发明创造名称：用于平面光子电路的垂直光学耦合器
外观设计名称：
决定号：196295
决定日：2019-11-28
委内编号：1F274458
优先权日：
申请（专利）号：201180073763.3
申请日：2011-09-29
复审请求人：英特尔公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：杨艳
合议组组长：朱宇澄
参审员：肖远
国际分类号：G02B6/122
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最接近的对比文件之间存在区别技术特征，而所述区别技术特征中部分技术特征分别被另几篇同领域的对比文件所公开，且其所起的作用与在本申请中为解决实际的技术问题所起的作用相同，部分技术特征属于本领域的公知常识，则该权利要求的技术方案不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201180073763.3，名称为“用于平面光子电路的垂直光学耦合器”的发明专利PCT申请（下称本申请）。申请人为英特尔公司。本申请的申请日为2011年09月29日，进入中国国家阶段的日期为2014年03月27日，公开日为2014年08月20日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年11月06日发出驳回决定，驳回了本发明专利申请，其理由是：权利要求1、16修改超范围，不符合专利法第33条的规定。其他说明中指出假设申请人克服超范围的缺陷，权利要求1-25不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
驳回决定中引用了如下三篇对比文件：
对比文件1：US5391869A，公开日期为1995年02月21日；
对比文件3：CN102116913A，公开日期为2011年07月06日；
对比文件4：CN102159975A，公开日期为2011年08月17日。
实质审查过程中还引用了一篇对比文件：
对比文件2：CN1246928A，公开日期为2000年03月08日。
驳回决定所依据的文本为申请人于2014年03月27日进入国家阶段时提交的说明书第1-55段、说明书附图图1A-5、说明书摘要、摘要附图以及于2018年07月02日提交的权利要求第1-25项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种用于向平面光子电路提供垂直光学耦合器的设备，所述设备包括：
第一波导，所述第一波导由具有在1.45到3.45的范围中的折射率的材料构成，其中，所述第一波导包含：第一端部，所述第一端部被配置为通过所述第一波导和另一介质之间的全内反射几乎垂直地反射光；第二端部，所述第二端部接收用于反射的光；以及第三端部，所述第三端部输出所反射的光，
第二波导，所述第二波导耦合到所述第一波导的所述第二端部，所述第二波导用于在所述第一波导之前接收用于所述第一波导的光，其中，所述第二波导具有第一区域和第二区域，其中，所述第一区域包含锥形端部，并且所述锥形端部位于所述第一波导内部，以及
抗反射涂覆(ARC)层，所述抗反射涂覆(ARC)层邻接所述第一波导的所述第三端部。
2. 如权利要求1所述的设备，其中，用于所述第一波导的所述材料是聚合材料。
3. 如权利要求2所述的设备，其中，所述聚合材料是以下之一：
氮化硅(Si3N4)；
氮氧化硅(SiON)；
聚酰亚胺；或
SU8。
4. 如权利要求1所述的设备，其中所述第二波导由硅(Si)组成，并且所述第一区域包含：
接收光的第一端部；以及
输出所接收的光的在光传播的方向上的所述锥形端部。
5. 如权利要求4所述的设备，其中，所述第二区域耦合到所述第一区域，其中，所述第二区域包含：
接收所述光的第一端部；以及
在所述光传播的方向上的倒锥形的端部，其中，所述第二区域偏离所述第一区域并且邻接所述第一区域。
6. 如权利要求5所述的设备，其中，所述第二区域具有短于所述第一区域的长度的长度。
7. 如权利要求5所述的设备，其中，所述第二区域位于所述第一波导外部。
8. 如权利要求5所述的设备，其中，所述第一区域的所述第一端部和所述第二区域的所述第一端部被配置为接收来自光子设备的光。
9. 如权利要求8所述的设备，其中，所述光子设备可操作地在光由所述第一区域的所述第一端部和所述第二区域的所述第一端部接收之前对光进行调制。
10. 如权利要求4所述的设备，还包括耦合至所述第一波导的氧化物层。
11. 如权利要求1所述的设备，其中，所述ARC层降低从所述第三端部输出的所述光的内反射。
12. 如权利要求11所述的设备，其中，所述ARC层是氧化物ARC层。
13. 如权利要求1所述的设备，其中，所述第一端部在光传播通过所述第一波导的路径中具有几乎45度的角度的切口，所述几乎45度的角度引起所述第一波导和所述另一介质之间的所述全内反射。
14. 如权利要求13所述的设备，其中，所述几乎45度的角度是负45度的角度。
15. 如权利要求1所述的设备，其中，所述另一介质是空气。
