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審決分類 審判 査定不服 5項独立特許用件 特許、登録しない。 G01N
審判 査定不服 2項進歩性 特許、登録しない。 G01N
管理番号 1233068
審判番号 不服2009-11771  
総通号数 136 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2011-04-28 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2009-06-29 
確定日 2011-03-02 
事件の表示 特願2002-579784「不良検出システムの改良」拒絶査定不服審判事件〔平成14年10月17日国際公開、WO02/82064、平成16年 8月12日国内公表、特表2004-524538〕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 第1 手続の経緯
本願は、平成14年4月3日(パリ条約による優先権主張外国庁受理 平成13年4月6日、同日、米国)を国際出願日とする出願であって、平成19年11月19日付け拒絶理由通知に対し、平成20年5月26日付け手続補正がなされ、同年8月25日付け最後の拒絶理由通知に対し、平成21年3月2日付け手続補正がなされたが、同年同月24日付けで、同年同月2日付け手続補正に対する補正却下の決定がされ、同日付けで拒絶査定がされ、これに対し、同年6月29日に拒絶査定不服の審判が請求されるとともに、同年7月29日付けで手続補正されたものである。

第2 平成21年7月29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21年7月29日付けの手続補正(以下、「本件補正」という。)を却下する。

[理由]
1 本件補正後の本願発明
本件補正により特許請求の範囲の請求項21は、次のとおり補正された。

「【請求項21】表面上の異常を検出するための表面検査装置において、
表面を走査するための光線を供給する供給源と、
表面から表面に垂直な線に対して略対称に散乱する光線を集束する集束器と、
前記線またはそれに対応する方向に対して異なる方位角の光学経路を含む光学系であって、前記集束器は、前記線に対する集束光の相対的方位角位置に関する情報を保存するように経路に集束光を供給し、前記経路は、前記線に対して異なる方位角の表面によって散乱した光線が異なる経路を搬送されるように配設され、前記光学系は、経路を互いに分離してクロストークを軽減するセパレータを含み、さらに集束光の一部を前記経路に方向転換する手段も含み、前記装置は、さらに集束光の別の部分を検出して単一の出力を生成する検出器を含む、光学系と、
前記経路の少なくとも一部によって搬送され濾波された集束光を、前記線に対して異なる方位角で散乱した光線を表すそれぞれの信号に変換する複数の検出器と、
前記信号から表面の内部もしくは表面上の異常の有無を判定するプロセッサと、
を備えることを特徴とする表面検査装置。」(下線は補正された箇所である。)

すると、本件補正は、本件補正前の請求項21に記載した発明に対して、「複数の検出器」において変換される「経路の少なくとも一部によって搬送された収束光」として、「濾波され」たものと限定したものを含むものである。

したがって、平成18年法律第55号改正附則第3条第1項によりなお従前の例によるとされる同法による改正前(以下、「平成18年法改正前」とする。)の特許法17条の2第4項2号の特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。

そこで、本件補正後における特許請求の範囲に記載されている事項により構成される発明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か(平成18年法改正前の特許法17条の2第5項において準用する同法126条5項の規定に適合するか)否かを、請求項1に係る発明(以下、「本願補正発明」という。)について以下に検討する。

2 引用例
(1)原査定の拒絶理由通知で引用され、本願の優先権主張の日前に頒布された米国特許第6271916号明細書(以下、「引用例1」という。)には、図面とともに以下の技術事項が記載されている。なお、原文とともに、当審による翻訳文を示す。

(1-ア)「14. An apparatus for detecting different size anomalies of surfaces, comprising:
optics focusing a light beam along a path towards a spot on a surface, causing a specular reflection, said spot having dimensions less than 50 microns;
an instrument causing rotational and translational movement of the surface, so that the beam scans the surface along a spiral path;
a first detector located to detect light scattered by the surface within a first range of collection angles and a second detector located to detect light scattered by the surface within a second range of collection angles, said second range being at smaller angles to a line normal to the surface than the first range;
an ellipsoidal mirrored surface defining an input aperture positioned proximate to the surface to receive scattered light therethrough from the surface and an exit aperture, said mirrored surface being substantially rotationally symmetric about a line normal to the surface, so that the mirrored surface reflects and focuses rotationally symmetrically about such line light that passes through the input aperture to the first detector for detecting small anomalies; and
a lens assembly to collect light passing through the input aperture, defining collected light, said lens assembly focusing the collected light substantially to the second detector for detecting anomalies of sizes larger than the small anomalies.」(特許請求の範囲)

(訳文)「14.表面の異なるサイズの異常を検出するための装置であって次の構成からなる:
表面のスポット位置への光路に反って光ビームをフォーカスする光学系であり、鏡面反射を起こすものであり、前記スポットは直径が50μm未満であるものであり;
表面に対して回転及び並進動作を行う手段であり、ビームが螺旋の経路に沿って走査するものであり;
第1検出器は、第1の集束角範囲における表面からの散乱光を検出するために配置され、第2検出器は、第2の集束角範囲における表面からの散乱光を検出するために配置され、前記第2の集束角範囲は、第1の集束角範囲よりも表面に対する法線に対して小さな角度を有するものであり;
表面からの散乱光を受けるために表面近傍に配置された入力開口部及び出力開口部を規定する楕円状の鏡面であって、前記鏡面は、表面の法線に対して実質的に線対称であり、前記鏡面は、入力開口部を通過して小さな異常を検出するための第1検出器へ向かう線状の光のように回転対称的に、反射し、フォーカスするものであり;
集束光を規定し、開口部を通過した光を集束するためのレンズ集合体であって、小粒子より大きなサイズでの異常を検出するための第2検出器への実質的な集束光をフォーカスするものである。」

