HIPIMS溅射的方法和HIPIMS溅射系统-复审决定


发明创造名称:HIPIMS溅射的方法和HIPIMS溅射系统
外观设计名称:
决定号:196562
决定日:2019-11-28
委内编号:1F256329
优先权日:2013-02-08
申请(专利)号:201480020113.6
申请日:2014-02-07
复审请求人:瑞士艾发科技
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:倪永乐
合议组组长:李波
参审员:王子瑜
国际分类号:C23C14/35,C23C14/34,H01J37/34
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:在判断一项发明的技术方案相对于现有技术是否具备创造性时,应首先确定发明与现有技术之间的区别特征,并从区别特征出发,确定该发明相对于现有技术所要解决的技术问题,然后再考察现有技术中是否给出了解决所述技术问题的技术启示,如果现有技术没有给出技术启示,则该发明不具备创造性的理由不成立。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201480020113.6,名称为“HIPIMS溅射的方法和HIPIMS溅射系统”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为瑞士艾发科技(变更前为欧瑞康先进科技股份公司),申请日为2014年2月7日,优先权日为2013年2月8日,进入国家阶段日为2015年10月8日,公开日为2015年11月25日。
国家知识产权局原审查部门于2018年4月4日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-27相对于对比文件1(US2006065525A1,公开日为2006年3月30日)、对比文件2(CN101802247A,公开日为2010年8月11日)以及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。驳回决定所依据的文本为2015年10月8日提交的原始国际申请中文译文的说明书第1-89段、说明书附图、说明书摘要、摘要附图;2018年1月2日提交的权利要求第1-27项。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种溅射涂覆基底的方法,包括:
提供具有溅射表面和具有后表面的靶材;
沿所述后表面提供磁体结构;
使所述磁体结构围绕垂直于所述后表面的旋转轴线枢转或旋转;
其中,所述磁体结构包括沿一对闭环布置的磁极,所述一对的所述闭环中的外部闭环完全围绕所述一对的所述闭环中的内部闭环,并且远离所述闭环中的所述内部闭环;
朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的一个布置的所述磁极相对于朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的另一个布置的所述磁极具有相反的磁极性;
其中,所述一对闭环被细分成第一部分和第二部分,由此所述一对闭环中的所述外部闭环被细分成所述第一部分中的第一外部部段和所述第二部分中的第二外部部段,并且由此所述一对闭环中的所述内部闭环被细分成所述第一部分中的第一内部部段和所述第二部分中的第二内部部段;
在二者都相对于所述旋转轴线沿径向方向考虑的情况下,所述第一外部部段比所述第二外部部段距离所述旋转轴线更远;
所述方法包括当所述靶材的操作时间增加时,可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离,超过增加所述第二外部部段和所述第二内部部段的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离,
其中,溅射系统构造成控制由所述靶材的操作供应的峰值电流脉冲,以及
执行所述可控制地增加所述至少主要数量的磁极沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述距离,以便在所述靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定。
2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述靶材包括铁磁材料。
