【事件の表示】
　特願２０１５−２４０８１６「シールドゲートを有する炭化珪素装置を形成する方法」拒絶査定不服審判事件〔平成２８年　６月２３日出願公開、特開２０１６−１１５９３６、請求項の数（１８）〕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，平成２７年（２０１５年）１２月１０日（パリ条約に基づく優先権主張　２０１４年１２月１１日，米国，以下左の日を「本願優先日」という。）の外国語書面出願であって，その手続の経緯は以下のとおりである。
平成２８年　２月　２日　外国語書面の翻訳文提出
平成２８年１１月１４日　拒絶理由通知
平成２９年　２月１０日　意見書・手続補正
平成２９年　３月３０日　拒絶査定（以下，「原査定」という。）
平成２９年　８月　４日　審判請求・手続補正
　
第２　原査定の概要
理由１（明確性）この出願は，特許請求の範囲の請求項５及び６の記載が，特許法第３６条第６項第２号に規定する要件を満たしていない。
理由２（進歩性）この出願の下記の請求項に係る発明は，本願優先日前に日本国内又は外国において，頒布された下記の刊行物に記載された発明又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明に基いて，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。
　　　　　記　　　（引用文献等については引用文献等一覧参照）
・請求項　１〜１３，１５〜１８
・引用文献等　１〜８
　先の拒絶理由で引用した引用文献１の，特に段落００３６〜００５２，図４，５を参照。
　　　　　　　　　　　　　　＜引用文献等一覧＞
引用文献１　特開２０１４−１０７５７１号公報
引用文献２　特開２００６−１９６５２３号公報
引用文献３　特開２００１−３５８３３８号公報
引用文献４　特開２００９−０８８１８７号公報
引用文献５　国際公開第２０１３／０７６８９０号
引用文献６　特開２０１４−１３９９５６号公報
引用文献７　特開２０１３−０１２５９０号公報
引用文献８　国際公開第２０１４／１０３２５７号
　
第３　審判請求時の補正について
　審判請求時の補正は，特許法第１７条の２第３項から第６項までの要件に違反しているものとはいえない。
　審判請求時の補正によって，請求項１に「前記ゲートトレンチを形成する工程と前記高温工程を適用する工程とは，前記第１のドープ領域の形成のあとになされ，」という事項を，請求項１６に「前記ゲートトレンチを形成する工程と前記高温工程を適用する工程とは，第２の導電型埋め込み領域（１０４）を形成する工程の後になされ，」という事項を，それぞれ追加する補正は，特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり，また前記事項は，外国語書面の翻訳文の段落００１８に記載されているから，翻訳文新規事項を追加するものではないといえる。
　そして，「第４　本願発明」から「第６　対比及び判断」までに示すように，補正後の請求項１ないし１８に係る発明は，独立特許要件を満たすものである。
　同じく，請求項５に「ゲート誘電体が前記ゲートトレンチの前記中央部内の前記下部および側壁に直接隣接するとともに前記犠牲酸化物層が前記外側端における前記ゲートトレンチの前記下部および側壁と前記ゲート誘電体との間に挿入されるように」という事項を追加する補正は，明りょうでない記載の釈明を目的とするものであり，また前記事項は，外国語書面の翻訳文の請求項３に記載されているから，翻訳文新規事項を追加するものではないといえる。
　
第４　本願発明
　本願の請求項１ないし１８に係る発明（以下，それぞれ「本願発明１」ないし「本願発明１８」という。）は，審判請求時の補正により補正された特許請求の範囲の請求項１ないし１８に記載された事項により特定される発明であり，以下のとおりである。
「【請求項１】
　半導体装置を形成する方法であって，前記方法は，
　炭化珪素半導体基板を形成する工程であって，前記基板の主面の下に互いに横方向に離間された複数の第１のドープ領域と，前記主面から前記第１のドープ領域の上に存在する第３のドープ領域へ延びる第２のドープ領域と，前記主面から前記第１のドープ領域へ延びる前記基板内の複数の第４のドープ領域とを有し，前記第２のドープ領域は第１の導電型を有し，前記第１のドープ領域，第３のドープ領域および第４のドープ領域は第２の導電型を有する，工程と，
　前記第２，第３および第４のドープ領域内のドーパント原子を活性化するように前記基板をアニールする工程と
　前記第２および第３のドープ領域を貫通して広がるゲートトレンチであって，前記第１のドープ領域のうちの１つの領域の一部の上に配置された下部を有するゲートトレンチを形成する工程と，
　前記ゲートトレンチの側壁に沿って炭化珪素原子を再整列させるとともに前記ゲートトレンチの前記下部と側壁間に丸い角を形成するように非酸化物および非窒化物形成雰囲気内で高温工程を適用する工程と，
　前記高温工程中に前記ゲートトレンチの前記側壁に沿って形成された表面層を前記基板から除去する工程とを含み，
　前記ゲートトレンチを形成する工程と前記高温工程を適用する工程とは，前記第１のドープ領域の形成のあとになされ，
　前記第４のドープ領域は，前記第１，第２，および第３のドープ領域に比べて高い濃度にドープされる，方法。
　【請求項２】
　前記表面層を除去する工程は，前記ゲートトレンチ内に犠牲酸化物層を形成するために前記表面層を酸化する工程と前記ゲートトレンチの少なくとも一部から前記犠牲酸化物層を除去する工程とを含む，請求項１に記載の方法。
　【請求項３】
　前記表面層を酸化する工程は前記ゲートトレンチ全体に前記犠牲酸化物層を敷き詰める工程を含み，
　前記犠牲酸化物層を除去する工程は，前記ゲートトレンチの外側端が前記犠牲酸化物層を除去する工程後に前記犠牲酸化物層で敷き詰められるように前記ゲートトレンチの中央部からだけ前記犠牲酸化物層を除去する工程を含む，請求項２に記載の方法。
　【請求項４】
