发明创造名称:一种改善多孔硅径向物理微结构均匀性的新方法
外观设计名称:
决定号:198677
决定日:2019-12-20
委内编号:1F295691
优先权日:
申请(专利)号:201610977338.1
申请日:2016-11-08
复审请求人:湖南文理学院
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:王鹏
合议组组长:钱丹娜
参审员:周述虹
国际分类号:H01L21/3063
外观设计分类号:
法律依据:专利法第26条第3款
决定要点:如果一项发明的说明书中给出了技术手段,本领域技术人员按照说明书记载的内容,能够实现该发明所请求保护的技术方案,解决其技术问题,并且其技术效果是本领域技术人员可预期的,那么,该发明的说明书对发明做出了清楚、完整的说明,本领域技术人员能够实现该发明。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610977338.1,名称为“一种改善多孔硅径向物理微结构均匀性的新方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为湖南文理学院。本申请的申请日为2016年11月08日,公开日为2017年03月22日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2019年05月05日发出驳回决定,以不符合专利法第26条第3款的规定为由驳回了本申请。驳回决定中没有引用对比文件。驳回理由具体为:本申请的说明书中未给出任何理论解释和实验数据证明说明书中记载的技术方案能够实现改善多孔硅径向物理微结构均匀性的技术效果,而该技术效果必须依赖实验结果加以证实。因此,本申请的说明书未对发明做出清楚、完整的说明,致使本领域技术人员不能实现该发明。
驳回决定所依据的文本为:申请日2016年11月08日提交的权利要求第1-3项,说明书第1-19段,说明书附图图1,说明书摘要和摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种改善多孔硅径向物理微结构均匀性的新方法,其特征在于,将常规作为阴极的圆形薄铂片制作成一个圆锥形的薄铂片,圆锥形薄铂片的内表面面向硅片作为阴极。
2. 根据权利要求1所述的改善多孔硅径向物理微结构均匀性的新方法,其特征在于,圆锥形薄铂片的制作方法是沿着常规圆形铂片的半径剪开一个半径长的口子,然后将圆形铂片卷起构成一个圆锥形的薄铂片,在制作时,扇形重叠部分的角度为5°~120°。
3. 根据权利要求1或2所述的改善多孔硅径向物理微结构均匀性的新方法,其特征在于,圆锥形薄铂片底部面中心与硅片腐蚀中心之间距离是硅片的腐蚀部分直径的3~20倍。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年08月08日向国家知识产权局提出了复审请求,未对申请文件进行修改。复审请求人认为:首先,关于理论依据,提供的参考文献指出:在其他条件相同的情况下,在恒电流密度的腐蚀条件下,离腐蚀中心越远,SEM图像表明多孔硅薄膜沿径向方向物理厚度缓慢变小。在本申请中,将阴极作成圆锥形薄铂片,以圆锥底部面中心为圆心,沿径向方向离圆心越远,阴极铂片离硅片的实际距离就越近,根据电磁学基本理论,在恒电流密度的腐蚀下,导致以硅片腐蚀中心为圆心,离腐蚀中心越远,腐蚀电流面密度越大,从而引起在多孔硅膜沿径向方向上随离硅片腐蚀中心越远而腐蚀越深。其次,关于实验数据,本申请的方法是基于现有恒电流密度腐蚀下径向物理厚度变小而提出的使多孔硅薄膜物理厚度在径向方向上降低其变小趋势,并未涉及降低其变化趋势多少。实际上,多孔硅径向面中心、外面的多孔度的变化趋势是比较小的(大概在5%左右),尤其是在纳米级的微观结构下,这种较小的变化趋势很难被现有技术中的测量工具进行微观精度测量的;若采用如AFM或SEM去测量或表征多孔硅径向多孔度均匀性,由于没有现成的径向纵截面,势必要将多孔硅薄膜切断,露出径向纵截面,而在切割过程中,要么会存在机械损伤,破坏多孔硅截面多孔结构,具体包括某些已经形成的孔被填塞、某些未形成孔的地方被牵扯掉,破坏了截面结构,造成测量数据不准确,要么导致纵截面自身就不能形成一个平面,仍旧无法真实反映多孔硅径向上的微观均匀性;本申请是基于现有技术中恒电流密度腐蚀下多孔硅径向物理厚度变小而作出的改进方案,目的在于减小径向上物理厚度变小趋势,而非要使多孔硅径向物理厚度达到什么样的水平。