ポートフォリオ機能
| ポートフォリオを新規に作成して保存 |
|
|
| 既存のポートフォリオに追加保存 |
|
PDFをダウンロード
|
| 審決分類 |
審判 査定不服 2項進歩性 特許、登録しない。 H01L |
|---|---|
| 管理番号 | 1156142 |
| 審判番号 | 不服2003-14987 |
| 総通号数 | 90 |
| 発行国 | 日本国特許庁(JP) |
| 公報種別 | 特許審決公報 |
| 発行日 | 2007-06-29 |
| 種別 | 拒絶査定不服の審決 |
| 審判請求日 | 2003-08-04 |
| 確定日 | 2007-04-17 |
| 事件の表示 | 平成 6年特許願第501711号「高拡散炉内の熱処理プロセスを向上させる装置」拒絶査定不服審判事件〔平成 5年12月23日国際公開、WO93/26137、平成 7年10月12日国内公表、特表平 7-509345〕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 本願は、平成5年6月9日(パリ条約による優先権主張外国庁受理1992年6月15日、米国)を国際出願日とする出願であって、平成15年4月25日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、同年15年8月4日に拒絶査定に対する審判請求がなされるとともに、同年9月2日付けで手続補正がなされ、その後、当審において、平成17年12月21日付けで審尋がなされ、平成18年7月3日に回答書が提出されたものである。 2.本願発明 平成15年9月2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1ないし5に係る発明は、その請求項に記載されたとおりのものであって、その請求項2に係る発明(以下、「本願発明」という。)は、以下のとおりである。 「高温炉内における熱処理プロセスを向上させるための装置であって、 ロード端を有する円筒形の加熱要素を備え、該加熱要素は、前記ロード端のところに開口をもったプロセス室を取り囲む炉室を有しており、 前記炉室を前記プロセス室から分離するように、前記プロセス室と、前記炉室との間に配置された要素ライナを備え、前記要素ライナは、前記プロセス室の均一な加熱を行うための備えをしており、前記要素ライナは、炭化シリコンを含む、 ことを特徴とする装置。」 3.刊行物に記載された発明 刊行物1:特開平3-224217号公報 本願の優先権主張日前に日本国内において頒布され、平成14年9月17日付けの拒絶理由通知で引用された刊行物である特開平3-224217号公報には、第1図、第2図、第5図とともに以下の事項が記載されている。 「(1) 内部に被処理物を収容する反応管を囲繞する如くヒータを設けた熱処理装置において、前記反応管内温度を降温するに際し、前記ヒータ部に、冷却用流体を螺旋状に流す手段を設けたことを特徴とする熱処理装置。」(特許請求の範囲) 「本発明の目的は、一被処理物内の熱履歴の均一性、同時処理の複数の被処理物間における熱履歴の同一性を得る為、反応領域全体を均一温度に維持しながら冷却することが可能な熱処理装置における反応管冷却システムを提供することである。 また本発明の他の目的は、確実な反応の制御、プロセス時間の短縮を図る為、反応領域全体を均一温度に維持しながら急冷することが可能な熱処理装置における反応管冷却システムを提供することである。」(第2頁右上欄第9?19行) 「この発明は反応管内をヒータにより熱処理し、降温する際、ヒータ部に冷却流体を螺旋状に流すことにより急速降温、急速温度制御を可能にしたことを特徴とする。」(第2頁左下欄第5?8行) 「第1図図示の本発明に係る反応管冷却システムの第1実施例が配設された縦型熱処理装置10の中心には、・・・石英等により円筒状に形成された反応管(プロセスチューブ)12が・・・配置される。反応管12の頂部には所定の反応ガスを導入する為の配管14が接続され、・・・」(第2頁左下欄第12?17行) 「反応管12内に均熱領域18を形成する為、反応管12の外周囲に、炭化ケイ素等からなる均熱管22が同軸的に配設され、更に、均熱管22の外周囲に、その外側面と間隔をおいて加熱装置例えばコイル状ヒータ24が巻回される。反応管の外径、均熱管の内径、ヒータの内径は夫々208mm,250mm,285mmとなっている。ヒータ24の外周囲には断熱材26が配設され・・・る。」(第2頁右下欄第1?10行) 「使用時において、・・・反応管12内部は予めヒータ24により所定の処理温度・・・に加熱され、下部開口から・・・ウェハボート28上に複数載置された半導体ウェハW等の被処理物がロードされる。そして・・・所定の反応ガスが反応管12内に流され・・・拡散等の処理が行われる。」(第3頁左上欄第9?16行) 「反応停止等の理由で反応管12内が急速に冷却されるような場合は、冷却流体導入配管32からチルドエア等の冷却流体が送出され、30分間程度の強制空冷が行われる。