【事件の表示】
　特許第３３７１３３３号「絶縁膜の形成方法」の請求項１〜７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３３７１３３３号の請求項１、３〜６に係る特許を維持する。
【理　由】
 ［１］手続の経緯
　本件特許第３３７１３３３号の請求項１〜７に係る発明は、平成１２年８月４日にその原出願（特願平８−２１２０６号、平成８年２月７日出願）の特許法第４４条第１項の規定による出願の分割がなされ、平成１４年１１月２２日にその特許権の設定登録がなされ、その後、特許異議申立人鈴木三男より、請求項１〜７に係る特許について特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１７年４月１１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
［２−１］訂正事項
（１）訂正事項ａ
　本件特許に係る願書に添付した明細書（以下、「特許明細書」という。）の特許請求の範囲の請求項１を次のとおり訂正する。
「【請求項１】シリコン基板上にＳｉ−Ｈ結合を含む無機系の絶縁膜材料を塗布した後、上記シリコン基板を焼成炉内に導入し、上記焼成炉内を減圧し、当該焼成炉内の酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させた減圧雰囲気中で上記絶縁膜材料を焼成して得られる塗布型絶縁膜の比誘電率εを、シリコン酸化膜にフッ素原子を添加して形成したＳｉＯＦ膜の比誘電率３．５よりも低比誘電率とすることを特徴とする絶縁膜の形成方法。」
（２）訂正事項ｂ
　特許明細書の特許請求の範囲の請求項２を削除する。　
（３）訂正事項ｃ
  特許明細書の特許請求の範囲の請求項７を削除する。
（４）訂正事項ｄ
　特許明細書の段落【０００７】の記載を次のとおり訂正する。
「【課題を解決するための手段】
　上述の目的を達成するために完成された本発明に係る絶縁膜の形成方法は、シリコン基板上にＳｉ−Ｈ結合を含む無機系の絶縁膜材料を塗布した後、上記シリコン基板を焼成炉内に導入し、上記焼成炉内を減圧し、当該焼成炉内の酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させた減圧雰囲気中で上記絶縁膜材料を焼成して得られる塗布型絶縁膜の比誘電率εを、シリコン酸化膜にフッ素原子を添加して形成したＳｉＯＦ膜の比誘電率３．５よりも低比誘電率とすることを特徴とするものである。ここで、塗布型絶縁膜を焼成する際の酸素濃度は、より好ましくは３ｐｐｍ以下とする。」
（５）訂正事項ｅ
  特許明細書の段落【０００８】の記載を次のとおり訂正する。
「なお、上記絶縁膜の形成方法において、塗布型絶縁膜を焼成する際に酸素濃度を低下させ形成される塗布型絶縁膜の比誘電率をＳｉＯＦ膜の比誘電率３．５よりも低比誘電率とするには、例えば、焼成炉内の雰囲気を減圧する。」
　　
［２−２］訂正の目的の適否、新規事項の追加の有無、及び拡張・変更の存否
（１）訂正事項ａについて
　訂正事項ａは、特許明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載されていた「Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の塗布型絶縁膜を形成」の前に「シリコン基板上に」を付加するとともに、「塗布型絶縁膜を形成」することを「絶縁膜材料を塗布」することのみとして「シリコン基板上にＳｉ−Ｈ結合を含む無機系の絶縁膜材料を塗布」に限定し、「酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させた減圧雰囲気中で上記絶縁膜材料を焼成」の前に「上記シリコン基板を焼成炉内に導入し、上記焼成炉内を減圧し、当該焼成炉内の」を付加して「上記シリコン基板を焼成炉内に導入し、上記焼成炉内を減圧し、当該焼成炉内の酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させた減圧雰囲気中で上記絶縁膜材料を焼成」に限定し、「ＳｉＯＦ膜」、「比誘電率」、をそれぞれ「シリコン酸化膜にフッ素原子を添加して形成したＳｉＯＦ膜」、「比誘電率３．５」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ものに該当する。
　そして、当該訂正事項は、特許明細書の段落【００１４】における「この塗布型絶縁膜５を形成する際は、先ず、シリコン基板１上に絶縁膜材料をスピンコートする。」との記載、同段落【００１６】における「次に、・・・シリコン基板１を焼成炉内に導入し、焼成炉内の雰囲気中の酸素濃度を低下させた上で、この絶縁膜材料を焼成する。」、「本実施の形態では、焼成炉内の雰囲気を５×１０−３Ｔｏｒｒに減圧することによって雰囲気中の酸素濃度を３ｐｐｍ以下にした上で、４００℃にて６０分間の焼成を行った。」、同段落【０００３】における「シリコン酸化膜にフッ素原子を添加したＳｉＯＦ膜が使用されるようになってきている。・・・このＳｉＯＦ膜の比誘電率εは３．５程度である。」との記載に基づくものであるから、特許明細書又は図面の範囲内においてした訂正であり、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。
　　
（２）訂正事項ｂ、ｃについて
　訂正事項ｂ、ｃは、特許明細書の特許請求の範囲の請求項２、７を削除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ものに該当する。
  そして、当該訂正事項は、特許明細書又は図面の範囲内においてした訂正であり、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。
　　
（３）訂正事項ｄ、ｅについて
