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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(前置又は当審拒絶理由) H01L
管理番号 1322706
審判番号 不服2014-16693  
総通号数 206 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2017-02-24 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2014-08-22 
確定日 2016-12-05 
事件の表示 特願2012-111873「炭化ケイ素パワーデバイスを有する半導体ウェハを処理する方法」拒絶査定不服審判事件〔平成24年 9月13日出願公開,特開2012-178603〕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,2006年9月12日(パリ条約による優先権主張外国庁受理2005年9月16日アメリカ合衆国)を国際出願日とする出願である特願2008-531253号(以下「原出願」という。)の一部を平成24年5月15日に新たな特許出願としたものであって,平成25年4月24日付けの拒絶の理由の通知に対して,同年9月26日に意見書と手続補正書が提出されたが,平成26年4月18日付けで拒絶査定され,同年8月22日に拒絶査定不服審判が請求され,平成27年10月21日付けで当審から拒絶の理由が通知され,平成28年4月22日に意見書と手続補正書が提出されたものである。
そして,その請求項8に係る発明(以下「本願発明8」という。)は,平成28年4月22日に提出された手続補正書により補正された,特許請求の範囲の請求項8に記載されている事項により特定される次のとおりのものと認める。

「【請求項8】
炭化ケイ素半導体デバイスを形成する方法であって,
炭化ケイ素基板の表面上に3ミクロン以上の厚さのエピタキシャル層を形成するステップと,
前記炭化ケイ素基板と反対側の前記エピタキシャル層の第1の表面に半導体デバイスを形成するステップであって,前記炭化ケイ素基板は300ミクロン以上の第1の厚さを有するステップと,
前記半導体デバイスの上にパッシベーション層を形成するステップと,
前記パッシベーション層にキャリア基板を取り付けるステップと,
前記キャリア基板と前記エピタキシャル層が前記炭化ケイ素基板に機械的支持を提供している間に,前記炭化ケイ素基板を,150ミクロン未満の第2の厚さまで薄くするステップと,
前記薄くされた前記炭化ケイ素基板の表面に金属層を形成するステップと,
前記薄くされた前記炭化ケイ素基板の表面にオーミックコンタクトを形成するために,前記金属層を局所的にアニールするステップであって,前記金属層を局所的にアニールするステップは,前記薄くされた炭化ケイ素基板の表面に前記金属層が前記オーミックコンタクトを形成するには十分な温度だが,前記キャリア基板が前記パッシベーション層から剥がれる温度未満の温度まで,前記金属層を局所的にアニールすることを含むステップと,
を含むことを特徴とする方法。」

2 引用例の記載と引用発明
(1)平成27年10月21日付けで当審から通知した拒絶の理由(以下「先の拒絶理由」という。)で引用した,原出願の優先権主張の日前に外国において頒布された刊行物である国際公開2005/048363号(以下「引用例1」という。)には,「METHODS OF PROCESSING SEMICONDUCTOR WAFER BACKSIDES HAVING LIGHT EMITTING DEVICES (LEDS) THEREON AND LEDS SO FORMED」(発明の名称)に関して,FIGURE 1 ないし FIGURE 16 とともに以下の記載がある。(下線は当審において付加した。以下同じ。)

(1a)「Light emitting devices (LEDs) described herein may include a light emitting diode, laser diode and/or other semiconductor device which includes one or more semiconductor layers, which may include silicon, silicon carbide, gallium nitride and/or other semiconductor materials, a substrate which may include sapphire, silicon, silicon carbide, GaN and/or other microelectronic substrates, and one or more contact I layers which may include metal and/or other conductive layers. In some embodiments, ultraviolet, blue and/or green LEDs may be provided.
It will be understood by those having skill in the art that many embodiments of the invention maybe employed with many different combinations of substrate and epitaxial layers. For example, other combinations can include AlGalnP diodes on GaP substrates; InGaAs diodes on GaAs substrates; AlGaAs diodes on GaAs substrates; Silicon Carbide (SiC) diodes on SiC or sapphire (A1203) substrate; and/or nitride-based diodes on gallium nitride, silicon carbide, aluminum nitride, sapphire, zinc oxide and/or other substrates.
In particular, the LEDs may be devices manufactured and sold by Cree, Inc. of Durham, North Carolina. The invention may be suitable for use with LEDs and/or lasers as described in United States Patent Nos. 6,201,262; 6,187,606; 6,120,600; 5,912,477; 5,739,554; 5,631,190; 5,604,135; 5,523,589; 5,416,342; 5,393,993; 5,338,944; 5,210,051; 5,027,168; 5,027,168; 4,966,862 and/or 4,918,497, the disclosures of which are incorporated herein by reference as if set forth fully herein.」(明細書第6頁第24行-第7頁第10行)(対応する日本語公表特許公報である特表2007-511105号公報を参照して当審において作成した日本語訳(以下同じ。):本明細書で記述する,発光デバイス(LED)は,発光ダイオード,レーザダイオードおよび/または他の半導体デバイスとすることができ,これらのデバイスは,シリコン,炭化ケイ素,窒化ガリウムおよび/または他の半導体材料を含むことができる1つまたは複数の半導体層と,サファイア,ケイ素,炭化ケイ素,GaNおよび/または他のマイクロエレクトロニクス基板を含むことができる基板と,金属および/または他の導電層を含むことができる1つまたは複数のコンタクト層を含む。いくつかの実施形態において,紫外,青色および/または緑色LEDを設けてもよい。
当業者には理解されるように,本発明の多くの実施形態は,多数の異なる基板とエピタキシャル層との組合せとともに利用することができる。例えば,他の組合せとしては,GaP基板上のAlGaInPダイオード,GaAs基板上のInGaAsダイオード,GaAs基板上のAlGaAsダイオード,SiCまたはサファイア(Al_(2)O_(3))基板上の炭化ケイ素(SiC)ダイオード,および/または窒化ガリウム,炭化ケイ素,窒化アルミニウム,サファイア,酸化亜鉛および/または他の基板上の窒化物ベースダイオードが挙げられる。
特に,LEDはNorth Carolina州DurhamのCree,Inc.が製造および販売するデバイスとすることができる。本発明は,本明細書に完全に記載されたかのように参照によりその開示が組み込まれている米国特許 6,201,262; 6,187,606; 6,120,600; 5,912,477; 5,739,554; 5,631,190; 5,604,135; 5,523,589; 5,416,342; 5,393,993; 5,338,944; 5,210,051; 5,027,168; 5,027,168; 4,966,862 and/or 4,918,497に説明されているような,LEDおよび/またはレーザとの使用に適している。)

