【事件の表示】
　特許第３０９５４９０号「セラミックス−金属接合体」の請求項１ないし４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０９５４９０号の請求項１ないし４に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第3095490号は、特願平3-316998号として出願され、平成12年8月4日にその特許権の設定登録がなされたものである。
　これに対し、平成13年4月2日に京セラ株式会社（以下、「申立人Ａ」という）及び平成13年4月3日に電気化学工業株式会社（以下、「申立人Ｂ」という）から特許異議の申立てがなされ、平成13年10月4日（発送日：平成13年10月16日）に取消の理由が通知され、その指定期間内である平成13年12月17日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否
２−１．訂正の内容
　本件訂正の内容は、本件特許明細書を訂正請求書に添付された訂正明細書のとおり、即ち、下記の訂正事項ａ〜ｋに訂正しようとするものである。
（１）訂正事項ａ
　請求項1の「ろう材層を介して、前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材」（本件特許公報第1欄第4〜6行）を「ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材」と訂正する。
（２）訂正事項ｂ
　請求項1の「セラミックスー金属接合体において、前記窒化物系セラミック部材側の接合界面」（本件特許公報第1欄第6〜8行）を「セラミックスー金属接合体において、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面」と訂正する。
（３）訂正事項ｃ
　請求項1の「前記活性金属が偏析した層」（本件特許公報第1欄第9行）を「前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層」と訂正する。
（４）訂正事項ｄ
　請求項2の「請求項1記載のセラミックスー金属接合体において」（本件特許公報第1欄第11〜12行）を「窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも1種の活性金属を含み、Ｃｕを15〜35ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備するセラミックスー金属接合体において」と訂正する。
（５）訂正事項ｅ
　請求項2の「前記活性金属の偏析層の厚さは、4〜7μｍの範囲である」（本件特許公報第1欄第13〜14行）を「前記窒化物系セラミック部材は窒化アルミニウム焼結体からなると共に、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さが4〜7μｍの範囲の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在する」と訂正する。
（６）訂正事項ｆ
　請求項3の「請求項2記載のセラミックスー金属接合体において」（本件特許公報第1欄第15行〜第2欄第1行）を「窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも1種の活性金属を含み、Ｃｕを15〜35ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備するセラミックスー金属接合体において」と訂正する。
（７）訂正事項ｇ
　請求項3の「前記活性金属の偏析層は、前記活性金属の窒化物から主として構成されている」（本件特許公報第2欄第2〜3行）を「前記窒化物系セラミック部材は窒化アルミニウム焼結体からなると共に、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さが4〜7μｍの範囲の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在しており、前記活性金属の偏析層は前記活性金属とアルミニウムと窒素との化合物を構成要素として含む」と訂正する。
（８）訂正事項ｈ
　請求項4の「請求項1記載のセラミックスー金属接合体において」（本件特許公報第2欄第5〜6行）を「窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも1種の活性金属を含み、Ｃｕを15〜35ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備し、半導体素子の搭載用基板として用いられるセラミックスー金属接合体において」と訂正する。
（９）訂正事項ｉ
　請求項4の「前記窒化物系セラミック部材は、窒化アルミニウム焼結体からなり、かつ前記活性金属の偏析層は、前記活性金属とアルミニウムと窒素との化合物を構成要素として含む」（本件特許公報第2欄第7〜10行）を「前記窒化物系セラミック部材は窒化アルミニウム焼結体からなると共に、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さ7μｍ以下の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在しており、前記活性金属の偏析層は前記活性金属とアルミニウムと窒素との化合物を構成要素として含む」と訂正する。
（１０）訂正事項ｊ
　段落【0008】（訂正請求書の（3）訂正の趣旨、［2］訂正事項ｂの段落【0011】は【0008】の誤記）の「ろう材層を介して、前記窒化物系セラミック部材に接合された・・・特徴としている。」（本件特許公報第4欄第18〜22行）を「ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備するセラミックスー金属接合体において、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さ7μｍ以下の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在することを特徴としている。」と訂正する。
（１１）訂正事項ｋ
　段落【0010】（訂正請求書の（3）訂正の趣旨、［2］訂正事項ｂの段落【0009】は【0010】の誤記）の「また、金属部材は、用途に応じて各種の金属材料から適宜選択すればよく、例えば構造材料としては、鋼材、耐熱合金、超硬合金等が例示され、また電子部品材料としては、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｗ、Ｍｏ等が例示される。」（本件特許公報第4欄第38〜42行）を「また、金属部材は、用途に応じて各種の金属材料から適宜選択されるものであるが、電子部品材料としてはＣｕ、Ｃｕ合金が用いられる。」
　
２−２．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
（１）上記訂正事項ａは、セラミック部材と金属部材をろう材層を介して接合する手段を「活性金属法」に限定するものであるから、上記訂正事項ａは、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当する。また、「活性金属法」は、願書に添付した明細書（以下、「本件明細書」という）の段落【0004】に詳述されているところから、上記訂正事項ａは、本件明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
（２）上記訂正事項ｂは、セラミック部材と接合する金属部材を「ＣｕまたはＣｕ合金」に限定するものであるから、上記訂正事項ａは、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当する。また、「ＣｕまたはＣｕ合金」は、本件明細書の段落【0010】に上記の「金属部材」として記載されているところから、上記訂正事項ｂは、本件明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
（３）上記訂正事項ｃは、「活性金属が偏析した層」を「活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層」に訂正するものであり、偏析の態様を「窒化物から主として構成されている」と限定するものであるから、上記訂正事項ａは、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当する。また、「活性金属の偏析層」については、本件明細書の段落【0012】に「偏析層は基本的には活性金属の窒化物により主として構成されたものである」と記載され、また、段落【0026】に「このＴｉの偏析層は、ＴｉＮにより主に構成されていることをＸ線回折によって確認した。」と記載されているところから、上記訂正事項ｃは、本件明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