本申请的实验数据已足以证明在获得多孔硅的同时,相对于现有技术中恒电流腐蚀条件下制备多孔硅而言,能够一定程度上提高或改善多孔硅径向物理厚度的均匀性。本申请中“径向物理微结构的均匀性”本质上的含义就是径向上多孔硅物理厚度变化趋势基本不变。即本申请所要解决的技术问题是如何缩小径向上多孔硅物理厚度变小趋势,其本质还是体现在径向上多孔硅物理厚度上。而根据现有技术手段,只能测出多孔硅的径向平均物理厚度,而不能测出每一点的物理厚度,平均物理厚度的的变化差别实质上是径向方向多孔硅物理厚度的变化趋势。综上,本申请的说明书是公开充分的,符合专利法第26条第3款的规定。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年08月14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)复审请求人提供的现有技术不能解释本申请的理论机制。(2)测试的难易不能作为缺乏实验数据的理由,本申请的实验数据不能够证明采用本申请的技术手段能够解决多孔硅纵向不均匀的问题。(3)复审请求人给出了现有技术并没公开或从理论上解释“根据电磁学基本理论,在恒电流密度的腐蚀下,导致以硅片腐蚀中心为圆心,离腐蚀中心越远,腐蚀电流面密度越大,从而引起在多孔硅膜沿径向方向上随离硅片腐蚀中心越远而腐蚀越深”。复审请求人给出的现有技术,公开了利用SEM表征径向孔隙率。因此,复审请求人认为的目前的技术手段在微观上测试是有难度的、不能被表征,不能成立。本申请解决的问题是“提高多孔硅多孔度在径向方向上的均匀性”,但是本申请无任何实验数据和理解分析能够证明采用了本申请中的技术手段能够提高多孔硅多孔度在纵向方向上的均匀性。多孔硅薄膜的折射率与多孔硅多孔度之间存在一一对应关系,但是本申请并未公开任何多孔硅薄膜的折射率数据。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。
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
复审请求人于复审阶段没有提交申请文件的修改替换页,本复审决定针对的审查文本与驳回决定针对的审查文本相同,即:申请日2016年11月08日提交的权利要求第1-3项,说明书第1-19段,说明书附图图1,说明书摘要和摘要附图。
关于专利法第26条第3款
专利法第26条第3款规定:说明书应当对发明或者实用新型作出清楚、完整的说明,以所属技术领域的技术人员能够实现为准;必要的时候,应当有附图。摘要应当简要说明发明或者实用新型的技术要点。
如果一项发明的说明书中给出了技术手段,本领域技术人员按照说明书记载的内容,能够实现该发明所请求保护的技术方案,解决其技术问题,并且产生的技术效果是本领域技术人员可预期的,那么,该发明的说明书对发明做出了清楚、完整的说明,本领域技术人员能够实现该发明。
本复审决定未引用对比文件。
2.1、本申请的说明书符合专利法第26条第3款的规定。
本申请的权利要求1-3请求保护一种改善多孔硅径向物理微结构均匀性的新方法,上述技术方案在本申请的说明书中有记载。根据本申请说明书的文字记载,本申请的技术方案解决的技术问题是如何解决在恒电流密度的腐蚀条件下,随着离腐蚀中心越远,多孔硅样品的物理厚度缓慢变小,多孔度变小的缺陷。
