转用发明创造性判断之“两步法”

胡 娟，李 杰，黄诗哲

转用发明，是指将某一技术领域的现有技术转用到其他技术领域中的发明。转用发明作为特殊的一类发明，《专利审查指南中》给出其创造性判断标准为：1）如果转用是在类似的或者相近的技术领域之间进行的，并且未产生预料不到的技术效果，则这种转用发明不具备创造性；2）如果这种转用能够产生预料不到的技术效果，或者克服了原技术领域中未曾遇到的困难，则这种转用发明具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性[1]。

转用发明的特殊性在于最接近的现有技术与发明人进行发明创造所依据的现有技术不同，对最接近的现有技术改进的技术路线也不同，导致在最接近的现有技术“重塑发明”的过程与申请人作实际出本发明的过程存在差异。这种差异性对创造性的判断过程带来了不可忽视的影响，也是创造性审查中的难点之一，应当予以重视。本文结合实际审查中转用发明的特点，构建从转用发明到形成本发明的路径，提出转用发明创造性判断之“两步法”。

1 转用发明创造性判断之“两步法”

在实际审查中，遇到转用发明的情形一般是最接近的现有技术和本申请除了技术领域不同之外，尽管技术手段高度相似，但仍存在一些区别技术特征。例如，鱼钩和起重机的吊钩，除了应用场景不同，还存在因应用场景的不同而必然导致的一些区别，比如钩子的材质、大小等。因此，在评价转用发明时，本申请和最接近的现有技术实际上客观存在两个区别技术特征：应用领域的区别和技术手段的区别。本领域技术人员技术在将最接近的现有技术改进到本申请需要进行两步改进。例如，本申请的技术方案ABC应用于场景a，最接近的现有技术A’B’D’应用于场景b。技术方案 A’B’D’从场景b转用到场景a形成转用方案 ABD，本申请的技术方案 ABC相对于该转用方案 ABD来说仍然具有区别技术特征C。那么，从最接近的现有技术A’B’D’改进到本申请ABC需要经过以下两步：

第一步，最接近的现有技术A’B’D’（b）→ABD（a）（转用方案）。

第二步，转用方案ABD（a）→ABC（a）（本申请）[2]。

第一步，判断技术领域的转用是否存在启示，主要考虑技术领域的远近、最接近的现有技术和本申请解决的技术问题是否相同；第二步，判断领域转用后形成的新方案ABD和本申请ABC之间的区别技术特征C是否能替换掉D，考虑是否需要克服新的技术障碍。第二步的判断只有在第一步已经有现有技术给出启示的基础上才进行。如果第一步技术领域的转用都无法跨越，那么第二步的改进更从无谈起。只有现有技术既给出了第一步的改进启示又给出了第二步的改进启示，本领域技术人员才有动机进行两步完整的改进过程，从而得到本申请的技术方案。

2 案例适用与分析

案例介绍：

背景技术：现有技术中用于半导体生长的石英坩埚易于加工、价格低，但是会引起晶体中的Si污染，通常会在石英坩埚表面涂覆一层BN薄膜避免晶体与石英坩埚直接接触以防止硅污染。现有技术中制备BN薄膜或涂层的技术有热解法、以B2O3作为硼源的氮化法、以BN为原料的溶胶法，硼单质与N2化学气相沉积法，但均存在反应条件苛刻、涂层不均匀等问题。针对上述问题，本申请提出一种采用溶胶法在石英坩埚内表面镀BN膜，生成温度低、BN膜均匀且致密、合成方法安全。

权利要求1：

一种半导体晶体生长用石英坩埚镀BN膜的方法，其特征在于，包括步骤：

S1，将硼酸、尿素按一定比例加入到溶剂中配制成硼酸尿素溶液，然后加入丙烯酰胺单体、交联剂以及引发剂，搅拌并升温使其反应，反应结束后得到分散相为硼酸和尿素、分散介质为交联聚丙烯酰胺的溶胶；

S2，将得到的溶胶均匀涂覆于石英坩埚内表面，然后干燥溶胶内的溶剂并使溶胶定型；

S3，将干燥后的石英坩埚置于反应炉内，升温使硼酸分解为B2O3，保温一段时间使交联聚丙烯酰胺分解成气体；

S4，继续升温并通入氨气，保温使熔融的B2O3与氨气进行反应；

S5，反应结束后关闭氨气，降温至常温，即完成BN膜的制备。

技术路线概括为：溶胶制备→涂覆坩埚→升温→氮化→BN膜。

审查员检索到的最接近的现有技术（以下简称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公开：在碳纤维表面通过溶胶法制备BN膜，其中同样是采用尿素、硼酸配成混合溶液后，再加入丙烯酰胺单体、交联剂、引发剂形成溶胶，然后将碳纤维浸渍在溶胶中、干燥，最终将浸有溶胶的碳纤维在反应炉中通入氨气升温到一定温度反应。

