【事件の表示】
　特許第３１６６４６６号「張り合わせ半導体基板の製造方法および半導体基板の張り合わせ欠陥検査装置」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３１６６４６６号の請求項１ないし４に係る特許を維持する。
【理　由】
（１）手続きの経緯
　本件特許第３１６６４６６号の請求項１乃至４に係る発明についての出願は、平成５年１２月１０日になされ、平成１３年３月９日にその特許の設定登録がなされ、その後、本田敦子より特許異議の申立てがなされ、平成１４年２月８日付けで取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１４年４月２３日に訂正請求がなされたものである。
　
（２）訂正の適否についての判断
ア．訂正の内容
＊訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１乃至４における、「半導体基板を透過し、または反射した」を、それぞれ「半導体基板に反射した」と訂正する。
＊訂正事項ｂ
　段落０００８、０００９、００１０及び００１１における、「半導体基板を透過し、または反射した」を、それぞれ「半導体基板に反射した」と訂正する。
イ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項ａは、特許請求の範囲の請求項１乃至４において、「半導体基板を透過し、または反射した」と、「透過」または「反射」が択一的に記載されていたものを、それぞれ「半導体基板に反射した」として「反射」のみ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したものであり、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　上記訂正事項ｂは、請求項１乃至４が訂正されたことに伴い特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るための訂正で、明りょうでない記載の釈明を目的としたものであり、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
ウ．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項で準用する特許法第１２６条第１項ただし書、第２項乃至第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
（３）特許異議申立てについての判断
ア．特許異議申立ての理由の概要
　特許異議申立人は、証拠として、甲第１号証（JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY Vol.136 No.11　November 1989 　第3547〜3548頁）、甲第２号証（ＵＬＳＩプロセス材料実務便覧　津屋英樹監修　1992年1月30日　株式会社サイエンスフォーラム発行　第63〜70頁）、甲第３号証（電気学会研究会資料EDD−89−39〜46 SPC−89−48〜55　1989年10月25日社団法人電気学会発行　第27〜34頁）及び甲第４号証（特開平５−１５２５４９号公報）を提示して次のように主張している。
　本件請求項１乃至４記載の発明は、甲第１号証に記載された発明と同一であるか、甲第１乃至４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から、特許法第２９条第１項第３号或いは特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである旨主張している。
　
イ．本件発明
　訂正明細書の本件発明は、特許請求の範囲の請求項１乃至４に記載された次のとおりのものである。
「２枚の半導体基板の平坦化面同士を重ね合わせて１枚の半導体基板を製造する張り合わせ半導体基板の製造方法において、
　上記重ね合わせ時、半導体基板に赤外線を照射し、この半導体基板に反射した赤外線に基づいて半導体基板の重ね合わせ過程およびその重ね合わせ面の状態を観察することを特徴とする張り合わせ半導体基板の製造方法（以下、「本件発明１」という。）。
　鏡面研磨された２枚の半導体基板の研磨面同士を重ね合わせて１枚の半導体基板を得る張り合わせ半導体基板の製造方法において、
　上記重ね合わせ時、半導体基板に赤外線を照射し、この半導体基板に反射した赤外線に基づいて半導体基板の重ね合わせ過程およびその重ね合わせ面の状態を観察することを特徴とする張り合わせ半導体基板の製造方法（以下、「本件発明２」という。）。
