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審決分類 審判 査定不服 2項進歩性 特許、登録しない。 H01L
管理番号 1151395
審判番号 不服2003-7811  
総通号数 87 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2001-07-19 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2003-05-06 
確定日 2007-02-08 
事件の表示 特願2000-3360「半導体加工チャンバとその制御方法」拒絶査定不服審判事件〔平成13年7月19日出願公開、特開2001-196313〕について、次のとおり審決する。 
結論 本件審判の請求は、成り立たない。 
理由 [1]手続の経緯・本願発明
本願は、平成12年1月12日の出願であって、その請求項1?16に係る発明は、特許法第17条の2の規定に基づき平成14年6月28日付け手続補正書によって補正された明細書及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項1?16に記載された事項により特定されるとおりのものと認められるところ、その請求項11に記載された発明(以下、「本願発明」という。)は次のとおりである。
「【請求項11】ガス導入口が設けられ且つウエハが配置される第1のチャンバと、ガス排出手段に接続された第2のチャンバと、前記第1のチャンバと第2のチャンバとを画するバッフル部材と、該バッフル部材に少なくとも一つ設けられたガス流通用開口と、該ガス流通用開口の開口面積を調節する制御手段を備える半導体加工チャンバを準備するステップと、前記ガス導入口から供給されるガスの流量が第2の目標値になるように前記ガス排出手段の吸引力を調節するステップを備えることを特徴とする半導体加工チャンバの制御方法。」

[2]引用刊行物の記載事項
これに対して、原査定の拒絶の理由に引用された、本願出願前に頒布された刊行物である実願昭59-27228号(実開昭60-140764号)のマイクロフイルム(以下、「引用刊行物1」という。)、及び同頒布された刊行物である特開平7-263351号公報(以下、「引用刊行物2」という。)には、夫々下記の事項が記載されている。

[2-1]引用刊行物1
(1a)「1.試料をプラズマ処理する真空室を、該真空室に内設された固定バッフルプレートの開口と回転バッフルプレートの開口とを介して排気可能に構成したことを特徴とするプラズマ処理装置。」(実用新案登録請求の範囲)、
(1b)実施例として、第1図、第2図が示されるとともに、
「第1図,第2図で、真空室10には、・・・上部電極20と下部電極30とが対向して内設され、下部電極30の裏面に対応する真空室10の底壁には、排気系の排気管40が真空室10と連通して連結されている。下部電極30と真空室10の底壁との間には、固定バッフルプレート50が設けられ、固定バッフルプレート50の下方には回転バッフルプレート56が設けられている。固定バッフルプレート50には、同一円周上で同一形状,面積の開口51が120度間隔で3個形成され、回転バッフルプレート60には、開口51に対応して開口61が形成されている。また、回転バッフルプレート60は、真空室10外に設けられた駆動装置62で歯車63,64を介して回転駆動可能となっている。
真空室10には、処理ガス供給装置(・・・)から処理ガスが所定流量で供給され、真空ポンプ(・・・)で排気管40を介して所定流量で排気される。この場合、回転バッフルプレート60を所定量回転させ開口51と開口61とでなる開口面積を変化させコンダクタンスを変化させることで真空室10は処理圧力に調整され維持される。つまり、真空室10に供給された処理ガスは開口51と開口61とを介して真空室10より排気される。その後・・・プラズマにより下部電極30に載置されている試料(・・・)はプラズマ処理される。」(第3頁10行?第4頁17行)が記載されている。

[2-2]引用刊行物2
(2a)「【請求項1】ガス導入孔からの数種類のガスを撹拌混合する撹拌室を備え、ウエーハを裁置する加熱試料台、試料取り出し口、排気孔などからなる装置に於いて、試料台と排気孔の間に多数の小孔からなる整流板を挿入したことを特徴とする気相成長装置。
【請求項2】・・・・・
【請求項3】整流板の開口面積を変えるための調整機構を装着したことを特徴とする請求項1記載の気相成長装置。」(【特許請求の範囲】の【請求項1】?【請求項3】)、
(2b)【発明が解決しようとする課題】として、「本発明の目的は半導体製造装置に用いられる・・・気相成長装置の実現にある。」(段落【0003】)、
(2c)【課題を解決するための手段】として、「排気能力による最適な条件を見いだすためにコンダクタンスの調整機構を設けたものである。」(段落【0005】)、
(2d)実施例として、「チャンバー本体1は数種類のガスを混合する撹拌室101と試料に絶縁膜を形成する成膜室102、成膜後のガスを排気する排気室103からなる。原料ガスは酸素をキャリアーとしてパイプ13の枝管から撹拌室101へ導入される。・・・排気室103は支え2で支持された整流板3で成膜室102と仕切られており、排気孔26よりガスが排気される。」(段落【0010】)、
「ガスの流量は例えばウェーハ6直径が6インチとするとPb原料で20cc/min,Zr原料が20cc/min,Ti原料が5cc/minで酸素O2をキャリア-として10分程度流す。」(段落【0011】)、
「撹拌室101から均等に吹き出した流れがウェーハ6面上でも均等な流れが維持されるのでその結果作成される絶縁膜の均一性も向上し、高品質の半導体部品が製作できる」(段落【0014】)が記載されている。