(1-イ)「PRIOR ART
For the type of inspection described above, so-called laser scanners are particularly suitable. An important feature of these is their high sensitivity to very small defects and the ability to determine the presence of these, and their high throughput.」(2欄5?11行)

(訳文)「先行技術
上述の検査方式に対しては、所謂レーザ走査が特に優れている。この重要な特徴は、小さな欠陥に対する高い感度、その有無を決定する能力、及び、高い処理能力にある。」

(1-ウ)「As shown in FIG. 7, the surface inspection system 1010 may be used for inspecting anomalies on a surface 1012. Surface 1012 is illuminated by a substantially stationary illumination device portion of system 1010 comprising a laser beam from a laser source (not shown). The laser beam 1014 is passed through polarizing optics 1016 of the device portion to cause the laser beam to have the desired polarization state when used to illuminate surface 1012. Laser beam 1014 is then passed through a beam expander and aperture 1018 and beam-forming optics 1020 to expand and focus the beam 1014'. The beam 1014' is then reflected by a beam folding component 1022 and a beam deflector 1024 to direct the beam 1014" towards surface 1012 for illuminating the surface. In the preferred embodiment, beam 1014" is substantially normal or perpendicular to surface 1012, it being understood that this is not required and many of the advantages of the invention described herein are equally applicable where beam 1014" is at an oblique angle to surface 1012.
In the preferred embodiment, beam 1014" is substantially perpendicular or normal to surface 1012 and beam deflector 1024 reflects the specular reflection of the beam from surface 1012 towards component 1022, thereby acting as a shield to prevent the specular reflection from reaching the detectors. The direction of the specular reflection is along line SR normal to surface 1012. In the preferred embodiment where beam 1014" is normal to surface 1012, this line SR coincides with the direction of illuminating beam 1014", where this common reference line or direction is referred to herein as the axis of system 1010. Where beam 1014" is at an oblique angle to surface 1012, the direction of specular reflection SR would not coincide with the incoming direction of beam 1014"; in such instance, the line SR indicating the direction of the surface normal is referred to as the principal axis of the collection portion of system 1010.
Light scattered by small particles are collected by mirror 1038 and directed towards aperture 1040 and detector 1044. Light scattered by large particles are collected by lenses 1032 and directed towards aperture 1036 and detector 1042. Large particles will also, of course, scatter light that is collected and directed to detector 1044, and small particles will also scatter light that is collected and directed to detector 1042 but such light is of relatively low intensity compared to the intensity of scattered light the respective detector is designed to detect.」(12欄1?45行)

(訳文)「図7に示されるように、表面検査システム1010は、表面1012上の異常を検査するために用いることができる。表面1012は、レーザ源(図示なし)からのレーザビームを有する実質的に固定されたシステム1010の照明デバイス部により照らされる。レーザビーム1016は、表面1012を照らすときに所望の偏光角となるようにされて前記デバイス部の偏光光学系1016を通過する。次に、レーザビーム1014は、ビーム拡大器及び開口部1018と、ビーム1014’を拡大したり焦点合わせするビーム形成光学系1020を通過する。そして、ビーム1014’は、照明のために表面1012方向にビーム1014’’を向けられるように、ビームフォールディング部品1022及びビーム偏向器1024により反射される。好ましい実施形態では、ビーム1014’’は、実質的に表面1012に対して法線または垂直の関係であり、このことは必須な要件ではないことは理解されうるものの、本明細書における発明の優れた点の多くは、ビーム1014’’が表面1012に対して傾斜角を有している場合でも等しく適用されるものである。
好ましい実施形態では、ビーム1014’’は、実質的に表面1012に対して法線または垂直の関係であり、ビーム偏向器1024は、表面1012から部材1022方向にビームを鏡面反射する。その結果、(ビーム偏向器1024は、)鏡面反射したものが、検出器に到達することを防ぐ役割を有している。鏡面反射の方向は、線SRに沿って表面1012の法線方向となる。ビーム1014’’が表面1012の法線方向である好ましい実施形態では、この線SRは、照明ビーム方向に一致し、この共通の参照線または参照方向は、本明細書では、システム1010の光軸とみなされる。ビーム1014’’が表面1012に対して傾斜しているときは、鏡面反射SRの方向は、ビーム1014’’の入射方向とは一致しない。この場合には、表面に対する法線方向を示す線SRは、システム1010の収集部の主軸とみなされる。
小粒子により散乱された光は、ミラー1038で集光され、開口部1040及び検出器1044方向に向けられる。大粒子により散乱された光は、レンズ1032で集光され、開口部1036及び検出器1042方向に向けられる。また、大粒子は、当然ながら、集光され、検出器1044に向けられる光も散乱させ、小粒子も、集光され、検出器1042に向けられる光も散乱させるが、こうした光は、検出できるように設計された各々の検出器への散乱光の強度に比べ相対的に低い強度の光である。」

