明书的记载，材料为钼、钒或铌的覆盖层可作为下方晶体结构诱导模板，以促进于该覆盖层下方FCC结构或铁磁层的多个层的生成。因此，权利要求1具备创造性。同理，权利要求12-14、18也具备创造性。
提出复审请求时新修改的权利要求1、8、12、13、14、18、26的内容如下：
“1. 一种形成具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构的方法，其特征在于，包含以下步骤：
提供一薄膜沉积结构，该薄膜沉积结构具有一界面于一氧化镁层和一铁或含铁的铁磁层之间，其中一垂直磁力异向性发生于该界面；
形成一多层薄膜结构于该界面上，其中该多层薄膜结构包含多个不同晶体对称结构的材料层；
形成一过渡层于具有不同晶体对称结构的每一材料层之间；及
形成一覆盖层于该多个不同晶体对称结构的材料层上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层，
其中该过渡层促进该多个不同晶体对称结构的材料层之间的匹配，从而使该PMA于整个该薄膜沉积结构内进行传播。”
“8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含以下步骤：
提供一基底；
形成一铁钴硼固定层于该基底上；
形成一氧化镁隧道障壁层于该铁钴硼固定层上；
形成一铁钴硼铁磁自由层于该氧化镁隧道障壁层上；
形成一钼过渡层于该铁钴硼铁磁自由层上；
形成一钴/镍重复多层结构于该钼过渡层上，
其中该覆盖层形成于该钴/镍重复多层结构上；及
退火该结构。”
“12. 一种具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构，其特征在于，包含：
一由钼、钒或铌或其合金形成的种子层，其中该种子层用以促进FCC晶体对称结构的生长；
一FCC材料形成的多层结构，包含至少一具有PMA的磁性元件，其中该多层结构成长于该种子层上；及
一覆盖层，形成于该FCC材料形成的多层结构上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层。”
“13. 一种具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构，其特征在于，包含：
一体心立方晶体对称结构层；
一由钼、钒或铌或其合金形成的过渡层，形成于该BCC晶体对称结构层上，其中该过渡层用以促进面心立方晶体对称结构的生长；
一FCC材料形成的多层结构，形成于该过渡层上，其中该多层结构包含至少一层具有PMA的磁性材料；及
一覆盖层，形成于该FCC材料形成的多层结构上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层。”
“14. 一种具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构，其特征在于，包含：
一氧化镁/铁界面，其为PMA起源；
至少一面心立方晶体对称结构层；
至少一体心立方晶体对称结构层；
至少一促进BCC和FCC晶体对称结构间的平滑过渡层，形成于该至少一FCC晶体对称结构层和该至少一BCC晶体对称结构层之间；及
一覆盖层，形成于该体心立方晶体对称结构层上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层。”
“18. 一种具有垂直磁力异向性的穿隧磁阻装置，其特征在于，包含：
一由多种材料形成的多层结构，包含至少一具有面心立方晶体对称结构的磁性材料层和至少一具有体心立方晶体对称结构的磁性材料层；
一个隧道障壁层，由一氧化镁层所形成，并位于该多层结构内，其中该氧化镁层和一铁基铁磁层具有一界面，一垂直磁力异向性发生于该界面；
一过渡层，形成于该多层结构内，其中该过渡层促进该至少一具有FCC晶体对称结构的磁性材料层和该至少一具有BCC晶体对称结构的磁性材料层之间的晶格匹配；及
一覆盖层，形成于至少一具有面心立方晶体对称结构的该磁性材料层上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层，