（４）上記訂正事項ｄは、訂正前の請求項2において、請求項1を引用する形式で表記していたものを、上記訂正事項ａ〜ｃを含む訂正後の請求項1の内容を独立形式で表記したものであるから、上記訂正事項ｄは、上記訂正事項ａ〜ｃと同様に、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当し、かつ、本件明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
（５）上記訂正事項ｅのうち、「窒化物系セラミック部材」から「窒化アルミニウム焼結体」への訂正は、窒化物を窒化アルミニウムに限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当し、また、かかる訂正事項は、段落【0009】及び実施例1（段落【0026】）に記載されているところから、本件明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。また、「前記金属部材」から「ＣｕまたはＣｕ合金」への訂正は、上記訂正事項ｂと同様に、さらに、「前記活性金属の偏析層」から「前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層」への訂正は、上記訂正事項ｃと同様に、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当し、かつ、本件明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
（６）上記訂正事項ｆは、訂正前の請求項3において、請求項2を引用する形式で表記していたものを、上記訂正事項ａ〜ｃを含む訂正後の請求項2の内容を独立形式で表記したものであるから、上記訂正事項ｆは、上記訂正事項ａ〜ｃと同様に、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当し、かつ、本件明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
（７）上記訂正事項ｇのうち、「窒化物系セラミック部材」から「窒化アルミニウム焼結体」への訂正は、上記訂正事項ｅと同様に、「金属部材」から「ＣｕまたはＣｕ合金」への訂正は、上記訂正事項ｂと同様に、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当し、かつ、本件明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　また、「前記活性金属の窒化物から主として構成されている」から「前記活性金属とアルミニウムと窒素との化合物を構成要素として含む」への訂正は、偏析層を主に構成する金属元素として前記活性金属にアルミニウムを加えて限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当し、かかる訂正は、本件明細書の段落【0020】及び実施例2（段落【0030】）に記載されているところから、本件明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
（８）上記訂正事項ｈのうち、「セラミックスー金属接合体」の用途を「半導体素子の搭載用基板」に限定する訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当し、かかる訂正は、本件明細書の段落【0006】〜【0007】に記載されているところから、本件明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。そして、上記の点を除いた訂正は、上記訂正事項ｄと同様に、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当し、かつ、本件明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
（９）上記訂正事項ｉのうち、「前記金属部材」から「ＣｕまたはＣｕ合金」への訂正は、上記訂正事項ｂと同様に、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当し、また、今回の訂正で請求項4に追加された「前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さ7μｍ以下の前記活性金属の・・・偏析層が連続して存在しており」との訂正は、訂正前の請求項1を引用することにより実質的に包含されていたものであり、その中で、「前記活性金属の偏析した層」から「前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層」への訂正は、上記訂正事項ｃと同様に、特許請求の範囲を減縮するものであって、これらの訂正は、いずれも本件明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
（１０）上記訂正事項ｊ及びｋは、上記訂正事項ａ及びｂと整合を図るものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当し、いずれも、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
２−３．むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第116号）附則第6条第1項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第120条の4第3項において準用する平成6年法律第116号による改正前の特許法第126条第1項ただし書、第2項及び第3項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議申立ての概要
　申立人Ａは、証拠方法として、甲第1号証（「ジャーナル・オブ・マテリアルズ・リサーチ」第5巻第7号、第1520〜1529頁（1990））、甲第2号証（「溶接学会全国大会講演概要」第42集（昭和63年3月18日発行）第124〜125頁）及び甲第3号証（特開平2-149478号公報）を提出して、（1）本件発明1は、甲第1号証及び甲第2号証に記載された発明であるから、特許法第29条第1項第3号に該当し、特許を受けることができないものであり、また、（2）本件発明1は、甲第1〜3号証に記載された発明に基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ものであり、（3）本件発明4は、甲第1号証に記載された発明であるから、特許法第29条第1項第3号に該当し、特許を受けることができないものであり、また、（4）本件発明4は、甲第1号証及び甲第3号証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旨主張している。
　また、申立人Ｂは、証拠方法として、甲第1号証（特開平2-149478号公報）、甲第2号証（甲第1号証の実験証明書）、甲第3号証（特開昭64-65859号公報）、甲第4号証（甲第3号証の実験証明書）、甲第5号証（「セラミック・エンジニアリング・アンド・サイエンス・プロシーディングズ」10［11−12］、第1631〜1654頁（1989））、甲第6号証（「日本金属学会昭和59年度春期大会講演概要」第76頁（1984））及び甲第7号証（「日本金属学会誌」第53巻第11号、第1153〜1160頁（1989））を提出し、（1）本件発明1〜4は、甲第1号証、甲第3号証又は甲第5号証に記載された発明であるから、特許法第29条第1項第3号に該当し、特許を受けることができないものであり、（2）本件発明1〜4は、いずれも甲第1〜7号証に記載された発明に基づいて当業者が特許法第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りから、上記各発明に係る特許は同法第113条第1項第2号により取り消されるべきものであり、（3）本件公報第4頁の表1に記載されるＣｕの組成は本件特許請求の範囲で数値限されている範囲に含まれず、前記した数値の臨界的意義が不明であるから、本件請求項1〜4に係る特許は、改正前の特許法第３６条第４項及び第５項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものであり、同法第113条第1項第4号により取り消されるべきものである旨主張している。
　
４．特許法第36条違反についての判断
