浅谈在发明完成过程及发明创造性判断过程中的技术问题
浅谈在发明完成过程及发明创造性判断过程中的技术问题
谢海燕
摘 要 本文针对在发明完成过程及创造性判断过程中的技术问题进行初步探讨，从具体案件分析在发明完成过程中目标技术问题的作用、以及遵循《专利审查指南2010》规定的发明创造性的显而易见性判断的“三步法”中的实际技术问题的确定及影响，在发明完成过程下的整体技术内容的考量下，如何才能使目标技术问题客观地体现于最大保护范围的独立权利要求中，以便目标技术问题与实际技术问题尽可能趋于一致，来确保发明发明创造性判断的客观性、妥当性。
关键词 技术问题 技术效果 最接近的现有技术 法律逻辑
中国专利审查中的创造性判断所采用的“三步法”原则，自中国《专利法》实施以来虽有专利审查指南的不同修订，也未进行过大的修改，但“三步法”的判断思路适用于绝大多数发明的创造性审查，它是客观判断发明创造性的有效方法[1]，故在目前的审查意见通知书、驳回决定、复审通知书及复审决定书、无效决定书中等中只要涉及到创造性判断，几乎毫无例外地都会应用“三步法”原则。但是，“三步法”原则中发明实际解决的技术问题（以下简称“实际技术问题”）并非是申请发明人在申请文件中所声称的技术问题（以下简称“目标技术问题”），且判断所要求保护的发明对本领域技术人员来说是否显而易见也是在实际技术问题的基础上进行的，然而，这些实际技术问题的相关原则是有别于欧洲、美国、日本、韩国等专利审查判断的相关规定的[2]。针对这样的中国特有的涉及实际技术问题的相关原则，在借鉴前辈们及专家学者们尤其法律界同仁们的相关探索实践下，探讨性阐述目标技术问题及实际技术问题的区别、及关联。
一、目标技术问题和实际技术问题
发明人在申请文件中声称的针对现有技术存在的缺陷所要解决的技术问题，即是申请发明要达成的目标所涉及的技术问题，也称为发明的目标技术问题。就发明完成的过程而言，通常应该有如下三个步骤：步骤一，发明人意识到某现有技术在某一方面存在的缺陷（现象），即意识到目标技术问题的存在，例如发现某印刷设备在进行印刷时纸张跑偏；步骤二，在意识到目标技术问题的前提下，发明人有动机对该现有技术进行改进，即有动机去分析使该缺陷产生的技术方面的原因，例如通过分析发现上述纸张跑偏的原因是印刷机的部件A在使用一段时间后发生了变形；步骤三，基于该技术改进分析（原因分析）寻找解决该缺陷的技术手段，例如发明人采用了一种不易发生变性的已知材料B来制造部件A。也就是，本领域技术人员在完成一项发明的过程中，通常会经历“问题意识、有动机改进、找到解决问题的手段”这三步骤，该三步骤应该是发明完成的合理性证明所对应的逻辑学上的要求[3、4]。另外，三步骤中的“问题意识”，应该是任何发明完成的最根本的出发点，也就是说，只有当意识到该技术问题时，才能想到在现有技术中去寻找相应的技术解决手段，如果没有该技术问题的存在及对其的意识，则也当然不会再有其后的相应探索及其结果（寻找技术解决手段及获得技术解决手段）。
相对于此，在《专利审查指南2010》第二部分第四章第3.2.1.1节[5]的有关创造性判断的“三步法”原则中，以下规定存在，即：（1）确定最接近的现有技术对比文件；（2）对比后，确定发明的区别技术特征和发明实际解决的技术问题；（3）从上述（1）及（2）步骤所确定的内容出发，判断要求保护的发明对本领域技术人员来说是否显而易见，即是否存在技术启示。
