发明创造名称：半导体基板及制造半导体基板的方法
外观设计名称：
决定号：192562
决定日：2019-10-18
委内编号：1F260939
优先权日：
申请（专利）号：201510351382.7
申请日：2015-06-23
复审请求人：日月光封装测试（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：王磊
合议组组长：段小晋
参审员：周江
国际分类号：H01L23/488，H01L21/48
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的现有技术的对比文件所公开的内容相比存在区别技术特征，而该区别技术特征属于公知常识，则该权利要求请求保护的技术方案相对于上述对比文件和公知常识的结合是显而易见的，该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510351382.7，名称为“半导体基板及制造半导体基板的方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为日月光封装测试（上海）有限公司。本申请的申请日为2015年06月23日，公开日为2015年09月23日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年05月31日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性，具体理由为：权利要求1相对于对比文件4（JPH11-40940A，公开日为1999年02月12日）和对比文件5（CN101819959A，公开日为2010年09月01日）或者对比文件4和对比文件5以及公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性，权利要求1与对比文件4的区别技术特征为：所述增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽，实际解决的技术问题是：进一步增加焊球与基板的粘着力。对于“逐渐变窄”来说，对比文件5公开了上述区别技术特征；对于“逐渐变宽”来说，属于公知常识，因此权利要求1不具备创造性。权利要求2-7的附加技术特征或者被对比文件4公开，或者是公知常识，因此权利要求2-7也不具备创造性。权利要求8相对于对比文件4和对比文件5以及公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性，权利要求8与对比文件4的区别技术特征为：干膜，而对比文件4中为感光性抗蚀膜3；所述增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽，实际解决的技术问题是：进一步增加焊球与基板的粘着力。对于“逐渐变窄”来说，对比文件5公开了上述区别技术特征；对于“逐渐变宽”以及“干膜”来说，属于公知常识，因此权利要求8不具备创造性。驳回决定所依据的文本为：申请日2015年06月23日提交的说明书第1-27段，说明书附图图1A-2D、说明书摘要、摘要附图；2017年08月25日提交的权利要求第1-8项。驳回决定所针对的权利要求1-8如下：
“1.一种半导体基板，其包含：
金属层，具有相对的上表面与下表面，所述下表面上设置有多个植球位；及
绝缘层，位于所述金属层的下表面，且暴露所述植球位；
其中所述植球位包含内凹于所述金属层的下表面的一个或多个增强部，所述增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽。
2.根据权利要求1所述的半导体基板，其中所述增强部是内凹于所述金属层的下表面。
3.根据权利要求2所述的半导体基板，其中所述增强部在所述金属层上的内凹深度为所述金属层厚度的20％～80％。
4.根据权利要求3所述的半导体基板，其中所述增强部内凹深度为所述金属层厚度的50％。
5.根据权利要求1所述的半导体基板，其中所述增强部呈中心对称的米字型且不与所述植球位的外缘接触。
6.根据权利要求1所述的半导体基板，其中所述增强部呈中心对称的米字型且与所述植球位的外缘接触。
7.根据权利要求1所述的半导体基板，其中所述增强部的形状包含方形、正方形、多边形、十字形、米字型中的至少一者。
8.一种形成半导体基板的方法，其包含：
提供一金属层；
在所述金属层的下表面上形成一干膜以暴露出部分的金属层；
在所述金属层的下表面上形成多个凹槽；及
在所述金属层的下表面上涂覆绝缘层以暴露所述凹槽，
