【事件の表示】
　平成　３年特許願第１３２８４８号「偏光解析装置」拒絶査定に対する審判事件［平成４年１２月１０日出願公開、特開平４−３５７４０５］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】
１．手続きの経緯、本願発明
　本願は、平成３年６月７日の出願であって、その請求項に係る発明は、平成１０年３月３１日付け手続補正書により補正された明細書及び図面の記載からみて、特許請求の範囲のとおりのものと認められるところ、請求項１に係る発明は次のものである。
「【請求項１】基材上に形成された薄膜試料に対して既知の偏光状態にある光を特定角度で入射せしめ、偏光状態の変化を検出することにより薄膜の屈折率や膜厚等の光学定数を求め得るようにした偏光解析装置において、
　偏光解析パラメータである複素振幅反射率の絶対値の比を表すｔａｎψ及び反射の際の位相の差を表すΔを一つ以上の入射角度で測定する偏光解析パラメータ測定手段と、
　上記基材上に積層された一層以上の薄膜の各層の屈折率及び膜厚の関数として上記偏光解析パラメータを算出する偏光解析パラメータ演算手段と、
　上記偏光解析パラメータ測定手段により得られた偏光解析パラメータと上記偏光解析パラメータ演算手段により得られたパラメータとの差の総体的な大きさを示す評価関数を屈折率と膜厚の関数として算出する評価関数演算手段と、
　上記評価関数の最小値近傍における屈折率及び膜厚を大域最適化法によって求める大域最適化手段と、上記最小値近傍での屈折率及び膜厚を初期値として局所最適化法によって上記評価関数の最小値での屈折率及び膜厚を求める局所最適化手段と、
を備えていることを特徴とする偏光解析装置。」（以下、「本願発明」という）
　
２．引用例に記載された事項
　これに対して、原査定の拒絶の理由に引用された特開平１−１２３１３５号公報（原審の呼び方に合わせて、以下「引用例２」という）には、次のことが図面とともに記載されている。
イ．「本発明は、多層膜試料の物理的性質の測定に好適な偏光解析法に関する。
〔従来の技術〕
　偏光解析法は、偏光光線が試料を透過あるいは反射する際の偏光状態の変化を測定することにより、試料の物理的性質を求める方法である。該性質として基本的なものに、薄膜試料の膜厚と光学定数、および基板の光学定数がある。これらを総称して試料の構造パラメータと呼ぶことにする。該法は膜厚を計測する方法としては最高精度を有し、しかも非破壊的に測定できるという利点を持つ。
　該法では、位相差Δと振幅反射率比ψの２個の数値により、偏光状態を定量化する。測定条件として光線の入射角や光線の波長等を適当な値に設定する。・・・
　従来より一般的に行なわれている方法は、主として１層膜試料の解析を目的とする方法である。単一の測定条件において測定した２つの測定値Δとψより、連立方程式を解くことにより１層膜の膜厚と屈折率等の２つの未知数を求めることができる。・・・
　しかし、上記の方法では３個以上の構造パラメータを求めることができず、多層膜試料の解析には不適当である。一般的な方程式においては、未知数の個数より測定値の個数が多いか、または等しい場合にのみ解を求めることができる。多層膜試料の構造を定量化するには多数のパラメータを必要とする（ｍ層の多層膜の構造を定量的に表すには、少なくとも（３ｍ＋２）個のパラメータを必要とする）ため、多数の測定値を得る必要があり、以下に示す方法・・・では入射角を固定し、多数の相異なる波長を用いて測定し、得られた複数の測定値より、最小二乗法によって多層構造パラメータを決定する。
