【事件の表示】
　特許第３０６８５１６号「半導体装置の製造方法」の請求項１ないし３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】
　特許第３０６８５１６号の請求項１、２に係る特許を取り消す。
　同請求項３に係る特許を維持する。
【理　由】
一．手続の経緯
　本件特許第３０６８５１６号（以下「本件特許」という。）は、平成９年７月２４日に特許出願され、特許権の設定の登録がなされた後、平成１３年１月２４日に特許異議申立人　本橋俊弘より、その請求項１〜３に係る特許について特許異議の申立がなされ、その後、平成１３年５月１１日付けで審判官合議体より取消理由の通知がなされ、これに対し、特許権者からは指定期間内に手続がなされなかったものである。
　
二．本件発明
　本件特許の請求項１〜３に係る発明は、願書に添付した明細書及び図面（以下「特許明細書」という。）の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項１〜３に記載された事項により特定された次のものと認める。
「【請求項１】半導体基板上に化学気相成長法で薄膜を成膜する方法であって、前記成膜過程を２ステップに分けて、同一の反応ガスである成膜の第１ステップと成膜の第２ステップとを有し、前記成膜の第１ステップでは、前記反応ガスの反応炉内でのガス流速が前記第２ステップの場合より小さいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】前記反応ガスがジクロールシランガスとアンモニアガスとで構成され、前記薄膜がシリコン窒化膜である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。
【請求項３】前記半導体基板上の多結晶シリコン膜上とシリコン酸化膜上とにシリコン窒化膜を成膜することを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法。」
　　
三．通知した取消理由
　上記取消理由の概要は、特許異議申立人　本橋俊弘の主張を引用して、「引用例１〜３には、特許異議申立書の「(2)証拠の説明」の欄に指摘された事項が記載されている。請求項１〜３に係る発明（以下「本件発明１」〜「本件発明３」という。）と、引用例１〜３に記載された発明とを対比すると、特許異議申立書の「(3)本件特許発明と証拠の対比」の欄に記載されたとおり、本件発明１及び２は引用例１に記載された発明であり、また、本件発明１〜３は、引用例１〜３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発明である。」とし、その結果、本件特許の請求項１、２に係る特許は、特許法第２９条第１項の規定に違反してなされたものであり、また、本件特許の請求項１〜３に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから、本件請求項１〜３に係る特許は、特許法第１１３条第１項第２号の規定に該当し、同法第１１４条第２項の規定により取り消すべきものである、というものである。
　　
四．証拠の記載事実
引用例１：特開平９−１３４９１９号公報（特許異議申立の甲第１号証）
(1-1)「【請求項１】シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を堆積して形成するシリコン窒化膜の形成方法において、第１の条件でシリコン窒化膜を初期成膜する工程と、続いてシリコン窒化膜を第１の条件とは異なる第２の条件にて成膜する工程との２段階の成膜工程をとることを特徴とするシリコン窒化膜の形成方法。
【請求項２】第１の条件と第２の条件とが、成膜圧力、成膜温度、及び成膜用の反応ガス流量の内のいずれかの条件を異ならせ、その他の条件は同条件としたものであることを特徴とする請求項１に記載のシリコン窒化膜の形成方法。」（特許請求の範囲；請求項１、２）
(1-2)「各種電子材料等の分野において、その性能向上のために数々の要請がなされている。例えば半導体装置の分野では、例えば、積層ゲート構造を持つ不揮発性メモリ（ＮＶメモリ）において、ゲート（例えばポリシリコンゲート）間の絶縁膜を薄膜化することは、セルサイズ縮小と関連して重要な課題となっている。この絶縁膜に求められる性質とてして、低リーク電流、長寿命であることの他に、ＮＶメモリに特有な性質である電荷保持という観点から、現在ＯＮＯ（Oxide-Nitride-Oxide）絶縁膜が最適であることが判明している。