エアは、導入ノズル34からヒータ24が位置する均熱管22と断熱材26との間の間隙部に水平・・・に噴出され、・・・均熱管22の周囲を回転しながら螺旋状に上昇し、排出ノズル44から排出される。従ってこのエア流によりヒータ24が直接冷却され、これと共に反応管12内が冷却される。」(第3頁左上欄第17行?第3頁右上欄第6行) 「ほぼ水平に配置された反応管102の一端には所定の反応ガスを導入する為の配管104が接続され・・・る。または反応管102の他端部は蓋116の付いたエンドキャップ114により閉鎖され・・・る。 ・・・反応管102の外周囲に、・・・均熱管122が同軸的に配設され、更に、均熱管122の外周囲に、その外側面と間隔をおいて・・・コイル状ヒータ124が巻回される。ヒータ124の外周囲には断熱材126が配設され・・・る。」(第4頁右下欄第9行?第5頁左上欄第1行) 「使用時において、・・・反応管102内部は予めヒータ124により所定の処理温度に加熱され、次にエンドキャップ114の蓋が開放されて被処理物例えばウェハボート128上に複数載置された半導体ウェハWがソフトランディング等によりロードされる。」(第5頁左下欄第5?10行) 「〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、ヒータ部に冷却用流体を螺旋状に流す構成にしたので、降温、冷却温度制御などを効率よく高速に実施できる。」(第6頁右上欄第2?6行) (a)刊行物1の請求項1の「反応管を囲繞する如くヒータを設けた熱処理装置」は、反応管を取り囲むようにヒータを設けた熱処理装置と技術的に同等である。 (b)刊行物1の第2図および「・・・反応管12の外周囲に、炭化ケイ素等からなる均熱管22が同軸的に配設され・・・る。反応管の外径、均熱管の内径、ヒータの内径は夫々208mm,250mm,285mmとなっている。」(第2頁右下欄第1?7行)の記載から、反応管の外径と均熱管の内径を比較すると、反応管の外径は208mmであり、均熱管の内径は250mmであるから、反応管と反応管の外周囲に同軸的に配置された均熱管の間に間隔があることは明らかである。 また、反応管の外周囲に、均熱管が同軸的に配置されており、更に均熱管の外周囲に、コイル状ヒータを巻回しているから、ヒータは、反応管を取り囲むだけでなく、均熱管も取り囲むように設けられていることは明らかである。 (c)刊行物1の「使用時において、・・・反応管12内部は予めヒータ24により所定の処理温度・・・に加熱され、下部開口から・・・ウェハボート28上に複数載置された半導体ウェハW等の被処理物がロードされる。」(第3頁左上欄第9?14行)の記載、第1図を参照すると、均熱管、ヒータ、断熱材の内側の反応管があり、反応管に被処理物がロードされるから、均熱管、ヒータ、断熱材も下部開口を備えていることは明らかである。 以上の事項によれば、刊行物1には次の発明(以下、「刊行物発明」という。)が記載されている。 「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に炭化ケイ素からなる均熱管を間隔をあけて同軸的に配設し、前記均熱管の外周囲に、その外側面と間隔をおいて取り囲むヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材を配設し、前記反応管、前記均熱管、前記ヒータ、前記断熱材は下部開口を備え、前記反応管内へ被処理物を前記下部開口からロードする熱処理装置において、 前記反応管内温度を降温するに際し、前記ヒータ部に、冷却用流体を螺旋状に流す手段を設けたことを特徴とする熱処理装置。」 4.対比・判断 本願発明と刊行物発明とを対比する。 (a)刊行物1には「反応管12内に均熱領域18を形成する為、反応管12の外周囲に・・・均熱管22が同軸的に配設され・・・る」(第2頁第1?5行)、「反応管102内に均熱領域108を形成する為、反応管102の外周囲に・・・均熱管が同軸的に配設され・・・る。」(第4頁右下欄第15?19行)と記載されている。ここで均熱領域は、均一な加熱が行われている領域であり、刊行物発明の「均熱管」は、均一な加熱領域を形成するための構成であり、また、本願発明の「要素ライナ」は、「均一な加熱を行うための」構成であるから、刊行物発明の「均熱管」は、本願発明の「要素ライナ」および「均一な加熱を行うための備えをし」た「前記要素ライナ」に相当する。 (b)刊行物発明の「炭化ケイ素」は、本願発明の「炭化シリコン」に相当する。刊行物発明の「炭化ケイ素からなる均熱管」に、「炭化ケイ素」が含まれることは明らかであるから、刊行物発明の「炭化ケイ素からなる均熱管」は、本願発明の「前記要素ライナは、炭化シリコンを含む」構成に相当する。 (c)刊行物1には、「使用時において、・・・反応管12内部は予めヒータ24により所定の処理温度・・・に加熱され・・・る。そして・・・反応ガスが反応管12内に流され・・・拡散等の処理が行われる。」(第3頁左上欄第9?16行)、「使用時において、・・・反応管102内部は予めヒータ124により所定の処理温度に加熱される。