一种纳米结构阵列及其制备方法和用途-复审决定


发明创造名称:一种纳米结构阵列及其制备方法和用途
外观设计名称:
决定号:200028
决定日:2020-01-10
委内编号:1F263505
优先权日:
申请(专利)号:201510684152.2
申请日:2015-10-20
复审请求人:国家纳米科学中心
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:游国忠
合议组组长:李梅
参审员:李丛颖
国际分类号:B81B7/04(2006.01);;B81C1/00(2006.01);;B82Y5/00(2011.01);;B82Y20/00(2011.01);;B82Y40/00(2011.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:对于权利要求请求保护的技术方案与最接近的对比文件相比存在的区别特征,不仅要综合考量上述区别特征对权利要求整体技术方案所起的作用,还要考虑特征之间的协同作用,不能机械地割裂后逐一认定其作用;如果对比文件中对于该区别特征没有给出相应的技术启示,也没有证据表明该区别特征属于申请日前本领域的公知常识,则权利要求请求保护的技术方案相对于该对比文件具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201510684152.2,名称为“一种纳米结构阵列及其制备方法和用途”的发明专利申请(下称“本申请”)。本申请的申请人为国家纳米科学中心,申请日为2015年10月20日,公开日为2016年01月27日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年07月02日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-34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:2018年05月24日提交的权利要求第1-34项,申请日2015年10月20日提交的说明书第1-95段(即1-11页)、说明书附图第1-4幅(即第1页)、说明书摘要及摘要附图。驳回决定中所引用的对比文件为:
对比文件3:“Direct and Reliable Patterning of Plasmonic Nanostructures with Sub-10-nm Gaps”,Huigao Duan, et al., ACS Nano,2011,Vol. 5, No. 9,pp7593-7600,公开日为2011年08月16日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种纳米结构阵列,其特征在于,所述纳米结构阵列的面积为100000-250000μm2,所述纳米结构阵列的线宽为3-8nm;
所述纳米结构阵列的制备方法包括如下步骤:
(1)对衬底进行表面处理;
(2)采用电子束曝光技术在衬底上制备纳米结构阵列图案;
(3)在纳米结构阵列图案上沉积待沉积物,剥离沉积物并对其进行后处理,得到纳米结构阵列;
其中,步骤(1)所述表面处理为:用RCA标准清洗法清洗衬底,并用氧等离子体处理衬底表面。
2、根据权利要求1所述的纳米结构阵列,其特征在于,所述纳米结构阵列的厚度为1-100nm。
3、根据权利要求1所述的纳米结构阵列,其特征在于,所述纳米结构阵列的组成物质为金属、金属氧化物或除金属氧化物外的半导体材料中的任意一种或至少两种的组合。
4、根据权利要求3所述的纳米结构阵列,其特征在于,所述金属为金、铂、银、铜、铬、铝、镍、钛、锗、铌或钽中的任意一种或至少两种的组合。
5、根据权利要求3所述的纳米结构阵列,其特征在于,所述金属氧化物为氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化镉、氧化铟中的任意一种或至少两种的组合。
6、根据权利要求3所述的纳米结构阵列,其特征在于,所述除金属氧化物外的半导体材料为氮化铌、氮化钛、氮化锆、砷化镓、磷化铟、氮化镓中的任意一种或至少两种的组合。
7、根据权利要求1-6之一所述纳米结构阵列的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)对衬底进行表面处理;
(2)采用电子束曝光技术在衬底上制备纳米结构阵列图案;
(3)在纳米结构阵列图案上沉积待沉积物,剥离沉积物并对其进行后处理,得到纳米结构阵列。
8、根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述衬底为硅、石英或SOI。
9、根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述表面处理为:用RCA标准清洗法清洗衬底,并用氧等离子体处理衬底表面。
10、根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述氧等离子体处理在等离子体表面处理仪上进行。
11、根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述等离子体表面处理仪的功率为50-150W。
12、根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述氧等离子体处理的时间为0.5-5min。
13、根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述电子束曝光技术具体为:先在表面处理后的衬底上旋涂电子抗蚀剂,再用电子束曝光电子抗蚀剂并显影。