  訂正事項ｄ、ｅは、特許請求の範囲における訂正事項ａの訂正に伴い、特許請求の範囲の記載に対応する発明の詳細な説明の記載の整合を図るためのものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当する。また、当該訂正事項は、訂正事項ａと同様、特許明細書又は図面の範囲内においてした訂正であり、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。
　　
［２−３］まとめ
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項ただし書き、及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項から第４項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。
　　
［３］取消理由、及び異議申立理由の概要
　平成１７年２月１日付で通知した取消理由の概要は、訂正前の請求項２、７に係る発明が、本件特許出願の原出願の願書に最初に添付した明細書又は図面に記載されていた発明ではないから、本件特許出願は、その原出願から適法に分割されたものとはいえず、特許法第４４条第２項の規定による出願日の遡及が認められないとした上で、
（理由１）訂正前の請求項１、３〜６に係る発明は、本件の出願前に頒布された下記の刊行物１に記載された発明であり、また、仮にそうでないにしても、同刊行物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発明であり、また、同請求項２、７に係る発明は、本件の出願前に頒布された下記の刊行物１、３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発明であり、また、同請求項１〜７に係る発明は、本件の原出願前に頒布された刊行物２、３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発明であり（特許法第２９条第１項、第２項違反）、
（理由２）同請求項１を引用する同請求項２に係る発明は、平成１４年６月１７日付け、及び平成１４年９月１７日付けの各手続補正書による補正により、「減圧雰囲気中で上記塗布型絶縁膜を焼成」することと、「焼成炉内の雰囲気を不活性ガスで置換すること」を共に発明特定事項として具備するものとなったが、減圧と不活性ガスによる焼成炉内雰囲気の置換を併用することは、本件特許出願の願書に最初に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面には記載されておらず、同明細書、特許請求の範囲又は図面の記載から自明の事項でもないから、上記の補正は、特許法第１７条の２第３項に規定する要件を満たしておらず（特許法第１７条の２第３項違反）、
（理由３）同請求項１〜７において、「ＳｉＯＦ膜の比誘電率」は高低幅があって一定ではないから、「塗布型絶縁膜の比誘電率ε」が明確に特定されず、また、同請求項２、７に係る発明は、塗布型絶縁膜の焼成において、減圧と不活性ガスによる焼成炉内雰囲気の置換を併用するものであるが、本件特許明細書の発明の詳細な説明、又は図面には、当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載されているとはいえず、また、同請求項１における「・・・塗布型絶縁膜を形成した後に、・・・減圧雰囲気中で上記塗布型絶縁膜を焼成し、」は、該塗布型絶縁膜の「形成」と「焼成」の関係が明瞭でなく、また、同請求項１、２、７における「酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させ」の「１００ｐｐｍ」は、酸素量を何と比較し、どのように導き出される酸素濃度のことか、意味不明瞭である（特許法第３６条第４項、第６項違反）というものである。
　また、特許異議申立人は、上記の取消理由の他に、
（理由４）本件特許明細書には、酸素濃度を３ｐｐｍにした減圧雰囲気中で塗布型絶縁膜を焼成した場合の実施例しか示されておらず、焼成雰囲気中の酸素濃度が３ｐｐｍを超え１００ｐｐｍ以下の場合、及び焼成雰囲気を不活性ガスで置換して酸素濃度を１００ｐｐｍ以下にした場合に、その発明の目的を達成し得るとは限らないから、同請求項１〜７に係る発明は発明未完成であり（特許法第２９条第１項柱書き違反）、
（理由５）同請求項１に係る発明は、本件特許出願と同日に特許出願された下記の刊行物４（本件特許出願の原出願に係る特許公報）に係る発明と同一である（特許法第３９条第２項違反）旨主張している。
　ところで、上述したように、訂正によって特許明細書の特許請求の範囲の請求項２、７が削除され、同請求項２、７については検討を要しないこととなった。したがって、上記（理由１）〜（理由４）のうち、同請求項２、７に係る発明についてのものは、以下において検討をしない。
　　　　　　　　　　　　　　　記
刊行物１：特開平９−２１３６９３号公報（特許異議申立人鈴木三男の提出した甲第１号証、本件特許出願の原出願に係る公開特許公報） 
刊行物２：特開平６−１７７１２２号公報（同上、甲第２号証） 
刊行物３：特開平６−３４５４１７号公報（同上、甲第３号証） 
刊行物４：特許第３２０９０７２号公報（同上、甲第４号証、本件特許出願の原出願に係る特許公報） 
参考資料：特開２００２−１３４６０９号公報（同上、参考資料） 
　　
［４］刊行物、参考資料の記載事項
［４−１］刊行物１（本件特許出願の原出願に係る公開特許公報）
刊行物１には、
「【請求項１】Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の塗布型絶縁膜を形成する際に、酸素濃度を低下させた雰囲気中で上記塗布型絶縁膜を焼成することを特徴とする絶縁膜の形成方法。
【請求項２】前記塗布型絶縁膜を焼成する際の酸素濃度を３ｐｐｍ以下とすることを特徴とする請求項１記載の絶縁膜の形成方法。
【請求項３】前記塗布型絶縁膜を焼成する際に、焼成炉内の雰囲気を減圧することにより、酸素濃度を低下させることを特徴とする請求項１記載の絶縁膜の形成方法。
