轉(zhuǎn)用發(fā)明創(chuàng)造性判斷之“兩步法”

胡 娟，李 杰，黃詩哲

轉(zhuǎn)用發(fā)明，是指將某一技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)用到其他技術(shù)領(lǐng)域中的發(fā)明。轉(zhuǎn)用發(fā)明作為特殊的一類發(fā)明，《專利審查指南中》給出其創(chuàng)造性判斷標(biāo)準(zhǔn)為：1）如果轉(zhuǎn)用是在類似的或者相近的技術(shù)領(lǐng)域之間進(jìn)行的，并且未產(chǎn)生預(yù)料不到的技術(shù)效果，則這種轉(zhuǎn)用發(fā)明不具備創(chuàng)造性；2）如果這種轉(zhuǎn)用能夠產(chǎn)生預(yù)料不到的技術(shù)效果，或者克服了原技術(shù)領(lǐng)域中未曾遇到的困難，則這種轉(zhuǎn)用發(fā)明具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步，具備創(chuàng)造性[1]。

轉(zhuǎn)用發(fā)明的特殊性在于最接近的現(xiàn)有技術(shù)與發(fā)明人進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造所依據(jù)的現(xiàn)有技術(shù)不同，對最接近的現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)的技術(shù)路線也不同，導(dǎo)致在最接近的現(xiàn)有技術(shù)“重塑發(fā)明”的過程與申請人作實際出本發(fā)明的過程存在差異。這種差異性對創(chuàng)造性的判斷過程帶來了不可忽視的影響，也是創(chuàng)造性審查中的難點之一，應(yīng)當(dāng)予以重視。本文結(jié)合實際審查中轉(zhuǎn)用發(fā)明的特點，構(gòu)建從轉(zhuǎn)用發(fā)明到形成本發(fā)明的路徑，提出轉(zhuǎn)用發(fā)明創(chuàng)造性判斷之“兩步法”。

1 轉(zhuǎn)用發(fā)明創(chuàng)造性判斷之“兩步法”

在實際審查中，遇到轉(zhuǎn)用發(fā)明的情形一般是最接近的現(xiàn)有技術(shù)和本申請除了技術(shù)領(lǐng)域不同之外，盡管技術(shù)手段高度相似，但仍存在一些區(qū)別技術(shù)特征。例如，魚鉤和起重機(jī)的吊鉤，除了應(yīng)用場景不同，還存在因應(yīng)用場景的不同而必然導(dǎo)致的一些區(qū)別，比如鉤子的材質(zhì)、大小等。因此，在評價轉(zhuǎn)用發(fā)明時，本申請和最接近的現(xiàn)有技術(shù)實際上客觀存在兩個區(qū)別技術(shù)特征：應(yīng)用領(lǐng)域的區(qū)別和技術(shù)手段的區(qū)別。本領(lǐng)域技術(shù)人員技術(shù)在將最接近的現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)到本申請需要進(jìn)行兩步改進(jìn)。例如，本申請的技術(shù)方案ABC應(yīng)用于場景a，最接近的現(xiàn)有技術(shù)A’B’D’應(yīng)用于場景b。技術(shù)方案 A’B’D’從場景b轉(zhuǎn)用到場景a形成轉(zhuǎn)用方案 ABD，本申請的技術(shù)方案 ABC相對于該轉(zhuǎn)用方案 ABD來說仍然具有區(qū)別技術(shù)特征C。那么，從最接近的現(xiàn)有技術(shù)A’B’D’改進(jìn)到本申請ABC需要經(jīng)過以下兩步：

第一步，最接近的現(xiàn)有技術(shù)A’B’D’（b）→ABD（a）（轉(zhuǎn)用方案）。

第二步，轉(zhuǎn)用方案ABD（a）→ABC（a）（本申請）[2]。

第一步，判斷技術(shù)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)用是否存在啟示，主要考慮技術(shù)領(lǐng)域的遠(yuǎn)近、最接近的現(xiàn)有技術(shù)和本申請解決的技術(shù)問題是否相同；第二步，判斷領(lǐng)域轉(zhuǎn)用后形成的新方案ABD和本申請ABC之間的區(qū)別技術(shù)特征C是否能替換掉D，考慮是否需要克服新的技術(shù)障礙。第二步的判斷只有在第一步已經(jīng)有現(xiàn)有技術(shù)給出啟示的基礎(chǔ)上才進(jìn)行。如果第一步技術(shù)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)用都無法跨越，那么第二步的改進(jìn)更從無談起。只有現(xiàn)有技術(shù)既給出了第一步的改進(jìn)啟示又給出了第二步的改進(jìn)啟示，本領(lǐng)域技術(shù)人員才有動機(jī)進(jìn)行兩步完整的改進(jìn)過程，從而得到本申請的技術(shù)方案。