14、根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述电子抗蚀剂为负性电子抗蚀剂。
15、根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,旋涂后的电子抗蚀剂的厚度为30-300nm。
16、根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述电子束的束斑尺寸为0.5-10nm。
17、根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述显影使用的显影液为丙酮、丙酮溶液、氢氧化钠溶液、甲基异丁基酮或甲基异丁基酮溶液中的任意一种。
18、根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述显影的时间为0.5-5min。
19、根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤(3)采用热蒸镀、电子束蒸镀或磁控溅射沉积待沉积物。
20、根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述沉积的速度为0.1-2.0?/s。
21、根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述沉积物的厚度为1-100nm。
22、根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述待沉积物为金属、金属氧化物或除金属氧化物外的半导体材料中的任意一种或至少两种的组合。
23、根据权利要求22所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述金属为金、铂、银、铜、铬、铝、镍、钛、锗、铌或钽中的任意一种或至少两种的组合。
24、根据权利要求22所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述金属氧化物为氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化镉、氧化铟中的任意一种或至少两种的组合。
25、根据权利要求22所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述除金属氧化物外的半导体材料为氮化铌、氮化钛、氮化锆、砷化镓、磷化铟、氮化镓中的任意一种或至少两种的组合。
26、根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤(3)采用丙酮、氢氧化钠溶液或氢氟酸溶液剥离沉积物。
27、根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述剥离的时间为1-10min。
28、根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述后处理为:去除残留在沉积物上的电子抗蚀剂。
29、根据权利要求28所述的制备方法,其特征在于,使用刻蚀法去除电子抗蚀剂。
30、根据权利要求29所述的制备方法,其特征在于,所述刻蚀法使用的刻蚀气体为三氟甲烷与氩气的混合气体或氧气。
31、根据权利要求28所述的制备方法,其特征在于,所述刻蚀的时间为5s-5min。
32、根据权利要求28所述的制备方法,其特征在于,所述刻蚀的速率为50-500nm/min。
33、根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)采用RCA标准清洗法和氧等离子体处理对衬底进行表面处理;
(2)在表面处理后的衬底表面旋涂30-300nm厚的负性电子抗蚀剂,之后用束斑尺寸为0.5-10nm的电子束曝光负性电子抗蚀剂并显影,显影的时间为0.5-5min,得到纳米结构阵列图案;
(3)在纳米结构阵列图案上以0.1-2.0?/s的速度沉积厚度为1-100nm的待沉积物,剥离沉积物,得到剥离物;
(4)以50-500nm/min的速率刻蚀去除剥离物上残留的负性电子抗蚀剂,刻蚀的时间为5s-5min,得到线宽为3-15nm的纳米结构阵列。
34、根据权利要求1-6之一所述纳米结构阵列的用途,其用于芯片、生物及化学传感、纳米光学或等离子体共振领域。”
驳回决定认为:权利要求1相对于对比文件3的区别在于:纳米结构阵列的面积为100000-250000μm2;还包括首先对衬底进行表面处理工艺,剥离沉积物后进行后处理,该表面处理工艺采用RCA标准清洗法清洗衬底,并用氧等离子体处理衬底表面。而上述区别技术特征都是本领域常规技术手段。因此,在对比文件3的基础上结合本领域常规技术手段得出该权利要求1的技术方案对本领域技术人员来讲是显而易见的,该权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2的附加技术特征也被对比文件3公开;权利要求3-4的附加技术特征部分被对比文件3公开,部分是本领域常规技术手段;权利要求5-6的附加技术特征是本领域常规技术手段;因此权利要求2-6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求7请求保护一种根据权利要求1-6之一纳米结构阵列的制备方法,但是部分技术特征被对比文件3公开,部分技术特征是本领域常规技术手段,由于权利要求1-6不具备创造性,因此,在对比文件3的基础上结合本领域常规技术手段,得到权利要求7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7不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性。