16. 一种形成用于向平面光子电路提供垂直光学耦合器的设备的方法，所述方法包括：
在晶片上形成氧化层；
对所述氧化层执行氧化物刻蚀，以在所述氧化层中生成几乎45度的线状剖面；
在所述几乎45度的线状剖面的一侧上沉积材料，而在所述几乎45度的线状剖面的另一侧上沉积氧化物，所述材料形成第一波导并且具有在1.45至3.45的范围中的折射率；
提供第二波导，所述第二波导耦合到所述第一波导的第二端部，所述第二波导用于在所述第一波导之前接收用于所述第一波导的光，所述第二波导具有第一区域和第二区域，其中，所述第一区域包含锥形端部，并且所述锥形端部位于所述第一波导内部；以及
在所述第一波导的所述表面上沉积抗反射涂覆(ARC)层。
17. 如权利要求16所述的方法，其中，用于所述第一波导的所述材料是聚合材料。
18. 如权利要求17所述的方法，其中，所述聚合材料是以下之一：
氮化硅(Si3N4)；
氮氧化硅(SiON)；
聚酰亚胺；或
SU8。
19. 如权利要求16所述的方法，其中，对所述氧化层执行氧化物刻蚀 包括：
在所述氧化层上形成光致抗蚀剂层；
对所述光致抗蚀剂层进行加热，以生成非线状的抗蚀剂剖面；以及
对所述非线状的抗蚀剂剖面执行多级氧化物干法刻蚀，以在氧化物中生成所述45度的线状剖面。
20. 如权利要求19所述的方法，其中，所述光致抗蚀剂层具有的厚度是所述氧化层的厚度的两倍。
21. 如权利要求16所述的方法，其中，在所述几乎45度的线状剖面的一侧上沉积所述材料包括在所述氧化层中形成沟槽，其中，所述材料沉积于所述沟槽中，形成所述第一波导。
22. 如权利要求16所述的方法，其中，对所述氧化层执行氧化物刻蚀包括对所述氧化层执行灰度级掩模图形化，以在氧化物中生成所述几乎45度的线状剖面。
23. 如权利要求16所述的方法，还包括：
执行各向异性的氧化物干法刻蚀，以创建离开所述45度的线状剖面一距离的开口沟槽；
执行各向同性的氧化物湿法刻蚀，以去除所述几乎45度的线状剖面上的任何剩余的氧化物；以及
执行各向同性的氧化物湿法刻蚀，以去除所述第一波导的表面上的任何剩余的氧化物。
24. 如权利要求23所述的方法，其中，沉积所述ARC层包括在所述第一波导表面上沉积具有(λ/4)/noxide的厚度的氧化层，其中λ是工作波长，以及noxide是所述氧化物的折射率。
25. 一种光子系统，包括：
垂直模式耦合器，所述垂直模式耦合器包含如权利要求1至15中任一项所述的设备；以及
光子设备，所述光子设备耦合至所述垂直模式耦合器，并且可操作地对光进行调制。”
驳回决定认为：权利要求1、16未对“锥形端部”的方向做出限定，出现了原申请文件没有记载的内容，不能从原申请文件中直接地、毫无疑义地确定，因此不符合专利法第33条的规定。其他说明中还指出：权利要求1与对比文件1的区别在于：（1）本申请的全反射为几乎垂直的发生（即垂直光学耦合器）；（2）本申请还具有第二波导，第二波导耦合到第一波导的第二端部，第二波导用于在第一波导之前接收用于第一波导的光，第二波导具有第一区域和第二区域，第一区域包含输出接收的光的在光传播方向上的倒锥形的端部，倒锥形的端部位于第一波导内部；（3）本申请还包括抗反射涂覆(ARC)层，抗反射涂覆(ARC)层邻接第一波导的第三端部。上述区别或被对比文件3或4公开，或为本领域常规技术手段，因此权利要求1不具备创造性；权利要求2-15的附加技术特征或被对比文件4或1公开或为本领域公知常识，因而也不具备创造性；权利要求16与对比文件1的区别在于：（1）本申请采用几乎45度的线状剖面，提供的是垂直光学耦合器；（2）本申请在晶片上形成氧化层，对所述氧化层执行氧化物刻蚀，以在所述氧化层中生成几乎45度的线状剖面；在所述几乎45度的线状剖面的一侧上沉积材料，而在所述几乎45度的线状剖面的另一侧上沉积氧化物，所述材料形成波导；（3）本申请提供第二波导，所述第二波导耦合到所述第一波导的第二端部，所述第二波导用于在所述第一波导之前接收用于所述第一波导的光，第二波导具有第一区域和第二区域，第一区域包含输出接收的光的在光传播方向上的倒锥形的端部，倒锥形的端部位于第一波导内部；（4）在第一波导的表面上沉积抗反射涂覆(ARC)层。上述区别或被对比文件3或4公开，或为本领域常规技术手段，因此权利要求16不具备创造性；权利要求17-24的附加技术特征或被对比文件4公开或为本领域公知常识，因而也不具备创造性；由于权利要求1-15不具备创造性，包括权利要求1-15的权利要求25的其余技术特征或被对比文件1公开，或为本领域公知常识，因而权利要求25也不具备创造性。
申请人英特尔公司（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2019年02月20日向国家知识产权局提出了复审请求，且未修改申请文本。