2 案例適用與分析

案例介紹：

背景技術(shù)：現(xiàn)有技術(shù)中用于半導(dǎo)體生長的石英坩堝易于加工、價格低，但是會引起晶體中的Si污染，通常會在石英坩堝表面涂覆一層BN薄膜避免晶體與石英坩堝直接接觸以防止硅污染。現(xiàn)有技術(shù)中制備BN薄膜或涂層的技術(shù)有熱解法、以B2O3作為硼源的氮化法、以BN為原料的溶膠法，硼單質(zhì)與N2化學(xué)氣相沉積法，但均存在反應(yīng)條件苛刻、涂層不均勻等問題。針對上述問題，本申請?zhí)岢鲆环N采用溶膠法在石英坩堝內(nèi)表面鍍BN膜，生成溫度低、BN膜均勻且致密、合成方法安全。

權(quán)利要求1：

一種半導(dǎo)體晶體生長用石英坩堝鍍BN膜的方法，其特征在于，包括步驟：

S1，將硼酸、尿素按一定比例加入到溶劑中配制成硼酸尿素溶液，然后加入丙烯酰胺單體、交聯(lián)劑以及引發(fā)劑，攪拌并升溫使其反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后得到分散相為硼酸和尿素、分散介質(zhì)為交聯(lián)聚丙烯酰胺的溶膠；

S2，將得到的溶膠均勻涂覆于石英坩堝內(nèi)表面，然后干燥溶膠內(nèi)的溶劑并使溶膠定型；

S3，將干燥后的石英坩堝置于反應(yīng)爐內(nèi)，升溫使硼酸分解為B2O3，保溫一段時間使交聯(lián)聚丙烯酰胺分解成氣體；

S4，繼續(xù)升溫并通入氨氣，保溫使熔融的B2O3與氨氣進(jìn)行反應(yīng)；

S5，反應(yīng)結(jié)束后關(guān)閉氨氣，降溫至常溫，即完成BN膜的制備。

技術(shù)路線概括為：溶膠制備→涂覆坩堝→升溫→氮化→BN膜。

審查員檢索到的最接近的現(xiàn)有技術(shù)（以下簡稱D1）：A modified dip-coating method to prepare BN coating on SiC fiber by introducing the sol–gel process，Jianggao Liu,et al.Surface& Coatings Technology,2015.12。

D1公開：在碳纖維表面通過溶膠法制備BN膜，其中同樣是采用尿素、硼酸配成混合溶液后，再加入丙烯酰胺單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑形成溶膠，然后將碳纖維浸漬在溶膠中、干燥，最終將浸有溶膠的碳纖維在反應(yīng)爐中通入氨氣升溫到一定溫度反應(yīng)。

權(quán)利要求1和D1相比，通過溶膠法制備BN涂層的手段非常類似，制備溶膠所采用的原料以及工藝完全相同，最終通過與氨氣進(jìn)行氮化反應(yīng)得到BN的原理也相同，但本申請和D1存在領(lǐng)域和手段兩個區(qū)別，應(yīng)用領(lǐng)域的區(qū)別在于本申請的BN涂層是涂覆并形成于坩堝表面，而D1的BN涂層是形成于碳纖維表面；技術(shù)手段的區(qū)別在于本申請的溶膠形成于坩堝表面干燥后進(jìn)行了S3升溫處理，再氮化，而D1中并沒有該步驟，而是浸漬溶膠干燥后直接進(jìn)行氮化。采用前述轉(zhuǎn)用發(fā)明創(chuàng)造性判斷的“兩步法”，判斷思路如下：

第一步改進(jìn)在于，將D1中用于碳纖維表面的制備BN膜方法轉(zhuǎn)用于坩堝表面，得到一個轉(zhuǎn)用方案“坩堝表面通過溶膠法制備BN涂層的方法”，其中該轉(zhuǎn)用方案中溶膠涂覆于坩堝表面干燥后直接在反應(yīng)爐中進(jìn)行氮化。

第二步的改進(jìn)在于，將上述轉(zhuǎn)用方案改進(jìn)為本申請，即將溶膠涂覆于坩堝表面后進(jìn)行步驟S3的升溫處理，再進(jìn)行氮化。

首先判斷第一步的改進(jìn)是否存在技術(shù)啟示，考慮技術(shù)領(lǐng)域的遠(yuǎn)近、溶膠法制備BN薄膜在D1中所要解決的問題和在本申請中所要解決的問題是否相同。對本案而言，坩堝表面的BN膜和碳纖維表面的BN膜應(yīng)用對象差異較大，技術(shù)領(lǐng)域的遠(yuǎn)近并不好判斷，需要結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的整體來判斷采用溶膠法制備BN膜在坩堝領(lǐng)域是否有過應(yīng)用，溶膠法形成薄膜是否受限于被涂覆的基體。通過前述背景技術(shù)可知，采用溶膠法形成BN膜是坩堝涂層領(lǐng)域成熟的工藝，并且溶膠法形成前驅(qū)體溶液后具有流動性，既可以浸漬也可刷涂、流延等涂覆平面，因此對于基體無論是纖維還是坩堝均可以實現(xiàn)涂層的制備。關(guān)于轉(zhuǎn)用動機(jī)，D1中采用溶膠法在碳纖維表面制備BN膜所要解決的技術(shù)問題是提高碳纖維的抗氧化性能和強(qiáng)度，提到該方法合成的BN薄膜致密且在纖維表面分布均勻。本申請坩堝表面所制備的BN膜的最終目的是避免坩堝用于半導(dǎo)體晶體生長時Si污染晶體，但現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在各種方法在坩堝表面制備BN膜來解決該問題，因而本申請的溶膠法相對于已有的制備BN膜的方法最大改進(jìn)在于在低溫下生成均勻且致密的BN膜，這一點和D1是相同的。基于溶膠法形成BN膜所具有的涂層均勻、致密，合成溫度低、安全友好的優(yōu)點，本領(lǐng)域技術(shù)人員有動機(jī)將D1中的溶膠法制備BN膜的方法轉(zhuǎn)用于坩堝表面BN涂層的制備，即第一步改進(jìn)是可行的。