　２枚の半導体基板を張り合わせる接着治具と、
　この接着治具において張り合わされる半導体基板に対して赤外線を照射する赤外線照射手段と、
　この半導体基板に反射した赤外線に基づいて半導体基板の重ね合わせ面の画像を生成する画像生成手段とを備えたことを特徴とする半導体基板の張り合わせ欠陥検査装置（以下、「本件発明３」という。）。
　上記画像生成手段は、半導体基板に反射した赤外線を撮像する赤外線カメラと、
　赤外線カメラが撮像した画像を画面に表示するモニタとを有する請求項３に記載の半導体基板の張り合わせ欠陥検査装置（以下、「本件発明４」という。）。
　
ウ．引用例
　異議申立人が提出した甲第１号証は、電気化学学会の機関誌として発行された一般的な学術文献である。そして同号証には、次のように記載されている。
「結合は２ステップを経て進行する。第１の結合ステップは、室温でＳｉＯＨ基の間に水素結合が形成されるステップである。そして、高温熱処理の間に強固な結合（おそらく、Ｓｉ−Ｏ結合）に発展する。」（第３５４７頁右欄第１５行〜第１９行）
「初期の結合プロセスは、赤外線透過フィルターのあるハロゲンランプ、サンプルホルダー、赤外線ＴＶ力メラ（λ＝１−１．６μｍ）を含んだ透過システムにより、その場で（ｉｎ　ｓｉｔｕ）観察された。」（第３５４７頁右欄第２０行〜第２３行）
「このようにして、界面接着の進展と、結合の不均質さとボイドの発生源について研究が行われた。Ｆｉｇ．２は結合プロセスにおける透過赤外画像のシーケンスを示している。」（第３５４７頁右欄第２３行〜第２７行）
「大抵のボイドはその後のアニーリングステップの後でも残存するので、初期の結合プロセスの最適化が必要であることがわかる。」（第３５４７頁右欄第３９行〜第４１行）
「図２第１結合ステップの透過赤外線イメージ：ａ）ファーストコンタクト，ｂ）ｔ＝５０秒，ｃ）ｔ＝６０秒，ｄ）ｔ＝７０秒，中央付近はパーティクル起因のボイド。」（第３５４８頁右欄図２の説明文）
　異議申立人が提出した甲第２号証は、ＵＬＳＩプロセス材料に関する実務便覧を記載した一般的な学術文献である。そして同号証には、次のように記載されている。
「１９８０年代に入り，貼合せ法による基板の本格的な実用化の検討が実施される様になった。その結果，１９８７年に東芝は，酸化膜が付与された鏡面ウェーハ同志を貼合せる技術に基づき，固体リレー用フォトダイオードアレイの量産を開始した。２）また，酸化膜を持たない鏡面ウエーハ同士を貼合せる事により，耐圧特性が１０００Ｖに達する高性能なＩＧＢＴの開発にも成功している２）。」（第６４頁右欄第１２行〜第１８行）
「現在，最も広く用いられている貼合せ技術は図−３２）に示すように，貼合せる２枚のウエーハ表面に親水性を付与し，表面の親和力を利用して常温で接合させて、次に，これを加熱して脱水縮合反応を起こし，水分を系外に除去し，さらに高温に加熱して接合界面を熱拡散によって強固に接合する方法である。」（第６４頁右欄第２８行〜第６５頁左欄第４行）
「貼合せ面の微小面荒さ制御
　２枚のウエーハが，最終的には原子間距離の水準で接合されるためには，ウエーハ表面の微小荒さが可能な限り小さい事が望ましい。現在市販されている鏡面ウエーハの表面荒さは，ＷＹＫＯ−３Ｄ微小荒さ測定器で測定した場合５〜１０Å程度の値が得られるが，気孔の無い貼合せ面を得るためには３Å以下の面荒さが望ましいと報告されている３）。」（第６５頁左欄第９行〜第１６行）
「貼合せ界面における直径ｌｍｍを越える気泡は赤外線像で検知可能である７）。気泡が認められた貼合せウエーハは，剥離した上で気泡の原因を排除し再度貼合せ加工を行なう事が可能である。」（第６６頁左欄第２４行〜第２７行）
「気泡が検出されない良好な貼合せ界面を有するウエーハは，雰囲気炉中で加熱される。」（第６６頁左欄第２９行〜第３０行）
「熱処理後の貼合せ面の代表的な気泡検査法として，超音波を照射して反射波を検出し，未接着部の有無を検知する方法があげられる１３）。」（第６６頁右欄第２９行〜第３１行）
　異議申立人が提出した甲第３号証は、電気学会の研究会資料であり、ウェハ接着技術に関する一般的な学術文献である。そして同号証には、次のように記載されている。
「また、量産時においてはボイド不良品のスクリーニングが大きな問題となる。我々はＦｉｇ．６に示す様な赤外線透過装置を画像処理装置と組合せボイド不良品をスクリーニングしている。」（第２９頁第１０行〜第１２行）
「６．接着界面の凹凸
　シリコン表面はいくら鏡面に磨き上げているとは言え、Ａオーダーの凹凸は必ず持っている。通常の鏡面仕上げ面は大きい所で２０〜３０Ａ程度の凹凸は存在する。どの程度の凹凸まで接着出来るかを検討した。」（第３１頁第１行〜第４行）
