本案基本事实如下:本专利系名称为“通过化学汽相沉积在晶片上生长外延层的无基座式反应器”的发明专利,专利权人为某仪器有限公司,专利号为01822507.1,优先权日为2001年2月7日,申请日为2001年8月21日,授权公告日为2006年1月25日。本专利授权公告时的权利要求书如下:
“1.一种通过化学汽相沉积在一个或多个晶片上生长外延层的垂直式装置,所述装置包括:
一反应腔;
具有设置在所述反应腔内的一顶端的一可旋转主轴;
用于传送所述一个或多个晶片和对所述一个或多个晶片提供支撑的一晶片托架;所述晶片托架被居中地和可分离地安装在所述主轴的所述顶端上并且至少在所述沉积的过程中与之接触;所述晶片托架能够容易地从所述主轴的所述顶端移开,以用于传送所述晶片托架以装载或卸载所述一个或多个晶片;以及
设置在所述晶片托架之下用于其加热的辐射加热元件。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述晶片托架与所述可旋转主轴的所述顶端直接接触。
3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述晶片托架具有包含用于保持多个所述一个或多个晶片的多个凹座的一顶面。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,还包含用来将所述晶片托架从可分离安装在所述主轴上的所述位置传送到用于装载或卸载所述一个或多个晶片的所述位置的机械装置。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述晶片托架有一个包含一中心凹进部分的底面,该中心凹进部分从所述晶片托架的所述底面向上朝所述晶片托架的所述顶面的方向延伸至一凹进部分末端,所述中心凹进部分的所述凹进部分末端位于比所述晶片托架的所述顶面低的一高度处;
所述主轴的所述顶端能够插入所述中心凹进部分,从而提供了所述主轴和所述晶片托架之间的接触点,由此所述晶片托架可以由所述主轴支撑。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述主轴和所述晶片托架之间的所述接触点被设置在所述晶片托架的重心之上,由此所述晶片托架被所述主轴支撑在所述晶片托架的所述重心之上。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述晶片托架具有大体为圆形的形状,所述晶片托架的所述顶面和所述晶片托架的所述底面大体互相平行。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述主轴有一转动轴线和大体为圆柱的形状;
所述晶片托架的所述底面大体垂直于所述主轴的所述转动轴线;
所述主轴的所述顶端终止于大体垂直于所述主轴的所述转动轴线的一大体平直的顶面。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述主轴的所述顶端具有设置在远离所述主轴的所述顶端的所述大体平直顶面处的一宽阔部分,以及设置在接近于并终止于所述主轴的所述顶端的所述大体平直顶面处的一狭窄部分;所述主轴具有一个凹腔,该凹腔从所述主轴所述顶端的所述大体平直顶面垂直向下延伸到设置在一预定深度处的一凹腔末端;在所述晶片托架的所述底面中的所述中心凹进部分具有设置在远离所述凹进部分末端处的一宽阔部分以及设置在接近所述凹进部分末端处的一狭窄部分;由此,所述晶片托架和所述主轴之间的所述接触点被设置在接近于所述晶片托架的所述底面的所述凹进部分末端的位置。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述主轴具有预定的直径并且所述主轴中的所述凹腔具有大体为圆柱的形状,所述主轴中的所述凹腔与所述主轴大体共轴线;
其中,所述主轴中的所述凹腔的所述预定深度等于所述预定主轴直径的大约3倍到大约4倍。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述辐射加热元件包含大体与所述可旋转主轴共轴线的一第一辐射加热元件。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一辐射加热元件包括接近所述晶片托架的所述底面的一顶面、一内周以及一外周,其中,所述内周长限定了一圆形开口。
13.如权利要求12所述的装置,其特征在于,还包含大体与所述第一辐射加热元件共轴线的一第二辐射加热元件,所述第二辐射加热元件形成一外周,其中,所述第一辐射加热元件的所述内周的半径大于所述第二辐射加热元件的所述外周的半径。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,至少第二辐射加热元件的一部分被设置在与所述第一辐射加热元件的所述内周限定的所述圆形开口所在平面相同的平面内。
15.如权利要求14所述的装置,其特征在于,所述第二辐射加热元件包括设置在与所述第一辐射加热元件的所述顶面大体相同高度的一顶面,以及设置在与所述可旋转主轴的所述凹腔末端大体相同高度的一底面。
16.如权利要求15所述的装置,其特征在于,还包括辐射加热护罩。
17.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述辐射加热元件用来加热所述一个或多个晶片,所述辐射加热元件被设置在所述反应腔内;
