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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
審判 査定不服 5項独立特許用件 特許、登録しない。 H01L
審判 査定不服 1項3号刊行物記載 特許、登録しない。 H01L
管理番号 1162807
審判番号 不服2006-22890  
総通号数 94 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2007-10-26 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2006-10-10 
確定日 2007-08-15 
事件の表示 平成11年特許願第 18760号「薄膜トランジスタ用シングルチャンバCVDプロセス」拒絶査定不服審判事件〔平成11年 9月28日出願公開、特開平11-265855〕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 I.手続の経緯
本願は、平成6年12月28日(パリ条約による優先権主張1993年12月28日、米国)に出願した特願平6-327116号の一部を平成11年1月27日に新たに特許出願したものであって、原審において平成17年4月5日付で拒絶理由通知がなされ、これに対し、平成17年10月11日付で意見書及び手続補正書が提出されたところ、平成18年7月5日付で拒絶査定がなされ、これに対し、平成18年10月10日に拒絶査定に対する審判請求がなされるとともに平成18年11月8日付で手続補正書が提出されたものである。

II.平成18年11月8日付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18年11月8日付の手続補正を却下する。

[理由]
1.補正後の本願発明
本件補正により、特許請求の範囲の請求項1?16のうち、請求項1は次のとおりに補正された。
「【請求項1】 ドーパントにより真性シリコン層を実質的に汚染することなく、内部チャンバ表面を有する化学気相堆積(CVD)チャンバ内に配置された基板上に、真性シリコン層と、ドーパントを含むドープアモルファスシリコン層とを連続して堆積する方法において、
基板上に1.2?1.5トールの圧力で50nm?1000nmの厚さまで、少なくとも1つの絶縁材料で少なくとも1層の絶縁材料の層を堆積させるステップと、
前記絶縁材料の層上に、第1の所定の厚さまで真性アモルファスシリコンの層を堆積させるステップと、
前記真性アモルファスシリコンの層上に、第2の所定の厚さを有するドープシリコンの層を堆積させるステップと、
を備え、
堆積サイクルを構成する前記3つの全ステップは、1つの化学気相堆積チャンバ内で実行される、前記堆積方法。」

上記補正は、補正前の請求項1の「少なくとも1つの絶縁材料の少なくとも1層の絶縁材料の層を堆積させるステップ」において、堆積条件である「1.2?1.5トールの圧力」という事項と、絶縁材料の層の厚さの上限を「1000nm」とした事項で補正することを含むものである。
そこで、上記補正を検討すると、絶縁材料の層を堆積させるステップにおける堆積条件としての圧力と、絶縁材料の層の厚さの上限を、具体的に限定するものであるから、平成6年法改正前の特許法第17条の2第3項第2号に掲げる特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
そして、上記補正については、願書に最初に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内である。

次に、補正後の請求項1に係る発明(以下、「本願補正発明1」という。)が特許出願の際独立して特許を受けることができるものであるのかについて以下に検討する。

2.引用刊行物とその記載事項
原査定の拒絶の理由に引用した、本願の優先権主張日前に頒布された刊行物である特開平5-335335号公報(以下、「刊行物」という。)には、図面と共に次の事項が記載されている。

(1)刊行物(特開平5-335335号公報)
(1a)「【特許請求の範囲】【請求項1】 基板上にゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層およびソース・ドレイン電極を形成する水素化アモルファスシリコン薄膜トランジスタの製造方法において、
前記ゲート絶縁層と前記半導体層の形成を同一の真空槽内にて行なうに際し、
前記真空槽内にゲート絶縁層の原料ガスを導入して、プラズマCVD法によりゲート絶縁層を形成した後、
前記真空槽内に残留するゲート絶縁層の原料ガスの影響がなくなるまでの間、ゲート絶縁層の表面を弱いプラズマで処理し続け、
前記真空槽内に残留するゲート絶縁層の原料ガスの影響がなくなった後、前記真空槽内に前記半導体層の原料ガスを導入して、プラズマCVD法により半導体層を形成することを特徴とする水素化アモルファスシリコン薄膜トランジスタの製造方法。」

(1b)「【0003】 アクティブ素子の代表例としては、透過形表示が可能であり、大面積も容易であり、低温形成が可能であるなどの理由から、透明絶縁基板上に水素化アモルファスシリコン(以下a-Siと記す)を用いて形成された薄膜トランジスタ(以下TFTと記す)がある。」