【請求項４】前記塗布型絶縁膜を焼成する際に、焼成炉内の雰囲気を不活性ガスで置換することにより、酸素濃度を低下させることを特徴とする請求項１記載の絶縁膜の形成方法。」（特許請求の範囲）、
「【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するために完成された本発明に係る絶縁膜の形成方法は、Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の塗布型絶縁膜を形成する際に、酸素濃度を低下させた雰囲気中で上記塗布型絶縁膜を焼成することを特徴とするものである。ここで、塗布型絶縁膜を焼成する際の酸素濃度は、およそ１００ｐｐｍ以下とし、より好ましくは３ｐｐｍ以下とする。」（段落【０００７】）、
「【０００９】上記絶縁膜の形成方法では、酸素濃度を低下させた雰囲気中で塗布型絶縁膜を焼成するので、形成された絶縁膜に含まれる酸素の量は低く抑えられる。そして、Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の塗布型絶縁膜は、酸素含有量が少ない方が誘電率の値は小さくなる。したがって、上記絶縁膜の形成方法によれば、誘電率の小さな絶縁膜を形成することができる。」（段落【０００９】）が記載されている。
　　
［４−２］刊行物２
  刊行物２には、
「【請求項１】基材表面に水素シルセスキオキサン樹脂膜を形成し、次いで該樹脂膜の形成された該基材を不活性ガス雰囲気下、２５０℃〜５００℃（ただし、５００℃は含まない。）で、生成した酸化ケイ素中のケイ素原子結合水素原子の含有量が該水素シルセスキオキサン樹脂中のケイ素原子結合水素原子の含有量に対して８０％以下となるまで加熱して、該水素シルセスキオキサン樹脂をセラミック状酸化ケイ素にすることを特徴とする、酸化ケイ素膜の形成方法。」（特許請求の範囲）、
「水素シルセスキオキサン樹脂膜を形成するために使用する基材は・・・特に好ましくは半導体デバイスである。このような半導体デバイスは表面に凹凸を有していてもよく、本発明の酸化ケイ素膜の形成方法により、このような半導体デバイス表面の凹凸を平坦化することができる。」（段落【００１３】）、
「【００１５】本発明において、使用することのできる不活性ガスは・・・具体的には、窒素ガス，アルゴンガス，ヘリウムガス，ネオンガスが例示され、産業上入手が容易で、安価であることから窒素ガスであることが好ましい。」（段落【００１５】）、
「加熱する時間は、生成する酸化ケイ素中のケイ素原子結合水素原子の含有量が原料の水素シルセスキオキサン樹脂中のケイ素原子結合水素原子の含有量に対して８０％以下となるような時間であれば特に限定されない。・・・例えば、４５０℃では１時間前後であり、４００℃では２時間前後であり、３５０℃では３時間前後であり、３００℃では３時間前後であり、２５０℃では４時間前後であることが好ましい。」（段落【００１６】）、
「酸化ケイ素膜中のケイ素原子結合水素原子の含有量が、原料である水素シルセスキオキサン樹脂中のケイ素原子結合水素原子の含有量に対して８０％以下となる時間は、赤外線分光光度計により、水素シルセスキオキサン樹脂膜中のＳｉＯＳｉピーク（１１００cm-1付近）に対するＳｉＨピーク（２２５０cm-1付近）の強度Ｋと、生成する酸化ケイ素中のＳｉＯＳｉピーク（１１００cm-1付近）に対するＳｉＨピーク（２２５０cm-1付近）の強度Ｋ’とにより、その強度比（Ｋ’／Ｋ）から容易に求めることができる。」（段落【００１７】）、
「【実施例１】水素シルセスキオキサン樹脂Ｂ・・・の溶液を半導体デバイス基板（段差１．０μｍ）上にスピンコートし、最大厚さ１．３９μｍの水素シルセスキオキサン樹脂膜を得た。膜形成後、この半導体デバイス基板を、純窒素雰囲気下、２５℃で２０時間放置し、引き続き４００℃で２時間加熱した。その後、純窒素雰囲気で徐冷し、室温まで冷却した。半導体デバイス基板上に形成された酸化ケイ素膜の特性を測定したところ、最大厚さ１．２３μｍであり、半導体デバイス表面の凸凹を均一に平坦化できており、またこの酸化ケイ素膜にはクラックおよびピンホールがないことが確認された。また、酸化ケイ素膜中のケイ素原子結合水素原子の含有量が、赤外線分光光度計による定量の結果、加熱前の水素シルセスキオキサン樹脂膜中のケイ素原子結合水素原子の含有量に対して５１％になっていることが確認された。」（段落【００２４】）、
「【実施例２】水素シルセスキオキサン樹脂Ｂ・・・の溶液を半導体デバイス基板（段差０．７５μｍ）上にスピンコートし、最大厚さ１．２０μｍの水素シルセスキオキサン樹脂膜を形成した。膜形成後、半導体デバイス基板を純窒素雰囲気下、２５℃で２０時間放置し、引き続き４５０℃で１時間加熱した。純窒素雰囲気で徐冷し、室温になるまで冷却した。半導体デバイス基板上に形成された酸化ケイ素膜の特性を測定したところ、最大厚さ１．００μｍであり、半導体デバイス表面の凸凹を均一に平坦化できており、またこの酸化ケイ素膜にはクラックおよびピンホールがないことが確認された。また、酸化ケイ素膜中のケイ素原子結合水素原子の含有量が、赤外線分光光度計による定量の結果、加熱前の水素シルセスキオキサン樹脂膜中のケイ素原子結合水素原子の含有量に対して２８％になっていることが確認された。」（段落【００２５】）が記載されている。
　　
［４−３］刊行物３
  刊行物３には、
「【請求項１】水素シルセスキオキサン樹脂及び充填剤を含む塗布組成物をサブストレートに塗布し、そして塗布したサブストレートを５０から１０００℃の温度において３時間以下加熱して塗布組成物をセラミック塗膜に変えることを含むサブストレートに塗膜を形成する方法。
・・・・・・・・・・・・・・・
【請求項４】塗布されたサブストレートは空気、酸素、酸素プラズマ、不活性ガス、アンモニア、アミン、湿気及び酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）から選ばれた雰囲気で加熱される請求項２記載の方法。
・・・・・・・・・・・・・・・
【請求項１４】セラミック塗膜は低誘電率を有する請求項１記載の方法。」（特許請求の範囲）、