(1-エ)「To illustrate the preferred embodiment of the invention, FIG. 8 shows graphical plots of the scattered light intensity (1050) from a silicon surface, that (1054) from a small PSL sphere of the order of 100 nanometers (nm) diameter placed on the surface and that (1052) from a large PSL sphere of the order of 1 micron diameter placed on the surface. In reference to FIG. 7, the polar angle of FIG. 8 indicates the collection angle of the scattered light away from the axis SR of system 1010. Thus, the intensity at a polar angle of zero degrees would indicate the intensity of light reflected or scattered by surface 1012 or the PSL sphere along the axis SR of system 1010 as shown in FIG. 7. As shown by curve 1050, in FIG. 8, the light scattered by the silicon surface falls off rapidly away from the polar angle zero, where specular reflection occurs. The light scattered by the silicon surface away from the specular reflection direction is frequently due to haze; as shown in FIG. 8, light scattering due to haze falls off rapidly with increasing collection angles to the axis of the system. Specular reflection as well as scattered light at collection angles up to about 5.degree. are deflected by deflector 1024 and does not reach any one of the two detectors 1042 or 1044. Light scattered at collection angles within the range of 5-20.degree. from the axis SR of system 1010 are collected by lenses 1032 and deflected by beam deflector 1034 towards an aperture 1036, so that the portion of the beam that passes aperture 1036 is detected by detector 1042. Light scattered at collection angles in the range of about 25 to about 70 degrees are collected by mirror 1038 and focused towards an aperture 1040 so that the light that passes through the aperture is detected by detector 1044.
The angular distribution of light scattered by the small size PSL sphere is shown as the solid line curve 1054 in FIG. 8. As shown in FIG. 8, small particles preferentially scatter at higher angles than a silicon surface. It is also known that small particles scatter at higher angles than larger particles. Whereas the intensity of scattering peaks at around 30-40.degree. for a 100 nanometer PSL sphere, the scattered light intensity typically peaks at much lower scattering angles for large size spheres (about 1 micron diameter and greater). See curve 1052 in FIG. 8. The device portion of system 1010 for collecting and detecting scattered light from anomalies such as large particles is comprised of lenses 1032, a folding mirror 1034, aperture 1036, and detector 1042. Mirror 1038, aperture 1040, and detector 1044 are adapted to detect scattered light from smaller particles, and form the device portion of system 1010 for collecting and detecting scattered light from anomalies such as small particles and defects. Since larger particles typically scatter light at higher intensities compared to smaller particles, the detectors 1042, 1044 can be optimized separately, with detector 1042 optimized for detecting large particles and detector 1044 optimized to detect smaller particles. By using two different detectors for detecting scattered light within two different ranges of collection angles, each detector can be optimized for detecting the respective types of particles and the user is not forced to choose optimization for detecting one type of particle versus the other. Instead both detectors can be optimized to detect their respective types of particles simultaneously.」(12欄46行?13欄37行)

(訳文)「本発明の好ましい実施形態として、図8が、シリコン表面からの散乱光強度(1050)をプロットしたものを表している。ここで、(1054)は、表面上にある直径100nmオーダーのポリスチレンラテックス球の小粒子からのものであり、(1052)は、表面上にある直径1μmオーダーのポリスチレンラテックス球の大粒子からのものである。図7を参照すると、図8にある極角は、システム1010の軸SRから遠ざかるほうへ散乱光の集束角を示している。こうして、極角0度の位置での強度は、図7に示されたシステム1010の軸SRに沿って表面1012またはポリスチレンラテックス球により反射または散乱された光強度を表している。曲線1050に示されるように、図8では、シリコン表面での散乱光は、極角0度から遠ざかると鏡面反射がおこるあたりで急激に低下する。鏡面反射方向から離れたほうへのシリコン表面での散乱光は、かすみによるものが頻繁にある。図8に示されるように、かすみによる散乱光は、システムの光軸に対する集束角の増加に伴い、急激に減少する。約5度までの収束角で散乱光と同様に、鏡面反射は、偏向器1024により偏向され、2つの検出器1042,1044の何れにも届かない。システム1010の軸SRから5?20度の範囲での集束角の散乱光は、レンズ1032により収束し、開口部1036方向へ偏向器1034により偏向される。そこで、開口部1036を通過したビームの一部は、検出器1042により検出される。約25?70度の範囲での集束角での散乱光は、ミラー1038で集束され、開口部1040方向で焦点が合う、そこで、開口部を通過した光は、検出器1044で検出される。
小さなサイズのポリスチレンラテックス球による散乱光の角度分布は、図8の実曲線1054として表される。図8に示されるように、小粒子は、シリコン表面よりも大きな角度で優先的に散乱する。また、大粒子よりも大きな角度で小粒子は散乱することが知られている。一方で、散乱強度は、約30?40度でピークを示す。100nmのポリスチレンラテックス球では、一般的には、散乱光強度は、大きなサイズの球(直径約1μm以上)ではより小さな散乱角でピークを有する。図8の曲線1052参照。大粒子のような異常部からの散乱光を集束し、検出するためのシステム1010のデバイス部は、レンズ1032、フォールディングミラー1034、開口部1036及び検出器1042から構成される。ミラー1038、開口部1040及び検出器1044は、小粒子からの散乱光を検出するのに適したものであり、小粒子や欠陥のような異常部からの散乱光を集束し、検出するためのシステム1010のデバイス部を構成している。一般的に、大粒子は、消臭しに比べて、強い強度で光を散乱するので、検出器1042、1044は、独立して最適化されるようになっており、検出器1042は、大粒子を検出するように最適化され、検出器1044は、小粒子を検出するように最適化される。集束角において2つの異なる範囲における散乱光を検出するための2つの異なる検出器によって、各々の検出器は、各々の粒子の大きさのものを検出するのに最適化され、使用者は、一方の種類の粒子を検出するための最適化を他方に対して選択的に行うようなことはしない。代わりに、両方の検出器は、各々の種類の粒子を同時に検出するよう最適化される。」

