一种MEMS器件及其制备方法、电子装置-复审决定


发明创造名称:一种MEMS器件及其制备方法、电子装置
外观设计名称:
决定号:190749
决定日:2019-09-19
委内编号:1F258729
优先权日:
申请(专利)号:201510089920.X
申请日:2015-02-27
复审请求人:中芯国际集成电路制造(上海)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:徐媛
合议组组长:陈飚
参审员:宋霄
国际分类号:B81C1/00(2006.01);B81C3/00(2006.01);B81B7/02(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:中国专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比虽然存在区别技术特征,但该区别技术特征属于本领域技术人员解决相关技术问题所采用的常规技术手段,且该区别技术特征没有为该权利要求限定的技术方案带来预料不到的技术效果,则该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201510089920.X,名称为“一种MEMS器件及其制备方法、电子装置”的发明专利申请(下称“本申请”)。本申请的申请人为中芯国际集成电路制造(上海)有限公司,申请日为2015年02月27日,公开日为2016年10月05日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年06月01日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:本申请的权利要求1-8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01月24日提交的权利要求第1-8项,申请日2015年02月27日提交的说明书第1-81段(即第1-8页)、说明书附图图1a-3(即第1-7页)、说明书摘要、摘要附图。
驳回决定所引用的对比文件如下:
对比文件1:CN102556945A,公开日为2012年07月11日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种MEMS器件的制备方法,包括:
步骤S1:提供底部晶圆,在所述底部晶圆上形成有MEMS器件,其中,在所述底部晶圆上还形成有检测区域以及覆盖所述检测区域的保护层;
步骤S2:提供顶部晶圆,并与所述底部晶圆接合为一体,以密封包裹所述保护层;
步骤S3:对所述顶部晶圆的顶部进行划片切割,以形成开口,露出部分所述保护层;
步骤S4:去除所述保护层,以露出所述检测区域。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S1包括:
步骤S11:提供底部晶圆并在所述底部晶圆上沉积保护材料层,以覆盖所述MEMS器件;
步骤S12:图案化所述保护材料层,以在所述检测区域中形成所述保护层,同时露出所述检测区域以外的所述MEMS器件。
3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤S2中,所述顶部晶圆中形成有若干功能图案,其中相邻的两个所述功能图案之间形成的空腔与所述保护层的形状相匹配,以在所述接合之后密封所述保护层。
4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述保护层选用聚酰亚胺。
5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述保护层的厚度为25um-35um。
6. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤S2和所述步骤S3之间还进一步包括对所述顶部晶圆进行研磨打薄的步骤。
7. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤S4中,通过灰化和剥离的方法去除所述保护层。
8. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤S4之后,所述方法还进一步包括对所述检测区域进行检测的步骤。”
驳回决定认为:权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别技术特征是:顶部晶圆密封包裹了保护层,划片切割露出的是部分保护层。然而设置顶部晶圆密封包裹住保护层以及划片切割露出部分保护层均是本领域技术人员根据保护层的特点而采用的常规技术手段,因此,权利要求1相对于对比文件1和本领域常规技术手段的结合而不具备专利法第22条第3款规定的创造性;从属权利要求2,3,7的附加技术特征部分被对比文件1公开,部分属于本领域的常规技术手段,从属权利要求4,5的附加技术特征为本领域的常规技术手段,从属权利要求6,8的附加技术特征已被对比文件1公开,因此,权利要求2-8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17日向国家知识产权局提出了复审请求,并没有提交修改文件。