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　特願２００２−　３６９３２「プラズマエッチング方法」拒絶査定不服審判事件〔平成１５年　８月２９日出願公開、特開２００３−２４３３６１〕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・本願発明
　本願は、平成１４年２月１４日の出願であって、その請求項１〜５に係る発明は、特許法第１７条の２の規定に基づき平成１８年８月９日付け手続補正書によって補正された明細書及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項１〜５に記載された事項により特定されるとおりのものであるところ、その請求項１に係る発明（以下、「本願発明１」という。）は、次のとおりのものである
　　
「【請求項１】処理容器内に導入したＣ２Ｆ４を含む処理ガスをプラズマ化し、この処理容器内の被処理体付近の圧力を４５〜７５ｍＴｏｒｒに維持しながら、この処理容器内にある被処理体中のＳｉＯ２膜を、この膜上にあるレジストパターンを介してプラズマエッチングすることを特徴とするプラズマエッチング方法。」
　　
［２］刊行物の記載事項
　これに対して、原査定の拒絶の理由に引用した、本出願前に頒布された刊行物である特開平１０−１１６８２２号公報（以下、「刊行物１」という。）、同じく頒布された刊行物である、寒川誠二著，「環境共生型・新ガスケミストリーによる高精度シリコン酸化膜エッチング」，応用物理，第７０巻，第４号，第４３３−４３７頁，２００１年４月１０日発行（以下、「刊行物２」という。）には、それぞれ下記の事項が記載されている。
　　
（１）刊行物１：特開平２−１３７６６６号公報
（１ａ）「【請求項１１】ドライエッチング装置を用いて、被エッチング物をエッチングするようにしたドライエッチング方法において、
　少なくとも、エッチング室の内壁の温度を急速に制御するようにした・・・ドライエッチング方法。」（【特許請求の範囲】の【請求項１１】）、
（１ｂ）「【０００２】【従来の技術】ドライエッチング法においては、プラズマエッチングプロセスが壁との相互作用を無視することができず、特に壁への堆積物のバルクプラズマ中への輸送が、プロセスに大きく影響することは、公知のところである。・・・
【０００３】・・・チェンバー内壁に過剰に堆積した堆積物が、エッチングの再現性に影響を与える。
【０００４】この現象は、・・・ＳｉＯ２膜をエッチングする場合においても同様である。すなわち、このＳｉＯ２膜のエッチングにおいては、フルオロカーボンポリマー系ガスが用いられるが、選択比確保の鍵を握るフルオロカーボンポリマーの前駆体がチェンバー内壁などに堆積し、これがプラズマと接触することにより、プラズマ中に放出されて放電時のＣ／Ｆ比を狂わせ、微細なコンタクトホールを形成する場合にエッチングが停止してしまうなどの深刻な問題を引き起こしている。」（段落【０００２】〜【０００４】）、
（１ｃ）【０００６】・・・この発明の目的は、エッチング時における反応生成物やポリマーの前駆体のエッチング室の内壁への堆積量を制御することができ、パターン太り、エッチングの停止、高テーパ化などを生ずることなく、高選択比で・・・ＳｉＯ２膜などを高精度で再現性良くエッチングすることができ、微細なパターンや高アスペクト比で微細なコンタクトホールを容易に形成することができる・・・ドライエッチング方法を提供することにある。」（段落【０００６】）、
（１ｄ）発明の第２の実施形態として、図３が示されるとともに、