　申立人Ｂが指摘する本件公報第4頁表1に記載される成分比は、段落【0027】に示されるように「各セラミックス−金属接合体の接合界面において、Ｔｉの偏析層を中心とした10μｍ×10μｍの面積の成分比をＥＰＭＡにより分析した」ものであり、ろう材自体の組成比を示したものではないから、本件特許請求の範囲と矛盾しない。また、本件特許請求の範囲に記載される「Ｃｕを１５〜３５ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層」については、本件明細書の段落【0016】に「ろう材の主体となるＡｇ−Ｃｕ合金は、基本的には共晶組成を満足するものとするが、全ろう材成分中のＣｕ量が15重量％〜35重量％程度であれば同様な効果を得ることができる。」（公報第3頁5欄50行〜6欄3行）と明確に説明されており、本件明細書に申立人Ｂが主張する記載不備は存在しない。
　
５．特許法第29条違反についての判断
５−１．本件の請求項1〜4に係る発明
　上記２．で示したように上記訂正が認められるから、本件の請求項1〜4に係る発明（以下、「本件発明1〜4」という）は、上記訂正に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項1〜4に記載された事項により特定される次に示すとおりのものである。
「【請求項１】窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属を含み、Ｃｕを１５〜３５ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備するセラミックス−金属接合体において、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さ７μｍ以下の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在することを特徴とするセラミックス−金属接合体。
【請求項２】窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属を含み、Ｃｕを１５〜３５ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備するセラミックス−金属接合体において、前記窒化物系セラミック部材は窒化アルミニウム焼結体からなると共に、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さが４〜７μｍの範囲の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在することを特徴とするセラミックス−金属接合体。
【請求項３】窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属を含み、Ｃｕを１５〜３５ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備するセラミックス−金属接合体において、前記窒化物系セラミック部材は窒化アルミニウム焼結体からなると共に、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さが４〜７μｍの範囲の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在しており、前記活性金属の偏析層は、前記活性金属とアルミニウムと窒素との化合物を構成要素として含むことを特徴とするセラミックス−金属接合体。
【請求項４】窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属を含み、Ｃｕを１５〜３５ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備し、半導体素子の搭載用基板として用いられるセラミックス−金属接合体において、前記窒化物系セラミック部材は窒化アルミニウム焼結体からなると共に、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さ７μｍ以下の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在しており、前記活性金属の偏析層は、前記活性金属とアルミニウムと窒素との化合物を構成要素として含むことを特徴とするセラミックス−金属接合体。」
　
５−２．刊行物記載の発明
（１）取消理由通知に引用した刊行物等の記載
　当審が通知した取消しの理由に引用された刊行物1〜4及び参考資料1
には次の記載がある。
　ａ．刊行物1（「セラミック・エンジニアリング・アンド・サイエンスプロシーディングズ」10［11−12］第1631〜1654頁（1989）：申立人Ｂ提出の甲第5号証）には、次の記載がある。
　ａ−１．「窒化物セラミックス（Ｓｉ3Ｎ4、ｗｔ％Ｙ2Ｏ3、Ｓｉ2Ｎ2Ｏ、ＡｌＮ）の活性金属ろう付けについて、純金属のＣｕ、Ｓｎ、Ａｌ、Ａｇ−Ｃｕ共晶合金、及び市販のＣｕ−Ａｇ−Ｔｉ系をベースとしたろう付け合金を用いて研究をした。静滴実験を、2.0・10-4Ｐａの真空下，900〜1150℃で60分間行った。界面における反応生成物の順序は、ＳＥＭ／ＥＤＳ、電子顕微鏡、及びＸ線回折分析により決定した。Ｃｕ−Ａｇ共晶［クシル（Cusil）］及びＳｎは、窒化物セラミックスのいずれとも反応しなかった。したがって、濡れ又は化学結合は生起しなかった。Ｔｉを添加したシクルは、すべての窒化物セラミックスと化学反応して、濡れ又は化学結合を引き起こした。」（第1631頁の上段第1〜9行（要約）参照）
　ａ−２．「・インクシル（Incusil）62.2wt％Ａｇ，27wt％Ｃｕ，9.2wt％Ｉｎ，1.25wt％Ｔｉ
・クシルABA（Cusil ABA）65wt％Ａｇ，33.5wt％Ｃｕ，1.5wt％Ｔｉ
・チクシル（Ticusil）68.8wt％Ａｇ，26.7wt％Ｃｕ，4.5wt％Ｔｉ」（第1634頁表1参照）
　ａ−３．図7（第1645頁）には、ＮＣ132Ｓｉ3Ｎ4上のインクシルＡＢＡの横断面のＥＤＳ写真（900℃で60分間反応）が示され、連続したＴｉ偏析層が観察される。
　ａ−４．図8（第1646頁）には、ＮＣ132Ｓｉ3Ｎ4上のチクシルの横断面のＥＤＳ写真（900℃で60分間反応）が示され、連続したＴｉ偏析層が観察される。
　ａ−５．図9（第1647頁）には、ＮＣ132Ｓｉ3Ｎ4界面上のクシルＡＢＡの電子顕微鏡写真と元素組成分布グラフ（900℃で60分間反応）で示され、連続したＴｉ偏析層が観察される。
　ａ−６．図10（第1648頁）には、ＮＣ132Ｓｉ3Ｎ4界面上のチクシルの電子顕微鏡写真と元素組成分布グラフ（900℃で60分間反応）が示され、約5μｍの連続したＴｉ偏析層が観察される。
　ａ−７．図11（Ａ）（第1649頁）には、ＡｌＮ上のクシルＡＢＡの横断面のＥＤＳ写真（900℃で60分間反応）が示され、連続したＴｉ偏析層が観察される。
　ａ−８．図12（Ａ）（第1651頁）には、ＡｌＮ上のインクシルのＥＤＳ写真（900℃で60分間反応）が示され、連続したＴｉ偏析層が観察される。
　ｂ．刊行物2（「ジャーナル・オブ・マテリアルズ・リサーチ」第5巻第7号、1990年7月第1520〜1529頁：申立人Ａ提出の甲第1号証）には次の記載がある。
　ｂ−１．「Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ箔を用いた活性金属ろう付け法による窒化アルミニウムの接合を透過電子顕微鏡による断面で調べた。ＡｌＮとろう材合金との反応により、界面に連続したＴｉＮ（窒化チタン）と（Ｔｉ，Ｃｕ，Ａｌ）6Ｎ（η相）の層が生成する。」（第1520頁の上段の第1〜4行（要約）参照）
　ｂ−２．「［II実験の手順］ＡｌＮ（Keramont社製：25mm×25mm×1mm厚）の正方形片が、名目組成が63.06重量％のＡｇと35.26重量％のＣｕと1.68重量％のＴｉからなる市販のろう材合金（GTE Products社, Wesgo部供給のCusil ABA）を用いて、積層体に接合された。結合は、不活性アルゴン雰囲気中、1.38ＭＰａ（200psi）の圧力下、900 ℃で行われた。積層体は900℃で5、10および30分保持された。」（第1520頁下段右欄第16行〜第1521頁左欄第2行参照）
　ｂ−３．「［Ｂ．層の発達と形態］熱処理の間に、前述したようにＴｉは速やかにセラミックス−金属界面に偏析し、反応して中間生成物層を形成した。反応帯におけるこの独特の層の広がりは、試料が900℃で保持された時間の長さに依存していた。5分間熱処理されたＡｌＮ−Cusil ABA試料において界面に沿ったほとんどの場所では、ＴｉＮ反応層の厚みは約0.5μｍであった［図1（ａ）参照］。熱処理時間を10分に延ばすと、後述したように界面はかなり不規則になるが、ＴｉＮは平均厚みが約1μｍにまで成長した（図4）。900℃で30分保持した試料では、調査した範囲にわたって1から3μｍの範囲の厚みを持つ、ＴｉＮ相の継続的な成長を示した。全ての場合において、ＴｉＮ層は連続しているようにみえた。」（第1524頁第1〜17行参照）
