【事件の表示】
　特願２００４−３２３２４６「半導体製造装置用加熱体およびこれを搭載した加熱装置」拒絶査定不服審判事件〔平成１８年　５月２５日出願公開、特開２００６−１３５１３０〕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１６年（２００４年）１１月８日に出願した特願２００４−３２３２４６であって、平成２０年２月１日に手続補正がなされ、同年３月１４日付けで拒絶査定がなされ、これに対し同年４月２４日付けで拒絶査定不服審判の請求がなされたものである。
　
第２　本願発明 
　本願の請求項１〜１２に係る発明は、平成２０年２月１日付け手続補正により補正された特許請求の範囲の請求項１〜１２に記載されたとおりのものであるところ、その請求項１に記載された発明（以下「本願発明」という。）は、次のとおりのものである。
　
「被加熱物を載置またはある一定距離を離して加熱する加熱面を有する加熱体であって、加熱体を構成する基材の表面もしくは内部に発熱抵抗体を有し、前記加熱面の反対側に銅または銅合金を主成分とする均熱板を有することを特徴とする半導体製造装置用加熱体。」
　
第３　引用例
１　原査定の拒絶の理由に引用され、本願の出願前の２００４年１月１５日に頒布された刊行物である特開２００４−１４６５５号公報（以下、「引用例」という）には、次の事項が記載されている。（下記「２　引用例に記載された発明の認定」において直接関連した箇所に下線を付した。）
　
「【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、
半導体ウエハを処理する半導体製造装置に用いられ、ウエハの加熱処理と冷却とが可能な半導体製造装置用ヒータモジュール、及びそのヒータモジュールを搭載した半導体製造装置
　
「【００１６】
【発明の実施の形態】
加熱されたヒータが冷却される際に、その冷却速度を左右するのが熱容量である。ヒータの熱容量が大きいほど冷却速度は遅くなり、逆に熱容量が小さいほど冷却速度は速くなる。冷却速度を上げる目的でヒータの熱容量を小さくする手段として、例えばヒータの厚みを薄くすることが考えられる。
【００１７】
一方、ウエハは均等に加熱される必要があり、従ってヒータのウエハ搭載面には高い均熱性が要求されるため、発熱体で発生した熱はヒータの厚みを利用して全ての方向に均等に広がることが望ましい。しかし、冷却速度を高めるためにヒータの厚みを薄くすると、熱の均等な広がり効果が減少し、ヒータのウエハ搭載面における均熱性が損なわれるという問題が生じる。
【００１８】
これに対して、本発明では、
表面上にウエハを載置して加熱制御するヒータ部と共に、このヒータ部の裏面に当接又は分離できるブロック部を、ヒータ部に対して相対的に移動可能に設けてある。このようにヒータ部とブロック部とで構成されたヒータモジュールでは、ブロック部がヒータ部の裏面に当接したときと分離したときとで、ヒータ部とブロック部の合計熱容量を変えることができ、この合計熱容量の変化を利用してヒータ部の均熱性と冷却速度を同時に改善向上させることが可能である。
【００１９】
特に、ブロック部の熱容量をヒータ部とブロック部の合計熱容量の２０％以上とすることによって、ヒータに当接しているブロック部にヒータからより多くの熱を伝達でき、若しくはブロック部を分離したヒータからより多くの熱を周囲に放散することが可能となるため、一層高い冷却速度が期待できる。尚、ブロック部の熱容量が大きいほど、ヒータ部の冷却速度を高めることができる。しかし、ブロック部の熱容量を大きくすると、チャンバーなど装置全体も大きくすることが必要となるので、冷却速度の向上目標と装置全体の経済性を考慮して、ブロック部の熱容量を設計することが必要である。
【００２０】
本発明のヒータモジュールにおける第１の形態の一具体例を図１に示す。このヒータモジュールは、
内部に発熱体２を形成したヒータ部１ａと
【００２１】
このヒータモジュールでは、加熱時にはヒータ部１ａとブロック部３ａが一体となって大きな熱容量のヒータを構成しているが、冷却時には図１（ｂ）に示すように、ブロック部３ａが装置のチャンバー底部５側に下降して、ヒータ部１ａから分離される。従って、冷却時にはヒータ部１ａは独立して小さな熱容量になるので、放熱が促進され、ヒータ部１ａの冷却速度を速めることができる。
【００２２】
また、第２の形態のヒータモジュールとして、例えば図２に示す具体例では、加熱時には図２（ａ）に示すように、ヒータ部１ｂとブロック部３ｂを分離しておき、冷却時に図２（ｂ）に示すように、ブロック部３ｂを上昇させ、固定しているヒータ部１ｂの裏面に当接させる。ブロック部１ｂが当接することにより、ヒータ部１ｂの熱が個別の熱容量を有するブロック部３ｂに伝達されるため、ヒータ部１ｂの冷却速度を速めることができる。
【００２３】
更に、図３に示す第２の形態のヒータモジュールでは、ブロック部３ｃが固定されていて、ヒータ部１ｃがガイド軸４に沿って上下移動する以外は、上記図２のヒータモジュールと同様である。即ち、加熱時には図３（ａ）に示すようにヒータ部１ｃとブロック部３ｃが分離され、冷却時に図３（ｂ）に示すようにヒータ部１ｃを下降させて、チャンバー底部５上のブロック部３ｃに当接させることにより、ヒータ部１ｃの熱をブロック部３ｃ（当審注；「３ｂ」は誤記と認める。）に伝達される。
【００２４】