[3]対比
摘記(1b)の「上部電極20と下部電極30とが対向して内設され、下部電極30の裏面に対応する真空室10の底壁には、排気系の排気管40が真空室10と連通して連結されている。下部電極30と真空室10の底壁との間には、固定バッフルプレート50が設けられ、固定バッフルプレート50の下方には回転バッフルプレート56が設けられている。固定バッフルプレート50には、同一円周上で同一形状,面積の開口51が120度間隔で3個形成され、回転バッフルプレート60には、開口51に対応して開口61が形成されている。・・・真空室10には、処理ガス供給装置(・・・)から処理ガスが所定流量で供給され、・・・真空室10に供給された処理ガスは開口51と開口61とを介して真空室10より排気される」との記載によれば、引用刊行物1に記載されたプラズマ処理装置では、真空室が固定バッフルプレートと回転バッフルプレートにより上側の領域と下側の領域とに区切られ、該両バッフルプレートには開口が夫々形成され、真空室の上側の領域には上部電極と下部電極とが対向して設けられ、処理ガス供給装置から処理ガスが所定流量で供給され、真空室の下側の領域には排気系の排気管が連結され、上記両バッフルプレートの両開口を介して排気管より所定流量で排気されることが明らかである。
また、摘記(1b)の「固定バッフルプレート50には、同一円周上で同一形状,面積の開口51が120度間隔で3個形成され、回転バッフルプレート60には、開口51に対応して開口61が形成されている。また、回転バッフルプレート60は、真空室10外に設けられた駆動装置62で歯車63,64を介して回転駆動可能となっている。・・・真空ポンプ(・・・)で排気管40を介して所定流量で排気される。この場合、回転バッフルプレート60を所定量回転させ開口51と開口61とでなる開口面積を変化させコンダクタンスを変化させることで真空室10は処理圧力に調整され維持される。つまり、真空室10に供給された処理ガスは開口51と開口61とを介して真空室10より排気される。その後・・・プラズマにより下部電極30に載置されている試料(・・・)はプラズマ処理される」との記載によれば、同プラズマ処理装置では、回転バッフルプレートを駆動装置で回転駆動させ、固定バッフルプレートの開口と回転バッフルプレートの開口とでなる開口面積を変化させコンダクタンスを変化させることで真空室が処理圧力に調整され維持され、下部電極に載置した試料を該処理圧力でプラズマ処理することが明らかである。
これらの事項及び上記摘記(1a)(1b)を総合すると、引用刊行物1には、
「プラズマ処理装置の真空室が固定バッフルプレートと回転バッフルプレートで上側の領域と下側の領域とに区切られ、該両バッフルプレートには夫々開口が形成され、真空室の上側の領域には、上部電極と下部電極とが対向して設けられ、処理ガス供給装置から処理ガスが所定流量で供給され、真空室の下側の領域には真空ポンプを含む排気系の排気管が連結され、上記両バッフルプレートの両開口を介して排気管より所定流量で排気され、該回転バッフルプレートを駆動装置で回転駆動させ、該両バッフルプレートの両開口でなる開口面積を変化させコンダクタンスを変化させることで真空室が処理圧力に調整され維持され、該処理圧力で下部電極に載置した試料をプラズマ処理する方法」の発明(以下、「引用刊行物1記載の発明」という。)が記載されているといえる。
そこで、本願発明と引用刊行物1記載の発明とを対比すると、引用刊行物1記載の発明では、「真空室の上側の領域には、上部電極と下部電極とが対向して設けられ、処理ガス供給装置から処理ガスが所定流量で供給され、・・・下部電極に載置した試料をプラズマ処理する」における「処理ガス供給装置から処理ガスが所定流量で供給され」、「真空室の上側の領域」は夫々、本願発明における「ガス導入口が設けられ」、「第1のチャンバ」に相当する。
また、引用刊行物1記載の発明における「真空室の下側の領域」、「真空ポンプを含む排気系の排気管」、「固定バッフルプレートと回転バッフルプレート」、「開口」、「プラズマ処理装置の真空室」は夫々、本願発明における「第2のチャンバ」、「ガス排出手段」、「バッフル部材」、「ガス流通用開口」、「加工チャンバ」に相当する。
また、引用刊行物1記載の発明における「回転バッフルプレートを駆動装置で回転駆動させ、該両バッフルプレートの両開口でなる開口面積を変化させコンダクタンスを変化させることで真空室が処理圧力に調整され維持され、該処理圧力で下部電極に載置した試料をプラズマ処理する方法」とは、真空室に配置した試料をプラズマ処理するために、回転バッフルプレートを駆動装置で回転駆動させることにより、両バッフルプレートの両開口でなる開口面積を変化させてコンダクタンスを変化させ、該真空室の処理圧力を調整し維持するように制御する方法に他ならず、上記「駆動装置」は本願発明の「制御手段」に、上記「真空室が処理圧力に調整され維持され、該処理圧力で下部電極に載置した試料をプラズマ処理する方法」は本願発明の「加工チャンバの制御方法」に夫々相当する。また、上記「コンダクタンスを変化させることで真空室が処理圧力に調整され維持され」とは、コンダクタンスを変化させることで排気系の吸引力を調節することに他ならない。
そうすると、両者は、「ガス導入口が設けられる第1のチャンバと、ガス排出手段に接続された第2のチャンバと、前記第1のチャンバと第2のチャンバとを画するバッフル部材と、該バッフル部材に少なくとも一つ設けられたガス流通用開口と、該ガス流通用開口の開口面積を調節する制御手段を備える加工チャンバを準備するステップと、前記ガス排出手段の吸引力を調節するステップを備える加工チャンバの制御方法。」の点で一致し、以下の点で相違する。
(イ)本願発明では、半導体加工チャンバでウエハを加工しているのに対し、引用刊行物1記載の発明では、真空室で試料を処理している点。
(ロ)本願発明では、ガス導入口から供給されるガスの流量が第2の目標値になるようにガス排出手段の吸引力を調節しているのに対し、引用刊行物1記載の発明では、真空室が処理圧力に調整され維持されるようにコンダクタンスを変化させている点。