　シン・ソリッド・フィルムズ第28巻167頁から177頁・・・に記載されているＭＡＩ（・・・）法・・・では単一波長の光源を用い、複数の入射角において測定し、得られた複数の測定値より、最上二乗法によって多層構造パラメータを決定する。」（１頁左下欄１６行〜２頁右上欄１７行）、
ロ．「上記目的は、偏光解析法において、試料表面に入射する光線の波長及び入射角を可変とした複数の測定条件における測定を行ない、得られた測定値の全てを同時に最小二乗法に入力し、試料表面膜層の物理的性質を表す構造パラメータを最適化することによって達成される。」（２頁右下欄７行〜１２行）、
ハ．（なお以下において、記号「¨」はその前の文字の上に「〜」が付されていることを表す。記号「^」「￣」についてはその前の文字の上に該記号が付されていることを表す。）
「第２図は、本実施例で用いた偏光解析装置の模式図、第３図は光学系の模式図、第４図は偏光解析装置のブロック図である。なお本例では、回転検光子法を用いた反射偏光解析装置の例を示してあるが、他の偏光解析装置を用いても同様の測定が可能である。１は複数の波長を切り替えて発生することを可能とした光源である。光源１より発生した光線は偏光子２を通り入射光線７となる。入射光線７は試料４の表面に入射する。この時、入射光線７と試料表面の鉛直線とのなす角度が入射角10である。入射光線７は試料４の表面で反射し、反射光線８となる。該光線が反射する際には、試料４の物理的性質に対応して偏光の状態が変化する。反射光線８はコンピュータ２０により制御された回転検光子５を経て検出器６に入射し検出される。検出強度はコンピュータ２０により解析され、測定値Δ，ψを得る。
　本実施例では、例えば波長６３３ｎｍと７００ｎｍの光線を用い、それぞれの波長において７０度から８４度までの入射角で２度刻みで測定する。・・・この時、測定値の組
｛Δ１，Δ２，・・・，Δｌ，ψ１，ψ２，・・・，ψｌ｝・・・（１）
が得られたとする。
（２）多層膜の構造
　多層膜試料の物理的性質を測定するためには、多層膜の構造を明確に定義しておく必要がある。第３図に本実施例で用いたｍ層の多層膜のモデルを示す。膜の界面は無限の面積をもつ平行な平面であり、界面において屈折率が不連続的に変化するとする。このモデルのある波長の光に対する物理的性質を表すパラメータとして、基板の屈折率ｎ¨Ｓ及び各層の膜厚ｄｊと屈折率ｎ¨ｊをとる。」（３頁左上欄５行〜同頁右上欄２０行）、
ニ．「多層膜試料の解析を行うためには、多層膜の構造と測定値との関係を求める必要がある。測定値Δｉとψｉは、構造パラメータｃ’と測定条件（波長λｉ及び入射角φｉ）の関数として表される。
Δｉ＝ｆ１（λｉ，φｉ；ｃ’）≡ｆ１ｉ（ｃ’）　・・・（５）
ψｉ＝ｆ２（λｉ，φｉ；ｃ’）≡ｆ２ｉ（ｃ’）　・・・（６）
（ｉ＝１〜ｌ）・・・
多数の測定条件における多数の測定値から構造パラメータを計算する方法としては、非線形最小二乗法を適用する。構造パラメータの推定値をｃとし、ｃに対する計算値を
Δ＾ｉ＝ｆ１ｉ（ｃ＾）（ｉ＝１〜ｌ）・・・（７）
ψ＾ｉ＝ｆ２ｉ（ｃ＾）（ｉ＝１〜ｌ）・・・（８）
と表し、残差ｒｉを９式のように定義する。
ｒｉ＝［（Δｉ−Δ＾ｉ）２／σ２（Δｉ）＋（ψｉ−ψ＾ｉ）２／σ２（ψｉ）］１２・・・（９）
ただしσ２（Δｉ）とσ２（ψｉ）は、それぞれｉ番目の測定値Δｉとψｉの測定誤差である。
　最小二乗条件は残差二乗和Ｑを最小にする条件である。
Ｑ（ｃ）＝Σｉ＝１ｌｒｉ２＝ｍｉｎ
　適当なパラメータの初期値を与えた時、非線形最小二乗法により最小二乗条件を満たすパラメータの組ｃを求めることができる。本実施例では、非線形最小二乗法の最も一般的な方法として線形近似による反復改良法（Gauss−Newton法）の例を示す。」（３頁右下欄３行〜４頁左上欄１２行、なお上記９式の左辺の乗数「１２」は「１／２」の誤記であることが明らかである。）、