「【００３４】・・・この発明の第２の実施形態による・・・ドライエッチング装置は、平行平板型の電極を有するプラズマエッチング装置である。図３はこのドライエッチング装置を示す略線図である。
【００３５】図３に示すように、このドライエッチング装置においては、円筒形のチェンバー４１内に、ウェーハ４２を設置するカソード４３とこれに対向するアノード（対向電極）４４とが設けられている。チェンバー４１にはガス排出口４５が設けられており、外部に設けられた排気用真空ポンプ（・・・）に接続され、チェンバー４１内のガスを排気することができるようになっている。さらに、チェンバー４１にはエッチングガス導入口およびゲートバルブ（・・・）が設けられている。カソード４３は、マッチングボックス４６を介して高周波電源４７と電気的に接続されている。」（段落【００３４】【００３５】）、
（１ｅ）発明の第２の実施形態として、さらに、図４が示されるとともに、
【００３８】・・・図３に示すドライエッチング装置を用いて、以下のようにしてＳｉＯ２膜にコンタクトホールを形成する。すなわち、まず、図４Ａに示すように、Ｓｉ基板６１上にＳｉＯ２膜６２を形成した後、その上にレジストパターン６３を形成する。次に、このＳｉ基板６１を図３に示すドライエッチング装置のカソード４３上に設置し、レジストパターン６３をマスクとして、以下のようにエッチングを２つのステップに分けて行い、コンタクトホールを形成する。
【００３９】すなわち、・・・次に、第１の実施形態と同様にしてＳｉＯ２膜６２のジャストエッチングを行い、コンタクトホールを形成する。このとき、図４Ｂに示すように、コンタクトホール６４の底部にＳｉＯ２膜６２の一部を残した状態でエッチングを中断する。この時点で第１のステップは終了する。この第１のステップのジャストエッチングにおいては、例えば、エッチングガスとしてＣ４Ｆ８、ＣＯ、ＡｒおよびＯ２の混合ガスを用い、それらの流量をそれぞれ２０ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃｍ、１５０ｓｃｃｍ、５ｓｃｃｍとし、圧力を５０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワーを１５００Ｗ、基板の温度を５０℃、壁面の温度を−５０℃とする。
・・・・・・
【００４２】次に、第２のステップとしてＳｉＯ２膜６２のオーバーエッチングを行う。この第２のステップのオーバーエッチングにおいては、第１のステップのジャストエッチングにおいてコンタクトホール６４の底部に残された部分のＳｉＯ２膜６２のエッチングを、図４Ｃに示すように、下地Ｓｉ基板６１の面が露出するまで行う。この第２のステップのオーバーエッチングにおいては、例えば、エッチングガスとして、Ｃ４Ｆ８、ＣＯ、ＡｒおよびＯ２の混合ガスを用い、それらの流量をそれぞれ２０ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃｍ、１５０ｓｃｃｍ、５ｓｃｃｍとし、圧力を５０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワーを１５００Ｗ、基板温度を５０℃、壁面温度を２００℃とする。」（段落【００３８】【００３９】【００４２】）が記載されている。
　　
（２）刊行物２：寒川誠二著，「環境共生型・新ガスケミストリーによる高精度シリコン酸化膜エッチング」，応用物理，第７０巻，第４号，第４３３−４３７頁，２００１年４月１０日発行