　しかしながら、ＯＮＯ膜の形成については、特にそのシリコン酸化膜上へシリコン窒化膜を形成する工程において、解決されるべき問題点が残っている。即ち、ＯＮＯ絶縁膜中のシリコン窒化膜（ＳiＮ）は、一般にＬＰ−ＣＶＤ法により成膜されるとともに、その構造上、シリコン窒化膜成膜時は、下地がシリコン酸化膜となる。このようにシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する場合は、従来技術においては、シリコン窒化膜の膜厚の制御が難しかった。特に、膜厚１０ｎｍ程度の薄膜制御が困難である。」（段落【0002】〜【0003】）　　
(1-3)「図７に従来構造図として示すように、シリコン酸化膜１上に、遷移領域と称される成長核２が形成され、その上に化学量論的に整合した組成のシリコン窒化膜３が形成されるのである。そのため、薄膜シリコン窒化膜の成膜時間と成膜される膜厚との関係は図８に示すようになり、成膜時間の初期に一定時間、成膜が進行しないいわゆるインキュベイションタイム（incubation time）が発生する。このインキュベイションタイム中にシリコン含有量の多い成長核（図７に模式的に符号２で示すもの）が形成されるが、微妙な酸化膜表面状態の違いにより、インキュベイションタイムは不安定である。このことが、シリコン窒化膜成膜時の薄膜制御が困難となっている大きな原因と考えられる。」（段落【0004】）
(1-4)「本発明においては、上記目的を達成するため、次の技術手段をとる。即ち、シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を堆積して形成するシリコン窒化膜の形成方法において、第１の条件でシリコン窒化膜を初期成膜する工程と、続いてシリコン窒化膜を第１の条件とは異なる第２の条件にて成膜する工程との２段階の成膜工程をとることを特徴とするシリコン窒化膜の形成方法とする。
　この場合、第１の条件と第２の条件とが、成膜圧力、成膜温度、及び成膜用の反応ガス流量の内のいずれかの条件を異ならせ、その他の条件は同条件としたものである構成のシリコン窒化膜の形成方法とすることができる。」（段落【0006】〜【0007】）
(1-5)「本発明のシリコン窒化膜の形成方法によれば、酸化シリコン膜上に形成する窒化シリコン膜を、当初上層窒化シリコン膜が安定に形成されるように下層窒化シリコン膜が形成される条件で該下層窒化シリコン膜を形成することができる。この第１の条件では、成長核となる部分が形成されると考えられる。本発明においてはこのように、第１の工程では必ずしも均一な全面膜が形成されることは要さず、成長核の如き上層窒化シリコン層を良好に成長させる状態に窒化シリコン形成を行えばよいものである。例えば、当初の第１の工程では、下地酸化シリコン膜と相性の良い条件（例えば密着性の良い条件）で、ある程度の成膜を行っておき、その後、第２の工程で例えばその装置における最適条件で主たるシリコン窒化膜の形成を行うようにすることができる。この第２の工程では、再現性の良い、薄膜制御性に優れた安定したシリコン窒化膜が形成される。」（段落【0012】）
(1-6)「第１の工程では、成長核の如きその上層の窒化シリコン膜を良好に成長させる形態での窒化シリコン形成を行わせる条件で、パラメータ選択とその設定を行えばよい。第２の工程では、標準的ないし理想的に窒化シリコン膜が形成できる条件とすることができる。」（段落【0015】）
(1-7)「代表的には、成膜圧力、成膜温度、及び成膜用の反応ガス流量の内のいずれかの条件を異ならせ、その他の条件は同条件としたシリコン窒化膜の形成方法とすることが好ましい。」（段落【0016】）
(1-8)「第２の発明は、シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を減圧ＣＶＤ装置で形成するシリコン窒化膜の形成方法において、シリコン窒化を成膜の初期に第１の圧力条件にて成膜する工程と、続いてシリコン窒化膜を第２の圧力条件にて成膜する工程とを有するが、後の工程の第２の圧力条件を通常成膜条件、即ちその装置における標準的な最適条件とし、それに先立つ第１の圧力条件を通常成膜条件よりも高圧にする態様を好ましく採用できる。」（段落【0017】）
(1-9)実施例１について、「本実施例では、シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を減圧ＣＶＤ装置で形成するシリコン窒化膜の形成方法において、シリコン窒化膜を成膜の初期に第１の圧力条件にて成膜する工程Ｉと、続いてシリコン窒化膜を第１の圧力条件よりも低圧の第２の圧力条件にて成膜する工程IIとを有するプロセスを行う。・・・・本実施例においては、次の(a)〜(c)の工程を行う。本実施例では下記に示すとおり、ＯＮＯ構造をゲート構造に有するデバイスの製造について、本発明を具体化したものである。
