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【十大案件】|評析“化學氣相沉積裝置”實用新型專利權無效宣告請求案

日期:2019-07-17 來源:中國知識產權報 作者:趙鍇,劉彤,任穎麗 瀏覽量:
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發明構思的把握在新穎性、創造性評判中的作用


針對請求人維易科精密儀器國際貿易(上海)有限公司就專利權人中微半導體設備(上海)有限公司的實用新型專利權(專利號:ZL201220056049.5)提出的無效宣告請求,國家知識產權局原專利復審委員會經審理作出審查決定,在修改后的權利要求書的基礎上維持專利權有效。


該案中,雙方的主要爭議焦點在于新穎性、創造性的判斷,具體包括權利要求的技術方案與現有技術是否相同,以及現有技術的不同方案間是否存在相互結合的技術啟示。筆者從發明構思的角度對上述焦點進行分析,希望能對新穎性、創造性的判斷思路有所啟發。


正確理解發明的前提


“發明”是發明人為解決現有技術中存在的問題而采取的技術改進思想或技術構思。對于一項發明創造而言,技術問題是發明創造的起因,技術效果是發明創造的結果,技術手段是解決技術問題實現技術效果的具體過程。技術問題、技術手段和技術效果作為發明三要素,統一于發明這一有機整體,構成了發明創造的核心,體現了發明構思。盡管在專利文件中,技術方案是通過一個個技術特征這種外在形式來呈現的,但蘊含于這些技術特征背后的發明構思才是一項技術方案的靈魂和本質。因此,無論是在理解發明,還是在進行新穎性、創造性判斷時,把握發明構思這一技術本質才是正確理解和判斷的前提和基礎。準確把握發明構思,需要站在本領域技術人員的立場上,基于專利文件依次尋找如下3個問題的答案:第一,了解起因——技術問題從何而來?第二,了解起因與結果間的橋梁——技術改進手段是什么?第三,把握結果——技術效果因何而就?下面,筆者就以上述案件為例,對如何把握發明構思進行闡述。


該案涉及的是一種用于制造半導體芯片的氣相沉積裝置,該裝置中包括旋轉的主軸和隨之轉動的托盤。在工作時,芯片放置在托盤上,并由托盤帶動其進行轉動,同時通過氣相沉積工藝在芯片表面沉積外延層。半導體芯片的高度精密性對于托盤轉動的平穩性和精度有著極高要求。涉案專利就是對于主軸和托盤之間連接方式的改進。


現有技術中托盤和轉軸之間常用的連接方式有兩種,一種為固定連接,另一種為摩擦面連接。其中,固定連接是托盤和轉軸通過螺釘等方式永久固定連接,這種連接方式能夠較為有利地增加兩者之間的牢固性,保證了托盤在轉動過程中的穩定度,但存在安裝過程中要求部件高精度、后續維修更換相關部件困難的技術問題;摩擦面連接是轉軸與基片托盤間通過一個帶狀的摩擦接觸面進行連接,這樣可以保證在轉軸高速旋轉時整個基片托盤會自發地調整成水平狀態,但該方式存在著在旋轉加速和減速過程中基片托盤和轉軸容易發生相對位移,從而無法精確判斷托盤旋轉位置的技術問題。涉案專利正是基于這樣的技術問題作出的改進。


涉案專利解決上述技術問題所采取的技術手段是在摩擦面連接的基礎上,增加了同步運動配合結構,即設置突出部和與之配合的凹陷部,在整個工作過程中,依靠摩擦力驅動托盤運動,由設置的同步運動配合結構避免突發情況導致的托盤與轉軸之間的相對位移,由此提高對托盤位置的精確控制。通過這樣的連接方式,既能實現旋轉中對基片托盤的自平衡,也能防止基片托盤和轉軸之間相對轉動,從而達到了預期技術效果。


準確把握評判的基礎


在進行新穎性、創造性評判時,將技術方案與現有技術進行對比是這一評判的必經步驟,對比的方式往往是將二者的技術特征一一進行比較,這是在實踐中易于操作也較為直觀的操作方式。但在審查實踐中,這種作法往往無法準確地反映發明構思的實際過程,也難以客觀衡量發明的實際貢獻。究其原因,主要在于技術特征文字本身更多地體現了技術手段,而技術手段需結合其背后蘊含的技術問題和技術效果才能體現發明的本質。因此,倘若在進行技術特征對比時,能夠從發明構思的角度對技術方案和現有技術進行分析比較,找出二者在發明構思上的區別,再精確定位出二者的區別是通過哪些技術特征來體現的,由此將更有助于判斷技術方案與現有技術之間的異同。