(1b)「As shown in Figure 1, a wafer (i.e., a substrate) 100 has a thickness (tl) of about 250 microns to about 400 microns. A plurality of light emitting devices (LED) 110 are formed on a surface of the wafer 100 that is opposite a backside 103 of the wafer 100. It will be understood that the plurality of LEDs can be GaN-based light emitting diodes that typically comprise an insulating or semiconducting substrate (or wafer) such as SiC or sapphire on which a plurality of GaN-based epitaxial layers are deposited. The epitaxial layers comprise an active region having a p-n junction that emits light when energized. In some embodiments according to the invention, the wafer is a SiC wafer of 4H-SiC, 6H-SiC or another type of material known to those skilled in the art.
According to Figure 2, in some embodiments according to the invention, a wafer 100 (including the plurality of LEDs 110) and a wafer carrier 105 are coupled together via an adhesive layer 120 in contact with the plurality of LEDs so that the entire assembly can be subject to processing by, for example, mounting the wafer carrier 105 in a grinder so that the backside 103 of the wafer 100 can be accessed. It will be understood that the wafer 100/plurality of LEDs 110 can be coupled to the wafer carrier 105 using any technique known to those skilled in the art, such as a wax, and may be applied to the plurality of LEDs or to the wafer carrier. It will be further understood that the term "contact" includes direct contact as well as indirect contact where, for example, one or more intervening elements (such as the adhesive layer described above) are present between the plurality of LEDs and the wafer so that these two elements can be coupled together and the backside of the wafer can be processed while holding the carrier.」(第8頁第13行-第9頁第2行)(図1に示すように,ウエハ(すなわち,基板)100は,厚さ(t1)が約250ミクロンから約400ミクロンである。複数の発光デバイス(LED)110が,ウエハ100の裏面103の反対側である,ウエハ100の表面上に形成されている。複数のLEDは,通常複数のGaNベースのエピタキシャル層がその上に堆積されたSiCまたはサファイアなどの絶縁性基板または半導体基板(またはウエハ)を備える,GaNベースの発光ダイオードとすることができることが理解されるだろう。エピタキシャル層は,エネルギーが加えされると発光するp-n接合を有する活性領域を備える。本発明のいくつかの実施形態において,ウエハは,4H-SiC,6H-SiCまたは当業者に知られている別の種類の材料で構成されたSiCウエハである。
図2によると,本発明のいくつかの実施形態において,(複数のLED110を備える)ウエハ100とウエハキャリア105とが,複数のLEDと接触している接着層120を介して互いに結合されており,したがって,例えばウエハ100の裏面103にアクセスできるようにウエハキャリア105を研磨機に取り付けることによって,アセンブリ全体を加工の対象とすることができる。ウエハ100/複数のLED110は,ワックスなどの当業者に知られており,複数のLEDまたはウエハキャリアに適用することができる任意の技法を用いて,ウエハキャリア105に結合することができることが理解されるだろう。さらに,用語「接触」は,直接接触および間接接触を含み,間接接触の場合には,例えば(上記の接着層などの)1つまたは複数の介在要素が複数のLEDとウエハとの間に存在し,それによって,これらの2つの要素を互いに結合することができ,またキャリアを保持する間にウエハの裏面を加工することができることが理解されるだろう。)

(1c)「In some embodiments according to the invention, the wafer 100 is thinned to a thickness of less than about 150 microns. In other embodiments according to the invention, the wafer 100 is thinned to a thickness of less than about 120 microns. In some embodiments according to the invention, the wafer 100 is thinned using an in- feed grinder or a creep-feed grinder.
<途中省略>
Ohmic contacts 107 can be formed on the backside 103 of the wafer 100' using, for example, laser annealing as discussed in U.S. Patent Application Serial No.: 10/916,113, entitled Localized Annealing of Metal-Silicon Carbide Ohmic Contacts and Devices So Formed to Slater et al., filed August 11 , 2004, which is commonly assigned to the present Assignee, the disclosure of which is incorporated herein by reference. It will be understood that the ohmic contacts can be formed on the thinned wafer 100' while the wafer is coupled to the wafer carrier. 」(第9頁第29行-第10頁第18行)(本発明のいくつかの実施形態において,ウエハ100は,約150ミクロン未満の厚さまで薄層化される。本発明の他の実施形態において,ウエハ100は,約120ミクロン未満の厚さまで薄層化される。本発明のいくつかの実施形態においては,ウエハ100は,インフィード研磨機またはクリープフィード研磨機を使用して薄層化される。
<途中省略>
オーミックコンタクト107は,例えば,本出願の譲受人に共有で譲渡された,その開示が参照により本明細書に組み込まれているU.S. Patent Application Serial No. 10/916,113, entitled Localized Annealing of Metal-Silicon Carbide Ohmic Contacts and Devices So Formed to Slater et al., filed August 11 , 2004, で検討されているようなレーザアニーリングを使用して,ウエハ100’の裏面103に形成することができる。ウエハがウエハキャリアに結合されている間に,オーミックコンタクトを薄層化したウエハ100’上に形成することができることが理解されるだろう。)

(1d)「1. A method of processing a semiconductor wafer to form a light emitting device, comprising:
forming a plurality of Light Emitting Devices (LED) on a semiconductor wafer having a first thickness;
contacting the plurality of LEDs on the wafer to a surface of a carrier to couple the wafer to the carrier;
reducing the first thickness of the wafer to a second thickness that is less than the first thickness by processing a backside of the wafer;
separating the carrier from the plurality of LEDs on the wafer; and
cutting the wafer to separate the plurality of LEDs.
2. A method according to Claim 1 wherein the first thickness comprises a thickness from about 250 μm to about 400 μm.
3. A method according to Claim 1 wherein reducing the first thickness of the wafer comprises grinding, lapping, and/or etching the backside of the wafer to reduce the first thickness of the wafer to the second thickness of less than about 150 μm.
<途中省略>
10. A method according to Claim 1 wherein reducing the first thickness of the wafer to a second thickness is followed by:
processing the backside surface of the wafer opposite the plurality of LEDs to improve light extraction; and
forming a plurality of respective contacts on the backside surface opposite where respective bonding pads are to be formed on the plurality of LEDs.
11. A method according to Claim 10 wherein processing comprises etching the backside surface.
12. A method according to Claim 10 wherein processing comprises laser patterning the backside surface.
13. A method according to Claim 10 wherein forming a plurality of respective contacts comprises forming a plurality of ohmic contacts using laser annealing.
14. A method according to Claim 1 wherein separating the carrier from the plurality of LEDs on the wafer comprises heating, melting or dissolving an adhesive layer sufficient to cause separation of the plurality of LEDs from the carrier.
15. A method according to Claim 1 wherein the wafer comprises a Silicon Carbide or sapphire wafer.」(明細書第15頁第2行-第17頁第2行」(【請求項1】
半導体ウエハを加工して発光デバイスを形成する方法であって,
第1の厚さを有する半導体ウエハ上に,複数の発光デバイス(LED)を形成することと,
前記ウエハ上の前記複数のLEDをキャリアの表面に接触させ,前記ウエハを前記キャリアに結合することと,
前記ウエハの前記第1の厚さを,前記ウエハの裏面を加工することによって,前記第1の厚さよりも小さい第2の厚さまで低減することと,
前記ウエハ上の前記複数のLEDから前記キャリアを分離することと,
前記ウエハを切削して,前記複数のLEDを分離することと
を含む方法。
【請求項2】
前記第1の厚さは,約250μmから約400μmの厚さを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記ウエハの前記第1の厚さを低減することは,前記ウエハの裏面を研磨,ラッピング,および/またはエッチングして,前記ウエハの前記第1の厚さを,約150μm未満の前記第2の厚さまで低減することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
<途中省略>
【請求項10】
前記ウエハの前記第1の厚さを前記第2の厚さまで低減することに続いて,
前記複数のLEDと反対側の前記ウエハの裏面を加工して光取り出しを向上させることと,
それぞれの接着パッドを前記複数のLED上に形成しようとする場所と反対側の裏側表面上に,複数のそれぞれのコンタクトを形成することと
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項11】
加工することは,前記裏側表面をエッチングすることを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
【請求項12】
加工することは,前記裏側表面をレーザパターニングすることを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
【請求項13】
複数のそれぞれのコンタクトを形成することは,レーザアニーリングを使用して複数のオーミックコンタクトを形成することを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
【請求項14】
前記キャリアを前記ウエハ上の前記複数のLEDから分離することは,前記複数のLEDの前記キャリアからの分離を生じさせるのに十分なほど,接着層を,加熱,融解または溶解することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項15】
前記ウエハは,炭化ケイ素ウエハまたはサファイアウエハを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。)

・引用発明
上記記載に照らして,引用例1には,請求項1及び請求項10を引用する請求項13に係る発明の実施形態にあたる以下の発明(以下「引例発明」という。)が開示されているといえる。

「半導体ウエハを加工して発光デバイスを形成する方法であって,
約250ミクロンから約400ミクロンである第1の厚さを有するSiCなどの半導体ウエハ上に,通常複数のGaNベースのエピタキシャル層を堆積してなるGaNベースの発光ダイオードからなる複数の発光デバイス(LED)を形成することと,
前記ウエハ上の前記複数のLEDをキャリアの表面に接触させ,前記ウエハを前記キャリアに結合することと,
前記ウエハの前記第1の厚さを,前記ウエハの裏面を加工することによって,前記第1の厚さよりも小さい約150ミクロン未満の厚さである第2の厚さまで低減することと,
前記ウエハの前記第1の厚さを前記第2の厚さまで低減することに続いて,前記複数のLEDと反対側の前記ウエハの裏面を加工して光取り出しを向上させることと,
それぞれの接着パッドを前記複数のLED上に形成しようとする場所と反対側の裏側表面上に,オーミックコンタクトを,ウエハがウエハキャリアに結合されている間に,レーザアニーリングを使用して形成することと,
前記ウエハ上の前記複数のLEDから前記キャリアを分離することと,
前記ウエハを切削して,前記複数のLEDを分離することと
を含む方法。」

(2)先の拒絶理由で引用した,原出願の優先権主張の日前に外国において頒布された刊行物である国際公開2005/020308号(以下「引用例2」という。)には,「LOCALIZED ANNELING OF METAL-SILICON CARBIDE OHMIC CONTACTS AND DEVICES SO FORMED」(発明の名称)に関して,FIGURE 1 ないし FIGURE 29B とともに以下の記載がある。

(2a)「(30)Priority Data:
<途中省略>
10/916,113 11 August 2004(11.08.2004) US」(明細書第1頁)(対応する日本語公表特許公報である特表2007-534143号公報を参照して当審において作成した日本語訳(以下同じ。):(30)優先権主張番号10/916,113,優先日11 August 2004(11.08.2004),優先権主張国US)

(2b)「It will be understood that the laser light used to anneal the metal-SiC ohmic contacts described herein can be a laser light having a wavelength and intensity sufficient to form the metal-silicide material at the interface of the metal layer and the SiC substrate. For example, in embodiments using 6H SiC as the substrate, laser annealing may be accomplished by impinging laser light having a wavelength of about 248 nanometers to about 308 nanometers at an energy of about 2.8 joules per square centimeter in a single pulse having a duration of about 30 nanoseconds. In other embodiments according to the invention where, for example, the SiC substrate is 4H SiC, the laser light may have a wavelength of about 248 nanometers to about 308 nanometers and an energy of about 4.2 joules per square centimeter applied in about 5 pulses, each having a duration of about 30 nanoseconds. In still other embodiments according to the invention, other wavelengths and energies may be used to provide annealing at the interface location of the metal layer and the SiC substrate via absorption of light including photon energies that are above the bandgap of the SiC substrate. It will be understood that pulse and/or continuous loop lasers may also be utilized.
It will be also understood that electron beam annealing may be used as an alternative to laser light. Accordingly, in each of the embodiments described above, an electron beam may be used to anneal the interface locations of the metal layer and the SiC substrate to form the metal-SiC material thereat. It will be understood that the metal-SiC ohmic contacts can be a contact for any SiC device and may be included on a SiC epitaxial layer.」(第18頁第19行-第19頁第8行)(当然のことながら,本明細書で記述する金属-SiCオーミックコンタクトをアニーリングするために用いるレーザ光は,金属層とSiC基板との界面で金属シリサイド材を形成するのに十分な波長と強度とを有するレーザ光である。例えば,6H SiCを基板として用いる実施形態においては,約248ナノメートルから約308ナノメートルの波長を有するレーザ光を,約30ナノ秒のパルス幅を持つ単一パルスを用いて1平方センチメートルあたり約2.8ジュールのエネルギーで入射させることによりレーザアニーリングを行うことができる。また,本発明の別の実施形態においては,SiC基板が4H SiCであるとすると,レーザ光は,約248ナノメートルから約308ナノメートルの波長と,約30ナノ秒のパルス幅を持つパルスを約5パルス用いて1平方センチメートルあたり約4.2ジュールのエネルギーとを有することができる。本発明によるさらに別の実施形態においては,他の波長およびエネルギーを用いて,SiC基板のバンドギャップを超える光子エネルギーを含む光の吸収によって,金属層とSiC基板との界面部でのアニーリングを行ってもよい。当然のことながら,パルスレーザおよび/または連続ループレーザを利用してもよい。
さらに当然のことながら,電子ビームアニーリングをレーザ光の代替手段として用いてもよい。従って,上述の各実施形態において,電子ビームを用いて金属層とSiC基板との界面部をアニーリングし,そこに金属-SiC材を形成してもよい。当然のことながら,金属-SiCオーミックコンタクトは,あらゆるSiC素子のコンタクトにもなりうるし,SiCエピタキシャル層の上に含まれてもよい。)

(2c)「WHAT IS CLAIMED:
1. A method of forming an ohmic contact for a semiconductor device, comprising:
forming a metal on a Silicon Carbide (SiC) layer; and
annealing an interface location of the metal and the SiC layer to form a metal-SiC material thereat and avoiding annealing at a location on the SiC layer to avoid forming the metal-SiC material thereat.」(第20頁第1-7行)(【請求項1】
半導体素子のオーミックコンタクトを形成する方法であって,
炭化珪素(SiC)層上に金属を形成すること,および
この金属と前記SiC層との界面部をアニーリングして,そこに金属-SiC材を形成し,かつ前記SiC層上のある箇所ではアニーリングが行われないようにして,そこでは前記金属-SiC材が形成されないようにすること
を備える前記方法。)

(3)先の拒絶理由で引用した,原出願の優先権主張の日前に日本国内において頒布された刊行物である特開2004-22878号公報(以下「引用例3」という。)には,「半導体装置およびその製造方法」(発明の名称)に関して,図1ないし図10(c)とともに以下の記載がある。

(3a)「【0098】
図6は,本実施形態のpnダイオードの構造を示す断面図である。同図に示すように,本実施形態のpnダイオード60は,厚さが200μm以下でn型不純物を含むSiC基板21aと,SiC基板21aの上面上にエピタキシャル成長により設けられた厚さが約20μmでn型不純物を含むn型SiC層61と,n型SiC層61のうち一部の上にエピタキシャル成長により設けられ,厚さ約1.5μmでp型不純物を含むSiCからなるp型SiC層62と,p型SiC層62上に設けられた金属からなる第1の電極層66と,第1の電極層66の両側方に設けられ,p型SiC層62およびn型SiC層61の上面を覆う絶縁膜63とを備えている。また,本実施形態のpnダイオード60において,SiC基板21aの裏面の全面上には金属からなる第2の電極層29が設けられている。第1の電極層66は,p型SiC層62の上に設けられた厚さ約200nmの第1のオーミック電極64と,第1のオーミック電極64上に設けられたAuなどからなる厚さ約3μmの上部電極65とから構成されている。そして,第2の電極層29は,Niからなる厚さ約200nmの第2のオーミック電極25と,例えばAuからなる厚さ約400nmの下部電極27とから構成されている。なお,本実施形態のpnダイオードでは,SiC基板21aとして( 0 0 0 1)オフ面を主面とする4H-SiC基板を用いている。ただし,第1の実施形態とは異なり( 0 0 0 1)Si面を上面としている。
【0099】
本実施形態のpnダイオードは,SiC基板21aの厚みが200μm以下と,従来のpnダイオードに比べて薄くなっているので,動作時のオン抵抗をより小さくすることが可能である。
【0100】
次に,本実施形態のpnダイオード60の製造方法について簡単に説明する。
【0101】
まず最初に,厚さ400μm程度のSiC基板を準備し,CVD等の公知の方法によりSiC基板上に順次n型SiC層61,p型SiC層62を形成する。ここで,図6のようなメサ型構造をRIEにより形成する。
【0102】
次に,絶縁膜63を熱酸化やCVDにより形成し,その一部に開口部を設け,EB蒸着などの公知技術を用いて第1の電極層66を形成する。
【0103】
続いて,SiC基板を裏面であるC面側から研磨し,厚さを200μm以下とする。その後,EB蒸着など公知の方法により,SiC基板21aの裏面上に第2の電極層29を形成する。次に,基板の熱処理を行って第1のオーミック電極64および第2のオーミック電極25とSiC基板との接触をオーミック接触とする。」

(4)先の拒絶理由で引用した,原出願の優先権主張の日前に外国において頒布された刊行物である特開2002-75940号公報(以下「引用例4」という。)には,「半導体装置の製造方法」(発明の名称)に関して,図1ないし図16とともに以下の記載がある。

(4a)「【0040】所定の第2層配線9bは,層間絶縁膜8bに穿孔された接続孔10bを通じて所定の第1層配線9aと電気的に接続されている。層間絶縁膜8b上には,第2層配線9bを覆うように表面保護膜11が形成されている。
【0041】表面保護膜11は,例えば酸化シリコン膜からなる保護膜11aと,その上に形成された窒化シリコン膜からなる保護膜11bと,さらに,その上に形成されたポリイミド樹脂からなる保護膜11cとを有している。表面保護膜11には,第2層配線9bの一部が露出されるような開口部12が形成されており,その第2層配線9bの露出領域がボンディングパッドBPとなっている(図1の工程101)。
【0042】図4に示すように,半導体ウエハ1の半導体素子形成面上に,補強材付保護部材(A)13を貼り付ける。この補強材付保護部材(A)13は,後述する半導体ウエハ1の裏面研削加工時に,半導体ウエハ1の半導体素子形成面を保護する部材である。
【0043】補強材付保護部材(A)13は,アクリル系粘着剤から構成されている厚さ30μmのウエハ表面粘着剤(A)13a,1軸延伸エチレン酢酸ビニル共重合体(例えば,三井化学株式会社製熱収縮性テープ(型式;CR-1158-1))で構成されている厚さ130μmの熱収縮テープ(A)13b,アクリル系粘着剤から構成されている厚さ30μmのガラス板材粘着剤(A)13c,厚さ1.5mmのガラス板(A)13dから構成される。
【0044】図1で示す工程フローで具体的な補強材付保護部材(A)13の貼り付け工程を説明すると,半導体ウエハ表面半導体素子形成工程101→半導体ウエハ表面熱収縮両面粘着テープ(図4の13a,13b,13c相当)貼付け工程102→熱収縮両面粘着テープ付きウエハにガラス板(図4の13d相当)貼付け工程103を経て,図4に示す半導体ウエハ1の半導体素子形成面上に,補強材付保護部材(A)13を貼り付ける。
【0045】続いて,図5に示すように,半導体ウエハ1の主面に補強材付保護部材(A)13を貼付けた状態で,半導体素子が形成されていない半導体ウエハ1の裏面を研削薄仕上げ加工する(図1の工程104)。この処理により,半導体ウエハ1は,例えば,厚さ70μm厚さに薄仕上げ加工する。
【0046】半導体ウエハ1を研削薄仕上げ加工した後,図6に示すように,補強材付保護部材(A)13を貼り付けた状態で,半導体ウエハ1をウエハ回転チャック61で保持し,半導体ウエハ1を回転させながら温水供給ノズル62より,熱収縮テープ(A)13aが熱収縮を開始する温度以上の温水63を熱収縮テープ(A)13aに接触させる(熱作用)。
【0047】図7に示すように,温水63の接触(熱作用)により,熱収縮テープ(A)13aは熱収縮し(図1の工程105),ガラス板(A)13は容易に剥離される。この剥離されたガラス板(A)13は,開示していないガラス板(A)13の真空吸着ハンドリング手段により除去される(図1の工程106)。
【0048】一方,温水63により,ウエハ表面粘着剤(A)13a,ガラス板材粘着剤(A)13cは溶解除去され,熱収縮した熱収縮テープ(A)13aは,開示していない熱収縮テープ(A)13aの真空吸着ハンドリング手段により除去される。さらに,熱収縮テープ(A)13aを除去した後,温水若しくは常温水により半導体ウエハ表面を洗浄処理する(図1の工程107)。」

3 対比・判断
(1)対比
本願発明8と引用発明とを対比する。

ア 引用発明の「SiCなどの半導体ウエハ上に」形成された「通常複数のGaNベースのエピタキシャル層を堆積してなるGaNベースの発光ダイオード」は,「炭化ケイ素基板と反対側の前記エピタキシャル層の第1の表面」に形成された「半導体デバイス」であるといえる。
したがって,本願発明8と引用発明は,以下の相違点を除いて,「半導体デバイスを形成する方法」である点,及び,「前記炭化ケイ素基板と反対側の前記エピタキシャル層の第1の表面に半導体デバイスを形成するステップ」を含む点で一致する。

イ 引用発明の「約250ミクロンから約400ミクロンである第1の厚さを有するSiCなどの半導体ウエハ」は,「300ミクロン以上約400ミクロン以下の第1の厚さを有する炭化ケイ素基板」である範囲で,本願発明8の「炭化ケイ素基板は300ミクロン以上の第1の厚さを有する」と一致するといえる。

ウ 引用発明の「『キャリア』,『ウエハキャリア』」は,本願発明8の「キャリア基板」に相当する。
したがって,引用発明の「前記ウエハ上の前記複数のLEDをキャリアの表面に接触させ,前記ウエハを前記キャリアに結合すること」と,本願発明8の「前記半導体デバイスの上にパッシベーション層を形成するステップと,前記パッシベーション層にキャリア基板を取り付けるステップ」とは,以下の相違点を除いて,「キャリア基板を取り付けるステップ」である点で一致する。

エ 引用発明の「前記ウエハの前記第1の厚さを,前記ウエハの裏面を加工することによって,前記第1の厚さよりも小さい約150ミクロン未満の厚さである第2の厚さまで低減すること」は,本願発明8の「前記炭化ケイ素基板を,150ミクロン未満の第2の厚さまで薄くするステップ」に相当する。
そして,引用発明の前記「前記ウエハの前記第1の厚さを,前記ウエハの裏面を加工することによって,前記第1の厚さよりも小さい約150ミクロン未満の厚さである第2の厚さまで低減すること」が,引用発明の「前記ウエハ上の前記複数のLEDをキャリアの表面に接触させ,前記ウエハを前記キャリアに結合する」工程の後であって,「前記ウエハ上の前記複数のLEDから前記キャリアを分離する」工程よりも前に行われる工程であることは明らかである。
したがって,本願発明8の「前記キャリア基板と前記エピタキシャル層が前記炭化ケイ素基板に機械的支持を提供している間に,前記炭化ケイ素基板を,150ミクロン未満の第2の厚さまで薄くするステップ」と,引用発明の「前記ウエハの前記第1の厚さを,前記ウエハの裏面を加工することによって,前記第1の厚さよりも小さい約150ミクロン未満の厚さである第2の厚さまで低減すること」とは,以下の相違点を除いて,「前記キャリア基板と前記エピタキシャル層が前記炭化ケイ素基板に機械的支持を提供している間に,前記炭化ケイ素基板を,150ミクロン未満の第2の厚さまで薄くするステップ」である点で一致する。

オ 本願発明8の「前記薄くされた前記炭化ケイ素基板の表面に金属層を形成するステップと,前記薄くされた前記炭化ケイ素基板の表面にオーミックコンタクトを形成するために,前記金属層を局所的にアニールするステップであって,前記金属層を局所的にアニールするステップは,前記薄くされた炭化ケイ素基板の表面に前記金属層が前記オーミックコンタクトを形成するには十分な温度だが,前記キャリア基板が前記パッシベーション層から剥がれる温度未満の温度まで,前記金属層を局所的にアニールすることを含むステップ」と,引用発明の「それぞれの接着パッドを前記複数のLED上に形成しようとする場所と反対側の裏側表面上に,オーミックコンタクトを,ウエハがウエハキャリアに結合されている間に,レーザアニーリングを使用して形成すること」とは,以下の相違点を除いて,「薄くされた前記炭化ケイ素基板の表面にオーミックコンタクトを形成するために」「オーミックコンタクトを形成するには十分な温度」まで「アニールする」点で一致する。

カ 以上をまとめると,本願発明8と引用発明の一致点及び相違点は次のとおりである。

<一致点>
「半導体デバイスを形成する方法であって,
炭化ケイ素基板の表面上にエピタキシャル層を形成するステップと,
前記炭化ケイ素基板と反対側の前記エピタキシャル層の第1の表面に半導体デバイスを形成するステップであって,前記炭化ケイ素基板は300ミクロン以上の第1の厚さを有するステップと,
キャリア基板を取り付けるステップと,
前記キャリア基板と前記エピタキシャル層が前記炭化ケイ素基板に機械的支持を提供している間に,前記炭化ケイ素基板を,150ミクロン未満の第2の厚さまで薄くするステップと,
前記薄くされた前記炭化ケイ素基板の表面にオーミックコンタクトを形成するために,前記オーミックコンタクトを形成するには十分な温度まで,アニールすることを含むステップと,
を含むことを特徴とする方法。」

<相違点>
・相違点1:本願発明8が「炭化ケイ素半導体デバイスを形成」する方法に係る発明であるのに対して,引例発明は「GaNベースの発光ダイオードからなる複数の発光デバイス(LED)を形成」する方法,すなわち,窒化ガリウム半導体デバイスを形成する方法に係る発明である点。

・相違点2:本願発明8が「炭化ケイ素基板の表面上に3ミクロン以上の厚さのエピタキシャル層を形成するステップ」を含むのに対して,引例発明では,炭化ケイ素基板の表面上に形成するエピタキシャル層の厚さが特定されていない点。

・相違点3:本願発明8が,「キャリア基板を取り付けるステップ」の前に,「半導体デバイスの上にパッシベーション層を形成するステップ」を含むのに対して,引用発明には,このような工程が特定されていない点。

・相違点4:本願発明8が「炭化ケイ素基板の表面に金属層を形成するステップ」と,「前記炭化ケイ素基板の表面にオーミックコンタクトを形成するために,前記金属層を局所的にアニールするステップ」とを含むのに対して,引用発明は,「オーミックコンタクトを」「レーザアニーリングを使用して形成する」とのみ特定されている点。

・相違点5:本願発明8では,アニールするステップが,「オーミックコンタクトを形成するには十分な温度だが,前記キャリア基板が前記パッシベーション層から剥がれる温度未満の温度まで,前記金属層を局所的にアニールすることを含むステップ」であるのに対して,引用発明では「ウエハがウエハキャリアに結合されている間に,レーザアニーリングを使用して形成する」とのみ特定されている点。

(2)判断
・相違点1について
引用例1の上記摘記(1a)には,以下の記載がある。
「Light emitting devices (LEDs) described herein may include a light emitting diode, laser diode and/or other semiconductor device which includes one or more semiconductor layers, which may include silicon, silicon carbide, gallium nitride and/or other semiconductor materials, a substrate which may include sapphire, silicon, silicon carbide, GaN and/or other microelectronic substrates, and one or more contact I layers which may include metal and/or other conductive layers.」(本明細書で記述する,発光デバイス(LED)は,発光ダイオード,レーザダイオードおよび/または他の半導体デバイスとすることができ,これらのデバイスは,シリコン,炭化ケイ素,窒化ガリウムおよび/または他の半導体材料を含むことができる1つまたは複数の半導体層と,サファイア,ケイ素,炭化ケイ素,GaNおよび/または他のマイクロエレクトロニクス基板を含むことができる基板と,金属および/または他の導電層を含むことができる1つまたは複数のコンタクト層を含む。)
すなわち,引用例1には,発光デバイス(LED)として,引用発明の「GaNベースの発光ダイオード」の他に,炭化ケイ素を含む1つまたは複数の半導体層と,炭化ケイ素基板と,金属を含むことができる1つまたは複数のコンタクト層を含む発光デバイス(LED),すなわち,炭化ケイ素半導体デバイスであるものが記載されている。
そうすると,引用例1の前記記載に基づいて,引用発明の「GaNベースの発光ダイオードからなる複数の発光デバイス(LED)を形成」に替えて,「炭化ケイ素半導体デバイスを形成」することは,当業者が適宜なし得たことである。
したがって,引用発明において,上記相違点1について本願発明8の構成を採用することは当業者が適宜なし得たことである。

・相違点2について
半導体デバイスを構成するエピタキシャル層の厚さは,当該半導体デバイスが必要とする条件に応じて当業者が適宜定めるべきものである。
そして,炭化ケイ素基板の表面上に3ミクロン以上の厚さのエピタキシャル層を形成することは格別のこととは認められない。
したがって,引用発明において,炭化ケイ素基板の表面上に形成するエピタキシャル層の厚さを3ミクロン以上とすること,すなわち,引用発明において,上記相違点2について本願発明8の構成を採用することは当業者が適宜なし得たことである。

・相違点3について
上記2(3)及び(4)より,「キャリア基板を取り付けるステップ」の前に,半導体デバイスの上に,当該半導体デバイスを保護する等の機能を備えたパッシベーション層を,形成することは,上記引用例3及び4の記載にみられるように周知の事項である。
すなわち,引用例3の上記摘記(3a)の「p型SiC層62およびn型SiC層61の上面を覆う絶縁膜63」,及び,引用例4の上記摘記(4a)の「『例えば酸化シリコン膜からなる保護膜11aと,その上に形成された窒化シリコン膜からなる保護膜11bと,さらに,その上に形成されたポリイミド樹脂からなる保護膜11cとを有している』『表面保護膜11』」は,いずれも本願発明8のパッシベーション層に相当する。
そして,引用例3において,「絶縁膜63を熱酸化やCVDにより形成」する工程が,「SiC基板を裏面であるC面側から研磨」する工程の前に設けられていること,及び,引用例4において,「表面保護膜11」を形成する工程が,「半導体ウエハ1の主面に補強材付保護部材(A)13を貼付けた状態で,半導体素子が形成されていない半導体ウエハ1の裏面を研削薄仕上げ加工する」工程の前に設けられていることが理解される。
してみれば,引用例1に,「半導体デバイスの上にパッシベーション層を形成するステップ」が明示されていないとしても,引用発明は,当然に「キャリア基板を取り付けるステップ」の前に,「半導体デバイスの上にパッシベーション層を形成」する工程を備えているものと理解することが自然であるから,上記相違点3は,実質的な相違点であるとはいえない。
また,仮に,引用発明が,「キャリア基板を取り付けるステップ」の前に,「半導体デバイスの上にパッシベーション層を形成」する工程を備えているものと理解できないとしても,キャリア基板を取り付けるステップの前に,半導体デバイスの上に,当該半導体デバイスを保護するためにパッシベーション層を形成することは,引用例3及び4にみられるように周知の事項であるから,引用発明において,「キャリア基板を取り付けるステップ」の前に,「半導体デバイスの上にパッシベーション層を形成」する工程を付加すること,すなわち,引用発明において,上記相違点3について本願発明8の構成を採用することは,上記周知の事項に基づいて当業者が容易になし得たことである。
したがって,上記相違点3は,実質的な相違点ではないか,あるいは,引用発明及び上記周知の事項に基づいて,当業者が容易に想到することができたものである。

・相違点4について
ア 引用例1の上記摘記(1c)には,「オーミックコンタクト107は,例えば,本出願の譲受人に共有で譲渡された,その開示が参照により本明細書に組み込まれているU.S. Patent Application Serial No. 10/916,113, entitled Localized Annealing of Metal-Silicon Carbide Ohmic Contacts and Devices So Formed to Slater et al., filed August 11 , 2004, で検討されているようなレーザアニーリングを使用して,ウエハ100’の裏面103に形成することができる。ウエハがウエハキャリアに結合されている間に,オーミックコンタクトを薄層化したウエハ100’上に形成することができることが理解されるだろう。」と記載されている。

イ 一方,引用例2の上記摘記(2a)の「(30)Priority Data: <途中省略> 10/916,113 11 August 2004(11.08.2004) US」との記載から,引用例2は,引用例1において引用する前記「U.S. Patent Application Serial No. 10/916,113, entitled Localized Annealing of Metal-Silicon Carbide Ohmic Contacts and Devices So Formed to Slater et al., filed August 11 , 2004」を優先権の基礎とする出願の特許公報であるといえる。

ウ そうすると,引用発明の「レーザアニーリングを使用して形成する」オーミックコンタクトの形成方法として,引用例2に記載された方法を用いることは,引用例1の上記アの記載に接した当業者が当然に行い得るものといえる。

エ そこで,引用例2の記載を検討すると,引用例2の半導体素子のオーミックコンタクトを形成する方法における「炭化珪素(SiC)層上に金属を形成」する工程は,本願発明8の「炭化ケイ素基板の表面に金属層を形成するステップ」に相当する。

オ また,引用例2の上記摘記(2c)には,「【請求項1】半導体素子のオーミックコンタクトを形成する方法であって,炭化珪素(SiC)層上に金属を形成すること,およびこの金属と前記SiC層との界面部をアニーリングして,そこに金属-SiC材を形成し,かつ前記SiC層上のある箇所ではアニーリングが行われないようにして,そこでは前記金属-SiC材が形成されないようにすることを備える前記方法。」が,また,上記摘記(2b)には,「当然のことながら,本明細書で記述する金属-SiCオーミックコンタクトをアニーリングするために用いるレーザ光は,金属層とSiC基板との界面で金属シリサイド材を形成するのに十分な波長と強度とを有するレーザ光である。例えば,6H SiCを基板として用いる実施形態においては,約248ナノメートルから約308ナノメートルの波長を有するレーザ光を,約30ナノ秒のパルス幅を持つ単一パルスを用いて1平方センチメートルあたり約2.8ジュールのエネルギーで入射させることによりレーザアニーリングを行うことができる。また,本発明の別の実施形態においては,SiC基板が4H SiCであるとすると,レーザ光は,約248ナノメートルから約308ナノメートルの波長と,約30ナノ秒のパルス幅を持つパルスを約5パルス用いて1平方センチメートルあたり約4.2ジュールのエネルギーとを有することができる。」ことが記載されている。

カ ここで,引用例2の「この金属と前記SiC層との界面部をアニーリングして,そこに金属-SiC材を形成し,かつ前記SiC層上のある箇所ではアニーリングが行われないようにして,そこでは前記金属-SiC材が形成されないようにすること」は,「SiC層上のある箇所ではアニーリングが行われない」のであるから,「金属層を局所的にアニールするステップ」であるということができる。
また,引用例2において,金属-SiCオーミックコンタクトをアニーリングするために用いるレーザ光は,金属層とSiC基板との界面で金属シリサイド材を形成するのに十分な波長と強度とを有するが,「例えば,6H SiCを基板として用いる実施形態においては,約248ナノメートルから約308ナノメートルの波長を有するレーザ光を,約30ナノ秒のパルス幅を持つ単一パルスを用いて1平方センチメートルあたり約2.8ジュールのエネルギーで入射させることによりレーザアニーリングを行うことができる。また,本発明の別の実施形態においては,SiC基板が4H SiCであるとすると,レーザ光は,約248ナノメートルから約308ナノメートルの波長と,約30ナノ秒のパルス幅を持つパルスを約5パルス用いて1平方センチメートルあたり約4.2ジュールのエネルギーとを有することができる」という程度の小さな強度であるから,当該強度を有するレーザ光は,SiC材の全体ではなく,金属層とSiC基板との界面を含む領域を局所的にアニールするものということができる。
したがって,引用例2のアニーリングは,「金属層を局所的にアニールする」ものといえる。

キ そうすると,引用例2には,「炭化ケイ素基板の表面に金属層を形成するステップ」と,「前記炭化ケイ素基板の表面にオーミックコンタクトを形成するために,前記金属層を局所的にアニールするステップ」とを含む方法が記載されていると理解でき,上記アないしウで検討したように,引用発明の「レーザアニーリングを使用して形成する」オーミックコンタクトの形成方法として,引用例2に記載された方法を用いることは,当業者が当然に行い得るものといえるから,引用発明において,上記相違点4について本願発明8の構成を採用することは,引用例1の記載に基づいて当業者が容易になし得たことである。

・相違点5について
上記「相違点3について」で検討したように,引用発明において,「キャリア基板を取り付けるステップ」の前に,「半導体デバイスの上にパッシベーション層を形成」することは,実質的な相違点であるとはいえないか,あるいは,当業者が容易になし得たことである。
そして,「半導体デバイスの上にパッシベーション層を形成」した場合,キャリア基板は,当該パッシベーション層を介してウエハに結合されていることとなる。
そうすると,引用発明において,「半導体デバイスの上にパッシベーション層を形成」した場合には,引用発明の「オーミックコンタクトを,ウエハがウエハキャリアに結合されている間に,レーザアニーリングを使用して形成すること」は,「オーミックコンタクトを,パッシベーション層がキャリア基板に結合されている間に,レーザアニーリングを使用して形成すること」を意図するものであると理解することができる。
他方,前記「レーザアニーリング」が,「オーミックコンタクトを形成するには十分な温度」までアニールするものであることは当然の要請といえる。
してみれば,引用発明において,「レーザアニーリング」は,「オーミックコンタクトを形成するには十分な温度」までアニールするのであると同時に,「オーミックコンタクトを,パッシベーション層がキャリア基板に結合されている間に」形成するものであることから,引用発明のレーザアニーリングの工程は,「オーミックコンタクトを形成するには十分な温度だが,前記キャリア基板が前記パッシベーション層から剥がれる温度未満の温度まで,前記金属層を局所的にアニールすることを含むステップ」に相当すると認められる。
したがって,相違点5は実質的な相違点であるとはいえない。

・効果について
引用発明において,上記相違点1ないし5について本願発明8の構成を採用したことによる効果は当業者が予測する範囲内のものであり,格別のものとは認められない。
審判請求人は,平成28年4月22日に提出した意見書の「(2)特許法第29条第2項について」において,「引用文献1には,ウェハをキャリアから取り外した後に,オーミックコンタクトを薄層化されたウェハ上に形成できることができることが記載されていますが,3ミクロン以上の厚さのエピタキシャル層を形成して機械的強度をもたせた後,炭化ケイ素基板を除去し,エピタキシャル層の裏面にオーミックコンタクトを形成することについては開示も示唆もしておりません。また,他の引用文献2?4もこれについて開示も示唆もしておりません。従って,本願発明は引用文献に対して進歩性を有すると考えます。」と主張するが,本願発明8は,「炭化ケイ素基板を,150ミクロン未満の第2の厚さまで薄くするステップ」を含むことを発明特定事項とする発明であって,「炭化ケイ素基板を除去し,エピタキシャル層の裏面にオーミックコンタクトを形成すること」を発明特定事項とする発明ではないから,審判請求人の前記意見書における進歩性についての主張は採用することができない。

(3)判断についてのまとめ
以上のとおりであるから,引用発明において,上記相違点1ないし5に係る本願発明8の構成を採用することは,引用例2ないし4に接した当業者であれば容易になし得たことである。
したがって,本願発明8は,引用発明,及び引用例2ないし4に記載の技術に基づいて,当業者が容易に発明をすることができたものである。
よって,本願発明8は,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。

4 むすび
以上のとおりであるから,他の請求項について検討するまでもなく,本願は拒絶をすべきものである。
よって,結論のとおり審決する。
 
審理終結日 2016-07-13 
結審通知日 2016-07-14 
審決日 2016-07-26 
出願番号 特願2012-111873(P2012-111873)
審決分類 P 1 8・ 121- WZ (H01L)
最終処分 不成立  
前審関与審査官 正山 旭  
特許庁審判長 鈴木 匡明
特許庁審判官 河口 雅英
加藤 浩一
発明の名称 炭化ケイ素パワーデバイスを有する半導体ウェハを処理する方法  
代理人 特許業務法人浅村特許事務所  

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