3. 如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述磁体结构包括单一的一对所述闭环。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,通过沿从所述后表面开始并且平行于所述旋转轴线的方向考虑的相等移动,来增加所述第二外部部段和所述第二内部部段的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,在所述靶材的操作时间内,所述第二外部部段和所述第二内部部段的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离被保持恒定。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,在所述靶材的所述操作时间内,所述第二外部部段和所述第二内部部段的所述至少主要数量的磁极的所述距离相等。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,在沿所述第一外部部段和沿所述第一内部部段的磁极上执行可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,相等地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极的所述距离。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于,通过沿从所述后表面开始并且平行于所述旋转轴线的方向考虑的相等移动,来增加所述第一外部部段和所述第一内部部段的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离。
10. 如权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于,在所述靶材的操作时间内,所述第一外部部段和所述第一内部部段中的所述至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离相等。
11. 如权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于,在操作时间内,沿所述第一外部部段和所述第一内部部段的磁极的所述距离相等,并且其中,在所述靶材的操作时间内,与沿所述第二外部部段和所述第二内部部段的磁极的距离也相等。
12. 如权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于,沿所述第一外部部段的磁极与所述旋转轴线的平均距离大于沿所述第二外部部段的磁极与所述旋转轴线的平均距离。
13. 如权利要求1至12中任一项所述的方法,包括可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所有磁极到所述后表面的距离。
14. 如权利要求13所述的方法,包括可控制地增加沿所述第一外部部段以及沿所述第一内部部段的所述磁极到所述后表面的所述距离。
15. 如权利要求1至14中任一项所述的方法,其特征在于,沿所述第一外部部段的第一轨迹限定了与所述旋转轴线的最大距离Rmax,并且其中,沿所述第二外部部段的第二轨迹限定了与所述旋转轴线的最小距离Rmin,并且其中,在所述第一轨迹的一侧上,所述第一部分被第一极限轨迹限制,所述第一极限轨迹与所述旋转轴线具有距离Re1,所述距离Re1不小于Re1=(Rmax Rmin)/2
并且其中,在所述第一轨迹的另一侧上,所述第一部分被第二极限轨迹限制,所述第二极限轨迹与所述旋转轴线具有距离Re2,所述距离Re2不小于Re2=(Rmax Rmin)/2。
16. 如权利要求1至15中任一项所述的方法,其特征在于,在所述靶材的所述操作时间内,按逐步地和稳定地中的至少一种方式来执行可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的所述至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离。
17. 如权利要求1至16中任一项所述的方法,其特征在于,可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离根据与所述靶材的周界相邻的所述溅射表面的侵蚀深度来执行。
18. 如权利要求17所述的方法,其特征在于,沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离根据选定为大约等于与所述靶材的所述周界相邻的所述溅射表面的侵蚀深度。
19. 如权利要求1至17中任一项所述的方法,其特征在于,可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极的所述距离通过预定的距离对时间特性来控制。
20. 如权利要求1至19中任一项所述的方法,其特征在于,所述磁极是磁体的磁极,所述磁体布置为它们的偶极方向至少基本上平行于所述旋转轴线。
21. 如权利要求1至20中任一项所述的方法,其特征在于,在所述靶材的使用寿命期间保持电压恒定。
22. 如权利要求1至21中任一项所述的方法,其特征在于,所述溅射涂覆基底的方法包括HIPIMS。
23. 一种溅射系统,包括:
具有溅射表面和后表面的靶材结构;
沿所述后表面的磁体结构;
枢转或旋转驱动器,其操作性地连接到所述磁体结构,以使所述磁体结构围绕垂直于所述后表面的旋转轴线枢转或旋转;
所述磁体结构包括沿一对闭环布置的磁极,所述一对的所述闭环中的外部闭环完全围绕所述一对的所述闭环中的内部闭环,并且远离所述闭环中的所述内部闭环;
朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的一个布置的所述磁极具有相对于朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的另一个布置的所述磁极相反的磁极性;