(1c)「【0023】【発明が解決しようとする課題】 以上のように、第1例構造のa-SiTFTの形成に適用した従来の製造方法において、同一真空槽内で連続的にゲート絶縁層と半導体層を形成する方法においては、ゲート絶縁層の形成後、不用な残留ガスのため半導体層の特性が損なわれる問題があり、また、ゲート絶縁層の形成後、一度放電を停止した後に半導体槽で半導体層を形成する方法においては、不連続に形成するため、ゲート絶縁層の表面の化学的活性度が低下し、ゲート絶縁層と半導体層との界面に、界面準位、欠陥等を生成してしまい、a-SiTFTの動作特性を不安定なものにしてしまう。
・・・
【0025】 そこで、本発明の第1の目的は、半導体層の特性劣化を防止するとともに、ゲート絶縁層の表面の化学的活性度の低下を防ぎ、ゲート絶縁層と半導体層との界面における界面準位、欠陥等の生成を低減させる。」

(1d)「【0031】【実施例】 以下、本発明の製造方法の一実施例を、図1および図2に示すa-SiTFTの第1例構造を参照して説明する。
【0032】 図1はa-SiTFTの構造を示し、図2はa-SiTFTの形成工程を示し、ガラスあるいはプラスチックからなる透明絶縁基板1上に、ゲート電極2、ゲート絶縁層3、a-Siの半導体層4、オーミックコンタクト層5、ソース電極6およびドレイン電極7を形成している。
【0033】 ゲート線と一体のゲート電極2を形成した基板1を、真空槽内に設置し、真空槽内を十分に真空排気した後、ヒータパネルにより約300℃に加熱する。
【0034】 ボンベから真空槽内に、ゲート絶縁層3の原料ガスであるシラン(SiH4 )を15sccm、アンモニア(NH3 )を60sccm、窒素(N2 )を300sccmそれぞれ導入し、圧力を0.6Torrに調整し、高周波発振器により電力密度0.15W/cm2 を投入し、ゲート電極2上に窒化シリコン(SiNx)からなるゲート絶縁層3を約3500オングストロームの膜厚に積層する(図2(a) )。
【0035】 ゲート絶縁層3の積層終了直前に、ボンベから真空槽内に水素(H2 )を160sccm導入し、それとともにSiH4 、NH3 およびN2 の導入を停止し、圧力を0.5Torrに調整し、電力密度を0.04W/cm2 に調整する。
【0036】 そして、真空槽内に残留するゲート絶縁層3の原料ガス(この場合はNH3 およびN2 )が半導体層4の形成に影響がなくなるまでの間、極弱い水素プラズマの放電を続けてゲート絶縁層3の表面を処理し続ける。そのため、ゲート絶縁層3の表面が化学的に活性な状態が保たれ、界面準位や欠陥の生成が低減される。
【0037】 残留ガスの影響がなくなる約10分後に、圧力は0.5Torr、電力密度は0.4W/cm2 のまま、SiH4 を40sccm導入し、ゲート絶縁層3上に半導体層4を約3000オングストロームの膜厚に連続的に積層する(図2(b) )。
【0038】 半導体層4の積層後、新たに真空槽内にホスフィン(PH3 )を20sccm導入し、低抵抗半導体層のn形a-Si層のオーミックコンタクト層5を約500オングストロームの膜厚に積層する(図2(c) )。
【0039】 そして、基板1を真空槽外に取出し、半導体層4およびオーミックコンタクト層5を所定のパタ-ンに加工する(図2(d) )。」

3.対比・判断
刊行物には、上記摘記事項(1d)の段落【0038】に記載のドープされているn形a-Si層のオーミックコンタクト層5の積層において、「新たに真空槽内にホスフィン(PH3)を20sccm導入し」というドーパントガスの記載がある一方で、上記摘記事項(1d)の段落【0037】に記載のa-Siの半導体層4の積層においては、原料ガスにドーパントガスの記載がないこと、及び、上記摘記事項(1d)の段落【0032】に記載のa-SiTFTにおいての技術的特徴から、a-Siの半導体層4は、ドープされていない真性シリコン層であることが理解できる。
また、上記摘記事項(1d)の段落【0038】のn形a-Siのオーミックコンタクト層5の積層は、同段落の「半導体層4の積層後、新たに真空槽内にホスフィン(PH3)を・・・導入し、・・・オーミックコンタクト層5を・・・積層する。」という記載から、a-Siの半導体層4の積層から連続して積層しているといえる。
更に、上記摘記事項(1a)の「前記ゲート絶縁層と前記半導体層の形成を同一の真空槽内にて行なう」という記載、及び、上記摘記事項(1d)における段落【0033】の「基板1を、真空槽内に設置し、」という記載と段落【0039】の「基板1を真空槽外に取出し、」という記載から、窒化シリコン(SiNx)からなるゲート絶縁層3、a-Siの半導体層4、n形a-Siのオーミックコンタクト層5の、それぞれの層を積層させるステップは、1つの真空槽内で実行されていることがわかる。
よって、上記摘記事項(1a)?(1d)を総合すると、刊行物には、
「CVD法の真空槽内に配置された基板1上に、真性シリコンであるa-Siの半導体層4と、n形a-Siのオーミックコンタクト層5とを連続して積層する方法において、
基板1上に0.6Torrの圧力で3500オングストロームの厚さの窒化シリコンからなるゲート絶縁層3を積層させるステップと、
前記ゲート絶縁層3上に、3000オングストロームの厚さまで真性シリコンであるa-Siの半導体層4を積層させるステップと、
前記半導体層4上に、500オングストロームの厚さを有するn形a-Siのオーミックコンタクト層5を積層させるステップを備え、
積層サイクルを構成する前記3つの全ステップは、1つの真空槽内で実行される積層方法。」の発明(以下、「刊行物発明」という。)が記載されていることになる。

