轉用發明創造性判斷之“兩步法”

胡 娟，李 杰，黃詩哲

轉用發明，是指將某一技術領域的現有技術轉用到其他技術領域中的發明。轉用發明作為特殊的一類發明，《專利審查指南中》給出其創造性判斷標準為：1）如果轉用是在類似的或者相近的技術領域之間進行的，并且未產生預料不到的技術效果，則這種轉用發明不具備創造性；2）如果這種轉用能夠產生預料不到的技術效果，或者克服了原技術領域中未曾遇到的困難，則這種轉用發明具有突出的實質性特點和顯著的進步，具備創造性[1]。

轉用發明的特殊性在于最接近的現有技術與發明人進行發明創造所依據的現有技術不同，對最接近的現有技術改進的技術路線也不同，導致在最接近的現有技術“重塑發明”的過程與申請人作實際出本發明的過程存在差異。這種差異性對創造性的判斷過程帶來了不可忽視的影響，也是創造性審查中的難點之一，應當予以重視。本文結合實際審查中轉用發明的特點，構建從轉用發明到形成本發明的路徑，提出轉用發明創造性判斷之“兩步法”。

1 轉用發明創造性判斷之“兩步法”

在實際審查中，遇到轉用發明的情形一般是最接近的現有技術和本申請除了技術領域不同之外，盡管技術手段高度相似，但仍存在一些區別技術特征。例如，魚鉤和起重機的吊鉤，除了應用場景不同，還存在因應用場景的不同而必然導致的一些區別，比如鉤子的材質、大小等。因此，在評價轉用發明時，本申請和最接近的現有技術實際上客觀存在兩個區別技術特征：應用領域的區別和技術手段的區別。本領域技術人員技術在將最接近的現有技術改進到本申請需要進行兩步改進。例如，本申請的技術方案ABC應用于場景a，最接近的現有技術A’B’D’應用于場景b。技術方案 A’B’D’從場景b轉用到場景a形成轉用方案 ABD，本申請的技術方案 ABC相對于該轉用方案 ABD來說仍然具有區別技術特征C。那么，從最接近的現有技術A’B’D’改進到本申請ABC需要經過以下兩步：

第一步，最接近的現有技術A’B’D’（b）→ABD（a）（轉用方案）。

第二步，轉用方案ABD（a）→ABC（a）（本申請）[2]。

第一步，判斷技術領域的轉用是否存在啟示，主要考慮技術領域的遠近、最接近的現有技術和本申請解決的技術問題是否相同；第二步，判斷領域轉用后形成的新方案ABD和本申請ABC之間的區別技術特征C是否能替換掉D，考慮是否需要克服新的技術障礙。第二步的判斷只有在第一步已經有現有技術給出啟示的基礎上才進行。如果第一步技術領域的轉用都無法跨越，那么第二步的改進更從無談起。只有現有技術既給出了第一步的改進啟示又給出了第二步的改進啟示，本領域技術人員才有動機進行兩步完整的改進過程，從而得到本申請的技術方案。

2 案例適用與分析

案例介紹：

背景技術：現有技術中用于半導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?，F有技術中制備BN薄膜或涂層的技術有熱解法、以B2O3作為硼源的氮化法、以BN為原料的溶膠法，硼單質與N2化學氣相沉積法，但均存在反應條件苛刻、涂層不均勻等問題。針對上述問題，本申請提出一種采用溶膠法在石英坩堝內表面鍍BN膜，生成溫度低、BN膜均勻且致密、合成方法安全。

權利要求1：

一種半導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、交聯劑以及引發劑，攪拌并升溫使其反應，反應結束后得到分散相為硼酸和尿素、分散介質為交聯聚丙烯酰胺的溶膠；

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

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

S4，繼續升溫并通入氨氣，保溫使熔融的B2O3與氨氣進行反應；

S5，反應結束后關閉氨氣，降溫至常溫，即完成BN膜的制備。

技術路線概括為：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有技術（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、交聯劑、引發劑形成溶膠，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爐中通入氨氣升溫到一定溫度反應。