其中,所述磁体结构被细分成第一部分和第二部分,由此所述一对闭环中的所述外部闭环被细分成所述第一部分上的第一外部部段和所述第二部分上的第二外部部段,并且由此所述一对闭环中的所述内部闭环被细分成所述第一部分上的第一内部部段和所述第二部分上的第二内部部段;
在二者都相对于所述旋转轴线沿径向方向考虑的情况下,所述第一外部部段比所述第二外部部段距离所述旋转轴线更远;
移位驱动器,其操作性地在所述第一部分和所述第二部分之间互连;
供应发生器,其操作性地连接到所述靶材;
移位控制单元,其操作性地连接到所述供应发生器和所述移位驱动器,并且适于根据所述供应发生器对所述靶材的操作来控制所述移位驱动器,以便使得与所述第二部分从所述后表面的移动相比,所述第一部分从所述靶材的所述后表面移动得更多,
其中,所述溅射系统构造成控制由所述靶材的操作供应的峰值电流脉冲,以便在所述靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定。
24. 如权利要求23所述的溅射系统,其特征在于,所述枢转或旋转驱动器和所述移位驱动器二者都相对于所述靶材结构固定地安装。
25. 如权利要求23所述的溅射系统,其特征在于,所述靶材包括铁磁材料。
26. 如权利要求23所述的溅射系统,其特征在于,在所述靶材的使用寿命期间保持电压恒定。
27. 如权利要求23所述的溅射系统,其特征在于,所述溅射系统包括HIPIMS溅射系统。”
驳回决定认为:
对于权利要求1,对比文件1公开了一种磁控溅射涂覆基底的方法,其中的磁体结构包括沿一对闭环布置的磁极,所述一对闭环中的外部闭环7a完全围绕所述一对闭环中的内部闭环7b,并且远离所述闭环中的所述内部闭环7b朝向所述后表面并且沿所述一对闭环中的一个布置的所述磁极相对于朝向所述后表面并且沿所述一对闭环中的另一个布置的所述磁极具有相反的磁极性。由图18可以确定:所述一对闭环被细分成第一部分和第二部分,由此所述一对闭环中的所述外部闭环被细分成所述第一部分中的第一外部部段7a和所述第二部分中的第二外部部段,并且由此所述一对闭环中的所述内部闭环被细分成所述第一部分中的第一内部部段和所述第二部分中的第二内部部段7b;在二者都相对于所述旋转轴线沿径向方向考虑的情况下,所述第一外部部段比所述第二外部部段距离所述旋转轴线更远;图19中示出了当根据曲线(a)环7b与靶背面2的距离比外壁磁环7a的距离大2mm(相当于公开了磁控溅射的操作时间增加时,可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离,超过增加所述第二外部部段和所述第二内部部段的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离)。权利要求1与对比文件1相比,区别特征在于限定了控制靶材的操作峰值电流脉冲,根据靶材蚀刻情况调整部分磁极距离靶材背面的距离的基础上,执行所述可控制地增加所述至少主要数量的磁极沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述距离,以便在所述靶材的使用寿命内使所述操作的峰值电流脉冲值维持至少近似恒定。对于上述区别特征,对比文件1还进一步公开了所述的方法适用于高频脉冲直流或交流溅射系统。对比文件2公开了一种用于制造PVD涂层的方法,并具体公开了用于沉积晶体金属氧化物、氮化物或碳化物或其混合物的涂层的方法,运行高功率脉冲磁控溅射,在每个脉冲期间,上升至最大峰值的电流,达到峰值脉冲功率,其后,所述电流恒定或下降至所述峰值的最小50%。对比文件2公开了在PVD过程,HIPIMS高功率脉冲磁控溅射中,控制峰值脉冲电流,并保持电流恒定的技术手段,并且其技术效果也是获得均匀的HIPIMS涂层。对比文件2给出了将其溅射控制参数用于对比文件1的技术启示。在此基础上,本领域技术人员容易想到根据靶材蚀刻情况调整部分磁极距离靶材背面的距离的基础上,执行所述可控制地增加所述至少主要数量的磁极沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述距离,以便在所述靶材的使用寿命内使所述HIPIMS操作的峰值电流脉冲值维持至少近似恒定。因此,权利要求1不具有突出的实质性特点,不具备创造性。
对于权利要求23,对比文件1公开了一种磁控溅射,包括:具有溅射表面和后表面的靶材结构;设置于靶材后表面的磁体结构;磁体结构围绕垂直于后表面的旋转轴线枢转或旋转,由图18可以看出磁体结构包括沿一对闭环布置的磁极,所述一对的所述闭环中的外部闭环完全围绕所述一对的所述闭环中的内部闭环,并且远离所述闭环中的所述内部闭环;由图10可以确定朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的一个布置的所述磁极具有相对于朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的另一个布置的所述磁极相反的磁极性;由图18可以确定所述磁体结构被细分成第一部分和第二部分,由此所述一对闭环中的所述外部闭环被细分成所述第一部分上的第一外部部段和所述第二部分上的第二外部部段,并且由此所述一对闭环中的所述内部闭环被细分成所述第一部分上的第一内部部段和所述第二部分上的第二内部部段;在二者都相对于所述旋转轴线沿径向方向考虑的情况下,所述第一外部部段比所述第二外部部段距离所述旋转轴线更远;且设置有位置控制驱动装置(相当于移位驱动器)在所述第一部分和所述第二部分之间互连;移位控制单元,其操作性地连接到所述移位驱动器,并控制所述移位驱动器,以驱动磁体的移动。