权利要求8、16-17、19、21-26、33的附加技术特征部分被对比文件3公开,部分是本领域常规技术手段;权利要求9-12、20、28-32的附加技术特征是本领域常规技术手段;权利要求13-15、18、27的附加技术特征也被对比文件3公开;因此权利要求8-33不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求34请求保护一种根据权利要求1-6之一所述纳米结构阵列的用途,对比文件3公开了一种纳米结构阵列用于等离子体共振领域、纳米光学等领域,至于特征“其用于芯片、生物及化学传感”是本领域技术人员容易想到的,由于权利要求1-6所述的纳米结构阵列不具备创造性,因此,在对比文件3的基础上结合本领域常规技术手段,得到权利要求34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34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2018年10月16日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,将权利要求20的附加技术特征加入到权利要求1中,并相应删除权利要求20,得到权利要求1-33。复审请求人认为:(1)对比文件3虽然公开了一种亚10nm级的纳米阵列,然而其制备得到的纳米阵列的线宽从附图1、2、4中可知,其线宽为10nm左右,并没有达到本申请提供的3-8nm的级别;对比文件3制备的纳米阵列面积为144μm2,并没有公开本申请的100000-250000μm2的级别。(2)本申请通过RCA标准清洗法清洗衬底,并利用氧等离子体处理衬底表面,提高衬底表面的均一性,使得制备大面积纳米结构阵列沟道均可达到3-8nm且无缺陷。对比文件3并未提及对衬底的处理方式,且现有技术也无法预期上述衬底处理方法可以减少大面积纳米结构阵列制备中出现缺陷的问题;本申请制备工艺中沉积待沉积物的沉积速度为0.1-2.0?/s,对比文件3中金沉积后沟道宽度扩大了一倍,可见该沉积速度避免了对比文件3中所提到的技术问题。复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种纳米结构阵列,其特征在于,所述纳米结构阵列的面积为100000-250000μm2,所述纳米结构阵列的线宽为3-8nm;
所述纳米结构阵列的制备方法包括如下步骤:
(1)对衬底进行表面处理;
(2)采用电子束曝光技术在衬底上制备纳米结构阵列图案;
(3)在纳米结构阵列图案上沉积待沉积物,沉积的速度为0.1-2.0 ?/s剥离沉积物并对其进行后处理,得到纳米结构阵列;
其中,步骤(1)所述表面处理为:用RCA标准清洗法清洗衬底,并用氧等离子体处理衬底表面。
2. 根据权利要求1所述的纳米结构阵列,其特征在于,所述纳米结构阵列的厚度为1-100nm。
3. 根据权利要求1所述的纳米结构阵列,其特征在于,所述纳米结构阵列的组成物质为金属、金属氧化物或除金属氧化物外的半导体材料中的任意一种或至少两种的组合。
4. 根据权利要求3所述的纳米结构阵列,其特征在于,所述金属为金、铂、银、铜、铬、铝、镍、钛、锗、铌或钽中的任意一种或至少两种的组合。
5. 根据权利要求3所述的纳米结构阵列,其特征在于,所述金属氧化物为氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化镉、氧化铟中的任意一种或至少两种的组合。
6. 根据权利要求3所述的纳米结构阵列,其特征在于,所述除金属氧化物外的半导体材料为氮化铌、氮化钛、氮化锆、砷化镓、磷化铟、氮化镓中的任意一种或至少两种的组合。
7. 根据权利要求1-6之一所述纳米结构阵列的制备方法,其特征在于,所 述方法包括如下步骤:
(1)对衬底进行表面处理;
(2)采用电子束曝光技术在衬底上制备纳米结构阵列图案;
(3)在纳米结构阵列图案上沉积待沉积物,剥离沉积物并对其进行后处理,得到纳米结构阵列。
8. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述衬底为硅、石英或SOI。
9. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述表面处理为:用RCA标准清洗法清洗衬底,并用氧等离子体处理衬底表面。
10. 根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述氧等离子体处理在等离子体表面处理仪上进行。
11. 根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述等离子体表面处理仪的功率为50-150W。
12. 根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述氧等离子体处理的时间为0.5-5min。
13. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述电子束曝光技术具体为:先在表面处理后的衬底上旋涂电子抗蚀剂,再用电子束曝光电子抗蚀剂并显影。