(1-オ)「Fig. 6 shows the function of two lenses 39 and 40 in connection with the ellipsodial mirror 42 and the separate rays L_(3), L_(4), L_(5) and L_(6) that indicate beams of diffused light.・・・(中略)・・・
With the introduction of locally resolved measurements, for example by the use of detector arrays instead of a simple photodetector 7, the signal-to-noise ratio can be further improved, because the effect of haze is equally powerful on all the detectors but the light-point defect (LPD) produces a greater response in some detectors than in others.
To ensure that the photodetector operates in its optimum working range when the substrate subject to inspection produces substantial diffusion, it may be necessary to use attenuators 79 between diaphragm 6 and photodetector 7 to increase the dynamic range of the photodetector.
As already described, the use of combined spherical and cylindrical lenses 36', instead of a simple cylindrical lens 36 in a state-of-the-art assembly, can be useful to adjust the size and shape of the light beam projected to the illuminated spot 24.
Because the brightness of the reflected light that appears in the image 26 is increased by the means described above, angle-resolved measurement also becomes possible, for example by the use of light guides fitted between the collection diaphragm 6 and the photosensor 7, in order to eliminate certain angels of diffusion.」(10欄59行?11欄54行)

(訳文)「図6は、楕円ミラー42と接続した2つのレンズ39、40の機能と、独立した拡散光であるL_(3)、L_(4)、L_(5)及びL_(6)を示している。・・・(中略)・・・
単純な光検出器7の代わりに検出器アレイを利用するような、局所的な分解測定を導入することにより、信号対雑音比をさらに向上させられる。かすみの影響は、全検出器において等しく影響を及ぼすが、光点の欠陥は、いくつかの検出器では、他に比べて大きな影響を及ぼすものである。
光検出器が検査対象の基板がかなりの拡散光を発するときに、最適化作業を確実に行うために、光検出器のダイナミックレンジを増加させるためにダイアフラム6と光検出器7との間に減衰器79の利用が必要となる。
既に述べたように、最新の集合体における単純な円柱レンズ36の代わりに、球レンズと円柱レンズとからの組合せレンズ36’を利用することは、照明スポット24へ投射される光ビームの大きさと下達を調整するのに有益である。
像26に現れる反射光の明るさは、上述の手段によりに増加させられるので、角度分解測定も可能になる。例えば、拡散光の所定の角度のものを排除するために、ダイアフラム6と光センサー7との間に配置したライトガイドの利用が挙げられる。」

(1-カ)「While the invention has been described above by reference to the preferred embodiment, it will be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention which is to be defined only by the appended claims. For example, while only one detector has been shown for each of the two detectors 1042, 1044, it will be understood that an array of detectors may be used for each of the two detector locations 1042, 1044. 」(15欄34?42行)
(訳文)「本発明は、好ましい実施形態を参考に上述してきたが、請求項を追加するだけのように本発明の範囲から離れることのない範囲で、多様な変更や改良がなされることは理解できよう。例えば、2つの検出器1042、1044の各々に対し、1つの検出器を提示したが、検出器アレイが、2つの検出器の位置1042、1044の各々に対して利用できる。」

上記摘記事項(1-ア)の記載事項からみて、上記摘記事項(1-イ)?(1-カ)に記載された各システムは、表面の異常である欠陥の有無が決定されるためのものであることが読み取れる。

上記摘記事項(1-オ)及び(1-カ)の記載事項からみて、上記摘記事項(1-ア)?(1-エ)に記載された各システムにおいて、検出器を、単純な光検出器、つまり、単一の光検出器、または、分解測定のための検出器アレイで構成することができること、及び、ダイアフラム6に相当する各開口部と検出器との間にライトガイドを配置可能であることが読み取れる。

これらの記載事項によると、引用例1には、以下の発明(以下、「引用例1発明」という。)が記載されていると認められる。

「表面の異常を検査するための表面検査システム1100において、
レーザービームを発するレーザ源と、
ビームが螺旋の経路に沿って走査するための、表面に対して回転及び並進動作を行う手段と、
表面からの散乱光を受けるために表面近傍に配置された入力開口部及び出力開口部を規定する楕円状のミラー1038’であって、前記ミラーは、表面の法線に対して実質的に線対称であり、
システム1010の軸SRから5?20度の範囲での集束角の散乱光は、レンズ1032により収束し、開口部1036方向へ偏向器1034により偏向され、開口部1036を通過したビームの一部は、検出器1042により検出され、
約25?70度の範囲での集束角での散乱光は、ミラー1038で集束され、開口部1040方向で焦点が合い、開口部を通過した光は、検出器1044で検出され、
各検出器は、単一の光検出器、または、分解測定のための検出器アレイで構成されており、
前記検出器と前記開口部との間にライトガイドを配置可能であり、
表面の異常である欠陥の有無が決定される表面検査システム」