权利要求23与对比文件1相比,区别特征在于:移位控制单元操作性地连接到供应发生器并根据所述供应发生器对所述靶材的操作来控制所述移位驱动器,以便使得与所述第二部分从所述后表面的移动相比,所述第一部分从所述靶材的所述后表面移动得更多;其中,溅射系统构造成控制由所述靶材的操作供应的峰值电流脉冲,以便在所述靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲维持恒定。对于上述区别特征,对比文件1公开的装置能够解决磁控溅射过程中因靶材蚀刻不均匀而导致的靶材寿命降低问题,并公开所述方法适用于高频脉冲直流或交流溅射系统;根据靶材的腐蚀情况采用移位控制单元控制移位驱动器进而控制不同磁极从靶材后表面的移动距离,实现移位控制单元操作性地连接到供应发生器并根据所述供应发生器对所述靶材的操作来控制所述移位驱动器,以便使得与所述第二部分从所述后表面的移动相比,所述第一部分从所述靶材的所述后表面移动得更多是本领域技术人员根据靶材的蚀刻情况进行调整后能实现的。而对比文件2给出了保持峰值电流脉冲值维持稳定的技术启示。因此,权利要求23不具有突出的实质性特点,不具备创造性。
权利要求2-22、24-27分别为权利要求1或23的从属权利要求,而它们的附加技术特征所限定的技术特征或者被对比文件1、2所公开或者为本领域的常规技术手段。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年7月18日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改申请文件。复审请求人在意见陈述书中认为:对比文件1没有公开权利要求中限定的技术特征“所述方法包括当所述靶材的操作时间增加时,可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离,超过增加所述第二外部部段和所述第二内部部段的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离”(下称技术特征A)。对比文件2也没有公开或教导在所述靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定。因此,权利要求1-27具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局依法受理了该复审请求,于2018年7月26日发出复审请求受理通知书,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:本申请的磁体结构部分(参见图3)与对比文件1的磁体部分的结构(图18)完全相同。而且对比文件1的图19也公开了根据曲线(a)环7b与靶背面2的距离比外壁磁环7a的距离大2mm,对比文件1公开了上述技术特征A。对比文件2公开了峰值电流脉冲维持恒定,且在PVD过程中, HIPIMS高功率脉冲磁控溅射中,控制峰值脉冲电流并保持电流恒定的技术手段,并且其技术效果也是获得均匀的HIPIMS涂层。对比文件2存在将其溅射控制参数用于对比文件1的技术启示。因此,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8月22日向复审请求人发出复审通知书。复审通知书指出权利要求1-27修改超范围,不符合专利法第33条的规定。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年10月8日提交了意见陈述书以及修改后的权利要求书。
修改后的权利要求书如下:
“1. 一种HIPIMS溅射涂覆基底的方法,包括:
提供具有溅射表面和具有后表面的靶材;
沿所述后表面提供磁体结构;
使所述磁体结构围绕垂直于所述后表面的旋转轴线枢转或旋转;
其中,所述磁体结构包括沿一对闭环布置的磁极,所述一对的所述闭环中的外部闭环完全围绕所述一对的所述闭环中的内部闭环,并且远离所述闭环中的所述内部闭环;
朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的一个布置的所述磁极相对于朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的另一个布置的所述磁极具有相反的磁极性;
其中,所述一对闭环被细分成第一部分和第二部分,由此所述一对闭环中的所述外部闭环被细分成所述第一部分中的第一外部部段和所述第二部分中的第二外部部段,并且由此所述一对闭环中的所述内部闭环被细分成所述第一部分中的第一内部部段和所述第二部分中的第二内部部段;
在二者都相对于所述旋转轴线沿径向方向考虑的情况下,所述第一外部部段比所述第二外部部段距离所述旋转轴线更远;