[4]当審の判断
まず、上記相違点(イ)について検討するに、
引用刊行物2には、「ガス導入孔からの数種類のガスを撹拌混合する撹拌室を備え、ウエーハを裁置する加熱試料台、試料取り出し口、排気孔などからなる装置に於いて・・・」(摘記(2a))、「本発明の目的は半導体製造装置に用いられる・・・気相成長装置の実現にある。」(摘記(2b))、「チャンバー本体1は数種類のガスを混合する撹拌室101と試料に絶縁膜を形成する成膜室102、成膜後のガスを排気する排気室103からなる。原料ガスは酸素をキャリアーとしてパイプ13の枝管から撹拌室101へ導入される。・・・排気室103は支え2で支持された整流板3で成膜室102と仕切られており、排気孔26よりガスが排気される。」、「撹拌室101から均等に吹き出した流れがウェーハ6面上でも均等な流れが維持されるのでその結果作成される絶縁膜の均一性も向上し、高品質の半導体部品が製作できる」(摘記(2d))により、ガス導入孔が設けられるとともに排気孔が接続されたチャンバー本体の成膜室に半導体ウエーハを配置して加工することが記載されており、また、例えば、特開平7-122490号公報の段落【0006】、特開平5-259119号公報の段落【0004】にも同様のことが記載されているように、ガス導入口が設けられるとともにガス排出手段が接続された半導体加工チャンバでウエハを加工することは本願の出願前周知の技術であるから、引用刊行物1記載の発明において、真空室を半導体加工チャンバとし、該半導体加工チャンバでウエハを加工することは、当業者が適宜に採用できたものと認められる。