（２ａ）「現在、シリコン酸化膜エッチングに用いられているＣ４Ｈ８などの高分子フロロカーボンガスでは解離過程が複雑なため，多数のラジカル種およびイオン種が生成し，活性種を制御することは難しい．そのため，シリコン酸化膜エッチングにおけるエッチングとポリマーたい積のバランスを最適化することが困難である．また，これらのガスは大気中に放出された場合，大気寿命が長く温暖化係数が高いという問題点も併せもっており・・・地球環境を考えると大幅な排出量削減がもとめられている．」（第４３３頁左欄１３〜２２行）、
（２ｂ）「高精度酸化膜エッチングを実現するためにはプラズマで生成するＣＦ３／ＣＦ２ラジカル密度比率の制御がきわめて重要である．しかし，・・・Ｃ４Ｆ８などの高分子ガスを用いたエッチングでは，・・・ＣＦ３，ＣＦ２ラジカル比率を独立に制御することは難しい．そのため・・・“エッチングストップ”や・・・“マイクロローディング”が発生するという問題が生じている．これは，Ｃ４Ｆ８プラズマ中で発生するエッチング種（ＣＦ３＋）とポリマーたい積種（ＣＦ２）のバランスが悪いことによるだけでなく，多量に生成する高分子ラジカル（ＣｘＦｙ）・・・も原因となっている．高分子ラジカル（ＣｘＦｙ）もポリマーたい積に寄与しており，・・・コンタクトホール側壁に吸着しやすく，側壁でのポリマーたい積を引き起こすのである．そのとき，・・・高アスペクトコンタクトホールではエッチングが途中でストップする・・・この問題の解決にはＣＦ３，ＣＦ２ラジカルの選択生成が必要である．」（第４３４頁左欄２２行〜右欄１０行）、
（２ｃ）図４〜図６が示されるとともに、「Ｃ−Ｉ結合を有するＣＦ３ＩとＣ＝Ｃを有するＣ２Ｆ４を選らび検討を行った．・・・Ｃ−Ｉ結合・・・，Ｃ＝Ｃ結合・・・は結合解離エネルギーがＣ−Ｆ結合・・・より圧倒的に小さいため・・・電子衝突により切断されやすくＣＦ３およびＣＦ２ラジカルの選択的生成が実現できる・・・ＣＦ３Ｉ／Ｃ２Ｆ４混合ガス系において混合ガス流量を変化させるだけでＣＦ３／ＣＦ２ラジカル比率の制御が可能となる．また，・・・ＣＦ３Ｉ，Ｃ２Ｆ４はＣ４Ｆ８ガスに比べると圧倒的に大気寿命の短いガスであり，地球温暖化対策にも対応できるものである．
　実際のプラズマ中で従来ガスと新規ガスにおいて生成するＣＦ３およびＣＦ２ラジカル密度の・・・測定結果を図４に示す．・・・Ｃ２Ｆ６およびＣ４Ｆ８に比べてＣＦ３ＩガスからはＣＦ３ラジカルが，Ｃ２Ｆ４からはＣＦ２ラジカルがより選択的に高密度に生成していることが実証されている．・・・図５はＣＦ３Ｉ／Ｃ２Ｆ４混合ガス系において，その混合比率を変化させた場合のラジカルおよびイオンの変化を示したものである．流量比を変化させると，ＣＦ３／ＣＦ２ラジカルの生成比率を制御できる・・・．また，ＣＦ３＋の相対密度はＣＦ３ラジカルの密度に対応した変化を示し，ＣＦ３＋はＣＦ３ラジカルから主に生成されていることが確認された．
　これらの条件を用いて，実際の熱シリコン酸化膜およびシリコンと窒化膜のエッチング速度を測定した結果を図６に示した．・・・シリコン酸化膜エッチング速度はＣＦ３Ｉ流量に比例して上昇し，下地シリコンおよびシリコン窒素化膜への選択比はＣ２Ｆ４流量に比例して上昇する．・・・ＣＦ３Ｉ（２０％）／Ｃ２Ｆ４（８０％）の混合比率のとき・・・熱シリコン酸化膜エッチング速度が４０００Ａ／ｍｉｎ以上でシリコンや窒化膜に対してそれぞれ２０以上，１０以上の選択性が得られた・・・．従来から用いているＣ４Ｆ８／Ａｒ混合ガス系によるエッチング特性よりも大幅に改善され，高速高選択エッチングが実現されている・・・．」（第４３４頁右欄２９行〜第４３６頁左欄１行）が記載されている。
　　
［３］当審の判断
［３−１］刊行物１に記載された発明