复审请求人认为：（1）对比文件4的权利要求1记载了“由第一半导体材料和第一半导体层构成的第一光波导；由第二半导体材料和第二半导体层构成的第二光波导”，由此可知，波导103和波导107属于两种不同波导并由不同的材料构成，无法等同于本申请的同一波导的两个区域，因此，“所述第二波导耦合到所述第一波导的所述第二端部，所述第二波导用于在所述第一波导之前接收用于所述第一波导的光，其中，所述第二波导具有第一区域和第二区域，其中，所述第一区域包含锥形端部，并且所述锥形端部位于所述第一波导内部”未被对比文件4公开；（2）对比文件1没有考虑降低例如Si3N4/空气的波导的界面处的菲涅耳反射引起的光学损耗，由附图8可知，波导8的上端与检测器16的下端直接物理接触，因此不会出现例如Si3N4/空气的波导的界面处的菲涅耳反射引起的光学损耗，因此对比文件1也不可能考虑降低例如Si3N4/空气的波导的界面处的菲涅耳反射引起的光学损耗，从对比文件1光检测器的制作工艺来看，检测器16直接一体形成在波导8的上端，因此也难以在两者的接触部设置抗反射涂覆层。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年03月01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权利要求1、16修改超范围，权利要求1-25不具备专利法第22条第3款规定的创造性，因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局依法成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年09月10日向复审请求人发出复审通知书，指出：修改后的权利要求1、16的“锥形端部”是所属技术领域的技术人员根据上述说明书记载的内容无法直接地、毫无疑义地确定的。因此，该修改超出了原申请文件记载的范围，不符合专利法第33条的规定。即使克服上述超范围的缺陷，合议组仍然认为修改后的权利要求1-25不符合专利法第22条第3款的规定。权利要求1与对比文件1相比，区别技术特征是：（1）本申请为一种垂直光学耦合器的设备，全内反射为几乎垂直的发生；（2）设备还包括第二波导，第二波导耦合到第一波导的第二端部，第二波导用于在第一波导之前接收用于第一波导的光，第二波导具有第一区域和第二区域，第一区域包含输出接收的光的在光传播方向上的倒锥形的端部，倒锥形的端部位于第一波导内部；（3）设备还包括抗反射涂覆(ARC)层，抗反射涂覆(ARC)层邻接第一波导的第三端部。上述区别或被对比文件3或4公开，或为本领域常规技术手段，因此权利要求1不具备创造性；权利要求2-15的附加技术特征或被对比文件4、3或1公开或为本领域公知常识，因而也不具备创造性；权利要求16与对比文件1相比，区别技术特征是：（1）本申请提供的是垂直光学耦合器；（2）本申请在晶片上形成氧化层，对所述氧化层执行氧化物刻蚀，以在所述氧化层中生成几乎45度的线状剖面；在所述几乎45度的线状剖面的一侧上沉积材料，而在所述几乎45度的线状剖面的另一侧上沉积氧化物，所述材料形成第一波导；（3）本申请提供第二波导，所述第二波导耦合到所述第一波导的第二端部，所述第二波导用于在所述第一波导之前接收用于所述第一波导的光，第二波导具有第一区域和第二区域，第一区域包含输出接收的光的在光传播方向上的倒锥形的端部，倒锥形的端部位于第一波导内部；（4）在第一波导的表面上沉积抗反射涂覆(ARC)层。上述区别或被对比文件3或4公开，或为本领域常规技术手段，因此权利要求16不具备创造性；权利要求17-24的附加技术特征或被对比文件4公开或为本领域公知常识，因而也不具备创造性；由于权利要求1-15不具备创造性，包括权利要求1-15的权利要求25的其余技术特征或被对比文件4公开，或为本领域公知常识，因而权利要求25也不具备创造性。针对复审请求人的意见陈述，合议组认为：本申请的“所述第二波导具有第一区域和第二区域”，由此并不能直接毫无疑义的确定第一区域和第二区域的材料一定相同，对比文件4中波导103耦合至波导107，波导107相当于本申请的第一区域，波导103相当于本申请的第二区域，两者整体相当于本申请的第二波导。对比文件1还公开了（参见说明书第5栏第40-43行）在上包层的上表面和检测器层之间可以存在其他材料层或空气。设置抗反射涂覆(ARC)层邻接第一波导的第三端部，以减小反射从而利于光的出射，这是本领域的常规技术手段。因此，复审请求人的陈述理由并不成立。
复审请求人于2019年10月25日提交了意见陈述书，同时提交了权利要求书的全文修改替换页。具体为将权利要求1、16的技术特征“所述第一区域包含锥形端部，并且所述锥形端部位于所述第一波导内部”修改为“所述第一区域包含输出所接收的光的在光传播的方向上的倒锥形的端部，并且所述倒锥形的端部位于所述第一波导内部”，同时对权利要求4作适应性修改；还将技术特征“其中，所述ARC层为具有(λ/4)/noxide的厚度的氧化层，其中λ是工作波长，以及noxide是氧化物的折射率”补入权利要求1、16中，并删除权利要求12、24。修改后的权利要求如下：
“1. 一种用于向平面光子电路提供垂直光学耦合器的设备，所述设备包括：
第一波导，所述第一波导由具有在1.45到3.45的范围中的折射率的材料构成，其中，所述第一波导包含：第一端部，所述第一端部被配置为通过所述第一波导和另一介质之间的全内反射几乎垂直地反射光；第二端部，所述第二端部接收用于反射的光；以及第三端部，所述第三端部输出所反射的光，
