发明创造名称：一种半导体处理装置
外观设计名称：
决定号：197957
决定日：2019-12-16
委内编号：1F300966
优先权日：
申请（专利）号：201610209867.7
申请日：2016-04-06
复审请求人：北京北方华创微电子装备有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李莹
合议组组长：王鹏
参审员：杨万里
国际分类号：H01J37/32,H01J37/248
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求存在与作为最接近现有技术的对比文件相区别的技术特征，这些技术特征未由其它对比文件给出相关技术启示，且不属于本领域的公知常识，采用这些技术特征能获得有益的技术效果，那么该权利要求相对于上述对比文件和本领域公知常识具有创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610209867.7，名称为“一种半导体处理装置”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为北京北方华创微电子装备有限公司。本申请的申请日为2016年04月06日，公开日为2017年10月20日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门审查员于2019年05月28日发出驳回决定，驳回了本申请，驳回的理由是权利要求1-10不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。驳回决定所针对的文本是：申请日2016年04月06日提交的说明书摘要、说明书第1-53段、摘要附图、说明书附图图1-2；2018年10月31日提交的权利要求第1-10项。
驳回决定引用了以下对比文件：
对比文件1：US2013/0196080A1，公开日为2013年08月01日；
对比文件2：CN104051197A，公开日为2014年09月17日；
对比文件3：KR 20100089642A，公开日为2010年08月12日。
驳回决定中具体指出：
1.权利要求1与对比文件3相比的区别技术特征包括：阻抗匹配单元包括采集部、控制部、阻抗匹配部和切换元件，所述阻抗匹配部连接所述切换元件；切换元件用于将所述射频能量切换传输至各个所述处理腔室。基于该区别技术特征，本申请实际解决的技术问题为：实现不同腔室的切换。
上述区别技术特征部分被对比文件1公开，部分为本领域惯用技术手段。在该对比文件3的基础上结合对比文件1及本领域惯用技术手段以获得该权利要求所要求保护的技术方案，对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具备创造性。
2.权利要求2的附加技术特征被对比文件1公开；权利要求3的附加技术特征部分被对比文件1公开，部分为公知常识；权利要求4的附加技术特征为常规选择；权利要求5的附加技术特征部分被对比文件1公开，部分被对比文件2公开，部分为公知常识；权利要求6的附加技术特征为公知常识；权利要求7的附加技术特征为公知常识；权利要求8的附加技术特征为常规选择；权利要求9的附加技术特征部分被对比文件3公开，部分为常规选择；权利要求10的附加技术特征部分被对比文件3公开，部分为常规选择。因此，权利要求2-10不具备创造性。
驳回决定所针对的权利要求为：
“1. 一种半导体处理装置，包括射频电源、阻抗匹配单元和处理腔室，所述射频电源连接所述阻抗匹配单元，用于将射频能量传输至所述处理腔室；所述阻抗匹配单元连接所述处理腔室，用于对所述处理腔室的阻抗和所述射频电源的阻抗进行匹配，其特征在于，所述阻抗匹配单元设置为一个，包括采集部、控制部、阻抗匹配部和切换元件，所述阻抗匹配部连接所述切换元件；所述处理腔室包括至少两个，所述切换元件用于将所述射频能量切换传输至一个所述处理腔室。
2. 根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于，所述处理腔室包括第一腔室和第二腔室，所述切换元件采用双触点开关元件，所述双触点开关元件的第一触点与所述第一腔室连接，所述双触点开关元件的第二触点与所述第二腔室连接。
3. 根据权利要求2所述的半导体处理装置，其特征在于，所述第一腔室为预清洗腔室，所述第二腔室为沉积腔室。
4. 根据权利要求2所述的半导体处理装置，其特征在于，所述双触点开关元件包括双触点电磁开关元件或双触点手动开关元件。