　ｂ−４．「［図6］ＡｌＮとろう材合金の反応界面の相及び形態についての模式図。・・・ＴｉＮ相とそれに隣接する（Ｔｉ，Ｃｕ，Ａｌ）6Ｎは共に連続しており、ＴｉＮは結晶界面でＡｌＮ基板中に侵入していることが分かる。」（第1525頁左欄図6の欄外説明参照）
　ｃ．刊行物3（特開平2-149478号公報：申立人Ａ提出の甲第3号証、申立人Ｂ提出の甲第1号証）は、「銅を接合した窒化アルミニウム基板の製法」について記載したものであり、実施例1〜4には次の記載がある。
　ｃ−１．「本発明は、銅を接合した窒化アルミニウム基板の製法、とくにパワー半導体モジュール基板等に適した熱放散性のよい基板の製法に関する。」（第1頁右欄6〜8行）
　ｃ−２．「銀粉末72重量％、銅粉末28重量％からなる混合粉末100重量部に対し、水素化チタン粉末を各々5、10，15および20重量部添加後、これらを十分混合し、テレピネオールとＰＭＭＡを加えてペーストを調整した。このペーストを50mm×50mm×0.635mmtの窒化アルミニウム焼結体の両面にスクリーン印刷した後乾燥した。その際、片面はほぼ全面に、もう一方の面は半導体素子搭載のため島状に印刷した。このペースト塗布位置に、同形状の銅板を接触配置後、真空中850℃で2ｈｒ熱処理後冷却速度を5℃／分として冷却し窒化アルミニウム焼結体と銅板の接合体を製造した。得られた接合体の銅板をはがし、剥離した状態を観察することにより接合性を調べた。その結果を表1に示す。」（第3頁右下欄第9行〜第4頁左上欄第4行参照）
　ｃ−３．「表1には、水素化チタンを10重量部添加した実施例2の接合体の剥離状態の観察結果として、「若干焼結体の深いところで剥離した」と記載されている。」（第4頁右上欄参照）
　ｄ．刊行物4（特開昭64-65859号公報：申立人Ｂ提出の甲第3号証）は、「回路基板の製造方法」について記載したものであり、特許請求の範囲には次の記載がある。
　ｄ−１．「重量％で（以下、同じ）、Ｃｕ及びＮｉのうちの少なくとも1種を10〜60％、Ｔｉ，Ｚｒ及びＮｂのうちの少なくとも1種を0.5〜10％含み、残部が実質的にＡｇからなる組成を有し・・・有機溶媒中に分散させてなる接着用ペーストをセラミック基板又は金属板の表面に印刷塗布した後・・・非酸化性雰囲気中又は真空中で820〜920℃に加熱焼成することを特徴とする回路基板の製造方法。」
　ｅ．参考資料1は、申立人Ｂが甲第2号証として提出した実験成績書であり、甲第1号証（刊行物3）の実施例2の追試結果を示したと称するものであり、次の記載がある。
　ｅ−１．「（2）実験の詳細・・・窒化アルミニウム焼結体・・・銅板・・・ろう材ペースト・・・銀粉末72重量％、銅粉末28重量％からなる混合粉末100重量部に対し、水素化チタン粉末10重量部添加して十分に混合して・・・調整されたろう材ペーストを用いた。・・・窒化アルミニウム焼結体の両面に9ｍｇ／ｃｍ2（乾燥後）となる量をスクリーン印刷により塗布し、105℃で30分間乾燥した。・・・ろう材ペーストの塗布両面に銅板を接触配置し、真空中（1×10-3Ｐａ）、850℃で2時間（昇温パターンは図1のとおり）熱処理した後、冷却速度5℃／分で冷却し、窒化アルミニウム焼結体と銅板の接合体を製造した。・・・得られた接合体を切断し、その断面を研磨後、日本電子社製ＳＥＭ／ＥＤＳ・・にて観察した。III.実験結果　接合状態はいずれも良好であった。別紙写真に示され、また特開平2-149478号公報第2頁左下欄第2〜4行に記載されているとおり、窒化アルミニウム焼結体側から窒化チタン層（Ｔｉを含む層）、銅と銀の混合物層、銅板の順となつていた。Ｔｉを含む層は連続しており、その厚みは2〜3μｍ程度であり、7μｍの厚みを有する部分は見あたらなかった。」（第1頁下から6行〜第3頁第2行）
（２）申立人Ａの提出にかかる、上記以外の証拠の記載
　ｆ．甲第2号証（「溶接学会全国大会講演概要、第42集」（昭和63年3月18日発行）第124〜125頁）
　ｆ−１．「Ｉ　緒言・・・本発表では、72ｗｔ％Ａｇ−28ｗｔ％Ｃｕの合金粉末中にＴｉ粉末を1〜20ｗｔ％添加した活性金属ろう（以下、Ｔｉ−Ａｇ−Ｃｕろうと記す）とＡｌＮセラミックスとの接合現象について2〜3の検討結果を報告する。」（第124頁第5〜13行）
　ｆ−２．「２　実験方法・・・ＡｌＮセラミックス表面にＴｉ添加量の異なるペースト状のＴｉ−Ｃｕ−Ａｇろうを厚さ100μｍに印刷後3×10-5Ｔｏｒｒの真空中で780〜1000℃、10ｓｅｃ〜30ｍｉｎ間加熱してメタライズ層を形成した。メタライズ後、ＸＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザー）、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）、Ｘ線回折法によりＡｌＮセラミックスとＴｉ−Ａｇ−Ｃｕろうとの接合界面近傍の特にＴｉの濃度、反応生成物等について調査した。」（第124頁第14〜24行）
　ｆ−３．「３　実験結果と考察・・・Ｘ線回折及び電子線回折の結果、接合界面近傍のＴｉ凝集層はＴｉＮ、Ｃｕ2Ｔｉ等の化合物からなっていること、また、ＴＥＭによる観察の結果、ＴｉＮはＡｌＮの界面に生成し、その幅は約0.1μｍであることがわかった。」（第124頁第25〜37行）
（３）申立人Ｂの提出にかかる、上記以外の証拠の記載
　ｇ．甲第4号証（甲第3号証の実施例11の追試結果として提出した実験成績書）
　ｇ−１．「（2）実験の詳細・・・窒化アルミニウム焼結体・・・銅板・・・ペースト・・・銀粉末72重量％、銅粉末20重量％、チタン粉末8重量％から・・・調製されたペーストを用いた。・・・窒化アルミニウム焼結体の両面にペーストを30μｍ厚みにスクリーン印刷し・・・窒素雰囲気中、ピーク温度600℃×8分間で・・・脱脂した。・・・ペーストの塗布両面に銅板を接触配置し、真空中（1×10-4Ｐａ）、850℃で15分間（昇温パターンは図1のとおり）熱処理し・・・窒化アルミニウム焼結体と銅板の接合体を製造した。・・・得られた接合体を切断し、その断面を研磨後、日本電子社製ＳＥＭ／ＥＤＳ・・にて観察した。III.実験結果　 接合状態はいずれも良好であった。別紙写真に示されるとおり、窒化アルミニウム焼結体側からＴｉを含む層、銅と銀の混合物層、銅板の順になつていた。Ｔｉを含む層は連続しており、その厚みは1μｍ程度であり、7μｍの厚みを有する部分は見あたらなかった。」（第1頁下から4行〜第3頁末行）
　ｈ．甲第6号証（「日本金属学会昭和59年度春期大会講演概要」第76頁（1984.4））は、「銅と窒化アルミニウムの接合」について記載したものであり、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉの箔、蒸着膜等のロー材を用いて、窒化アルミニウムと銅を接合する活性金属法が記載されているが、具体的な実験結果として提示された写真は、Ｔｉ−Ｃｕロー材を用いた場合に限られている。
　ｉ．甲第7号証（「日本金属学会誌」第53巻第11号第1153〜1160頁（1989））
は、「活性金属法による窒化物セラミックスと金属の接合機構」について記載したものであり、具体的には次の記載がある。
　ｉ−１．「Ｆｉｇ．5に、接合の良好なＴｉ−Ｃｕ，Ｔｉ−Ａｇ−Ｃｕ系ろう材を用いて表面にＴｉＮを形成したＡｌＮ・・・表面のＳＥＭ像を示す。いずれもセラミックスと100μｍのＣｕの中間に・・・3μｍのＴｉおよび10μｍのＡｇ箔を挿入して1153ｋ、360ｓ加熱したのち金属部分を濃硝酸にて除去したものである。」（第1156頁左欄第3〜9行）
　ｉ−２．「Ｖ．総括・・・（1）良好な接合性を示した、Ｃｕ，Ａｇ−Ｃｕ系活性金属ろう材接合材では、セラミックス表面にＴｉＮが生成した。・・・（6）活性金属法による、窒化物セラミックスの接合機構として、セラミックス表面でのＴｉＮの生成およびＴｉＮのアンカー効果による機械的結合の寄与が推察される」（第1160頁左欄第1行〜末行）
　
５−３．当審の判断
（１）本件発明1について
　上記刊行物3の記載ｃ−２（特に、実施例2）には、「銀粉末72重量％、銅粉末28重量％からなる混合粉末100重量部に対し、水素化チタン粉末を10重量部添加して調製したペーストを、窒化アルミニウム焼結体の表面に厚さ0.635ｍｍスクリーン印刷し乾燥した後、そのペストの塗布位置に、同形状の銅板を接触配置した後、真空中850℃で2時間熱処理して接合体を製造する方法」（以下、「刊行物3の方法」という）が記載されている。
　上記刊行物3に記載される方法は、水素化チタンという活性金属を用いる金属とセラミック材料の接合法であり、本件特許明細書（段落【0004】）でいう「活性金属法」に該当する。