判斷第二步的改進(jìn)是否存在啟示，具體來說，從上述第一步的轉(zhuǎn)用方案改進(jìn)到本申請，即需要將該轉(zhuǎn)用方案中溶膠涂覆于坩堝表面后進(jìn)行步驟S3的升溫處理，再進(jìn)行氮化。增加這一步的升溫處理是否容易想到呢？需要判斷這一步的改進(jìn)是否需要克服技術(shù)障礙。本申請說明書明確記載了步驟S3升溫的效果：升溫過程中，硼酸分解成細(xì)小B2O3顆粒并均勻的沉積在石英坩堝內(nèi)表面，同時伴隨交聯(lián)聚丙烯酰胺分解生成碳、水和氨氣過程，由于反應(yīng)爐內(nèi)殘留有空氣，交聯(lián)聚丙烯酰胺分解生成的碳還會被空氣中的氧進(jìn)一步氧化成CO2、CO，進(jìn)而交聯(lián)聚丙烯酰胺全部轉(zhuǎn)化為氣體的形式，從而可避免C原子進(jìn)入BN膜中，避免引起晶體生長過程中的C污染。可見，步驟S3的升溫過程除了使硼酸分解成細(xì)小B2O3，更重要的一個作用是使膠體中的交聯(lián)聚丙烯酰胺分解成氣體，從而避免交聯(lián)聚丙烯酰胺在后續(xù)氮化形成BN膜的過程中成炭，導(dǎo)致晶體被BN膜中殘留的C污染。即步驟S3的升溫步驟是基于溶膠法在坩堝表面制備BN膜所特別需要的步驟，其解決的是晶體生長中的C污染問題。反觀D1，由于BN膜是形成于碳纖維表面，根本不存在除C的必要性和需求，因此并涂覆溶膠后沒有進(jìn)行升溫，而是碳纖維浸漬溶膠干燥后直接進(jìn)行氮化。可見，由轉(zhuǎn)用后的方案進(jìn)一步改進(jìn)到本申請面臨新的技術(shù)障礙，即BN薄膜中殘C對坩堝中晶體生長的污染，本申請相對于轉(zhuǎn)用后的方案所增加的升溫步驟S3解決了D1的方案轉(zhuǎn)用到新技術(shù)領(lǐng)域所產(chǎn)生的技術(shù)問題，包含了創(chuàng)造性勞動。因此，本申請的權(quán)利要求是非顯而易見的，具備創(chuàng)造性。

3 結(jié)語

針對轉(zhuǎn)用發(fā)明創(chuàng)造性判斷思路的特殊性，本文提出轉(zhuǎn)用發(fā)明創(chuàng)造性判斷的“兩步法”，但和創(chuàng)造性判斷的“三步法”并不矛盾，而是在“三步法”形式的基礎(chǔ)上增加內(nèi)容，從轉(zhuǎn)用發(fā)明的角度或借鑒轉(zhuǎn)用發(fā)明的考慮因素進(jìn)行說理，以避免“事后諸葛亮”[3]。在實際判斷過程中，第一步改進(jìn)的判斷尤其需要謹(jǐn)慎，應(yīng)當(dāng)充分站位本領(lǐng)域技術(shù)人員，判斷轉(zhuǎn)用的領(lǐng)域是否相近、是否存在轉(zhuǎn)用的動機(jī)和啟示，充分說理，避免將技術(shù)領(lǐng)域的區(qū)別輕描淡寫、一筆帶過，導(dǎo)致創(chuàng)造性審查結(jié)論出現(xiàn)偏差。只有第一步的改進(jìn)能夠完成，在此基礎(chǔ)上對第二步的改進(jìn)作出進(jìn)一步判斷才有意義。第二步的改進(jìn)同樣需要考慮手段的區(qū)別是否解決了新的技術(shù)問題、克服了技術(shù)障礙，是否包含了申請人的智慧貢獻(xiàn)。只有在最接近的現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上經(jīng)過上述兩步完整的改進(jìn)過程得到本申請的技術(shù)方案，才能得出本申請的方案相對于現(xiàn)有技術(shù)是顯而易見的。