显然，发明完成过程的上述三步骤与发明创造性判断中的“三步法”原则并非相同。但是，从作者自身数十年的科研经验及近十年的专利代理实践的综合角度而言，在兼顾考虑发明完成过程及发明创造性判断过程下，考量科技研发行为及专利创造性判断程序的内涵，可以将发明创造性判断中的“三步法”原则视为核心，而将发明完成过程的上述三步骤视为围绕该核心的外延的限定。究其原因，发明创造性判断的“三步法”原则的精髓在于重塑发明过程，而该发明过程的重塑理应是对发明完成过程的特定化考察，这样的发明过程特定化考察当然是被涵盖于发明过程中的，基于该涵盖关系，通常发明完成过程的逻辑学要求当然应该将特定发明过程（重塑发明过程、创造性判断过程）的“三步法”原则圈划于其中。
通常，发明完成过程的上述三步骤的逻辑学要求是一个大圈，而创造性判断过程（重塑发明过程、特定发明过程）的“三步法”原则是该大圈中的一个小圈。然而，大圈与小圈的相互关系，随着要求保护的发明（独立权利要求的技术方案）的范围大小及其相应的发明重塑条件的改变会相应变化：两者圈划范围大致同样、或大圈包围小圈、或大圈小圈交叉等等。
另外，尽管在《专利审查指南2010》第二部分第四章第3.2.1.1节规定，最接近的现有技术，是指现有技术中与要求保护的发明最密切相关的一个技术方案，它是判断发明是否具有突出的实质性特点的基础。最接近的现有技术，例如可以是，与要求保护的发明技术领域相同，所要解决的技术问题、技术效果或者用途最接近和/或公开了发明的技术特征最多的现有技术。或者虽然与要求保护的发明技术领域不同，但能够实现发明的功能，并且公开发明的技术特征最多的现有技术。应当注意的是，在确定最接近的现有技术时，应首先考虑技术领域相同或相近的现有技术[5]。而在专利实践中，通常审查员确定最接近的现有技术时，所涉及的要解决的技术问题是由独立权利要求所要求保护的发明即技术方案所涉及的技术问题，并非是专利申请说明书中所声称的目标技术问题，也就是说，审查员在审查意见通知书中对最接近的现有技术进行确定的实际基础，并非是所声称的目标技术问题，而是专利申请所要求保护的发明即独立权利要求的技术方案所相应的技术问题[6]，该相应的技术问题通常与第二步的实际技术问题密切相关。
还有，《专利审查指南2010》规定，“确定技术问题的依据是区别技术特征所能达到的技术效果”“作为一个原则，发明的任何技术效果都可以作为重新确定技术问题的基础”。审查实践中需要注意的是，确定实际技术问题，是以技术手段达到的技术效果为基础，而不是以技术手段（区别技术特征）为基础。换言之，所确定的实际技术问题，要体现的是技术效果，而不是技术手段。
就发明实际解决的技术问题的客观分析判断而言，运用“三步法”对发明进行创造性评价、确定发明实际解决的技术问题时，应当以所属领域普通技术人员的眼光，客观地分析发明所要求保护的技术方案相对于最接近现有技术所具有的技术效果，并据此确定发明实际解决的技术问题。专利说明书中描述的发明要解决的技术问题和声称的技术效果可以作为确定发明实际解决技术问题的重要参考，在上述声称的技术效果能够得到确认的情况下，其可以作为确定发明实际解决技术问题的依据。反之，则不能，此时发明实际解决的技术问题应由本领域技术人员根据专利申请文件公开的内容判断其所要求保护的发明客观上具有的技术效果来确定[4]。
也就是说，所声称的技术效果能够得到确认，是以该技术效果作为确定发明实际解决技术问题的依据的前提。一旦该前提缺失，自然发明实际解决技术问题的确定不能依据该技术效果来进行。换言之，当专利申请由上位概念概括的独立权利要求的技术方案即所要求保护的发明的范围相当大以致所声称的技术效果得不到确认时，也即所声称的技术效果所对应的技术特征没有被包括在该独立权利要求时，审查员会针对该所声称的技术效果得不到确认的独立权利要求所要求保护的发明，重塑发明过程，实际上不但针对该独立权利要求的发明确认最接近的现有技术，而且相对于所确认的最接近的现有技术去重新确定该独立权利要求的发明所具有的技术效果，再以该重新确定的技术效果来重新确认实际技术问题。