「【００１１】本発明において使用されるＨ−樹脂は、・・・全体的に縮合した（ＨＳｉＯ３／２)ｎ 又は一部加水分解したもの（例えば、或種のＳｉ−ＯＲを含む）及び／又は部分的に縮合したもの（例えば、或る種のＳｉ−ＯＨを含む）であることができる。この種の構造によって表わすことはできないが、これらの樹脂の製造又は取扱いを含めた種々の要因によって、０又は２個の水素原子のづれかが珪素原子に結合したものを少量（例えば、１０％以下）含むことができる。」（段落【００１１】）、
「【００２９】Ｈ−樹脂及び充填剤塗膜は、次いで十分な温度に加熱してセラミックに変換する。一般に、温度は熱分解雰囲気によるが、５０から１０００℃の範囲である。好ましい温度は５０から８００℃の範囲であり、また最も好ましくは、５０−５００℃である。加熱はセラミックにするのに十分な時間行われるが、一般には６時間にも及ぶが、しかし３時間以内が好ましい。
【００３０】上記の加熱は、真空から過圧までの効果的な雰囲気の圧力のもと、そして空気、Ｏ２、不活性ガス（Ｎ２等）、アンモニア、アミン、湿気及びＮ２Ｏの如き酸化又は非酸化ガスの雰囲気のもとで行うことができる。」（段落【００２９】，【００３０】）が記載され、また、表１、表４、表５（段落【００３５】，【００４１】，【００４３】）には、例１、３、４で得た塗膜の誘電率が１．８２〜２．４３の範囲にあることが示されている。
　　
［４−４］刊行物４（本件特許出願の原出願に係る特許公報）
  刊行物４には、
「【請求項１】Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の塗布型絶縁膜を形成する際に、焼成炉内の雰囲気を減圧することにより、酸素濃度を３ｐｐｍ以下に低下させ、この酸素を低下させた雰囲気中で上記塗布型絶縁膜を焼成することを特徴とする絶縁膜の形成方法。」（特許請求の範囲）が記載されている。
　　
［４−５］参考資料（特開２００２−１３４６０９号公報）
  参考資料には、従来層間絶縁膜として用いられているシリコン酸化膜の比誘電率は４．０〜４．５であり、フッ素含有シリコン酸化膜の比誘電率は３．２〜３．７であることが記載されている。
　　
［５］本件特許明細書の記載不備（理由３）について
  上述したように、請求項２、７が削除され、請求項２、７についての記載不備は解消された。そして、それ以外の記載不備とされているのは、請求項１、３〜６において、「ＳｉＯＦ膜の比誘電率」が高低幅があって一定ではないから、「塗布型絶縁膜の比誘電率ε」が明確に特定されず、また、請求項１における「・・・塗布型絶縁膜を形成した後に、・・・減圧雰囲気中で上記塗布型絶縁膜を焼成し、」は、該塗布型絶縁膜の「形成」と「焼成」の関係が明瞭でなく、請求項１における「酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させ」の「１００ｐｐｍ」は、酸素量を何と比較し、どのように導き出される酸素濃度のことか意味不明瞭であるという点にある。
　しかしながら、請求項１において、「ＳｉＯＦ膜の比誘電率」が「ＳｉＯＦ膜の比誘電率３．５」と訂正され、「Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の塗布型絶縁膜を形成」が「シリコン基板上にＳｉ−Ｈ結合を含む無機系の絶縁膜材料を塗布」と訂正され、「酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させた減圧雰囲気中で上記絶縁膜材料を焼成」が「上記シリコン基板を焼成炉内に導入し、上記焼成炉内を減圧し、当該焼成炉内の酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させた減圧雰囲気中で上記絶縁膜材料を焼成」と訂正された結果、上記の記載不備はいずれも解消された。
　　
［６］特許法第２９条第１項柱書き違反（理由４）について
　上述したように、請求項２、７が削除され、焼成雰囲気を不活性ガスで置換して酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させるものは除かれた。そして、本件特許明細書には、「酸素濃度が非常に低い雰囲気下で焼成した第１の塗布型絶縁膜の比誘電率εは約２．７であった。・・・このような誘電率の低下は、焼成時の酸素濃度が１００ｐｐｍを下回る頃から生じ始め、これよりも酸素濃度が下がるに従って誘電率がより低くなる傾向にある。」（段落【００２７】）、「本発明を適用した絶縁膜の形成方法により、更に塗布型絶縁膜５を形成する。ここで、塗布型絶縁膜５は、表面を精度良く平坦化することが可能なスピンコート法によって形成される」（段落【００１３】）、「Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の塗布型絶縁膜５は、膜ストレス、リーク電流、吸湿性等が優れているので、この塗布型絶縁膜５を用いることにより、十分な長期信頼性が得られる。しかも、このようにスピンコート法によって形成される塗布型絶縁膜５は、上述したように、その表面が精度良く平坦化される。」（段落【００１８】）と記載されているので、焼成時の減圧雰囲気中の酸素濃度を１００ｐｐｍ以下とすることで、同酸素濃度が３ｐｐｍを超えていても、より低誘電率で信頼性の高い平坦な絶縁膜を形成するという、発明の目的を達成し得ることは明らかである。
　してみると、本件請求項１、３〜６に係る発明は、発明未完成とはいえず、特許法第２９条第１項柱書きに規定する要件を満たしていないとすることはできない。
　　
［７］本件発明
　上述したように、本件訂正は適法なものであり、該訂正により本件特許明細書の記載不備は解消され、また、本件請求項１、３〜６に係る発明は発明未完成とはいえないから、本件特許の請求項１、３〜６に係る発明（以下、「本件発明１」、「本件発明３」〜「本件発明６」という。）は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１、３〜６に記載された事項により特定される次のとおりのものと認める。