14. 根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述电子抗蚀剂为负性电子抗蚀剂。
15. 根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,旋涂后的电子抗蚀剂的厚度为30-300nm。
16. 根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述电子束的束斑 尺寸为0.5-10nm。
17. 根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述显影使用的显影液为丙酮、丙酮溶液、氢氧化钠溶液、甲基异丁基酮或甲基异丁基酮溶液中的任意一种。
18. 根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述显影的时间为0.5-5min。
19. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤(3)采用热蒸镀、电子束蒸镀或磁控溅射沉积待沉积物。
20. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述沉积物的厚度为1-100nm。
21. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述待沉积物为金属、金属氧化物或除金属氧化物外的半导体材料中的任意一种或至少两种的组合。
22. 根据权利要求21所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述金属为金、铂、银、铜、铬、铝、镍、钛、锗、铌或钽中的任意一种或至少两种的组合。
22. 根据权利要求21所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述金属氧化物为氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化镉、氧化铟中的任意一种或至少两种的组合。
24. 根据权利要求21所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述除金属氧化物外的半导体材料为氮化铌、氮化钛、氮化锆、砷化镓、磷化铟、氮化镓中的任意一种或至少两种的组合。
25. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤(3)采用丙酮、氢氧 化钠溶液或氢氟酸溶液剥离沉积物。
26. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述剥离的时间为1-10min。
27. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述后处理为:去除残留在沉积物上的电子抗蚀剂。
28. 根据权利要求27所述的制备方法,其特征在于,使用刻蚀法去除电子抗蚀剂。
29. 根据权利要求28所述的制备方法,其特征在于,所述刻蚀法使用的刻蚀气体为三氟甲烷与氩气的混合气体或氧气。
30. 根据权利要求27所述的制备方法,其特征在于,所述刻蚀的时间为5s-5min。
31. 根据权利要求27所述的制备方法,其特征在于,所述刻蚀的速率为50-500nm/min。
32. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)采用RCA标准清洗法和氧等离子体处理对衬底进行表面处理;
(2)在表面处理后的衬底表面旋涂30-300nm厚的负性电子抗蚀剂,之后用束斑尺寸为0.5-10nm的电子束曝光负性电子抗蚀剂并显影,显影的时间为0.5-5min,得到纳米结构阵列图案;
(3)在纳米结构阵列图案上以 的速度沉积厚度为1-100nm的待沉积物,剥离沉积物,得到剥离物;
(4)以50-500nm/min的速率刻蚀去除剥离物上残留的负性电子抗蚀剂,刻蚀的时间为5s-5min,得到线宽为3-15nm的纳米结构阵列。
33. 根据权利要求1-6之一所述纳米结构阵列的用途,其用于芯片、生物及化学传感、纳米光学或等离子体共振领域。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年11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:对比文件3公开了一种大面积近极限尺寸纳米结构阵列,纳米结构阵列的线宽为~10nm,可以为5nm(参见第7593页第3段),其落入了本申请“3-8nm”的数值范围。对比文件3第7593页第3段第11-14行记载了“We demonstrated that with the HSQ lift-off process, densely packed gold nanostructures were fabricated with gaps as small as 5nm”,其明确公开了通过HSQ光刻胶剥离工艺,密堆积金纳米结构的沟槽宽度为5nm,其中“were fabricated with gaps as small as 5nm”应译为“被制造为具有5nm宽度的沟槽”。至于申请人所述的后续文章中公开的具体工艺应用部分,其仅是对比文件3制备纳米结构的一种具体实施方式,其公开的工艺步骤及结构尺寸并不能否认该对比文件前述部分明确公开的内容。