ホ．「以上、本発明をGauss−Newton法を用いて実施する最も基礎的な例を示したが、他にも多くの非線形最小二乗法のアルゴリズムがあり、同様の結果が得られる。」（５頁左上欄１２行〜１５行）
　同じく特開平２−２５１７１１号公報（原審の呼び方に合わせて、以下「引用例３」という。）には、次のことが図面とともに記載されている。
ヘ．「本発明は、非破壊，非接触の膜厚測定を行うための光学式膜厚測定装置に関する。
〔従来の技術〕
　分光反射率測定装置を用いて単層の透明薄膜の分光反射率を測定すると、薄膜の表裏面の反射光の干渉効果により、第５図に示すように、反射率Ｒは測定光の波長λの変化につれて、膜厚に応じた周期的な変化を示す。・・・
　しかしながら、基板上に積層された複数の層から成る多層膜では各層内での干渉の総和として反射率が観測されるので、反射率の極大又は極小となる波長を検出する方法では、各層の膜厚を同時に独立に求めることができない。
　そこで、複数の反射率を測定した波長毎に、測定光の入射角と入射側媒質，基板及び各層の屈折率とを既知として多層膜の反射率を膜厚のみを変数とする関数として計算し、反射率の測定値と計算値との各波長毎の差の総体的な大きさを示す評価関数を設定して、この評価関数値が最小となる膜厚の組合わせを求めることにより、多層膜各層の膜厚が得られる。
　しかし、このような関数系では一般に複数の局所的な解が存在するため、このような局所解に収束するのを避け大域的な解を探さなければならない。このため複数の局所解が存在しても大域的な解を見つけることができる大域最適化手法を用いることにより、多層膜各層の膜厚を同時に得ることができる」（１頁右下欄４行〜２頁右上欄１行）、
ト．「大域最適化法は、複数の局所的解が存在する中から大域的な解を求めることができるが、一般的に莫大な演算量が必要なため、演算時間が長い。
　一方、局所最適化法は、関数系が複数の極小値をもつ場合には与える初期値により何れかの極小値に収束し、必ずしも最小値に収束するとは限らないという性質があるが、大域最適化法に比べ比較的短時間で収束できる。
　従って、大域最適化法と局所最適化法を適宜に組み合わせることにより演算時間を大幅に短縮できる。・・・
　本発明に係る光学式膜厚測定装置は、第１図に示すように、分光反射率測定手段１と膜厚決定手段２とを備えている。膜厚を求める場合には、まず分光反射率測定手段１により、各層を構成する物質と基板の屈折率が既知であり且つ屈折率が既知である媒質中におかれた光学薄膜について、所定の波長域において一定の入射角の測定光で分光反射率を測定する。そして、この中から幾つかの波長を適宜選択し、この波長に対する反射率の値を以後の処理のために選定しておく。一方、膜厚決定手段２においては、既知の各屈折率，測定光の入射角及び上記選択した波長を反射率を求める公式に代入し、膜厚のみを変数とする関数として各波長における反射率を反射率演算手段３において計算により求め、上記の測定値と計算値の各波長毎の差の総体の大小を判定するために定めた評価関数値を評価関数演算手段４により求め、この評価関数数値が最も小さくなるような膜厚の組を大域最適化手段５による大域最適化法と局所最適化手段６による局所最適化の手法を用いて決定する。」（２頁右上欄１４行〜同頁右下欄６行）、
チ．「第２図において、分光反射率測定手段１は分光器１１及び光電変換手段１２を備えている。又、膜厚決定手段２は、反射率演算手段１３と評価関数演算手段１４と大域最適化手段１５と局所最適化手段１６とを備えており、大域最適化手段１５及び局所最適化手段１６には夫々収束判定手段１７及び１８が付加されている。更に、分光反射率測定手段１と膜厚決定手段２との間にはデータ選定手段１９が設けられている。
