【事件の表示】
　特願２００１−５０９９４１「非弾性電子散乱による膜厚測定」拒絶査定不服審判事件〔平成１３年　１月１８日国際公開、ＷＯ０１／０４５７４、平成１５年　２月　４日国内公表、特表２００３−５０４６０９〕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．手続の経緯等
　本願は、２０００年６月２２日を出願日（パリ条約による優先権主張　１９９９年７月９日　米国）とする国際特許出願であって、明細書について、平成２０年１月９日付けで補正がなされ、平成２２年５月３１日付けで補正がなされ、平成２３年１月２７日付けで補正がなされ、平成２３年１１月２２日付けで補正がなされ（以下、「補正１」という。）、平成２４年３月２１日付け（送達　同年同月２７日）で拒絶査定がなされ、これに対し、同年７月２５日に拒絶査定不服審判が請求されたものである。
　そして、原査定の拒絶の理由は、概略、補正１によって補正された特許請求の範囲に記載の各発明は、いずれも、本願優先日前に頒布された刊行物である、特開昭６３−９８０７号公報（発明の名称：膜厚測定方法およびその装置、出願人：日本電気株式会社、公開日：昭和６３年１月１６日、以下、「引用例１」という。）に記載された発明、及び特開昭５２−１２７２９２号公報（発明の名称：分析装置、出願人：株式会社日立製作所、公開日：昭和５２年１０月２５日、以下、「引用例２」という。）に記載された技術事項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を受けることができない、というものである。
　
２．本願発明
　本願の請求項１ないし１０に係る発明は、補正１によって補正された特許請求の範囲の記載のとおりであると認められるところ、請求項６に係る発明は、以下のとおりである。
「【請求項６】 第１の材料の皮膜のサンプルであって、第２の材料の基材上に形成されたものの膜厚を測定する方法であって、
　テストサンプルに一次エネルギーを有する電子を照射する工程と、
　前記一次エネルギー以下のエネルギー領域内で、前記照射に応じて前記テストサンプルから叩き出された非弾性散乱電子のうちの少なくとも一つの強度を測定する工程と、
　前記一次エネルギー以下の前記エネルギー領域における弾性データに対する非弾性データの比を取る工程と、
　基準サンプルが前記一次エネルギーを有する電子によって照射されているとき、前記第１の材料の皮膜をそれぞれ有する各基準サンプルであって、前記第２の材料の各基材上において複数の厚さのうちの一つずつの厚さを有するものから叩き出された非弾性散乱電子の強度に関連して予め記録されているデータに対して前記比を比較する工程からなる膜厚測定方法。」（以下、「本願発明」という。）
　
３．引用例の記載事項・引用発明など
（１）引用例１
ア　記載事項
　原査定の拒絶の理由で主たる引用例として引用された引用例１（特開昭６３−９８０７号公報）には、次の記載がある。
（ａ）「（１）基板上の薄膜に電子ビームを照射して基板内および薄膜内から放出される二次電子を捕集し、捕集された二次電子量と薄膜の厚さとの相関関係から基板上の薄膜の厚さを測定する膜厚測定方法。」（特許請求の範囲）
（ｂ）「〔産業上の利用分野〕
　本発明は基板上に形成された微細な薄膜領域の厚さを測定する方法およびその装置に関するものである。」（１頁左下欄１６〜１９行）
（ｃ）「〔作用〕
　第２図（ａ）〜（ｃ）および第３図は本発明による膜厚測定の原理を示すものである。第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）では基板６０上に形成された厚さの異なる薄膜５０に電子ビーム７０を照射した場合に、外部へ放出される二次電子の発生領域をそれぞれ示す。図中ｔ１，ｔ２，ｔ３、は薄膜の厚さを示し、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３である。第２図（ａ）では基板６０上に薄膜５０が存在しないので（薄膜の厚さｔ１＝０）。電子ビーム７０が照射されると、基板６０内の領域６１で発生した二次電子が外部へ放出されて、二次電子量Ｉ１として捕集される。