• ポートフォリオ機能


ポートフォリオを新規に作成して保存
既存のポートフォリオに追加保存

  • この表をプリントする
PDF PDFをダウンロード
審決分類 審判 査定不服 特36条6項1、2号及び3号 請求の範囲の記載不備 取り消して特許、登録 H01L
審判 査定不服 1項3号刊行物記載 取り消して特許、登録 H01L
審判 査定不服 特17条の2、3項新規事項追加の補正 取り消して特許、登録 H01L
審判 査定不服 2項進歩性 取り消して特許、登録 H01L
管理番号 1336087
審判番号 不服2017-172  
総通号数 218 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2018-02-23 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2017-01-06 
確定日 2018-01-23 
事件の表示 特願2015-124502「半導体装置、センサーおよび電子デバイス」拒絶査定不服審判事件〔平成27年 9月17日出願公開、特開2015-165600、請求項の数(8)〕について、次のとおり審決する。 
結論 原査定を取り消す。 本願の発明は、特許すべきものとする。 
理由 第1 手続の経緯

本願は、平成23年2月24日に出願した特願2011-37969号の一部を平成27年6月22日に新たな特許出願とするものであって、平成28年4月18日付けの拒絶理由通知に対して同年6月9日付けで手続補正がなされたが、同年11月18日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、平成29年1月6日付けで拒絶査定不服審判が請求されると同時に手続補正がなされたものである。


第2 平成29年1月6日付けの手続補正についての補正却下の決定

[補正却下の決定の結論]
平成29年1月6日付けの手続補正を却下する。

[理由]
1.本件補正
平成29年1月6日付けの手続補正(以下「本件補正」という。)は、特許請求の範囲および図面についてするもので、
本件補正前の特許請求の範囲が、
「【請求項1】
第1面と、前記第1面の反対面である第2面と、前記第2面から前記第1面に達する孔を有する第1基板と、
前記孔の内壁に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜の内側に形成された第1導電層および第2導電層を有し、前記第2面側に凹部を有する貫通電極と、
前記第1基板に積層された第2基板と、
前記第2基板から突出し、前記第1面と前記第2面との間で前記凹部の底部に接合された突起電極と、を備え、
前記突起電極が、前記凹部の開口において前記凹部の側壁から離れており、
前記突起電極が前記凹部の底部に入り込んでいる、
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項2】
前記第1基板の前記凹部の深さcと、前記第2基板の前記突起電極の高さdが、c<dの関係となっていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記第1基板の前記凹部の開口は前記底部から前記第2面に向かって広くなっていることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記突起電極と金属接合された前記第1導電層の融点が、前記第2導電層の融点よりも低いことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記第1導電層の材料はろう材であることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記第2基板の前記第2電極に形成された前記突起電極の先端幅bと、前記第2電極側の前記突起電極の幅eはb<eの関係となっていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項7】
請求項1ないし6のいずれか一項に記載の半導体装置が実装されてなるセンサー。
【請求項8】
請求項1ないし6のいずれか一項に記載の半導体装置を有する電子デバイス。」
であったところ、

本件補正により、
「【請求項1】
第1面と、前記第1面の反対面である第2面と、前記第2面から前記第1面に達する孔を有する第1基板と、
前記孔の内壁に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜の内側に形成された第1導電層および第2導電層を有し、前記第2面側に凹部を有する貫通電極と、
前記第1基板に積層された第2基板と、
前記第2基板から突出し、前記第1面と前記第2面との間で前記凹部の底部に接合された突起電極と、を備え、
前記突起電極が、前記凹部の開口において前記凹部の側壁から離れており、
前記突起電極が前記凹部の底部に嵌合している、
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項2】
前記第1基板の前記凹部の深さcと、前記第2基板の前記突起電極の高さdとが、c<dの関係となっていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記第1基板の前記凹部の開口は前記底部から前記第2面に向かって広くなっていることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記突起電極と金属接合された前記第1導電層の融点が、前記第2導電層の融点よりも低いことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記第1導電層の材料はろう材であることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記第2基板の前記第2電極に形成された前記突起電極の先端幅bと、前記第2電極側の前記突起電極の幅eはb<eの関係となっていることを特徴とする請求項1ないし5の
いずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項7】
請求項1ないし6のいずれか一項に記載の半導体装置が実装されてなるセンサー。
【請求項8】
請求項1ないし6のいずれか一項に記載の半導体装置を有する電子デバイス。」
と補正された。

