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研究生: 陳易宏
Yi-Hung Chen
論文名稱: 導入CMP領域知識之工程專利知識庫與專利分析檢索技術之初步研究
Preliminary Research of CMP Knowledge-implemented Project Patent Knowledge Base and Patent Analytic Search Technology
指導教授: 林榮慶
Zone-Ching Lin
口試委員: 許覺良
none
張瑞芬
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 170
中文關鍵詞: 專利資料庫專利分析關鍵字專利檢索化學機械拋光拋光墊
外文關鍵詞: Keywords, Patent, CMP, Polishing Pad
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  • 根據世界智慧財產權組織(WIPO)統計報導,善加利用專利資訊,可以縮短研發時間60%,節省研發經費40%,專利資訊既是技術文件,也是法律文件(權力文件),根據統計,產業界的KNOW-HOW,百分之八十以上來自專利資訊。故本文可充分利用專利資訊並結合專利分析與檢索功能來作為機械產品領域之研發參考。
    本研究初期利用專利分析軟體,針對化學機械拋光(CMP)研磨墊之專利進行專利件數、國家別、公司別、發明人、引證率與IPC等詳細之專利分析,藉以瞭解CMP研磨墊技術發展之趨勢。
    藉由後續之專利檢索與設計、製造、材料、形狀、結構與應用等相關領域之分析結果後得知CMP研磨墊溝槽花紋形貌屬於設計領域之專利居多,故可從設計方面切入較為容易,作為其研發之切入點。並深入探討發現,大部分之CMP研磨墊花紋溝槽設計皆為強調其具有之功能性與如何搭配適當之製程參數和新穎性之溝槽設計來控制晶圓之移除率與提升均勻度。
    本文初步建立了CMP研磨墊工程專利知識庫與本體語意架構,透過下達關鍵字與IPC索引系統來針對專利文件作檢索,並且建立了專業關鍵詞彙資料庫來進行專利分析。期望藉由透過適當之關鍵字與配合IPC分類之索引來提升專利搜尋上之精確度與完整性,可避免因用字不當而造成專利搜尋上之遺漏。


    According to the statistical report of The World Intellectual Property Organization (WIPO), an effective use of patent information can reduce the time for research and development (R&D) by 60% and save its cost by 40%. Patent information is both a technical and legal document (power document). Research statistics reveal that over 80% of the know-how of industries comes from patent information. Thus, this paper fully utilizes the patent information together with the combination of patent analysis and search function, so as to serve as a reference for the R&D of mechanical products.
    By using patent analysis software in the first stage, this study focuses on the patent of chemical mechanical polishing (CMP) pad to conduct detailed patent analysis of the number of patents, countries, companies, inventors, citation rate and IPC etc., so as to learn the development trend of CMP pad technology.
    From the related analytic results of the subsequent patent search and design, manufacturing, materials, shape, structure and application, it is known that the slot pattern of CMP pad is more belonging to the patent of design area. Thus, it is easier to start its R&D from the aspect of design. After in-depth investigation, it is found that most of the slot designs of CMP pad stress their functions and how they coordinate with appropriate process parameters and innovated slot designs to control the removal rate of wafers and promote the evenness.
    This paper firstly builds a CMP pad project patent knowledgebase and an ontological semantic structure. Through the keywords entered and the IPC search system, this paper exercises the search of patent documents and establishes a database of professional keywords to conduct patent analysis. It is hoped that through appropriate keywords, as well as the search on IPC classification, the accuracy and completeness of patent search can be promoted, and the omission caused by the use of wrong keywords during patent search can be avoided.