权利要求1和D1相比，通过溶胶法制备BN涂层的手段非常类似，制备溶胶所采用的原料以及工艺完全相同，最终通过与氨气进行氮化反应得到BN的原理也相同，但本申请和D1存在领域和手段两个区别，应用领域的区别在于本申请的BN涂层是涂覆并形成于坩埚表面，而D1的BN涂层是形成于碳纤维表面；技术手段的区别在于本申请的溶胶形成于坩埚表面干燥后进行了S3升温处理，再氮化，而D1中并没有该步骤，而是浸渍溶胶干燥后直接进行氮化。采用前述转用发明创造性判断的“两步法”，判断思路如下：

第一步改进在于，将D1中用于碳纤维表面的制备BN膜方法转用于坩埚表面，得到一个转用方案“坩埚表面通过溶胶法制备BN涂层的方法”，其中该转用方案中溶胶涂覆于坩埚表面干燥后直接在反应炉中进行氮化。

第二步的改进在于，将上述转用方案改进为本申请，即将溶胶涂覆于坩埚表面后进行步骤S3的升温处理，再进行氮化。

首先判断第一步的改进是否存在技术启示，考虑技术领域的远近、溶胶法制备BN薄膜在D1中所要解决的问题和在本申请中所要解决的问题是否相同。对本案而言，坩埚表面的BN膜和碳纤维表面的BN膜应用对象差异较大，技术领域的远近并不好判断，需要结合现有技术的整体来判断采用溶胶法制备BN膜在坩埚领域是否有过应用，溶胶法形成薄膜是否受限于被涂覆的基体。通过前述背景技术可知，采用溶胶法形成BN膜是坩埚涂层领域成熟的工艺，并且溶胶法形成前驱体溶液后具有流动性，既可以浸渍也可刷涂、流延等涂覆平面，因此对于基体无论是纤维还是坩埚均可以实现涂层的制备。关于转用动机，D1中采用溶胶法在碳纤维表面制备BN膜所要解决的技术问题是提高碳纤维的抗氧化性能和强度，提到该方法合成的BN薄膜致密且在纤维表面分布均匀。本申请坩埚表面所制备的BN膜的最终目的是避免坩埚用于半导体晶体生长时Si污染晶体，但现有技术中已经存在各种方法在坩埚表面制备BN膜来解决该问题，因而本申请的溶胶法相对于已有的制备BN膜的方法最大改进在于在低温下生成均匀且致密的BN膜，这一点和D1是相同的。基于溶胶法形成BN膜所具有的涂层均匀、致密，合成温度低、安全友好的优点，本领域技术人员有动机将D1中的溶胶法制备BN膜的方法转用于坩埚表面BN涂层的制备，即第一步改进是可行的。

判断第二步的改进是否存在启示，具体来说，从上述第一步的转用方案改进到本申请，即需要将该转用方案中溶胶涂覆于坩埚表面后进行步骤S3的升温处理，再进行氮化。增加这一步的升温处理是否容易想到呢？需要判断这一步的改进是否需要克服技术障碍。本申请说明书明确记载了步骤S3升温的效果：升温过程中，硼酸分解成细小B2O3颗粒并均匀的沉积在石英坩埚内表面，同时伴随交联聚丙烯酰胺分解生成碳、水和氨气过程，由于反应炉内残留有空气，交联聚丙烯酰胺分解生成的碳还会被空气中的氧进一步氧化成CO2、CO，进而交联聚丙烯酰胺全部转化为气体的形式，从而可避免C原子进入BN膜中，避免引起晶体生长过程中的C污染。可见，步骤S3的升温过程除了使硼酸分解成细小B2O3，更重要的一个作用是使胶体中的交联聚丙烯酰胺分解成气体，从而避免交联聚丙烯酰胺在后续氮化形成BN膜的过程中成炭，导致晶体被BN膜中残留的C污染。即步骤S3的升温步骤是基于溶胶法在坩埚表面制备BN膜所特别需要的步骤，其解决的是晶体生长中的C污染问题。反观D1，由于BN膜是形成于碳纤维表面，根本不存在除C的必要性和需求，因此并涂覆溶胶后没有进行升温，而是碳纤维浸渍溶胶干燥后直接进行氮化。可见，由转用后的方案进一步改进到本申请面临新的技术障碍，即BN薄膜中残C对坩埚中晶体生长的污染，本申请相对于转用后的方案所增加的升温步骤S3解决了D1的方案转用到新技术领域所产生的技术问题，包含了创造性劳动。因此，本申请的权利要求是非显而易见的，具备创造性。

3 结语

针对转用发明创造性判断思路的特殊性，本文提出转用发明创造性判断的“两步法”，但和创造性判断的“三步法”并不矛盾，而是在“三步法”形式的基础上增加内容，从转用发明的角度或借鉴转用发明的考虑因素进行说理，以避免“事后诸葛亮”[3]。在实际判断过程中，第一步改进的判断尤其需要谨慎，应当充分站位本领域技术人员，判断转用的领域是否相近、是否存在转用的动机和启示，充分说理，避免将技术领域的区别轻描淡写、一笔带过，导致创造性审查结论出现偏差。只有第一步的改进能够完成，在此基础上对第二步的改进作出进一步判断才有意义。第二步的改进同样需要考虑手段的区别是否解决了新的技术问题、克服了技术障碍，是否包含了申请人的智慧贡献。只有在最接近的现有技术的基础上经过上述两步完整的改进过程得到本申请的技术方案，才能得出本申请的方案相对于现有技术是显而易见的。