所述方法包括当所述靶材的HIPIMS操作时间增加时,可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离,超过增加所述第二外部部段和所述第二内部部段的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离,
其中,HIPIMS溅射系统构造成控制由所述靶材的HIPIMS操作供应的峰值电流脉冲,以及执行所述可控制地增加所述至少主要数量的磁极沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述距离,以便在所述靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定。
2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述靶材包括铁磁材料。
3. 如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述磁体结构包括单一的一对所述闭环。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,通过沿从所述后表面开始并且平行于所述旋转轴线的方向考虑的相等移动,来增加所述第二外部部段和所述第二内部部段的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,在所述靶材的HIPIMS操作时间内,所述第二外部部段和所述第二内部部段的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离被保持恒定。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,在所述靶材的所述HIPIMS操作时间内,所述第二外部部段和所述第二内部部段的所述至少主要数量的磁极的所述距离相等。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,在沿所述第一外部部段和沿所述第一内部部段的磁极上执行可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,相等地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极的所述距离。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于,通过沿从所述后表面开始并且平行于所述旋转轴线的方向考虑的相等移动,来增加所述第一外部部段和所述第一内部部段的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离。
10. 如权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于,在所述靶材的HIPIMS操作时间内,所述第一外部部段和所述第一内部部段中的所述至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离相等。
11. 如权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于,在HIPIMS操作时间内,沿所述第一外部部段和所述第一内部部段的磁极的所述距离相等,并且其中,在所述靶材的HIPIMS操作时间内,与沿所述第二外部部段和所述第二内部部段的磁极的距离也相等。
12. 如权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于,沿所述第一外部部段的磁极与所述旋转轴线的平均距离大于沿所述第二外部部段的磁极与所述旋转轴线的平均距离。
13. 如权利要求1至12中任一项所述的方法,包括可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所有磁极到所述后表面的距离。
14. 如权利要求13所述的方法,包括可控制地增加沿所述第一外部部段以及沿所述第一内部部段的所述磁极到所述后表面的所述距离。
15. 如权利要求1至14中任一项所述的方法,其特征在于,沿所述第一外部部段的第一轨迹限定了与所述旋转轴线的最大距离Rmax,并且其中,沿所述第二外部部段的第二轨迹限定了与所述旋转轴线的最小距离Rmin,并且其中,在所述第一轨迹的一侧上,所述第一部分被第一极限轨迹限制,所述第一极限轨迹与所述旋转轴线具有距离Re1,所述距离Re1不小于
Re1=(Rmax Rmin)/2
并且其中,在所述第一轨迹的另一侧上,所述第一部分被第二极限轨迹限制,所述第二极限轨迹与所述旋转轴线具有距离Re2,所述距离Re2不小于
Re2=(Rmax Rmin)/2。
16. 如权利要求1至15中任一项所述的方法,其特征在于,在所述靶材的所述HIPIMS操作时间内,按逐步地和稳定地中的至少一种方式来执行可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的所述至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离。
17. 如权利要求1至16中任一项所述的方法,其特征在于,可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离根据与所述靶材的周界相邻的所述溅射表面的侵蚀深度来执行。