權利要求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，最終通過與氨氣進行氮化反應得到BN的原理也相同，但本申請和D1存在領域和手段兩個區別，應用領域的區別在于本申請的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；技術手段的區別在于本申請的溶膠形成于坩堝表面干燥后進行了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行氮化。采用前述轉用發明創造性判斷的“兩步法”，判斷思路如下：

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

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

首先判斷第一步的改進是否存在技術啟示，考慮技術領域的遠近、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膜應用對象差異較大，技術領域的遠近并不好判斷，需要結合現有技術的整體來判斷采用溶膠法制備BN膜在坩堝領域是否有過應用，溶膠法形成薄膜是否受限于被涂覆的基體。通過前述背景技術可知，采用溶膠法形成BN膜是坩堝涂層領域成熟的工藝，并且溶膠法形成前驅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涂層的制備。關于轉用動機，D1中采用溶膠法在碳纖維表面制備BN膜所要解決的技術問題是提高碳纖維的抗氧化性能和強度，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體晶體生長時Si污染晶體，但現有技術中已經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?；谌苣z法形成BN膜所具有的涂層均勻、致密，合成溫度低、安全友好的優點，本領域技術人員有動機將D1中的溶膠法制備BN膜的方法轉用于坩堝表面BN涂層的制備，即第一步改進是可行的。

判斷第二步的改進是否存在啟示，具體來說，從上述第一步的轉用方案改進到本申請，即需要將該轉用方案中溶膠涂覆于坩堝表面后進行步驟S3的升溫處理，再進行氮化。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是否需要克服技術障礙。本申請說明書明確記載了步驟S3升溫的效果：升溫過程中，硼酸分解成細小B2O3顆粒并均勻的沉積在石英坩堝內表面，同時伴隨交聯聚丙烯酰胺分解生成碳、水和氨氣過程，由于反應爐內殘留有空氣，交聯聚丙烯酰胺分解生成的碳還會被空氣中的氧進一步氧化成CO2、CO，進而交聯聚丙烯酰胺全部轉化為氣體的形式，從而可避免C原子進入BN膜中，避免引起晶體生長過程中的C污染?？梢?，步驟S3的升溫過程除了使硼酸分解成細小B2O3，更重要的一個作用是使膠體中的交聯聚丙烯酰胺分解成氣體，從而避免交聯聚丙烯酰胺在后續氮化形成BN膜的過程中成炭，導致晶體被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行升溫，而是碳纖維浸漬溶膠干燥后直接進行氮化?？梢?，由轉用后的方案進一步改進到本申請面臨新的技術障礙，即BN薄膜中殘C對坩堝中晶體生長的污染，本申請相對于轉用后的方案所增加的升溫步驟S3解決了D1的方案轉用到新技術領域所產生的技術問題，包含了創造性勞動。因此，本申請的權利要求是非顯而易見的，具備創造性。

3 結語

針對轉用發明創造性判斷思路的特殊性，本文提出轉用發明創造性判斷的“兩步法”，但和創造性判斷的“三步法”并不矛盾，而是在“三步法”形式的基礎上增加內容，從轉用發明的角度或借鑒轉用發明的考慮因素進行說理，以避免“事后諸葛亮”[3]。在實際判斷過程中，第一步改進的判斷尤其需要謹慎，應當充分站位本領域技術人員，判斷轉用的領域是否相近、是否存在轉用的動機和啟示，充分說理，避免將技術領域的區別輕描淡寫、一筆帶過，導致創造性審查結論出現偏差。只有第一步的改進能夠完成，在此基礎上對第二步的改進作出進一步判斷才有意義。第二步的改進同樣需要考慮手段的區別是否解決了新的技術問題、克服了技術障礙，是否包含了申請人的智慧貢獻。只有在最接近的現有技術的基礎上經過上述兩步完整的改進過程得到本申請的技術方案，才能得出本申請的方案相對于現有技術是顯而易見的。