其中该多层结构表现出垂直磁力异向性。”
“26. 根据权利要求18所述的穿隧磁阻装置，其特征在于，包含：
一基底；
一铁钴硼固定层，形成于该基底上；
一氧化镁隧道障壁层，形成于该铁钴硼固定层上；
一铁钴硼铁磁自由层，形成于该氧化镁隧道障壁层上；
一钼过渡层，形成于该铁钴硼铁磁自由层上；
一钴/镍重复多层结构，形成于该钼过渡层上，
其中，该覆盖层形成于该钴/镍重复多层结构上。”
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：首先，本申请中的覆盖层材料Mo、V、Nb均为BCC结构晶体材料，而覆盖层下方的过渡层Ta也是BCC晶体结构，根据本领域的公知常识，可以知道体心立方结构的材料作为同样晶体结构的材料的晶体诱导模板是本领域进行退火生成晶体结构的常规技术手段，参见2007年出版的中国科协组织人事部及中国科协学会学术部编著的《中国科协第四届优秀博士生学术年会论文集 （上册）》第328-332页中Mo作为同为体心立方结构的a-W的晶体诱导模板，在退火之后能够诱导a-W形成单晶结构，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。
复审请求人于2019年08月30日提交了补正书和权利要求书的全文修改替换页（共包括29项权利要求），在2019年04月17日提交的权利要求书的基础上，在独立权利要求1，12-14，18中加入技术特征“所述覆盖层用于作为FCC晶体生长的模板”。
新修改的独立权利要求1、12-14、18的内容如下：
“1. 一种形成具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构的方法，其特征在于，包含以下步骤：
提供一薄膜沉积结构，该薄膜沉积结构具有一界面于一氧化镁层和一铁或含铁的铁磁层之间，其中一垂直磁力异向性发生于该界面；
形成一多层薄膜结构于该界面上，其中该多层薄膜结构包含多个不同晶体对称结构的材料层；
形成一过渡层于具有不同晶体对称结构的每一材料层之间；及
形成一覆盖层于该多个不同晶体对称结构的材料层上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层，所述覆盖层用于作为FCC晶体生长的模板，
其中该过渡层促进该多个不同晶体对称结构的材料层之间的匹配，从而使该PMA于整个该薄膜沉积结构内进行传播。”
“12. 一种具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构，其特征在于，包含：
一由钼、钒或铌或其合金形成的种子层，其中该种子层用以促进FCC晶体对称结构的生长；
一FCC材料形成的多层结构，包含至少一具有PMA的磁性元件，其中该多层结构成长于该种子层上；及
一覆盖层，形成于该FCC材料形成的多层结构上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层，所述覆盖层用于作为FCC晶体生长的模板。”
“13. 一种具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构，其特征在于，包含：
一体心立方晶体对称结构层；
一由钼、钒或铌或其合金形成的过渡层，形成于该BCC晶体对称结构层上，其中该过渡层用以促进面心立方晶体对称结构的生长；
一FCC材料形成的多层结构，形成于该过渡层上，其中该多层结构包含至少一层具有PMA的磁性材料；及
一覆盖层，形成于该FCC材料形成的多层结构上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层，所述覆盖层用于作为FCC晶体生长的模板。”
“14. 一种具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构，其特征在于，包含：
一氧化镁/铁界面，其为PMA起源；
至少一面心立方晶体对称结构层；
至少一体心立方晶体对称结构层；
至少一促进BCC和FCC晶体对称结构间的平滑过渡层，形成于该至少一FCC晶体对称结构层和该至少一BCC晶体对称结构层之间；及