复审请求人认为:(1)对比文件1中的保护层不等同于本申请中的保护层,首先,两者的作用不同,对比文件1中的保护层224需具有足够的厚度可保护不同的功能组件(如接线垫),以防止在随后研磨与切割工艺中损害组件;而在本申请中所述保护层的作用是为了覆盖所述检测区域并填充所述底部晶圆和所述顶部晶圆之间的所述检测区域上方的空隙,以避免在打开所述顶部晶圆时产生的颗粒(particle)掉落在所述底部晶圆上;其次,对比文件1中所述保护层并没有被所述顶部晶圆包裹,在进行切割过程中仍然会有颗粒掉落到所述保护层上方以及所述接线垫两侧,掉落的所述颗粒只能在后续去除所述保护层的过程中一同去除,而在本申请所述保护层覆盖所述检测区域并填充所述底部晶圆和所述顶部晶圆之间的所述检测区域上方的空隙,以避免在打开所述顶部晶圆时产生的颗粒(particle)掉落在所述底部晶圆上,所以本申请和对比文件1中所述保护层的设置方式和保护原理不同。(2)本申请的步骤S1-S3是一个完整的技术特征,其中各个步骤紧密联系、通过先后顺序的限定共同解决本申请的技术问题,因此不能将该区别技术特征进一步分割并单独评述。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年08月23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1中的保护层与本申请中的保护层均解决了减少切割过程中产生的破碎硅碎片的技术问题,二者均为保护层,故对比文件1公开了“在所述第一晶圆205上还形成有接线垫222(即检测区域)以及覆盖所述接线垫222的保护层224”的技术特征;(2)虽然对比文件1中保护层的设置方式与本申请有所不同,但根据扩大保护面积的实际需要,以及根据所选用保护材料特点的实际条件,将顶部晶圆密封包裹保护层,并在划片切割时露出部分保护层,这是本领域技术人员在对比文件1的基础上可以想到的常规技术手段,其技术效果可以预期,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04 月17 日向复审请求人发出复审通知书,指出:独立权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,区别在于:(1)顶部晶圆密封包裹了覆盖检测区域的保护层;(2)划片切割露出的是部分上述保护层。然而,上述区别技术特征是本领域技术人员在对比文件1公开内容的启示下可以作出的常规选择,因此,权利要求1相对于对比文件1和本领域常规技术手段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2,6,8的附加技术特征被对比文件1公开,从属权利要求3,5,7的附加技术特征是本领域技术人员在对比文件1的启示下可以作出的常规设计,从属权利要求4的附加技术特征属于本领域的常规技术手段,因此权利要求2-8也均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对复审请求人的意见陈述,合议组指出:(1)首先,对比文件1公开了当保护层224使用阻隔材料时,可利用旋转涂布法在第一晶圆205之上形成阻隔材料,使阻隔材料可实质上填满接合垫220以及接线垫222之间的缝隙,即保护层已填满检测区域与顶部晶圆之间在水平方向上的间隙,其已经可以实现防止在切割接线垫上方的顶部晶圆时产生的颗粒跌落在底部晶圆上,至于保护层填充所述底部晶圆和所述顶部晶圆之间的所述检测区域上方的空隙,属于本领域技术人员根据实际需求可做出的常规选择,其并没有起到预料不到的技术效果;其次,对比文件1中的保护层已填满检测区域与顶部晶圆之间在水平方向上的间隙,那么在进行切割过程中产生的颗粒会掉落到接线垫上方以及两侧的保护层上,而不会掉落在接线垫及两侧的底部晶圆上,因此可解决与本申请相同的技术问题并实现相同的技术效果。(2)对比文件1已经公开了步骤S1-S3的总体过程,并解决了本申请所声称的技术问题,而本申请仅在步骤S2和S3中的某些细节与之存在区别,这些区别并没有导致上述步骤S1-S3的总体过程以及执行顺序改变,仅仅是本领域技术人员根据实际需要作出的常规选择,因此复审请求人的上述理由不成立。
复审请求人于2019 年05 月31 日提交了意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:本申请中保护层的作用是为了覆盖检测区域并填充底部晶圆和顶部晶圆之间的所述检测区域上方的空隙,以避免在打开所述顶部晶圆时产生的颗粒掉落在底部晶圆上。对比文件1中的保护层并不等同于本申请中的保护层,两者作用不同,对比文件1中所述保护层224需具有足够的厚度可保护不同的功能组件(如接线垫),以防止在随后研磨与切割工艺中损害组件;即使对比文件1公开了保护层224填充接合垫220以及接线垫222之间的缝隙,但是并没有对其厚度进行限定,没有限定保护层完全填充顶部晶圆和底部晶圆之间的间隙,因此在蚀刻顶部晶圆的过程中仍会有颗粒掉落顶部晶圆和保护层之间的间隙中,进而去除保护层之后会掉落在底部晶圆上,对比文件1中所述方案仍不能解决颗粒掉落在底部晶圆上的问题。同时,对比文件1也没有给出保护层填充底部晶圆和顶部晶圆之间的检测区域上方的空隙,避免颗粒掉落在底部晶圆上的技术启示。另外,保护层填充底部晶圆和顶部晶圆之间的检测区域上方的空隙不是常规选择。本申请和对比文件1中保护层的设置方式和保护原理不同:对比文件1中是在底部晶圆和保护层上掉落颗粒之后然后去除,而本申请则是直接避免在打开顶部晶圆时产生的颗粒掉落在底部晶圆上。