（ア）刊行物１の摘記（１ａ）の請求項１１には、「ドライエッチング装置を用いて、被エッチング物をエッチングするようにしたドライエッチング方法において、少なくとも、エッチング室の内壁の温度を急速に制御するようにしたドライエッチング方法。」が記載されている。
（イ）摘記（１ｄ）によれば、上記「ドライエッチング装置」には、図３に示される、「円筒形のチェンバー４１内に、ウェーハ４２を設置するカソード４３とこれに対向するアノード（対向電極）４４とが設けられて」いる「平行平板型の電極を有するプラズマエッチング装置」が含まれる。
（ウ）摘記（１ｅ）によれば、上記「平行平板型の電極を有するプラズマエッチング装置」を用いる「ドライエッチング方法」には、「Ｓｉ基板６１上にＳｉＯ２膜６２を形成した後、その上にレジストパターン６３を形成」した「被エッチング物」を「ドライエッチング装置のカソード４３上に設置し、レジストパターン６３をマスクとして・・・エッチングを２つのステップに分けて行い、コンタクトホールを形成する」実施形態が含まれ、そして、該「２つのステップ」の第１のステップでは、ＳｉＯ２膜のコンタクトホールを形成するエッチングを、該コンタクトホールの底部にＳｉＯ２膜の一部を残した状態まで、例えば、エッチングガスとしてＣ４Ｆ８、ＣＯ、ＡｒおよびＯ２の混合ガスを用い、圧力を５０ｍＴｏｒｒ、壁面の温度を−５０℃として行い、次に、第２のステップとして、上記底部に残された部分のＳｉＯ２膜のエッチングを、下地Ｓｉ基板の面が露出するまで、例えば、エッチングガスとして、Ｃ４Ｆ８、ＣＯ、ＡｒおよびＯ２の混合ガスを用い、圧力を５０ｍＴｏｒｒ、壁面温度を２００℃として行うことが記載されている。
　　
　上記（ア）〜（ウ）の事項を整理すると、刊行物１には、次の「ドライエッチング方法」の発明（以下、「刊行物１記載発明」という。）が記載されていると認められる。
　　
「平行平板型の電極を有するプラズマエッチング装置を用い、Ｓｉ基板上にＳｉＯ２膜を形成した後、その上にレジストパターンを形成し、該Ｓｉ基板を該プラズマエッチング装置のチェンバー内のカソード上に設置し、レジストパターンをマスクとしてＳｉＯ２膜のコンタクトホールを形成するエッチングにおいて、その第１のステップでは、該コンタクトホールの底部にＳｉＯ２膜の一部を残した状態まで、エッチングガスとしてＣ４Ｆ８、ＣＯ、ＡｒおよびＯ２の混合ガスを用い、チェンバー内の圧力を５０ｍＴｏｒｒ、壁面の温度を−５０℃として行い、次に、その第２のステップでは、該コンタクトホールの底部に残された部分のＳｉＯ２膜のエッチングを、下地Ｓｉ基板の面が露出するまで、エッチングガスとしてＣ４Ｆ８、ＣＯ、ＡｒおよびＯ２の混合ガスを用い、チェンバー内の圧力を５０ｍＴｏｒｒ、壁面温度を２００℃として行う、ドライエッチング方法。」
　　
［３−２］本願発明１と刊行物１記載発明との対比
（カ）刊行物１記載発明における「チェンバー」、「エッチングガス」、「Ｓｉ基板上にＳｉＯ２膜を形成した後、その上にレジストパターンを形成し」た「Ｓｉ基板」、「エッチング」（又は「ドライエッチング」）は、それぞれ本願発明１における「処理容器」、「処理ガス」、「被処理体」、「プラズマエッチング」に相当する。
（キ）刊行物１記載発明において、「平行平板型の電極を有するプラズマエッチング装置を用い、・・・Ｓｉ基板を該プラズマエッチング装置のチェンバー内のカソード上に設置し、・・・ＳｉＯ２膜のコンタクトホールを形成するエッチングにおいて、その第１のステップでは、・・・エッチングガス・・・を用い、チェンバー内の圧力を５０ｍＴｏｒｒ・・・として行い、次に、その第２のステップでは、・・・エッチングを、・・・エッチングガス・・・を用い、チェンバー内の圧力を５０ｍＴｏｒｒ・・・として行う」とは、プラズマエッチング装置のチェンバー内にエッチングガスを導入してプラズマ化し、該チェンバー内の圧力を５０ｍＴｏｒｒに維持しながら、該チェンバー内のＳｉ基板のＳｉＯ２膜をプラズマエッチングすることと理解できる。