18. 如权利要求17所述的方法,其特征在于,沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离根据选定为大约等于与所述靶材的所述周界相邻的所述溅射表面的侵蚀深度。
19. 如权利要求1至17中任一项所述的方法,其特征在于,可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极的所述距离通过预定的距离对时间特性来控制。
20. 如权利要求1至19中任一项所述的方法,其特征在于,所述磁极是磁体的磁极,所述磁体布置为它们的偶极方向至少基本上平行于所述旋转轴线。
21. 如权利要求1至20中任一项所述的方法,其特征在于,在所述靶材的使用寿命期间保持电压恒定。
22. 一种HIPIMS溅射系统,包括:
具有溅射表面和后表面的靶材结构;
沿所述后表面的磁体结构;
枢转或旋转驱动器,其操作性地连接到所述磁体结构,以使所述磁体结构围绕垂直于所述后表面的旋转轴线枢转或旋转;
所述磁体结构包括沿一对闭环布置的磁极,所述一对的所述闭环中的外部闭环完全围绕所述一对的所述闭环中的内部闭环,并且远离所述闭环中的所述内部闭环;
朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的一个布置的所述磁极具有相对于朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的另一个布置的所述磁极相反的磁极性;
其中,所述磁体结构被细分成第一部分和第二部分,由此所述一对闭环中的所述外部闭环被细分成所述第一部分上的第一外部部段和所述第二部分上的第二外部部段,并且由此所述一对闭环中的所述内部闭环被细分成所述第一部分上的第一内部部段和所述第二部分上的第二内部部段;
在二者都相对于所述旋转轴线沿径向方向考虑的情况下,所述第一外部部段比所述第二外部部段距离所述旋转轴线更远;
移位驱动器,其操作性地在所述第一部分和所述第二部分之间互连;
HIPIMS供应发生器,其操作性地连接到所述靶材;
移位控制单元,其操作性地连接到所述HIPIMS供应发生器和所述移位驱动器,并且适于根据所述HIPIMS供应发生器对所述靶材的操作来控制所述移位驱动器,以便使得与所述第二部分从所述后表面的移动相比,所述第一部分从所述靶材的所述后表面移动得更多,
其中,所述HIPIMS溅射系统构造成控制由所述靶材的HIPIMS操作供应的峰值电流脉冲,以便在所述靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定。
23. 如权利要求22所述的HIPIMS溅射系统,其特征在于,所述枢转或旋转驱动器和所述移位驱动器二者都相对于所述靶材结构固定地安装。
24. 如权利要求22所述的HIPIMS溅射系统,其特征在于,所述靶材包括铁磁材料。
25. 如权利要求22所述的HIPIMS溅射系统,其特征在于,在所述靶材的使用寿命期间保持电压恒定。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
(一)审查文本
经审查,复审请求人于2019年10月8日提交的权利要求书符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本复审请求审查决定的审查文本为:2015年10月8日提交的原始国际申请中文译文的说明书第1-89段、说明书附图、说明书摘要、摘要附图,以及2019年10月8日提交的权利要求1-25项。
(二) 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。
在判断一项发明的技术方案相对于现有技术是否具备创造性时,应首先确定发明与现有技术之间的区别特征,并从区别特征出发,确定该发明相对于现有技术所要解决的技术问题,然后再考察现有技术中是否给出了解决所述技术问题的技术启示,如果现有技术没有给出技术启示,则该发明不具备创造性的理由不成立。
权利要求1-21的创造性
权利要求1要求保护一种HIPIMS溅射涂覆基底的方法。对比文件1公开了一种磁控溅射涂覆基底的系统和方法(参见说明书第9-83段,图18-19):包括:提供具有溅射表面和具有后表面的靶材;沿靶材后表面提供磁体结构;使磁体结构围绕垂直于后表面的旋转轴线枢转或旋转;位置控制驱动装置(相当于移位驱动器);移位控制单元,其操作性地连接到所述移位驱动器,并控制所述移位驱动器,以驱动磁体的移动。由图10可以确定朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的一个布置的所述磁极具有相对于朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的另一个布置的所述磁极相反的磁极。参见图18,磁体结构包括沿一对闭环布置的磁极,所述一对的所述闭环中的外部闭环7a完全围绕所述一对的所述闭环中的内部闭环7b,并且远离所述闭环中的所述内部闭环7b;朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的一个布置的所述磁极相对于朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的另一个布置的所述磁极具有相反的磁极性;由图18可以推定以下内容:所述一对闭环可被视为细分成第一部分和第二部分,由此所述一对闭环中的所述外部闭环可被视为细分成所述第一部分中的第一外部部段和所述第二部分中的第二外部部段,并且由此所述一对闭环中的所述内部闭环被细分成所述第一部分中的第一内部部段和所述第二部分中的第二内部部段;在二者都相对于所述旋转轴线沿径向方向考虑的情况下,所述第一外部部段比所述第二外部部段距离所述旋转轴线更远。