一覆盖层，形成于该体心立方晶体对称结构层上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层，所述覆盖层用于作为FCC晶体生长的模板。”
“18. 一种具有垂直磁力异向性的穿隧磁阻装置，其特征在于，包含：
一由多种材料形成的多层结构，包含至少一具有面心立方晶体对称结构的磁性材料层和至少一具有体心立方晶体对称结构的磁性材料层；
一个隧道障壁层，由一氧化镁层所形成，并位于该多层结构内，其中该氧化镁层和一铁基铁磁层具有一界面，一垂直磁力异向性发生于该界面；
一过渡层，形成于该多层结构内，其中该过渡层促进该至少一具有FCC晶体对称结构的磁性材料层和该至少一具有BCC晶体对称结构的磁性材料层之间的晶格匹配；及
一覆盖层，形成于至少一具有面心立方晶体对称结构的该磁性材料层上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层，所述覆盖层用于作为FCC晶体生长的模板，
其中该多层结构表现出垂直磁力异向性。”
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
复审请求人于2019年08月30日提交了修改的权利要求书，共包括29项权利要求。经审查，所作的修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所针对的审查文本为：复审请求人于2015年11月17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说明书第1-8页、说明书附图图2-图5b，说明书摘要、摘要附图，2015年12月15日提交的说明书附图图1a-图1c，2019年08月30日提交的权利要求第1-29项。
2、关于新颖性和创造性
专利法第22条第2款规定：新颖性，是指该发明或者实用新型不属于现有技术；也没有任何单位或者个人就同样的发明或者实用新型在申请日以前向国务院专利行政部门提出过申请，并记载在申请日以后公布的专利申请文件或者公告的专利文件中。
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。
如果权利要求请求保护的技术方案与对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征，该区别技术特征导致了两者技术方案存在实质上的不同，则该权利要求相对于该对比文件具备新颖性。
如果一项权利要求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，其中部分区别技术特征既未被其它对比文件公开，也不属于本领域的公知常识，该部分区别技术特征使得该权利要求的技术方案取得了有益的技术效果，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：US2013/0028013A1，公开日为2013年01月31日；
对比文件2：US2012/0068139A1，公开日为2012年03月22日。
2.1、独立权利要求1请求保护一种形成具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构的方法。对比文件1公开了一种磁阻效应存储器件及其制造方法，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第[0002]-[0038]段、附图1-3，7）：提供一薄膜沉积结构，该薄膜沉积结构具有一界面于MgO隧道阻挡层10和第二高极化磁性层42之间，其中一垂直磁力异向性发生于该界面；形成一多层薄膜结构于该界面上，其中该多层薄膜结构包含BCC结构的第二高极化磁性层42，形成一帽层14（相当于覆盖层）于该多层薄膜结构上。
权利要求1与对比文件1相比，区别技术特征在于：（1）多个不同晶体对称结构的材料层，形成一过渡层于具有不同晶体对称结构的每一材料层之间，其中该过渡层促进该多个不同晶体对称结构的材料层之间的匹配，从而使该PMA于整个该薄膜沉积结构内进行传播。（2）该覆盖层为钼层、钒层或铌层，所述覆盖层用于作为FCC晶体生长的模板。
