气相沉积领域FIFT分类号在检索中的应用

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气相沉积领域FIFT分类号在检索中的应用

王蔚  马婧

国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心

一、气相沉积领域简介

气相沉积是指利用气相中发生的物理、化学过程,在固体材料表面形成功能性或装饰性的金属、非金属或化合物覆盖层的工艺,可分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。

物理气相沉积是在真空条件下,通过蒸发、电离或溅射等过程,将材料源-固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积的主要方法有,真空蒸镀、溅射镀膜及离子镀膜等。化学气相沉积是反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术,其本质上属于原子范畴的气态传质过程。

二、气相沉积领域专利文献特点

1.各国文献量分布及变化

针对于气相沉积领域,在IPC分类体系中主要分布在C23C14与C23C16两个大组下,其中C23C14关于物理气相沉积方面,C23C16关于化学气相沉积。在数据库中,上述两个大组分类号下公开专利文献量为410965篇,图1为DWPI数据库中各国在气相沉积领域专利申请量。日本在该领域专利申请量达到84345项,占总申请量的55%,远高于其他国家。

日本在该领域研发较早,技术积累雄厚,其文献量仍然明显高于其他国家,并且目前在该领域的研发仍然较为活跃,此外日本文献多为大公司申请,如东京毅力科创株式会社、三菱综合材料株式会社、株式会社尼康等,这些公司在该领域均具有多年的研发经验,其专利文献技术水平高。日本文献在量和质两方面均在气相沉积领域处于领先地位,这也就要求在对这一领域专利进行审查时要对日本文献多加关注。

图1各国气相沉积领域专利申请量

2.文献特点

气相沉积领域专利申请文件涉及面广,包括镀膜工艺方法、膜层成分、镀膜设备等等;其技术方案也比较复杂。在申请文件技术方案表达方面,由于申请人的撰写和表述习惯不同,不同的文献中对于部件、连接关系、甚至操作方法的表述方式千差万别,甚至相差较远,例如化学气相沉积领域必不可少的技术特征基体(substrate),还通常被记载为基材、衬底、基底、晶元、晶圆,因此关键词的选取难以做到准确和全面。

在IPC分类体系中,针对物理气相沉积的分类主要针对镀层材料和镀覆工艺角度进行细分,例如溅射,在IPC分类体系中对应分类号为C23C14/34,其下仅有针对磁控溅射的一个细分分类,而针对装置类文献的分类号仅有C23C14/56(连续镀覆的专用设备;维持真空的装置)这一上位的分类号。IPC分类的这一特点就导致气相沉积领域各分类号下文献量大,分类号在检索中使用效果不明显,加之关键词扩展难全面准确,导致就按所及筛选文献难度较大。

日本在气相沉积领域处于领先地位,对于日本的文献,日本专利特许厅给出具有大量的细分分类的FT分类号,并且会根据文献从多角度进行分类。因此充分掌握FT分类体系可以提高检索效率,弥补这一领域关键词和IPC分类号的不足,达到事半功倍的效果。

三、FT分类体系及其特点

FT(File Forming Terms)分类是日本专利特许厅构建的多重分类体系,从技术的多个侧面对一定范围的主题进行进一步的细分,如按照发明的目的、用途、成分、功能等角度。FT分类号是由5位字位码+2位字母观点码+2位数字主题码构成。其中5位字位码表征技术领域(其中物理气相沉积为4K029,化学气相沉积为4K030),2位字母观点码表征发明的材料、方法、结构等,最后的2位数字主题码是对观点码表征的技术特征的进一步细化。例如,基板是化学气相沉积中最基本的部件之一,但在IPC分类体系中没有针对于基板的分类,在FT分类体系中4K030/GA00(基板的支撑和移动)为从对基板改进的角度进行的细分,其下包括GA01(支撑)和GA11(移动)两组细分,对于GA01的细分还包括GA03(倾斜支撑)、GA06(沿表面水平方向的旋转支撑)、GA07(沿表面垂直方向的旋转支撑)、GA08(支撑体和基板的相对运动)等,对支撑的方式做了细分,这些都是采用IPC或关键词很难表达准确的。

此外,在FT分类体系下,其分类是从多角度多方面进行的,它的FT分类号并无主副之分,每个分类号都是从与本发明相关的不同技术角度来给出的。例如JP2012084171的日本申请,其给出的FT分类号多达几十个,涉及反应的原料(4K030/AA06,4K030/BA30),所得到膜层的结构(4K030/BB13),基板种类(4K030/CA04,4K030/CA17),支撑方式(4K030/GA04,4K030/GA06)等等;但其中文同族CN 201410478548仅给出了IPC分类号C23C14/24(以仅沉积硅为特征)和C23C16/02(待镀材料的预处理),因此气相沉积领域中FT分类号更便于满足检索人员多样性的文献需求。

四、应用FT检索实例

案例(申请号:2013800571228)简介

发明目的:排除因蒸镀材料所通过的开口的边缘部而产生的蒸镀的阴影对成膜产生的影响,而能够进行厚度均匀的薄膜图案的蒸镀。

技术手段:与薄膜图案相对应的位置设置有形状尺寸比该薄膜图案大的贯通孔,且在贯通孔内在与薄膜图案相对应的位置形成有形状尺寸与该薄膜图案相同的开口图案形成区域,该开口图案形成区域在上述贯通孔内可由上述磁性金属部件的厚度与上述蒸镀材料相对于上述薄膜面的最大入射角度进行调整,以排除因蒸镀材料所通过的开口的边缘部而产生的蒸镀的阴影对成膜产生的影响。

2. 检索过程

通过对权利要求的解读确定的检索基本要素为掩模开口图案+蒸镀材料,其中要素“掩模开口图案”用关键词较难表达。本案给出的IPC分类号为C23C14/04(局部表面上的镀覆),并不涉及掩膜形状。针对这一特征在IPC分类体系中无对应分类,在FT分类体系中4K029/HA01为针对采用机械掩膜的分类,其细分还包括:4K029/HA02(掩膜材料),4K029/HA03(掩膜形状和结构),4K029/HA04(掩膜安装方式),其中包括对掩模形状扩展较精准的FT 分类号:4K029/HA03。以其作为对基本检索要素的扩展进行检索,检索式如下:

1    4K029/HA03/FT

2     vapor deposition

3    pattern or shape

4     mask and hole

5    1 and 2 and 3 and 4——检索到X 类文献JP 2009249706 A

3.检索结果

对比文件JP2009249706A,公开了所述开口图案的形成位置与磁性层的厚度与蒸沉积源可调节薄膜面的入射角度,改善薄膜沉积的均匀性——即本申请的发明点。

五、总结

在气相沉积领域,日本研发起步早,技术积累丰富,专利文献量大,价值较高。本领域审查员在审查实践过程中对日本文献引用率较高。日本文献采用的FT分类体系具有大量的细分分类,并且会根据文献从多角度进行分类,很好的弥补了气相沉积领域分类号使用效果不明显、关键词扩展难全面准确的不足。气相沉积领域审查员要注意对FT分类体系进行充足的了解,以便在检索时选出相关的分类号,从而提高检索效率和准确度。

王蔚,马婧,等同第一作者

作者简介:王蔚(1990-),男,硕士研究生,主要研究方向:薄膜镀覆。

马婧(1990-),女,硕士研究生,主要研究方向:薄膜镀覆,对本文的贡献等同第一作者。