　そして、該方法で製造された接合体において、「窒化アルミニウム」、「ペースト」、「銅板」が、本件発明１における「窒化物系セラミック」、「ろう材」、「金属部材」に相当するから、刊行物3に記載される接合体を本件発明１に則して表現すると、刊行物3には、「窒化物系セラミック部材と、Ｔｉからなる活性金属を含み、Ｃｕを２８ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された、Ｃｕからなる金属部材とを具備するセラミックス−金属接合体」が記載されているといえる。
　本件発明１と刊行物3記載の発明とを対比すると、上記の構成で一致し、本件発明１では、「金属部材と窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さ７μｍ以下の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在すること」を構成要件としているのに対し、刊行物3には、そのような構成について記載されていない点で相違する。
　ところで、本件発明1における「窒化物系セラミック部材側の接合界面」とは、本件明細書段落【0017】の「ろう材ペーストを金属部材側に塗布したのでは、塗布したペースト層の表面に、接合工程までの間に微量な酸素が付着し、この酸素が活性金属が窒化物系セラミックス部材側に移行するのを妨げる。」との記載からみて、少なくとも窒化物系セラミック部材の接合界面内側を含むものと解される。
　一方、刊行物3の実施例2の追試結果を示したと称する参考資料1の写真をみると、上記参考資料1の「III.実験結果」に記載のように、窒化アルミニウム側から、窒化チタン層（窒素の層とチタンの層の形状がほぼ一致するところから、この層は主に窒化チタンで構成されていると云える）、銅と銀の混合層、銅板の順になっており、前記窒化チタン層は厚さ2〜3μｍ程度の連続層を形成し、厚さが7μｍを超える部分はないものといえるが、該窒化チタン層の下面、特に右側の凹部の形状と窒化アルミニウム層の凹部の形状が一致していることから、該窒化チタン層は、窒化アルミニウム層と別層で存在しているものと解され、窒化アルミニウム、即ち窒化物系セラミック部材の接合界面内側を含むように存在しているものと解することはできない。
　したがって、参考資料1の追試結果を採用しても、上記刊行物3に記載される接合体が、金属部材と窒化物系セラミック部材側の接合界面に、本件発明１で規定される「偏析層」を有すると認定することはできない。
　さらに、刊行物1及び刊行物2には、「連続した窒化チタン偏析層」（記載ａ−３〜記載ａ−７、及び記載ｂ−１、記載ｂ−３〜記載ｂ−４）が記載されるものの、活性金属法により窒化物セラミック部材にＣｕまたはＣｕ合金からなる金属部材を接合した接合材は記載されておらず、刊行物4には、活性金属法により窒化物セラミック部材にＣｕまたはＣｕ合金からなる金属部材を接合した接合材が記載され、ろう材としてＣｕを10〜60％のものを使用すること（記載ｄ−１）も記載されているが、本件発明1で規定するＣｕ含有量が15〜35％のものを使用した実施例は記載されておらず、活性金属の偏析層についても記載がない。
　その他、申立人Ａが提出した甲第2号証には、「連続した窒化チタン偏析層」（記載ｆ−３）が記載されるものの、活性金属法により窒化物セラミック部材にＣｕまたはＣｕ合金からなる金属部材を接合した接合材は記載されておらず、申立人Ｂが提出した甲第4号証には、刊行物4の追試実験の結果が開示されているが、添付の写真からでは、チタンの偏析層が連続しているか否か不明であり、甲第6号証及び甲第7号証には、活性金属法により窒化物セラミック部材にＣｕまたはＣｕ合金からなる金属部材を接合した接合材、及び該接合材にチタンの偏析層が存在することが記載されているが、偏析層の厚み、ろう材中のＣｕ含有量について不明（甲第6号証の写真1ではＴｉＮ層が約7μｍとなっているが、ろう材としてＴｉ−Ｃｕが用いられている）である。
　以上検討したように、本件発明1の構成は、上記の取消理由通知に引用した各刊行物及び申立人Ａ及びＢが提出したその他の甲各号証に断片的に記載されているにとどまり、該各刊行物及び甲各号証のいずれにも、セラミックス−金属接合体において、前記偏析層が窒化物セラミック部材側の接合界面に存在し、その厚さを「7μｍ以下」で形成したものは記載されていない。
　したがって、本件発明1は、これら刊行物1〜4及び甲各号証に記載された発明とすることはできないばかりか、これら各刊行物及び甲各号証の記載に基づいて当業者が容易に想到することができたものでもない。
　そして、本件発明1は上記の構成を採用することにより、ろう材層自体の構成により、接合強度だけでなく耐冷熱サイクル特性を向上させることができる（本件明細書段落【0009】参照）という、上記各刊行物及び甲各号証には記載のない作用効果を奏するものである。
（２）本件発明2について
　本件発明2は、本件発明1に係るセラミックス−金属接合体において、窒化セラミック部材を窒化アルミニウム焼結体からなるものと規定すると共に、「前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層」の厚さの下限値を「4μｍ」と規定したものである。
　そして、刊行物1〜4及びその他の各甲号証には、窒化セラミック部材として窒化アルミニウムが例示されているものの、セラミックス−金属接合体において、前記偏析層が窒化物セラミック部材側の接合界面に存在し、その厚さを「7μｍ以下」、特に「4〜7μｍ」で形成したものは記載されていないことは上述したとおりである。
　したがって、本件発明2は、上記刊行物1〜4及びその他の各甲号証に記載された発明とすることができないばかりか、これら各刊行物及び甲各号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものでもない。
（３）本件発明3について
　本件発明3は、本件発明2に係るセラミックス−金属接合体において、「前記活性金属の偏析層は前記活性金属とアルミニウムと窒素との化合物を構成要素として含む」ことを限定したものである。
　したがって、本件発明2で検討したのと同様な理由で、本件発明3は上記刊行物1〜4及び各甲号証に記載された発明とすることができないばかりか、これら各刊行物及び甲各号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものでもない。
　因みに、刊行物3の実施例2の追試結果を示した参考資料1の添付写真をみると、チタンと窒素の存在領域は重なるものの、アルミニウムの存在領域は重ならないので、この追試結果では活性金属であるチタンとアルミニウムと窒素よりなる化合物が偏析しているとは云えないことは上述したとおりである。
（４）本件発明4について
　本件発明4は、本件発明1に、「半導体素子の搭載用基板として用いられる」セラミックス−金属接合体であること、窒化セラミック部材が窒化アルミニウム焼結体からなるものであること、及び前記活性金属の偏析層は前記活性金属とアルミニウムと窒素との化合物を構成要素として含むことを限定した発明である。
　したがって、本件発明1で検討したのと同様な理由で、本件発明4は上記刊行物1〜4及びその他の各甲号証に記された発明とすることができないばかりか、これら各刊行物及び甲各号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものでもない。
　
６．むすび
　以上のとおり、本件発明1ないし4についての特許は、特許異議申立の理由及び証拠によっては取り消すことはできない。
　そして、他に、本件発明1ないし4について特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年６月２７日（２００２．６．２７）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
１．特許第３０９５４９０号の明細書中特許請求の範囲請求項１の「ろう材層を介して、前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材」（本件特許公報第１欄第４〜６行）とあるのを、特許請求の範囲の減縮を目的として「ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材」と訂正する。
２．特許第３０９５４９０号の明細書中特許請求の範囲請求項１の「セラミックスー金属接合体において、前記窒化物系セラミック部材側の接合界面」（本件特許公報第１欄第６〜８行）とあるのを、特許請求の範囲の減縮を目的として「セラミックスー金属接合体において、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面」と訂正する。
３．特許第３０９５４９０号の明細書中特許請求の範囲請求項１の「前記活性金属が偏析した層」（本件特許公報第１欄第９行）を「前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層」と訂正する。
