发明创造名称：半导体器件的制作方法
外观设计名称：
决定号：198872
决定日：2019-12-26
委内编号：1F271002
优先权日：
申请（专利）号：201510557555.0
申请日：2015-09-02
复审请求人：成都海威华芯科技有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：树奇
合议组组长：武建刚
参审员：李元
国际分类号：H01L29/66，H01L21/683
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于最接近现有技术的对比文件虽然存在区别技术特征，但现有技术中的其他对比文件已经给出了将该区别技术特征应用到该最接近现有技术的对比文件以解决其技术问题的启示，则该项权利要求请求保护的技术方案不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510557555.0，名称为“半导体器件的制作方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人于2016年03月25日由成都嘉石科技有限公司变更为成都海威华芯科技有限公司，申请日为2015年09月02日，公开日为2015年12月23日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2018年10月09日发出驳回决定，以权利要求1-10不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：2018年02月07日提交的权利要求第1-10项，申请日2015年09月02日提交的说明书第1-6页、说明书附图第1-3页、说明书摘要及摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书的内容如下：
“1. 一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：
提供生长衬底，在所述生长衬底上制作多个孔洞；
在所述生长衬底上形成外延片，所述外延片包括位于所述生长衬底上横向生长的成核层和位于所述成核层上的器件结构；成核层横向生长覆盖孔洞，形成连续薄膜，由于成核层的材料与生长衬底的接触面减小，有效地释放接触面由于晶格匹配和热膨胀系数差异造成的应力，降低缺陷密度，形成致密的薄膜；
提供支撑衬底，在所述器件结构上覆盖胶体，将所述支撑衬底与所述胶体粘合固定；
将所述外延片与所述生长衬底分离；
利用所述支撑衬底将所述外延片转移至目标载体，并在转移后去除所述胶体，得到半导体器件。
2. 根据权利要求1 所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述生长衬底的材料为Si、GaN、SiC 或蓝宝石。
3. 根据权利要求1 所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述孔洞为盲孔或贯穿所述生长衬底的通孔。
4. 根据权利要求3 所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述孔洞在所述生长衬底上均匀分布，所述孔洞的形状为圆形、椭圆形、三角形或四边形。
5. 根据权利要求4 所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述孔洞的大小为1-500μm，所述孔洞的间距为5-500μm。
6. 根据权利要求1 所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述成核层的厚度为0.1μm-1mm，所述成核层的材料为SiC、GaN、AlN 或AlGaN。
7. 根据权利要求1 所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述支撑衬底的材料为Si、SiC、蓝宝石或GaN。
8. 根据权利要求1 所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述目标载体的材料为金刚石、SiC、GaN 或Si。
9. 根据权利要求1 至8 任一项所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述将所述外延片与所述生长衬底分离的步骤具体为：采用湿法腐蚀工艺或激光切割工艺将所述外延片与所述生长衬底分离。
10. 根据权利要求1 所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述半导体器件为HEMT器件、MISFET 器件或MOSFET 器件。”
驳回决定引用了如下对比文件：
对比文件1：CN104465373A，公开日为2015年03月25日；
对比文件2：KR10-2009-0092091A，公开日为2009年08月31日。
驳回决定指出：（1）权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征为：在生长衬底上制作多个孔洞；所述外延片包括位于所述生长衬底上横向生长的成核层和位于所述成核层上的器件结构；成核层横向生长覆盖孔洞，形成连续薄膜，由于成核层的材料与生长衬底的接触面减小，有效地释放接触面由于晶格匹配和热膨胀系数差异造成的应力，降低缺陷密度，形成致密的薄膜。上述区别技术特征是本领域技术人员在对比文件2的技术启示下结合本领域的常规技术手段容易得到的。因此，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。（2）权利要求2-10的附加技术特征或被对比文件1、对比文件2公开，或属于本领域的公知常识。因此，权利要求2-10也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年01月11日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。复审请求人认为：对比文件2中通孔所解决的技术问题与本申请通孔所解决的技术问题并不相同，对比文件2中通孔203解决的问题是衬底201可以通过化学剥离方法容易地从半导体发光器件中分离出来，而本申请的通孔解决的问题是减小成核层与生长衬底的接触面，有效地释放接触面由于晶格匹配和热膨胀系数差异造成的应力，降低缺陷密度，形成致密的薄膜。由于对比文件2的通孔与本申请的通孔所解决的问题不同，对比文件2并没有给出可以与对比文件1进行结合的技术启示。因此，本申请具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年01月23日依法受理了该复审请求，并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