5. 根据权利要求4所述的半导体处理装置，其特征在于，所述双触点电磁开关元件包括绝缘基座、一端连接在所述绝缘基座上的弹簧、连接在所述弹簧另一端的触片和与所述触片相对设置的电磁铁，所述电磁铁能通过通电获得磁力，以吸附所述触片与所述第一触点相接触，从而使所述射频电源通过所述阻抗匹配单元接入至所述第一腔室；所述电磁铁能通过断电失去磁力，以使所述触片脱离所述第一触点并与所述第二触点相接触，从而使所述射频电源通过所述阻抗匹配单元接入至所述第二腔室。
6. 根据权利要求2所述的半导体处理装置，其特征在于，所述第一触点和所述第二触点上分别设置有铍铜簧片。
7. 根据权利要求2所述的半导体处理装置，其特征在于，所述第一触点和所述第一腔室之间通过第一射频电缆连接，所述第二触点和所述第二腔室之间通过第二射频电缆连接。
8. 根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于，所述射频电源的频率包括13.56MHz、400KHz、2MHz或60MHz。
9. 根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于，所述处理腔室包括三个，所述切换元件采用三触点开关元件，所述三触点开关元件的三个触点分别与三个所述处理腔室连接。
10. 根据权利要求1-9所述的半导体处理装置，其特征在于，所述半导体处理装置为物理气相沉积装置。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年09月11日向国家知识产权局提出了复审请求，并修改了权利要求，在原始提交的权利要求的基础上，在独立权利要求1中进一步限定了阻抗匹配单元设置为一个，阻抗匹配单元还包括采集部、控制部、阻抗匹配部，阻抗匹配部连接切换元件。修改后的独立权利要求1如下：
“1. 一种半导体处理装置，包括射频电源、阻抗匹配单元和处理腔室，所述射频电源连接所述阻抗匹配单元，用于将射频能量传输至所述处理腔室；所述阻抗匹配单元连接所述处理腔室，用于对所述处理腔室的阻抗和所述射频电源的阻抗进行匹配，其特征在于，所述阻抗匹配单元设置为一个，包括采集部、控制部、阻抗匹配部和切换元件，所述阻抗匹配部连接所述切换元件；所述处理腔室包括至少两个，所述切换元件用于将所述射频能量切换传输至一个所述处理腔室。”
复审请求人认为：（1）对比文件3实质上教导了在一个RF射频电源和多个阻杭匹配单元的基础上才能同时控制多个腔室，根据对比文件3说明书第0035的记载，功率控制单元实质上是阻抗匹配单元的一部分，并非在一个RF射频电源和一个阻抗匹配单元的基础上控制多个腔室，因此，对比文件3并没有公开阻抗匹配单元设置为一个。本申请实际解决的技术问题为：如何通过一个RF射频电源和一阻抗匹配单元（或一个阻抗匹配网络）来控制多个腔室（在多个腔室之间进行整体的切换）。（2）对比文件3中的多个腔室是同时进行工作，RF射频电源同时传输射频能量至各个腔室，不存在切换腔室的技术问题， 因此没有设置切换开关的技术启示。而本申请的技术方案中：多个腔室不同时工作，RF射频电源单独传输射频能量至当前工作的某一腔室， 因此，需要进行腔室切换。对比文件1中开关104控制的是每个腔室电路的通断，而通道选择器109控制的是多个开关104的通断，根据附图2所示，开关104a、104b可以一个导通，一个断开，也可以同时导通， 因此，开关104在对比文件1的技术方案中仅用来将射频电源切换至不同的腔室，对比文件1的方案中每个腔室都有自己的阻杭匹配单元107。对比文件1并没有给出基于一个RF射频电源和一个匹配网络配合，在不同腔室之间进行切换的启示， 同时对比文件1也没有公开仅设置一个阻杭匹配单元。即使把对比文件3和对比文件1相结合，将对比文件3中的开关应用到对比文件1的技术方案时，只能得出的技术方案为：在对比文件3的每个腔室的各个支路上增加一个开关，仍然得不到本申请中使用一个RF射频电源和一个阻抗匹配单元配合控制多个腔室的技术方案。
经形式审查合格，国际知识产权局于2019年09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3公开了“阻抗匹配单元设置为一个”，对比文件3中公开了（第0034段）：匹配单元320在RF发生器330和每个电极（在110a，110b，110c，110d，110e和110f之间执行阻抗匹配。对于功率控制单元，是由于每个电极110a，110b，110c，110d，110e和110f可以根据工艺条件具有不同的阻抗，而实施的再次阻抗控制。可以认为，工艺条件相同时，是不需要功率控制单元实施阻抗控制的。从而，可以将匹配单元320对应为一个阻抗匹配单元。（2）对比文件3公开了多个腔室同时工作，然而，根据现有技术中具体实施的处理工艺流程，多个腔室不同时工作，也属于本领域的常规需求，即存在切换腔室的需求。本领域技术人员有动机将对比文件1的切换元件用于对比文件3以实现切换腔室。因此，坚持驳回决定。