(a)フラッシュ（Flash）メモリセルなどのＯＮＯゲート構造を使用するデバイスにおいて、下部電極を形成し、ＯＮＯ膜を構成する下地シリコン酸化膜１を形成する。このシリコン酸化膜の形成方法は任意である。例えば、一般的な熱酸化法でも、ＬＰ−ＣＶＤによるＳiＯ2 形成でもよい。いずれの手段をとって形成したシリコン酸化膜についても、次の工程で良好にシリコン窒化膜を成膜できる。
(b)シリコン窒化膜形成を減圧ＣＶＤ法により行う。ここでは本発明を適用して、シリコン窒化膜形成を次の２ステップで行う。まず、第１の工程を次のようにして行う。
 はじめに、実施に用いるＣＶＤ装置についての最適圧力条件・・・・よりも、圧力を高くして成膜する。この第１の工程では、シリコン酸化膜表面に核形成を行うのであるが、本実施例ではこのように成膜圧力を上昇させることで、シリコン窒化膜の成長速度を高めることによって、シリコン酸化膜表面の状態に依存しないで核形成を行うことができる。これによりシリコン酸化膜の表面状態に無関係にインキュベイションタイムを一定にすることが可能となる。
本実施例で用いた具体的な成膜条件を、以下に示す。
　成膜圧力：０.５torr〜１torr
　成膜温度：７２０℃
　成膜時間：約６０秒
　成膜ガス：ＳiＨ2Ｃl2＝１０sccm
　　　　　　ＮＨ3 ＝１００sccm
　この第１ステップ目のプロセスは、シリコン酸化膜表面に核形成を行うことが目的であり、ここでのシリコン窒化膜の成膜膜厚は、きわめて薄く、シリコン酸化膜表面が処理された程度とする。特に本実施例では、核形成を緻密に形成すべく、上記のような高圧条件を用いたのである。この核形成部分を、図２に模式的に符号２'で示す。
(c)続いて通常薄膜成膜プロセスの条件の圧力条件により成膜を行う。通常の成膜条件とは、前記のように使用する装置についての最適条件ないしは標準条件とされるものである。このステップでの成膜は、通例下記のような条件であって、成膜レートがそれ程高くなく、かつまた下地に核形成がなされているので、薄膜制御性に優れる。成膜条件を以下に示す。
　成膜圧力：０.２torr
　成膜温度：７２０℃
　成膜時間：約３０分
　成膜ガス：ＳiＨ2Ｃl2 ＝１０sccm
　　　　　　ＮＨ3＝１００sccm
　成膜レート：０.３nm/min程度
　以上のプロセスにより、シリコン酸化膜１表面上に薄膜シリコン窒化膜３を形成する際に、本実施例の場合、シリコン窒化膜を膜厚で８nmで制御性良く、再現性良好に成膜することが可能となった。また遷移領域が無くなるために、膜の電気特性が向上する。」（段落【0021】〜【0031】）
(1-10)実施例２において、上記実施例１に準じて、第１ステップの成膜条件を、
「成膜圧力：０.５torr〜１torr
　成膜温度：７２０℃
　成膜時間：約６０秒
　成膜ガス：ＳiＨ2Ｃl2＝１０sccm
　　　　　　ＮＨ3＝１００sccm」とし、
第２ステップの成膜条件を、
「成膜圧力：０.２torr
　成膜温度：７２０℃
　成膜時間：約３０分
　成膜ガス：ＳiＨ2Ｃl2＝１０sccm
　　　　　　ＮＨ3 ＝１００sccm」としたこと。（段落【0033】〜【0045】）
　　
引用例２：特開平９−１７８５３号公報（同上、甲第２号証）
(2-1)「【請求項１】フィールドシールド素子分離構造によって素子間分離がなされる半導体装置の製造方法において、半導体基板上に第１の絶縁膜をパターン形成する工程と、前記第１の絶縁膜が形成されていない前記半導体基板上に、前記第１の絶縁膜とは膜厚の異なる第２の絶縁膜を形成する工程と、前記第１および第２の絶縁膜のうち少なくとも膜厚の大きい方の絶縁膜上に、前記フィールドシールド素子分離構造のシールドゲート電極をパターン形成する工程と、前記シールドゲート電極を第３の絶縁膜で被覆する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。」（特許請求の範囲；請求項１）
(2-2)図６(d)及び図７(a)とともに、「図６(d)に示すように、フォトレジスト（図示せず）をマスクとして用いたドライエッチングにより多結晶シリコン膜３９をパターニングして、キャシタの下部電極であるストレージ電極８を形成する。このときにも、ゲート電極５をエッチング形成した際と同様、素子形成領域と素子分離領域との段差が従来よりも小さいために、従来例のようにソース６側の段差部分に沿って多結晶シリコン膜３９がリボン状またはスティック状に残存するようなことが一切ない。次に、図７(a)に示すように、誘電体膜である膜厚１１nmのＯＮＯ（シリコン酸化膜／シリコン窒化膜／シリコン酸化膜）膜１０を全面に形成する。」（段落【0046】〜【0047】）
　　
引用例３：特開平９−６４３１１号公報（同上、甲第３号証）