　前記中央部からだけ前記犠牲酸化物層を除去する工程は，前記ゲートトレンチの外側端を覆い前記中央部を露出するマスクを前記基板上に形成する工程と前記犠牲酸化物をエッチングして前記中央部から離す工程とを含む，請求項３に記載の方法。
　【請求項５】
　ゲート誘電体が前記ゲートトレンチの前記中央部内の前記下部および側壁に直接隣接するとともに前記犠牲酸化物層が前記外側端における前記ゲートトレンチの前記下部および側壁と前記ゲート誘電体との間に挿入されるように，前記犠牲酸化物層を除去した後に前記ゲートトレンチの全体にわたって前記ゲート誘電体を蒸着する工程と，
　前記ゲート誘電体と前記炭化珪素半導体基板との界面を不動態化するように前記基板をガス雰囲気内でアニールする工程とをさらに含む請求項３に記載の方法。
　【請求項６】
　前記ゲート誘電体を蒸着する工程は，前記ゲートトレンチの前記下部に沿ってだけ第１の誘電体層を形成する工程と前記ゲートトレンチ内の誘電材料全体の厚さが前記側壁に沿った厚さよりも前記ゲートトレンチの前記下部においてより厚くなるように，前記第１の誘電体層の上および前記側壁に沿って第２の誘電体層を形成する工程とを含む，請求項５に記載の方法。
　【請求項７】
　前記表面層を酸化する工程は前記ゲートトレンチ全体に前記犠牲酸化物層を敷き詰める工程を含み，前記犠牲酸化物層を除去する工程は前記ゲートトレンチから前記犠牲酸化物層を完全に除去する工程を含む，請求項２に記載の方法。
　【請求項８】
　前記第１のドープ領域は前記基板中にドーパント原子を注入することにより形成され，前記ゲートトレンチは前記ドーパント原子の注入後に形成される，請求項１に記載の方法。
　【請求項９】
　前記第１のドープ領域を形成する工程は前記基板上に第１のマスクを形成する工程を含み，
　前記ゲートトレンチを形成する工程は，前記第１のマスクを除去した後に前記基板上に第２のマスクを形成する工程と，前記第２および第３のドープ領域を含む前記基板の一部をエッチング除去する工程とを含む，請求項８に記載の方法。
　【請求項１０】
　前記基板は，前記エッチング工程の処理公差内で前記ゲートトレンチの第１の側壁が前記基板の結晶面と整合するようにエッチングされ，
　前記高温工程の時間，温度および雰囲気は前記第１の側壁が前記結晶面と整合されるように制御される，請求項９に記載の方法。
　【請求項１１】
　前記基板は，前記第１の側壁が前記基板の（１１−２０）結晶面と整合するように前記主面に対して８６度の角度となるようにエッチングされ，
　前記高温工程は，前記（１１−２０）結晶面に前記第１の側壁を整合させるために前記基板を５〜７分間摂氏１４００〜１６００度の温度の水素またはアルゴンの雰囲気内に置く工程を含む，請求項１０に記載の方法。
　【請求項１２】
　前記ゲートトレンチは，前記第１の側壁が前記第１のドープ領域のうちの隣接領域同士間に存在する第１の下側角まで延びるようにおよび第２の側壁が前記第１のドープ領域のうちの１つの領域内に配置された第２の下側角まで延びるように形成される，請求項１１に記載の方法。
　【請求項１３】
　前記基板は，前記ゲートトレンチの第１の側壁が前記基板の（１−１００）結晶面と整合し前記第２の側壁が前記基板の（−１１００）結晶面と整合するようにエッチングされ，
　前記高温工程の前記時間，温度および雰囲気は，前記第１の側壁および第２の側壁が前記（１−１００）および（−１１００）結晶面それぞれと整合されるように制御される，請求項１０に記載の方法。
　【請求項１４】
　前記第２および第３のドープ領域を貫通して広がるゲートトレンチであって，前記第１のドープ領域のうちの１つの領域の一部の上に配置された下部を有するゲートトレンチを形成する工程に代えて，
　前記ゲートトレンチ全体は，前記第１および第２の側壁の両方が前記第１のドープ領域から離間されるように前記第１のドープ領域のうちの隣接領域同士間に存在する前記基板の側部内に形成される，請求項１３に記載の方法。
　【請求項１５】
　前記ゲートトレンチは前記第２，第３および第４のドープ領域内のドーパント原子を活性化するように前記基板のアニール工程後に形成される，請求項１に記載の方法。
　【請求項１６】
　主面を有する第１の導電型炭化珪素半導体基板から半導体装置を形成する方法であって，前記方法は，
　前記主面の下に互いに横方向に離間された複数の第２の導電型埋め込み領域（１０４）を形成する工程と，
　前記基板内に第１の導電型ソース領域（１０６）と第２の導電型ボディ領域（１０８）を形成する工程であって，前記ソース領域は前記主面から前記ボディ領域へ延び，前記ボディ領域は前記埋め込み領域の上に配置される，工程と，
　前記基板内に前記主面から前記第２の導電型埋め込み領域へ延びる第２の導電型コンタクト領域（１２２）を形成する工程と，
　前記ソース，ボディおよびコンタクト領域内のドーパント原子を活性化するように前記基板をアニールする工程と，
　前記ソースおよびボディ領域を貫通して広がるゲートトレンチであって，前記埋め込み領域の一部の上に配置された下部を有するゲートトレンチを形成する工程と，
　前記ゲートトレンチの側壁に沿って炭化珪素原子を再整列させるとともに前記ゲートトレンチの前記下部と側壁間に丸い角を形成するように非酸化物および非窒化物形成雰囲気内で高温工程を適用する工程と，
　前記高温工程中に前記ゲートトレンチの前記側壁に沿って形成された表面層を前記基板から除去する工程とを含み，
　前記ゲートトレンチを形成する工程と前記高温工程を適用する工程とは，第２の導電型埋め込み領域（１０４）を形成する工程の後になされ，
　前記コンタクト領域は，前記ソース，ボディおよび埋め込み領域に比べて高い濃度にドープされる，方法。
　【請求項１７】
　前記表面層を除去する工程は前記ゲートトレンチ内に犠牲酸化物層を形成するために前記表面層を酸化する工程と前記ゲートトレンチの少なくとも一部から前記犠牲酸化物層を除去する工程とを含む，請求項１６に記載の方法。
　【請求項１８】
　前記ゲートトレンチは，前記ソース，ボディおよびコンタクト領域内のドーパント原子を活性化するように前記基板のアニール工程後に形成される，請求項１６に記載の方法。」
　
第５　引用文献及び引用発明
１　引用文献１について
（１）引用文献１の記載