第二波导，所述第二波导耦合到所述第一波导的所述第二端部，所述第二波导用于在所述第一波导之前接收用于所述第一波导的光，其中，所述第二波导具有第一区域和第二区域，其中，所述第一区域包含输出所接收的光的在光传播的方向上的倒锥形的端部，并且所述倒锥形的端部位于所述第一波导内部，以及
抗反射涂覆(ARC)层，所述抗反射涂覆(ARC)层邻接所述第一波导的所述第三端部，其中，所述ARC层为具有(λ/4)/noxide的厚度的氧化层，其中λ是工作波长，以及noxide是氧化物的折射率。
2. 如权利要求1所述的设备，其中，用于所述第一波导的所述材料是聚合材料。
3. 如权利要求2所述的设备，其中，所述聚合材料是以下之一：
氮化硅(Si3N4)；
氮氧化硅(SiON)；
聚酰亚胺；或
SU8。
4. 如权利要求1所述的设备，其中所述第二波导由硅(Si)组成，并且所述第一区域还包含接收光的第一端部。
5. 如权利要求4所述的设备，其中，所述第二区域耦合到所述第一区域，其中，所述第二区域包含：
接收所述光的第一端部；以及
在所述光传播的方向上的倒锥形的端部，其中，所述第二区域偏离所述第一区域并且邻接所述第一区域。
6. 如权利要求5所述的设备，其中，所述第二区域具有短于所述第一区域的长度的长度。
7. 如权利要求5所述的设备，其中，所述第二区域位于所述第一波导外部。
8. 如权利要求5所述的设备，其中，所述第一区域的所述第一端部和所述第二区域的所述第一端部被配置为接收来自光子设备的光。
9. 如权利要求8所述的设备，其中，所述光子设备可操作地在光由所述第一区域的所述第一端部和所述第二区域的所述第一端部接收之前对光进行调制。
10. 如权利要求4所述的设备，还包括耦合至所述第一波导的氧化物层。
11. 如权利要求1所述的设备，其中，所述ARC层降低从所述第三端部输出的所述光的内反射。
12. 如权利要求1所述的设备，其中，所述第一端部在光传播通过所述第一波导的路径中具有几乎45度的角度的切口，所述几乎45度的角度引起所述第一波导和所述另一介质之间的所述全内反射。
13. 如权利要求12所述的设备，其中，所述几乎45度的角度是负45 度的角度。
14. 如权利要求1所述的设备，其中，所述另一介质是空气。
15. 一种形成用于向平面光子电路提供垂直光学耦合器的设备的方法，所述方法包括：
在晶片上形成氧化层；
对所述氧化层执行氧化物刻蚀，以在所述氧化层中生成几乎45度的线状剖面；
在所述几乎45度的线状剖面的一侧上沉积材料，而在所述几乎45度的线状剖面的另一侧上沉积氧化物，所述材料形成第一波导并且具有在1.45至3.45的范围中的折射率；
提供第二波导，所述第二波导耦合到所述第一波导的第二端部，所述第二波导用于在所述第一波导之前接收用于所述第一波导的光，所述第二波导具有第一区域和第二区域，其中，所述第一区域包含输出所接收的光的在光传播的方向上的倒锥形的端部，并且所述倒锥形的端部位于所述第一波导内部；以及
在所述第一波导的所述表面上沉积抗反射涂覆(ARC)层，其中，沉积所述ARC层包括在所述第一波导的表面上沉积具有(λ/4)/noxide的厚度的氧化层，其中λ是工作波长，以及noxide是氧化物的折射率。
16. 如权利要求15所述的方法，其中，用于所述第一波导的所述材料是聚合材料。
17. 如权利要求16所述的方法，其中，所述聚合材料是以下之一：
氮化硅(Si3N4)；
氮氧化硅(SiON)；
聚酰亚胺；或
SU8。
18. 如权利要求15所述的方法，其中，对所述氧化层执行氧化物刻蚀包括：
在所述氧化层上形成光致抗蚀剂层；
对所述光致抗蚀剂层进行加热，以生成非线状的抗蚀剂剖面；以及
对所述非线状的抗蚀剂剖面执行多级氧化物干法刻蚀，以在氧化物中生成所述45度的线状剖面。
19. 如权利要求18所述的方法，其中，所述光致抗蚀剂层具有的厚度是所述氧化层的厚度的两倍。
20. 如权利要求15所述的方法，其中，在所述几乎45度的线状剖面的一侧上沉积所述材料包括在所述氧化层中形成沟槽，其中，所述材料沉积于所述沟槽中，形成所述第一波导。
21. 如权利要求15所述的方法，其中，对所述氧化层执行氧化物刻蚀包括对所述氧化层执行灰度级掩模图形化，以在氧化物中生成所述几乎45度的线状剖面。
22. 如权利要求15所述的方法，还包括：
执行各向异性的氧化物干法刻蚀，以创建离开所述45度的线状剖面一距离的开口沟槽；
执行各向同性的氧化物湿法刻蚀，以去除所述几乎45度的线状剖面上的任何剩余的氧化物；以及
执行各向同性的氧化物湿法刻蚀，以去除所述第一波导的表面上的任何剩余的氧化物。
23. 一种光子系统，包括：
垂直模式耦合器，所述垂直模式耦合器包含如权利要求1至14中任一项所述的设备；以及
光子设备，所述光子设备耦合至所述垂直模式耦合器，并且可操作地 对光进行调制。”
复审请求人认为：（1）对比文件1一方面不涉及抗反射涂覆层，另一方面从未考虑如何消除或降低当光垂直离开波导时波导的界面处的菲涅耳反射引起的光学损耗和来自45度镜面的光的任何反射；对比文件1入射光束46、48经反射镜40所反射的光束54、56也不是被垂直地反射出，而是倾斜入射到探测器层16中。（2）对比文件1-4均没有公开特征“所述ARC层为具有(λ/4)/noxide的厚度的氧化层，其中λ是工作波长，以及noxide是氧化物的折射率”。