二、具体案例分析
一种红外发光元件的制造方法，具有以下技术特征：
（a）准备含有1×1015cm－3以上、2×1018cm－3以下的C的Si基板的工序；
（b）在Si基板表面形成SiO2膜的工序；
（c）将形成有SiO2膜的Si基板、在含氧气氛中进行RTA处理的工序。
（一）、针对该请求保护的发明，审查员的审查意见如下：
对比文件1公开了一种半导体晶片的制造方法，并具体公开了以下技术特征：准备一Si基板；在Si基板表面形成SiO2膜；将形成有SiO2膜的Si基板进行快速热退火处理工序。
该权利要求所要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，其区别技术特征为：含有1×1015cm－3以上、2×1018cm－3以下的C的Si基板；在含氧气氛中进行RTA处理；红外发光元件的制造方法。基于上述区别技术特征，该权利要求所要求保护的技术方案相对于对比文件1实际解决的技术问题是：提高红外发光元件的发光效率。
对比文件2公开了一种单晶硅晶片的制造方法，并具体公开了以下技术特征：在含氧气氛中进行RTA处理，含有C的Si基板，其中C的浓度可以为0.1-5ppma。而且该上述区别技术特征在对比文件2中所起的作用与其在本发明中为解决其技术问题所起的作用相同，都是对Si基板进行处理。也就是说，对比文件2给出了将该区别技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示。本领域技术人员进一步通过常规试验可以得到C的浓度在1×1015cm－3以上、2×1018cm－3以下，不需要付出创造性的劳动，且没有取得预料不到的技术效果。
此外，将上述半导体晶片的方法应用到红外发光元件的制造领域，对于本领域技术人员是公知常识，基于此本领域技术人员容易想到将上述方法应用到红外发光元件的制造方法中，不需要付出创造性的劳动，且没有取得预料不到的技术效果。
为此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域公知常识得到该权利要求所要求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，不具有专利法第22条第3款规定的创造性。
（二）、关于本申请
由于本申请采用了上述技术方案，因此能够提供一种简便且低成本地制造1.57μm附近的光源。
对此，在本申请背景技术部分明确记载了，在以硅（Si）为基材的大规模集成电路（LSI：Large Scale Integration）中，内部配线延迟和焦耳热发生而使温度上升等之虞存在。近来，在对该虞的抑制上，开发利用光学互接的光电积体电路，该光电积体电路在LSI芯片上同时制作CMOS等的现有元件和发光元件等的光元件，且光元件由以Si作为基材的材料制作、并被要求具有1.55μm附近的发光波长。目前，发光技术中公知着所添加的Er的3价离子与Si中的氧（O）原子结合而发光的以及基于在Si中所形成的结晶缺陷而发光的。但是，Er的添加使其稳定供给不确切、缺陷（点缺陷、线缺陷、环缺陷、位错等）容易生成而发光效率降低、扩散线（包括制造装置）兼用困难、专用制造线和专用制造装置需要追加而制造成本变高；基于Si中的结晶缺陷的发光，难以得到在1.55μm附近（1.50～1.60μm）具有锐利线幅的发光，且发光强度受其他的波长区域的发光限制。也就是说，本申请要解决的技术问题是：基于Er添加的发光，发光效率降低、扩散线兼用困难、专用制造装置（制造线）追加而成本上升；基于Si中的结晶缺陷的发光，其锐利线幅（1.50～1.60μm：在1.55μm附近）的发光困难，发光强度受限制。