针对上述要解决的技术问题,本申请采用的技术方案是:一种改善多孔硅径向物理微结构均匀性的新方法,该方法是将常规作为阴极的圆形薄铂片,以圆形薄铂片中心为圆心,沿着圆形薄铂片半径剪开,然后将圆形薄铂片卷起构成一个圆锥形的薄铂片,圆锥形薄铂片的内表面面向硅片作为阴极。在制备多孔硅过程中,一方面,在正常的恒流腐蚀电流下,以硅片腐蚀中心为圆心,腐蚀液的反应物向外扩散呈现一定梯度,越靠近腐蚀中心反应物越多,相反,越靠近硅片腐蚀中心,氢氟酸浓度越小,造成向下腐蚀能力增强,引起以硅片腐蚀中心为圆心,离腐蚀中心越远,腐蚀深度越浅,造成多孔硅多孔度径向的不均匀性;另一方面,由于采用锥形薄铂片的内表面作为阴极,以圆锥底部面中心为圆心,沿径向方向离圆心越远,阴极铂片离硅片的实际距离越近;在恒电流密度的腐蚀条件下,导致以硅片腐蚀中心为圆心,离腐蚀中心越远,腐蚀电流面密度越大,从而引起在多孔硅膜沿径向方向上随离硅片腐蚀中心越远而腐蚀越深,在一定条件下,二者达到动态平衡,从而导致多孔硅薄膜沿径向方向其物理厚度保持一致。
首先,关于本申请技术方案的理论依据。根据电学的基本公式:J=σE,E=U/d,其中,J为电流密度,σ为电导率,E为电场强度,U为电势差(即电压),d为板间距离,可以得出电流密度J与板间距离d的关系为:J=σU/d。即,在电导率和电势差不变的情况下,电流密度J与板间距离d成反比。对于本申请的技术方案来说,圆锥形薄铂片的内表面面向硅片作为阴极,以硅片腐蚀中心为圆心,距离腐蚀中心越远,阳极铂片与阴极硅片之间的距离越小,根据上述电流密度和板间距离的关系式可知,相应的腐蚀电流密度就越大,对硅片的腐蚀程度就会越大,从而引起在多孔硅膜沿径向方向上随离硅片腐蚀中心越远而腐蚀越深。因此,可以解决本申请的背景技术中多孔硅样品的物理厚度沿径向缓慢变小,孔度变小的缺陷。综上,本申请的技术方案基于所要解决的技术问题,并采用了电学的基本原理和公式而提出,具有理论依据。
其次,关于实验数据与说明书公开充分的问题。专利审查指南(2010版)第二部分第二章2.1.3中指出:以下各种情况由于缺乏解决技术问题的技术手段而被认为无法实现。其中第(5)条指出:说明书中给出了具体的技术方案,但未给出实验证据,而该方案又必须依赖实验结果加以证实才能成立。例如,对于已知化合物的新用途发明,通常情况下,需要在说明书中给出实验证据来证实其所述的用途以及效果,否则将无法达到能够实现的要求。
而一项技术方案的技术效果是由技术方案中技术特征以及技术特征之间的关系总和所产生的,通常,产生了预期的技术效果即证明发明解决了技术问题。而不同技术领域对技术效果的可预见水平不同,因此,说明书中对记载技术效果的程度要求可以不同。一般而言,化学领域可预见水平相对较低,技术方案一般必须依赖实验结果加以证实才能实现,说明书中应明确记载这些实验数据。而对于本申请的技术方案来说,其属于电学领域,而且本申请的技术方案与技术问题相呼应,并且利用电学的基本理论和公式,有针对性地设计电极的结构,以解决其技术问题。本领域技术人员可以预期本申请的技术方案可以解决其技术问题,实现其技术效果。本申请技术方案的实现不属于必须依赖实验结果加以证实才能成立的情况。
综上,本领域技术人员按照说明书记载的内容,能够实现该发明的技术方案,解决其技术问题,并且产生预期的技术效果,因此,本申请的说明书是公开充分的,符合专利法第26条第3款的规定。
对驳回决定和前置审查相关意见的评述
针对驳回决定和前置审查的相关意见,合议组认为:本申请的技术方案得到电学领域的基本理论和公式的支持,具有理论依据。并且,本领域技术人员根据本申请的技术方案可以合理预期可以解决其技术问题,实现其技术效果,本申请技术方案的实现不属于必须依赖实验结果加以证实才能成立的情况。因此,本申请的说明书是公开充分的,符合专利法第26条第3款的规定。
至于本申请是否存在其他不符合专利法及其实施细则之处,有待原审查部门进一步进行审查。
基于以上事实和理由,合议组依法作出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年05月05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在申请日2016年11月08日提交的权利要求第1-3项,说明书第1-19段,说明书附图图1,说明书摘要和摘要附图的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
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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