2.補正の適否
本件補正は、本件補正前の請求項1における「前記突起電極が前記凹部の底部に入り込んでいる」を「前記突起電極が前記凹部の底部に嵌合している」とする事項を含むものである。
ここで、審判請求の理由を参酌すると、上記補正事項の根拠として掲げている本願の願書に最初に添付した明細書の段落【0038】には「半導体基板10の貫通電極40の凹部28に半導体基板100の突起電極117が入り込んでいる」こと、段落【0039】には「半導体基板10のろう材層30と半導体基板100の突起電極117とが金属間接合していてもよい」こと、が記載されている。
しかしながら、「嵌合」という用語は、本願の願書に最初に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載されていない。そして、嵌合とは、一の部材を他に部材に嵌め合わせることをいうのであって、「入り込んでいる」とか「金属間接合する」ことと同一の意味ではない。
よって、上記補正は、本願の願書に最初に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項との関係において新たな技術的事項を導入するものであるから、特許法第17条の2第3項の規定に違反してされたものである。
したがって、本件補正は,特許法第17条の2第3項の規定に違反するので、同法第159条第1項の規定において読み替えて準用する同法第53条第1項の規定により却下すべきものである。


第3 本願発明

平成29年1月6日付けの手続補正は上記のとおり却下されたので、本願の請求項1ないし8に係る発明(以下、「本願発明1」ないし「本願発明8」という。)は、平成28年6月9日付けで手続補正された特許請求の範囲の請求項1ないし8に記載された事項により特定される、上記「第2 1.」において「本件補正前の特許請求の範囲」として記載したとおりのものである。

このうち、本願発明1は以下のとおりである。
「【請求項1】
第1面と、前記第1面の反対面である第2面と、前記第2面から前記第1面に達する孔を有する第1基板と、
前記孔の内壁に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜の内側に形成された第1導電層および第2導電層を有し、前記第2面側に凹部を有する貫通電極と、
前記第1基板に積層された第2基板と、
前記第2基板から突出し、前記第1面と前記第2面との間で前記凹部の底部に接合された突起電極と、を備え、
前記突起電極が、前記凹部の開口において前記凹部の側壁から離れており、
前記突起電極が前記凹部の底部に入り込んでいる、
ことを特徴とする半導体装置。」


第4 原査定の理由の概要

平成28年11月18日付け拒絶査定の概要は以下のとおりである。

●理由2(特許法第36条第6項第2号)
・請求項2ないし8
●理由3(特許法第29条第1項第3号)、理由4(特許法第29条第2項)
・請求項1、3及び8について、引用文献1
●理由4(特許法第29条第2項)について
・請求項2及び7について、引用文献1
・請求項4ないし6について、引用文献1、5及び6

<引用文献一覧>
1.特開2005-277059号公報
5.米国特許出願公開第2010/0065949号明細書
6.特開2004-207317号公報


第5 当審の判断

1.明確性(特許法第36条第6項第2号)について
本願明細書の段落【0037】には、「図4は、本実施形態における貫通電極と突起電極との関係を示す図である。図4に示すように、第1基板である半導体基板10の貫通電極40の凹部28の開口幅aと、第2基板である半導体基板100の突起電極117の先端幅bが、a>bとなっている。また半導体基板10の貫通電極40の凹部28の深さcと、半導体基板100の突起電極117の高さdがc<dとなっている。なお、凹部28の深さcは、ろう材層30を含まない深さである。」と記載されている。そして、図4には、貫通電極部40の凹部28の深さcが開示されているところ、該深さcは、ろう材層30が形成される前の凹部の深さ(図2(A))であることが理解できる。
そうすると、図4が、「凹部28の深さcは、ろう材層30を含まない深さである」ことを示していることは明らかであり、本願明細書及び図面の記載が矛盾するものではなく、本願請求項2ないし8に係る発明が不明りょうとはいえない。

2.新規性(特許法第29条第1項第3号)、進歩性(同条第2項)について
(1)引用文献1の記載事項
原査定の拒絶の理由に引用された特開2005-277059号公報(以下、「引用文献1」という。)には、「半導体装置」に関して以下の事項が記載されている。なお、下線は当審で付与した。