    中文摘要 I ABSTRACT II 誌謝 IV 目錄 V 圖目錄 X 表目錄 XVI 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 2 1.3 研究範圍 4 1.4 論文架構 5 第二章 文獻探討 7 2.1 專利簡介 7 2.1.1 何謂專利 7 2.1.2 專利的特性 8 2.1.3 專利保護類型、要件與期間 9 2.1.4 何謂專利地圖(Patent Map) 10 2.1.5 國際專利分類碼(IPC) 12 2.1.5.1 國際專利分類碼實例(一):B24B 07/22 13 2.1.5.2 國際專利分類碼實例(二):G06F 015/16 14 2.2 專利分析 15 2.2.1 專利分析意義 15 2.2.2 專利分析之功用 20 2.2.3 專利分析之目的 21 2.2.4 專利資訊檢索 22 2.2.5 專利檢索資料庫 24 2.2.6 專利地圖分析 26 2.2.7 專利公報形式與內容 28 2.2.7.1 USPTO專利架構與相關名詞說明 29 2.3 ONTOLOGY的沿革 31 2.4 關鍵字詞彙之檢索 32 2.5 化學機械研磨(CMP) 34 第三章 CMP研磨墊專利地圖分析 37 3.1 前言 37 3.2 CMP研磨墊之專利件數分析 37 3.2.1 專利件數/專利權人數技術生命週期 38 3.2.2 專利件數/發明人數技術生命週期 39 3.3 CMP研磨墊之國家別分析 40 3.3.1 所屬國專利分析 40 3.3.2 所屬國歷年專利件數 41 3.4 CMP研磨墊之公司別分析 42 3.4.1 公司研發能力比較 42 3.4.2 研發能力詳細數據 43 3.4.3 引證率分析 44 3.4.4 活動表分析 47 3.4.5 排行榜分析 48 3.4.6 競爭公司歷年專利件數 49 3.5 CMP研磨墊之發明人分析 50 3.6 CMP研磨墊之引證率分析 52 3.7 CMP研磨墊之IPC分析 54 3.8 本章結論 58 第四章 CMP研磨對晶圓之影響探討 60 4.1 前言 60 4.2 化學機械拋光(CMP)簡介 60 4.2.1 傳統式化學機械拋光 60 4.2.2 補償式化學機械拋光 61 4.2.3 化學機械研磨之研磨墊 65 4.2.4 CMP拋光路徑分析 66 4.2.5 CMP研磨墊與晶圓間速度、研磨頻率及研磨墊形狀 74 4.3 CMP研磨墊表面之花紋形貌 78 4.3.1 研磨墊溝槽設計探討 79 4.3.2 研磨墊溝槽形貌之檢索 80 第五章 實作工程專利知識庫 90 5.1 工程專利知識庫 90 5.1.1 專利關鍵詞彙擷取系統 90 5.1.2 建構研磨機構及研磨墊專利語彙本體語意 93 5.1.3 建構CMP本體論架構 93 5.1.4 建構研磨墊本體論架構 95 5.1.5 IPC專利索引資料庫之建置 95 5.1.6 研磨墊專利資料庫之建置 97 5.1.7 研磨墊之關鍵語彙建置 97 第六章 案例操作流程 103 6.1 前言 103 6.2 系統架構 104 6.3 操作流程 105 6.3.1 使用者介面 105 6.3.2 專利搜尋系統 106 6.3.3 專利領域分析 109 6.3.4 IPC查詢系統 112 6.3.5 建置專利資料庫 116 6.3.6 建置領域關鍵字 117 6.4 系統驗證 121 6.4.1 領域專利分析 121 第七章 專利搜尋法則 123 第八章 CMP夾頭與動力手工具 127 8.1 建構CMP夾頭本體論架構 127 8.1.1 建構CMP夾頭專利語彙本體語意 127 8.2 建構動力手工具本體論架構 128 8.2.1 建構動力手工具專利語彙本體語意 129 8.3 建構CMP夾頭專利資料庫 130 8.4 建構動力手工具專利資料庫 131 8.5 CMP夾頭之關鍵字、特徵字與模糊字判斷 132 8.6 CMP夾頭之關鍵字作模糊搜尋 134 8.7 動力手工具之關鍵字、特徵字與模糊字判斷 136 8.8 動力手工具之關鍵字作模糊搜尋 138 8.9 搜尋動力手工具馬達之葉片專利 140 8.10 搜尋化學機械拋光研磨路徑規劃之專利 141 第九章 結論與未來研究方向 143 9.1 結論 143 9.2 未來研究方向 144 參考文獻 146 作者簡介 151

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