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06月14日向复审请求人发出复审通知书，指出：（1）权利要求1-10相对于对比文件1、对比文件2，或者对比文件1、对比文件2和本领域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。（2）关于复审请求意见，合议组认为：本申请说明书第[0038]段记载了“由于生长衬底具有孔洞，可以极大地缩短腐蚀时间”；第[0051]段记载了“由于生长衬底具有通孔，可以极大地缩短腐蚀时间，使腐蚀更加彻底”；第[0054]段记载了“由于Si衬底的通孔，可以方便Si衬底的去除”。由此可见，本申请在生长衬底上形成通孔的作用包括“缩短腐蚀时间，便于生长衬底的去除”，并不仅仅是“有效地释放接触面由于晶格匹配和热膨胀系数差异造成的应力，降低缺陷密度，形成致密的薄膜”。也就是说，对比文件2中的通孔所起的作用与本申请中说明书中声称的方便Si衬底去除的作用是相同的，即对比文件2给出了与对比文件1相结合的技术启示。至于复审请求人所述的技术效果：“有效地释放接触面由于晶格匹配和热膨胀系数差异造成的应力，降低缺陷密度，形成致密的薄膜”，其是本领域技术人员将对比文件2与对比文件1相结合后必然能够实现的。
复审请求人于2019年07月15日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人认为：对比文件2的牺牲层不能相当于本申请中的成核层，对比文件2中的“衬底上形成孔洞，并在孔洞上生长牺牲层”的作用是缩短腐蚀时间，并且牺牲层会被去掉，而本申请的孔洞和成核层的作用是“在形成了质量更好的成核层的基础上，形成了质量更好的半导体器件”。对比文件2的衬底上孔洞不仅与本申请的作用并不相同，而且也不具有技术启示从而使得对比文件2与对比文件1进行结合。因而，本申请具备创造性。
在上述程序的基础上，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
审查文本的认定
复审请求人在复审程序中并未修改申请文件，本复审请求审查决定所依据的文本与驳回决定所依据的文本相同，即：2018年02月07日提交的权利要求第1-10项，申请日2015年09月02日提交的说明书第1-6页、说明书附图第1-3页、说明书摘要及摘要附图。
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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于最接近现有技术的对比文件虽然存在区别技术特征，但现有技术中的其他对比文件已经给出了将该区别技术特征应用到该最接近现有技术的对比文件以解决其技术问题的启示，则该项权利要求请求保护的技术方案不具备创造性。
本复审请求审查决定所引用的对比文件与驳回决定和复审通知书中所引用的对比文件相同，即：
对比文件1：CN104465373A，公开日为2015年03月25日；
对比文件2：KR10-2009-0092091A，公开日为2009年08月31日。
2-1. 权利要求1请求保护一种半导体器件的制作方法。对比文件1公开了一种半导体器件的制作方法，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第[0020]-[0028]段、附图1-8）：所述方法包括：图1-2，利用金属有机化学气相淀积（MOCVD）在Si（111）面上生长氮化镓高电子迁移率晶体管的外延层材料，在Si（111）衬底上采用常规工艺进行GaN HEMT器件的制备，主要包括器件源极、栅极、漏极三个电极的制作（相当于在所述生长衬底上形成外延片，所述外延片包括器件结构）；在GaN HEMT的正面滴适量的光刻胶，通过光刻胶将GaN HEMT圆片粘贴到临时载片上（相当于在所述器件结构上覆盖胶体，将所述支撑衬底与所述胶体粘合固定）；腐蚀Si（111）衬底：将键合好的圆片样品浸没在腐蚀溶液中，待Si（111）衬底全部腐蚀干净露出氮化镓外延层以后用去离子水冲洗（相当于将所述外延片与所述生长衬底分离）；图7-8，与Si（100）衬底键合：将氮化镓圆片涂过BCB的一面与Si（100）衬底的正面相对叠在一起，利用键合机进行圆片键合，去除临时衬底（相当于利用所述支撑衬底将所述外延片转移至目标载体，并在转移后去除所述胶体，得到半导体器件）。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征在于：在生长衬底上制作多个孔洞；所述外延片还包括位于所述生长衬底上横向生长的成核层，所述成核层横向生长覆盖孔洞，形成连续薄膜，由于成核层的材料与生长衬底的接触面减小，有效地释放接触面由于晶格匹配和热膨胀系数差异造成的应力，降低缺陷密度，形成致密的薄膜。基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决的技术问题是：如何缩短腐蚀时间以使得生长衬底与外延片更加容易地分离并能形成较好质量的外延片。