ア.「【0089】
図2(b)を参照して、各半導体チップ3の一方表面(以下、「表面」という。)3aには機能素子4が形成されており、各半導体チップ3は、その表面3aが固体装置2側に向けられており、いわゆるフェースダウン方式で、固体装置2上に積層されている。半導体チップ3は、半導体ウエハなどのより大きな半導体基板から個片化された半導体基板8を備えている。半導体基板8にはその厚さ方向に貫通する貫通孔5が形成されている。」

イ.「【0090】
半導体基板8の表面3a側には、酸化シリコンからなるハードマスク16が形成されており、ハードマスク16には、開口16aが形成されている。半導体チップ3の表面3aを垂直に見下ろす平面視において、開口16a内には、機能素子4の一部および貫通孔5が存在する。貫通孔5および開口16aの内壁、ならびに半導体基板8の開口16aからの露出面に沿って、酸化シリコン(SiO2)などの絶縁体からなる絶縁膜6Iが形成されている。絶縁膜6Iの上には、たとえば、窒化チタン(TiN)、窒化タンタル(TaN)、チタンタングステン(TiW)などからなるバリアメタル層(拡散防止膜)6Bが形成されている。機能素子4の一部は、絶縁膜6Iから露出されている。」

ウ.「【0091】
貫通孔5内およびその延長上の開口16a内は、貫通電極7でほぼ満たされている。貫通電極7と機能素子4(絶縁膜6Iからの露出部)とは、貫通電極7と一体で開口16aの残部を満たす配線部材17により電気的に接続されている。これにより、半導体チップ3の表面3aとは反対側の面(以下、「裏面」という。)3b側から、機能素子4に電気的に接続できるようになっている。各半導体チップ3の貫通電極7は、これらの半導体チップ3を垂直に見下ろす平面視において、ほぼ重なるように配置されている。」
・・・(中略)・・・
【0093】
貫通電極7の表面3a側端面および配線部材17の表面とハードマスク16の表面とはほぼ面一になっており、これらの面を覆うように表面保護膜9が形成されている。表面保護膜9には、貫通電極7を露出させるように、図2(b)の断面において貫通電極7の幅よりよりわずかに狭い幅を有する開口9aが形成されている。
貫通電極7には、開口9aを介して、半導体チップ3の表面3aから突出した柱状の表面側接続部材11が接合されている。図2(b)の断面において、表面側接続部材11の幅は、貫通孔5の幅より狭く、開口9aの幅より広い。
【0094】
貫通電極7の裏面3b側の端面には、裏面側接続部材12が設けられている。裏面側接続部材12は膜状で、貫通電極7の裏面3b側端面のほぼ全面を覆っている。すなわち、図2(b)の断面において、裏面側接続部材12の幅は、貫通孔5の幅よりわずかに小さく、表面側接続部材11の幅より大きい。換言すれば、表面側接続部材11は裏面側接続部材12より細い。」
【0095】
裏面側接続部材12の上面は、他の半導体チップ3と接合するための接合面となっており、この接合面は貫通孔5内にある。すなわち、貫通孔5内の裏面3近傍の領域は、貫通電極7や裏面側接続部材12で満たされておらず、裏面側接続部材12の上には凹所14が形成されている。
半導体チップ3の裏面3b側には、半導体基板8を覆うように裏面保護膜10が設けられている。裏面保護膜10には、開口10aが形成されている。開口10aの幅と貫通孔5の幅とはほぼ同じであり、貫通孔5の内壁面と開口10aの内壁面とは連続した面をなす。絶縁膜6Iおよびバリアメタル層6Bは、開口10aの内壁面にも形成されている。裏面保護膜10の表面(半導体チップ3の裏面3b)は、開口10a部を除き平坦である。」

エ.「【0098】
このように、表面側接続部材11や裏面側接続部材12は、単一の材料からなっていてもよく、複数の材料からなっていてもよい。
表面側接続部材11の表面3a(表面保護膜9表面)からの突出高さH1は、裏面側接続部材12の接合面の裏面3b(裏面保護膜10の表面)からの深さD1より大きい。隣接する2つの半導体チップ3の間において、一方の半導体チップ3の表面側接続部材11と他方の半導体チップ3の裏面側接続部材12とは接合されている。したがって、表面側接続部材11は、一方の半導体チップ3の凹所14の底部と他方の半導体チップ3との間に設けられている。裏面側接続部材12の接合面(表面側接続部材11と裏面側接続部材12との接合部)は、貫通孔5(凹所14)内にある。」