そこで、本願補正発明1と刊行物発明とを対比すると、刊行物発明の「窒化シリコンからなるゲート絶縁層3」、「3000オングストロームの厚さ」、及び「500オングストロームの厚さ」は、本願補正発明1の「少なくとも1つの絶縁材料で少なくとも1層の絶縁材料の層」、「第1の所定の厚さ」、及び「第2の所定の厚さ」にそれぞれ相当し、刊行物発明の「真性シリコンであるa-Siの半導体層4」は、本願補正発明1の「真性シリコン層」又は「真性アモルファスシリコンの層」に相当し、刊行物発明の「n形a-Siのオーミックコンタクト層5」は、本願補正発明1の「ドーパントを含むドープアモルファスシリコン層」又は「ドープシリコンの層」に相当し、「3500オングストローム」は「350nm」であって、刊行物発明の「積層」は、ある層の上に次の層を堆積させることに外ならず、また、刊行物発明の「CVD法の真空槽」は、本願補正発明1の「内部チャンバ表面を有する化学気相堆積(CVD)チャンバ」に外ならないから、両者は、
「内部チャンバ表面を有する化学気相堆積(CVD)チャンバ内に配置された基板上に、真性シリコン層と、ドーパントを含むドープアモルファスシリコン層とを連続して堆積する方法において、
基板上に350nmの厚さの、少なくとも1つの絶縁材料で少なくとも1層の絶縁材料の層を堆積させるステップと、
前記絶縁材料の層上に、第1の所定の厚さまで真性アモルファスシリコンの層を堆積させるステップと、
前記真性アモルファスシリコンの層上に、第2の所定の厚さを有するドープシリコンの層を堆積させるステップと、を備え、
堆積サイクルを構成する前記3つの全ステップは、1つの化学気相堆積チャンバ内で実行される前記堆積方法」の点で一致し、次の点で相違する。

相違点1:本願補正発明1では、堆積方法が、ドーパントにより真性シリコン層を実質的に汚染することなく行われているのに対し、刊行物発明では、この点が不明な点。

相違点2:本願補正発明1では、絶縁材料の層を堆積させるステップにおいて、圧力を1.2?1.5トールの条件で行っているのに対し、刊行物発明では、0.6Torr(トール)の条件で行っている点。

そこで、上記相違点1、2について次に検討する。

相違点1について
本願明細書によれば、堆積方法が「ドーパントにより真性シリコン層を実質的に汚染することなく」行われることとは、「表4からわかるように、ゲート窒化珪素のバリア層としての有効性は、厚さが200nm(サンプル3)から400nm(サンプル4)の間で生じている。ゲート窒化珪素層がバリア層として機能するに充分ないし最小の厚さは、約200nmであることがわかった。200nm以上の厚さでは、有効度は更に大きくなる。」(段落【0032】)と記載されていることから、絶縁材料の層の材料が窒化珪素であって、厚さが200nm以上であれば、堆積方法が自ずと「ドーパントにより真性シリコン層を実質的に汚染することなく」行われると認識できる。よって、刊行物発明における、絶縁材料の層の材料が窒化珪素で厚さが350nmであることは、堆積方法が「ドーパントにより真性シリコン層を実質的に汚染することなく」行われていることを意味しているといえる。
また、CVD法を用いた堆積方法において、ある一連の堆積ステップ(プロセス)の処理を所定枚数終了して基板を搬出した後、別の基板を搬入して再び該堆積ステップを行う前に、チャンバ内をクリーニング等をすることによって、別の基板に前の基板の堆積ステップに因る不純物等の汚染を起こさないようにすることは、当業者ならば通常の配慮である。したがって、刊行物発明においても、当然、クリーニング等を行った後には、ドーパントにより真性シリコン層を実質的に汚染することなく堆積方法が行なわれているものと技術常識上いうことができる。
してみると、刊行物発明においても、堆積方法が「ドーパントにより真性シリコン層を実質的に汚染することなく」行われているものといえるため、上記相違点1は実質的な相違点ではない。