第２図（ｂ）では、基板６０上に薄膜５０が存在するが、その厚さｔ２が十分大きくないので、電子ビーム７０が照射されると、薄膜５０内の領域５１および基板６０内の領域６１の両方で発生した二次電子が外部へ放出されて二次電子量Ｉ２として捕集される。第３図（ｃ）では基板６０上の薄膜５０の厚さｔ３が十分大きいので、電子ビーム７０が照射されると、基板６０内で発生した二次電子は薄膜５０内で消滅して外部へは放出されずに、薄膜内の領域５１で発生した二次電子のみが外部へ放出されて二次電子量Ｉ３として捕集される。ここで、薄膜材料の二次電子発生効率が基板材料の二次電子発生効率よりも大きい場合について考える。外部へ放出される二次電子の発生領域のうち、薄膜材料の占める領域５１が基板材料の占める領域６１に比べて大きくなる程、捕集される二次電子量は大きくなる。したがって、薄膜の厚さｔ１＜ｔ２＜ｔ３に対して二次電子量はＩ１＜Ｉ２＜Ｉ３となる。一方、薄膜の厚さが外部へ放出される二次電子の最大の深さ（これをＲ０とおく）よりも厚くすると、捕集される二次電子量はある一定の値で飽和する。第３図は捕集された二次電子量と薄膜の厚さとの相関関係を示したものであり、上述の説明に対応した関係になっている。第３図から薄膜の厚さが二次電子の最大脱出深さＲ０よりも薄いものに対しては、捕集された二次電子量から逆に薄膜の厚さを求めることが可能である。」（２頁左上欄１０行〜左下欄６行）
（ｄ）「〔実施例〕
　以下に本発明の実施例を図によって説明する。
　第１図は本発明の構成を示す全体構成図である。図において、走査電子顕微鏡１０の電子銃２０から電子ビーム７０が発し、基板６０上の薄膜５０を照射する。電子ビーム７０を偏向器３０によって薄膜５０上で走査する。薄膜５０上の各照射点からの二次電子８０を検出器４０で捕集して得られた信号を増幅器１００で増幅した後、Ａ／Ｄ変換器１１０へ送る。走査回路９０は偏向器３０への駆動信号と、Ａ／Ｄ変換器１１０への信号取込み制御信号とを同期させてそれぞれへ送る。Ａ／Ｄ変換器１１０では増幅器１００からの二次電子信号を走査回路９０からの信号取込み制御信号に基づきＡ／Ｄ変換を行う。Ａ／Ｄ変換した信号をメモリー１２０内に蓄積した後、ＣＰＵ１３０からアクセスして、膜厚測定用ルーチンにより解析する。
　本発明による膜厚測定装置を用いて、シリコン基板上の薄いシリコン酸化膜パターンの膜厚測定を実施した例を以下に示す。第４図（ｂ）はシリコン基板６２上に形成された幅０．５μｍ、長さ５μｍ程度のシリコン酸化膜５２のパターンに走査線７１に沿って電子ビーム７０を照射している概略図を示す。一般にシリコン酸化膜のような絶縁物に電子ビームを照射すると絶縁物内に電子が蓄積する。このとき蓄積した電子と、入射してくる電子が相互作用するので、絶縁物からの二次電子発生率が変化し、膜厚測定において誤差を生じる。ここでは、入射してくる電子と、放出する二次電子の電荷バランスをとるために、電子ビームの加速電圧を０．８ｋＶに選び、電流を５ｐＡに抑えた。これにより、シリコン酸化膜５２への電子の蓄積を防げた。第４図（ａ）は第４図（ｂ）の各照射位置において捕集された二次電子の量を示す、シリコン酸化膜５２の二次電子発生効率はシリコン基板６２の二次電子発生効率よりも大きいので、シリコン酸化膜５２上を照射したときの二次電子量が大きくなっている。この二次電子信号波形から、実際のシリコン酸化膜５２の厚さＨを求めるために、シリコン酸化膜５２の膜厚に対する二次電子量の較正曲線があらかじめ準備されている。この較正曲線は以下のようにして求められる。まずシリコン基板上に比較的広い面積でしかも膜厚の異なるシリコン酸化膜を形成する。各薄膜の膜厚は従来の多重反射干渉計あるいは偏光分光計を用いて測定しておく。次に各薄膜に本発明による膜厚測定装置内で電子ビームを照射して、各膜厚に対して捕集される二次電子量を較正表として計算機内に記憶しておく。第５図はこのようにして求めたシリコン基板上のシリコン酸化膜厚に対する二次電子量を示したものである。図中の二次電子量はシリコン酸化膜厚の増加に伴って増加し、ある一定の値で飽和するので、その値で規格化している。この較正曲線を用いて、前述の幅０．５μｍ、長さ５１μｍ程度のシリコン酸化膜パターンは。