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献１には，図面とともに次の事項が記載されている。（下線は当審で付加した。以下同じ。）
　ア　「【技術分野】
【０００１】
　本発明の実施形態は半導体素子に関し，特に，垂直トランジスタ素子と垂直トランジスタ素子と並列に接続されたダイオードとを含む半導体素子に関する。」
　イ　「【００１９】
　
図１の半導体素子は一体化されたダイオードを有するＭＯＳトランジスタ素子である。
ｎ型素子では，ソース領域とドリフト領域１１はｎドープされ，ボディ領域１３がｐドープされる。
【００２０】
　更に，トランジスタ素子はＭＯＳＦＥＴまたはＩＧＢＴとして実現することができる。ＭＯＳＦＥＴでは，ドレイン領域１４はソース領域１２とドリフト領域１１と同じ不純物添加タイプを有し，ＩＧＢＴでは，ドレイン領域１４はソース領域１２とドリフト領域１１の不純物添加タイプと相補的な不純物添加タイプを有する。ＩＧＢＴでは，ドレイン領域１４はコレクタ領域とも呼ばれる。
【００２１】
　
ダイオード領域３０は，ドリフト領域１１の不純物添加タイプと相補的な不純物添加タイプであるボディ領域１３と同じ不純物添加タイプを有する。
各ダイオード領域３０は，２つの異なるドープの半導体領域，即ちドリフト領域１１に隣接しドリフト領域１１とｐｎ接合を形成する第１の領域３１と，第１の領域３１をソース電極４１に電気的に接続する第２のダイオード領域３２とを含む。以下ではコンタクト領域とも呼ばれる第２のダイオード領域３２は第１の領域３１より高い不純物濃度を有する。
　ウ　「【００２９】
　ドリフト領域１１の不純物濃度は例えば１Ｅ１４ｃｍ−３〜１Ｅ１７ｃｍ−３である。ボディ領域１３の不純物濃度は例えば５Ｅ１６ｃｍ−３〜５Ｅ１７ｃｍ−３である。ソースとドレイン領域１２，１４の不純物濃度は例えば１Ｅ１９ｃｍ−３より高い。ダイオード領域３０の不純物濃度は例えば１Ｅ１８ｃｍ−３〜１Ｅ１９ｃｍ−３である。」
　エ　「【００３６】
　これまで本明細書で説明した
半導体素子を作製する方法
【００３７】
　図４Ａを参照すると，
本方法は，ドリフト領域層１１１，ドリフト領域層１１１に隣接するボディ領域層１１３，及びボディ領域層１１３に隣接するソース領域層１１２を有する半導体ボディ１００を設ける工程を含む。ソース領域層１１２は半導体ボディ１００の第１の表面１０１を形成する。
ボディ領域層１１３はボディ領域１３を形成し，ソース領域層１１２はソース領域１２を形成し，
個々の素子領域のこれらの不純物添加タイプと不純物濃度は本明細書において前に説明された。
【００３８】
　図４Ａの半導体ボディ１００は，いくつかの異なるドープの半導体層を有する半導体ボディ１００を作製する従来技術を使用して作製することができる。一実施形態によると，半導体ボディ１００を作製する工程は，ドレイン領域層１１４を形成する半導体基板を設ける工程と，ドレイン領域層１１４上に第１のエピタキシャル層としてドリフト領域層１１１を成長する工程と，ドリフト領域層１１１上に第２のエピタキシャル層としてボディ領域層１１３を成長する工程と，ボディ領域層１１３上に第３のエピタキシャル層としてソース領域層１１２を成長する工程とを含む。個々のエピタキシャル層は，個々のエピタキシャル工程中にその場でドープすることができる。
【００３９】
　
第２の実施形態によると，ドリフト領域層１１１の不純物濃度に対応する不純物濃度を有する半導体基板が設けられる。注入工程により，ドープ原子は，ボディ領域層１１３とソース領域層１１２を形成するように，第１の表面１０１を介しこの基板中に注入される。
【００４０】
　第３の実施形態によると，ドレイン領域層１１４を形成する半導体基板が設けられる。ドリフト領域層１１１の不純物濃度に対応する不純物濃度を有するエピタキシャル層がドレイン領域層１１４上に成長される。このエピタキシャル層は半導体ボディ１００の第１の表面１０１を形成する。最後に，ドープ原子は，ボディ領域層１１３とソース領域層１１２を形成するように，第１の表面１０１を介しエピタキシャル層中に注入される。
【００４１】
　
図４Ｂを参照すると，半導体ボディ１００の第２の横方向ｙに離間されたダイオード領域３０が形成される。ダイオード領域３０を形成する工程は，ドリフト領域層１１１内に第１のダイオード領域３１を形成する工程と，第２のダイオード領域（コンタクト領域）３２を形成する工程とを含み得る。ここで，コンタクト領域３２は，第１の表面１０１からソース領域層１１２とボディ領域層１１３を通り第１のダイオード領域３１内に延在する。第１と第２のダイオード領域３１，３２を形成する工程は従来の注入工程を含み得る。
【００４２】
　
図４Ｃを参照すると，本方法は更に半導体ボディ１００の第１の表面１０１内にトレンチを作製する工程を含む。
トレンチ１１０は，各トレンチ１１０の第１の側壁１１０１が１つのソース領域１２と１つのボディ領域１３に隣接するように，
ダイオード領域３０とドリフト領域１１間に形成されるｐｎ接合は各トレンチ１１０の底部１１０３に隣接する。
【００４３】
　任意選択的に，
側壁１１０１，１１０２と個々のトレンチの底部１１０３との角が丸み付けされるトレンチ１１０の後処理が存在する。このような丸み付け処理の結果を図４Ｄに示す。丸み付け処理は水素含有雰囲気中の熱処理を含み得る。
【００４４】
　一実施形態によると，トレンチ１１０はテーパ側壁により形成される。一実施形態によると，
半導体ボディ１００はＳｉＣを含み，トレンチ１１０は第１の側壁１１０１がＳｉＣ半導体結晶のｃ軸と整合するようにテーパ側壁により形成される。
（中略）
【００５１】
  
図５Ａと図５Ｂに、ダイオード領域３０を作製する方法の一実施形態を示す。
ダイオード領域３０は第１のダイオード領域３１と第２のダイオード領域３２により形成される。
第１のダイオード領域３１を形成する工程はイオン注入マスク２１０を使用する注入工程を含み得る。注入工程の注入エネルギーはドープ原子がドリフト領域層１１１中に注入されるように調整される。
【００５２】