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
（一）审查文本的认定
在复审程序中，复审请求人于2019年10月25日提交了权利要求书全文修改替换页，经审查，其中所做的修改符合专利法第33条的规定和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此，本复审决定是以复审请求人于2014年03月27日进入国家阶段时提交的说明书第1-55段、说明书附图图1A-5、说明书摘要、摘要附图以及于2019年10月25日提交的权利要求第1-23项为基础作出的。
（二）有关创造性的问题
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最接近的对比文件之间存在区别技术特征，而所述区别技术特征中部分技术特征分别被另几篇同领域的对比文件所公开，且其所起的作用与在本申请中为解决实际的技术问题所起的作用相同，部分技术特征属于本领域的公知常识，则该权利要求的技术方案不具备创造性。
就本申请而言，合议组认为：
1. 权利要求1请求保护一种用于向平面光子电路提供垂直光学耦合器的设备。对比文件1公开了一种波导集成光电探测器，并具体公开了（参见说明书第4栏第23行-第15栏第28行，附图1-8）：该光电探测器包括波导结构8，波导结构8包括上包层36，波导芯层34和下包层32，波导芯层34和包层32、36的折射率约等于3.45（即公开了本申请波导材料的折射率范围），波导结构8还包括：全反射镜40，相对于水平面具有预定角度42，使得沿波导芯层34传播的光经历全内反射（即配置为通过波导和另一介质之间的全反射反射光），还公开了可以根据需要调节全反射镜40的预定角度42；（具体参见说明书第5栏第46行-第7栏第26行以及附图1-2）波导结构8的左侧，接收用于反射的光；波导结构8上端与检测器16接触的部分，输出所反射的光。
将权利要求1与对比文件1分析可知，波导结构8相当于本申请的第一波导，全反射镜40相当于本申请第一波导的第一端部，波导结构8的左侧相当于本申请第一波导的第二端部，波导结构8上端与检测器16接触的部分相当于本申请的相当于第一波导的第三端部。
该权利要求与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征是：（1）本申请为一种垂直光学耦合器的设备，全内反射为几乎垂直的发生；（2）设备还包括第二波导，第二波导耦合到第一波导的第二端部，第二波导用于在第一波导之前接收用于第一波导的光，第二波导具有第一区域和第二区域，第一区域包含输出接收的光的在光传播方向上的倒锥形的端部，倒锥形的端部位于第一波导内部；（3）设备还包括抗反射涂覆(ARC)层，抗反射涂覆(ARC)层邻接第一波导的第三端部，其中，所述ARC层为具有(λ/4)/noxide的厚度的氧化层，其中λ是工作波长，以及noxide是氧化物的折射率。基于上述区别技术特征本申请实际要解决的技术问题是如何实现垂直光学耦合以及如何降低将光从光子设备引导至波导的损耗，同时降低输出光的反射。
对于区别技术特征（1），对比文件3公开了一种集成光接收器结构，并具体公开了（参见说明书第[0002]-[0009],[0020]-[0029]段以及附图1）：光接收器100包括硅晶片部分102，其上设置有全内反射（TIR）镜结构104，TIR结构104包括具有反射表面的楔形物114，以引导平行于衬底102传播的光线向上发射到光检测器116，用于将来自波导的光线垂直地耦合到检测器116。即全内反射为几乎垂直的发生，从而实现了垂直光学耦合（具体参见说明书第[0024]段），且对比文件1公开了可以根据需要调节全反射镜40的角度42，因此，本领域技术人员在对比文件3的技术启示下有动机对对比文件1的反射镜40的角度进行调整，使得全内反射为几乎垂直的发生；
对于区别技术特征（2），对比文件4公开了一种用于在硅光子芯片与光纤之间有效耦合的设备，并具体公开了（参见说明书第[0014]-[0043]段以及附图1-6）：其包括波导111（相当于本申请的第一波导）和波导103及107（两者整体相当于本申请的第二波导，波导107相当于本申请的第一区域，波导103相当于本申请的第二区域），波导103及107利用锥形109耦合到波导111用于接收光的端部，波导103及107用于在波导111之前接收用于波导111的光，波导107包含输出接收的光的锥形109（相当于本申请在光传播方向上的倒锥形的端部，参见附图1,5），锥形109位于波导111内部，光模式是被从波导103向下推到波导107，然后从波导107的锥形区域109减缩到波导111中，且公开了两级渐缩以非常低的损耗完成了显著地模式扩展，即给出了降低将光从光子设备引导至波导的损耗的技术启示，本领域技术人员能够想到将对比文件4的两级减缩结构应用于对比文件1，即波导103及107耦合到本申请第一波导的第二端部，从而达到降低将光从光子设备引导至波导的损耗的技术效果；