「【請求項１】シリコン基板上にＳｉ−Ｈ結合を含む無機系の絶縁膜材料を塗布した後、上記シリコン基板を焼成炉内に導入し、上記焼成炉内を減圧し、当該焼成炉内の酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させた減圧雰囲気中で上記絶縁膜材料を焼成して得られる塗布型絶縁膜の比誘電率εを、シリコン酸化膜にフッ素原子を添加して形成したＳｉＯＦ膜の比誘電率３．５よりも低比誘電率とすることを特徴とする絶縁膜の形成方法。」
【請求項３】プラズマＣＶＤ法により絶縁膜を形成し、この上に上記塗布型絶縁膜を形成することを特徴とする請求項１記載の絶縁膜の形成方法。
【請求項４】上記絶縁膜がＳｉＯx膜であることを特徴とする請求項３記載の絶縁膜の形成方法。
【請求項５】上記塗布型絶縁膜上にプラズマＣＶＤ法により絶縁膜を形成することを特徴とする請求項１又は請求項３記載の絶縁膜の形成方法。
【請求項６】　上記絶縁膜がＳｉＯx膜であることを特徴とする請求項５記載の絶縁膜の形成方法。
　　
［８］特許法第３９条第２項違反（理由５）について
  刊行物４は本件特許出願の原出願の特許公報に該当し、その特許請求の範囲には、「Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の塗布型絶縁膜を形成する際に、焼成炉内の雰囲気を減圧することにより、酸素濃度を３ｐｐｍ以下に低下させ、この酸素を低下させた雰囲気中で上記塗布型絶縁膜を焼成することを特徴とする絶縁膜の形成方法」の発明（以下、「原特許発明」という。）が記載されている。これに対して、本件発明１は、上記［７］で認定したとおりに、「シリコン基板上にＳｉ−Ｈ結合を含む無機系の絶縁膜材料を塗布した後、上記シリコン基板を焼成炉内に導入し、上記焼成炉内を減圧し、当該焼成炉内の酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させた減圧雰囲気中で上記絶縁膜材料を焼成して・・・３．５よりも低比誘電率とする」ことを発明特定事項として具備する。そして、両発明を対比すると、焼成雰囲気の酸素濃度について、本件発明１が「１００ｐｐｍ以下」であるのに対して、原特許発明は、それを更に「３ｐｐｍ以下」に限定したものであるから、両発明は、焼成雰囲気の酸素濃度が上位と下位の範囲の関係にあり、且つ該「３ｐｐｍ以下」とこの範囲を除く「１００ｐｐｍ以下」とでは、得られる絶縁膜の比誘電率が異なるといえる。
　してみると、両発明は、同日に出願された同一の発明とすることはできず、本件発明１に係る特許が特許法第３９条第２項の規定に違反するという特許異議申立人の主張は採用できない。
　　
［９］特許法第２９条第１項、第２項違反（理由１）について
  上述したように、訂正によって本件請求項２、７が削除されたので、本件特許出願は、その原出願から適法に分割されたものと認められ、そして、特許法第４４条第２項の規定による出願日の遡及が認められる。そうすると、刊行物１は、本件特許出願の原出願前に頒布された刊行物ではなく、特許法第２９条第１項、第２項違反の証拠とすることはできなくなったので、以下では、刊行物２、３に記載された発明を本件発明１、３〜６と対比させる。
　本件発明１、３〜６はいずれも、上記［７］で認定したとおり、「焼成炉内を減圧し、当該焼成炉内の酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させた減圧雰囲気中で上記絶縁膜材料を焼成」することを発明特定事項として具備するものであり、この発明特定事項を具備することにより、絶縁膜に含まれる酸素の量を低く抑えて、誘電率を小さくすることが可能となり、半導体デバイス等の配線間の絶縁膜を形成することにより、デザインルールが微細化しても、配線間の容量を低減することが可能となり、その結果、デバイスの動作速度を向上することができるという、訂正明細書に記載されているとおりの顕著な効果を奏するものである。これに対して、刊行物２には、水素シルセスキオキサン樹脂膜を半導体デバイス基板上に塗布し、純窒素雰囲気下で焼成して半導体デバイス基板上に酸化ケイ素膜を得ることが記載されてはいるものの、焼成雰囲気を酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させた減圧雰囲気とすることは記載されておらず、それを示唆する記載もない。また、刊行物３には、水素シルセスキオキサン樹脂を含む塗布組成物をサブストレートに塗布し、該サブストレートを５０から１０００℃の温度において３時間以下加熱して塗布組成物をセラミック塗膜に変える方法において、「上記の加熱は、真空から過圧までの効果的な雰囲気の圧力のもと、そして空気、Ｏ２、不活性ガス（Ｎ２等）、アンモニア、アミン、湿気及びＮ２Ｏの如き酸化又は非酸化ガスの雰囲気のもとで行うことができる。」（段落【００３０】）と記載されてはいるものの、その加熱雰囲気を酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させた減圧雰囲気とすることは記載されておらず、それを示唆する記載もない。
　してみると、刊行物２、３には、本件発明１、３〜６の上記発明特定事項は記載も示唆もされていないので、かかる刊行物２、３の記載をいかに組み合わせても、本件発明１、３〜６の上記発明特定事項を具備する発明を導き出すことはできない
　したがって、本件発明１、３〜６は、刊行物２、３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とすることはできない。
　　
［１０］むすび
　以上のとおりであるから、取消理由、及び特許異議の申立ての理由及び証拠によっては、本件発明１、３〜６の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１、３〜６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１７年５月１８日（２００５．５．１８）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