(3-1)「【請求項１】アモルファスシリコン膜を形成する工程と、前記アモルファスシリコン膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、しかる後、５５０℃以上１１００℃以下の温度で熱処理を行う工程と、しかる後、前記シリコン窒化膜を除去する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。」（特許請求の範囲；請求項１）
(3-2)図１(d)及び図１(e)とともに、「次に、図１(d)に示すように、多結晶シリコン膜３a上にあるシリコン窒化膜４を温度１６０℃のＨ3ＰＯ4溶液によりエッチング除去する。これにより、表面に空隙５が多数形成されて実効表面積が増大した多結晶シリコン膜３aからなるキャパシタ下部電極が形成される。
　次に、図１(e)に示すように、多結晶シリコン膜３a表面に、シリコン酸化膜に換算した膜厚が２０nm程度の、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜との積層膜であるＯＮＯ（シリコン酸化膜／シリコン窒化膜／シリコン酸化膜）膜６を形成する。」（段落【0020】〜【0021】）
　　　
五．対比・判断
（五-1）請求項１及び２について
　請求項１及び２に係る発明（以下、「本件発明１」、「本件発明２」という。）に係る特許については、上記通知した取消理由は妥当なものと認める。
　　
（五-2）請求項３について
　請求項３に係る発明（以下、「本件発明３」という。）と、引用例１（甲第１号証）に記載された発明とを対比すると、引用例１には、シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成することの記載がなされているものの、シリコン窒化膜を、多結晶シリコン膜上に成膜すること、乃至シリコン酸化膜と多結晶シリコン膜を有する半導体に対して適用することについての記載は見当たらず、したがって、引用例１には、本件発明３が特定事項とする「半導体基板上の多結晶シリコン膜上とシリコン酸化膜上とにシリコン窒化膜を成膜する」点の記載はなく、したがって、少なくともこの点で、本件発明３は引用例１に記載された発明と相違している。
　そこで、この相違点について検討する。
　引用例２（甲第２号証）には、図６(d)及び図７(a)とともに、多結晶シリコン膜３９をパターニングした後、誘電体膜であるＯＮＯ（シリコン酸化膜／シリコン窒化膜／シリコン酸化膜）膜１０を全面に形成することが記載され（摘記2-2）、また、引用例３（甲第３号証）には、図１(d)及び図１(e)とともに、多結晶シリコン膜３a上にあるシリコン窒化膜４をエッチング除去して、表面に空隙５が形成された多結晶シリコン膜３aからなるキャパシタ下部電極を形成し、次に、多結晶シリコン膜３a表面に、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜との積層膜であるＯＮＯ（シリコン酸化膜／シリコン窒化膜／シリコン酸化膜）膜６を形成することが記載されている（摘記3-2）。
　しかし、これら引用例２及び３には、ＯＮＯ膜、即ちシリコン酸化膜／シリコン窒化膜／シリコン酸化膜から成る多層膜の形成に係る記載がなされているものの、そのいずれの引用例にも、「半導体基板上の多結晶シリコン膜上とシリコン酸化膜上とにシリコン窒化膜を成膜する」という、上記相違点に係る特定事項の記載は見当たらない。
　そして、本件発明３は、当該相違点に係る特定事項を含む前記認定のとおりの事項を有することにより、半導体基板表面にシリコン酸化膜と多結晶シリコン膜とが形成され、これらの膜上全面にシリコン窒化膜が成膜される場合には、多結晶シリコン膜上のシリコン窒化膜の膜厚がシリコン酸化膜上のそれより厚くなることが生じる（段落【0014】）という従前の問題点を解決し、成膜の下地材料依存性をなくし、半導体基板の面内均一性を向上させる半導体装置の製造方法を提供する（段落【0015】）という、上記各引用例に記載のない効果を奏したものと認めることができる。
　してみれば、本件発明３は、引用例１〜３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発明ということはできない。
　　
六．むすび
　以上のとおりであるから、本件発明１及び２に係る特許は、特許法第２９条第１項又は第２項の規定に違反して特許を受けたものであるから、同法第１１３条第１項第２号の規定に該当し、同法第１１４条第２項の規定により取り消すべきものである。
　また、本件発明３に係る特許については、特許異議申立人　本橋俊弘の主張する理由及び提示した証拠によっては取り消すことはできず、なおかつ、他に本件発明３に係る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１３年９月６日（２００１．９．６）