（ク）刊行物１記載発明における「Ｓｉ基板上にＳｉＯ２膜を形成した後、その上にレジストパターンを形成し、該Ｓｉ基板を該プラズマエッチング装置のチェンバー内のカソード上に設置し、レジストパターンをマスクとしてＳｉＯ２膜のコンタクトホールを形成する」は、本願発明１における「被処理体中のＳｉＯ２膜を、この膜上にあるレジストパターンを介してプラズマエッチングする」に相当する。
　　
 　そうすると、両者は、
「処理容器内に導入した処理ガスをプラズマ化し、圧力を５０ｍＴｏｒｒに維持しながら、この処理容器内にある被処理体中のＳｉＯ２膜を、この膜上にあるレジストパターンを介してプラズマエッチングするプラズマエッチング方法。」の点で一致し、次の点で相違する。
　　
相違点１：本願発明１では、処理容器内の被処理体付近の圧力を４５〜７５ｍＴｏｒｒに維持しているのに対し、刊行物１記載発明では、チェンバー内の圧力を５０ｍＴｏｒｒに維持している点。
相違点２：プラズマエッチングの処理ガスが、本願発明１では、Ｃ２Ｆ４を含む処理ガスであるのに対し、刊行物１記載発明では、Ｃ４Ｆ８、ＣＯ、ＡｒおよびＯ２の混合ガスである点。
　　
［３−３］相違点の検討
（１）相違点１について
  刊行物１記載発明において、チェンバー内の圧力を５０ｍＴｏｒｒに維持していることは、該チェンバー内のカソード上のＳｉ基板付近も含めて５０ｍＴｏｒｒに維持していることと理解できるので、本願発明における、処理容器内の被処理体付近の圧力を４５〜７５ｍＴｏｒｒの範囲内にある５０ｍＴｏｒｒに維持していることと実質的に相違しない。そして、その範囲を上下４５〜７５ｍＴｏｒｒに設定することは、当業者が実験等により適宜に設定できたものと認められる。
　　
（２）相違点２について
  刊行物２には、Ｃ４Ｈ８などの高分子フロロカーボンガスでは、プラズマの活性種を制御してシリコン酸化膜エッチングにおけるエッチングとポリマーたい積のバランスを最適化することは難しく、“エッチングストップ”や“マイクロローディング”が発生し、また，これらのガスは大気寿命が長く温暖化係数が高いという問題点も併せもっているのに対し、ＣＦ３Ｉ／Ｃ２Ｆ４混合ガス系では、混合ガス流量を変化させるだけでプラズマのＣＦ３／ＣＦ２ラジカル比率を制御でき、Ｃ４Ｆ８／Ａｒ混合ガス系によるエッチング特性よりも大幅に改善され，シリコン酸化膜の高速高選択プラズマエッチングが実現されるとともに、ＣＦ３Ｉ，Ｃ２Ｆ４は、Ｃ４Ｆ８ガスに比べると圧倒的に大気寿命の短いガスであり，地球温暖化対策にも対応できる旨記載されている（摘記（２ａ）〜（２ｃ）参照）。
　そして、上記ＣＦ３Ｉ／Ｃ２Ｆ４混合ガスが、シリコン酸化膜エッチングにおけるエッチングとポリマーたい積のバランスを制御できる、シリコン酸化膜のプラズマエッチングのＣ２Ｆ４を含む処理ガスに該当することは明らかであり、シリコン酸化膜のプラズマエッチングにＣ２Ｆ４を含む処理ガスを用いることは、刊行物２に上記のとおり記載されている他、下記の周知例１（原査定の拒絶の理由に引用した特開平４−１７００２６号公報）にも以下のとおり記載されているように、本出願前周知の技術と認められる。
　　
周知例１：特開平４−１７００２６号公報