相違点2について
一般に、薄膜トランジスタを含めた半導体デバイスの製造方法において、窒化珪素の絶縁材料の層をCVD法で堆積する際に、圧力を1.2?1.5トール程度の条件で行うことは、例えば、次の特許公報に記載されているように通常行われていることであるから、刊行物発明の、絶縁材料の層の堆積ステップにおいて、圧力を1.2?1.5トール程度で行うことに、当業者にとって格別な困難性を有しない。

周知例1:特開平4-133354号公報
(第3頁左上欄第12行?同頁右上欄第2行参照。)

周知例2:特開平2-84720号公報
(第3頁左上欄第17行?同頁右上欄第7行参照。)

周知例3:特開平5-74763号公報
(段落【0005】参照。)

周知例4:特開平1-304735号公報
(第2頁右上欄第3行?第9行参照。)

そして、本願補正発明1による効果も刊行物の記載、及び上記周知技術から予測することができる程度のものであって格別顕著なものとは認められない。

したがって、本願補正発明1は、刊行物に記載された発明、及び上記周知技術に基いて当業者が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出願の際独立して特許を受けることができないものである。

4.むすび
以上のとおり、本件補正は、平成6年法改正前の特許法第17条の2第4項で準用する同法第126条第3項の規定に違反するものであり、同法第159条第1項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。

III.本願発明について
1.本願発明1
平成18年11月8日付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?17に係る発明は、平成17年10月11日付手続補正書で補正された明細書の特許請求の範囲の請求項1?17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1に係る発明(以下、「本願発明1」という。)は、次のとおりのものである。

「【請求項1】ドーパントにより真性シリコン層を実質的に汚染することなく、内部チャンバ表面を有する化学気相堆積(CVD)チャンバ内に配置された基板上に、真性シリコン層と、ドーパントを含むドープアモルファスシリコン層とを連続して堆積する方法において、
基板上に少なくとも50nmの厚さに、少なくとも1つの絶縁材料の少なくとも1層の絶縁材料の層を堆積させるステップと、
前記絶縁材料の層上に、第1の所定の厚さを有する真性アモルファスシリコンの層を堆積させるステップと、
前記真性アモルファスシリコンの層上に、第2の所定の厚さを有するドープシリコンの層を堆積させるステップと、
を備え、
堆積サイクルを構成する前記3つの全ステップは、1つの化学気相堆積チャンバ内で実行される、前記堆積方法」

2.引用刊行物とその記載事項
原査定の拒絶の理由に引用した、本願の出願前に頒布された刊行物、及びその記載事項は、上記「II.2.引用刊行物とその記載事項」欄に記載されたとおりである。

3.対比・判断
本願発明1は、前記「II.平成18年11月8日付の手続補正についての補正却下の決定」で検討した本願補正発明1から、少なくとも1つの絶縁材料で少なくとも1層の絶縁材料の層を堆積させるステップにおいて、「1.2?1.5トールの圧力」という事項と絶縁材料の層の厚さの上限である「1000nm」という構成を省いたものである。
そして、本願発明1と刊行物発明とを対比すると、相違点は、前記「II.3.対比・判断」で検討した相違点のうち、相違点1のみとなるが、この相違点1は、前記「II.3.対比・判断」の相違点1の検討の通り、実質的な相違点ではない。
したがって、本願発明1は、刊行物に記載された発明である。

4.むすび
以上のとおり、本願発明1は、刊行物に記載された発明であるから、特許法第29条第1項第3号に該当し特許を受けることができないものである。
したがって、他の請求項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 2007-03-14 
結審通知日 2007-03-20 
審決日 2007-04-02 
出願番号 特願平11-18760
審決分類 P 1 8・ 113- Z (H01L)
P 1 8・ 575- Z (H01L)
P 1 8・ 121- Z (H01L)
最終処分 不成立  
前審関与審査官 和瀬田 芳正  
特許庁審判長 城所 宏
特許庁審判官 宮崎 園子
正山 旭
発明の名称 薄膜トランジスタ用シングルチャンバCVDプロセス  
代理人 長谷川 芳樹  
代理人 山田 行一  

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