对于区别技术特征（3），对比文件1还公开了（参见说明书第5栏第40-43行）在上包层的上表面和检测器层之间可以存在其他材料层或空气。当需要替换为非检测器的其他应用场景例如需要通过空气再耦合至其他器件的情况下，设置抗反射涂覆(ARC)层邻接第一波导的第三端部，以吸收光减小反射从而利于光的出射，这是本领域的常规技术手段。同时为了得到良好的光线出射效果，本领域技术人员容易想到设置沉积所述ARC层包括在所述波导表面上沉积具有(λ/4)/noxide的厚度的氧化层，其中λ是工作波长，以及noxide是所述氧化物的折射率，属于本领域的常规参数设置。
综上所述，在对比文件1的基础上结合对比文件3、4以及本领域的常规技术手段得出该权利要求所要求保护的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，该权利要求所要求保护的技术方案不具有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。针对复审请求人的意见陈述，合议组认为：（1）虽然对比文件1不涉及抗反射涂覆层也从未考虑如何消除或降低当光垂直离开波导时波导的界面处的菲涅耳反射引起的光学损耗和来自45度镜面的光的任何反射，然而对比文件1公开了检测器16和波导8的上端可以存在其他材料层或空气，因此当需要替换为非检测器的其他应用场景，例如需要通过空气再耦合至其他器件的情况下，本领域技术人员可以根据实际应用需求设置其他材料层，而设置抗反射涂覆(ARC)层邻接第一波导的第三端部，以减小反射从而利于光的出射，这是本领域技术人员能够想到的，并不具有意料不到的技术效果；（2）虽然对比文件1-4均没有公开特征“所述ARC层为具有(λ/4)/noxide的厚度的氧化层，其中λ是工作波长，以及noxide是氧化物的折射率”，而抗反射涂覆(ARC)层的光学厚度为λ/4的奇数倍时，反射光就相干相消，出射光即增强，因此选择ARC层的厚度为(λ/4)/noxide，只是本领域技术人员为了最大程度地得到良好的光线出射效果而选取的常规参数设置。
因此，复审请求人的陈述理由并不成立。
2.权利要求2、3直接或间接地对权利要求1作了进一步的限定，对比文件4还公开了（参见权利要求10，说明书第[0025]段）：波导111由氮氧化硅形成（相当于本申请的聚合材料）。至于聚合材料选择氮化硅(Si3N4)、聚酰亚胺、SU8之一，均属于本领域的常规选择。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求2-3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3. 权利要求4对权利要求1作了进一步的限定，对比文件4还公开了（参见说明书第[0020]-[0030]段以及附图1,5）：波导103及107为硅波导，波导107（相当于本申请的第一区域）包括接收光的端部。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4.权利要求5对权利要求4作了进一步的限定，对比文件4还公开了（参见说明书第[0020]-[0030]段以及附图1,5）：波导103（相当于本申请的第二区域）耦合至波导107，波导103包括接收光的端部以及锥形117（相当于本申请第二区域在光传播方向上的倒锥形的端部，参见附图1,5），由附图5可知，波导103偏离波导107并且邻接波导107。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5.权利要求6-8分别对权利要求5作了进一步的限定，对比文件4还公开了：（参见附图5）波导103的长度短于波导107的长度；波导103位于波导111外部；波导107和波导103的用于接收光的端部用于接收来自光子设备的光（参见说明书第[0039]段以及附图5,6）。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求6-8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6.权利要求9对权利要求8作了进一步的限定，本领域技术人员容易想到为了进行光信号的处理而设置光子设备可操作地在光由第一区域的第一端部和第二区域的第一端部接收之前对光进行调制。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7.权利要求10对权利要求4作了进一步的限定，参见权利要求1中针对区别（3）的评述，根据实际应用需求，本领域技术人员容易想到在出射部分设置光耦合至第一波导的ARC层，ARC层选择氧化物层也是本领域的公知常识。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求10也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