そして反応管102内に所定の反応ガスが流され、・・・拡散等の処理が行われる。」(第5頁左下欄第5?12行)と記載されており、ヒータ24、124によって、反応管12、102内を加熱し、半導体ウェハWを処理している。また、「反応管(プロセスチューブ)」(第2頁左下欄第14?15行)と記載されているから、刊行物1の反応管は、プロセスチューブと同等の構成である。 一方、本願発明の「加熱要素」は、本願の願書に最初に添付した明細書又は図面(以下、「当初明細書等」という。)に「高温拡散炉は多数の組のウェーハを熱処理する・・・拡散炉モジュールはライナでシールドしたプロセスチューブのためのプロセス室を有する加熱要素を備えている。プロセス室はウェーハを挿入するロード端と、プロセスガスを注入するソース端とを有する。」(第1頁第12?15行)、「シリコン・ウェーハはプロセスチューブの中間部で熱処理される。・・・熱処理しようとしているシリコン・ウェーハはボートに装着し、手動あるいは自動で炉のロード端からプロセスチューブの中央へ装填する。」(第2頁第3?8行)と記載されており、加熱要素は、プロセス室内のプロセスチューブへ装填したウェーハを熱処理する際に、前記ウェーハを加熱するための構成である。 また、当初明細書等には、第10A図ないし第10C図と共に、「加熱要素12の詳細が第10A図ないし第10C図に示してある。加熱要素12は第10A図に示すように断熱材100で覆ってある。セラミック繊維101が断熱材101と加熱コイル104の間に設置してある。コイル104には高電流量が導入されて炉室105の温度を上昇させる。」(第11頁第27行?第12頁第1行)と記載されており、加熱要素は、温度を上昇させるための加熱コイル104とセラミック繊維101から構成されるものである。ここで、当初明細書等には、「セラミック繊維のような断熱材料」(第1頁第19?20行)との記載があり、セラミック繊維101は、断熱材の機能を備えるものと認められ、本願発明の「加熱要素」は、断熱材と加熱コイルからなるものも意味している。 したがって、刊行物発明の「ヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材を配設」する構成は、プロセスチューブ内の加熱のための構成であって、本願発明の「加熱要素」に相当する。 (d)刊行物1には、「縦型熱処理装置10の中心には、・・・反応管(プロセスチューブ)12が・・・配置される。」(第2頁左下欄第13?15行)、「反応管の外周囲に、炭化ケイ素等からなる均熱管22が同軸的に配設され、更に、均熱管22の外周囲に、その外側面と間隔をおいて加熱装置例えばコイル状ヒータ24が巻回される。」(第2頁右下欄第1?5行)と記載されている。ここで、「反応管」とプロセスチューブは、同等の構成であるから、刊行物発明の「内部に被処理物を収容する反応管」と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配置」することは、言い換えると、均熱管の内側の部分に反応管(プロセスチューブ)を配置することと同等である。 一方、本願発明の「プロセス室」は、当初明細書等に第10A図と共に、「高温拡散炉は多数の組のウェーハを熱処理する・・・拡散炉モジュールはライナでシールドしたプロセスチューブのためのプロセス室を有する加熱要素を備えている。プロセス室はウェーハを挿入するロード端と、プロセスガスを注入するソース端とを有する。」(第1頁第12?15行)、「シリコン・ウェーハはプロセスチューブの中間部で熱処理される。・・・熱処理しようとしているシリコン・ウェーハはボートに装着し、手動あるいは自動で炉のロード端からプロセスチューブの中央へ装填する。」(第2頁第3?8行)、「炉室105はライナ106によってプロセス室109から隔離されており、・・・」(第12頁第2?3行)、「ライナはプロセス室109の均一な加熱を行えるヒートパイプとしても作用する。」(第12頁第9?10行)と記載されているから、本願発明の「プロセス室」は、ウェーハを熱処理するプロセスチューブのある部分と、ライナ106の内側の部分をも意味している。ここで、ライナ106は、本願発明の「要素ライナ」に相当する構成である。 したがって、刊行物発明の「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配置」する構成は、プロセスチューブのための構成であって、均熱管の内側の部分であるから、「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配設」するための空間は、本願発明の「プロセス室」に相当する。 (e)本願発明の「加熱要素は、」「炉室を有」することについて、当初明細書等に第10A図ないし第10C図と共に、「加熱コイルと加熱要素ライナとの間に炉室が設けられる。」(第1頁第20?21行)、「加熱要素12の詳細が第10A図ないし第10C図に示してある。