在上述工作的基础上，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
（一）审查文本的认定
在提交复审请求时，复审请求人同时提交了权利要求书替换页，共10项权利要求。经审查，该修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。因此，本复审决定所针对的文本是：申请日2016年04月06日提交的说明书摘要、说明书第1-53段、摘要附图、说明书附图图1-2；2019年09月11日提交的权利要求第1-10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，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求存在与作为最接近现有技术的对比文件相区别的技术特征，这些技术特征未由其它对比文件给出相关技术启示，且不属于本领域的公知常识，采用这些技术特征能获得有益的技术效果，那么该权利要求相对于上述对比文件和本领域公知常识具有创造性。
在本复审决定中引用与驳回决定相同的对比文件1-3，即：
对比文件1：US2013/0196080A1，公开日为2013年08月01日；
对比文件2：CN104051197A，公开日为2014年09月17日；
对比文件3：KR 20100089642A，公开日为2010年08月12日。
其中，对比文件3为最接近的现有技术。
1.关于权利要求1的创造性
权利要求1请求保护一种半导体处理装置，对比文件3公开了一种等离子体处理系统装置（相当于一种具体的半导体处理装置），包括（参见说明书第[0011],[0012]，[0014],[0028]段及附图4）：射频电源330、阻抗匹配单元320和处理腔室，所述射频电源连接所述阻抗匹配单元，用于将射频能量传输至所述处理腔室；所述阻抗匹配单元连接所述处理腔室，用于对所述处理腔室的阻抗和所述射频电源的阻抗进行匹配，包括多个处理腔室。
权利要求1与对比文件3相比，区别技术特征为：所述阻抗匹配单元设置为一个，包括采集部、控制部、阻抗匹配部和切换元件，所述阻抗匹配部连接所述切换元件；所述处理腔室包括至少两个，所述切换元件用于将所述射频能量切换传输至一个所述处理腔室。基于该区别技术特征，本申请实际解决的技术问题为：以一个射频电源和一个阻抗匹配单元控制多个腔室。
对比文件1公开了一种沉积装置，用于半导体的处理（第[0003]、[0005]段），并公开了以下内容（参见说明书第[0030]-[0043]段及附图1、2）： 所述沉积装置包括：RF射频电源入口101，连接RF射频电源、阻抗匹配单元和处理腔室108a、108b，阻抗匹配单元包括通道选择器109和开关104a、104b（相当于切换元件），通道选择器109和开关104a、104b用于将射频能量切换传输至各个处理腔室（第0036、第0039-0040段及附图2），阻抗匹配网络107a和107b，分别与一个处理腔室连接。可见，对比文件1中设置了多个阻抗匹配网络，当开关将射频切换到不同腔时，每个腔都有相应的阻抗匹配网络107用于进行阻抗匹配，因而没有公开“阻抗匹配单元设置为一个”。此外，虽然对比文件1中公开了用于切换腔室的开关和通道选择器，但该开关和通道选择器连接于射频电源和腔通道之间，而不是与阻抗匹配网络连接，在结构和功能上，开关和通道选择器都是一个单独的切换部件，与阻抗匹配网络是相互独立的，不属于阻抗匹配网络的一部分。因此，对比文件1没有公开“所述阻抗匹配单元设置为一个，包括采集部、控制部、阻抗匹配部和切换元件，所述阻抗匹配部连接所述切换元件；所述处理腔室包括至少两个，所述切换元件用于将所述射频能量切换传输至一个所述处理腔室”。
对比文件2公开了一种电磁铁开关，并公开了以下内容（参见说明书第[0007]、[0010]段及附图1）：结合附图1，基座、一端连接在基座上的弹,3、连接在弹簧3另一端的弹片3（相当于触片）和与弹片3相对设置的电磁铁4，电磁铁4能通过通电获得磁力，以吸附弹片3与触点2相接触，断电后，电磁铁4失去磁性，弹片1恢复原来的状态。可见，对比文件2公开了一种具体的电磁开关，但没有公开等离子体处理系统，也没有公开开关的具体连接方式。因此，对比文件2没有公开“所述阻抗匹配单元设置为一个，包括采集部、控制部、阻抗匹配部和切换元件，所述阻抗匹配部连接所述切换元件；所述处理腔室包括至少两个，所述切换元件用于将所述射频能量切换传输至一个所述处理腔室”。