以本案為例,請求人使用的主要現有技術為證據1,該證據為一篇專利文獻,其針對的改進起點是固定連接方式,要解決的是安裝過程中要求部件高精度、后續維修更換相關部件困難的技術問題,其采取的技術手段是在托盤和轉軸之間采用可分離的連接方式,在安裝過程中,將托盤放置在轉軸之上即可。為了滿足后續的旋轉需求,證據1給出了兩種具體實施方式:方案一,在托盤和轉軸之間設置獨立保持裝置,該獨立保持裝置具體體現為設置凹口和與之配合的凸起件或指狀件;方案二,在托盤和轉軸的接觸部位設置相配合的摩擦帶,可以使轉軸在摩擦力的作用下驅動托盤轉動,這也是證據1優選的實施方式。


請求人欲使用上述方案一來評價涉案專利的新穎性,并認為由于轉軸與托盤之間存在接觸,因此方案一也必然存在摩擦力的作用。


從涉案專利與證據1的技術特征和附圖來看,二者的連接方式確有相近之處,其傳動方式似乎也是相同的,但從二者的發明構思角度來分析,則很容易凸顯出二者的區別。涉案專利的發明構思是采用同步運動配合結構,來解決摩擦傳動過程中轉軸和托盤之間發生相對位移的問題。正常轉動時,轉軸依靠摩擦力帶動托盤旋轉,同步運動配合結構不起作用;急起、急停等特殊情況下,同步運動配合結構才會產生作用,保證轉軸和托盤之間不發生相對轉動。方案一的發明構思則是采用接觸傳動這種可分離連接的方式,來克服以往固定連接的缺陷,而完全沒有提及摩擦問題。從其轉軸頂部的形狀可以看出,它并不包括摩擦帶,轉軸和托盤之間雖有接觸,但它們之間的摩擦力僅僅是兩個相互接觸的部件在接觸時所產生的不可避免的摩擦,這個摩擦力與本專利中能夠帶動托盤運動的摩擦力完全不同,它不足以維持托盤隨轉軸轉動,因此方案一才要設置獨立保持裝置使轉軸帶動托盤轉動,并且在轉動時,獨立保持裝置要時刻發揮作用。由此可知,在二者方案中雖然均存在類似凸起指狀件的結構,但二者在轉軸帶動托盤運動的過程中所起作用并不相同,方案一的傳動方式也并非摩擦傳動,因此涉案專利權利要求中體現摩擦傳動的技術特征可以構成二者的區別,即方案一并未公開“通過基片托盤和旋轉軸頂部之間的摩擦力使所述基片托盤圍繞所述旋轉軸的中心軸線轉動”這一技術特征。


此外,請求人還認為證據1方案一和二的結合可能破壞涉案專利的創造性。


與前述進行技術特征對比時類似,在判斷不同方案間是否存在結合啟示時,從發明構思的角度進行審視,還可確保在判斷時將發明作為一個整體進行考量,即不僅考慮技術手段本身,還要關注其解決的技術問題和所實現的技術效果,這樣更容易判斷出不同方案間是否存在結合的障礙,從而在一定程度上避免了主觀因素的影響。


同樣以該案為例,若僅從技術手段的角度來看,方案一和二組合后似乎能得到涉案專利的技術方案,但從發明構思的角度來看,雖然二者均具有采用接觸傳動這種可分離連接的方式來克服以往固定連接的缺陷這一整體發明構思,但在具體傳動方式上兩種方案遵循著不同的技術思路。方案一采用了獨立保持裝置用于使轉軸帶動托盤轉動,但該方式在急停時主軸將承受較大的應力;而方案二采用了摩擦傳動的方式,該方式的目的在于將機械慣量減到最小,從而在設備急停過程中,當托盤的慣性超過它與轉軸之間的摩擦力時,托盤可獨立于轉軸旋轉,從而減小轉軸應力。由此,方案一和方案二分別采取了兩種并列的、不同的驅動方式,且這兩種方式在轉軸應力這一證據1聚焦關注的技術問題上是相互矛盾的,如果在方案二摩擦傳動的基礎上再設置獨立保持裝置,則無法實現減少主軸應力的目的,因此在該案中,現有技術沒有給出將摩擦傳動和接觸傳動兩種驅動方式進行結合的技術啟示。


由上述分析可以看出,正確把握發明構思,了解發明創造產生的過程以及各技術特征或技術手段在發明中所起的作用,有助于客觀看待發明的技術方案,這既是準確理解發明的前提,也是客觀、公正地進行新穎性、創造性評判的基礎和保障。 


(作者:國家知識產權局專利局復審和無效審理部 趙鍇  劉彤  任穎麗)

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