(2)原査定の最後の拒絶理由通知で引用され、本願の優先権主張の日前に頒布された刊行物である特開平7-83840号(以下、「引用例2」という。)には、図面とともに以下の技術事項が記載されている。

(2-ア)「【0019】また、フーリエ変換レンズ31の実効中心がウエハ1の表面1aから焦点距離fの1倍の位置に来るように、フーリエ変換レンズ31が設置されている。フーリエ変換レンズ31の光軸AX1は、ｘｙ平面に垂直なｚ軸に平行である。光束29Aの照射により被検点Pから発生する光束32はフーリエ変換レンズ31に入射し、フーリエ変換レンズ31を通過した光束32Aにより、フーリエ変換レンズ31の後側焦点面(フーリエ変換面)33上に、ウエハ1上の被検点Pの回路パターンの選択的にフィルタリング可能なフーリエ変換パターン(フーリエスペクトル)が形成される。
【0020】また、光束29Aの照射によりウエハ1の表面1aでそのまま反射された光束29Bは、再びフーリエ変換レンズ31に入射し、ミラー30で反射された平行光束29と断面形状が一致する光束29Cとなる。光束29Cは、後側焦点面33上において、点Qを中心とした円形スペクトルを形成する。点Qは0次光成分の位置でもある。その後側焦点面33上に、回転式の空間フィルタ34を設置する。回転式の空間フィルタ34は円板状であり、回転軸35を介して回転部36に接続されている。回転部36は、回転軸35を介して空間フィルタ34を後側焦点面33内において点Qを中心に回転する。空間フィルタ34は、ウエハ1の回転運動と同期して、且つ同一の角速度で回転する。回転の方向は、ウエハ1及び空間フィルタ34共にそれぞれ常に同一方向であればよく、両者の相対的な回転方向は同一又は逆のどちらでもよい。
【0021】回転式の空間フィルタ34は、ウエハ1の表面の回路パターンに欠陥が無い場合の無誤り回路パターン中の直線部分に光束29Aが照射された場合に、その直線部分から発生する光束による後側焦点面33上のフーリエ変換パターンの明部と一致する部分が不透明部分となり、それ以外の部分が透明部分となっている。即ち、空間フィルタ34は、無誤り回路パターン中の直線部分のフーリエ変換パターン(フーリエスペクトル)を阻止するものである。
【0022】空間フィルタ34の一例は、例えば図10に示すように、ガラス基板上に45°間隔で帯状の遮光帯53A?53Dを形成したものである。本例ではその空間フィルタ34を、種々の回路パターンに対して共通に使用する。これにより、検査対象とする回路パターン毎に空間フィルタ34を製作する必要が無い。空間フィルタ34を、例えば液晶表示素子(LCD)、又はエレクトロクロミック素子(ECD)等のSLM素子を用いて構成することもできる。これらを用いる場合、空間フィルタ34に書き込む不透明部分のパターンは例えば図10のパターンと同様である。空間フィルタ34は、より簡単には、透明のフィルムに周知のコンピュータ用のプロッターを用いて所定のパターンを描画することでも製作できる。
【0023】図1において、移動回転部23の動作によりウエハ1は、回転軸22を中心に回転しながらｙ方向に移動する。この動作により、光束29Aによる被検点P上の円形の照明スポット光が、ウエハ1上を相対的にスパイラル状に回転走査し、ウエハ1の表面の全面の欠陥検査が高速に実行される。本実施例ではウエハ1を回転走査した場合に後側焦点面33上に形成されるフーリエスペクトルの0次光成分の位置Qを中心として、ウエハ1の回転に同期して空間フィルタ34を回転させることにより、ウエハ1を回転させながらフーリエスペクトルのフィルタリングを行って欠陥検査を行うようにしている。従って、空間フィルタ34を通過する光束には、ウエハ1上の被検点P上に2次元的に配列された回路パターンに対応するフーリエ変換パターンと、回路パターンの欠陥に関与する光情報とが含まれている。
【0024】本例では、空間フィルタ34の上面に近接して、且つフーリエ変換レンズ31により形成されるフーリエ変換パターンの領域を覆うように、1組の光ファイバ・バンドル381,382,…,38N(Nは所定の整数)のそれぞれの一方の端面を配置し、これら光ファイバ・バンドル381 ?38N を保持具39で束ねる。そして、これら光ファイバ・バンドル381,382,…,38N の他方の端面をそれぞれ光電変換素子401,402,…,40N の受光面に密着させる。光電変換素子401 ?40N としては、例えばフォトマルチプライア又はPIN型のシリコンフォトダイオード等が使用される。
【0025】空間フィルタ34を通過する光束は、光ファイバ・バンドル381 ?38N の各受光端により波面分割され、それぞれ光ファイバ・バンドル381 ?38N の内部を通過して光電変換素子401 ?40N の受光面に入射する。光電変換素子401 ?40N はそれぞれ受光した光を光電変換して検出信号A1?ANを出力する。これら検出信号A1?ANは図2の信号処理回路に供給されて、欠陥の有無の弁別が行われる。」

3 対比・判断
本願補正発明と引用例1発明とを対比する。

(1)引用例1発明の「レーザービームを発するレーザ源と、ビームが螺旋の経路に沿って走査するための、表面に対して回転及び並進動作を行う手段」は、「回転及び並進動作を行う手段」の動作により「レーザ源」が、表面を走査するための光線が供給される機能を実質的に果たしているから、本願補正発明の「表面を走査するための光線を供給する供給源」に相当する。