权利要求1与对比文件1相比,至少存在以下区别特征:(1)当所述靶材的HIPIMS操作时间增加时,可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离,超过增加所述第二外部部段和所述第二内部部段的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离;(2)HIPIMS溅射系统构造成控制由所述靶材的HIPIMS操作供应的峰值电流脉冲,以及执行所述可控制地增加所述至少主要数量的磁极沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述距离,以便在所述靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定。基于上述区别特征,确定本申请实际所要解决的技术问题是如何使靶材在使用寿命内峰值电流脉冲维持恒定。
对于上述区别特征,驳回决定以及前置意见认为:(1)本申请的磁体结构部分(参见图3)与对比文件1的磁体部分的结构(图18)完全相同。而且对比文件1的图19也公开了根据曲线(a)环7b与靶背面2的距离比外壁磁环7a的距离大2mm,相当于公开了磁控溅射的操作时间增加时,可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离,超过增加所述第二外部部段和所述第二内部部段的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离。(2)对比文件2公开了一种用于制造PVD涂层的方法,并公开了用于沉积晶体金属氧化物、氮化物或碳化物或其混合物的涂层的方法中运行高功率脉冲磁控溅射,在每个脉冲期间,上升至最大峰值的电流,达到峰值脉冲功率,其后,所述电流恒定或下降至所述峰值的最小50%。即对比文件2给出了在HIPIMS高功率脉冲磁控溅射中,控制峰值脉冲电流,并保持电流恒定的技术手段来获得均匀的HIPIMS涂层的技术启示。
对此,合议组经过审查后认为:
首先,参照权利要求1中对于内部闭环和外部闭环的定义,对比文件1中公开的环7b(即内部闭环)可被分成第一部分中的第一内部部段和第二部分中的第二内部部段,所述环7a(即外部闭环)可被分成第一部分中的第一外部部段和第二部分中的第二外部部段。对比文件1的图18公开了权利要求1中的磁体结构布置方式,但对于磁极与靶材后面之间的相对移动,对比文件1公开了环7b与靶背面的距离比环7a与靶背面的距离大2mm(参见说明书第82-83段、图18-19)。因此,对比文件1相当于公开了第一内部部段和第二内部部段与靶背面的距离比第一外部部段和第二外部部段与靶背面的距离大2mm,即对比文件1是按照环7b和环7a各作为一个整体来控制其与靶表面的距离。而在权利要求1的方法中,限定的是控制作为第一部分中的第一外部部段和第一内部部段中的至少一个的主要数量的磁极到后表面的距离超过作为第二部分的第二外部部段和第二内部部段的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离,对比文件1并未公开上述区别特征(1)的技术手段。另外,对比文件2也没有公开上述技术手段。
其次,对比文件2公开了一种用于制备PVD涂层的方法,该方法运行高功率脉冲磁控溅射,HIPIMS,在一个或多个靶上放电,其中使用包含供应的脉冲单元的电源,脉冲激发了磁控溅射辉光放电,该磁控溅射辉光放电具有在每个脉冲期间上升至最大峰值的电流,在该电流下,达到峰值脉冲功率,其后所述电流恒定或下降至所述峰值的最小50%(参见权利要求1、5)。合议组认为对比文件2的权利要求5中描述的电流恒定是指在每个脉冲期间,辉光放电至最大峰值的电流后在该对应的脉冲期间电流保持恒定,而并没有公开在靶材的使用寿命内的一系列的峰值电流脉冲值维持恒定。可见,对比文件2并没有给出在靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定的技术手段。
第三,对比文件1、2均未公开上述区别特征,而且对比文件1、2也均不涉及如何在靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲维持恒定的技术问题,也没有给出采用当所述靶材的HIPIMS操作时间增加时,可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离,超过增加所述第二外部部段和所述第二内部部段的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离, 并且执行所述可控制地增加所述至少主要数量的磁极沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述距离,以便在所述靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定的技术启示。而且目前也没有证据表明采用上述技术手段以使靶材在使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定为本领域的常规技术手段。