　異議申立人が提出した甲第４号証には、次のように記載されている。
「【請求項１】　少なくとも主面の一方を鏡面化した２枚のＳｉ単結晶ウェーハを使用して、前記Ｓｉ単結晶ウェーハの接合部分を構成する鏡面側の主面同士、または前記鏡面の片側若しくは双方の側に、予め酸化によりシリコン酸化物の薄層を形成させたＳｉ単結晶ウェーハ同士を接合させるにあたり、前記２枚のＳｉ単結晶ウェーハのうちの一方の、該Ｓｉ単結晶ウェーハの接合面とは反対面のＯＦ（オリエンテーションフラット）近傍部分を真空ピンセットで吸着し、この真空ピンセットで吸着したＳｉ単結晶ウェーハのＯＦ部の接合面側の縁と、接合面を上方に向けほぼ水平状態で固定した、もう一方のＳｉ単結晶ウェーハのＯＦ部の接合面側の縁とを軽く接触させ、その際、両Ｓｉ単結晶ウェーハのＯＦ部とは反対側に位置する端部の接合面同士の間隔が１ｍｍ以下となるようにし、その後、真空ピンセットによるＳｉ単結晶ウェーハの吸着状態を解除して、当該Ｓｉ単結晶ウェーハの自重により、２枚のＳｉ単結晶ウェーハを接触させるようにして接合することを特徴とする半導体素子形成用基板の製造方法。。」（特許請求の範囲）
「次いで、常温下で少なくとも雰囲気の清浄度がクラス１０００以上のクリーンベンチ内においてベースウェーハ１ａを真空吸着台２にほぼ水平状態で吸着固定させた後、ボンドウェーハ１ｂをそのＯＦ部２ｂの近傍部分１１ｂを真空ピンセット３によって吸着させる（図４参照）。そして、真空ピンセット３の操作によりボンドウェーハ１ｂのＯＦ部２ｂの方がやや下がり気味となるように前記ボンドウェーハ１ｂを傾け、その状態で、ベースウェーハ１ａ上方位置からボンドウェーハ１ｂを下降させてゆき、先ず、ボンドウェーハ１ｂのＯＦ部２ｂの接合面の縁とベースウェーハ１ａのＯＦ部２ａの接合面側の縁とを軽く突き当て接触させる（図１）。次いで、両ウェーハのＯＦ部２ａ，２ｂとは反対側の端部３ａ，３ｂ同士の間隔が約１ｍｍになるまで接近させ、その後、真空ピンセット３によるボンドウェーハ１ｂの吸着を止める。すると、ボンドウェーハ１ｂは、ベースウェーハ１ａとの初期の突当て部であるＯＦ部２ａの接合面側の縁を支点として自重により回転し、最終的にベースウェーハ１ａ全面とボンドウェーハ１ｂ全面とが接触し、ＯＦ部２ａ，２ｂから他側３ａ，３ｂへ向け順次に１次接合が行われることになる（図２）。」（第３頁右欄第１３行〜３４行）
　
エ．対比・判断
　本件発明１乃至４と甲第１乃至４号証に記載の発明を対比すると、甲第１乃至４号証には、本件発明１乃至２の必須の構成要件である、「重ね合わせ時、半導体基板に赤外線を照射し、この半導体基板に反射した赤外線に基づいて半導体基板の重ね合わせ過程およびその重ね合わせ面の状態を観察する」点、或いは本件発明３乃至４の必須の構成要件である、「接着治具において張り合わされる半導体基板に対して赤外線を照射する赤外線照射手段とこの半導体基板に反射した赤外線に基づいて半導体基板の重ね合わせ面の画像を生成する画像生成手段」とを備えた点について記載も示唆もされていない。 
　そして、本件発明１乃至４は、それぞれ上記の点を備えることにより、明細書記載の効果を奏するものである。
  したがって、本件発明１乃至４が、甲第１号証に記載された発明と同一であるとも、甲第１乃至４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とも認めることはできない。
　
（４）まとめ
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項１乃至４に係る発明についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１乃至４に係る発明についての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５月９日（２００２．５．９）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
＊訂正事項ａ
　登録請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項１乃至４における、「半導体基板を透過し、または反射した」を、それぞれ「半導体基板に反射した」と訂正する。
＊訂正事項ｂ
　明りょうでない記載の釈明を目的として、段落０００８、０００９、００１０及び００１１における、「半導体基板を透過し、または反射した」を、それぞれ「半導体基板に反射した」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