(2)引用例1発明の「表面からの散乱光を受けるために表面近傍に配置された入力開口部及び出力開口部を規定する楕円状のミラー1038’であって、前記ミラーは、表面の法線に対して実質的に線対称であ」ることは、(ア)「鏡面」の楕円形状や形状の有する機能からみて、本願補正発明の「表面から表面に垂直な線に対して略対称に散乱する光線を集束する集束器」に相当し、(イ)「鏡面」で反射した光が、検出器までの光路を通過すること、及び、技術常識からみて、「分解測定のための検出器アレイ」で検出される光を反射するもの、即ち、角度に係る分解能を有する測定に用いられるものであるから、「鏡面」は、散乱した光線の相対的方位角位置に関する情報が判別できるように反射する機能を有しているといえるから、本願補正発明の「集束器は、前記線に対する集束光の相対的方位角位置に関する情報を保存するように経路に集束光を供給し」に相当する。

(3)引用例1発明の「システム1010の軸SRから5?20度の範囲での集束角の散乱光は、レンズ1032により収束し、開口部1036方向へ偏向器1034により偏向され、開口部1036を通過したビームの一部は、検出器1042により検出され」る光路、及び、「約25?70度の範囲での集束角での散乱光は、ミラー1038で集束され、開口部1040方向で焦点が合い、開口部を通過した光は、検出器1044で検出され」る光路からなるものは、2つの異なる方位角の光学経路を含んでいる機能・構成からみて、本願補正発明の「線またはそれに対応する方向に対して異なる方位角の光学経路」、及び、「前記経路は、前記線に対して異なる方位角の表面によって散乱した光線が異なる経路を搬送されるように配設され」ることに相当する。

(4)引用例1発明の「検出器1042」、及び、「検出器1044」は、
「各検出器は、単一の光検出器、または、分解測定のための検出器アレイで構成」されているから、各々が単一の光検出器で構成されるものとすると、機能・構成からみて、本願補正発明の「集束光の別の部分を検出して単一の出力を生成する検出器」との間で、「集束光を検出して単一の出力を生成する検出器」という点で共通する。

(5)引用例発明の「第1光路」、「第2光路」からなるものは、機能・構成からみて、本願補正発明の「光学系」に相当する。

(6)引用例1発明の「表面の異常である欠陥の有無が決定される表面検査システム」ことは、各光検出器からの信号を処理して異常を決定しているから、技術常識からみて、当然に、システム内に前記処理を行うプロセッサを具備しているといえるから、本願補正発明の「前記信号から表面の内部もしくは表面上の異常の有無を判定するプロセッサに相当する。

(7)引用例1発明の「表面の異常を検査するための表面検査システム1100」は、機能・構成からみて、本願補正発明の「表面上の異常を検出するための表面検査装置」に相当する。

以上、(1)?(7)の考察から、両者は、

(一致点)
「表面上の異常を検出するための表面検査装置において、
表面を走査するための光線を供給する供給源と、
表面から表面に垂直な線に対して略対称に散乱する光線を集束する集束器と、
前記線またはそれに対応する方向に対して異なる方位角の光学経路を含む光学系であって、前記集束器は、前記線に対する集束光の相対的方位角位置に関する情報を保存するように経路に集束光を供給し、前記経路は、前記線に対して異なる方位角の表面によって散乱した光線が異なる経路を搬送されるように配設され、前記光学系は、前記装置は、さらに集束光を検出して出力を生成する検出器を含む、光学系と、
前記信号から表面の内部もしくは表面上の異常の有無を判定するプロセッサと、
を備えることを特徴とする表面検査装置。」
である点で一致し、次の点で相違する。

(相違点1)
光学系が、本願補正発明では、「経路を互いに分離してクロストークを軽減するセパレータを含み、さらに集束光の一部を前記経路に方向転換する手段も含み、前記装置は、さらに集束光の別の部分を検出して単一の出力を生成する検出器を含む、光学系と、前記経路の少なくとも一部によって搬送され濾波された集束光を、前記線に対して異なる方位角で散乱した光線を表すそれぞれの信号に変換する複数の検出器」を有し、即ち、「単一の出力を生成する検出器」の他に、「方向転換する手段」と「セパレータ」を介して「複数の検出器」への検出光路を有する構造を有しているのに対し、
引用例1発明では、「各検出器は、単一の光検出器、または、分解測定のための検出器アレイで構成されており、前記検出器と前記開口部との間にライトガイドを配置可能」であり、単一の検出器、検出器アレイの何れかを用いる構成であるものの、双方の検出器を同時に具備するような構造までは示唆されていない点。

4 当審の判断
(1)上記(相違点1)について検討する。
上記「2(1)」の摘記事項(1-オ)及び(1-カ)に記載されているように、表面検査装置において、検出器の種類として、単一の検出器や検出器アレイを用いることは、優先権主張の日前に周知の技術であり、また、上記「2(2)」の摘記事項(2-ア)からみて、欠陥検出器に用いる検出器アレイの具体的構造として、光ファイバー束から空間フィルタを通じて濾波された光を光電変換素子のアレイで検出する技術が、引用例2に記載されている。
ここで、光ファイバの技術常識からみて、一般的にクラッドとコアから形成されており、光ファイバー束で光を伝達する場合には、ファイバ間の伝送漏れであるクロストークが、ファイバーの構造からみて低減されている点、及び、本願補正発明の「経路を互いに分離してクロストークを軽減するセパレータ」が、本願補正発明を更に限定した特許請求の範囲の請求項22において、光ファイバの「クラッド」がセパレータである旨の限定を行っていることからみて、上記引用例2記載の光ファイバ束も、本願補正発明の「経路を互いに分離してクロストークを軽減するセパレータ」に相当するといえる。