（三）、关于对比文件
对比文件1公开了一种用于修复晶片的后干蚀刻清洁方法，尤其是对由例如反应离子蚀刻（RIE）等的干蚀刻所损坏的晶片进行修复的后干蚀刻清洁方法，该后干蚀刻清洁方法包括：从晶片的蚀刻部分去除干蚀刻残余层而在这些蚀刻部分形成氧化物的步骤；对该晶片进行RTA处理而使氧化物层中的氧少量浸透到该晶片以吸取杂质到该氧化物层而修复在氧化物层下的结晶性的步骤；去除氧化物层及其吸取杂质的步骤。并且，这个包括氧化物形成步骤、RTA处理步骤、氧化物去除步骤在内的特定步骤顺序，被验证在表面性能修复的实现上特别有效。还有，对比文件1的方案是在覆盖SiO2的Si基板进行CCIF3/H2反应离子蚀刻试验环境下进行的。
再有，对比文件1中，实现晶片的近表面区域中的损坏区域的修复（也就是，使缺陷减小）。
对比文件2公开了一种单晶硅晶片的制作方法，其通过对含有晶格间氧元素的单晶硅晶片进行热处理来制造具有氧析出物的单晶硅晶片，且该热处理至少具有：使用电阻加热式的热处理炉进行热处理的工序；使用急速加热/急速冷却装置（RTA装置）进行热处理的工序；并且，通过使用RTA装置的热处理，获得在有效去除晶片最表面附近的空隙缺陷的同时增加内部的氧诱导缺陷的效果，为了更有效获得氧诱导缺陷的增加，优选氮气、或氧气、或它们的混合气体的环境（参照对比文件2的第3页第0026段）；另外，通过使用掺杂有氮N或碳C的单晶硅晶片，促进氧析出、减小微缺陷（grown-in defect）尺寸以致易于由热处理使其消除（也就是使缺陷减少）。也就是说，对比文件2中通过对特定单晶硅晶片（含有晶格间氧元素的单晶硅晶片）进行RTA处理、在特定气氛（氮气、或氧气、或它们的混合气体）下进行处理、在掺杂的特定单晶硅晶片（掺杂有氮N或碳C的含有晶格间氧元素的单晶硅晶片）进行处理，获得有效去除晶片最表面附近的空隙缺陷且增加内部的氧诱导缺陷（促进内部的氧析出）的效果。
（四）、关于非显而易见性
1.关于本申请的目标技术问题
如前所述，本申请发明者们经过锐意研究，才确认了Er添加的发光及Si中的结晶缺陷的发光这两种发光技术中分别存在着不同的技术问题，即，基于Er添加的发光，发光效率降低、扩散线兼用困难、专用制造装置（制造线）追加而成本上升；基于Si中的结晶缺陷的发光，其锐利线幅（1.50～1.60μm：在1.55μm附近）的发光困难，发光强度受限制。
并且，本申请的最大保护范围的独立权利要求1中，通过对所声称的技术效果的确定，判明了该技术效果所对应的用于解决该目标技术问题的技术手段被明确记载，即判明了独立权利要求1具体包括了对现有技术作出贡献的用于解决其技术问题的技术手段。在这样的前提下，目标技术问题被认为客观体现于该独立权利要求中。为此，在对该独立权利要求所请求保护的发明进行创造性判断时，基于客观判断事物的逻辑学要求，该发明的最根本的出发点也只能是其目标技术问题。正是在这样的技术效果得以确定的前提下从其目标技术问题出发，才能更客观地遵循发明的思路，也不违背审查的思路。这是因为当目标技术问题被客观体现于独立权利要求时重塑发明过程所得到的实际技术问题也通常应该与目标技术问题一致的缘故。
2.关于技术领域