加熱要素12は第10A図に示すように断熱材100で覆ってある。セラミック繊維101が断熱材101と加熱コイル104の間に設置してある。コイル104には高電流量が導入されて炉室105の温度を上昇させる。 炉室105はライナ106によってプロセス室109から隔離されており、・・・」(第11頁第27行?第12頁第2行)と記載されている。つまり、「加熱要素は、」「炉室を有」することの「炉室」は、加熱コイルとライナの間に形成される部分(空間)を意味している。 一方、刊行物発明では、「前記均熱管の外周囲にその外側面と間隔をおいて取り囲むヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材を配設」する構成は、「前記均熱管の外周囲」を「取り囲むヒータ」と「前記ヒータの外周囲に断熱材を配設」する構成によって、「間隔」が形成されており、言い換えると、前記「間隔」は、「ヒータ」と「均熱管」によって形成されている部分(空間)であるから、刊行物発明の「前記均熱管の外周囲にその外側面と間隔をおいて取り囲むヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材を配設」する構成は、本願発明の「加熱要素は、」「炉室を有」することに相当する。 したがって、刊行物発明の「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配置し、前記均熱管の外周囲にその外側面と間隔をおいて取り囲むヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材を配設」する構成は、「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配置」する構成を、「ヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材」が、「前記均熱管の外周囲にその外側面と間隔をおいて取り囲む」構成であって、本願発明の「加熱要素は、」「プロセス室を取り囲む炉室を有」することに相当する。 (f)本願発明の「炉室」は、当初明細書等に第10A図と共に、「加熱コイルと加熱要素ライナとの間に炉室が設けられる。」(第1頁第20?21行)、「加熱要素12の詳細が第10A図・・・に示してある。加熱要素12は第10A図に示すように断熱材100で覆ってある。セラミック繊維101が断熱材101と加熱コイル104の間に設置してある。コイル104には高電流量が導入されて炉室105の温度を上昇させる。 炉室105はライナ106によってプロセス室109から隔離されており、・・・」(第11頁第27行?第12頁第2行)と記載されているから、「炉室」は、加熱コイルとライナの間に形成される部分を意味している。 一方、刊行物発明は、「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配設し、前記均熱管の外周囲に、その外側面と間隔をおいて取り囲むヒータ」を備えている。ここで、「均熱管」は、「反応管の外周囲に」「同軸的に設け」られているから、「反応管」と「反応管の外周囲」の「間隔」と、「均熱管の外周囲に、その外側面と間隔をおいて取り囲むヒータ」の「間隔」との間にあることは明らかである。 したがって、刊行物発明の「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配設し、前記均熱管の外周囲に、その外側面と間隔をおいて取り囲むヒータ」を備える構成は、本願発明の「前記プロセス室と、前記炉室との間に配置された要素ライナを備え」ることに相当する。 したがって、刊行物1発明と本願発明は、 「加熱要素を備え、該加熱要素は、プロセス室を取り囲む炉室を有しており、前記プロセス室と、前記炉室との間に配置された要素ライナを備え、前記要素ライナは、前記プロセス室の均一な加熱を行うための備えをしており、前記要素ライナは、炭化シリコンを含む、ことを特徴とする装置。」 である点で一致し、以下の点で相違する。 相違点1 本願発明は、「ロード端を有する円筒形の加熱要素を備え、該加熱要素は、前記ロード端のところに開口をもったプロセス室を取り囲む炉室を有」する構成を備えるのに対して、 刊行物発明は、「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配設し、前記均熱管の外周囲に、その外側面と間隔をおいて取り囲むヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材を配設し、前記反応管、前記均熱管、前記ヒータ、前記断熱材は下部開口を備え、前記反応管内へ被処理物を前記下部開口からロードする」構成を備える点。 