其中所述凹槽的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年09月17日向国家知识产权局提出了复审请求，但未提交修改替换页。复审请求人认为：对比文件5公开的接触面积增大而导致连接强度增大的作用是由于焊球70与分隔层64形成的合金层的面积增大的原因。本申请权利要求1的技术特征“所述增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽”所能获得的两个技术效果分别是通过将接触面积增大以增加植球与金属层的稳固性，以及通过生成反扣锁的力道则是增强结合强度。对本领域技术人员而言，对比文件5所公开的技术效果与本申请权利要求1中的技术特征所达成的技术效果根本不相同，两者作用的技术方案也不相同，甚至对比文件5中根本没有任何增加植球部稳定性的说明。因此，对比文件5所公开的凹陷部根本无法被认定为本申请权利要求1中的一个增强部。且本申请权利要求1的技术特征“所述增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽”也不属于公知常识。因此权利要求1-8具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年09月21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. 金属层内设置多个内凹的增强部已被对比文件4公开，但未进一步具体公开多个内凹的增强部的形状（即本申请的“增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽”），在对比文件5教导了金属层内凹的形状可以是“逐渐变窄”的形状且可以增大焊球的接触面积以提高焊球70的连接可靠性时，本领域技术人员在面临如何设置对比文件4的多个内凹的增强部6的形状时，有动机选择对比文件5的内凹形状以提高焊球的连接可靠性。2. 虽然对比文件5中焊球70是通过导电性分隔层64间接与内凹的配线层60的接触面积增大，但是Ni/Au、Ni/Pd/Au材质的分隔层薄膜堆叠结构在本领域中是作为过渡层让焊球和配线层粘附性更好，因而将金属材质的薄膜分隔层64和配线层60可整体视为金属层。3. 关于复审请求人认为“对比文件5第0038段记载的内容可以说明对比文件5的接触面积增大是由于焊球和分隔层形成合金层导致的”意见陈述不予认同，因为该段落记载的是其中一个替代实施例而已，但说明书第0035-0036段记载了分隔层为Ni/Au、Ni/Pd/Au的两种实施例，这两种实施例并不会形成合金层。4. 引入的其他现有技术仅仅是为了说明凹部的形状是逐渐变窄或逐渐变宽为常规技术，但技术改进的起点仍旧是对比文件4的多个内凹的增强部6的形状。5. 实质上，凹凸结合采用逐渐变窄或逐渐变宽的构造是生产生活中的常见方式，如书籍（“木工工艺”，黄仲子，第107-111页，湖南科学技术出版社，1983年03月）记载了：拼接技术包括4.燕尾缝（图3-51）和5.犁头缝（图3-52）。显然，本领域技术人员在面临如何设置对比文件4的多个内凹的增强部6的形状以进一步加强焊球和金属层接合（拼接）力时，可以灵活选择生产生活中常见的拼接形状。综上，审查部门认为在对比文件4的基础上进一步选择增强部6的形状并不需要付出创造性劳动，且技术效果是可以预期的，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01月25日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1相对于对比文件4和对比文件5或者对比文件4和对比文件5以及公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求1与对比文件4的区别技术特征为：所述增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽。基于上述区别技术特征，实际解决的技术问题是：增大接触面积以提高结合强度，对于“逐渐变窄”，对比文件5已经公开；对于“逐渐变宽”，属于公知常识，因此权利要求1不具备创造性。权利要求2-7的附加技术特征或者被对比文件4公开，或者是公知常识，因此权利要求2-7也不具备创造性。权利要求8相对于对比文件4和对比文件5以及公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求8与对比文件4的区别技术特征为：（1）干膜；（2）所述增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽。基于上述区别技术特征，本发明实际解决的技术问题是：（1）光刻胶的具体材料选择；（2）增大接触面积以提高结合强度。对于“逐渐变窄”，对比文件5已经公开；对于“逐渐变宽”和“干膜”，属于公知常识，因此权利要求8不具备创造性。
复审请求人于2019年03月07日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：所述增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽不属于公知常识。
合议组于2019年06月21日再次向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1相对于对比文件4和公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求1与对比文件4的区别技术特征为：所述增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽。基于上述区别技术特征，本发明实际解决的技术问题是：增大侧面部分的接触面积以提高结合强度。而上述区别技术特征属于公知常识，因此权利要求1不具备创造性。权利要求2-7的附加技术特征或者被对比文件4公开，或者是公知常识，因此权利要求2-7也不具备创造性。权利要求8相对于对比文件4和公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求8与对比文件4的区别技术特征为：（1）干膜；（2）所述增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽。基于上述区别技术特征，本发明实际解决的技术问题是：（1）光刻胶的具体材料选择；（2）增大接触面积以提高结合强度。而上述区别技术特征属于公知常识，因此权利要求8不具备创造性。