４．特許第３０９５４９０号の明細書中特許請求の範囲請求項２の「請求項１記載のセラミックスー金属接合体において」（本件特許公報第１欄第１１〜１２行）とあるのを、特許請求の範囲の減縮を目的として「窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属を含み、Ｃｕを１５〜３５ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備するセラミックスー金属接合体において」と訂正する。
５．特許第３０９５４９０号の明細書中特許請求の範囲請求項２の「前記活性金属の偏析層の厚さは、４〜７μｍの範囲である」（本件特許公報第１欄第１３〜１４行）とあるのを、特許請求の範囲の減縮を目的として「前記窒化物系セラミック部材は窒化アルミニウム焼結体からなると共に、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さが４〜７μｍの範囲の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在する」と訂正する。
６．特許第３０９５４９０号の明細書中特許請求の範囲請求項３の「請求項２記載のセラミックスー金属接合体において」（本件特許公報第１欄第１５行〜第２欄第１行）とあるのを、特許請求の範囲の減縮を目的として「窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属を含み、Ｃｕを１５〜３５ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備するセラミックスー金属接合体において」と訂正する。
７．特許第３０９５４９０号の明細書中特許請求の範囲請求項３の「前記活性金属の偏析層は、前記活性金属の窒化物から主として構成されている」（本件特許公報第２欄第２〜３行）とあるのを、特許請求の範囲の減縮を目的として「前記窒化物系セラミック部材は窒化アルミニウム焼結体からなると共に、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さが４〜７μｍの範囲の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在しており、前記活性金属の偏析層は前記活性金属とアルミニウムと窒素との化合物を構成要素として含む」と訂正する。
８．特許第３０９５４９０号の明細書中特許請求の範囲請求項４の「請求項１記載のセラミックスー金属接合体において」（本件特許公報第２欄第５〜６行）とあるのを、特許請求の範囲の減縮を目的として「窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属を含み、Ｃｕを１５〜３５ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備し、半導体素子の搭載用基板として用いられるセラミックスー金属接合体において」と訂正する。
９．特許第３０９５４９０号の明細書中特許請求の範囲請求項４の「前記窒化物系セラミック部材は、窒化アルミニウム焼結体からなり、かつ前記活性金属の偏析層は、前記活性金属とアルミニウムと窒素との化合物を構成要素として含む」（本件特許公報第２欄第７〜１０行）とあるのを、特許請求の範囲の減縮を目的として「前記窒化物系セラミック部材は窒化アルミニウム焼結体からなると共に、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さ７μｍ以下の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在しており、前記活性金属の偏析層は前記活性金属とアルミニウムと窒素との化合物を構成要素として含む」と訂正する。
１０．特許第３０９５４９０号の明細書中段落【０００８】の「ろう材層を介して、前記窒化物系セラミック部材に接合された・・・特徴としている。」（本件特許公報第４欄第１８〜２２行）とあるのを、明りょうでない記載の釈明を目的として「ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備するセラミックスー金属接合体において、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さ７μｍ以下の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在することを特徴としている。」と訂正する。
１１．特許第３０９５４９０号の明細書中段落【００１０】の「また、金属部材は、用途に応じて各種の金属材料から適宜選択すればよく、例えば構造材料としては、鋼材、耐熱合金、超硬合金等が例示され、また電子部品材料としては、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｗ、Ｍｏ等が例示される。」（本件特許公報第４欄第３８〜４２行）とあるのを、明りょうでない記載の釈明を目的として「また、金属部材は、用途に応じて各種の金属材料から適宜選択されるものであるが、電子部品材料としてはＣｕ、Ｃｕ合金が用いられる。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
セラミックス−金属接合体
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属を含み、Ｃｕを１５〜３５ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、
活性金属法により
　
前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ
の窒化物から主として構成されている
層
　【請求項２】　
窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属を含み、Ｃｕを１５〜３５ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備するセラミックス−金属接合体において、
　
前記窒化物系セラミック部材は窒化アルミニウム焼結体からなると共に、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、
が
の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在する
　【請求項３】　
窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属を含み、Ｃｕを１５〜３５ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備するセラミックス−金属接合体において、
　
前記窒化物系セラミック部材は窒化アルミニウム焼結体からなると共に、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さが４〜７μｍの範囲の
偏析層が連続して存在しており、前記活性金属の偏析層は前記活性金属とアルミニウムと窒素との化合物を構成要素として含む
　【請求項４】　
窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属を含み、Ｃｕを１５〜３５ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、活性金属法により前記窒化物系セラミック部材に接合された金属部材とを具備し、半導体素子の搭載用基板として用いられるセラミックス−金属接合体において、
　前記窒化物系セラミック部材は窒化アルミニウム焼結体からな
ると共に、前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ前記窒化物系セラミック部材側の接合界面には、厚さ７μｍ以下の前記活性金属の窒化物から主として構成されている偏析層が連続して存在しており、
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、セラミックス部材と金属部材との接合体に係り、特に耐冷熱サイクル特性に優れたセラミックス−金属接合体に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　窒化物系セラミックス材料は、一般に、軽量でかつ高硬度を有する、電気絶縁性に優れる、耐熱性や耐食性に優れる等という特徴を有しており、これらの特徴を生かして構造用材料や電気部品用材料等として利用されている。ところで、例えば窒化物系セラミックス材料を構造材として使用する場合、セラミックス材料は本来脆性材料であるため、金属材料と接合して用いることが一般的である。一方、窒化物系セラミックス材料の高電気絶縁性という特性を利用して、電子部品の搭載基板等として使用する際にも、電気回路の形成等を目的として、金属と接合することが行われている。このように、窒化物系セラミックス材料の実用化を考えた場合、金属材料との接合が重要な技術となる。