　図５Ｂを参照すると，第２のダイオード領域（コンタクト領域）３２を形成する工程は更に，別のイオン注入マスクを使用する注入工程を含む。別のイオン注入マスクは，第１のイオン注入マスク２１０の開口の側壁に沿ってスペーサー２２０を形成することにより得ることができる。コンタクト領域３２を形成する工程は，異なる注入エネルギーを有するいくつかの後続注入工程を含み得る。
更に，各注入工程また図４Ａ〜４Ｊを参照して前に説明された注入工程は，注入されたドープ原子を活性化するための熱処理を含む。
（２）引用発明
　前記（１）より，引用文献１には次の発明（以下，「引用発明」という。）が記載されていると認められる。
「半導体素子を作製する方法であって，
　本方法は，ｎドープされたドリフト領域に隣接するｐドープされたボディ領域，及びｐドープされたボディ領域に隣接するｎドープされたソース領域を有するＳｉＣを含む半導体ボディを設ける工程を含み，ソース領域は半導体ボディの第１の表面を形成し，半導体基板が設けられ，注入工程により，ドープ原子は，ボディ領域とソース領域を形成する，
　半導体ボディの横方向に離間されたダイオード領域を形成する工程であって，ダイオード領域は第１のダイオード領域とコンタクト領域により形成され，ダイオード領域はボディ領域と同じｐ型タイプであり，ドープ原子がドリフト領域中に注入されるように調整されドリフト領域とｐｎ接合を形成する第１のダイオード領域と，コンタクト領域は第１のダイオード領域より高い不純物濃度を有し，コンタクト領域は第１の表面から第１のダイオード領域内に延在し，第１のダイオード領域とコンタクト領域を形成する工程は注入工程である，
　半導体ボディの第１の表面内にトレンチを作製する工程であって，トレンチの側壁がソース領域とボディ領域に隣接するように，ダイオード領域とドリフト領域間に形成されるｐｎ接合はトレンチの底部に隣接する，
　側壁とトレンチの底部との角が丸み付けされるトレンチの後処理であって，丸み付け処理は水素含有雰囲気中の熱処理である，
　各注入工程は，注入されたドープ原子を活性化するための熱処理を含むこと。」
２　引用文献２について
（１）引用文献２の記載
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献２には，図面とともに次の事項が記載されている。
　ア　「【技術分野】
【０００１】
　本発明はトレンチゲート型の絶縁ゲート，トレンチキャパシタ，トレンチ素子分離などトレンチを利用する半導体装置の製造方法に関し，特にはトレンチの形成方法が改良されたトレンチ型絶縁ゲート構造を有するＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ），ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ），絶縁ゲート型サイリスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ）等の半導体装置の製造方法に関する。」
　イ　「【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　しかしながら，前述の問題点をまとめると，前記「水素雰囲気における熱処理」，「減圧下での水素雰囲気による熱処理」またはその他の前記処理技術だけでは，トレンチの幅が１〜２μｍ以下に微細化されると，トレンチ内部から除去できない残渣があり，トレンチ内部の洗浄については必ずしも充分満足できる方法とはいえないことが分かってきた。たとえば，前述したＳｉＯｘ系の酸化物残渣以外の，アモルファス状シリコンやその他剥がれた酸化膜などのパーティクルに対しては，除去作用が非常に小さいか，または全くないのである。前記残渣の除去が難しいことも影響してトレンチの角部の丸めについても困難になる。従って，これらの除去しにくい残渣等を如何にきれいに除くかがさらなるトレンチの微細化に伴って，大きな問題となってきたのである。
　
本発明は，以上述べた点に鑑みてなされたものであり，その目的は，幅が１〜２μｍ以下に微細化されたトレンチを形成する際にも，トレンチ内部のエッチング残渣を充分に除去でき，しかも同時にトレンチの角部の丸めも適正に形成できる半導体装置の製造方法の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
　
特許請求の範囲の請求項１記載の発明によれば，半導体基板の主面に垂直方向に深さを有するトレンチを形成する工程を含む半導体装置の製造方法において，トレンチを形成する工程が，半導体基板の主面に所望のパターンに形成された絶縁膜をマスクとしてトレンチエッチングする工程と，この工程の後に，少なくとも，ハロゲン系ガスによるエッチング工程と非酸化性かつ非窒化性雰囲気にて熱処理する工程とをこの順に行う半導体装置の製造方法
　特許請求の範囲の請求項２記載の発明によれば，トレンチを形成する工程が，半導体基板の主面に所望のパターンに形成された絶縁膜をマスクとしてトレンチエッチングする工程の後に，第一の非酸化性かつ非窒化性雰囲気にて熱処理する工程とハロゲン系ガスによるエッチング工程と第二の非酸化性かつ非窒化性雰囲気にて熱処理する工程とをこの順に行うことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法とすることが好ましい。
（中略）
【００１０】
　特許請求の範囲の請求項１０記載の発明によれば，
非酸化性かつ非窒化性雰囲気にて熱処理する工程の後，トレンチ内部に犠牲酸化膜の形成および除去をする工程を介して，ゲート酸化膜を形成する工程を行う特許請求の範囲の請求項１乃至９のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法
　ウ　「【実施例１】
【００１４】
　本発明にかかる
半導体装置の製造方法について，トレンチゲート型ＭＯＳＦＥＴの製造工程
　次に，図１−３に示すように，マスク酸化膜２をマスクとして
シリコン基板１にトレンチ３を形成する。
（中略）
【００１８】
　そこで本発明では，図２に示す状態の
トレンチ３が多数本形成されたシリコン基板１を，