基于上述区别技术特征可以确定权利要求1实际解决的技术问题是：（1）加强器件的垂直磁力异向性；（2）使得覆盖层下面的材料层形成FCC晶体结构。
对于区别技术特征（1），对比文件2公开了一种磁阻元件及其制造方法，包括（参见说明书第[0019]-[0048]段、附图3）：在MgO层6和界面磁性膜8c之间的界面上具有BCC结构的界面磁性膜8c以及FCC结构的界面磁性膜8a（相当于多个不同晶体对称结构），该结构具有垂直磁力异向性（详见说明书第[0031]段），形成一非磁性膜8b（相当于过渡层）于界面磁性膜8c与界面磁性膜8a之间，其中非磁性膜8b优选地具有超薄厚度，如果非磁性膜8b太厚，界面磁性膜8c与界面磁性膜8a之间的磁耦合将会变弱，结果是，磁性不能在垂直于薄膜平面的方向持续（详见说明书第[0041]段）。并且该技术特征在该对比文件中的作用与区别技术特征（1）在该权利要求中的作用相同，都是加强器件的垂直磁力异向性，因而对比文件2具有技术启示。
对于区别技术特征（2），对比文件1虽然公开了帽层14，然而首先，该帽层14的材料为层叠的Ta或Ru，或者采用Pt，Cr，Ti或者W（参见说明书第[0037]段），其没有公开帽层14为钼层、钒层或铌层。其次，该帽层14直接覆盖在第二磁性层22上，该第二磁性层22并非为FCC结构，因而该帽层14并不作为FCC的晶体生长的模板。帽层14在对比文件1中的作用是阻挡其上的上电极12的金属扩散进入下方的第二磁性层22，因而本领域技术人员并无动机将其改为FCC晶体生长的模板。
对比文件2公开了一种磁阻元件及其制造方法，包括（参见说明书第[0019]-[0048]段、附图3）：在FCC结构的界面磁性膜8a上直接覆盖有第二铁磁层10，该第二铁磁层10的材料可以选自Fe、Co、Ni、Cu中的一种以上的元素和选自Pt、Pd、Rh、Au中的一种以上的元素的合金。具体地，可以使用诸如CoPd、CoPt、NiCo或NiPt的铁磁合金。第二铁磁层10还可以使用的人工晶格这样的结构，其中，从由Fe、Co和Ni组成的组中选择的一种或多种元素或包含该一种元素的合金(铁磁膜)与从由Cr、Pt、Pd、Ir、Rh、Ru、Os、Re、Au和Cu组成的组中选择的一种元素或包含该一种元素的合金(非磁膜)交替堆叠。这种人工晶格的实例包括Co/Pt人工晶格、Co/Pd人工晶格、CoCr/Pt人工晶格、Co/Ru人工晶格、Co/Os人工晶格、Co/Au人工晶格和Ni/Cu人工晶格。第二铁磁层10的非晶体金属可以是由稀土金属和过渡金属的合金制成的亚铁磁材料，或者是包含从由Fe、Co、Ni、Tb、Dy和Gd组成的组中选择的至少一种元素的非晶体合金。这种合金的例子包括TbFe、TbCo、TbFeCo、DyTbFeCo和GdTbCo。或者，可以使用其中交替堆叠那些合金的多层结构。这种多层膜的具体实例包括TbFe/Co、TbCo/Fe、TbFeCo/CoFe、DyFe/Co、DyCo/Fe和DyFeCo/CoFe。由此可见，对比文件2既没有公开第二铁磁层10的材料为钼层、钒层或铌层，也未公开第二铁磁层10是作为FCC晶体生长的模板。
虽然在金属晶体生长技术中，设置模板诱导金属生长为所需要的晶体结构是本领域的公知常识，但是在磁性薄膜领域，使得钼层、钒层或铌层覆盖层作为下方材料层的FCC晶体生长的模板并非是本领域的公知常识，因为钼、钒或铌本身为BCC晶体结构。上述区别技术特征（2）使得权利要求1的技术方案取得了如下有益的技术效果：覆盖层与下面的材料层一起退火，从而以覆盖层作为晶体生长模板使得下方的材料层形成FCC晶体结构（参见本申请说明书第[0045]段）。
因此，权利要求1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、独立权利要求12请求保护一种具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构。独立权利要求13请求保护一种具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构。独立权利要求14请求保护一种具有垂直磁力异向性的磁性薄膜结构。对比文件1公开了一种磁阻效应存储器件，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第[0002]-[0038]段、附图1-3，7）：BCC结构的第二高极化磁性层42，一MgO阻挡层10和第二高极化磁性层42之间的界面，其为垂直磁力异向性起源，一帽层14（相当于覆盖层）形成于第二高极化磁性层42上。