　【０００３】
　上述したような窒化物系セラミックス部材と金属部材との接合方法としては、従来から、ＭｏやＷ等の高融点金属を用いる方法や、ＩＶａ族元素やＶａ族元素のような活性金属を用いる方法等が知られており、中でも、高強度、高封着性、高信頼性等が得られることから、活性金属法が多用されている。
　【０００４】
　上記活性金属法は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ等の金属元素が窒化物系セラミックス材料に対して濡れやすく、反応しやすいことを利用した接合法であり、具体的には活性金属を添加したろう材を用いたろう付け法や、窒化物系セラミックス部材と金属部材との間に活性金属の箔や粉体を介在させ、加熱接合する方法（固相拡散接合）等として利用されている。また、被接合体となる金属部材として、活性金属を直接使用することも行われている。一般的に、取扱い性や処理のしやすさ等から、ＣｕとＡｇとの共晶ろう材（Ａｇ：７２ｗｔ％）にＴｉ等の活性金属を添加し、これをセラミックス部材と金属部材との間に介在させ、適当な温度で熱処理して接合する方法が多用されている。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　ところで、窒化物系セラミックス部材と金属部材との接合部品には、高接合強度が求められる一方、セラミックス材料の熱膨張率は金属材料のそれに比べて小さいため、この熱膨張差に起因する欠点の発生を抑制することが強く求められている。すなわち、熱膨張率が大きく異なるセラミックス材料と金属材料とを接合すると、接合後の冷却過程で熱膨張差に起因する残留応力が生じ、外部応力との相乗によって接合強度が大幅に低下したり、また接合後の冷却過程や冷熱サイクルの付加によって応力の最大点からクラックが発生したり、さらにはセラミックス材料が破壊される等の問題を招いてしまう。
　【０００６】
　このような点に対して、上述した従来の活性金属ろう材を用いた接合方法では、比較的接合強度が高い接合体は得られるものの、冷熱サイクル等の付加に対して十分な信頼性を有する接合体を再現性よく得るまでには至っていないのが現状である。例えば、窒化物系セラミックス部材上に銅板等を活性金属ろう材を用いて接合したものを、半導体素子等の搭載用基板として用いているが、近年の半導体素子の高集積化や大電力化によって、半導体素子からの放熱量は飛躍的に増大しており、搭載基板側への熱伝達量が増加していることから、冷熱サイクル等に対する信頼性の向上が強く望まれている。
　【０００７】
　本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、高接合強度を満足すると共に、冷熱サイクル等の付加に対して高い信頼性が得られるセラミックス−金属接合体を提供することを目的としている。
　【０００８】
　【課題を解決するための手段】
　本発明のセラミックス−金属接合体は、窒化物系セラミック部材と、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属を含み、Ｃｕを１５〜３５ｗｔ％含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材層を介して、
活性金属法により
前記金属部材はＣｕまたはＣｕ合金からなり、かつ
の窒化物から主として構成されている
層
　【０００９】
　本発明に用いられる窒化物系セラミックス部材としては、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、サイアロン等が例示される。また、窒化物系セラミックス部材自体の材料特性は、特に限定されるものではないが、特に破壊靭性値ＫＩＣが４．５ＭＰａ・ｍ１／２以上のものを用いることが好ましい。本発明のセラミックス−金属接合体は、ろう材層自体の構成によって、耐冷熱サイクル特性や接合強度の向上を図ったものであるが、さらに破壊靭性値ＫＩＣが４．５ＭＰａ・ｍ１／２以上の窒化物系セラミックス部材を用いることにより、より一層耐冷熱サイクル特性の向上を図ることができる。すなわち、窒化物系セラミックス部材の破壊靭性値ＫＩＣが４．５ＭＰａ・ｍ１／２以上であると、冷熱サイクル等が接合体に付加された際に、窒化物系セラミックス部材にクラックが生じることが抑制される。
　【００１０】
　また、金属部材は、用途に応じて各種の金属材料から適宜選択
されるものであるが、
が用いられる
　【００１１】
　本発明のセラミックス−金属接合体は、上述したような窒化物系セラミックス部材と金属部材とを、Ａｇ−Ｃｕの共晶組成（７２ｗｔ％Ａｇ−２８ｗｔ％Ｃｕ）もしくはその近傍の組成を主とし、これにＴｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属を適量配合したＡｇ−Ｃｕ系ろう材により接合したものである。
　【００１２】
　そして、本発明のセラミックス−金属接合体においては、上記ろう材中の活性金属を窒化物系セラミックス部材側の接合界面に偏析させており、この偏析層は基本的には活性金属の窒化物により主として構成されたものである。この活性金属の偏析層は、接合界面に連続して形成されていることが重要であり、これにより接合強度や耐冷熱サイクル特性の向上を図ることができる。
　【００１３】
　上記活性金属の偏析層は、上述したようにろう材中の活性金属とセラミックス部材中の窒素との反応による窒化物により主に構成されたものである。このような反応層を窒化物系セラミックス部材側の接合界面に連続して形成することによって、安定して高接合強度が得られると共に、活性金属の偏析層が応力緩和層として機能するため、冷熱サイクル付加等によって窒化物系セラミックス部材にクラックが生じることを抑制することができる。このクラックの抑制は、前述したように、破壊靭性値ＫＩＣが４．５ＭＰａ・ｍ１／２以上の窒化物系セラミックス部材を用いることによって一層効果的となる。
　【００１４】
　ただし、ＴｉＮのような活性金属の窒化物自体は脆性材料であり、あまり層厚が厚くなると逆にクラックの起点となる恐れがあるため、活性金属の偏析層の厚さは７μｍ以下とする。また、層厚があまり薄いと一様に形成することが困難となるため、４μｍ以上とすることが好ましい。よって、活性金属の偏析層の厚さは、４μｍ〜７μｍの範囲とすることが好ましい。なお、偏析層は接合界面に一様に連続して形成されていればその機能を果たすため、均一であればその層厚は４μｍ未満でもよい。
　【００１５】
　また、上述したように活性金属の窒化物は本来脆性材料であるため、上記偏析層を主に構成する化合物を、セラミックス部材の他方の構成材料をさらに含む複合化合物とすることによって、より一層耐冷熱サイクル特性を向上させることができる。例えば、セラミックス部材が窒化アルミニウム焼結体であるとすると、活性金属−アルミニウム−窒素の三元化合物とすることが好ましい。このように、例えばアルミニウムを含有させることによって化合物の延性が大きくり、偏析層がクラックの起点となることを防止することができる。
　【００１６】
　本発明に用いられるＡｇ−Ｃｕ系ろう材は、前述したように、Ａｇ−Ｃｕの共晶組成もしくはその近傍の組成を主とし、これにＴｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれた少なくとも２種の活性金属を適量配合したものである。上記活性金属は、熱処理温度（接合温度）で活性化し、窒化物系セラミックス部材と反応して例えば窒化物となり、接合強度や耐冷熱サイクル特性の向上に寄与するものである。ただし、あまり多量に添加すると、接合強度は増大するものの、冷熱サイクルが付加された際にクラックの発生原因となる恐れがあるため、１０重量％未満とすることが好ましい。一方、活性金属の配合量があまり少ないと、十分な接合強度が得られないため、１重量％以上とすることが好ましい。また、ろう材の主体となるＡｇ−Ｃｕ合金は、基本的には共晶組成を満足するものとするが、全ろう材成分中のＣｕ量が１５重量％〜３５重量％程度であれば同様な効果を得ることができる。
　【００１７】
　本発明のセラミックス−金属接合体は、例えば以下のようにして製造される。まず、窒化物系セラミックス部材と金属部材とを用意し、上述したような活性金属を含むＡｇ−Ｃｕ系ろう材をペースト化したものを窒化物系セラミックス部材側に塗布する。ここで、本発明で規定するように、活性金属が偏析した層を窒化物系セラミックス部材側の接合界面に一様に形成するには、ろう材ペーストを窒化物系セラミックス部材側に塗布することが重要である。ろう材ペーストを金属部材側に塗布したのでは、塗布したペースト層の表面に、接合工程までの間に微量な酸素が付着し、この酸素が活性金属が窒化物系セラミックス部材側に移行することを妨げる。よって、活性金属が偏析した層を一様に形成することが困難となる。従来法ではろう材ペーストを金属部材側に塗布することが一般的であった。なお、上述したＡｇ−Ｃｕ系ろう材の使用形態としては、Ａｇ、Ｃｕおよび活性金属を含むペーストとして使用することが好ましいが、必ずしも箔の積層体のような状態で使用することを除外するものではない。