この水素雰囲気によるアニールは，結晶ダメージ７やアモルファス状シリコン６を再度結晶シリコンに戻す効果と，表面ラフネス８を緩和する効果と，酸化物系残渣５を還元して除去する効果がある。
上記水素アニールによる化学的に還元性雰囲気で行われる効果は比較的マイルドな反応であるので，図２の状態のトレンチに対して導入されても，必ずしもトレンチの内壁を充分満足できるほどに洗浄する効果は得られない。
【００１９】
　
そこで，次に前述と同様の温度に維持された気相反応炉内に，水素ベースにＨＣｌや塩素ガスなどのハロゲン系ガスを混入した混合ガスを常圧で，好ましくは１０％以上導入し，ＨＣｌの強力なエッチング作用によって表面を洗浄する。
【００２０】
　以上の工程により，トレンチ内壁のシリコン表面は，表面科学で言うところの清浄表面となり，汚染や不純物が極めて少ないシリコン結晶面が露出する。しかし，図３−４にも示している通り，パーティクル９や残渣５が存在していた箇所は，
表面ラフネスが残ってしまう。この凸凹の高低差は，数１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度に達する。このような表面ラフネスを残したまま，電子デバイスを形成してしまうことは，プロセス的に安定せず，電気特性に突発的な悪影響を与える可能性があり，望ましくない。
　
そこで，再び常圧の水素ガスのみによるアニールにより，表面に生じた表面ラフネスを回復させる。
図７はトレンチ部分の拡大断面ＳＥＭ写真図であり，両矢印により示す長さが２μｍである。このＳＥＭ写真では，本発明による前述の処理をされたトレンチの幅が０．５μｍであることを示している。
【００２１】
　
以上の工程により，図３−５または図７のようなＵ字形の滑らかな断面を有するトレンチ形状が得られる。
　以上の工程により，表面ラフネスが回復したトレンチ内壁４は，表面科学で言うところの清浄表面となっている。本工程の後，シリコン基板は一度気相反応炉から取り出され，空気に触れることになるが，通常のクリーンルームにおける十分にきれいな空気であれば，トレンチ内壁４の表面には良質の自然酸化膜が数ｎｍ形成され，他の汚染からは保護される。以上の説明では，図３−１〜図３−５を用いてトレンチのミクロな観点によりトレンチ内の洗浄と角部の丸めについて説明したが，前記図３−１に対応し，マクロ的観点から見た図としては図１−４となる。同様に前記図３−５に対応するマクロ図は図１−６である。
【００２２】
　マクロな視点で見ると，まず，
第１回目の水素アニールにより図１−４から図１−５のようにトレンチ形状がわずかに丸みを帯びる。続いて，ハロゲン系ガスによるエッチング作用と，第２回目の水素アニールによって，図１−６のように，さらに丸みを帯び，かつトレンチの側壁が上に開き気味のテーパーを有するトレンチが得られる。
【００２３】
　
トレンチ内壁４の表面に数ｎｍ〜０．１μｍ程度の厚さの犠牲酸化膜を形成し，これを除去する。犠牲酸化膜除去の際，フッ酸などの薬液が使われ，純水による水洗も行われる。従って，先に述べた汚染要因が再び入ってくることになる。しかし，気相反応炉において，１度は清浄表面が得られているから，汚染要因は本工程のみであり，それ以前の工程における累積的な汚染を引きずることは避けられる。また，犠牲酸化膜形成とその除去工程における汚染が顕著に見られる場合は，本工程を抜いてもよい。」
 （２）引用技術的事項２
　前記（１）より，引用文献２には次の技術的事項（以下，「引用技術的事項２」という。）」が記載されていると認められる。
「シリコン基板にトレンチを形成する工程が，トレンチエッチングする工程と，この工程の後に，ハロゲン系ガスによるエッチング工程と非酸化性かつ非窒化性雰囲気にて熱処理し，この工程の後に，それ以前の工程における累積的な汚染を引きずらないように，トレンチ内部に犠牲酸化膜の形成及び除去をする工程を介して，ゲート酸化膜を形成する工程を行うこと。」
３　引用文献３について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献３には，図面とともに次の事項が記載されている。
「【要約】
【課題】トレンチ内にＭＯＳ構造のゲートが設けられたトレンチゲート型半導体装置において，ストライプ状トレンチの終端部のゲート酸化膜に起因するゲート耐圧低下の問題を解決し，ゲート酸化膜の信頼性を向上させる。
【解決手段】トレンチ５の終端部のゲート酸化膜３ａの厚さを，他のゲート酸化膜部分より厚くする。
トレンチ５の終端部をトレンチ５より深さの深いｐ終端領域２６で囲む。」
４　引用文献４について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献４には，図面とともに次の事項が記載されている。
「【請求項１】
半導体層と，前記半導体層に形成されたトレンチの内に形成され，前記トレンチの外の前記半導体層上に延びたゲート絶縁膜と，前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と，前記半導体層の表面近傍に形成され，前記トレンチの側壁上の前記ゲート絶縁膜に接したボディ層と，を備え，
　前記ゲート絶縁膜は，前記ボディ層に接する部分で第１の膜厚を有する第１のゲート絶縁膜と，前記トレンチ内から前記トレンチの外の前記半導体層上に延びる部分で前記第１の膜厚より厚い第２の膜厚を有する第２のゲート絶縁膜と，を備えることを特徴とするトレンチゲート型トランジスタ。」
５　引用文献５について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献５には，図面とともに次の事項が記載されている。
「【要約】　
　半導体装置の製造方法は，トレンチの側面，トレンチの底部及びトレンチの周囲にゲート絶縁膜を形成する工程を備えている。ゲート絶縁膜を形成する工程は，トレンチの側面に第１の絶縁膜を形成する工程と，トレンチの底部及びトレンチの周囲に高密度プラズマ化学気相成長法を用いて第２の絶縁膜を形成する工程とを含む。ゲート絶縁膜におけるトレンチの底部及びトレンチの周囲に形成された部分の膜厚を，ゲート絶縁膜におけるトレンチの側面に形成された部分よりも厚くする。」