退一步,即使对比文件3未明确说明密堆积金纳米结构的沟槽宽度为5nm,但其公开了如本申请那样的制备工艺,即采用电子束光刻、镀膜、剥离工艺制备上述纳米结构阵列,其制备工艺相同,故能得到所需尺度的纳米结构阵列,根据实际需求,能够得到本申请线宽为3-8nm的纳米结构阵列。对比文件3公开了纳米结构阵列面积为12μm×12μm,其同样为一种大面积纳米结构阵列。且对比文件3公开了如本申请那样的制备工艺,即采用电子束光刻、镀膜、剥离工艺制备上述纳米结构阵列,其制备工艺相同,故能得到所需尺度的的纳米结构阵列,根据实际需求,能够得到本申请100000-250000μm2面积的纳米结构阵列。对于制备工艺中“采用RCA标准清洗发清洗衬底,并用氧等离子体处理衬底表面”,在微机械制造领域,RCA标准清洗法是本领域常用的清洗工艺,氧等离子体处理工艺是本领域常用的表面处理工艺,根据实际情况,为了提高衬底表面光洁度,利于电子抗蚀剂形成于其上,选择上述工艺对衬底表面进行处理,这是本领域的常用技术手段,其效果可以预期。对于制备工艺中“沉积待沉积物的沉积速度为0.1-2 ?/s”,在微机械领域,沉积速度关乎沉积物的形貌,根据实际需求,对其进行选择性设计,这是本领域的常用技术手段。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。
合议组于2019年07月30日向复审请求人发出复审通知书,指出权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件3所公开的内容相比,区别技术特征在于:纳米结构阵列的面积为100000-250000μm2,纳米结构阵列的线宽为3-8nm;制备方法还包括首先对衬底进行表面处理,该表面处理为:用RCA标准清洗法清洗衬底,并用氧等离子体处理衬底表面;待沉积物沉积的速度为0.1-2.0 ?/s,剥离沉积物后还进行后处理。而上述区别技术特征属于本领域的常规技术手段。因此,在对比文件3的基础上结合本领域常规技术手段得出该权利要求1的技术方案对本领域技术人员来讲是显而易见的,该权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2的附加技术特征也被对比文件3公开;权利要求3-4的附加技术特征部分被对比文件3公开,部分是本领域常规技术手段;权利要求5-6的附加技术特征是本领域常规技术手段;因此权利要求2-6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求7请求保护一种根据权利要求1-6之一纳米结构阵列的制备方法,但是部分技术特征被对比文件3公开,部分技术特征是本领域常规技术手段,由于权利要求1-6不具备创造性,因此,在对比文件3的基础上结合本领域常规技术手段,得到权利要求7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7不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性。权利要求8、16-17、19、21-25、32的附加技术特征部分被对比文件3公开,部分是本领域常规技术手段;权利要求9-12、20、27-31的附加技术特征是本领域常规技术手段;权利要求13-15、18、26的附加技术特征也被对比文件3公开;因此权利要求8-32不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求33请求保护一种根据权利要求1-6之一所述纳米结构阵列的用途,对比文件3公开了一种纳米结构阵列用于等离子体共振领域、纳米光学等领域,至于特征“其用于芯片、生物及化学传感”是本领域技术人员容易想到的,由于权利要求1-6所述的纳米结构阵列不具备创造性,因此,在对比文件3的基础上结合本领域常规技术手段,得到权利要求33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33不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年09月16日提交了意见陈述书,未修改申请文件。复审请求人认为:采用RCA标准清洗法以及等离子体处理衬底的处理方式结合后续工艺可以获得大面积的纳米结构阵列并非显而易见,对不同衬底的处理方式对衬底的表面性质影响是不同的,而为了扩大制备得到的纳米阵列的尺寸,如何处理衬底,采用何种方法处理,处理的具体条件如何选择,并不是本领域技术人员公知的。对比文件3在制备纳米结构时会出现“残留的HSQ的顶端会沉积金,而顶端沉积成的金颗粒的宽度大于5nm,导致最后得到的金堆积层的沟槽的宽度变为10nm左右”的问题;而本申请实施例1电子抗蚀剂曝光后得到的纳米阵列的线宽分别为5.8Nm、8.7nm和8.7nm,沉积完铬和金后纳米阵列的线宽分别为8.7nm、5.8nm和9.8nm,可见本申请避免了对比文件3中的技术问题,对比文件3中并未给出对应的解决方案,故如何控制沉积速度来避免最终制备得到的纳米金阵列的线宽大于电子抗蚀剂曝光后得到的纳米阵列的线宽的问题,并非本领域人员所公知。本申请限定了纳米结构阵列,其面积达亚毫米级,即100000-250000μm2,亚毫米级与对比文件3的面积144μm2相差将近1000倍,认为144μm2在本领域属于大面积缺乏依据。对比文件3中“~10nm”并非亚nm的意思,即使将“~10nm”表达为亚10nm的概念,但是其并未得到实验数据的支撑,对比文件3并不能得到线宽亚10nm的金纳米阵列;将“~10nm”认为是亚nm是缺乏事实依据的,而本申请根据权利要求1的方法制备得到的纳米结构阵列的线宽3-8nm,其效果优于对比文件3。