上記アないしエ、図2から、引用文献1の半導体装置について以下の事項が記載されている。
上記アによれば、各半導体チップ3は半導体基板8を備えており、その厚さ方向に貫通する貫通孔5が形成されているものである。
上記ア及びウによれば、各半導体チップ3は積層されているものである。
上記イによれば、貫通孔5の内壁に絶縁膜6Iが形成されているものである。
上記ウによれば、貫通孔5内に貫通電極7を備えるものである。また、貫通電極7の裏面3b側には、裏面側接続部材12が設けられ、裏面側接続部材12の上面は貫通孔5内にあるものである。そして、貫通電極7には、半導体チップ3の表面3aから突出した表面側接続部材11が接合されているものである。
上記エによれば、一方の半導体チップ3の表面側接続部材11と他方の半導体チップ3の裏面側接続部材12とは接合されているものである。また、表面側接続部材11と裏面側接続部材12との接合部は、貫通孔5内にあるものである。

以上の点から引用文献1には、次の発明(以下「引用発明」という。)が記載されている。

「厚さ方向に貫通する貫通孔5が形成された各半導体チップ3の半導体基板8と、
貫通孔5の内壁に形成された絶縁膜6Iと、
貫通孔5の内に備えた貫通電極7と、
貫通電極7の裏面3b側に設けられ、上面が貫通孔5内にある裏面側接続部材12と、
半導体チップ3の表面3aから突出し、貫通電極7と接合された表面側接続部材11と、を備え、
各半導体チップ3は積層されており、
一方の半導体チップ3の表面側接続部材11と他方の半導体チップ3の裏面側接続部材12とは接合され、その接合部は貫通孔5内にある、
半導体装置。」

(2)対比
本願発明1と引用発明とを対比する。

a.引用発明の「半導体基板8」は、本願発明1の「第1基板」に相当し、表面3aと裏面3bを備えているから、本願発明1の「第1の面」及び「第2の面」に相当するものを備えている。そして、引用発明の「貫通孔5」は、半導体基板8に形成されたものであるから、本願発明1の「前記第2面から前記第1面に達する孔」に相当する。
よって、引用発明の「厚さ方向に貫通する貫通孔5が形成された各半導体チップ3の半導体基板8」は、本願発明1の「第1面と、前記第1面の反対面である第2面と、前記第2面から前記第1面に達する孔を有する第1基板」に相当する。

b.引用発明の「貫通孔5の内壁に形成された絶縁膜6I」は、本願発明1の「前記孔の内壁に形成された絶縁膜」に相当する。

c.引用発明の「裏面側接続部材12」及び「貫通電極7」は、貫通孔内壁の絶縁膜の内側にあって導電層であるといえるから、本願発明1の「第1導電層」及び「第2導電層」に相当し、これらを合わせて本願発明1の「貫通電極」に相当する。
よって、引用発明の「貫通孔5の内に備えた貫通電極7」及び「貫通電極7の裏面3b側に設けられ、上面が貫通孔5内にある裏面側接続部材12」は、本願発明1の「前記絶縁膜の内側に形成された第1導電層および第2導電層を有する貫通電極」に相当する。
但し、貫通電極について、本願発明1は「前記第2面側に凹部を有する」ものであるのに対し、引用発明は「凹部」の特定がされていない。

d.引用発明の「各半導体チップ3は積層されて」いることは、それぞれの半導体基板8が積層されていることだから、本願発明1の「前記第1基板に積層された第2基板」の構成に相当する。

e.引用発明の「表面側接続部材11」は、一方の半導体チップ3の表面3aから突出したものであり、他方の半導体チップ3の貫通孔5内で裏面側接続部材12と接合するものであり、裏面側接続部材12は本願発明1の「貫通電極の底部」といえるから、本願発明1の「前記第2基板から突出し、前記第1面と前記第2面との間で(貫通電極の)底部と接合された突起電極」に相当する。
よって、引用発明の「半導体チップ3の表面3aから突出し、貫通電極7と接合された表面側接続部材11」及び「一方の半導体チップ3の表面側接続部材11と他方の半導体チップ3の裏面側接続部材12とは接合され、その接合部は貫通孔5内にある」ことは、本願発明1の「前記第2基板から突出し、前記第1面と前記第2面との間で(貫通電極の)底部と接合された突起電極」に相当する。
但し、突起電極について、本願発明1は「凹部」の底部に「接合され」、「入り込んでいる」のに対し、引用発明はその旨の特定がされていない。
更に、突起電極について、本願発明1は「前記凹部の開口において前記凹部の側壁から離れて」いるのに対し、引用発明はその旨の特定がされていない。