相違点2 本願発明が「前記炉室を前記プロセス室から分離するように、前記プロセス室と、前記炉室との間に配置された要素ライナを備え、前記要素ライナは、前記プロセス室の均一な加熱を行うための備えをして」いるとの構成を備えるのに対して、 刊行物発明は「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配設し、前記均熱管の外周囲に、その外側面と間隔をおいて取り囲むヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材を配設」している点。 相違点3 本願発明は、「高温炉内における熱処理プロセスを向上させるための装置」であるのに対して、 刊行物発明は「熱処理装置」である点。 相違点4 刊行物発明は、本願発明が備えない「前記反応管内温度を降温するに際し、前記ヒータ部に、冷却用流体を螺旋状に流す手段を」備える点。 上記各相違点について検討する。 相違点1について 相違点1は、以下のように区分して検討する。 本願発明は、「ロード端を有する円筒形の加熱要素を備え」るのに対して、刊行物発明は、「ヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材を配設し」、「前記ヒータ、前記断熱材は下部開口を備え、前記反応管内へ被処理物を前記下部開口からロードする」構成を備える点(相違点1-1)と、 本願発明は、「前記ロード端のところに開口をもったプロセス室」を有するのに対して、刊行物発明は、「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配置し」、「前記反応管、前記均熱管、前記ヒータ」「は下部開口を備え、前記反応管内へ被処理物を前記下部開口からロードする」構成を備える点(相違点1-2)と、 本願発明は、「加熱要素は」、「プロセス室を取り囲む炉室を有」するのに対して、刊行物発明は「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配設し、前記均熱管の外周囲に、その外側面と間隔をおいて取り囲むヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材を配設」する点(相違点1-3)に区分できる。 (1)相違点1-1について (1a) 刊行物1には、「ほぼ水平に配置された反応管102の一端には所定の反応ガスを導入する為の配管104が接続され・・・る。または反応管102の他端部は蓋116の付いたエンドキャップ114により閉鎖され・・・る。 ・・・反応管102の外周囲に、・・・均熱管122が同軸的に配設され、更に、均熱管122の外周囲に、その外側面と間隔をおいて・・・コイル状ヒータ124が巻回される。ヒータ124の外周囲には断熱材126が配設され・・・る。」(第4頁右下欄第9行?第5頁左上欄第1行)、「使用時において、・・・反応管102内部は予めヒータ124により所定の処理温度に加熱され、次にエンドキャップ114の蓋が開放されて被処理物例えばウェハボート128上に複数載置された半導体ウェハWがソフトランディング等によりロードされる。」(第5頁左下欄第5?10行)と記載されており、反応管内への被処理物のロードは一端から行われているから、刊行物発明における「前記反応管内へ被処理物を下部開口からロードする」ことの「下部開口」と、反応管の一端から反応管内に被処理物をロードすることの「一端」、言い換えると、反応管内に被処理物をロードするための端(ロード端)とは、反応管内に被処理物をロードする部分である点において技術的に同等である。 (1b) 一方、本願発明の「ロード端」は、当初明細書等に「プロセス室はウェーハを挿入するロード端・・・を有する」(第1頁第14?15行)、「熱処理しようとしているシリコン・ウェーハはボートに装着し、手動あるいは自動で炉のロード端からプロセスチューブの中央へ装填する。」(第2頁第6?8行)、「加熱要素12はシリコン・ウェーハを挿入するためのロード端17を有する。加熱要素12の反対端にはソース端18がある。熱処理しようとしているウェーハのボートをプロセスチューブ13内へ装填できる。」(第8頁第19?21行)と記載されているから、本願発明の「ロード端」は、ウェーハをプロセスチューブに装填(ロード)する端部である。 (1c) 前記「(1)相違点1-1」の「(1a)」で検討したように、刊行物発明における「前記反応管内へ被処理物を下部開口からロードする」ことの「下部開口」と、反応管内に被処理物をロードするための端(ロード端)とは、反応管内に被処理物をロードする点において技術的に同等であるから、刊行物発明の「下部開口」は、本願発明の「ロード端」と技術的に同等である。 (1d) したがって、刊行物発明の「前記均熱管の外周囲に、その外側面と間隔をおいて取り囲むヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材を配設し」、「前記ヒータ、前記断熱材は下部開口を備え、前記反応管内へ被処理物を前記下部開口からロードする」構成は、反応管内へ被処理物をロードする部分の構成であって、本願発明の「ロード端を有する」「加熱要素を備え」る構成と技術的に同等の構成であるから実質的な相違点ではない。 (1e) そして、刊行物発明には「ヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材」からなる構成の形状は記載がないが、熱処理プロセスの技術分野で、ヒータと、ヒータの外周囲の断熱材からなる構成の形状を円筒形とすることは従来周知であるから、刊行物発明の「ヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材」からなる構成の形状を円筒形とすることは当業者が容易になし得ることである。 (2)相違点1-2について (2a) 前記「4.対比・判断」の「(d)」で検討したように、刊行物発明の「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配置」する構成は、プロセスチューブのための構成であって、均熱管の内側の部分であるから、「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配設」するための空間は、本願発明の「プロセス室」に相当するから実質的な相違点ではない。 (2b) 刊行物1には、「反応管12内に均熱領域18を形成する為、反応管12の外周囲に、炭化ケイ素等からなる均熱管22が同軸的に配設され・・・る。」(第2頁右下欄第1?5行)、「使用時において、・・・反応管12内部は・・・下部開口から・・・ウェハボート28上に複数載置された半導体ウェハW等の被処理物がロードされる。」(第3頁左上欄第9?14行)と記載されており、第1図を参照すると、均熱管の内側に配設された反応管は、下部開口にある端部から反応管内に被処理物をロードしている。 (2c) 一方、本願の当初明細書等には、「高温拡散炉は多数の組のウェーハを熱処理する・・・拡散炉モジュールはライナでシールドしたプロセスチューブのためのプロセス室を有する加熱要素を備えている。プロセス室はウェーハを挿入するロード端と、プロセスガスを注入するソース端とを有する。」(第1頁第12?15行)、「シリコン・ウェーハはプロセスチューブの中間部で熱処理される。・・・熱処理しようとしているシリコン・ウェーハはボートに装着し、手動あるいは自動で炉のロード端からプロセスチューブの中央へ装填する。」(第2頁第3?8行)、「・・・プロセス室を取り囲む炉室を有する円筒形の加熱要素を有し、ロード端に開口を備える装置が得られる。プロセスチューブがロード端にある加熱要素の受け器と共にプロセスガスを収容するプロセス室内に設けてある。」(第7頁第6?8行)と記載されている。 (2d) さらに、第10A図と共に、「炉室105はライナ106によってプロセス室109から隔離されており、・・・」(第12頁第2?3行)、「ライナはプロセス室109の均一な加熱を行えるヒートパイプとしても作用する。」(第12頁第9?10行)、「・・・ロード端出入り台ブロック102a、102bが炉加熱要素受け器111を有する。これらの受け器は加熱要素12のシールを行い・・・」(第12頁第24?26行)と記載されており、上記当初明細書等の記載から、内部にプロセス室を備えている加熱要素のロード端は、シールされているから、本願発明の「前記ロード端のところに開口をもったプロセス室」の「前記ロード端のところに開口をもった」とは、プロセス室内のプロセスチューブにウェーハを装填(ロード)する部分(開口)を備えることも含まれる。 (2f) ここで、刊行物発明の「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配置」するための空間は、本願発明の「プロセス室」に相当し、刊行物発明の「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配置し」、「前記反応管、前記均熱管、前記ヒータ」「は下部開口を備え、前記反応管内へ被処理物を前記下部開口からロードする」構成の「下部開口」は、反応管(プロセスチューブ)内へ被処理物をロードするのための開口である。 (2g) したがって、刊行物発明の「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配置し」、「前記反応管、前記均熱管、前記ヒータ」「は下部開口を備え、前記反応管内へ被処理物を前記下部開口からロードする」構成は、本願発明の「前記ロード端のところに開口をもったプロセス室」と技術的に同等であるから、上記相違点1-2は実質的な相違点ではない。 (3)相違点1-3について (3a) 本願発明の「加熱要素は、」「炉室を有」することについて、当初明細書等に第10A図ないし第10C図と共に、「加熱コイルと加熱要素ライナとの間に炉室が設けられる。」(第1頁第20?21行)、「加熱要素12の詳細が第10A図ないし第10C図に示してある。加熱要素12は第10A図に示すように断熱材100で覆ってある。セラミック繊維101が断熱材101と加熱コイル104の間に設置してある。コイル104には高電流量が導入されて炉室105の温度を上昇させる。 (3b) 炉室105はライナ106によってプロセス室109から隔離されており、・・・」(第11頁第27行?第12頁第2行)と記載されている。つまり、「加熱要素は、」「炉室を有」することの「炉室」は、加熱コイルとライナの間に形成される部分(空間)を意味している。 (3C) 一方、刊行物発明では、「前記均熱管の外周囲にその外側面と間隔をおいて取り囲むヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材を配設」する構成は、「前記均熱管の外周囲」を「取り囲むヒータ」と「前記ヒータの外周囲に断熱材を配設」する構成によって、「間隔」が形成されており、言い換えると、前記「間隔」は、「ヒータ」と「均熱管」によって形成されている部分(空間)であるから、刊行物発明の「前記均熱管の外周囲にその外側面と間隔をおいて取り囲むヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材を配設」する構成は、本願発明の「加熱要素は、」「炉室を有」することに相当する。 (3d) したがって、刊行物発明の「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配置し、前記均熱管の外周囲にその外側面と間隔をおいて取り囲むヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材を配設」する構成は、「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配置」する構成を、「ヒータと、前記ヒータの外周囲に断熱材」が、「前記均熱管の外周囲にその外側面と間隔をおいて取り囲む」構成であって、本願発明の「加熱要素は、」「プロセス室を取り囲む炉室を有」することに相当するから、上記相違点1-3は、実質的な相違点ではない。 相違点2について 刊行物発明の「均熱管」は、本願発明の「要素ライナ」及び「均一な加熱を行うための備えをし」た「要素ライナ」に相当する。 前記「4.対比・判断」の「(f)」を参照すると、刊行物発明の「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配設し、前記均熱管の外周囲に、その外側面と間隔をおいて取り囲むヒータ」を備える構成は、本願発明の「前記プロセス室と、前記炉室との間に配置された要素ライナを備え」る点に相当しているから、実質的な相違点ではない。 また、本願発明の「炉室」は、当初明細書等に第10A図と共に、「加熱コイルと加熱要素ライナとの間に炉室が設けられる。」(第1頁第20?21行)、「加熱要素12の詳細が第10A図・・・に示してある。加熱要素12は第10A図に示すように断熱材100で覆ってある。セラミック繊維101が断熱材101と加熱コイル104の間に設置してある。コイル104には高電流量が導入されて炉室105の温度を上昇させる。 炉室105はライナ106によってプロセス室109から隔離されており、・・・」(第11頁第27行?第12頁第2行)と記載されており、「炉室」は、加熱コイルとライナの間に形成される部分を意味している。 一方、刊行物発明の、「反応管の外周囲に」「均熱管を」「同軸的に配置」することは、均熱管を反応管の周囲に円筒形状に設けることと同等であるから、均熱管によって、反応管のある均熱管の内側の部分と、ヒータのある均熱管の外側の部分を分けていることは明らかである。さらに、刊行物1には「エアは、導入ノズル34からヒータ24が位置する均熱管22と断熱材26との間の間隙部に・・・噴出され、・・・均熱管22の周囲を回転しながら螺旋状に上昇し・・・」(第3頁左上欄第20行?同右上欄第4行)と記載され、エアが反応管に当たらないから、反応管の位置する部分とヒータのある部分は均熱管によって分けられることも含まれる。言い換えると、「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲」と「均熱管」の間の「間隔」に対応する空間で特定される領域と、「均熱管の外周囲にその外側面と間隔をおいて取り囲むヒータ」で特定される領域は、均熱管によって分けられている。 したがって、刊行物発明が「内部に被処理物を収容する反応管と、前記反応管の外周囲に」「均熱管を間隔をあけて同軸的に配置し、前記均熱管の外周囲にその外側面と間隔をおいて取り囲むヒータ」を備える構成と、本願発明が「前記炉室と前記プロセス室から分離するように、前記プロセス室と、前記炉室との間に配置された要素ライナを備え」る構成は、技術的に同等であるから、上記相違点2は、実質的な相違点ではない。 相違点3について 本願発明の「高温炉内における熱処理プロセスを向上させるための装置」の「高温炉内における熱処理プロセスを向上させるための」は、目的を特定するものであって、装置の構成を特定するものではないから、装置発明の相違点とはならない。 仮に、装置の目的である前記「高温炉内における熱処理プロセスを向上させるための」が、構成であるとして検討する。 