絶縁膜の形成方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　
シリコン基板上に
絶縁膜材料を塗布した後、上記シリコン基板を焼成炉内に導入し、上記焼成炉内を減圧し、当該焼成炉内の
上記絶縁膜材料を焼成して得られる
、シリコン酸化膜にフッ素原子を添加して形成した
３．５
　【請求項２】　（削除）
　【請求項３】　プラズマＣＶＤ法により絶縁膜を形成し、この上に上記塗布型絶縁膜を形成することを特徴とする請求項１記載の絶縁膜の形成方法。
　【請求項４】　上記絶縁膜がＳｉＯＸ膜であることを特徴とする請求項３記載の絶縁膜の形成方法。
　【請求項５】　上記塗布型絶縁膜上にプラズマＣＶＤ法により絶縁膜を形成することを特徴とする請求項１又は請求項３記載の絶縁膜の形成方法。
　【請求項６】　上記絶縁膜がＳｉＯＸ膜であることを特徴とする請求項５記載の絶縁膜の形成方法。
　【請求項７】（削除）
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、絶縁膜の形成方法に関し、特に、半導体デバイス等に使用される絶縁膜の平坦化を図りながら誘電率を低下させることを可能とした新規な絶縁膜の形成方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　半導体デバイスは、高集積化に伴ってデザインルールの微細化がますます進んでおり、現在、ハーフミクロンの世代からサブハーフミクロンの世代に入ってきている。しかし、デザインルールを微細化すると、配線間の容量増加により、デバイスの動作速度が低下してしまう。そのため、デザインルールの微細化が進むに従って、配線間の容量を低減することが重要な課題となってきている。
　【０００３】
　そして、配線間の容量を低減するには、配線間に配される絶縁膜の誘電率を低くすることが有効である。そこで、近年、デザインルールの微細化が進んだ半導体デバイスでは、配線間に配される絶縁膜として、シリコン酸化膜にフッ素原子を添加したＳｉＯＦ膜が使用されるようになってきている。従来、広く使用されている絶縁膜であるＳｉＯＸ膜の比誘電率εが３．９程度であるのに対して、このＳｉＯＦ膜の比誘電率εは３．５程度である。したがって、配線間に配される絶縁膜として、ＳｉＯＦ膜を使用することにより、配線間の容量を低減して、半導体デバイスの動作速度を向上することが可能となっている。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】
　上述したように、ＳｉＯＦ膜は、従来から使用されているＳｉＯＸからなる絶縁膜に比べて誘電率が比較的に低くなっている。しかし、ＳｉＯＦ膜であっても比誘電率εは３．５程度であり、よりデザインルールの微細化が進んだ世代の半導体デバイス等においては、十分に低誘電率の絶縁膜とはなりえない。更に、ＳｉＯＦ膜は、膜ストレス、リーク電流、吸湿性等において、ＳｉＯＸ膜よりも劣り、例えば単独で層間絶縁膜として用いるには、長期信頼性が不十分である。したがって、よりデザインルールの微細化が進んだ世代の半導体デバイス等に用いる絶縁膜として、より低誘電率で信頼性の高い絶縁膜が望まれている。
　【０００５】
　また、このような絶縁膜には、単に誘電率が低いだけではなく、表面を精度良く平坦化することが可能であることも望まれている。
　【０００６】
　本発明は、このような課題を解決するために提案されたものであり、デザインルールを微細化して高集積化を進めてもデバイスの動作速度が低下しないように、より低誘電率の絶縁膜を平坦に形成することが可能な絶縁膜の形成方法を提供することを目的としている。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　上述の目的を達成するために完成された本発明に係る絶縁膜の形成方法は、
シリコン基板上に
絶縁膜材料を塗布した後、上記シリコン基板を焼成炉内に導入し、上記焼成炉内を減圧し、当該焼成炉内の
上記絶縁膜材料を焼成して得られる
、シリコン酸化膜にフッ素原子を添加して形成した
３．５
　【０００８】
　なお、上記絶縁膜の形成方法において、塗布型絶縁膜を焼成する際に酸素濃度を低下させ形成される塗布型絶縁膜の比誘電率をＳｉＯＦ膜の比誘電率よりも低比誘電率とするには、例えば、焼成炉内の雰囲気を
減圧する
　【０００９】
　上記絶縁膜の形成方法では、酸素濃度を低下させた雰囲気中で塗布型絶縁膜を焼成するので、形成された絶縁膜に含まれる酸素の量は低く抑えられる。そして、Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の塗布型絶縁膜は、酸素含有量が少ない方が誘電率の値は小さくなる。したがって、上記絶縁膜の形成方法によれば、誘電率の小さな絶縁膜を形成することができる。
　【００１０】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明を適用した具体的な実施の形態として、半導体デバイスの１層目のＡｌ配線を覆う層間絶縁膜の形成に本発明を適用した例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で条件等を任意に変更することが可能であることは言うまでもない。特に、以下の説明では半導体デバイスの一例を挙げるが、本発明は絶縁膜の形成方法に関するものであり、半導体デバイスの構造等は任意に変更可能である。
　【００１１】
　本発明を適用して半導体デバイスを作製する際は、例えば、先ず、図１に示すように、予めトランジスタ等の素子（図示せず）が形成されたシリコン基板１上に層間絶縁膜２を形成し、更に、この層間絶縁膜２上に、線幅ｔ１が０．５μｍ、配線間スペースｔ２が０．５μｍのＡｌからなる第１層目の配線３を形成する。
　【００１２】