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
审查文本的认定
复审请求人在提出复审请求时修改了申请文件,该修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定,本复审请求审查决定所针对的文本为:2018年10月16日提交的权利要求1-33项,申请日2015年10月20日提交的说明书第1-11页、说明书附图第1页、说明书摘要及摘要附图。
关于创造性
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。
独立权利要求1请求保护一种纳米结构阵列,对比文件3(“Direct and Reliable Patterning of Plasmonic Nanostructures with Sub-10-nm Gaps”,Huigao Duan, et al., ACS Nano,2011,Vol. 5, No. 9,pp7593-7600)公开了一种纳米结构阵列,并具体公开了如下技术特征(参见第7593页第1段至7596页第1段,正文“METHODS”部分,附图1-2、4):金纳米结构阵列整个图形化面积为12μm×12μm,纳米结构阵列沟槽宽度为亚10nm(即纳米结构阵列的线宽在10nm之下);其中纳米结构阵列的制备方法包括以下步骤:采用电子束曝光技术在衬底上制备纳米结构阵列图案;在纳米结构阵列图案上沉积金属金(即本申请中的待沉积物),剥离金属金,得到纳米结构阵列。
该权利要求所要求保护的技术方案与对比文件3所公开的内容相比,区别技术特征在于:纳米结构阵列的面积为100000-250000μm2,纳米结构阵列的线宽为3-8nm;制备方法还包括首先对衬底进行表面处理,该表面处理为:用RCA标准清洗法清洗衬底,并用氧等离子体处理衬底表面;待沉积物沉积的速度为0.1-2.0 ?/s,剥离沉积物后还进行后处理。
对于上述区别,合议组认为:首先,对比文件3公开的纳米结构阵列面积为12μm×12μm,即144μm2,而本申请的纳米结构阵列的面积为100000-250000μm2,其面积大小相差将近1000倍;在本领域中制备大面积的近极限尺寸纳米结构阵列还需要探明在极限尺寸下每个加工过程中影响和控制尺寸和加工质量的关键参数,需要克服许多技术难题,因此在本领域中对大面积和小面积的区分没有明显界限时,直接将对比文件3中纳米结构阵列的面积144μm2与本申请中纳米结构阵列的面积100000-250000μm2等同,认为是大面积纳米结构阵列是缺乏依据的。其次,对比文件3中纳米结构阵列的线宽为亚10nm,而本申请中的纳米结构阵列的线宽为3-8nm;对比文件3中并没有明确说明纳米金密堆积结构的沟槽宽度为5nm,即没有公开纳米结构阵列的线宽为5nm,尽管对比文件3中公开了与本申请大致相同的纳米结构阵列制备工艺,但是其并非制备面积为100000-250000μm2的纳米结构阵列,由于衬底面积较大,制备得到的纳米结构阵列容易出现沟道尺寸过大或形状变形等现象,需要配合衬底表面的清洗和处理等工艺,精确控制工艺参数和关键条件,才能得到本申请线宽为3-8nm的纳米结构阵列。最后,对于上述区别特征,不仅要综合考量上述区别特征对权利要求整体技术方案所起的作用,还要考虑特征之间的协同作用,不能机械地割裂后逐一认定其作用,在对比文件3中并没有公开采用RCA标准清洗法以及氧等离子体处理衬底的处理方式结合后续工艺可以获得大面积的纳米结构阵列的技术启示,也没有公开如何控制沉积速度来避免最终制备得到的纳米金阵列的线宽大于电子抗蚀剂曝光后得到的纳米阵列的线宽的技术启示。此外,以目前的现有证据也无法表明上述区别技术特征属于申请日之前本领域的公知常识,并且在对比文件3没有给出技术启示的情况下,本领域技术人员不会想到采用RCA标准清洗法以及氧等离子体处理衬底的处理方式结合后续工艺来获得100000-250000μm2这样大面积的纳米结构阵列,也不会想到将沉积速度控制在0.1-2.0 ?/s来避免最终制备得到的纳米金阵列的线宽大于电子抗蚀剂曝光后得到的纳米阵列的线宽,从而使得制备得到的纳米结构阵列的线宽为3-8nm。由于上述区别技术特征,本申请权利要求1请求保护的纳米结构阵列的面积较现有技术中的面积大,能达到100000-250000μm2的大面积,纳米结构阵列的线宽能达到3-8nm的极限尺寸,从而获得较大面积近极限尺寸的纳米结构阵列。因此,本申请权利要求1的技术方案相对于对比文件3和本领域公知常识的结合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。
权利要求2-6为权利要求1的从属权利要求,权利要求7是包括权利要求1-6之一所述纳米结构阵列的制备方法,权利要求8-32是权利要求7的从属权利要求,权利要求33是根据权利要求1-6之一所述纳米结构阵列的用途,在权利要求1具备创造性的条件下,权利要求2-33也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
基于上述理由,合议组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07月02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本复审请求审查决定所针对文本的基础上对本申请继续进行审查。
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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