膜厚５０Åであることがわかった。以上、シリコン酸化膜の膜厚測定に関して記述したが、これ以外にも第４図（ａ）に示すような二次電子信号波形に適当な閾値レベルを設定すればシリコン酸化膜パターンの幅Ｗを求めることも可能である。
　本測定方法および装置はシリコン基板上のシリコン酸化膜厚の測定に限られず、二次電子発生効率が互いに異なる基板材料および薄膜材料の組み合わせであれば、基板上の薄膜に関して膜厚測定が可能である。」（２頁左下欄１２行〜３頁右上欄１４行）
　
イ　引用発明
　記載事項（ａ）ないし（ｄ）、及び第１図ないし５図の記載を総合すると、引用例１には次の発明が記載されていると認められる。
「シリコン基板上に形成されたシリコン酸化膜の膜厚を測定する方法であって、
　シリコン基板６２上に形成されたシリコン酸化膜５２に電子ビームを照射し、
　前記シリコン酸化膜５２から放出された二次電子の量を測定し、
　膜厚が互いに異なる複数のシリコン酸化膜が形成されたシリコン基板の各シリコン酸化膜に電子ビームをそれぞれ照射し、膜厚が互いに異なる各シリコン酸化膜から放出された二次電子の量をそれぞれ測定し、膜厚と二次電子の量との関係を較正表として計算機内に記憶しておき、
　前記シリコン酸化膜５２から放出された二次電子の量と、前記記憶されている較正表とを用いて、前記シリコン酸化膜５２の膜厚を測定する膜厚測定方法。」 　　　　　　　　　　　　　　　　（以下、「引用発明１」という。）
　
（２）引用例２
ア　記載事項
　原査定の拒絶の理由で副引用例として引用された引用例２（特開昭５２−１２７２９２号公報）には、次の記載がある。
（ａ）「試料に一次照射ビームを照射し、上記試料からの分析信号を時系列的にとり出す分析装置において、試料に照射する上記一次照射ビーム強度に比例した信号を検出し、該信号強度で上記分析信号の強度を規格化した信号を出力信号とする分祈装置。」（特許請求の範囲）
（ｂ）「この発明は透過型走査電子顕徴鏡あるいは透過電子顕微鏡などの分析装置に関するものである。」（１頁左下欄１１〜１２行）
（ｃ）「しかしながら電子銃の熱的変形、あるいはレンズコイルの発熱等にともなう照射電流値の時間的変化は避けることができない。したがって本発明の目的は照射電流値の変動に関係なく正確な分析結果を与える分析装置を提供することにある。」（１頁右下欄１０〜１５行）
（ｄ）「以下本発明を実施例によって詳細に説明する。第２図は透過形走査電子顕微鏡に磁界形扇形アナライザを装着して元素分祈を行なう場合の本発明の１実施例である。試料１を透過した電子線は非散乱電子線、弾性散乱電子線、非弾性散乱電子線から成っている。これらのうち弾性散乱電子線は散乱角度が大きいので、電子線の光軸から離した位置においた弾性散乱電子線検出器２で検知される。また非散乱電子線、および試料でエネルギーを失なった非弾性散乱電子線はほぼ光軸に沿って進みアナライザ３でそれぞれのエネルギーに応じた屈折を受けた後スリット４を通り抜けた電子線が電子線検出器５で検知される。アナライザの屈折力はアナライザの励磁電流によって可変される。したがって電子線検出器５は時々刻々エネルギー値の異なった非弾性散乱電子線を検知する。弾性散乱電子線強度、Ｉｅｌおよび非弾性散乱電子線強度、Ｉｉｎはいずれも照射電流値I０に比例する。したがって割算増幅器６によって得た信号強度IＡ（＝Ｉｉｎ／Ｉｅｌ)はＩ０とは無関係となり、電子線照射位置に含まれた元素の情報のみを提供する。すなわち、測定時間内に照射電流値の変動があっても正確な試料分析結果が得られる。」（１頁右下欄１６行〜２頁左上欄１８行）
　
イ　公知技術
　上記記載（ａ）ないし（ｄ）、及び第２図の記載を総合すると、引用例２には、次の技術が記載されているものと認める。
「試料に一次照射電子ビームを照射電流値Ｉ０の強度で照射し、試料から発生した非弾性散乱電子線の強度Ｉｉｎを測定することにより試料を分析するに際し、照射電流値Ｉ０の時間的変動の影響を除去するために、前記一次照射電子ビームの照射時に試料から発生した非弾性散乱電子線の強度Ｉｉｎと弾性散乱電子線の強度Ｉｅｌとの比を取るようにして高精度な分析を行うようにすること。」（以下、「公知技術１」という。）