次に、上記相違点(ロ)について検討するに、
前掲の特開平7-122490号公報には、
「【0006】・・・第1のセンサおよび第2のセンサからの検出値を取り込んで前記排気系のガス流量が前記ガス供給系のガス流量よりも所定の値だけ大きくなるように前記第1のバルブおよび第2のバルブの開度を制御する・・・」(段落【0006】)、
「【0017】・・・反応室内を大気圧に対して-10Torrまで減圧する場合には、三方弁11を不活性ガスの供給源12側に切り替えたのち、2つの制御バルブ5,10を徐々に低速で開き始める。そして、2つのガス流量センサ8,13からの検出値を制御手段7に取り込み、両者を比較する。もし、排気管4のガス流量がガス供給用配管9のガス流量より小さい場合には、排気管4に設けられた制御バルブ5の開き速度を速くするよう制御手段7から制御バルブ5に指令する。
【0018】また、排気管4のガス流量がガス供給用配管9のガス流量に比べて大きすぎる場合には排気管4に設けられた制御バルブ5の開き速度を遅く・・・して、両ガス流量の差が所定の範囲内に入るようにする。・・・
【0019】このように2つの制御バルブ5,10の開度を調節しながらバルブを開いていくと、反応室1内の減圧を開始した瞬間における内圧は徐々に低下することになり、予め決められた真空度(大気圧-10Torr)に漸近する。・・・
【0020】また、不活性ガスの供給量と反応室内からの排気量との差異を所定の範囲内に制御することにより、最短時間で不活性ガスの置換と減圧を行うことができ、ウェーハの品質向上だけでなく生産性の向上にも寄与できる。
【0021】不活性ガスによる置換および減圧を終了すると、続いて水素ガスを反応室内に供給しながらさらに減圧(60?100Torr)を実施する。この水素ガスによる置換および減圧時においても上述した流量バランスの制御が実施される。」(段落【0017】?【0021】)により、ガス供給用配管から供給される不活性ガス又は水素ガスのガス流量よりも排気管のガス流量の検出値が所定の値だけ大きくなるように、排気管の制御バルブの開き速度を調節しつつ反応室内を予め決められた真空度まで徐々に減圧していくことが記載されている。即ち、同公報には、反応室内を予め決められた真空度まで徐々に減圧していく過程において、ガス供給用配管から供給されるガスの流量が排気量に対して所定の目標値になるように、排気管の制御バルブの開き速度を調節して排気系の吸引力を調節することが記載されている。
また、前掲の特開平5-259119号公報には、
「・・・図17に示すように実効排気速度(エッチング処理内部におけるガス流量)が大きいほど同一動作圧力でのガス導入口でのガス流量が大きくなることになる。即ち、実効排気速度を大きくすることにより、同一動作圧力でのガス流量を大きくすることができる。」(段落【0036】)と記載されるとともに、実施例において、
「(実施例1)・・・コンダクタンスバルブ12を可変にすることにより、排気速度を変えることができる。・・・」(段落【0046】)、
「・・・エッチングガスにはCl2を用い、ガス圧力0.5mTorr・・・とし、ガス流量を2から100sccmまで変化させた。・・・2sccmでは80nm/minのエッチ速度はCl2ガス流量とともに増加し、100sccmにおいて1300nm/minとなった。・・・」(段落【0048】)、
「(実施例2)・・・ガス圧力0.5mTorr・・・とし、ガス流量を2から100sccmまで変化させた。2sccmでは50nm/minのエッチ速度はCl2ガス流量とともに増加し、100sccmにおいて500nm/minとなった。・・・」(段落【0050】)と記載されている。即ち、上記(実施例1)及び(実施例2)では、エッチ速度を増加させるべく、同一動作圧力でのガスの流量が2sccmから100sccmになるまで、可変コンダクタンスバルブの操作等により実効排気速度を大きくすることが記載されており、該「100sccm」は、エッチ速度を増加させるべく大きくしていくガスの流量の最終値であるから、ガスの流量の「目標値」に該当し、また、該実効排気速度を大きくすることは、ガス排出手段の吸引力を大きくすることに他ならない。
以上のように、真空室が所定の処理圧力に調整され維持される過程において、ガス導入口から供給されるガスの流量が目標値になるように、ガス排出手段の吸引力を調節することは、本願の出願前周知の技術であるといえる。
また、本願発明における「第2の目標値」は、明細書に記載されている他の目標値(「第1の目標値」、「第3の目標値」)と混同が生じないように「第2」の番号を付して表示されているものであり、該「第2」に技術的な意味はなく、本願発明における、ガス導入口から供給されるガスの流量の目標値と同義である。
してみると、引用刊行物1記載の発明において、真空室が処理圧力に調整され維持されるように、コンダクタンスを変化させてガス排出手段の吸引力を調節しているのを、該真空室が処理圧力に調整され維持されるとともに、ガス導入口から供給されるガスの流量が所定の目標値になるように、コンダクタンスを変化させてガス排出手段の吸引力を調節することは、当業者が容易に想到し得たものと認められる。
そして、上記相違点(イ)、(ロ)に係る本願発明の特定事項を採用することによる作用・効果について検討してみても、引用刊行物1、2に記載された発明、及び上記周知技術から当業者が普通に予測できる程度のものであって、格別のものは見当らない。

[5]むすび
したがって、本願発明は、当業者が引用刊行物1、2に記載された発明、及び上記周知技術に基づいて容易に発明をすることができたものであるから、特許法第29条第2項の規定により特許を受けることができない。
また、上記のとおり本願発明が特許を受けることができないため、本願の請求項1?10、12?16に係る発明について検討するまでもなく、本願は拒絶すべきものである。
よって、結論のとおり審決する。
 
審理終結日 2006-09-06 
結審通知日 2006-09-13 
審決日 2006-09-28 
出願番号 特願2000-3360(P2000-3360)
審決分類 P 1 8・ 121- Z (H01L)
最終処分 不成立  
前審関与審査官 加藤 浩一  
特許庁審判長 城所 宏
特許庁審判官 日比野 隆治
市川 裕司
発明の名称 半導体加工チャンバとその制御方法  
代理人 村瀬 一美  

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