8.权利要求11直接或间接地对权利要求1作了进一步的限定，利用抗反射涂覆(ARC)层降低从第一波导的第三端部输出的光的内反射，这是本领域技术人员容易想到的。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
9.权利要求12、13直接或间接地对权利要求1作了进一步的限定，参见权利要求1中针对区别（1）的评述，对比文件3公开了全内反射（TIR）镜结构104，用于将来自波导的光线垂直地耦合到检测器116，即公开了几乎45度的角度的切口且显然是负45度的角度引起波导和另一介质间的上述全内反射。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求12、13也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
10.权利要求14对权利要求1作了进一步的限定，对比文件1公开了另一介质为空气（参见附图2）。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求14也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
11.权利要求15请求保护一种形成用于向平面光子电路提供垂直光学耦合器的设备的方法。对比文件1公开了一种波导集成光电探测器，具体内容参见权利要求1的评述，对应也公开了一种波导集成光电探测器的制造方法，该方法包括形成波导结构8，波导结构8包括上包层36，波导芯层34和下包层32，波导芯层34和包层32、36的折射率约等于3.45（即公开了本申请波导材料的折射率范围）。还包括形成一全反射表面40，相对于水平面具有预定角度42，使得沿波导芯层34传播的光经历全内反射（即配置为通过波导和另一介质之间的全反射反射光）。波导结构8即相当于第一波导。
该权利要求与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征是：（1）本申请提供的是垂直光学耦合器；（2）本申请在晶片上形成氧化层，对所述氧化层执行氧化物刻蚀，以在所述氧化层中生成几乎45度的线状剖面；在所述几乎45度的线状剖面的一侧上沉积材料，而在所述几乎45度的线状剖面的另一侧上沉积氧化物，所述材料形成第一波导；（3）本申请提供第二波导，所述第二波导耦合到所述第一波导的第二端部，所述第二波导用于在所述第一波导之前接收用于所述第一波导的光，第二波导具有第一区域和第二区域，第一区域包含输出接收的光的在光传播方向上的倒锥形的端部，倒锥形的端部位于第一波导内部；（4）在第一波导的表面上沉积抗反射涂覆(ARC)层，其中，所述ARC层为具有(λ/4)/noxide的厚度的氧化层，其中λ是工作波长，以及noxide是氧化物的折射率。基于上述区别技术特征本申请实际要解决的技术问题是如何实现垂直光学耦合以及如何降低将光从光子设备引导至波导的损耗，同时降低输出光的反射。
对于区别技术特征（1），对比文件3公开了一种集成光接收器结构，并具体公开了（参见说明书第[0002]-[0009],[0020]-[0029]段以及附图1）：光接收器100包括硅晶片部分102，其上设置有全内反射（TIR）镜结构104，TIR结构104包括具有反射表面的楔形物114，以引导平行于衬底102传播的光线向上发射到光检测器116，用于将来自波导的光线垂直地耦合到检测器116。即实现了垂直光学耦合（具体参见说明书第[0024]段），且对比文件1公开了可以根据需要调节全反射镜40的角度42，因此，本领域技术人员在对比文件3的技术启示下有动机对对比文件1的反射镜40的角度进行调整，使得全内反射为几乎垂直的发生，从而实现垂直光学耦合；
对于区别技术特征（2），对比文件4公开了一种用于在硅光子芯片与光纤之间有效耦合的方法，并具体公开了（参见说明书第[0014]-[0043]段以及附图1-6）：在硅基底123上（相当于本申请的晶片）上形成氧化物层115，并进一步通过刻蚀的方式来形成目标形状的波导，即对比文件4给出了如何形成波导的技术启示，基于此，根据对比文件1附图4所公开的全反射镜40的位置，以及角度的调整（参见关于区别1的评述），本领域技术人员在对比文件4的上述技术启示下容易想到将刻蚀氧化物形成上述波导的过程中包含步骤：“对所述氧化层执行氧化物刻蚀，以在所述氧化层中生成几乎45度的线状剖面；在所述几乎45度的线状剖面的一侧上沉积材料，而在所述几乎45度的线状剖面的另一侧上沉积氧化物以形成全反射表面即引起波导和其他介质之间的TIR，所述材料形成第一波导”，这并不需要付出创造性的劳动；
对于区别技术特征（3），参见权利要求1针对区别技术特征（2）的评述。
对于区别技术特征（4），对比文件1还公开了（参见说明书第5栏第40-43行）在上包层的上表面和检测器层之间可以存在其他材料层或空气。当需要替换为非检测器的其他应用场景例如需要通过空气再耦合至其他器件的情况下，在第一波导的表面上沉积抗反射涂覆层，以减小反射从而利于光的出射，这是本领域的常规技术手段。同时为了得到良好的光线出射效果，本领域技术人员容易想到设置沉积所述ARC层包括在所述波导表面上沉积具有(λ/4)/noxide的厚度的氧化层，其中λ是工作波长，以及noxide是所述氧化物的折射率，属于本领域的常规参数设置。
