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| 審決分類 |
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 | 1386749 |
| 総通号数 | 8 |
| 発行国 | JP |
| 公報種別 | 特許審決公報 |
| 発行日 | 2022-08-26 |
| 種別 | 拒絶査定不服の審決 |
| 審判請求日 | 2021-02-10 |
| 確定日 | 2022-02-22 |
| 事件の表示 | 特願２０２０−５４４３０４「マイクロ波プラズマ処理装置」拒絶査定不服審判事件〔令和 ３年 ７月 １日国際公開，ＷＯ２０２１／１３１０９７，請求項の数（１１）〕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，２０２０年（令和２年）５月１日（優先権主張 令和元年１２月２５日）を国際出願日とする出願であって，令和２年８月２０付けで手続補正がされ，同年９月２５日付けで拒絶理由通知がされ，同年１０月３０日付けで意見書が提出されるとともに手続補正がされ，同年１２月１日付けで拒絶査定（原査定）がされ，これに対し，令和３年２月１０日に拒絶査定不服審判の請求がされると同時に手続補正がされ，同年３月１２日付けで前置報告がされ，同年４月１２日に審判請求人から前置報告に対する上申がされたものである。 第２ 原査定の理由の概要 原査定（令和２年１２月１日付け拒絶査定）の理由の概要は次のとおりである。 本願の請求項１〜１１に係る発明は，以下の引用文献１，２に記載された発明及び周知技術（引用文献３）に基づいて，その発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者（以下，「当業者」という。）が容易に発明できたものであり，本願の請求項２〜１１に係る発明は，以下の引用文献１，２，５〜８に記載された発明及び周知技術（引用文献３，４）に基づいて，当業者が容易に発明できたもので あるから，特許を受けることができない。 引用文献等一覧 １．特開２０１２−０８９３３４号公報 ２．特開２００１−２５７０９８号公報 ３．特開２００７−２４７０１４号公報 ４．特開２０１１−０８４７７０号公報 ５．特開平９−１０６９００号公報 ６．特開平３−１０９７２６号公報 ７．特開２００５−０１９９６８号公報 ８．特開２０１３−０２３４０８号公報 第３ 本願発明 本願請求項１〜１１に係る発明（以下，それぞれ「本願発明１」〜「本願発明１１」という。）は，令和３年２月１０日付けの手続補正で補正された特許請求の範囲の請求項１〜１１に記載された事項により特定される発明であり，本願発明１は以下のとおりの発明である。 「【請求項１】 容器， 前記容器内に複数のマイクロ波を供給するマイクロ波供給部，及び， 前記容器内に供給される前記複数のマイクロ波の位相を制御することによって，前記容器内に生成されるプラズマを，前記容器内に配置されている基材上において，前記容器内に発生する化学活性種の寿命以上の周期且つ前記基材上の任意の点における前記化学活性種が失活する前に次の前記プラズマが到来するような周期で，周期的に移動させる制御部 を備え， 前記プラズマの直径は，前記基材の直径よりも小さいことを特徴とする マイクロ波プラズマ処理装置。」 なお，本願発明２〜１１は，本願発明１を減縮した発明である。 第４ 引用文献，引用発明等 １ 引用文献１について 原査定の拒絶の理由に引用された引用文献１（特開２０１２−０８９３３４号公報）には，次の事項が記載されている（下線は当審が付した。以下，同様である。）。 「【発明を実施するための形態】 【００１７】 以下，添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。 ＜第１の実施形態＞ 図１は，本発明の第１の実施形態に係るマイクロ波プラズマ源を有する表面波プラズマ処理装置の概略構成を示す断面図であり，図２はマイクロ波プラズマ源の構成を示す構成図であり，図３はマイクロ波プラズマ源におけるマイクロ波供給部を模式的に示す平面図，図４はマイクロ波プラズマ源におけるアンテナモジュールに用いられるメインアンプの回路構成の例を示す図，図５はマイクロ波プラズマ源におけるアンテナモジュールに用いられるマイクロ波導入機構を示す断面図，図６はマイクロ波導入機構の給電機構を示す図５のＡＡ′線による横断面図，図７はチューナにおけるスラグと滑り部材を示す図５のＢＢ′線による横断面図である。 【００１８】 表面波プラズマ処理装置１００は，ウエハに対してプラズマ処理として例えばエッチング処理を施すプラズマエッチング装置として構成されており，気密に構成されたアルミニウムまたはステンレス鋼等の金属材料からなる略円筒状の接地されたチャンバ１と，チャンバ１内にマイクロ波プラズマを形成するためのマイクロ波プラズマ源２とを有している。チャンバ１の上部には開口部１ａが形成されており，マイクロ波プラズマ源２はこの開口部１ａからチャンバ１の内部に臨むように設けられている。 【００１９】 チャンバ１内には被処理体であるウエハＷを水平に支持するためのサセプタ１１が，チャンバ１の底部中央に絶縁部材１２ａ介して立設された筒状の支持部材１２により支持された状態で設けられている。サセプタ１１および支持部材１２を構成する材料としては，表面をアルマイト処理（陽極酸化処理）したアルミニウム等が例示される。 【００２０】 また，図示はしていないが，サセプタ１１には，ウエハＷを静電吸着するための静電チャック，温度制御機構，ウエハＷの裏面に熱伝達用のガスを供給するガス流路，およびウエハＷを搬送するために昇降する昇降ピン等が必要に応じて設けられている。さらに，サセプタ１１には，整合器１３を介して高周波バイアス電源１４が電気的に接続されている。この高周波バイアス電源１４からサセプタ１１に高周波電力が供給されることにより，ウエハＷ側にプラズマ中のイオンが引き込まれる。 【００２１】 チャンバ１の底部には排気管１５が接続されており，この排気管１５には真空ポンプを含む排気装置１６が接続されている。そしてこの排気装置１６を作動させることによりチャンバ１内が排気され，チャンバ１内が所定の真空度まで高速に減圧することが可能となっている。また，チャンバ１の側壁には，ウエハＷの搬入出を行うための搬入出口１７と，この搬入出口１７を開閉するゲートバルブ１８とが設けられている。 【００２２】 チャンバ１内のサセプタ１１の上方位置には，プラズマエッチングのための処理ガスをウエハＷに向けて吐出するシャワープレート２０が水平に設けられている。このシャワープレート２０は，格子状に形成されたガス流路２１と，このガス流路２１に形成された多数のガス吐出孔２２とを有しており，格子状のガス流路２１の間は空間部２３となっている。このシャワープレート２０のガス流路２１にはチャンバ１の外側に延びる配管２４が接続されており，この配管２４には処理ガス供給源２５が接続されている。 【００２３】 一方，チャンバ１のシャワープレート２０の上方位置には，リング状のプラズマガス導入部材２６がチャンバ壁に沿って設けられており，このプラズマガス導入部材２６には内周に多数のガス吐出孔が設けられている。このプラズマガス導入部材２６には，プラズマガスを供給するプラズマガス供給源２７が配管２８を介して接続されている。プラズマガスとしてはＡｒガス等の希ガスが好適に用いられる。 【００２４】 プラズマガス導入部材２６からチャンバ１内に導入されたプラズマガスは，マイクロ波プラズマ源２からチャンバ１内に導入されたマイクロ波によりプラズマ化され，このプラズマがシャワープレート２０の空間部２３を通過しシャワープレート２０のガス吐出孔２２から吐出された処理ガスを励起し，処理ガスのプラズマを形成する。 【００２５】 マイクロ波プラズマ源２は，チャンバ１の上部に設けられた支持リング２９により支持された天板１１０上に設けられている。支持リング２９と天板１１０との間は気密にシールされている。図２に示すように，マイクロ波プラズマ源２は，複数経路に分配してマイクロ波を出力するマイクロ波出力部３０と，マイクロ波出力部３０から出力されたマイクロ波をチャンバ１に導き，チャンバ１内に放射するためのマイクロ波供給部４０とを有している。 【００２６】 マイクロ波出力部３０は，マイクロ波電源３１と，マイクロ波発振器３２と，発振されたマイクロ波を増幅するアンプ３３と，増幅されたマイクロ波を複数に分配する分配器３４とを有している。 【００２７】 マイクロ波発振器３２は，所定周波数（例えば，２．４５ＧＨｚ）のマイクロ波を例えばＰＬＬ発振させる。分配器３４では，マイクロ波の損失ができるだけ起こらないように，入力側と出力側のインピーダンス整合を取りながらアンプ３３で増幅されたマイクロ波を分配する。なお，マイクロ波の周波数としては，２．４５ＧＨｚの他に，８．３５ＧＨｚ，５．８ＧＨｚ，１．９８ＧＨｚ，９１５ＭＨｚ等を用いることができる。 【００２８】 マイクロ波供給部４０は，分配器３４で分配されたマイクロ波をチャンバ１内へ導く複数のアンテナモジュール４１を有している。各アンテナモジュール４１は，分配されたマイクロ波を主に増幅するアンプ部４２と，マイクロ波導入機構４３とを有している。また，マイクロ波導入機構４３は，インピーダンスを整合させるためのチューナ６０と，増幅されたマイクロ波をチャンバ１内に放射するアンテナ部４５とを有している。そして，各アンテナモジュール４１におけるマイクロ波導入機構４３のアンテナ部４５からチャンバ１内へマイクロ波が放射されるようになっている。図３に示すように，マイクロ波供給部４０は，アンテナモジュール４１を７個有しており，各アンテナモジュール４１のマイクロ波導入機構４３が，円周状に６個およびその中心に１個，円形をなす天板１１０の上に配置されている。天板１１０は，真空シールおよびマイクロ波透過板として機能し，金属製のフレーム１１０ａと，マイクロ波導入機構４３が配置されている部分に嵌め込まれた石英等の誘電体からなる誘電体部材１１０ｂとを有している。 【００２９】 アンプ部４２は，位相器４６と，可変ゲインアンプ４７と，ソリッドステートアンプを構成するメインアンプ４８と，アイソレータ４９とを有している。 【００３０】 位相器４６は，マイクロ波の位相を変化させることができるように構成されており，これを調整することにより放射特性を変調させることができる。例えば，各アンテナモジュール毎に位相を調整することにより指向性を制御してプラズマ分布を変化させることができる。本実施形態では，後述するように，所定のアンテナモジュールの位相を固定し，それに隣接するアンテナモジュールの位相を連続的に変化させることによりマイクロ波の定在波を抑制する。 ・・・ 【００５４】 表面波プラズマ処理装置１００における各構成部は，マイクロプロセッサを備えた制御部１２０により制御されるようになっている。制御部１２０は表面波プラズマ処理装置１００のプロセスシーケンスおよび制御パラメータであるプロセスレシピを記憶した記憶部や，入力手段およびディスプレイ等を備えており，選択されたプロセスレシピに従ってプラズマ処理装置を制御するようになっている。 ・・・ 【００６０】 例えば，図８の斜線で示した３つのマイクロ波導入機構４３について，マイクロ波の入力位相を周期的な波形によって変化させ，残りの白抜きのマイクロ波導入機構４３については入力位相を０°で固定する。したがって，その際の隣接するマイクロ波導入機構４３におけるマイクロ波の入力位相は，周期的な波形をサイン波とすると，図９に示すようになる。そして，隣り合うマイクロ波導入機構４３のマイクロ波の入力位相がともに０°のときに定在波の腹になっていた部分は，一方の入力位相が１８０°ずれたときには節になり，節になっていた部分は腹になる。したがって，このように周期的に入力位相を変化させることにより，定在波の節と腹の位置が連続的に変化して電界強度が平均化され，電界強度の面内均一性を高めることができる。そのため，チャンバ１内での電子密度，すなわちプラズマ密度を均一にして均一なプラズマ処理を行うことができる。 【００６１】 この際の，各マイクロ波導入機構４３へ入力されるマイクロ波の位相は，各アンテナモジュール４１の位相器４６により調整される。各位相器４６は制御部１２０により制御される。 【００６２】 周期的な波形としてはサイン波に限らず用いることができ，図１０（ａ）に示す三角波，（ｂ）に示す台形波等種々のものを用いることができる。また，完全なサイン波に限らず，たとえば位相が１８０°付近の時間を長くしたい場合には，（ｃ）に示すように，サイン波を位相１８０°付近で扁平にしたようなサイン波に準じた波形（サイン波状波形）とすることもできる。矩形波も適用が可能ではあるが，微分値が無限大になる部分があるので好ましくない。 【００６３】 実際に図３のような７つのマイクロ波導入機構を配置したプラズマ源を用いて，全てのマイクロ波導入機構のマイクロ波の入力位相を０°にした場合と，外周の６のマイクロ波導入機構のうち３つの入力位相を１８０°に変えた場合とでチャンバ内の電界分布を把握した。ここでは，チャンバ内の圧力：０．５Ｔｏｒｒ，マイクロ波パワー：２００Ｗとした。その結果を図１１に示す。図１１の（ａ）は全てのマイクロ波導入機構のマイクロ波の入力位相を０°にした場合の電界分布を示すものであり，（ｂ）は外周の３つのマイクロ波導入機構のマイクロ波の入力位相を１８０°に変えた場合の電界分布を示すものである。図１１は，実際には電界強度の大小を色の違いで表しているものをモノクロで表しており，（ａ）中の薄い円環状の部分がアンテナモジュールにおけるマイクロ波導入機構の周囲の電界強度が高い部分であり定在波の腹に相当する。その中の濃い部分がさらに電界強度の高い部分である。また，隣接するマイクロ波導入機構の間の部分は電界強度が低くなっており，定在波の節に相当する。破線で囲まれた領域は定在波の節に相当する部分である。３つのマイクロ波導入機構の入力位相を１８０°に変更することにより，（ｂ）に示すように電界分布が大きく変化していることがわかる。（ａ）において定在波の節に相当する部分であった破線で囲まれた部分は，（ｂ）ではその部分を挟む２つのマイクロ波導入機構のうち一方がマイクロ波の入力位相を１８０°にした影響で電界強度が強くなっており，定在波の腹に変化している。つまり，全ての入力位相が０°のときには，隣接するマイクロ波導入機構４３の間の部分が定在波の節となるが，外周の３つのマイクロ波導入機構４３の入力位相を１８０°に変更することにより，それらの部分が定在波の腹に変わる。このことから，入力位相を周期的に変化させれば，定在波の腹と節の位置が連続的に移動され，電界強度が平均化されることが理解される。したがって，電界によって得られるプラズマの密度も均一化される。」 以上によれば，引用文献１には，以下の発明（以下，「引用発明」という。）が記載されていると認められる。 「チャンバ１と， チャンバ１内に設けられている，被処理体であるウエハＷを水平に支持するためのサセプタ１１と， チャンバ１内にマイクロ波プラズマを形成するためのマイクロ波プラズマ源２とを有する表面波プラズマ処理装置１００であって， マイクロ波プラズマ源２は，複数経路に分配してマイクロ波を出力するマイクロ波出力部３０と，マイクロ波出力部３０から出力されたマイクロ波をチャンバ１に導き，チャンバ１内に放射するためのマイクロ波供給部４０とを有し， マイクロ波供給部４０は，分配器３４で分配されたマイクロ波をチャンバ１内へ導く複数のアンテナモジュール４１を有している，各アンテナモジュール４１は，分配されたマイクロ波を主に増幅するアンプ部４２と，マイクロ波導入機構４３とを有し， アンプ部４２は，位相器４６と，可変ゲインアンプ４７と，ソリッドステートアンプを構成するメインアンプ４８と，アイソレータ４９とを有し， 位相器４６は，マイクロ波の位相を変化させることができるように構成されており， 位相器４６は制御部１２０により制御され， マイクロ波の入力位相を周期的に変化させることにより，定在波の節と腹の位置を連続的に変化させて均一なプラズマ処理を行う表面波プラズマ処理装置１００。」 ２ 引用文献２について 原査定の拒絶の理由に引用された引用文献２（特開２００１−２５７０９８号公報）には，次の事項が記載されている。 「【００１９】また，位相またはＦＭ変調周波数を変化させる周期，時間間隔，繰り返し時間を，当該放電電極で発生させるプラズマ中の活性原子もしくは活性分子もしくはイオンの消滅寿命より短くすることが好ましい。」 「【００２６】一方，本発明をたとえばプラズマＯＦＦの間に増加する活性原子または活性分子またはイオンが必要な応用に適用する場合には，位相を変化させる周期，時間間隔，繰り返し時間を，当該活性原子または活性分子またはイオンの発生寿命より長く，かつ１０倍以下とすることが好ましく，更に好ましくは２倍以上４倍以下とすることが好ましい。」 ３ 引用文献３について 原査定の拒絶の理由に周知技術を示す文献として引用された引用文献３（特開２００７−２４７０１４号公報）には，次の事項が記載されている。 「【００２３】 ところで，プラズマ発生位置の上流側に原料ガスを供給することにより，プラズマ発生位置からチャンバ１０に向かうガスの流れが生じる。プラズマ発生位置で生成された活性種は，このガスの流れに乗って拡散し，管状部材２０の開口部１８からチャンバ１０の内部に吹き出す。またプラズマ自体が拡散して，開口部１８からチャンバ１０の内部に吹き出す。これにより，内径ｄの開口部１８の周囲にも活性種が放射されるので，外径Ｄ（＞ｄ）の基板５の周縁部にも活性種を入射させることが可能になる。したがって，マイクロ波で発生させたプラズマサイズｄが小さい場合でも，それより広い範囲Ｄに均一な成膜を行うことができる。」 第５ 対比・判断 １ 本願発明１について （１）対比 本願発明１と引用発明とを対比する。 ア 引用発明の「チャンバ１」は，本願発明１の「容器」に相当する。 イ 引用発明の「マイクロ波供給部４０」は，「複数経路に分配してマイクロ波を出力するマイクロ波出力部３０」から「出力されたマイクロ波をチャンバ１に導き，チャンバ１内に放射する」ものであるから，本願発明１の「前記容器内に複数のマイクロ波を供給するマイクロ波供給部」に相当する。 ウ 引用発明において，「位相器４６は，マイクロ波の位相を変化させることができるように構成されており」，「位相器４６は制御部１２０により制御され」るものであり，また，引用発明は，「マイクロ波の入力位相を周期的に変化させる」ものである。 そうすると，引用発明は，「制御部１２０」によって，「位相器４６」を制御することで，「マイクロ波の入力位相を周期的に変化させ」ているといえる。 また，引用発明において，「複数経路に分配して」「出力」された「マイクロ波」は，「チャンバ１」に導かれるものであるから，複数の「マイクロ波」は，「チャンバ１内」に供給されるものであるといえる。 以上によれば，引用発明の「制御部１２０」と，本願発明１の「制御部」とは，「前記容器内に供給される前記複数のマイクロ波の位相を制御」する「制御部」である点で共通する。 エ 引用発明の「表面波プラズマ処理装置１００」は，「チャンバ１内にマイクロ波プラズマを形成する」ものであるから，本願発明１の「マイクロ波プラズマ処理装置」に相当する。 オ 以上から，本願発明１と引用発明との間には，次の一致点，相違点があるといえる。 ＜一致点＞ 「容器， 前記容器内に複数のマイクロ波を供給するマイクロ波供給部，及び， 前記容器内に供給される前記複数のマイクロ波の位相を制御する制御部 を備える， マイクロ波プラズマ処理装置。」 ＜相違点＞ 相違点１：「前記容器内に供給される前記複数のマイクロ波の位相を制御することによって，前記容器内に生成されるプラズマ」について，本願発明１は，「前記容器内に配置されている基材上において，前記容器内に発生する化学活性種の寿命以上の周期且つ前記基材上の任意の点における前記化学活性種が失活する前に次の前記プラズマが到来するような周期で，周期的に移動させる」のに対し，引用発明は，そのような構成を備えているかどうか不明な点。 相違点２：本願発明１は，「前記プラズマの直径は，前記基材の直径よりも小さい」のに対し，引用発明は，そのような構成を備えているかどうか不明な点。 （２）相違点についての判断 ア 相違点１について 引用文献２，３のいずれにも，「前記容器内に生成されるプラズマ」を，「前記容器内に配置されている基材上において，前記容器内に発生する化学活性種の寿命以上の周期且つ前記基材上の任意の点における前記化学活性種が失活する前に次の前記プラズマが到来するような周期で，周期的に移動させる」こと，すなわち，相違点１に係る本願発明１の構成は記載も示唆もされていない。 また，相違点１に係る本願発明１の構成が，本願の優先日前において周知技術であったともいえない。 したがって，引用発明において，引用文献２に記載された発明及び周知技術（引用文献３）を適用し，相違点１に係る本願発明１の構成とすることは，当業者が容易に想到し得たものとはいえない。 イ 小括 よって，相違点２について判断するまでもなく，本願発明１は，引用文献１，２に記載された発明及び周知技術（引用文献３）に基づいて，当業者が容易に発明できたものではない。 ２ 本願発明２〜１１について 本願発明２〜１１は，本願発明１を減縮した発明であり，いずれも相違点１に係る本願発明１の構成を有しており，引用文献２〜８のいずれにも相違点１に係る本願発明１の構成は記載も示唆もされていないから，本願発明２〜１１は，引用文献１，２，５〜８に記載された発明及び周知技術（引用文献３，４）に基づいて，当業者が容易に発明できたものではない。 第６ むすび 以上のとおり，本願発明１〜１１は，引用文献１，２，５〜８に記載された発明及び周知技術（引用文献３，４）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い。 したがって，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 | 2022-02-04 |
| 出願番号 | P2020-544304 |
| 審決分類 |
P
1
8・
121-
WY
(H01L)
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| 最終処分 | 01 成立 |
| 特許庁審判長 |
辻本 泰隆 |
| 特許庁審判官 |
河本 充雄 ▲吉▼澤 雅博 |
| 発明の名称 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| 代理人 | 大宅 一宏 |
| 代理人 | 曾我 道治 |
| 代理人 | 上田 俊一 |
| 代理人 | 梶並 順 |
| 代理人 | 吉田 潤一郎 |