刊行物1には「本発明の目的は、一被処理物内の熱履歴の均一性、同時処理の複数の被処理物間における熱履歴の同一性を得る為、反応領域全体を均一温度に維持しながら冷却することが可能な熱処理装置における反応管冷却システムを提供することである。 また本発明の他の目的は、確実な反応の制御、プロセス時間の短縮を図る為、反応領域全体を均一温度に維持しながら急冷することが可能な熱処理装置における反応管冷却システムを提供することである。」(第2頁右上欄第9?19行)と記載され、刊行物発明の目的が、熱処理装置の熱履歴の均一性、熱履歴の同一性、プロセス時間の短縮等の、プロセスの向上であることは当業者にとって明らかである。さらに、「・・・所定の反応ガスが反応管12内に流され、・・・拡散等の処理が行われる。」(第3頁左上欄第15?16行)と記載されている。 一方、当初明細書等には、「本発明は典型的には半導体産業で用いられる高温拡散プロセス炉に向けられたものである。」(第1頁第4?5行)、「本発明は、低粒子雰囲気環境で使用するための高温拡散炉であって・・・」(第6頁第9?10行)と記載されており、本願発明は拡散炉に適用できることが記載されている。 刊行物発明の「熱処理装置」は、刊行物1の記載から拡散等の処理、言い換えると、高温炉内で行われる熱処理に係る技術であって、その目的は、プロセスの向上であるから、刊行物発明の「熱処理装置」は、実質的に、高温炉内における熱処理プロセスの向上という目的を備えている。 よって、相違点3は、実質的な相違点ではない。 また、本願発明が、多段炉モジュール構造の採用、炉の材料の選択、加熱要素の取り出し機構の改良、炉の冷却部の改良、熱電対の改良、ライナを特定材料とすること等によって、「高温炉内における熱処理プロセスを向上させるための」という目的を達成しているとしても、本願発明には、多段炉モジュール構造や、炉の材料、加熱要素の取り出し機構、炉の冷却部、熱電対は何ら記載されていないから、刊行物発明との相違点とはならない。 さらに、「要素ライナは炭化シリコンを含む」構成を備えることで「高温炉内における熱処理プロセスを向上させるための」という目的を達成しているならば、刊行物発明も「炭化ケイ素からなる均熱管」を備えているから、前記「高温炉内における熱処理プロセスを向上させるための」という目的は、当然達成しているから、刊行物発明との相違点とはならない。 相違点4について 刊行物1には、「反応停止等の理由で反応管12内が急速に冷却されるような場合・・・エアは、導入ノズル34からヒータ24が位置する均熱管22と断熱材26との間の間隙部に水平・・・に噴出され・・・る。従ってこのエア流によりヒータ24が直接冷却され、これと共に反応管12内が冷却される。」(第3頁左上欄第17行?第3頁右上欄第6行)と記載されており、刊行物発明は、反応停止時に反応管内の温度を降温することが必要であるため、「前記反応管内の温度を降温するに際し、前記ヒータ部に、冷却用流体を螺旋状に流す手段」を備えている。 一方、本願発明には、冷却に係る構成は記載されていないが、当初明細書等には「本発明のさらなる実施態様においては、空気源を用いて熱エネルギを放射する複数の加熱要素を冷却する装置を得ることができる。」(第7頁第10?11行)、「個々の加熱要素冷却装置が第6A図および第6B図に示してある。・・・」(第10頁第9行)と記載されており、本願発明においても、冷却が必要であれば、冷却装置は、適宜設ければよいものであり、冷却が不要であれば、冷却するための装置を設置しなくて良いことは明らかであるから、刊行物発明の備える冷却手段を設けないことは、当業者が適宜なし得たものである。 したがって、本願発明は、刊行物1に記載された発明および周知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。 5.むすび 以上のとおり、本願の請求項2に係る発明は、刊行物1に記載された発明および周知技術に基づいて、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項の規定により特許をうけることができず、本願は、請求項3ないし請求項4に係る発明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、結論のとおりに審決する。 |
| 審理終結日 | 2006-11-16 |
| 結審通知日 | 2006-11-20 |
| 審決日 | 2006-12-04 |
| 出願番号 | 特願平6-501711 |
| 審決分類 |
P
1
8・
121-
Z
(H01L)
|
| 最終処分 | 不成立 |
| 前審関与審査官 | 宮崎 園子 |
| 特許庁審判長 |
松本 邦夫 |
| 特許庁審判官 |
河合 章 今井 拓也 |
| 発明の名称 | 高拡散炉内の熱処理プロセスを向上させる装置 |
| 代理人 | 中村 稔 |
| 代理人 | 村社 厚夫 |
| 代理人 | 大塚 文昭 |
| 代理人 | 今城 俊夫 |
| 代理人 | 宍戸 嘉一 |
| 代理人 | 小川 信夫 |