综上所述，在对比文件1的基础上结合对比文件3、4以及本领域的常规技术手段得出该权利要求所要求保护的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，该权利要求所要求保护的技术方案不具有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。
12.权利要求16、17直接或间接地对权利要求15作了进一步的限定，对比文件4还公开了（参见权利要求10，说明书第[0025]段）：波导111由氮氧化硅形成（相当于本申请的聚合材料）。至于聚合材料选择氮化硅(Si3N4)、聚酰亚胺、SU8之一，均属于本领域的常规选择。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求16-17也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
13.权利要求18、19直接或间接地对权利要求15作了进一步的限定，为在氧化层中生成45度的线状剖面，氧化层执行氧化物刻蚀的步骤具体的：在所述氧化层上形成光致抗蚀剂层，对所述光致抗蚀剂层进行加热，以便生成非线状的抗蚀剂剖面；对所述非线状的抗蚀剂剖面执行多级氧化物干法刻蚀，以在氧化物中生成所述45度的线状剖面，都是本领域技术人员刻蚀斜面的常用技术手段。为了实现良好的全反射效果，光致抗蚀剂具有的厚度是所述氧化层的厚度的两倍也是本领域的常规技术手段。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求18、19也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
14.权利要求20对权利要求15作了进一步的限定，本领域技术人员为了形成波导容易想到设置在所述几乎45度的线状剖面的一侧上沉积所述材料包括在所述氧化层中形成沟槽，其中，所述材料沉积于所述沟槽中，形成所述波导。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求20也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
15.权利要求21对权利要求15作了进一步的限定，为了形成全反射的界面，本领域技术人员容易想到设置对所述氧化层执行氧化物刻蚀包括对所述氧化层执行灰度级掩模图形化，以在氧化物中生成所述几乎45度的线状剖面，这是本领域常规的刻蚀斜面的方法。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求21也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
16.权利要求22对权利要求15作了进一步的限定，关于氧化物的具体蚀刻方法，是本领域技术人员根据对比文件1中全反射镜的结构容易想到的，也就说执行各向异性的氧化物干法刻蚀，以创建离开所述45度的线状剖面一距离的开口沟槽，执行各向同性的氧化物湿法刻蚀，以去除所述几乎45度的线状剖面上的任何剩余的氧化物，执行各向同性的氧化物湿法刻蚀，以去除所述波导的表面上的任何剩余的氧化物都是本领域技术人员刻蚀斜面步骤中常用的技术手段。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求22也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
17. 权利要求23要求保护一种光子系统。对比文件4公开了（参见说明书第[0014]-[0043]段以及附图1-6）一种系统239（即相当于本申请的光子系统），包括光发送器241（即相当于本申请的光子设备），其耦合至波导器件101A（相当于耦合器），参见前述审查意见可知，权利要求1-14所要求保护的垂直模式耦合器设备均不具有创造性，将上述垂直模式耦合器应用于对比文件4的系统239中也是显而易见的，而光子设备可以可操作地对光进行调制是本领域的公知常识。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件3、4以及本领域的常规技术手段得出该权利要求23所要求保护的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求23所要求保护的技术方案不具有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。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年11月06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,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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