そして、表面検査装置を含む各種測定・検査装置において、2つの検出系をプリズム等の光を分岐する手段を介して2つの光路に分けて2つの検出系を配置する技術は、本願の優先権主張の日前に常套の技術である。
表面検査装置における例として、本願の優先権主張の日前に頒布された刊行物である特開平11-304715号には、
「【0042】図5に示すレーザ顕微鏡は、試料からの反射像及び透過像を同時に撮像することができるので、これらの反射光及び透過光を利用して欠陥検査装置としても用いることができる。すなわち、第1及び第2の光検出器44及び47の出力信号を信号処理回路に供給し、例えばこれらの信号の極性を互いに反転しレベル調整を行ってから加算することにより試料に形成されたパターンの欠陥を検出することができる。例えば、試料の表面にレジストのかすが残存している場合、光検出器44に入射する試料からの反射光の光量が低下するため、加算された出力信号のレベルが基準のレベルよりも低下し、欠陥の存在を検出することができる。また、遮光パターンの膜厚が基準値よりも薄い場合透過光のレベルが基準値よりも高くなり、この結果加算された出力信号のレベルが基準レベルよりも上昇し、同様に欠陥の存在を検出することができる。勿論、上述した欠陥検査に加えて、試料からの反射光だけによる欠陥検査及び透過光だけによる欠陥検査も併せて同時に行うことができる。従って、本例の場合3種類の欠陥検査を行うことができる。さらに、本例においても、図4に示す実施例と同様にノマルスキープリズムを光路中に配置して差分干渉像を形成し、表面の高さの差による欠陥情報や透過光の位相差による欠陥情報を得ることもできる。従って、本例の欠陥検査装置は1個の検査装置で多種多様な欠陥検査を行うことができる利点が達成される。」と記載されており、

同特開平7-270329号には、
「【0009】【実施例】図1は、この発明の一実施例における構成図である。検査装置は、レーザ光源2、集光レンズ3、異物検出部4と、パターンフィルタ部6と、MPU71、メモリ72およびプリンタ(PRT)73等よりなる演算処理装置7と、駆動回路81、XY移動機構82および載置テーブル83よりなる走査部8とを備えている。さらに、ここでは、散乱光パターン受像部5が設けられている。散乱光パターン受像部5は、載置テーブル83に載置されたウエハ1と集光レンズ3との間の適当な位置に設けられたミラー51と、その反射方向に設けられた二次元イメージセンサとしてのTVカメラ52、そして二値化回路53とによりなる。
【0010】これにより、ウエハ上に形成されたパターンからの散乱光をカメラ52で受けて二値化してMPU71にデジタル化したデータとして送出する。CPU71は、二値化された二次元のイメージパターンをメモリ72の所定の領域に記憶するとともに、後述するプログラムを起動してパターンマッチングを行い、そのウエハの製造工程の判定を行う。なお、ミラー51は、実線と点線とにより示すように、集光レンズ3の光路から排除できる構成になっていて、受光パターンデータを採取するときに、実線の光路の位置に挿入される。異物検査の際には自動的にこの光路から退避して点線の位置に配置される。なお、このミラー51をハーフミラーとして常時実線の位置に配置するようにしてもよい。
【0011】パターンフィルタ部6は、異物検査の際に使用され、CCDセンサ41の手前に形成されるフーリェ変換面の位置に設けた液晶フィルタ61と、これに共通パターンを設定するパターン発生回路62により構成される。検査位置や検査対象に応じてパターンからの散乱光を遮断するパターンが液晶フィルタ61により形成される。そのパターンデータは、MPU71の制御の下にパターン発生回路62から送出される。
【0012】ここで、レーザ光源2の投射角ψは、異物検査のときには、点線で示すように、ウエハの表面側からみて仰角が5゜程度の低い照射にされ、受光パターンデータを採取して製造工程の判定を行うこときには、仰角が20゜以上の高い投射角(≒60゜)にされる。これによりパターンからの散乱光を多く採取することができる。
【0013】メモリ72には、受光パターン採取プログラム72a と、パターンマッチング判定プログラム72b 、異物検査プログラム72c 、半導体工程対応に判定基準となるパターンデータを記憶するパターンテーブル72d 等が記憶されている。受光パターン採取プログラム72a は、MPU71により実行されて、レーザ光源2を実線の高照射状態に設定してミラー51を実線の光路の位置に挿入し、例えば、メモリセルの領域に対物レンズ3を位置付けてXY走査をしてウエハ1からの散乱光をカメラ52により採取して演算処理装置7に取込む。そして、メモリ72の所定の領域にこのパターンを受光パターンデータとして記憶する処理を行う。」と記載され、
同特開平10-123062には、
「【0021】前記上側の絞り120とカメラ130との間には、NA及びコヒーレンシを観察するための補助レンズ122が設けられており、さらに前記対物レンズ112を通過して前記チューブレンズ114で結像された光をモニタのような補助出力器(図示せず)を用いて観察し得るよう可視光観察用のCCDカメラ115が設けられる。」と記載されている。