　次に、図２に示すように、配線３をコンフォーマルに覆うように、ＳｉＯＸからなる絶縁膜４を形成する。ここで、絶縁膜４は、ステップカバレージが良好となるように、プラズマを用いた化学的気相成長法、すなわちプラズマＣＶＤ法により、ＴＥＯＳ、すなわちテトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）を原料ガスとして、膜厚が３００ｎｍとなるように形成する。
　【００１３】
　次に、図３に示すように、ＳｉＯＸからなる絶縁膜４上に、本発明を適用した絶縁膜の形成方法により、更に塗布型絶縁膜５を形成する。ここで、塗布型絶縁膜５は、表面を精度良く平坦化することが可能な、スピンコート法によって形成されるＳＯＧ（Ｓｐｉｎ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）膜である。
　【００１４】
　この塗布型絶縁膜５を形成する際は、先ず、シリコン基板１上に絶縁膜材料をスピンコートする。本実施の形態では、初めにプリスピンとして、シリコン基板１を５００ｒｐｍで１．５秒間回転させ、その後、メインスピンとして、シリコン基板１を２０００ｒｐｍで１５秒間回転させて、絶縁膜材料をスピンコートした。ここで、絶縁膜材料には、Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の材料である東レダウコーニング社製の「ＦＯｘ」のうち、ＳｉＯ２換算濃度が１５％のＦＯｘ１５を使用した。このＦＯｘは、主成分であるＳｉ化合物の化学名をハイドロゲンシルセスキオキサンと称するものである。なお、この絶縁膜材料は、Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の材料であればよく、例えば、東京応化社製の「Ｔ−１０」等も使用可能である。
　【００１５】
　次に、絶縁膜材料がスピンコートされたシリコン基板１をホットプレート上に配して、プリベーキングを行う。本実施の形態では、このプリベーキングとして、先ず、１５０℃にて１分間ベーキングし、次に、２００℃にて１分間ベーキングし、更に、３００℃にて１分間ベーキングした。
　【００１６】
　次に、絶縁膜材料に架橋反応を起こさせるために、プリベーキングが完了したシリコン基板１を焼成炉内に導入し、焼成炉内の雰囲気中の酸素濃度を低下させた上で、この絶縁膜材料を焼成する。本実施の形態では、焼成炉内の雰囲気を５×１０−３Ｔｏｒｒに減圧することによって雰囲気中の酸素濃度を３ｐｐｍ以下にした上で、４００℃にて６０分間の焼成を行った。なお、ここでは、減圧することによって焼成炉内の酸素濃度を低下させたが、焼成炉中にＮ２ガスやＨｅガス等の不活性ガスを大量に流し、不活性ガスで焼成炉内の雰囲気を置換することにより、焼成炉内の酸素濃度を下げるようにしてもよい。
　【００１７】
　以上の工程により、Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の塗布型絶縁膜５が形成される。そして、本実施の形態では、この塗布型絶縁膜５の比誘電率εは約２．７となった。この値は、０．２５μｍルールの世代や、更にその次の世代である０．１８μｍルールの世代の半導体デバイスにおいても、配線間の容量を十分に低減することができる程の非常に低い値である。すなわち、本発明を適用して塗布型絶縁膜を形成することにより、配線間の容量を低減することが可能であり、その結果、半導体デバイスの動作速度を大幅に向上することができる。
　【００１８】
　また、Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の塗布型絶縁膜５は、膜ストレス、リーク電流、吸湿性等が優れているので、この塗布型絶縁膜５を用いることにより、十分な長期信頼性が得られる。しかも、このようにスピンコート法によって形成される塗布型絶縁膜５は、上述したように、その表面が精度良く平坦化される。
　【００１９】
　そして、以上のように塗布型絶縁膜５が形成された後、図４に示すように、塗布型絶縁膜５上に、ＳｉＯＸからなる絶縁膜６を形成する。ここで、この絶縁膜６は、プラズマＣＶＤ法により、ＴＥＯＳを原料ガスとして、膜厚が４００ｎｍとなるように形成する。
　【００２０】
　以上の工程により、絶縁膜４、塗布型絶縁膜５及び絶縁膜６の形成が完了し、これにより、配線を覆うと共に、その表面が平坦化された層間絶縁膜７が形成されたこととなる。そして、これらの工程の後、配線３と、層間絶縁膜７上に後工程で形成される配線との接続を行うための開口部を層間絶縁膜７に形成する工程や、層間絶縁膜７上に更に配線を形成する工程等を経て、半導体デバイスが完成することとなる。
　【００２１】
　なお、この半導体デバイスの例では、塗布型絶縁膜５の上下にＳｉＯＸからなる絶縁膜４，６を形成したが、これらの絶縁膜４，６を形成する際に原料ガスにフッ素を添加して、これらの絶縁膜４，６をＳｉＯＦ膜としてもよい。このように、塗布型絶縁膜７の上下に形成される絶縁膜４，６をＳｉＯＦ膜としたときには、これらの絶縁膜４，６の誘電率がＳｉＯＸ膜よりも低く抑えられるので、配線間の容量が更に低下し、半導体デバイスの動作速度を更に向上することができる。
　【００２２】
　また、この半導体デバイスの例では、塗布型絶縁膜５の上下に絶縁膜４，６を形成して層間絶縁膜７を３層構造としたが、この層間絶縁膜７は、上層の絶縁膜６の形成を略して、絶縁膜４上に塗布型絶縁膜５を形成した２層構造の層間絶縁膜としてもよいし、或いは、下層の絶縁膜４の形成を略して、塗布型絶縁膜５上に絶縁膜６を形成した２層構造の層間絶縁膜としてもよい。
　【００２３】
　つぎに、焼成時の酸素濃度を変えて複数の塗布型絶縁膜を形成し、それらの膜質を調べた結果について説明する。なお、以下に挙げる塗布型絶縁膜の成膜条件は、焼成時の酸素濃度を変化させた以外は、上述の塗布型絶縁膜の成膜条件と同じとした。そして、形成された塗布型絶縁膜の膜質は、フーリエ変換赤外分光（ＦＴ−ＩＲ）スペクトルを測定することによって調べた。結果を図５に示す。
　【００２４】