权利要求12与对比文件1相比，区别技术特征在于：（1）一由钼、钒或铌或其合金形成的种子层，其中该种子层用以促进FCC晶体对称结构的生长；一FCC材料形成的多层结构，包含至少一具有PMA的磁性元件，其中该多层结构成长于该种子层上；（2）一覆盖层，形成于该FCC材料形成的多层结构上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层，所述覆盖层用于作为FCC晶体生长的模板。
权利要求13与对比文件1相比，区别技术特征在于：（1）一由钼、钒或铌或其合金形成的过渡层，形成于该BCC晶体对称结构层上，其中该过渡层用以促进面心立方晶体对称结构的生长；一FCC材料形成的多层结构，形成于该过渡层上，其中该多层结构包含至少一层具有PMA的磁性材料；（2）一覆盖层，形成于该FCC材料形成的多层结构上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层，所述覆盖层用于作为FCC晶体生长的模板。
权利要求14与对比文件1相比，区别技术特征在于：（1）至少一体心立方晶体对称结构层；至少一促进BCC和FCC晶体对称结构间的平滑过渡层，形成于该至少一FCC晶体对称结构层和该至少一BCC晶体对称结构层之间；（2）一覆盖层，形成于该体心立方晶体对称结构层上，其中该覆盖层为钼层、钒层或铌层，所述覆盖层用于作为FCC晶体生长的模板。
基于上述区别技术特征可以确定，权利要求12-14与对比文件1公开的上述技术方案存在实质上的不同，因此，权利要求12-14相对于对比文件1具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
基于上述区别技术特征可以确定权利要求12-14实际解决的技术问题是：（1）加强器件的垂直磁力异向性；（2）使得覆盖层下面的材料层形成FCC晶体结构。
对于区别技术特征（1），对比文件2公开了一种磁阻元件，包括（参见说明书第[0019]-[0048]段、附图3）：Nb、V等材料或其合金形成的非磁性层8b（相当于种子层或过渡层），该非磁性层8b用以促进FCC结构的界面磁性膜8a的生长，一包含FCC结构的界面磁性膜8a的多层结构，形成于该非磁性层8b上，包含至少一具有垂直磁力异向性的磁性元件，该多层结构成长于该非磁性层8b上，该非磁性层8b形成于BCC结构的界面磁性膜8c上，该非磁性层8b促进BCC结构的界面磁性膜8c和FCC结构的界面磁性膜8a间的平滑过渡。并且该技术特征在该对比文件中的作用与区别技术特征（1）在该权利要求中的作用相同，都是加强器件的垂直磁力异向性，因而对比文件2具有技术启示。
对于区别技术特征（2），对比文件1虽然公开了帽层14，然而首先，该帽层14的材料为层叠的Ta或Ru，或者采用Pt，Cr，Ti或者W（参见说明书第[0037]段），其没有公开帽层14为钼层、钒层或铌层。其次，该帽层14直接覆盖在第二磁性层22上，该第二磁性层22并非为FCC结构，因而该帽层14并不作为FCC的晶体生长的模板。帽层14在对比文件1中的作用是阻挡其上的上电极12的金属扩散进入下方的第二磁性层22，因而本领域技术人员并无动机将其改为FCC晶体生长的模板。