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。
决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在复审请求审查阶段未提交修改文件。本次复审请求审查决定所针对的文本与驳回决定所针对的文本相同,即:2018年01月24日提交的权利要求第1-8项,申请日2015年02月27日提交的说明书第1-8页、说明书附图第1-7页、说明书摘要、摘要附图。
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。
2.1关于独立权利要求1
权利要求1请求保护一种MEMS器件的制备方法,对比文件1是最接近的现有技术,其公开了一种微电子装置及其集成电路的制造方法,并具体公开了如下技术特征(参见说明书第45-62段,附图1-9):包括步骤102:在第一晶圆205(即底部晶圆)上形成接合垫和接线垫222,其中,可在晶圆级接线垫222中进行探针测试116,以用做品管、排序或其它用途(接线垫222即检测区域),第一晶圆205包含第一基板210,基板210包含集成电路装置215,如微机电系统(MEMS);步骤104:在第一晶圆205上形成保护层224,保护层224需具有足够的厚度可保护不同的功能组件(如接线垫);步骤108:利用接合垫220接合第二晶圆230(即顶部晶圆)至第一晶圆,并与所述第一晶圆205接合为一体;步骤112:在第二晶圆230包括的帽基板240上执行切割工艺,以移除一或多个部分第二晶圆230,且暴露出接线垫222及其上的保护层224;步骤114:移除上述保护层224,以露出所述接线垫222。
由此可知,该权利要求所要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别在于:(1)顶部晶圆密封包裹了覆盖检测区域的保护层;(2)划片切割露出的是部分上述保护层。
基于上述区别特征,本申请实际解决的技术问题是如何以进一步防止切割产生的颗粒跌落在底部晶圆上。
针对区别技术特征(1),对比文件1已经公开了保护层224厚度主要取决于保护层224材料的特性,当保护层224使用阻隔材料时,可利用旋转涂布法在第一晶圆205之上形成阻隔材料,使阻隔材料可实质上填满接合垫220以及接线垫222之间的缝隙,在该例子中,保护层224的厚度实质上等于或高于接合垫与接线垫的厚度(参见说明书第50段),即对比文件1已经公开了保护层已填满检测区域与顶部晶圆之间在水平方向上的间隙(其可防止在切割接线垫上方的顶部晶圆时产生的颗粒跌落在底部晶圆上),并给出了可以根据实际情况选择不同的保护层厚度的启示,在此基础上,本领域技术人员可以根据实际需要设置保护层的厚度,以使其进一步填充满检测区域与顶部晶圆之间在竖直方向上的间隙,即顶部晶圆密封包裹覆盖检测区域的保护层,不需要付出创造性的劳动。
针对区别技术特征(2),根据以上评述,对比文件1已经公开了保护层已填满检测区域与顶部晶圆之间在水平方向上的间隙,在此基础上,划片切割顶部晶圆时,无论是露出整个覆盖检测区域的保护层,还是露出部分上述保护层,所产生的颗粒都不会跌落在底部晶圆上,本领域技术人员可以根据实际需要选择切割面积的大小,例如仅露出部分上述保护层,该选择不会产生预料不到的技术效果。
因此,在对比文件1的基础上,结合本领域的常规技术手段得到权利要求1的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具备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。
2.2关于从属权利要求2
权利要求2引用了权利要求1,然而对比文件1还公开了(参见说明书第49段):步骤104为在第一晶圆205上形成保护层224,可用适当的技术方法来形成保护层224,如化学气相沉积法,保护层需具有足够的厚度可保护不同的功能组件(如接线垫),以防止在随后研磨与切割工艺中损害组件;步骤106为图案化保护层224,以在所述接线垫222上形成所述保护层224,同时露出所述接线垫222以外的MEMS器件215 ,即从属权利要求2的附加技术特征已被对比文件1公开,因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3关于从属权利要求3
权利要求3引用了权利要求1,对比文件1已经公开了(参见说明书第54和55段):第二晶圆包括一或多个凹处242、一或多个柱状结构特征244、深沟槽247(即顶部晶圆中形成有若干功能图案),对于其余的附加技术特征“其中相邻的两个功能图案之间形成的空腔与保护层的形状相匹配,以在接合之后密封保护层”,根据上述针对权利要求1的评述,本领域技术人员容易想到使顶部晶圆密封包裹覆盖检测区域的保护层,在此基础上,设置与密封包裹上述保护层相应的结构,即,使相邻的两个功能图案之间形成的空腔与保护层的形状相匹配对本领域技术人员来说也是显而易见的,因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4关于从属权利要求4