　この図５において、スペクトルＡは、比較例として、プリベークだけを行い、焼成を行わずに形成した塗布型絶縁膜のＦＴ−ＩＲスペクトルを示している。また、スペクトルＢは、第１の塗布型絶縁膜として、焼成炉内の雰囲気を５×１０−３Ｔｏｒｒに減圧した上で焼成した塗布型絶縁膜のＦＴ−ＩＲスペクトルを示している。また、スペクトルＣは、第２の塗布型絶縁膜として、焼成炉内にＮ２ガスを２０００ｓｃｃｍの流量で導入して、焼成炉内の雰囲気をＮ２ガスによって置換した上で焼成した塗布型絶縁膜のＦＴ−ＩＲスペクトルを示している。また、スペクトルＤは、第３の塗布型絶縁膜として、焼成炉内にＮ２ガスを４００ｓｃｃｍの流量で導入して、焼成炉内の雰囲気をＮ２ガスによって置換した上で焼成した塗布型絶縁膜のＦＴ−ＩＲスペクトルを示している。また、スペクトルＥは、第４の塗布型絶縁膜として、焼成炉内の雰囲気が大気のままの状態で焼成した塗布型絶縁膜のＦＴ−ＩＲスペクトルを示している。
　【００２５】
　ここで、第１の塗布型絶縁膜を焼成する際には、焼成炉内の雰囲気が十分に減圧されているので、焼成炉内の酸素濃度は３ｐｐｍ以下となっている。また、第２の塗布型絶縁膜を焼成する際も、焼成炉内の雰囲気がＮ２ガスによって置換されているので、焼成炉内の酸素濃度は低くなっている。ただし、この程度のＮ２ガスの流量では、焼成炉内の雰囲気がＮ２ガスによって完全に置換される訳ではなく、焼成炉内の酸素濃度は、第１の塗布型絶縁膜の焼成時に比べるとやや高くなっている。また、第３の塗布型絶縁膜を焼成する際も、焼成炉内にＮ２ガスを導入しているが、このときは、Ｎ２ガスの流量が少ないために、焼成炉内の酸素濃度はあまり低くなっていない。
　【００２６】
　そして、この図５に示すように、ＦＴ−ＩＲスペクトルにおけるＳｉ−Ｈのピークは、焼成時の酸素濃度に依存して変化しており、焼成を行っていない塗布型絶縁膜の波数２２５０ｃｍ−１におけるＳｉ−Ｈピークの高さを１００とすると、第１の塗布型絶縁膜でのＳｉ−Ｈピークの高さは９７、第２の塗布型絶縁膜でのＳｉ−Ｈピークの高さは５４、第３の塗布型絶縁膜でのＳｉ−Ｈピークの高さは２７、第４の塗布型絶縁膜でのＳｉ−Ｈピークの高さは２９となっている。
　【００２７】
　この結果から、酸素濃度をより低くして焼成した塗布型絶縁膜の方が、Ｓｉ−Ｈピークが大きく、Ｓｉ−Ｈ結合を多く持っていることが分かる。そして、Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の塗布型絶縁膜では、Ｓｉ−Ｈ結合を多く持っているほうが、吸湿量が小さく、誘電率の低い膜となる。したがって、酸素濃度をより低くして焼成した方が、塗布型絶縁膜の誘電率を低くすることができることとなる。具体的には、酸素濃度が非常に低い雰囲気下で焼成した第１の塗布型絶縁膜の比誘電率εは約２．７であった。すなわち、焼成時の酸素濃度を３ｐｐｍ以下とすることにより、形成される塗布型絶縁膜の誘電率を大幅に下げることが可能となっている。なお、このような誘電率の低下は、焼成時の酸素濃度が１００ｐｐｍを下回る頃から生じ始め、これよりも酸素濃度が下がるに従って誘電率がより低くなる傾向にある。
　【００２８】
　一方、酸素濃度が高い雰囲気下で焼成したときには、塗布型絶縁膜のＳｉ−Ｈ結合が減少し、図５の波数３７００ｃｍ−１近傍にＳｉ−ＯＨピークが出現することからも分かるように、Ｓｉ−ＯＨ結合が増えることとなる。
　【００２９】
　ここで、図６に、各塗布型絶縁膜について昇温脱離ガス分析（ＴＤＳ）を行い、水分の脱ガス波形面積比を測定した結果を示す。この図６において、測定結果Ａは、プリベークだけを行い、焼成を行わずに形成した塗布型絶縁膜について、測定結果Ｂは第１の塗布型絶縁膜について、測定結果Ｃは第２の塗布型絶縁膜について、測定結果Ｄは第３の塗布型絶縁膜について、測定結果Ｅは第４の塗布型絶縁膜についてのＴＤＳ特性を示している。
　【００３０】
　この図６からも分かるように、酸素濃度が高い雰囲気下で焼成したときには、塗布型絶縁膜の吸湿量が多くなる。そして、このように吸湿量が多くなると、塗布型絶縁膜の誘電率が高くなってしまう。具体的には、酸素濃度があまり低くない雰囲気下で焼成した第３の塗布型絶縁膜の比誘電率εは４．１であった。これは、Ｎ２ガスの流量が４００ｓｃｃｍ程度では、大気に含まれていた酸素が十分に置換されないために、焼成炉内に残存した酸素と、塗布型絶縁膜内のＳｉ−Ｈとが反応し、Ｓｉ−ＯＨ結合が増えてしまい、その結果、吸湿量が増加し、誘電率が増大してしまうからである。
　【００３１】
　【発明の効果】
　以上の説明から明らかなように、本発明に係る絶縁膜の形成方法では、Ｓｉ−Ｈ結合を含む無機系の塗布型絶縁膜を形成した後に、酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に低下させた減圧雰囲気中で塗布型絶縁膜を焼成することにより、絶縁膜に含まれる酸素の量を低く抑えて、誘電率を小さくすることが可能となっている。
　【００３２】
　したがって、本発明を適用して半導体デバイス等の配線間の絶縁膜を形成することにより、デザインルールが微細化しても、配線間の容量を低減することが可能となり、その結果、デバイスの動作速度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　半導体デバイスの製造工程を順次示すものであり、シリコン基板上に層間絶縁膜及び配線が形成された状態を示す断面図である。
　【図２】
　半導体デバイスの製造工程を順次示すものであり、配線を覆うように絶縁膜が形成された状態を示す断面図である。
　【図３】
　半導体デバイスの製造工程を順次示すものであり、絶縁膜上に塗布型絶縁膜が形成された状態を示す断面図である。
　【図４】
　半導体デバイスの製造工程を順次示すものであり、塗布型絶縁膜上に絶縁膜が形成された状態を示す断面図である。
　【図５】
　塗布型絶縁膜のＦＴ−ＩＲスペクトルを示す図である。
　【図６】
　塗布型絶縁膜のＴＤＳ特性を示す図である。
　【符号の説明】
　１　シリコン基板
　２　層間絶縁膜
　３　配線
　４　絶縁膜（ＳｉＯＸ）
　５　塗布型絶縁膜（ＳＯＧ）
　６　絶縁膜（ＳｉＯＸ）
　７　層間絶縁膜