复审请求人于2019年07月16日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：（1）公知文件与本申请实施例的半导体基板不论是在材料、尺寸甚至于是制程及结构上都有巨大的不同，并非仅只是两工件简单的结合。在半导体领域中，其中一个主要的发明创造便是如何将大尺寸的产品转化为较小尺寸，如果都仅以特定结构曾在其他领域中出现过就否定其创造性，例如，各个金属层、介电层或是封装膜的堆叠可在建筑材料的堆叠中发现（也都是提供支撑作用），则大多数的半导体领域的发明创造都将无法获得专利保护。其次，针对本申请权利要求1与对比文件4的区别技术特征，复审请求人认为其所要解决的技术问题还包含如何设计形成不同形状的增强部以加强半导体基板对植球位的结合强度。对本领域技术人员来说，例如，要如何在金属层中形成上述区别技术特征“所述增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽”的结构？或是，要如何在微米甚至奈米的尺度下形成该结构？这些技术问题都没有办法仅通过对比文件4及公知文件得到解决。（2）即便本领域技术人员可通过公知常识文件获得形状或结构的技术启发（复审请求人对此并不认同），将该结构如何应用到半导体领域中的半导体基板上的本身就必然存在一定的创造性劳动。
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16日答复复审通知书时未提交修改文本，因此，本次复审决定针对的文本为：复审请求人于申请日2015年06月23日提交的说明书第1-27段，说明书附图图1A-2D、说明书摘要、摘要附图；2017年08月25日提交的权利要求第1-8项。
关于专利法第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的现有技术的对比文件所公开的内容相比存在区别技术特征，而该区别技术特征属于公知常识，则该权利要求请求保护的技术方案相对于上述对比文件和公知常识的结合是显而易见的，该权利要求不具备创造性。
在本决定中引用的对比文件与驳回决定以及复审通知书中使用的对比文件相同，即：
对比文件4：JPH11-40940A，公开日：1999年02月12日。
2.1权利要求1不具备专利法第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基板，而对比文件4公开了一种球栅阵列型半导体封装基板（相当于半导体基板），并具体公开了如下特征（参见说明书第0001-0056段、附图1-17）：传统技术如附图17所示，焊料8（即焊球）的植球位为平整的铜膜层；为增大接合强度，改进为如附图15，铜膜层2（相当于金属层），具有相对的上表面与下表面，所述下表面上设置有植球位，由于涉及球栅阵列型半导体封装（即BGA封装），因而本领域技术人员可以确定该植球位尽管仅图示1个，但BGA封装应该存在多个才构成阵列；及阻焊层7（相当于绝缘层），位于所述金属层2的下表面，且暴露所述植球位；其中所述植球位包含内凹于所述金属层2的下表面的一个或多个小凹部6（相当于增强部）。
权利要求1与对比文件4的区别在于：所述增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽。基于上述区别技术特征，本发明实际解决的技术问题是：增大侧面部分的接触面积以提高结合强度。
而上述区别技术特征属于公知常识，具体参见《实用木家具制作》，郝维起编著，黑龙江科学技术出版社，1983年10月第一版，第82-98页。其中公开在两工件接合时采用“燕尾榫”结构，其因形状类似燕尾故得其名，截面形貌具有倾斜的侧面部分，两个工件其中之一形成燕尾榫，另一对应燕尾榫形成燕尾槽，燕尾榫和燕尾槽互相咬合，因此上述结构能够保证接合的严紧和牢固。因此上述接合结构属于公知常识，采用上述结构能够增大侧面部分的接触面积以提高结合强度，因此在对比文件4的基础上结合公知常识，得到该权利要求所要求保护的技术方案，对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，该权利要求依然不具备突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2.2权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对比文件4还公开了如下特征（参见说明书第0001-0056段、附图1-17）：如附图15，所述增强部是内凹于所述金属层2的下表面。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求也不具备创造性。