对比文件2公开了一种磁阻元件及其制造方法，包括（参见说明书第[0019]-[0048]段、附图3）：在FCC结构的界面磁性膜8a上直接覆盖有第二铁磁层10，该第二铁磁层10的材料可以选自Fe、Co、Ni、Cu中的一种以上的元素和选自Pt、Pd、Rh、Au中的一种以上的元素的合金。具体地，可以使用诸如CoPd、CoPt、NiCo或NiPt的铁磁合金。第二铁磁层10还可以使用的人工晶格这样的结构，其中，从由Fe、Co和Ni组成的组中选择的一种或多种元素或包含该一种元素的合金(铁磁膜)与从由Cr、Pt、Pd、Ir、Rh、Ru、Os、Re、Au和Cu组成的组中选择的一种元素或包含该一种元素的合金(非磁膜)交替堆叠。这种人工晶格的实例包括Co/Pt人工晶格、Co/Pd人工晶格、CoCr/Pt人工晶格、Co/Ru人工晶格、Co/Os人工晶格、Co/Au人工晶格和Ni/Cu人工晶格。第二铁磁层10的非晶体金属可以是由稀土金属和过渡金属的合金制成的亚铁磁材料，或者是包含从由Fe、Co、Ni、Tb、Dy和Gd组成的组中选择的至少一种元素的非晶体合金。这种合金的例子包括TbFe、TbCo、TbFeCo、DyTbFeCo和GdTbCo。或者，可以使用其中交替堆叠那些合金的多层结构。这种多层膜的具体实例包括TbFe/Co、TbCo/Fe、TbFeCo/CoFe、DyFe/Co、DyCo/Fe和DyFeCo/CoFe。由此可见，对比文件2既没有公开第二铁磁层10的材料为钼层、钒层或铌层，也未公开第二铁磁层10是作为FCC晶体生长的模板。
虽然在金属晶体生长技术中，设置模板诱导金属生长为所需要的晶体结构是本领域的公知常识，但是在磁性薄膜领域，使得钼层、钒层或铌层覆盖层作为下方材料层的FCC晶体生长的模板并非是本领域的公知常识，因为钼、钒或铌本身为BCC晶体结构。上述区别技术特征（2）使得权利要求12-14的技术方案取得了如下有益的技术效果：覆盖层与下面的材料层一起退火，从而以覆盖层作为晶体生长模板使得下方的材料层形成FCC晶体结构（参见本申请说明书第[0045]段）。
因此，权利要求12-14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、独立权利要求18请求保护一种具有垂直磁力异向性的穿隧磁阻装置。对比文件1公开了一种磁阻效应存储器件，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第[0002]-[0038]段、附图1-3，7）：由多种材料形成的多层结构，包含一具有BCC结构的第二高极化磁性层42，一隧道阻挡层10，由MgO形成，位于该多层结构内，于MgO阻挡层10和第二高极化磁性层42之间具有一界面，一垂直磁力异向性发生于该界面。
权利要求18与对比文件1相比，区别技术特征在于：（1）包含至少一具有面心立方晶体对称结构的磁性材料层；一过渡层，形成于该多层结构内，其中该过渡层促进该至少一具有FCC晶体对称结构的磁性材料层和该至少一具有BCC晶体对称结构的磁性材料层之间的晶格匹配。（2）该覆盖层为钼层、钒层或铌层，所述覆盖层用于作为FCC晶体生长的模板。
基于上述区别技术特征可以确定权利要求18实际解决的技术问题是：（1）加强器件的垂直磁力异向性；（2）使得覆盖层下面的材料层形成FCC晶体结构。
对于区别技术特征（1），对比文件2公开了一种磁阻元件及其制造方法，包括（参见说明书第[0019]-[0048]段、附图3）：在MgO层6和界面磁性膜8c之间的界面上具有BCC结构的界面磁性膜8c以及FCC结构的界面磁性膜8a（相当于多个不同晶体对称结构），该结构具有垂直磁力异向性（详见说明书第[0031]段），形成一非磁性膜8b（相当于过渡层）于界面磁性膜8c与界面磁性膜8a之间。并且该技术特征在该对比文件中的作用与区别技术特征（1）在该权利要求中的作用相同，都是加强器件的垂直磁力异向性。而过渡层促进该至少一具有FCC晶体对称结构的磁性材料层和该至少一具有BCC晶体对称结构的磁性材料层之间的晶格匹配属于本领域为了减小晶格失配、维持垂直磁力异向性的公知常识，因此对比文件2具有技术启示。
对于区别技术特征（2），对比文件1虽然公开了帽层14，然而首先，该帽层14的材料为层叠的Ta或Ru，或者采用Pt，Cr，Ti或者W（参见说明书第[0037]段），其没有公开帽层14为钼层、钒层或铌层。其次，该帽层14直接覆盖在第二磁性层22上，该第二磁性层22并非为FCC结构，因而该帽层14并不作为FCC的晶体生长的模板。帽层14在对比文件1中的作用是阻挡其上的上电极12的金属扩散进入下方的第二磁性层22，因而本领域技术人员并无动机将其改为FCC晶体生长的模板。