在确定了目标技术问题被客观体现于该独立权利要求的前提下，从该目标技术问题出发，关于对比文件1、2是否为本申请的同一技术领域、或相关技术领域进行争辩。也就是说，本申请是红外发光元件的制造方法，而对比文件1请求保护一种用于修复晶片的后干蚀刻清洁方法，对比文件2请求保护一种单晶硅晶片的制作方法。这样的晶片的清洁方法、制作方法分别是在晶片的修复、晶片的制造上所使用的。而作为本领域技术人员清楚得知，晶片作为基板有着广泛的应用领域，例如，高温器件、高功率设备、激光器、半导体器件（包括发光器件）等。显然，修复晶片用的清洁方法、针对晶格间氧元素的单晶硅晶片的制作方法、均与以抑制锐利线幅的发光困难及发光强度的限制为主要目的的红外发光元件的制造方法在用途等上找不到任何共同性。为此，得出对比文件1/对比文件2与本申请不能属于同一技术领域的结论。
另外，本申请要解决的技术问题之一是：基于Si中的结晶缺陷的发光，其锐利线幅（1.50～1.60μm：在1.55μm附近）的发光困难，发光强度受限制。该问题（如何抑制发光困难及发光强度受限）要得以解决，作为本领域技术人员而言，能够且也会到作为发光器件的上位概念的显示技术区域中去寻找解决手段，却很难或根本不会到相距较远的基板晶片制造区域中去进行相关寻找。也就是说，从本申请的发明目的出发对单纯的基板晶片制造的现有技术进行检索不是一个自然而然的过程，即，从要解决的技术问题出发难以想到在这样一个技术领域可以寻找到解决方案。因此，涉及基板晶片中的晶片修复的对比文件1、制造具有氧析出物的单晶硅晶片的对比文件2，均不应当视为与本申请专利相关的技术领域。
通过对本申请与对比文件1及对比文件2不是同一技术领域、也不是相关技术领域的争辩，提供了本申请发明的“非显而易见性”的佐证之一。
3.关于本申请与对比文件的区别
退一步即使在无视上述诸多相异因素的情况下，在本申请的上述出发点即目标技术问题的基础上，详细分析本申请与对比文件在实质上的技术区别：本申请达成的效果（创造结晶缺陷、增大发光强度）与对比文件（对比文件1：缺陷修复（使缺陷减少）；对比文件2：缺陷减少）的效果相反等（具体内容鉴于文章主题省略）。
因此，本申请的技术方案相对于对比文件1、2或其结合是非显而易见的。
三、结论
在针对创造性缺陷的审查意见通知书进行答复争辩时，首先，必然需要对本申请的整体技术内容进行掌控，即在确认申请的最大保护范围的独立权利要求的技术方案及其技术效果的同时，针对性地浏览说明书，判断本申请的目标技术问题及其是否被客观体现于该独立权利要求中；其次，在目标技术问题被客观体现于独立权利要求时，从该目标技术问题出发，以申请及对比文件的相关技术（技术问题、技术手段、技术效果）为工具，严谨审核发明完成的各个步骤以及创造性判断的各步，逐步判断是否存在逻辑学要求上的缺陷，以打断法律逻辑（即打断法律前提和法律实施条件等），获得争辩成果；再有，即使在目标技术问题未被客观体现于独立权利要求时，一方面可以通过对独立权利要求的修改而使目标技术问题被客观体现于独立权利要求，另一方面也可以退一步从审查员确定的实际技术问题出发，同样如上述那样以技术为工具进行针对法律逻辑的攻打。这样，无论是发明完成过程还是创造性判断过程中，均从最根本的基点出发，以技术和法律的逻辑严谨性，确保发明创造性判断的客观性、妥当性。
参考文献
[1]《专利申请文件的撰写与审查要点》黄敏 知识产权出版社
[2]《日本的创造性判断》德山英浩 青山特许事务所
[3] 《人民日报海外版》 2010年07月20日 “法律条文的语言表述要注重逻辑性”徐立
[4]《知识产权报》2014年第8期 “创造性评价中实际解决技术问题的确定”于萍
[5]《审查指南》 2010年版 知识产权出版社
[6] 《创造性理论与实践：2011年专利审查与专利代理高端学术研讨会论文选编》 2012年1月 知识产权出版社“浅谈创造性判断中最接近现有技术的确定”谢海燕