2.3权利要求3-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对比文件4还公开了如下特征（参见说明书第0001-0056段、附图1-17）：如附图15，所述增强部是内凹于所述金属层2的下表面一定深度，而对于该权利要求中所述内凹深度为金属层厚度的20%-80%来说，本领域技术人员可通过有限次实验来具体确定该比值，属于公知常识。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，上述权利要求也不具备创造性。
2.4权利要求5-7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
根据对比文件4的附图16可以确定：所述增强部的形状包含十字形。可见，权利要求7中关于“所述增强部的形状包含十字形”的方案已被对比文件4公开。除十字形之外，方形、正方形、多边形、米字型，也是本领域常见的形状，因而本领域技术人员容易想到可以是上述形状之一甚至是混合，而选择中心对称的米字型时，是否与所述植球位的外缘接触，是本领域技术人员灵活选择的，不需要付出创造性劳动。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，上述权利要求也不具备创造性。
2.5权利要求8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
该权利要求请求保护一种形成半导体基板的方法，而对比文件4公开了一种制作球栅阵列型半导体封装基板（相当于半导体基板）的方法，并具体公开了如下特征（参见说明书第0001-0056段、附图1-17）：如附图3，提供铜膜层2（相当于金属层）；如附图5，在所述金属层2的下表面上形成感光性抗蚀膜3以暴露（凹孔11）出部分的金属层2；如附图6、8、14，在所述金属层2的下表面上形成多个小凹部6（相当于多个凹槽）；如附图9、15，在所述金属层2的下表面上涂覆阻焊层7（相当于绝缘层）以暴露所述凹槽6。
该权利要求与对比文件4的区别在于：（1）干膜；（2）所述增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽。基于上述区别技术特征，本发明实际解决的技术问题是：（1）光刻胶的具体材料选择；（2）增大侧面部分的接触面积以提高结合强度。
对于区别技术特征（1）来说，干膜是本领域实现光刻工艺的常规材料，属于公知常识。
对于区别技术特征（2）来说，上述区别技术特征属于公知常识，具体参见《实用木家具制作》，郝维起编著，黑龙江科学技术出版社，1983年10月第一版，第82-98页。其中公开了在两工件接合时采用“燕尾榫”结构，其因形状类似燕尾故得其名，截面形貌具有倾斜的侧面部分，两个工件其中之一形成燕尾榫，另一对应燕尾榫形成燕尾槽，燕尾榫和燕尾槽互相咬合，因此上述结构能够保证接合的严紧和牢固。因此上述接合结构属于公知常识，采用上述结构能够通过增大侧面部分的接触面积以提高结合强度，因此在对比文件4的基础上结合公知常识，得到该权利要求所要求保护的技术方案，对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，该权利要求依然不具备突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人在答复复审通知书时陈述的意见，合议组认为：
（1）对比文件4已经公开了植球位包含内凹于金属层2的下表面的一个或多个小凹部6（相当于增强部），因此已经公开了本申请发明构思，即利用内凹于金属层下表面的增强部提高结合强度从而最终提高植球稳固性，权利要求1与对比文件4的区别仅在于：所述增强部的宽度随着内凹于所述金属层的深度方向逐渐变窄或逐渐变宽，也即怎样调整增强部的截面形状以增大侧面部分的接触面积从而进一步提高结合强度。而该区别技术特征属于公知常识，实际上凹凸结合采用逐渐变窄或逐渐变宽的构造是生产生活中的常见结合方式，例如本复审决定以及第二次复审通知书中所引入的公知常识性证据，引入其的目的在于对复审请求人存疑的公知常识认定进行举证，从而证明凹凸结合采用逐渐变窄或逐渐变宽的构造确为本领域公知常识，本领域技术人员在面对进一步优化结合结构的形貌从而进一步提高结合强度时，可以灵活选择上述生产生活中常见的拼接形状，以实现更好的结合效果，这对于本领域技术人员来说是显而易见的，且效果完全可以预期。
（2）对于该形貌的结构如何应用到半导体领域中的半导体基板上来说，对比文件4已经公开在所述金属层2的下表面上形成感光性抗蚀膜3以暴露（凹孔11）出部分的金属层2；如附图6、8、14，在所述金属层2的下表面上形成多个小凹部6（相当于增强部），即采用光刻方法形成了上述多个小凹部6，至于增强部的截面形貌，本领域技术人员可采用多种方式对其截面形貌进行修饰，例如干法蚀刻，湿法蚀刻等，并通过控制蚀刻速率、蚀刻时间、蚀刻角度、蚀刻源等等参数，从而形成垂直侧壁、倾斜侧壁、弧形侧壁等等不同的截面形貌，这在本领域属于常用技术手段，不需付出创造性劳动即可实现。因此权利要求1不具备创造性。
（3）基于上述同样理由，权利要求8也不具备创造性。
因此，合议组对复审请求人的意见不予支持。
合议组现依法作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年05月31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。
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