对比文件2公开了一种磁阻元件及其制造方法，包括（参见说明书第[0019]-[0048]段、附图3）：在FCC结构的界面磁性膜8a上直接覆盖有第二铁磁层10，该第二铁磁层10的材料可以选自Fe、Co、Ni、Cu中的一种以上的元素和选自Pt、Pd、Rh、Au中的一种以上的元素的合金。具体地，可以使用诸如CoPd、CoPt、NiCo或NiPt的铁磁合金。第二铁磁层10还可以使用的人工晶格这样的结构，其中，从由Fe、Co和Ni组成的组中选择的一种或多种元素或包含该一种元素的合金(铁磁膜)与从由Cr、Pt、Pd、Ir、Rh、Ru、Os、Re、Au和Cu组成的组中选择的一种元素或包含该一种元素的合金(非磁膜)交替堆叠。这种人工晶格的实例包括Co/Pt人工晶格、Co/Pd人工晶格、CoCr/Pt人工晶格、Co/Ru人工晶格、Co/Os人工晶格、Co/Au人工晶格和Ni/Cu人工晶格。第二铁磁层10的非晶体金属可以是由稀土金属和过渡金属的合金制成的亚铁磁材料，或者是包含从由Fe、Co、Ni、Tb、Dy和Gd组成的组中选择的至少一种元素的非晶体合金。这种合金的例子包括TbFe、TbCo、TbFeCo、DyTbFeCo和GdTbCo。或者，可以使用其中交替堆叠那些合金的多层结构。这种多层膜的具体实例包括TbFe/Co、TbCo/Fe、TbFeCo/CoFe、DyFe/Co、DyCo/Fe和DyFeCo/CoFe。由此可见，对比文件2既没有公开第二铁磁层10的材料为钼层、钒层或铌层，也未公开第二铁磁层10是作为FCC晶体生长的模板。
虽然在金属晶体生长技术中，设置模板诱导金属生长为所需要的晶体结构是本领域的公知常识，但是在磁性薄膜领域，使得钼层、钒层或铌层覆盖层作为下方材料层的FCC晶体生长的模板并非是本领域的公知常识，因为钼、钒或铌本身为BCC晶体结构。上述区别技术特征（2）使得权利要求18的技术方案取得了如下有益的技术效果：覆盖层与下面的材料层一起退火，从而以覆盖层作为晶体生长模板使得下方的材料层形成FCC晶体结构（参见本申请说明书第[0045]段）。
因此，权利要求18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。
2.4、由于独立权利要求14具备新颖性，因此，引用权利要求14的权利要求15-17也具备专利法第22条第2款规定的新颖性。由于独立权利要求1、14、18具备创造性，因此直接或间接引用了权利要求1、14、18的权利要求2-11、15-17、19-29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，合议组认为：首先，复审请求人修改后的独立权利要求中已限定了“覆盖层为钼层、钒层或铌层，所述覆盖层用于作为FCC晶体生长的模板”，对比文件1和对比文件2均没有公开覆盖层的材料为钼层、钒层或铌层，也没有公开覆盖层用于作为FCC晶体生长的模板。对于前置审查意见中提供的公知常识证据《中国科协第四届优秀博士生学术年会论文集（上册）》，其公开了“W原子的迁移能力要低于Mo原子，一旦Mo原子固定下来，后续沉积的W原子将随之晶化”，该证据表明在金属晶体生长技术中，设置模板诱导金属生长为所需要的晶体结构是本领域的公知常识，但是，该Mo层并非是覆盖层，其形成在需要晶化的W层的下方；其次，该证据中也没有公开FCC晶体结构，不能证明Mo层可作为FCC晶体生长的模板。钼、钒或铌本身为BCC晶体结构，在磁性薄膜领域，使得钼层、钒层或铌层覆盖层作为下方材料层的FCC晶体生长的模板并非是本领域的公知常识。
基于上述事实和理由，驳回决定和前置审查意见所指出的创造性缺陷已克服。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，留待后续程序继续进行审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年01月02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审查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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