权利要求4引用了权利要求1,由于聚酰亚胺作为一种特种工程材料,已广泛应用于微电子封装、应力缓冲保护涂层等等,本领域技术人员将保护层的材料选择为聚酰亚胺属于本领域的一种常规应用,因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.5关于从属权利要求5
权利要求5引用了权利要求1,对比文件1中已经公开了保护层224厚度主要取决于保护层224材料的特性(参见说明书第50段),那么本领域技术人员可以根据所选用的保护层材料以及实际需要而将保护层厚度设置为25μm-35μm,其属于本领域的常规设计手段,不需要付出创造性的劳动,因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.6关于从属权利要求6
权利要求6引用了权利要求1,然而对比文件1还公开了(参见说明书第58和59段):在接合第一晶圆和第二晶圆(即步骤S2)之后,在执行切割工艺(即步骤S3)之前还进一步包括对所述第二晶圆230进行研磨打薄的步骤,即从属权利要求6的附加技术特征已被对比文件1公开,因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.7关于从属权利要求7
权利要求7引用了权利要求1,首先,灰化和剥离属于本领域常用的处理固体废物的方法,其次对比文件1公开了可采用湿式剥除法(wet striped)或灰化法去除上述图案化光阻层(参见说明书第52段),即给出了采用灰化和剥离来去除覆盖层的启示,那么,在面对如何去除保护层以露出检测区域这一技术问题时,本领域技术人员容易想到采用灰化和剥离的方法来去除上述保护层,其不需要付出创造性的劳动,因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.8关于从属权利要求8
权利要求8引用了权利要求1,对比文件1公开了(参见说明书第62段):在移除保护层224之后,因接线垫222已被打开且没有保护层224,是可在晶圆级接线垫222中进行探针测试116,以用做品管、排序或其它用途,即从属权利要求8的附加技术特征已被对比文件1公开,因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为:本申请中保护层的作用是为了覆盖检测区域并填充底部晶圆和顶部晶圆之间的所述检测区域上方的空隙,以避免在打开所述顶部晶圆时产生的颗粒掉落在底部晶圆上。对比文件1中的保护层并不等同于本申请中的保护层,两者作用不同,对比文件1中所述保护层224需具有足够的厚度可保护不同的功能组件(如接线垫),以防止在随后研磨与切割工艺中损害组件;即使对比文件1公开了保护层224填充接合垫220以及接线垫222之间的缝隙,但是并没有对其厚度进行限定,没有限定保护层完全填充顶部晶圆和底部晶圆之间的间隙,因此在蚀刻顶部晶圆的过程中仍会有颗粒掉落顶部晶圆和保护层之间的间隙中,进而去除保护层之后会掉落在底部晶圆上,对比文件1中所述方案仍不能解决颗粒掉落在底部晶圆上的问题。同时,对比文件1也没有给出保护层填充底部晶圆和顶部晶圆之间的检测区域上方的空隙,避免颗粒掉落在底部晶圆上的技术启示。另外,保护层填充底部晶圆和顶部晶圆之间的检测区域上方的空隙不是常规选择。本申请和对比文件1中保护层的设置方式和保护原理不同:对比文件1中是在底部晶圆和保护层上掉落颗粒之后然后去除,而本申请则是直接避免在打开顶部晶圆时产生的颗粒掉落在底部晶圆上。
对此,合议组认为:首先,虽然本申请中保护层的作用为避免在打开顶部晶圆时产生的颗粒掉落在底部晶圆上,但是防止颗粒掉落在底部晶圆上实质上就是为了防止在切割工艺中损害组件,其与对比文件1中保护层的作用相同;其次,对比文件1已经公开了保护层224厚度主要取决于保护层224材料的特性,即给出了可以根据实际情况选择不同的保护层厚度的启示,在此基础上,本领域技术人员可以根据实际需要设置保护层的厚度,当设置的保护层厚度足够大时,完全可以实现填充满检测区域与顶部晶圆之间在竖直方向上的间隙,即顶部晶圆密封包裹覆盖检测区域的保护层,因此不需要付出创造性的劳动。此外,对于保护层的保护原理,由于对比文件1已经公开了保护层已填满检测区域与顶部晶圆之间在水平方向上的间隙,那么其可直接避免在切割接线垫上方的顶部晶圆时产生的颗粒跌落在底部晶圆上,即产生的颗粒仅跌落在保护层上,而本申请中虽然保护层填充了底部晶圆和顶部晶圆之间的检测区域上方的空隙,但是在切割顶部晶圆时,客观上也会产生颗粒落在保护层上,因此本申请和对比文件1中保护层的保护原理也相同。
因此,复审请求人的上述理由不具有说服力,其主张不能成立。
基于上述事实和理由,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06 月01 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。


郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: