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審決分類 審判 一部申し立て 2項進歩性  H01F
管理番号 1119470
異議申立番号 異議2003-73416  
総通号数 68 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許決定公報 
発行日 2000-04-21 
種別 異議の決定 
異議申立日 2003-12-26 
確定日 2005-06-18 
異議申立件数
事件の表示 特許第3421837号「単結晶引上げ装置用の冷凍機冷却型超電導磁石装置」の請求項1ないし4、7ないし10に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。 
結論 特許第3421837号の請求項1ないし4、7ないし10に係る特許を維持する。 
理由 1.手続の経緯
特許第3421837号の請求項1ないし10に係る発明の手続きの経緯は、以下のとおりである。
出願(特願平10-286795号)平成10年10月8日
設定登録 平成15年4月25日
特許異議の申立て 平成15年12月26日
(請求項1ないし4、7ないし10に対して;株式会社 東芝)
取消理由通知 平成16年10月14日(起案日)
意見書 平成16年12月13日


2.特許異議の申立ての理由の概要及び取消理由通知の概要について
(1)申立ての理由の概要について
特許異議申立人は、証拠として本件出願前国内において頒布された甲第1号証(特開平10-139599号公報)、甲第2号証(実公平6-29635号公報)、甲第3号証(第54回 1995年度秋季低温工学・超電導学会講演概要集 1995年11月3日発行 P.42(B1-17))、甲第4号証(特開平6-132567号公報)、甲第5号証(特開平8-288560号公報)、甲第6号証(特開平7-142242号公報)、甲第7号証(特開平8-78737号公報)を提出し、本件請求項1ないし4、7ないし10に係る発明は、甲第1号証ないし甲第7号証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あるから、特許法第第29条第2項の規定により特許を受けることができず、特許法第113条第1項第2号の規定により取り消されるべきものである旨主張している。

(2)取消理由通知の概要について
当審で通知した取消理由の概要は、以下のとおりである。
「本件特許の下記の請求項に係る発明は、その出願前日本国内または外国において頒布された下記の刊行物に記載された発明に基づいて、その出願前に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を受けることができない。


刊行物1.特開平10-139599号公報(申立人の提出した甲第1号証)
刊行物2.実公平6-29635号公報(申立人の提出した甲第2号証)
刊行物3.第54回 1995年度秋季低温工学・超電導学会講演概要集 1995年11月3日発行 P.42(B1-17)(申立人の提出した甲第3号証)
刊行物4.特開平6-132567号公報(申立人の提出した甲第4号証)
刊行物5.特開平8-288560号公報(申立人の提出した甲第5号証)
刊行物6.特開平7-142242号公報(申立人の提出した甲第6号証)
刊行物7.特開平8-78737号公報(申立人の提出した甲第7号証)

本件の請求項1ないし10に係る発明は、その特許請求の範囲の請求項1ないし10に記載された事項により特定されるとおりである。
上記刊行物1〜7には、特許異議申立書第6頁第1行〜第10頁第11行記載の発明が記載されている(ただし、「甲第1号証」〜「甲第7号証」は、それぞれ「刊行物1」〜「刊行物7」と読み替える。)。
そして、本件の請求項1ないし4、7ないし10に係る発明は、特許異議申立書第10頁第12行〜第13頁第18行記載の理由(ただし、「甲第1号証」〜「甲第7号証」は、それぞれ「刊行物1」〜「刊行物7」と読み替える。)により、上記刊行物1〜7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ある。 」


3.本件請求項1ないし4、7ないし10に係る発明
本件請求項1ないし4、7ないし10に係る発明は、特許請求の範囲の請求項1ないし4、7ないし10に記載された次のとおりのものである。
「 【請求項1】 溶融シリコンから単結晶半導体を製造する単結晶成長装置における前記溶融シリコンに磁界を与えるための冷凍機冷却型超電導磁石装置において、
前記単結晶成長装置の周囲に配置され、前記磁界を発生するための超電導コイルを収容した真空容器と、
前記超電導コイルを冷却するための極低温冷凍機とを備え、
前記極低温冷凍機、電流導入端子及び真空排気弁を前記真空容器の下部に配置し、
前記真空容器の下面には前記極低温冷凍機を挿入するための挿入口を設けると共に、該挿入口から前記真空容器内へ延びて前記極低温冷凍機を封止状態で収容するためのスリーブを固定したことを特徴とする単結晶引上げ装置用の冷凍機冷却型超電導磁石装置。
【請求項2】 請求項1記載の冷凍機冷却型超電導磁石装置において、前記極低温冷凍機は第一段、第二段の冷凍ステージを持つ2段冷却式であり、前記超電導コイルは、前記真空容器内で巻枠としてのコイル冷却用熱伝導体で支持されており、前記スリーブにはその先端に前記極低温冷凍機の第二段の冷凍ステージのコールドヘッドと接触する先端伝熱部材を設けると共に、その中間部に前記極低温冷凍機の第一段の冷凍ステージのコールドヘッドと接触する中間伝熱部材を設け、前記極低温冷凍機本体を、前記真空容器内が極低温状態のままで脱着可能な構成としたことを特徴とする単結晶引上げ装置用の冷凍機冷却型超電導磁石装置。
【請求項3】 請求項2記載の冷凍機冷却型超電導磁石装置において、前記真空容器は、前記単結晶成長装置の周囲を囲むことのできる二重円筒構造を有し、前記コイル冷却用熱伝導体は円筒形状を有し、前記超電導コイル及び前記コイル冷却用熱伝導体は、前記スリーブの上部と共に、前記真空容器内に配置された二重円筒型の熱輻射シールド体に収容されており、該熱輻射シールド体と前記スリーブとの間の熱収縮による応力発生を防止するために、前記スリーブの前記中間伝熱部材と前記熱輻射シールド体との間を網線や多層板による可撓性伝熱体で連結したことを特徴とする単結晶引上げ装置用の冷凍機冷却型超電導磁石装置。
【請求項4】 請求項2記載の冷凍機冷却型超電導磁石装置において、前記コイル冷却用熱伝導体と前記スリーブとの間の熱収縮による応力発生を防止するために、前記スリーブの前記先端伝熱部材と前記コイル冷却用熱伝導体に設けられた接続部とを多層板状可撓伝熱体で連結したことを特徴とする単結晶引上げ装置用の冷凍機冷却型超電導磁石装置。」
「 【請求項7】 請求項2記載の冷凍機冷却型超電導磁石装置において、前記超電導コイルは、前記溶融シリコンに対してカスプ状磁界を与えるための2つのコイルから成り、各コイルは前記コイル冷却用熱伝導体の上下において該真空容器の中心と同心となるように巻回されていることを特徴とする単結晶引上げ装置用の冷凍機冷却型超電導磁石装置。
【請求項8】 請求項3記載の冷凍機冷却型超電導磁石装置において、前記超電導コイルへ電流を供給するための酸化物超電導体製の電流リードを備え、該電流リードの一端は前記コイル冷却用熱伝導体に熱アンカーをとり、前記電流リードの他端は前記熱輻射シールド体に熱アンカーをとり、前記電流リードの少なくとも一端を自由端とすることを特徴とする単結晶引上げ装置用の冷凍機冷却型超電導磁石装置。
【請求項9】 請求項1記載の冷凍機冷却型超電導磁石装置において、前記真空容器の外周に磁気シールド体を設けて、外周部の漏洩磁界を低減できるようにしたことを特徴とする単結晶引上げ装置用の冷凍機冷却型超電導磁石装置。
【請求項10】 請求項1記載の冷凍機冷却型超電導磁石装置において、前記極低温冷凍機を少なくとも2つ、互いに隣接させて、あるいは前記真空容器の直径方向に関して対向する位置に配置したことを特徴とする単結晶引上げ装置用の冷凍機冷却型超電導磁石装置。」


4.引用刊行物に記載された発明
当審で通知した取消理由で引用した刊行物1(特開平10-139599号公報(申立人の提出した甲第1号証))には、「単結晶引上げ装置用超電導磁石」(発明の名称)であり、「【0003】これらの要求を満たす単結晶引上げ方法の1つとしてるつぼ内に融解した半導体材料に磁場を印加させることで、その融解液に発生する熱対流を止め、大口径かつ高品質の半導体を製造する方法が知られている。これを一般にチョクラルスキー(CZ)法と称している。」こと、
「【0006】しかし、融解液の半導体材料6はクライオスタット5に内蔵された超電導コイル4の発生する磁力線7によって力が加えられ、るつぼ2内で対流することなく、ゆっくりと引上げ方向8の向きに引上げられて固体の単結晶9として製造される。」こと、
「【0008】なお、符号11は2つの超電導コイル4a,4bに電流を導入する電流リード、12はクライオスタット5a内部に納められた輻射シールド(図示せず)を冷却するための小型ヘリウム冷凍機、13はクライオスタット5a内のヘリウムガスを放出するガス放出管、14は液体ヘリウムを補給する補給口を有するサービスポートをそれぞれ示している。ボア寸法15内には、図7に示した引上げ炉1が配設される。」こと、
「【0038】つぎに図3により本発明に係る単結晶引上げ装置用超電導磁石の第2の実施の形態を説明する。なお、図3中図1および図2と同一部分には同一符号を付して重複する部分の説明は省略する。
【0039】本実施の形態が第1の実施の形態と異なる点は一対のクライオスタット25a,25bを上下に配置し単結晶9の引上げ方向8と同軸にサポート27を介して設置したことにあり、その他の部分は図2に示した例をそのまま全て縦向きに構成している。
【0040】すなわち、引上げ炉1はクライオスタット25a,25bに設けた貫通孔32a,32bの内側に配置され、超電導コイル26a,26bは縦方向に磁場を発生できるようになっており、その他の構成は第1の実施の形態と同様である。
【0041】本実施の形態は第1の実施の形態と同様にヘルムホルツ型またはカスプ型磁場の選択が容易にできる。また、磁場中心を互いの超電導コイル26a,26bの電流値を変えるだけで、るつぼ2内の半導体用単結晶材料を融解した融解液面33の移動に沿って磁場中心を移動できる。」こと、
「【0043】本実施の形態が第1の実施の形態と異なる点は図1に示した冷媒補給口のあるサービスポート30aまたは30bを削除したことであり、その他は全て図1と同様の構成となっている。
【0044】本実施の形態においては、冷媒とそれを収納する冷媒容器を有しておらず、また、超電導コイル26a(26b)は小型ヘリウム冷凍機29aによって冷却されている。超電導コイル26a(26b)は輻射シールド17で覆われており、これらは真空容器19内に収納されている。電流リード28aは超電導コイル26aに電流を供給する。」ことが、図1〜図12と共に記載されている。

同刊行物2(実公平6-29635号公報(申立人の提出した甲第2号証))には、「しや蔽体25は外側真空ジヤケツト26によつて囲われる。」(第3頁第6欄第38〜39行)こと、「銅で造られた内側フランジ32にその終端を置く3つの同心円筒を含む3重壁31によつて構成される。3重壁31は、室温と外側しや蔽体26との間の伝熱経路の長さを増大させる。フランジ32は、第2図におけるフランジ13に相当し、高い伝導性の銅組物リンク33は、フランジ32と、輻射しや蔽体25と連結された別の銅フランジ34との間に半田付けされる。ハウジング28は、フランジ32の半径方向内側面に密封され、その下側においてその外側面に対して密封された銅の先端部分36を支持する別の内側の、円筒形壁部分35をもつている。銅組物リンク37が先端部分36と、壁24と連結された銅板38との半田付けされる。」(第4頁第7欄第1〜12行)こと、「もし、冷凍ユニツト8を取外しまたは交換することが望まれれば、その外側端においてボルトを弛めて支持ハウジング28から抜き出す。この取外しは低温保持装置のジヤケツトへの出入口を開けないので、それらのジヤケツト内の真空は破壊されない。」(第4頁第7欄第24〜28行)ことが、第1図、第3図と共に記載されている。

同刊行物3(第54回 1995年度秋季低温工学・超電導学会講演概要集 1995年11月3日発行 P.42(B1-17)(申立人の提出した甲第3号証))には、図1において、超伝導マグネットの下部に電流導入端子及び極低温冷凍機に相当するものが、示唆されている。

同刊行物4(特開平6-132567号公報(申立人の提出した甲第4号証))には、「【0019】図1は、伝導冷却型超電導磁石装置1の一部縦断面図であって、この伝導冷却型超電導磁石装置1は、基台2と、真空容器(クライオスタット)3と、熱シールド板4と、超電導コイル5と、正負極一対の高温超電導電流リード6と、蓄冷式冷凍機7と、外部電源8とを有する。
【0020】真空容器3は、真空としたその内部に熱シールド板4と、超電導コイル5と、高温超電導電流リード6と、蓄冷式冷凍機7の第一段冷却ステージ7Aおよび第二段冷却ステージ7Bとを収容している。」こと、
「【0051】たとえば、図4に示すような構造である。すなわち、電流リードバルク15の低温側端部は、ハンダ付けによりこれを低温側電極16に固定支持している。
【0052】また高温側端部は、高温側電極14にこれをハンダ付けするが、この高温側電極14と第一段冷却ステージ7Aとの間には、高温側絶縁材20、銅板19、熱アンカー銅線19を介在させてこれを自由端としてある。」ことが、図1、図4と共に記載されている。

同刊行物5(特開平8-288560号公報(申立人の提出した甲第5号証))には、「【0046】実施例7.図6はこの発明の実施例7による超電導マグネットを示す断面図であり、図6において、93は超電導コイル1を冷却する液体ヘリウム、95は超電導コイル1を収納し、液体ヘリウム93を貯蔵する第1液体ヘリウム槽である。97は超電導コイル1を冷却する液体ヘリウム93を貯蔵する第2液体ヘリウム槽であり、蓄冷型冷凍機13の低温側ステージ17によって冷却されている。69は第1輻射シールド61及び第1液体ヘリウム槽95を介して超電導コイル1を第1真空槽63に保持する支持部材である。75は第1輻射シールド61と第2輻射シールド65とを熱的に接続する可撓体(輻射シールド可撓体)である。77は第1真空槽63と第2真空槽67とを気密に接続する緩衝部材(真空槽緩衝部材)である。99は第1液体ヘリウム槽95と第2液体ヘリウム槽97とを気密に接続する緩衝部材(液体ヘリウム槽緩衝部材)であり、例えば、ベローズで構成されている。」ことが、図6と共に記載されている。

同刊行物6(特開平7-142242号公報(申立人の提出した甲第6号証))には、「【0009】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図1には本発明の一実施例に係る超電導磁石装置が示されている。この超電導磁石装置は、内部が真空雰囲気となるように排気された真空容器1を備えている。」こと、
「【0011】熱シールド板9で囲まれた環状空間10内には、熱シールド板9とは非接触に、かつ筒体6と同心的に超電導コイル11,12が配置されており、これら超電導コイル11,12はそれぞれ吸熱部材13,14を介して熱伝導部材15,16に熱的に接続されている。」こと、
「【0021】熱伝導部材27,28は、図3に示すように、銅やアルミニウム等で厚さが0.05mm程度の帯状に形成された伝熱板31を互いの間に所定の間隔をあけて複数枚積層し、これら伝熱板31の両端部のみに銅、アルミニウムあるいはインジウム等で形成されたスペーサ32を介在させて熱流端子33a,33bを構成したものとなっている。このように構成された熱伝導部材27,28の熱流端子33a,33bが、これら端子間に十分な長さの余裕を持たせて対応部分にボルト等を介して熱的および機械的に接続されている。」こと、
「【0038】また、図8に示すように、性能がほぼ等しい2台のGM冷凍機22を設け、各GM冷凍機22の第1段冷却ステージ23で熱シールド板9を共通に伝導冷却し、第2段冷却ステージ24で超電導コイル11を共通に伝導冷却するようにしてよい。勿論、熱シールド板を二重以上設ける場合には、それに対応した段数の冷却ステージを持つGM冷凍機を用いてもよいし、これら熱シールド板を別々にGM冷凍機で伝導冷却してもよい。」ことが、図1、図3、図8と共に記載されている。

同刊行物7(特開平8-78737号公報(申立人の提出した甲第7号証))には、「【0067】実施例9.図9は、この発明の実施例9に係るクライストロン用超電導マグネットを示す断面図である。図において、30は第1真空槽5aを包囲するように配設した磁気シールドである。2段GM冷凍機6は磁気シールド30に対して超電導コイル1と反対側に配設されているため、超電導コイル1の磁場は2段型GM冷凍機6にほとんど影響を与えない。従って超電導コイル1で強磁場を発生しても2段GM冷凍機6の冷凍能力、信頼性に影響を及ぼすことはない。また、低温側の電流リード3aに高温超電導体を使用しており、高温超電導体は磁場の影響が小さい方がより電流が流れるという特性がある。このためこの実施例では、低温側の電流リード3aを磁気シールド30に対して超電導コイル1と反対側に配設し、電流リードの中温部と第2輻射シールド4bと熱的に接続している。このように構成することにより、性能が向上する。この実施例における超電導マグネットにおいて、真空槽4aの中空の部分を電子が運動する。この中空の部分には超電導コイル1が発生した磁場が存在するため電子の運動が規制される。」ことが、図9と共に記載されている。


5.対比・判断
(1)本件請求項1に係る発明について
本件請求項1に係る発明と上記刊行物1に記載の発明とを対比すると、上記刊行物1に記載の発明には、本件請求項1に係る発明の構成要件である「前記極低温冷凍機、電流導入端子及び真空排気弁を前記真空容器の下部に配置し、
前記真空容器の下面には前記極低温冷凍機を挿入するための挿入口を設けると共に、該挿入口から前記真空容器内へ延びて前記極低温冷凍機を封止状態で収容するためのスリーブを固定したこと」について、記載されていない点で相違している。
この相違点について検討すると、上記刊行物2には、低温保持装置に関して、本件請求項1に係る発明の「前記極低温冷凍機を挿入するための挿入口を設けると共に、該挿入口から前記真空容器内へ延びて前記極低温冷凍機を封止状態で収容するためのスリーブを固定したこと」に相当する構成が認められるが、この構成は、真空容器の上面側に相当する部分に設けられたものであり、本件請求項1に係る発明の真空容器の下面に設けたものと相違している。また、上記刊行物2に記載の低温保持装置は、超伝導コイルによる電磁石を備えてはいるが、核磁気共鳴画像処理分野のものであり、単結晶引上げ装置用のものではない。
上記刊行物3、4には、本件請求項1に係る発明の「前記極低温冷凍機、電流導入端子を前記真空容器の下部に配置し」たことに相当する記載が認められるが、上記刊行物3に記載のものは、X線回折装置用超伝導マグネットであり、単結晶引上げ装置用のものではなく、また、上記刊行物4に記載のものは、その用途についての記載はないが、図1、図3の構造を参照すると、本件請求項1に係る発明の「前記単結晶成長装置の周囲に配置され、前記磁界を発生するための超電導コイルを収容した真空容器」の構成は備えておらず、単結晶引上げ装置用と認めることはできない。
さらに、上記刊行物5〜7に記載のものは、いずれも、本件請求項1に係る発明の上記構成要件である「前記極低温冷凍機、電流導入端子及び真空排気弁を前記真空容器の下部に配置し、
前記真空容器の下面には前記極低温冷凍機を挿入するための挿入口を設けると共に、該挿入口から前記真空容器内へ延びて前記極低温冷凍機を封止状態で収容するためのスリーブを固定したこと」について、記載されておらず、また、単結晶引上げ装置用と認めることはできない。
してみると、上記刊行物2〜7に記載の発明は、いずれも単結晶引上げ装置用のものではないので、上記刊行物1に記載のような、単結晶引上げ装置用の発明に、単純に適用することはできず、また、上記刊行物1に記載の発明に、単結晶引上げ装置用のものではない、上記刊行物2〜7に記載のものを組み合わせたとしても、単結晶引上げ装置用として、装置の上部が完全にフラットとなり、作業性・安全性の向上を図ることができるという、本件請求項1に係る発明が奏する明細書記載の格別に顕著な作用・効果を得ることはできないものである。
したがって、本件請求項1に係る発明は、上記刊行物1〜7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とは認められない。

(2)本件請求項2ないし4、7ないし10に係る発明について
本件請求項2ないし4、7ないし10に係る発明は、少なくとも、本件請求項1に係る発明を、直接的あるいは間接的に引用している発明である。
したがって、本件請求項2ないし4、7ないし10に係る発明は、本件請求項1に係る発明と同様な理由により、上記刊行物1〜7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とは認められない。


6.むすび
以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項1ないし4、7ないし10に係る発明についての特許を取り消すことはできない。
また、他に本件請求項1ないし4、7ないし10に係る発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
よって、結論のとおり決定する。
 
異議決定日 2005-05-31 
出願番号 特願平10-286795
審決分類 P 1 652・ 121- Y (H01F)
最終処分 維持  
前審関与審査官 菊地 聖子後藤 和茂  
特許庁審判長 松本 邦夫
特許庁審判官 河本 充雄
橋本 武
登録日 2003-04-25 
登録番号 特許第3421837号(P3421837)
権利者 住友重機械工業株式会社
発明の名称 単結晶引上げ装置用の冷凍機冷却型超電導磁石装置  
代理人 池田 憲保  
代理人 外川 英明  

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