６　引用文献６について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献６には，図面とともに次の事項が記載されている。
「【要約】
【課題】　トレンチ型ＭＯＳＦＥＴでは，トレンチ角の電界集中によりゲート絶縁膜の耐圧が低くなる。これを抑制するためにゲート絶縁膜を厚くすると，オン抵抗が高くなり，ゲート絶縁膜の厚さがトレンチ内で一定では，低いオン抵抗と高い耐圧の両立が困難であった。
【解決手段】　低いオン抵抗と高い耐圧を両立するトレンチ型ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴを提供するために，トレンチ内のゲート絶縁膜の一部にボトムアップフィルの光ＣＶＤ膜６ｂを用いる。これにより，側面のゲート絶縁膜よりも底面のゲート絶縁膜を厚くする。具体的には，ＳｉＣ基板に対しトレンチを形成する工程と，トレンチの底に絶縁膜６ｂを光ＣＶＤで形成する工程と，絶縁膜の上方にゲート電極７を形成する工程によりトレンチ型ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴを製造する。」
７　引用文献７について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献７には，図面とともに次の事項が記載されている。
「【要約】
【課題】チャネルが形成されるトレンチの側面がチャネル移動度を高くできる（１１−２０）面や（１−１００）面に近づけられ，高チャネル移動度が得られるようにする。
【解決手段】トレンチ７の両側面のうちの一方の側面，つまり（０００１）面に対して成す角度が９０°もしくはそれに近い角度になる方の側面に接するようにｎ+型ソース領域５を形成し，トレンチ７の両側面のうちの一方にのみチャネルが形成されるようにする。このようにすることで，トレンチ７の両側面のうち，高いチャネル移動度が形成される方の側面にのみチャネルが形成されるようにすることができ，高いチャネル移動度を得ることが可能となる。」
８　引用文献８について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献８には，図面とともに次の事項が記載されている。
「特許請求の範囲
［請求項１］オフ角を有する炭化珪素半導体基板の第１の主面上に形成された炭化珪素で構成される第１導電型のドリフト領域と，
　前記ドリフト領域の表面上に形成された炭化珪素で構成される第２導電型のウェル領域と， 前記ウェル領域の表層部に選択的に形成された炭化珪素で構成される第１導電型のソース領域と，
　前記ソース領域の表面から前記ウェル領域を貫通して前記ドリフト領域に達するトレンチと，
　前記トレンチの内部にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と，
　前記ウェル領域と前記ソース領域とに接続されたソース電極と，
　前記炭化珪素半導体基板の第１の主面の反対側の面である第２の主面に炭化珪素半導体基板に接して形成されたドレイン電極と，
　前記ウェル領域内に形成された，前記ウェル領域より不純物濃度が大きい第２導電型の高濃度ウェル領域と
　を備え，
　前記トレンチの第１側壁面側の前記ウェル領域には低チャネルドープ領域が形成され，前記トレンチの第２側壁面側の前記ウェル領域には前記低チャネルドープ領域より実効的アクセプタ濃度が低い高チャネルドープ領域が形成されたことを特徴とする炭化珪素半導体装置。
（中略）
［請求項３］前記第１の主面が，（０００１）面から［１１−２０］軸方向へ傾斜するオフ角を有し， 前記第１側壁面が，（１１−２０）面に近い面であり，
　前記第２側壁面が，（−１−１２０）面に近い面である
　ことを特徴とする請求項２に記載の炭化珪素半導体装置。」
９　引用文献９について
（１）引用文献９の記載
　本願優先日前に日本国内において頒布された刊行物である，特開２００９−３０２５１０号公報（以下，「引用文献９」という。）には，図面とともに次の事項が記載されている。
　ア　「【技術分野】
【０００１】
　本発明は，トレンチゲート構造を有する半導体装置およびその製造方法，特には，
炭化珪素半導体(以降ＳｉＣと略記)
を用いたトレンチゲート型半導体装置およびその製造方法に関する。
　イ　「【００９９】
　次に，第２マスク１１０ｃと第１マスク１０６ａを用いてＳ
ｉＣを異方性エッチングして，ソースコンタクトイオン注入領域６ａ−１とソース拡張イオン注入領域６ｂ−１とボディー層５ａを貫いて，耐圧層３に達する第二トレンチ１０ｃを形成する。
【０１００】
　次に，第２マスク１１０ｃと第１マスク１０６ａを除去する。たとえば，ウエハはフッ酸に浸せばよい。その後，たとえば
不活性ガス雰囲気中（少量のＳｉＨ
4
等を加えてもよい）で，たとえば１７００℃にて活性化アニールを行って，ソースコンタクトイオン注入領域６ａ−１とソース拡張イオン注入領域６ｂ−１を，それぞれソースコンタクト領域６ａとソース拡張領域６ｂとする。その後，必要に応じて，荒れたトレンチ内壁面の平坦化処理を行う。また，必要に応じて，犠牲酸化処理を行ってもよい。
（２）引用技術的事項９
　前記（１）より，引用文献９には次の技術的事項（以下，「引用技術的事項９」という。）」が記載されていると認められる。
「炭化珪素半導体を用いたトレンチゲート型半導体装置の製造方法であって，トレンチを形成後，不活性ガス雰囲気中で活性化アニールを行い，その後，必要に応じて，荒れたトレンチ内壁面の平坦化処理を行い，必要に応じて，犠牲酸化処理を行うこと。」
１０　引用文献１０について
（１）引用文献１０の記載
　本願優先日前に日本国内において頒布された刊行物である，特開２０１０−０２１１７５号公報（以下，「引用文献１０」という。）には，図面とともに次の事項が記載されている。
　ア　「【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は，
トレンチゲート型の縦型半導体素子を備える炭化珪素（以下，ＳｉＣという）半導体装置およびその製造方法に関するものである。