ヒータ部からブロック部への熱の伝達に影響する因子として、ヒータ部とブロック部の当接面における接触抵抗がある。この接触抵抗が大きいとヒータ部からの熱の伝わりに時間がかかるため、ヒータ部の均熱性や冷却速度が影響を受けやすい。そこで、ブロック部の表面又はヒータ部の裏面に貫通孔を形成し、真空ポンプで吸引して両者を真空吸着させることにより、ヒータ部とブロック部の当接面が密着して接触抵抗を大幅に下げることができるため、特に第２の形態のヒータモジュールにおいてヒータ部の冷却速度の向上に有利である。
【００２５】
また、特に第２の形態のヒータモジュールでは、加熱時にヒータ部から分離されているブロック部が、ヒータ部の輻射熱により加熱されやすい。その場合、ヒータ部とブロック部との互いの当接面の両方又は片方を鏡面に加工することにより、ヒータ部からの輻射熱を反射することが可能となる。その結果、加熱時におけるヒータ部とブロック部の間隔を小さくすることが可能となり、チャンバー並びに装置を小型化することができる。
【００２６】
更に、ブロック部に伝達された熱量がそのまま保持されていると、次の冷却時にヒータ部から伝達される熱量を十分吸収できなくなるため、ヒータ部の冷却速度の改善が望めない。そのため、ヒータ部に接触して熱の伝達を受けた後、ブロック部をヒータ部から離してチャンバー底部に接触させ、チャンバー底部へ熱を伝えることによりブロック部をすばやく冷やし、次の冷却に備えることが好ましい。この場合、チャンバー底部を水冷すると、更に次の冷却に備える時間を短くすることができる。
【００２７】
尚、ヒータ部とブロック部を当接させ又は分離させる際には、油圧や空圧を用いることによって、ヒータ部又はブロック部をスムーズに移動させることができるため好ましい。
【００２８】
本発明におけるヒータ部は、アルミニウムなどの金属、又はセラミックスであって良いが、セラミックスに発熱体を形成したものが好ましい。ヒータ部を構成するセラミックスとしては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素からなる群から選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００２９】
ヒータ部がセラミックスの場合、ブロック部と当接する際に界面に熱的衝撃と機械的衝撃が加わるため、ヒータ部に割れなどのトラブルが発生する可能性が高い。このため、セラミックスからなるヒータ部の表面、少なくともブロック部との当接面を金属で覆うことにより、これらの衝撃を和らげ、ヒータ部の割れなどを防ぐことができる。
【００３０】
一方、
ブロック部としては、熱伝導率が高い金属やセラミックスを用いることができ、例えば、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、ステンレス、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素が好ましい。
【００３１】
また、ブロック部はヒータ部と同一又は類似の形状であること、その直径がヒータ部の直径の±２５％以内であることが好ましい。尚、上述したように、ブロック部の熱容量は、ヒータ部とブロック部の合計熱容量の２０％以上とすることが好ましい。
【００３２】
従来のヒータの冷却速度は、熱容量が一定のヒータの放熱だけに依存していたため、１℃／分程度が一般的であった。これに対して、本発明のヒータモジュールによれば、ブロック部の熱容量にもよるが、ヒータ部の冷却速度は少なくとも従来の数倍程度に向上する。特に、ブロック部の熱容量をヒータ部とブロック部の合計熱容量の２０％以上に設定すれば、１０℃／分以上の冷却速度を達成でき、生産性を大幅に向上させることが可能となる。また、このような冷却速度の向上によって、ウエハに対しては、薄膜などの密着強度の向上、硬度などの機械特性の向上、エッチング特性などの向上も期待できる。
【００３３】
更に、ヒータを放熱により冷却する場合の冷却速度は表面積に影響され、一般的には側面近傍が中央部と比較して表面積が大きいため温度が低下しやすく、従って冷却時の均熱性が低下しやすい。しかし、本発明によれば、側面からの冷却速度よりも著しく速い速度でヒータ部が冷却され、特に第２の形態のヒータモジュールではブロック部に熱伝導により熱が伝わるため、冷却時の均熱性が大幅に向上する。具体的には、ヒータ部とブロック部の条件を最適化することにより、冷却時にも±１％以下の均熱性を得ることが可能である。
【００３４】
上記した本発明のヒータモジュールは、金属膜又は絶縁膜の形成に用いるＣＶＤ装置、金属膜や絶縁膜のエッチングに用いるエッチャー装置、フォトリソグラフィーにおける感光性樹脂の加熱硬化に用いるコータデベロッパー装置、Ｌｏｗ−ｋ膜などの加熱焼成に用いるＬｏｗ−ｋ焼成装置に用いると、そのヒータ冷却速度の向上効果により特に有効である。」
　
「【００３６】
【実施例】
実施例１
下記表１に示すセラミックス材料からなる直径３３５ｍｍ及び肉厚１０ｍｍの円板を２枚用意し、その内の１枚の表面上にＷメタライズによって発熱体を形成した。このセラミックス円板に残り１枚のセラミックス円板を重ね、発熱体を挟み込んでホットプレス装置により加熱加圧接合し、セラミックスのヒータ部を作製した。
【００３７】