そうすると、本願発明1と引用発明の一致点及び相違点は、以下のとおりである。

<一致点>
「第1面と、前記第1面の反対面である第2面と、前記第2面から前記第1面に達する孔を有する第1基板と、
前記孔の内壁に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜の内側に形成された第1導電層および第2導電層を有する貫通電極と、
前記第1基板に積層された第2基板と、
前記第2基板から突出し、前記第1面と前記第2面との間で(貫通電極の)底部と接合された突起電極と、
を備えることを特徴とする半導体装置。」

<相違点1>
貫通電極について、本願発明1は「前記第2面側に凹部を有する」ものであるのに対し、引用発明は「凹部」の特定がされていない点。

<相違点2>
突起電極について、本願発明1は「凹部」の底部に「接合され」、「入り込んでいる」のに対し、引用発明はその旨の特定がされていない点。

<相違点3>
突起電極について、本願発明1は「前記凹部の開口において前記凹部の側壁から離れて」いるのに対し、引用発明はその旨の特定がされていない点。

(3)判断
上記相違点について検討する。
引用文献1(上記ウ、図2を参照。)には、本願発明1の貫通電極に相当する「貫通電極7」及び「裏面側接続部材12」を備えているものの、当該部位に「凹部」は形成されておらず、明細書及び図面全体を参照しても凹部に関する記載も示唆もない。
よって、引用発明には、上記相違点1ないし3に係る事項は記載されていないし、容易になし得た根拠も記載されていない。
したがって、本願発明1は、引用発明と同一ではなく、引用発明に基づいて当業者が容易になし得たものでもない。

仮に、拒絶査定で引用された米国特許出願公開第2010/0065949号明細書(以下、「引用文献2」という。)、特開2004-207317号公報(引用文献3」という。)を引用発明に組み合わせたとしても、引用文献2(特に、段落【0032】、FIG.1aを参照。)には少なくとも相違点2及び相違点3の構成が記載されておらず、引用文献3(段落【0032】、【0035】、図2及び図3を参照。)には少なくとも相違点3の構成が記載されていない。そして、本願発明1は、「突起電極を半導体基板の貫通孔に圧接する際、半導体基板にクラックが発生する」という課題を解決するために、相違点2及び3の構成を備えたものと認められるが、引用文献2,3には当該課題は存在せず、当然に解決するための構成も記載されていない。
よって、本願発明1が、引用発明と引用文献2,3に記載された技術事項に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものともいえない。

また、本願発明2ないし8は、本願発明1の発明特定事項を含み、さらに限定したものであるので、本願発明2ないし8も、本願発明1と同様に、引用発明と同一ではなく、引用発明(及び引用文献2,3に記載された技術事項)に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものともいえない。


第6 むすび

本願の請求項1ないし8に係る発明は、引用文献1に記載された発明と同一ではなく、引用文献1に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではなく、また、引用文献1に記載された発明及び引用文献2及び3に記載された技術事項に基づいて当業者が容易に発明をすることができたもでもなく、更に、本願の請求項2ないし8に係る発明は不明確ではないから、原査定の理由によっては、本願を拒絶することはできない。
また、他に本願を拒絶すべき理由を発見しない。
よって、結論のとおり審決する。
 
審決日 2018-01-09 
出願番号 特願2015-124502(P2015-124502)
審決分類 P 1 8・ 121- WY (H01L)
P 1 8・ 537- WY (H01L)
P 1 8・ 561- WY (H01L)
P 1 8・ 113- WY (H01L)
最終処分 成立  
前審関与審査官 多田 幸司  
特許庁審判長 井上 信一
特許庁審判官 関谷 隆一
酒井 朋広
発明の名称 半導体装置、センサーおよび電子デバイス  
代理人 仲井 智至  
代理人 渡辺 和昭  
代理人 西田 圭介  

プライバシーポリシー   セキュリティーポリシー   運営会社概要   サービスに関しての問い合わせ