　イ　「【００４４】
　〔図３（ａ）に示す工程〕　ｎ-型ドリフト層２やｐ型ベース領域３およびｎ型ソース領域４の上に，図示しないエッチングマスクを成膜したのち，トレンチ５の形成予定領域においてエッチングマスクを開口させる。そして，エッチングマスクを用いた異方性エッチングを行うことで，トレンチ５を形成する。この後，エッチングマスクを除去したのち，
トレンチ５のコーナー部を丸めるための丸め処理を行う。丸め処理は，例えば水素エッチングなどにより行われ，必要に応じて犠牲酸化等を行っても良い。
（２）引用技術的事項１０
　前記（１）より，引用文献１０には次の技術的事項（以下，「引用技術的事項１０」という。）」が記載されていると認められる。
「トレンチゲート型の縦型半導体素子を備える炭化珪素半導体装置の製造方法であって，トレンチのコーナー部を丸めるための丸め処理は，水素エッチングや必要に応じて犠牲酸化を行うこと。」
第６　対比及び判断
１　本願発明１について
（１）本願発明１と引用発明との対比
　ア　引用発明の「半導体素子を作製する方法」は，下記相違点１ないし３を除いて，本願発明１の「半導体装置を形成する方法」に相当する。
　イ　引用発明の「ＳｉＣを含む半導体ボディを設ける工程」は，「半導体基板が設けられ」るものであるから，「半導体ボディの横方向に離間されたダイオード領域を形成する工程」と合わせて，本願発明１の「炭化珪素半導体基板を形成する工程」に相当する。
　ウ　引用発明の「第１のダイオード領域」は，「半導体ボディの横方向に離間されたダイオード領域」として形成され，引用発明の「半導体ボディの第１の表面」は本願発明１の「前記基板の主面」に相当することに鑑みると，本願発明１の「前記基板の主面の下に互いに横方向に離間された複数の第１のドープ領域」に相当する。
　エ　引用発明の「ソース領域」は，「半導体ボディの第１の表面を形成し」「ボディ領域に隣接する」から，下記オのとおり引用発明の「ボディ領域」が本願発明１の「第３のドープ領域」に相当することに鑑みると，本願発明の「前記主面から前記第１のドープ領域の上に存在する第３のドープ領域へ延びる第２のドープ領域」に相当する。
　オ　引用発明の「ボディ領域」は，「ドリフト領域に隣接」し，「第１のダイオード領域」は「ドープ原子がドリフト領域中に注入されるように調整され」ることから，前記ウを鑑みると，本願発明１の「前記第１のドープ領域の上に存在する第３のドープ領域」に相当する。
　カ　引用発明の「コンタクト領域」は，「第１の表面から第１のダイオード領域内に延在」するから，前記ウを鑑みると，本願発明１の「前記主面から前記第１のドープ領域へ延びる前記基板内の複数の第４のドープ領域」に相当する。
　キ　引用発明の「ｎドープされたソース領域」は本願発明１の「前記第２のドープ領域は第１の導電型を有し」を満たし，引用発明の「ダイオード領域はボディ領域と同じｐ型タイプであり」は，本願発明１の「前記第１のドープ領域，第３のドープ領域および第４のドープ領域は第２の導電型を有する」を満たす。
　ク　引用発明の「各注入工程は，注入されたドープ原子を活性化するための熱処理を含む」は，本願発明１の「前記第２，第３および第４のドープ領域内のドーパント原子を活性化するように前記基板をアニールする工程」に相当する。
　ケ　引用発明の「半導体ボディの第１の表面内にトレンチを作製する工程」は，「トレンチの側壁がソース領域とボディ領域に隣接するように，ダイオード領域とドリフト領域間に形成されるｐｎ接合はトレンチの底部に隣接する」ものであるから，本願発明１の「前記第２および第３のドープ領域を貫通して広がるゲートトレンチであって，前記第１のドープ領域のうちの１つの領域の一部の上に配置された下部を有するゲートトレンチを形成する工程」に相当する。
　コ　引用発明の「側壁とトレンチの底部との角が丸み付けされるトレンチの後処理であって，丸み付け処理は水素含有雰囲気中の熱処理である」は，下記相違点１を除いて，本願発明１の「前記ゲートトレンチの前記下部と側壁間に丸い角を形成するように非酸化物および非窒化物形成雰囲気内で高温工程を適用する工程」に相当する。
　サ　引用発明では「ダイオード領域とドリフト領域間に形成されるｐｎ接合はトレンチの底部に隣接する」ように「トレンチを作製する工程」と「トレンチの後処理」である「熱処理」を有するから，本願発明１の「前記ゲートトレンチを形成する工程と前記高温工程を適用する工程とは，前記第１のドープ領域の形成のあとになされ」を満たす。
　シ　引用発明では「コンタクト領域は第１のダイオード領域より高い不純物濃度を有」するから，下記相違点３を除いて，本願発明１の「前記第４のドープ領域は，前記第１のドープ領域に比べて高い濃度にドープされる」を満たす。
　ス　すると，本願発明１と引用発明とは，下記セの点で一致し，下記ソの点で相違する。
　セ　一致点
　「半導体装置を形成する方法であって，前記方法は，
　炭化珪素半導体基板を形成する工程であって，前記基板の主面の下に互いに横方向に離間された複数の第１のドープ領域と，前記主面から前記第１のドープ領域の上に存在する第３のドープ領域へ延びる第２のドープ領域と，前記主面から前記第１のドープ領域へ延びる前記基板内の複数の第４のドープ領域とを有し，前記第２のドープ領域は第１の導電型を有し，前記第１のドープ領域，第３のドープ領域および第４のドープ領域は第２の導電型を有する，工程と，
　前記第２，第３および第４のドープ領域内のドーパント原子を活性化するように前記基板をアニールする工程と
　前記第２および第３のドープ領域を貫通して広がるゲートトレンチであって，前記第１のドープ領域のうちの１つの領域の一部の上に配置された下部を有するゲートトレンチを形成する工程と，
　前記ゲートトレンチの前記下部と側壁間に丸い角を形成するように非酸化物および非窒化物形成雰囲気内で高温工程を適用する工程と，
　前記ゲートトレンチを形成する工程と前記高温工程を適用する工程とは，前記第１のドープ領域の形成のあとになされ，
　前記第４のドープ領域は，前記第１のドープ領域に比べて高い濃度にドープされる，方法。」
　ソ　相違点
（ア）相違点１