　分光反射率測定手段１においては、屈折率ｎｓの基材上に設けられた屈折率ｎ１，ｎ２，・・・，ｎＮの物質から成るＮ層多層膜２０が屈折率ｎ０の媒質中に置かれている。この多層膜２０に図示しない光源から所定の波長域に及ぶスペクトル分布を有する測定光を、所定の入射角φ０で入射させ、その反射光を分光器１１を介して光電変換手段１２で受けて所定の波長範囲における分光反射率を連続的に測定する。・・・
　一方、反射率演算手段１３においては、反射率を求める公式にしたがい既知の屈折率ｎ０，ｎ１，・・・，ｎＮ，ｎＳ及び入射角φ０並びに選定した波長λ１，・・・，λＭを用いて、膜厚を変数とするＭ個の反射率Ｒ１Ｃ，・・・，ＲＭＣを計算する。」（３頁左上欄３行〜同頁右上欄１３行）、
リ．「まず、評価関数演算手段１４において、測定データと計算データの総体的な差の大きさを評価するための評価関数にＲ１ｍ，・・・，ＲＭｍ，Ｒ１Ｃ，・・・，ＲＭＣを代入して、評価関数値を求める。これは膜厚ｄ１，・・・，ｄＮの関数となる。評価関数としては例えば
Ｅ＝Σｉ＝１MＷｉ(Ｒｉｃ−Ｒｉｍ)２・・・（１）
のようなものが考えられる。ここでＷｉは式（１）の個々の評価関数の重みである。
　この関数が最小値をとる点ではＲｉｍとＲｉｃとの差が全体的にみて最も小さくなっているから、この点におけるｄ１，・・・，ｄＮの値を被測定多層膜の各層の膜厚と考えてよい。
　本発明においては、まず大域最適化法を用いて評価関数Ｅの最小値を与えるｄ１，・・・，ｄＮの夫々のおおよその値を求め、次にこの点を出発点として、局所最適化法を用いてｄ１，・・・，ｄＮの正確な値を得る。」（５頁左上欄１５行〜同頁右上欄１２行）、
ヌ．「新しい膜厚変動区間内において、サンプリング点を指定し、評価関数を計算する。これをｕ回繰り返して、平均値Ｅ￣ｕ又はＥ￣ｕとｕ−１目の平均値Ｅ￣ｕ−１との差が予め設定した等以下になった時ほぼ最小値の近傍に収束したものとして、このとき得られた〔ｄ１〕ｕ，・・・，〔ｄＮ〕ｕの中から適当に定めた（ｄ１，・・・，ｄＮ）の組を各層の膜厚の概略値として出力する。ここで収束判定を厳しくとると時間がかかり、緩くすると局所解に落ちてしまうので、適当な値を選ぶ必要がある。
　次に、こうして得られた各層の膜厚の概略値・・・を初期値として局所最適化法を用いて、評価関数の最小値・・・を求める。ここではそのような局所最適化法の例として最小自乗法を取り上げて説明する。・・・
　最小自乗法では、目標値への接近度を示す単一評価尺度として再び式（１）のような評価関数を用いる。
Ｅ＝Σｉ＝１ＳＷｉ(Ｒｉｃ−Ｒｉｍ)２・・・（３）
・・・上式（３）ではＥ≧０であるので、Ｅが最小値をとるｄ１，・・・，ｄＮの組を解として求める。」（５頁右下欄９行〜６頁左上欄８行）
　
３．対比・判断
　そこで、本願発明と引用例２に記載された発明とを対比する。
（１）引用例２の「基板」「ｍ層の多層膜」「入射光線７」「各層の膜厚ｄｊと屈折率ｎ¨ｊ」「位相差Δ」が、それぞれ本願発明の「基材」「薄膜試料」「偏光状態にある光」「薄膜の屈折率や膜厚等の光学定数」「反射の際の位相の差を表すΔ」に相当することは明らかである。
（２）引用例２の「振幅反射率比ψ」及び本願発明の「複素振幅反射率の絶対値の比を表すｔａｎψ」は、両者とも同じ「複素振幅反射率の絶対値の比」を表すものであるから、この点で相当するとともに、両者は、屈折率及び膜厚を求める際のパラメータの一つを構成するものであるから、「偏光解析パラメータ」ということができる。したがって、引用例２の「検出器６」「コンピュータ２０」が、それぞれ本願発明の「偏光解析パラメータ測定手段」「偏光解析パラメータ演算手段」に相当する。