（周１ａ）「（１）分子内に少なくとも１個の不飽和結合を有するフルオロカーボン系ガスを含むエッチング・ガスを用いて・・・基板上に形成されたシリコン化合物層のエッチングを行う・・・ドライエッチング方法。」（特許請求の範囲第１項）、
（周１ｂ）「実施例１
　本実施例は、本発明の第１の発明を適用し、Ｃ４Ｆ８ガスを用いて酸化シリコンからなる層間絶縁膜のエッチングを行うことにより・・・コンタクト・ホールを形成した例である。」（第４頁右上欄９〜１４行）、
（周１ｃ）「なお、以上の三実施例では、フルオロカーボン系ガスとして分子内に１個の二重結合をを有するＣ４Ｆ８およびＣ３Ｆ６を使用したが、本発明ではこれらに限られず・・・広く選択することができる。一例を示せば、Ｃ２Ｆ４，・・・等である。」（第５頁左下欄１６行〜右下欄４行）と記載されている。
　　
　一方、刊行物１には、「チェンバー内壁に過剰に堆積した堆積物が、エッチングの再現性に影響を与える。・・・ＳｉＯ２膜のエッチングにおいては、フルオロカーボンポリマー系ガスが用いられるが、選択比確保の鍵を握るフルオロカーボンポリマーの前駆体がチェンバー内壁などに堆積し、これがプラズマと接触することにより、プラズマ中に放出されて放電時のＣ／Ｆ比を狂わせ、微細なコンタクトホールを形成する場合にエッチングが停止してしまう」、「この発明の目的は、エッチング時における反応生成物やポリマーの前駆体のエッチング室の内壁への堆積量を制御することができ、パターン太り、エッチングの停止、高テーパ化などを生ずることなく、高選択比で・・・ＳｉＯ２膜などを高精度で再現性良くエッチングすることができ、微細なパターンや高アスペクト比で微細なコンタクトホールを容易に形成することができる」、「例えば、エッチングガスとしてＣ４Ｆ８、ＣＯ、ＡｒおよびＯ２の混合ガスを用い、」との記載によれば（摘記（１ｂ）〜（１ｄ）参照）、この例示された「Ｃ４Ｆ８、ＣＯ、ＡｒおよびＯ２の混合ガス」に限らず、他のポリマーたい積が生じるフルオロカーボン系ガスを用いても、同様にＳｉＯ２膜等を高精度で再現性良くエッチングすることができ、微細なパターンや高アスペクト比で微細なコンタクトホールを容易に形成できることが示唆されているといえる。
　そうであれば、刊行物１記載発明において、Ｃ４Ｆ８、ＣＯ、ＡｒおよびＯ２の混合ガスに代えて、シリコン酸化膜のプラズマエッチング用処理ガスとして周知のＣ２Ｆ４を含み、エッチングとポリマーたい積のバランスを制御でき、Ｃ４Ｆ８／Ａｒ混合ガス系によるエッチング特性よりも改善され，シリコン酸化膜の高速高選択プラズマエッチングが実現されるとともに、Ｃ４Ｆ８ガスに比べると圧倒的に大気寿命の短いガスであり，地球温暖化対策にも対応できるＣＦ３Ｉ／Ｃ２Ｆ４混合ガス等の処理ガスを用いることは、当業者が容易に想到し得たものと認められる。
　　
　また、刊行物１記載発明におけるチェンバー内の５０ｍＴｏｒｒ近傍の圧力で、上記処理ガスを用いても同様のプラズマエッチングができることは、刊行物１、２の記載から当業者が普通に予測し得る程度のことであって、格別な効果を奏したものとは認められない。
　　
　したがって、本願発明１は、刊行物１、２に記載された発明及び上記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。
　　
［４］むすび
　以上のとおりであるから、本願発明１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。
　また、上記のとおり本願発明１が特許を受けることができないため、本願の他の請求項に係る発明について検討するもでもなく、本願は拒絶すべきものである。
　よって、結論のとおり審決する。