張り合わせ半導体基板の製造方法および半導体基板の張り合わせ欠陥検査装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　２枚の半導体基板の平坦化面同士を重ね合わせて１枚の半導体基板を製造する張り合わせ半導体基板の製造方法において、
　上記重ね合わせ時、半導体基板に赤外線を照射し、
この半導体基板に反射した赤外線に
　【請求項２】　鏡面研磨された２枚の半導体基板の研磨面同士を重ね合わせて１枚の半導体基板を得る張り合わせ半導体基板の製造方法において、
　上記重ね合わせ時、半導体基板に赤外線を照射し、
この半導体基板に反射した
　【請求項３】　２枚の半導体基板を張り合わせる接着治具と、
　この接着治具において張り合わされる半導体基板に対して赤外線を照射する赤外線照射手段と、
　
この半導体基板に反射した
　【請求項４】　上記画像生成手段は、
半導体基板に反射した
　赤外線カメラが撮像した画像を画面に表示するモニタとを有する請求項３に記載の半導体基板の張り合わせ欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は例えば２枚のシリコンウェーハを直接張り合わせて一体化する半導体基板の張り合わせ方法、および、半導体基板の張り合わせ欠陥の検査装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来より、シリコンウェーハ同士を直接張り合わせて接合する技術は、例えば特開昭６１−１４５８３９号公報、特開昭６２−７１２１５号公報等に列挙されている。
　【０００３】
　このウェーハの張り合わせ接合技術は、基本的には以下の工程により構成されている。▲１▼室温で２枚のウェーハを張り合わせる。▲２▼８００℃以上の温度領域でこれをアニールし、これを接合させる。▲１▼、▲２▼の各工程では張り合わせ界面は一様に接合され、ボイド等の非接合部分がないこと、デバイス工程または使用中に剥離しないこと、また、電気的障害が生じないことが要求される。
　【０００４】
　そして、張り合わせ技術としては、上述のように従来より例えば特開平２−４６７２２号公報、特開平２−２４８０３２号公報、特開平３−１９６６１０号公報、特開平４−４７４０号公報等に示す装置および方法が提案されているが、いずれの技術についても未だ実用上の難点が存在している。この結果、いずれの張り合わせ方法を採用したとしても、接合後において、張り合わせ不良のウェーハがかなりの率で発生することとなる。例えば張り合わせ時に圧力を印加して行う方法でも、未接合のボイドが多く発生する。
　【０００５】
　この接合界面の評価は、ボイド検査によってなされる。例えば、張り合わせ終了後、熱処理がなされるが、その後、ボイド検査を行うものである。このようなボイド検査に使用される欠陥検査装置としては、従来、例えば特開昭６３−１３９２３７号公報に開示されたものが知られている。この装置は、被検査ウェーハに赤外線を照射し、これを透過し、または反射した赤外線を赤外テレビカメラで検出する。この赤外テレビカメラによる画像から欠陥を抽出、判定するものである。
　【０００６】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、このような従来の張り合わせ半導体基板の製造方法にあっては、熱処理後において初めて界面のボイドを検出するため、以下の不具合が生じていた。すなわち、張り合わせる半導体基板の表面状態等に不具合があると（張り合わせ時の異常点発生）、張り合わせ後の熱処理により不良品となる。このような張り合わせ時の異常を検出することができず、よってこの張り合わせ不良となったウェーハを再生して再使用することができないという不具合があった。また、張り合わせ条件等は設定通り正常に行われても、接合、熱処理前から生じているボイド（パーティクルが介在したり、表面の平坦度等が不十分であること）等に起因して熱処理により不良品となるウェーハを検出することができなかった。
　【０００７】
　そこで、本発明は、張り合わせ作業をその場で（ｉｎ−ｓｉｔｕ）観察することにより、張り合わせ途中での不良、張り合わせ後の不良（張り合わせ条件の設定不良、ウェーハ自体の表面状態等の不良）を検出することができる張り合わせ半導体基板の製造方法、および、その張り合わせ欠陥を検出する装置を提供することを、その目的としている。
　【０００８】
　【課題を解決するための手段】
　請求項１に記載の発明は、２枚の半導体基板の平坦化面同士を重ね合わせて１枚の半導体基板を製造する張り合わせ半導体基板の製造方法において、上記重ね合わせ時、半導体基板に赤外線を照射し、この