在本领域中，通常会为不同的腔室通道配备不同的阻抗匹配单元，以保证阻抗匹配，因而通常设置多个阻抗匹配单元，此外，切换单元通常是独立于阻抗匹配单元的器件，用于切换不同的腔室，切换单元通常不是阻抗匹配单元的一部分。“所述阻抗匹配单元设置为一个，包括采集部、控制部、阻抗匹配部和切换元件，所述阻抗匹配部连接所述切换元件；所述处理腔室包括至少两个，所述切换元件用于将所述射频能量切换传输至一个所述处理腔室”不是本领域的公知常识。
可见，对比文件1-3均没有公开上述区别技术特征，同时上述区别技术特征也不是本领域的公知常识，不存在将上述区别特征应用到现有技术中从而实现本申请的发明目的的技术启示。在对比文件1-3和本领域的公知常识的基础上得到权利要求1的技术方案对于本领域技术人员来说是非显而易见的。该权利要求请求保护的技术方案通过上述技术特征，可以使用一个RF射频电源和一个匹配网络，通过开关将射频电源和匹配网络与一个腔室连接，每次有一个腔室工作，产生了简化装置，降低成本的有益技术效果。因此，权利要求1要求保护的技术方案相对于对比文件1-3具有突出的实质性特点和显著的进步，具有专利法第22条第3款规定的创造性。
2.关于权利要求2-10的创造性
权利要求2-10直接或间接地引用权利要求1，在权利要求1相对于对比文件1-3和公知常识具备创造性的情况下，权利要求2-10也具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
3.关于驳回决定和前置意见书中的相关意见
合议组认为：（1）对比文件3中虽然只设置了一个射频电源和一个阻抗匹配网络，但在每个处理腔室还配置有功率控制单元350，用于根据腔内的阻抗变化而改变功率控制单元内部的元件，使得电极和功率控制单元的总体阻抗保持不变。可见，对比文件3中的功率控制单元也起到了调节阻抗的作用，属于阻抗匹配单元的一部分。因此，对比文件3中的阻抗匹配网络并不等同于本申请的阻抗匹配单元，对比文件3中没有公开“阻抗匹配单元设置为一个”。虽然可能存在各个腔室工艺条件相同因而腔室阻抗相同的情况，但即使是这种情况下，功率控制单元依然是存在的，只是功率控制单元被调节为同样的程度，这实质上依然是存在多个阻抗匹配部件分布在各个腔室。因此，对比文件3所公开的是在各个腔室均设置功率控制单元，用于阻抗的匹配，而不是“阻抗匹配单元设置为一个”。（2）对比文件3中由于设置了多个功率控制单元后，因而可以使得多个腔室同时进行工作。在等离子处理过程中，多个腔室之间工作条件可能不同，但对比文件3中因为具有功率控制单元，可以根据腔室的工作条件调节功率控制单元，使得腔室和功率控制单元总体阻抗一定，可见，对比文件3所公开的技术方案实际上是用于多个腔室同时工作的情形，即使使用开关进行腔室选择，本领域技术人员根据对比文件3所公开的内容，也会倾向于从所有腔室中选择多个腔室同时工作，而不是使用开关进行多个腔室中的择一选择。因此，在对比文件3的基础上，本领域技术人员没有动机将对比文件1中的开关用于对比文件3，将开关作为阻抗匹配单元的一部分，将射频能量切换传输至一个处理腔室。
综上，本申请请求保护的技术方案与对比文件1-3和公知常识的结合相比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。至于说明书和权利要求书是否还存在其它缺陷，留待后续程序继续审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年05月28日对201610209867.7号发明专利申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门以下述文本为基础继续进行审批程序：
申请日2016年04月06日提交的说明书摘要、说明书第1-53段、摘要附图、说明书附图图1-2；2019年09月11日提交的权利要求第1-10项。
如对本复审决定不服,根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可自收到本复审决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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