　本願発明１の「高温工程を適用する工程」は「前記ゲートトレンチの側壁に沿って炭化珪素原子を再整列させる」ものであるのに対し，引用発明の「熱処理」はこの旨が不明である点。
（イ）相違点２
　本願発明１では「前記高温工程中に前記ゲートトレンチの前記側壁に沿って形成された表面層を前記基板から除去する工程」を含むのに対し，引用発明ではこの工程を含まない点。
（ウ）相違点３
　本願発明１では「前記第４のドープ領域は，前記第２，および第３のドープ領域に比べて高い濃度にドープされる」のに対して，引用発明ではこの旨が不明である点。
（２）相違点についての判断
　相違点１及び２について，まとめて検討する。
　ア　相違点１及び２に係る構成である「前記ゲートトレンチの側壁に沿って炭化珪素原子を再整列させる高温工程を適用する工程及び前記高温工程中に前記ゲートトレンチの前記側壁に沿って形成された表面層を前記基板から除去する工程」について，いずれの引用文献にも記載も示唆もない。
　イ　そもそも引用発明において「側壁とトレンチの底部との角が丸み付けされるトレンチの後処理であって，丸み付け処理は水素含有雰囲気中の熱処理である」工程は「角を丸み付け」するための「任意選択的な」ものとしか記載されておらず（前記第５の１（１）エ【００４３】）トレンチの側壁自体には何ら着目していないから，当業者が「高温工程は第１の側壁１２４の近傍のＳｉＣ材料を変化させる。炭化珪素原子の再配置はゲートトレンチの表面層内のドーパント原子の再配置を招く。表面層は例えば２０〜４０ｎｍの厚さであるＳｉＣ材料の層であり、第１の側壁１２４を含むゲートトレンチ１１０の表面まで延びる。高温工程は、この表面層を完全に非ドープ状態にする、またはこの表面層が少なくとも非一様かつ予測不能ドーピング濃度を有するようにさせる。表面層は装置１００のチャンネル領域を包含するので、漏れ電流増加と不正確な閾値電圧制御などの望ましくない装置特徴が、高温工程に伴うドーパント原子の再配置から生じ得る。」（本願明細書段落【００１５】）ことを認識することはなく，したがってこのような「望ましくない」表面層を除去する工程を採用する動機付けがない。
　ウ　なお，引用技術的事項２では「シリコン基板にトレンチを形成する工程」において「トレンチ内部に犠牲酸化膜の形成及び除去をする工程」を介することが開示されているが，この「犠牲酸化膜の形成及び除去をする工程」は「それ以前の工程」を前提としており，この「それ以前の工程」は引用発明の工程とは異なる（基板材料や「ハロゲン系ガスによるエッチング工程」の有無）から，前提を異にするものであり，引用技術的事項２のうち「犠牲酸化膜の形成及び除去をする工程」のみを引用発明に採用することには阻害要因があるというべきである。
　エ　引用技術的事項９では「必要に応じて，犠牲酸化処理を行うこと」が開示されているが，引用発明において表面層除去の必要性が示されていないことは，前述イのとおりであるから，引用技術的事項９を採用する動機付けがない。
　オ　引用技術的事項１０では，「丸め処理」として表面層を除去する「水素エッチング」や「必要に応じて犠牲酸化」が開示されているのであり，一方引用発明における「丸み付け処理」は表面層を除去する処理ではないから，「犠牲酸化」を追加する必要性がない。仮に引用発明における「丸み付け処理」に代えて引用技術的事項１０の「水素エッチング」と「必要に応じて犠牲酸化」を採用しても，高温工程を前提とする相違点１に係る構成は得られない。
　カ　そして，本願発明１は，相違点１及び２に係る構成を備えることによって，「ＳｉＣ技術においてチャンネル領域およびシールドゲート構造内に最少欠陥を有する電力用トランジスタを最少費用で提供する」（本願明細書段落【０００６】）という格別の効果を奏すると認められる。
（３）まとめ
　したがって，本願発明１は，引用文献１ないし１０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はない。
２　本願発明２ないし１５について
　本願発明２ないし１５は，本願発明１を引用するものであるから，前記１と同様の理由により，引用文献１ないし１０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はない。
３　本願発明１６について
（１）本願発明１６と引用発明との対比
　引用発明の「第１のダイオード領域」，「ソース領域」，「ボディ領域」及び「コンタクト領域」は，それぞれ本願発明１６の「埋め込み領域」，「ソース領域」，「ボディ領域」及び「コンタクト領域」に相当し，その余の点は前記１（１）アないしシと同様であるから，本願発明１６と引用発明とは，相違点１及び２並びに下記相違点３’の点で相違するが，その余の点で一致する。
（相違点３’）　本願発明１６では「前記コンタクト領域は，前記ソース，ボディ領域に比べて高い濃度にドープされる」のに対して，引用発明ではこの旨が不明である点。
（２）相違点についての判断
　相違点１及び２について検討すると，前記１（２）と同様である。
（３）まとめ
　したがって，本願発明１６は，引用文献１ないし１０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はない。
４　本願発明１７及び１８について
　本願発明１７及び１８は，本願発明１６を引用するものであるから，前記３と同様の理由により，引用文献１ないし１０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はない。
　
第７　原査定について
１　理由１について
　審判請求時の補正により，請求項５及び６が補正されたことにより，理由１は解消した。
２　理由２について
　前記「第６　対比及び判断」のとおりであるから，本願発明１ないし１８は，引用文献１ないし８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はない。
３　まとめ
　したがって，原査定の理由によって，本願を拒絶することはできない。
　
第８　結言
　以上のとおり，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。