（３）引用例２に、「本例では、回転検光子法を用いた反射偏光解析装置・・・それぞれの波長において７０度から８４度までの入射角で２度刻みで測定する。・・・この時、測定値の組・・・が得られたとする。・・・このモデルのある波長の光に対する物理的性質を表すパラメータとして、基板の屈折率ｎ¨Ｓ及び各層の膜厚ｄｊと屈折率ｎ¨ｊをとる。」（上記ハ）と記載されており、該記載は本願発明の「基材上に形成された薄膜試料に対して既知の偏光状態にある光を特定角度で入射せしめ、偏光状態の変化を検出することにより薄膜の屈折率や膜厚等の光学定数を求め得るようにした偏光解析装置」との事項を示すものである。
（４）引用例２に、「非線形最小二乗法により最小二乗条件を満たすパラメータの組ｃを求めることができる。本実施例では、非線形最小二乗法の最も一般的な方法として線形近似による反復改良法（Gauss−Newton法）の例を示す。」（上記ニ）と記載されており、上記計算が「演算手段」によりなされることは明らかであるから、引用例２のものは当然にパラメータの組を求める「演算手段」を有するものである。また、本願明細書には、「（４）式で表される評価関数においてその最小値を与える点ではｔａｎψm とｔａｎψc との差並びにΔm とΔc との差は全体的にみて最小になっていることから、この点におけるｎ及びｄの値を被測定薄膜の屈折率及び膜厚として考えて・・・その値が最小になるようなｎとｄとの組合せを求めることである。」（【００１５】）と記載されており、これによれば本願発明の「評価関数」とは、「値が最小になるようなｎとｄとの組合せを求めることができるような関数」を示すものであることが理解できるが、引用例２の「残差二乗和Ｑ」も、「最小二乗条件は残差二乗和Ｑを最小にする条件である」（上記ニ）との記載にも見られるように、残差二乗和Ｑを最小にすることにより構造パラメータである「各層の膜厚ｄｊと屈折率ｎ¨ｊ」を決定するものであるから、引用例の「残差二乗和Ｑ」は本願発明の「評価関数」に相当するとともに、引用例２の上記「演算手段」は本願発明の「評価関数演算手段」に相当する。
　上記（１）〜（４）の考察から、両者は、「基材上に形成された薄膜試料に対して既知の偏光状態にある光を特定角度で入射せしめ、偏光状態の変化を検出することにより薄膜の屈折率や膜厚等の光学定数を求め得るようにした偏光解析装置において、偏光解析パラメータである複素振幅反射率の絶対値の比及び反射の際の位相の差を表すΔを一つ以上の入射角度で測定する偏光解析パラメータ測定手段と、上記基材上に積層された一層以上の薄膜の各層の屈折率及び膜厚の関数として上記偏光解析パラメータを算出する偏光解析パラメータ演算手段と、上記偏光解析パラメータ測定手段により得られた偏光解析パラメータと上記偏光解析パラメータ演算手段により得られたパラメータとの差の総体的な大きさを示す評価関数を屈折率と膜厚の関数として算出する評価関数演算手段と、を備えている偏光解析装置」である点で一致し、次の点で相違する。
　
相違点１：偏光解析パラメータの一つである「複素振幅反射率の絶対値の比」が、本願発明のものは、「ｔａｎψ」であるのに対し、引用例２のものは「ψ」である点。
相違点２：本願発明のものは、「上記評価関数の最小値近傍における屈折率及び膜厚を大域最適化法によって求める大域最適化手段と、上記最小値近傍での屈折率及び膜厚を初期値として局所最適化法によって上記評価関数の最小値での屈折率及び膜厚を求める局所最適化手段」を備えているのに対し、引用例のものは、非線形最小二乗法により最小二乗条件を満たすパラメータの組ｃを求めるものであって、上記のように大域最適化手段及び局所最適化手段を備えるものではない点。