对于上述区别技术特征，对比文件2公开了一种半导体器件的制作方法，并具体公开了以下技术内容（参见说明书第28-42段、附图2a-2e）：在衬底201上制作多个通孔203（相当于在生长衬底上制作多个孔洞）；在衬底201上横向外延生长牺牲层205，牺牲层205横向生长覆盖通孔203，形成连续薄膜，牺牲层205与衬底201的接触面减小；在所述牺牲层205上依次形成N型氮化物层213、活性层215、P型氮化物层217、粘合层219和支撑层221，由于牺牲层205的存在使得在其后形成的氮化物层具有较低位错密度和较高的质量，和本申请成核层的作用类似，因此可以相当于本申请的成核层；通过湿法腐蚀工艺将所述牺牲层205与衬底201进行分离，由于衬底201中具有通孔203，使得蚀刻液穿透到通孔203中而容易地分离衬底，由此可以缩短腐蚀时间。则上述区别技术特征中的大部分特征已被对比文件2公开，并且上述特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中为解决其技术问题所起的作用相同，均是为了使得外延片与生长衬底更加容易分离，同时又不影响半导体层的成膜质量。因此，本领域技术人员在对比文件2的技术启示下，容易想到使得所述外延片还包括位于所述生长衬底上横向生长覆盖孔洞的成核层，此时所述成核层的材料与生长衬底的接触面减小，必然能够有效释放接触面由于晶格匹配和热膨胀系数差异造成的应力，降低缺陷密度，形成致密的薄膜。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2得到该权利要求请求保护的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具有突出的实质性特点，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-2.权利要求2引用权利要求1。对比文件1公开了（参见说明书第[0020]段）：所述生长衬底为Si（111）衬底。对比文件2公开了（参见说明书第29段）：衬底201为蓝宝石。至于其余生长衬底的材质，如GaN和SiC，其属于本领域常用的衬底材质。因此，当其引用的权利要求不具有创造性时，该权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-3.权利要求3引用权利要求1。对比文件2公开了（参见说明书第29段、附图2a）：通孔203贯穿衬底201（相当于孔洞为贯穿所述生长衬底的通孔）。至于将孔洞设置为盲孔，其属于本领域技术人员根据需要所进行的常规设置。因此，当其引用的权利要求不具有创造性时，该权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-4.权利要求4引用权利要求3，权利要求5引用权利要求4。本领域技术人员根据实际需要来合理设置孔洞的分布、形状、大小以及间距，属于本领域的常规手段。因此，当其引用的权利要求不具有创造性时，上述权利要求4-5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-5.权利要求6引用权利要求1。SiC、GaN、AlN或AlGaN等均是本领域常规的成核层材料。至于成核层的厚度，其是本领域技术人员通过常规试验手段可以得到的。因此，当其引用的权利要求不具有创造性时，该权利要求6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-6.权利要求7引用权利要求1。Si、SiC、蓝宝石或GaN是本领域常规的支撑衬底材料，选择它们，对于本领域技术人员来说，是容易想到的。因此，当其引用的权利要求不具有创造性时，该权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-7.权利要求8引用权利要求1。对比文件1公开了（参见说明书第[0027]段）：所述目标载体的材料为Si。至于其余材质，其是本领域常用的目标载体材质，选择它们，对于本领域技术人员来说是容易想到的。因此，当其引用的权利要求不具有创造性时，该权利要求8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-8.权利要求9引用权利要求1-8任一项。对比文件2公开了（参见说明书第6，28-42段、附图1-2）：采用湿法腐蚀工艺或激光切割工艺将所述牺牲层205与所述衬底201分离。因此，当其引用的权利要求不具有创造性时，该权利要求9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-9.权利要求10引用权利要求1。对比文件1公开了（参见说明书第[0006]段）：所述半导体器件为高电子迁移率晶体管。至于其余器件结构，均属于本领域常用的半导体器件结构。因此，当其引用权利要求不具有创造性时，该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
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所提出的意见，合议组认为：首先，由对比文件2说明书第29-31段公开的内容：“由于牺牲层205的存在使得在其后形成的氮化物层具有较低位错密度和较高的质量”可知，对比文件2中的“牺牲层”与本申请中的“成核层”虽然名称不同，但所起的作用实质上是相同的，均是为了在带有孔洞的生长衬底上能外延生长出质量较好的器件层，因此可以相当于本申请的成核层。至于后续牺牲层是否会被去除，其属于本领域技术人员根据器件结构的需求所进行的常规选择；其次，本申请在生长衬底上形成的通孔所起的作用不仅包括“有效地释放接触面由于晶格匹配和热膨胀系数差异造成的应力，降低缺陷密度，形成致密的薄膜”，还包括“缩短腐蚀时间，便于生长衬底的去除”（具体可参见本申请说明书第[0038]，[0051]，[0054]段），而对比文件2中在生长衬底上形成通孔也是为了缩短腐蚀时间以便于生长衬底的去除。也就是说，对比文件2中的通孔所起的作用与本申请中说明书中声称的方便Si衬底去除的作用是相同的，即对比文件2给出了与对比文件1相结合的技术启示。至于复审请求人所述的技术效果：“有效地释放接触面由于晶格匹配和热膨胀系数差异造成的应力，降低缺陷密度，形成致密的薄膜”，其是本领域技术人员将对比文件2与对比文件1相结合后必然能够实现的。
综上所述，复审请求人的上述意见陈述不具有说服力，合议组不予以支持。
根据以上事实和理由，本案合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年10月09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复审请求审查决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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