综上,驳回决定中关于权利要求1不具备创造性的理由不成立。权利要求2-21为权利要求1的从属权利要求。基于上述相同的理由,驳回决定中关于权利要求2-21不具备创造性的理由也不成立。
权利要求22-25的创造性
权利要求22要求保护一种HIPIMS溅射系统。对比文件1公开了一种磁控溅射涂覆基底的系统和方法,具体公开内容参加对权利要求1的评述。
权利要求22与对比文件1相比,至少存在以下区别特征:(1)移位驱动器操作性地在所述第一部分和所述第二部分之间互连;(2)移位控制单元适于根据所述HIPIMS供应发生器对所述靶材的操作来控制所述移位驱动器,以便使得与所述第二部分从所述后表面的移动相比,所述第一部分从所述靶材的所述后表面移动得更多,所述HIPIMS溅射系统构造成控制由所述靶材的HIPIMS操作供应的峰值电流脉冲,以便在所述靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定。基于上述区别特征,确定本申请实际所要解决的技术问题是如何使靶材在使用寿命内峰值电流脉冲维持恒定。
对于区别特征(1),驳回决定以及前置意见认为根据对比文件1的图18可知,上述特征已经被对比文件1所公开。对于区别特征(2),驳回决定以及前置意见认为:对比文件1公开了所述的方法适用于高频脉冲直流或交流溅射系统;根据靶材的腐蚀情况采用移位控制单元控制移位驱动器进而控制不同磁极从靶材后表面的移动距离。而实现移位控制单元操作性地连接到供应发生器并根据所述供应发生器对所述靶材的操作来控制所述移位驱动器,以便使得与所述第二部分从所述后表面的移动相比,所述第一部分从所述靶材的所述后表面移动得更多是本领域技术人员根据靶材的蚀刻情况进行调整后能实现的,而保持峰值电流脉冲值维持稳定可从对比文件2中获得技术启示。
对此,合议组经过审查后认为:
首先,尽管对比文件1图18中公开的环7b(即内部闭环)可被视为分成第一部分中的第一内部部段和第二部分中的第二内部部段,所述环7a(即外部闭环)可被视为分成第一部分中的第一外部部段和第二部分中的第二外部部段。但对比文件1的图18公开了权利要求1中的磁体结构布置方式,但并没有公开位置控制驱动装置与上述磁体结构中的各部分的连接关系。而且对比文件1公开了环7b与靶背面的距离比环7a与靶背面的距离大2mm(参见说明书第82-83段、图19)。结合图18公开的内容,可以推定在对比文件1中,所述位置控制驱动装置应当是在内部闭环和外部闭环之间进行连接,而并没有公开位置控制驱动装置在所述第一部分和第二部分之间互连。另外,对比文件2也没有公开上述技术手段。
其次,对比文件1教导的是使环7b(内部闭环)相对于环7a(外部闭环)距离靶背面的移动距离远,并没有教导使得所述第一部分从所述靶材的所述后表面相对于第二部分移动的更远。而且参见上述对权利要求1的评述可知,对比文件2实际上也没有给出在靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定的技术手段。
第三,对比文件1、2均未公开上述区别特征,而且对比文件1、2也均不涉及如何使靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲维持恒定的技术问题,也没有给出将移位驱动器操作性地在所述第一部分和所述第二部分之间互连;移位控制单元适于根据所述HIPIMS供应发生器对所述靶材的操作来控制所述移位驱动器,以便使得与所述第二部分从所述后表面的移动相比,所述第一部分从所述靶材的所述后表面移动得更多,以便在所述靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定的技术启示。而且目前也没有证据表明采用上述技术手段以使靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定为本领域的常规技术手段。
综上,驳回决定中关于权利要求22不具备创造性的理由不成立。权利要求23-25为权利要求22的从属权利要求。基于上述相同的理由,驳回决定中关于权利要求23-25不具备创造性的理由也不成立。
根据上述事实和理由,合议组依法作出如下复审请求审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年4月4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本复审请求审查决定所针对的审查文本为基础继续进行审批程序。
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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