　
　上記相違点について検討する。
相違点１について：
　「複素振幅反射率の絶対値の比」を表す偏光解析パラメータとして具体的にどのようなパラメータを採用するかは適宜選択しうる事項であるとともに、ψとｔａｎψは０≦ψ＜π／２において１対１に対応する関数であってどちらも「複素振幅反射率の絶対値の比」を表せることは明らかであるから、上記相違点は当業者が任意になし得る事項にすぎないものである。（このことは引用例２の公告公報である特公平７−５２１５３号公報において、「ψ」が「ｔａｎψ」と補正された（２欄９行）ことからも窺えるところである。）
相違点２について：
　引用例３には、「分光反射率測定装置を用いて単層の透明薄膜の分光反射率を測定すると・・・基板上に積層された複数の層から成る多層膜では各層内での干渉の総和として反射率が観測され・・・各層の膜厚を同時に独立に求める」（上記へ）「従って、大域最適化法と局所最適化法を適宜に組み合わせることにより演算時間を大幅に短縮できる」（上記ト）「本発明においては、まず大域最適化法を用いて評価関数Ｅの最小値を与えるｄ１，・・・，ｄＮの夫々のおおよその値を求め、次にこの点を出発点として、局所最適化法を用いてｄ１，・・・，ｄＮの正確な値を得る。」（上記チ）「次に、こうして得られた各層の膜厚の概略値・・・を初期値として局所最適化法を用いて、評価関数の最小値・・・を求める。ここではそのような局所最適化法の例として最小自乗法を取り上げて説明する。・・・最小自乗法では、目標値への接近度を示す単一評価尺度として再び式（１）のような評価関数を用いる。Ｅ＝Σｉ＝１ＳＷｉ(Ｒｉｃ−Ｒｉｍ)２」（上記ヌ）と記載されており、分光反射率測定装置において、大域最適化法と局所最適化法を適宜組み合わせること及び局所最適化法として最小自乗法を採用し膜厚を求めることができることが記載されている。
　また引用例２には、「適当なパラメータの初期値を与えた時、非線形最小二乗法により最小二乗条件を満たすパラメータの組ｃを求めることができる。」（上記ニ）「上記目的は、偏光解析法において、試料表面に入射する光線の波長及び入射角を可変とした複数の測定条件における測定を行ない、得られた測定値の全てを同時に最小二乗法に入力し、試料表面膜層の物理的性質を表す構造パラメータを最適化することによって達成される。」（上記ロ）と記載されていることから、該引用例２では、反射偏光解析装置において測定値を最小二乗法に入力し構造パラメータを最適化することにより薄膜試料の構造パラメータである膜厚と屈折率を求めるものであることが明らかである。
　してみれば、引用例３には、大域最適化法と局所最適化法を適宜組み合わせて構造パラメータである膜厚を求めることが記載されるとともに、局所最適化法が「最小自乗法」の一種といえることが記載されているのであるから、引用例２の反射偏光解析装置において構造パラメータである膜厚と屈折率を求める際に、引用例３の大域最適化手段及び局所最適化手段を引用例２の評価関数における構造パラメータの最適化に適用することにより、相違点２の技術的事項とすることは容易になし得ることである。
　
　そして、本願発明が奏する作用効果は、引用例２，３に記載された発明から予測し得る程度のものである。
　
４．むすび
　したがって、本願発明は、引用例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。
　よって、結論のとおり審決する。