また、下記表１に示す各種の金属及びセラミックス材料からなり、上記ヒータ部と同じ直径を有するブロック部を作製した。その際、ブロック部の厚さを変化させることにより、ヒータ部とブロック部の合計熱容量に対するブロック部の熱容量比を、下記表１に示すように変化させた。尚、ブロック部の表面（ヒータ部との当接面）は、全ての試料でラップ加工面とした。」
　
２　引用例に記載された発明の認定
　上記記載から、引用例には、半導体製造装置に関し、
「表面上にウエハを載置して加熱制御するヒータ部であって、内部に発熱体を形成したヒータ部と、このヒータ部の裏面に当接又は分離できるブロック部を、ヒータ部に対して相対的に移動可能に設け、ブロック部がヒータ部の裏面に当接したときと分離したときとで、ヒータ部とブロック部の合計熱容量を変えることができ、この合計熱容量の変化を利用してヒータ部の均熱性と冷却速度を同時に改善向上させることが可能であり、
　ブロック部の材質としては、熱伝導率が高い金属やセラミックスが用いられ、例えば、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、ステンレス、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素が好ましい半導体製造装置用ヒータモジュールのヒータ部。」の発明（以下「引用発明」という。）が記載されている。
　
第４　対比
１　引用発明と本願発明とを対比する。
　
　引用発明の「ウエハ」、「ヒータ部」及び「発熱体」が、それぞれ、本願発明の「被加熱物」、「加熱体」及び「発熱抵抗体」に相当するから、引用発明の「表面上にウエハを載置して加熱制御するヒータ部であって、内部に発熱体を形成したヒータ部」が、本願発明の「被加熱物を載置またはある一定距離を離して加熱する加熱面を有する加熱体であって、加熱体を構成する基材の表面もしくは内部に発熱抵抗体を有」する構造に相当する。
　
　引用発明の「ブロック部」は、それによって「ヒータ部とブロック部の合計熱容量を変えることができ」るものであり、しかも、「ブロック部の材質としては、熱伝導率が高い金属やセラミックスが用いられ」るのであるから、ブロック部は、ヒータ部で発生した温度ムラを熱の移動によって解消し、「均熱化」する機能を有するものであるといえる。したがって、引用発明の「ブロック部」と、本願発明の「均熱板」とは、「均熱部材」である点で一致する。
（なお、引用例１の【００３３】段落における「特に第２の形態のヒータモジュールではブロック部に熱伝導により熱が伝わるため、冷却時の均熱性が大幅に向上する。」の記載を合わせて読めば、「ブロック部」が「均熱化」する機能を有するものであることが、より一層はっきりする。）
　
　引用発明の（ブロック部が）「ヒータ部の裏面に当接又は分離できる」点が、本願発明の（均熱板を）「加熱面の反対側に」有する点に相当する。
　
　引用発明のブロック部の材質が「例えば、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、ステンレス、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素」である点と、引用発明の均熱板の材質が「銅または銅合金を主成分とする」点とは、ともに、「銅を主成分とする」ものを含んでおり、この点において、両者に差異はない。
　
　引用発明の「半導体製造装置用ヒータモジュールのヒータ部」が、本願発明の「半導体装置用加熱体」に相当する。
　
２　一致点
　よって、本願発明と引用発明は、
「被加熱物を載置またはある一定距離を離して加熱する加熱面を有する加熱体であって、加熱体を構成する基材の表面もしくは内部に発熱抵抗体を有し、前記加熱面の反対側に銅または銅合金を主成分とする均熱部材を有する半導体製造装置用加熱体。」の発明である点で一致し、次の点で相違する。
　
３　相違点
　本願発明は、均熱部材が均熱板（板状）であるのに対し、引用発明においては均熱部材である「ブロック部」について、そのような限定がなされていない点。
　
第５　当審の判断
１　上記各相違点について検討する。
　引用例１には、【００３７】段落において、「ブロック部の厚さを変化させる」ことが記載されており、引用発明においても、ブロック部は、その厚さが種々のものが、想定されているといえる。また、ブロック部の厚さをどの程度とするかは、ブロック部が必要とする熱容量に応じて当業者が適宜設定し得るものである。
　したがって、引用発明においても、ブロック部の厚さを薄く設定して、均熱部材を板状とすることは、当業者が必要に応じて容易になし得たことである。
　
２　本願発明が奏する作用効果
　そして、本願発明によってもたらされる効果は、引用発明から、当業者が予測し得る程度のものである。
　
３　まとめ
　したがって、本願発明は、引用例１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。
　
第６　むすび
　以上より、本願発明は、引用例１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２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　したがって、その余の請求項に係る発明について論及するまでもなく、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。