　【００１８】
　次に、ろう材ペーストを塗布した窒化物系セラミックス部材と金属部材とを積層し、真空中または窒素雰囲気のような不活性雰囲気にて、Ａｇ−Ｃｕ共晶が形成される温度で熱処理し、この共晶液相および活性金属とセラミックス部材との反応等を利用して、窒化物系セラミックス部材と金属部材とを接合する。
　【００１９】
　この際、一般的には接合温度は８００℃〜９００℃程度で、接合時間（加熱時間）は５分〜１５分程度であるが、活性金属を窒化物系セラミックス部材に一様に偏析させるためには、８３０℃〜８７０℃程度で、５分〜１０分程度とすることが好ましい。さらに、活性金属を偏析させる条件としては、真空度を１０−４Ｔｏｒｒ以下に保持すること等が挙げられる。
　【００２０】
　また、偏析層を構成する化合物を、例えば活性金属−アルミニウム−窒素等の複合化合物とするためには、高温でかつ比較的短時間で処理するか、あるいは中温度以上で長時間処理することが好ましい。これらのように、接合時の反応性を高めることによって、活性金属と窒素とが反応した後、それにアルミニウム等が固溶しやすくなり、複合化合物が形成されやすくなる。
　【００２１】
　【実施例】
　次に、本発明の実施例について説明する。
　【００２２】
実施例１
　まず、窒化物系セラミックス部材として厚さ０．８ｍｍｔの板状の窒化アルミニウム焼結体、および金属部材として厚さ０．３ｍｍｔの銅板（無酸素銅）を用意した。一方、重量比でＡｇ：Ｃｕ：Ｔｉ＝７０．６：２７．４：２．０のろう材を用意し、このろう材に樹脂バインダおよび分散媒を適量加え、十分に混合して接合用ペーストを作製した。
　【００２３】
　次に、図１（ａ）に示すように、窒化アルミニウム焼結体１の一方の主面１ａに、上記した接合用ペースト２をスクリーン印刷し、乾燥させた後、接合用ペースト２の塗布層上に銅板３を積層、配置した。この後、上記積層物に対して１×１０−４Ｔｏｒｒ以下の真空中にて、８５０℃×１０分（昇温速度：１０℃／分、降温：炉冷）の温度プロファイルで熱処理を施し、図１（ｂ）に示すように、窒化アルミニウム焼結体１と銅板３とをろう材層４を介して接合し、目的とするセラミックス−金属接合体５を得た。
　【００２４】
比較例１
　上記実施例１において、接合用ペーストを銅板側に塗布する以外は、同一条件でセラミックス−金属接合体を作製した。
　【００２５】
比較例２
　重量比でＡｇ：Ｃｕ：Ｔｉ＝２７．４：７０．６：２．０のろう材を用意し、実施例１と同様にして接合用ペーストを作製した。そして、この接合用ペーストを銅板側に塗布する以外は、実施例１と同一条件でセラミックス−金属接合体を作製した。
　【００２６】
　上記実施例１および比較例１、２で作製した各セラミックス−金属接合体（窒化アルミニウム−銅）の界面分析をＥＰＭＡにより行った。図２に実施例１のＥＰＭＡによる分析結果を模式的に示す。また、図３に比較例２のＥＰＭＡによる分析結果を模式的に示す。図２から明らかなように、実施例１によるセラミックス−金属接合体では、窒化アルミニウム側の接合界面にＴｉが偏析した層が連続して形成されていることが分かる。このＴｉの偏析層の厚さは、約４．５μｍであった。また、このＴｉの偏析層は、ＴｉＮにより主に構成されていることをＸ線回折によって確認した。一方、比較例２によるセラミックス−金属接合体では、図３に示すように、窒化アルミニウム側の接合界面にＴｉが偏析した層が形成されていたが、このＴｉの偏析層はとぎれている部分が存在し、またその厚さは約３μｍであった。なお、比較例１によるセラミックス−金属接合体は、Ｔｉの偏析層の厚さが約１．５μｍとさらに薄く、形成状態も不連続であった。
　【００２７】
　また、各セラミックス−金属接合体の接合界面において、Ｔｉの偏析層を中心とした１０μｍ×１０μｍの面積の成分比をＥＰＭＡにより分析したところ、表１に示すような結果が得られた。
　【００２８】
　【表１】
　表１に示す分析結果も、実施例１によるセラミックス−金属接合体では、窒化アルミニウム側界面にＴｉが偏析していることを裏付けている。
　【００２９】
　次に、上記実施例１および比較例１、２で作製した各セラミックス−金属接合体の特性を以下のようにして評価した。まず、各セラミックス−金属接合体に対して冷熱サイクル試験（ＴＣＴ）を施した。ＴＣＴは−４０℃×３０分＋ＲＴ×１０分＋１２５℃×３０分＋ＲＴ×１０分を１サイクルとした。ＴＣＴ後の評価方法としては、銅板のピール強度の測定とクラック有無を確認することにより行った。ＴＣＴサイクル数とピール強度およびクラック発生との関係を図４に示す。図４から明らかなように、実施例１によるセラミックス−金属接合体は、初期の接合強度が極めて大きいと共に、冷熱サイクルが印加された状態においても強度低下が少なく、さらにＴＣＴによるクラックも１００サイクルまでは認められなかった。これに対して、比較例１および比較例２によるセラミックス−金属接合体は、それぞれ初期の接合強度が低く、かつクラックも５０サイクル程度で発生しており、その後の強度低下も大きいものであった。
　【００３０】
実施例２
　実施例１における接合温度条件を、８５０℃×１０分から８５０℃×３０分と変更する以外は、実施例１と同一条件でセラミックス−金属接合体を作製した。
　【００３１】
　このセラミックス−金属接合体の界面分析をＥＰＭＡにより行ったところ、窒化アルミニウム側の接合界面にＴｉが偏析した層が連続的に形成されている（層厚は実施例１と同等）と共に、このＴｉの偏析層にＡｌが拡散しており、Ｔｉ−Ａｌ−Ｎ化合物が形成されていることを確認した。なお、実施例１によるセラミックス−金属接合体においても、Ｔｉの偏析層にＡｌが拡散していることが確認されたが、量的には実施例２によるセラミックス−金属接合体の方が多かった。
　【００３２】
　この実施例２によるセラミックス−金属接合体のＴＣＴによるクラック発生の有無を確認したところ、３００サイクルまでクラックの発生は認められず、さらに耐冷熱サイクル特性に優れることが判明した。なお、ピール強度の測定値は実施例１とほぼ同程度であった。
　【００３３】
実施例３〜５
　破壊靭性値ＫＩＣがそれぞれ４．７ＭＰａ・ｍ１／２、４．１ＭＰａ・ｍ１／２、４．０ＭＰａ・ｍ１／２の３種類の窒化アルミニウム焼結体を用意し、これらを各々用いて実施例１と同一条件で、それぞれセラミックス−金属接合体（実施例３〜５）を作製した。
　【００３４】
　これら３種類のセラミックス−金属接合体のピール強度を測定すると共に、それぞれ実施例１と同一条件のＴＣＴを１００サイクル施し、それぞれ窒化アルミニウム焼結体のファインクラックの有無を以下に示す方法によって確認した。まず、銅板およびろう材層をエッチング除去し、窒化アルミニウム焼結体表面のファインクラックの有無を、蛍光浸透探傷（ＰＴ）検査で判定することによって行った。
　【００３５】
　その結果、ピール強度の初期の測定値はいずれのセラミックス−金属接合体も実施例１とほぼ同程度であったが、実施例３（ＡｌＮ：ＫＩＣ＝４．７ＭＰａ・ｍ１／２）のセラミックス−金属接合体ではＴＣＴ１００サイクル後においてもクラックは認められなかったのに対し、他のセラミックス−金属接合体（実施例４、５）では微細なクラックが発生していた。
　【００３６】
　【発明の効果】
　以上説明したように、本発明のセラミックス−金属接合体によれば、窒化物系セラミックス部材側の接合界面に、反応層である活性金属の偏析層が適度な層厚で連続して形成されているため、安定して高接合強度が得られると共に、冷熱サイクルの付加等によって窒化物系セラミックス部材にクラックが生じることを抑制することができる。よって、高接合強度を有すると共に、冷熱サイクルに対して優れた信頼性を示すセラミックス−金属接合体を、再現性よく提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明の一実施例におけるセラミックス−金属接合体の製造工程を示す図である。
　【図２】　本発明の一実施例によるセラミックス−金属接合体の接合界面のＥＰＭＡ分析結果を模式的に示す図である。
　【図３】　本発明との比較として示したセラミックス−金属接合体の接合界面のＥＰＭＡ分析結果を模式的に示す図である。
　【図４】　本発明の一実施例によるセラミックス−金属接合体のＴＣＴサイクル数とピール強度との関係を従来例と比較して示す図である。
　【符号の説明】
　１……窒化アルミニウム焼結体
　２……接合用ペースト
　３……銅板
　４……ろう材層
　５……セラミックス−金属接合体