半導体基板に反射した
　【０００９】
　請求項２に記載の発明は、鏡面研磨された２枚の半導体基板の研磨面同士を重ね合わせて１枚の半導体基板を得る張り合わせ半導体基板の製造方法において、上記重ね合わせ時、半導体基板に赤外線を照射し、
この半導体基板に反射した
　【００１０】
　請求項３に記載の発明は、２枚の半導体基板を張り合わせる接着治具と、この接着治具において張り合わされる半導体基板に対して赤外線を照射する赤外線照射手段と、
この半導体基板に反射した
　【００１１】
　請求項４に記載の発明は、上記画像生成手段が、
半導体基板に反射した
　【００１２】
　【作用】
　本発明方法によれば、半導体基板の張り合わせ工程をその場で観察することができ、張り合わせ作業での表面状態、パーティクルの介在、作業条件による空隙（異常点）等の発生を確実に検出することができる。よって、次の熱処理工程の前に、熱処理工程で不良となるものを判定することができ、これを洗浄し、または研磨、洗浄して再使用に供することができる。またこの時、張り合わせ後熱処理までの間に不良となる半導体基板を検出することができる。また、正常な張り合わせのための最適条件を得ることができる。この場合、張り合わせられる半導体基板としては、鏡面研磨したもの同士であってもよく、または、一方の重ね合わせ面に酸化膜、ＣＶＤ膜、エピタキシャル膜を被着したものであってもよい。
　【００１３】
　本発明に係る装置は、張り合わせ作業のその場で張り合わせ欠陥を検出することができる。このため、張り合わせから検査までの作業を効率良く行うことができる。張り合わせ欠陥の検出を熱処理前に確実に行うこともできる。
　【００１４】
　【実施例】
　以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は一実施例に係る半導体基板の張り合わせ欠陥検査装置を示すブロック図である。図２は張り合わせ半導体基板の製造方法を説明するための工程図である。
　【００１５】
　まず、図１において示すように、この装置では、接着治具１１の直上に所定間隔だけ離れてＩＲカメラ１２がセットしてある。また、接着治具１１に対して斜め上方から所定角度をなして赤外線ＩＲを照射可能に赤外光源（半導体レーザ等）１３が配設されている。照射された赤外線ＩＲは、接着治具１１で反射し、ＩＲカメラ１２に入射する構成である。ＩＲカメラ１２の出力信号は画像処理装置１４に送られ、さらに、モニタ１５に表示される。すなわち、接着治具１１での２枚のウェーハＡ，Ｂの張り合わせ時の重ね合わせ面の状態は、光源１３から照射した赤外線ＩＲがこのウェーハＡ，Ｂを透過し、または反射した赤外線ＩＲをＩＲカメラ１２で撮影することにより記録される。この重ね合わせ面の状態は、所定の信号処理（光電変換、フィルタリング等）により画像としてモニタ１５に表示される。したがって、作業者はモニタ１５を目視してボイド等を容易に発見、認識することができる。
　【００１６】
　図２（Ｂ）は本実施例における張り合わせウェーハＣの製造工程を示している。まず、鏡面研磨した基盤ウェーハＢおよび同じく鏡面研磨したこれに張り合わせられる活性層ウェーハＡを準備する。そして洗浄後、これらのウェーハＡ，Ｂを上記接着治具１１を使用して一定の条件の下に張り合わせる。このとき、赤外線を照射し重ね合わせ面の状態を撮影している。
　【００１７】
　そして、張り合わせ不良が生じた場合は、モニタ１５で確認した後、再生用のウェーハとして処理する。張り合わせが正常である場合は、張り合わせ後のウェーハＣには例えば１１００℃，２時間，酸素雰囲気での熱処理（アニール）が施され、さらに、赤外線法および超音波探傷法によるボイド等の欠陥検査を行う。良品は次工程で研磨等が施され、デバイス工程に供される。
　【００１８】
　図２の（Ａ）は従来の張り合わせ作業を示している。すなわち、張り合わせ接着後、熱処理される。そして、ＩＲ検査がなされる。
　【００１９】
　【発明の効果】
　本発明によれば、張り合わせ条件の設定不良、さらには半導体基板自体の表面状態等の不良を検出することができる。したがって、張り合わせでの良品率を高めるための最適な張り合わせ条件を設定することもできる。また、張り合わせ作業の不良による半導体基板を再使用に供することもできる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の一実施例に係る半導体基板の張り合わせ欠陥検査装置を示すブロック図である。
　【図２】
　本発明の一実施例に係る張り合わせ半導体基板の製造方法を説明するための工程図である。
　【符号の説明】
　１１　接着治具
　１２　ＩＲカメラ
　１３　赤外光源
　１５　モニタ