したがって、引用例1に記載された1種類の検出系を有する表面検査システムにおいて、引用例2に記載されたような光ファイバと空間フィルタとからなる検出器アレイを、複数検出系を設けるための常套技術である光分岐手段を介して付加し、本願補正発明のように構成することは、当業者であれば、容易になし得たことである。

そして、本願補正発明の奏する効果について、引用例1及び2の記載事項及び周知技術から当業者が予測し得る範囲内のものである。

(3)請求人の主張について
請求人は、平成22年7月27日付け回答書において、
(ア)「請求項21に「集束光の別の部分を検出して単一の出力を生成する検出器」という追加の限定も加えている。前に説明したように、このような特徴により、パターンを形成しているウェハだけではなくパターンを形成していないウェハでも欠陥を検出するために同じ装置を使用することができる。このような組み合わせは当業者にとって自明なものではない。引用文献1,4のシステムは本願のシステムとはたいへん異なっているため、請求項21のようなシステムに到達するためにこれらシステムをどのように組み合わせるのかを思い描くことは困難であると言わざるをえない。」、及び、
(イ)「前述したように、異なる方位角で散乱された光を別個に検出することの示唆も、欠陥の検出と分類のために別個に検出された光を信号に変換することの示唆も引用文献1にはまったくない。」なる主張と共に、請求項21に係る補正案を示している。

しかしながら、(ア)に関しては、複数の検出系での測定が引用例1に示唆されており、複数の検出系を同一光路から分岐して配置する技術が常套のものである以上、上記検討のとおり、複数の検出系を付加することは、当業者であれば容易に想到し得たことである。そして、(イ)に関しては、引用例1において、異なる方位角範囲のものを複数検出器で検出することや、角度分解を有する検出器で測定することが記載されていることから、引用例1に記載の範囲のことといえる。
また、請求項21に係る補正案は、上記本願補正発明と実質的に同一の内容であることからみて、上記検討と同様の理由により、進歩性を有するとはいえない。
よって、上記主張は採用できない。

(6)小括
したがって、本願補正発明は、引用例1発明、引用例2に記載された事項、及び、周知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から、特許法第29条第2項の規定により独立して特許を受けることができない。

5 本件補正についての結び
以上のとおり、本件補正は、平成18年法改正前の特許法第17条の2第5項において準用する同法第126条第5項の規定に違反するので、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。

第3 本願発明について
1 本願発明
平成21年7月29日付けの手続補正は上記のとおり却下されることとなったので、本願の請求項1乃至64に係る発明は、平成20年5月26日付け手続補正書により補正された明細書の特許請求の範囲の請求項1乃至64に記載された事項により特定されたとおりのものであるところ、請求項21に係る発明(以下、「本願発明」という。)は、次のとおりのものである。

「【請求項21】表面上の異常を検出するための表面検査装置において、
表面を走査するための光線を供給する供給源と、
表面から表面に垂直な線に対して略対称に散乱する光線を集束する集束器と、
前記線またはそれに対応する方向に対して異なる方位角の光学経路を含む光学系であって、前記集束器は、前記線に対する集束光の相対的方位角位置に関する情報を保存するように経路に集束光を供給し、前記経路は、前記線に対して異なる方位角の表面によって散乱した光線が異なる経路を搬送されるように配設され、前記光学系は、経路を互いに分離してクロストークを軽減するセパレータを含み、さらに集束光の一部を前記経路に方向転換する手段も含み、前記装置は、さらに集束光の別の部分を検出して単一の出力を生成する検出器を含む、光学系と、
前記経路の少なくとも一部によって搬送された集束光を、前記線に対して異なる方位角で散乱した光線を表すそれぞれの信号に変換する複数の検出器と、
前記信号から表面の内部もしくは表面上の異常の有無を判定するプロセッサと、
を備えることを特徴とする表面検査装置。」

2 引用例記載の発明
原査定の拒絶の理由で引用された引用例1及び2は、前記「第2[理由]2」に記載したとおりである。

3 対比・判断
本願発明は、上記「第2[理由]」で検討した本願補正発明から、
本件補正前の請求項1に記載した発明を特定するために必要な事項に関し、「複数の検出器」において変換される「経路の少なくとも一部によって搬送された収束光」として、「濾波され」たものと限定したものとの限定を除いたものである。

そうすると、本願発明の発明特定事項を全て含み、更に他の限定的な発明特定事項を付加したものに相当する本願補正発明が、前記「第2[理由]4」に記載したとおり、引用例1発明、引用例2に記載された事項、及び、周知の技術に基づいて当業者が容易に発明することができたものである以上、本願発明も同様の理由により、当業者が容易に発明をすることができたものである。

4 むすび
以上のとおり、本願の請求項21に係る発明は、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ものである。
したがって、本願は、その他の請求項について検討するまでもなく、拒絶されるべきものである。

よって、結論のとおり審決する。
 
審理終結日 2010-09-29 
結審通知日 2010-10-05 
審決日 2010-10-19 
出願番号 特願2002-579784(P2002-579784)
審決分類 P 1 8・ 121- Z (G01N)
P 1 8・ 575- Z (G01N)
最終処分 不成立  
前審関与審査官 樋口 宗彦  
特許庁審判長 後藤 時男
特許庁審判官 居島 一仁
郡山 順
発明の名称 不良検出システムの改良  
代理人 井ノ口 壽  

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