所述晶片托架在用于实现所述化学汽相沉积的沉积位置与用于装载和卸载所述一个或多个晶片的装载位置之间是可传送的,在该沉积位置,所述晶片托架可分离地安装在所述可旋转主轴上用于在反应腔内随之旋转;在装载位置,所述晶片托架不被安装在所述可旋转主轴上。
18.如权利要求17所述的装置,其特征在于,当在所述沉积位置时,所述晶片托架与所述主轴直接接触。
19.如权利要求18所述的装置,其特征在于,当在所述沉积位置时,所述晶片托架仅由所述主轴支撑。
20.如权利要求19所述的装置,其特征在于,当在所述沉积位置时,所述晶片托架被居中地安装在所述主轴上。
21.如权利要求20所述的装置,其特征在于,当在所述沉积位置时,所述晶片托架通过摩擦力保持在所述主轴上。
22.如权利要求21所述的装置,其特征在于,所述晶片托架具有一个包含用于保持所述一个或多个晶片的一个或多个凹座的顶面,以及一个包含用于在所述沉积位置将所述晶片托架安装在所述主轴上的一中心凹进部分的底面;所述主轴具有设置在所述反应腔内的一顶端,其中,所述主轴的所述顶端可以被插入所述晶片托架的所述中心凹进部分内。
23.如权利要求22所述的装置,其特征在于,所述晶片托架的所述底面中的所述中心凹进部分从所述底面向上朝所述晶片托架的所述顶面方向延伸至设置在比所述晶片托架的重心高并且比所述晶片托架的所述顶面低的一高度处的一凹进部分末端,由此,所述晶片托架由所述主轴支撑在所述晶片托架的所述重心之上。
24.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述加热装置包含一个或多个辐射加热元件。
25.如权利要求17所述的装置,其特征在于,还包含用来在所述沉积位置保持所述晶片托架的独立保持装置。
26.如权利要求25所述的装置,其特征在于,所述保持装置与所述主轴的所述顶端整体成形。
27.如权利要求17所述的装置,其特征在于,还包含用来在所述沉积位置和所述装载位置之间传送所述晶片托架的机械装置。
28.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述装载位置位于所述反应腔之外。
29.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述晶片托架支撑并传送多个晶片。”
某半导体设备(上海)股份有限公司于2017年5月3日向专利复审委员会提出了无效宣告请求,请求宣告本专利权利要求1-29全部无效。
经形式审查合格,专利复审委员会于2017年5月3日受理了上述无效宣告请求并将无效宣告请求书及证据副本转给了某仪器有限公司。
某半导体设备(上海)股份有限公司于2017年6月5日提交了无效宣告请求的补充意见陈述书,认为:
(1)权利要求1-29不清楚,权利要求1、6-8、17和24-29得不到说明书支持,不符合1992年修正的《
中华人民共和国专利法》(以下简称1992年
专利法)第
二十六条第四款的规定。
(2)权利要求1缺少必要技术特征,不符合1992年修订的《
中华人民共和国专利法实施细则》(以下简称1992年
专利法实施细则)第
二十条第二款的规定。
(3)权利要求1-3、17-20、24和27-28不具有新颖性,不符合1992年
专利法第
二十二条第二款的规定。
(4)权利要求1-29不具备创造性,不符合1992年
专利法第
二十二条第三款的规定。
某仪器有限公司针对上述无效宣告请求于2017年6月16日和2017年6月19日提交了意见陈述书,并且先后提交了两份修改后的权利要求书,某仪器有限公司在2017年6月19日提交的意见陈述书中明确指出,以2017年6月19日提交的权利要求书(共26项权利要求)为准。
专利复审委员会于2017年6月23日将某仪器有限公司于2017年6月16日和2017年6月19日提交的意见陈述和修改的权利要求书以及相关附件转文给某半导体设备(上海)股份有限公司,某半导体设备(上海)股份有限公司于2017年7月24日针对上述修改文本提交了意见陈述书。专利复审委员会于2017年8月11日将上述文件进行转文,某仪器有限公司于2017年8月30日提交了意见陈述书以及授权公告文本,某仪器有限公司在意见陈述书中明确指出要求本专利在授权公告文本的基础上审查。2017年8月31日,某仪器有限公司再次提交了意见陈述书以及权利要求书的全文替换页(共28项权利要求),此次修改在本专利授权公告文本的基础上,并未修改独立权利要求1,将权利要求21的附加技术特征加入权利要求17改写为新的权利要求2,将原权利要求2的附加技术特征与原权利要求17、21合并作为权利要求3的技术方案,对权利要求24主张进行明显错误的澄清式修改,并且对其他权利要求的标号和引用关系作出适应性修改。
专利复审委员会于2017年9月5日和2017年9月6日分别将某仪器有限公司于2017年8月30日和2017年8月31日提交的意见陈述以及相关附件转送给某半导体设备(上海)股份有限公司,并于2017年9月11日将某半导体设备(上海)股份有限公司于2017年6月5日的意见陈述书以及相关附件转送给某仪器有限公司。某半导体设备(上海)股份有限公司于2017年10月20日重复提交了2017年6月5日提交的证据1-8,并于2017年10月23日提交了意见陈述书,重申了2017年6月5日的无效理由。某仪器有限公司于2017年10月23日提交了意见陈述书和权利要求书的全文替换页(共28项权利要求),其在授权公告文本的基础上,未修改独立权利要求1,将权利要求25作为新的权利要求2,将原权利要求2修改为从属于权利要求1或权利要求2的权利要求3,删除权利要求17和25,对权利要求24进行明显错误的澄清式修改,并对其他权利要求的编号和引用关系作出适应性修改。修改后的权利要求书为:
“1.一种通过化学汽相沉积在一个或多个晶片上生长外延层的垂直式装置,所述装置包括:
一反应腔;
具有设置在所述反应腔内的一顶端的一可旋转主轴;
用于传送所述一个或多个晶片和对所述一个或多个晶片提供支撑的一晶片托架;所述晶片托架被居中地和可分离地安装在所述主轴的所述顶端上并且至少在所述沉积的过程中与之接触;所述晶片托架能够容易地从所述主轴的所述顶端移开,以用于传送所述晶片托架以装载或卸载所述一个或多个晶片;以及
设置在所述晶片托架之下用于其加热的辐射加热元件。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述辐射加热元件用来加热所述一个或多个晶片,所述辐射加热元件被设置在所述反应腔内;
所述晶片托架在用于实现所述化学汽相沉积的沉积位置与用于装载和卸载所述一个或多个晶片的装载位置之间是可传送的,在该沉积位置,所述晶片托架可分离地安装在所述可旋转主轴上用于在反应腔内随之旋转;在装载位置,所述晶片托架不被安装在所述可旋转主轴上;
所述装置还包含用来在所述沉积位置保持所述晶片托架的独立保持装置。
3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述晶片托架与所述可旋转主轴的所述顶端直接接触。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述晶片托架具有包含用于保持多个所述一个或多个晶片的多个凹座的一顶面。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,还包含用来将所述晶片托架从可分离安装在所述主轴上的所述位置传送到用于装载或卸载所述一个或多个晶片的所述位置的机械装置。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述晶片托架有一个包含一中心凹进部分的底面,该中心凹进部分从所述晶片托架的所述底面向上朝所述晶片托架的所述顶面的方向延伸至一凹进部分末端,所述中心凹进部分的所述凹进部分末端位于比所述晶片托架的所述顶面低的一高度处;
所述主轴的所述顶端能够插入所述中心凹进部分,从而提供了所述主轴和所述晶片托架之间的接触点,由此所述晶片托架可以由所述主轴支撑。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述主轴和所述晶片托架之间的所述接触点被设置在所述晶片托架的重心之上,由此所述晶片托架被所述主轴支撑在所述晶片托架的所述重心之上。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述晶片托架具有大体为圆形的形状,所述晶片托架的所述顶面和所述晶片托架的所述底面大体互相平行。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述主轴有一转动轴线和大体为圆柱的形状;
所述晶片托架的所述底面大体垂直于所述主轴的所述转动轴线;
所述主轴的所述顶端终止于大体垂直于所述主轴的所述转动轴线的一大体平直的顶面。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述主轴的所述顶端具有设置在远离所述主轴的所述顶端的所述大体平直顶面处的一宽阔部分,以及设置在接近于并终止于所述主轴的所述顶端的所述大体平直顶面处的一狭窄部分;所述主轴具有一个凹腔,该凹腔从所述主轴所述顶端的所述大体平直顶面垂直向下延伸到设置在一预定深度处的一凹腔末端;在所述晶片托架的所述底面中的所述中心凹进部分具有设置在远离所述凹进部分末端处的一宽阔部分以及设置在接近所述凹进部分末端处的一狭窄部分;由此,所述晶片托架和所述主轴之间的所述接触点被设置在接近于所述晶片托架的所述底面的所述凹进部分末端的位置。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述主轴具有预定的直径并且所述主轴中的所述凹腔具有大体为圆柱的形状,所述主轴中的所述凹腔与所述主轴大体共轴线;
其中,所述主轴中的所述凹腔的所述预定深度等于所述预定主轴直径的大约3倍到大约4倍。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述辐射加热元件包含大体与所述可旋转主轴共轴线的一第一辐射加热元件。
13.如权利要求12所述的装置,其特征在于,所述第一辐射加热元件包括接近所述晶片托架的所述底面的一顶面、一内周以及一外周,其中,所述内周长限定了一圆形开口。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,还包含大体与所述第一辐射加热元件共轴线的一第二辐射加热元件,所述第二辐射加热元件形成一外周,其中,所述第一辐射加热元件的所述内周的半径大于所述第二辐射加热元件的所述外周的半径。
15.如权利要求14所述的装置,其特征在于,至少第二辐射加热元件的一部分被设置在与所述第一辐射加热元件的所述内周限定的所述圆形开口所在平面相同的平面内。
16.如权利要求15所述的装置,其特征在于,所述第二辐射加热元件包括设置在与所述第一辐射加热元件的所述顶面大体相同高度的一顶面,以及设置在与所述可旋转主轴的所述凹腔末端大体相同高度的一底面。
17.如权利要求15所述的装置,其特征在于,还包括辐射加热护罩。
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