　　
４．対比
（１）まず、本願発明と引用発明１とを、主たる構成要件毎に対比する。
　引用発明１における、「シリコン基板」、「シリコン酸化膜」、「シリコン基板６２上に形成されたシリコン酸化膜５２」、「電子ビーム」、「膜厚が互いに異なる複数のシリコン酸化膜が形成されたシリコン基板」、「膜厚が互いに異なる各シリコン酸化膜」、及び「記憶されている較正表」は、本願発明における、「第２の材料の基材」、「第１の材料の皮膜のサンプル」、「テストサンプル」、「一次エネルギーを有する電子」、「基準サンプル」、「複数の厚さのうちの一つずつの厚さを有するもの」、及び「予め記録されているデータ」にそれぞれ相当する。
　
（２）してみると、両者の一致点、相違点は、以下のとおりである。
（一致点）
「第１の材料の皮膜のサンプルであって、第２の材料の基材上に形成されたものの膜厚を測定する方法であって、
　テストサンプルに一次エネルギーを有する電子を照射する工程と、
　前記一次エネルギー以下のエネルギー領域内で、前記照射に応じて前記テストサンプルから叩き出された非弾性散乱電子のうちの少なくとも一つの強度を測定する工程と、
　基準サンプルが前記一次エネルギーを有する電子によって照射されているとき、前記第１の材料の皮膜をそれぞれ有する各基準サンプルであって、前記第２の材料の各基材上において複数の厚さのうちの一つずつの厚さを有するものから叩き出された非弾性散乱電子の強度に関連して予め記録されているデータに対して比較する工程からなる膜厚測定方法。」
（相違点）
・相違点１
　本願発明は、「前記一次エネルギー以下のエネルギー領域内で、前記照射に応じて前記テストサンプルから叩き出された非弾性散乱電子のうちの少なくとも一つの強度を測定する工程」とあるように、測定するものは、非弾性散乱電子のうちの少なくとも一つの強度であり、それは、一次エネルギー以下のエネルギー領域内のものであるとしているのに対し、引用発明１は、二次電子の量である点。
　
・相違点２
　本願発明は、「前記一次エネルギー以下の前記エネルギー領域における弾性データに対する非弾性データの比を取る工程と、・・・複数の厚さのうちの一つずつの厚さを有するものから叩き出された非弾性散乱電子の強度に関連して予め記録されているデータに対して前記比を比較する工程」とあるように、テストサンプルや基準サンプルについて、弾性データに対する非弾性データの比を取るようにしているのに対し、引用発明１では、二次電子の量（本願発明の「非弾性散乱電子のうちの少なくとも一つの強度」に相当する。以下、同様。）を測定するにとどまり、弾性散乱電子のエネルギーとの比までは取っていない点。
　
５．当審の判断
　上記相違点について検討する。
（１）相違点１について
　まず、「２次電子」とは、電子が金属面などに衝突した場合に放出される電子のことをいい、これに対し、入射した電子を１次電子という。そして、このように固体表面に電子（１次電子）を衝突させたとき、その表面から別の電子（２次電子）が放出される現象を、「２次電子放出」という（理化学辞典　第４版、１９９４年７月１８日　岩波書店発行、９３１〜９３２頁、）。
　このように、入射電子（１次電子）とは別の電子である２次電子は、１次電子の非弾性散乱によって、固体内の電子が励起されて真空中に放出された電子のことであり、そのエネルギーは、１次電子に比べ当然に小さいものである。これに対し、入射電子が固体内で弾性散乱をして、エネルギーを失わずにそのまま表面から飛び出してきた電子のことを反射電子といい、両者は、通常、区別されて用いられるものである。
　引用発明１では、２次電子放出過程によって放出された２次電子を測定しているから、引用発明１における「二次電子」は、照射した電子ビームのエネルギーよりも低い非弾性散乱電子のことであると解するのが自然である。
　してみると、引用発明１における「二次電子」は、本願発明と同様に、「一次エネルギー以下のエネルギー領域内」のものであり、「二次電子の量」は、本願発明における「非弾性散乱電子のうちの少なくとも一つの強度」にほかならないといえるから、相違点１は実質的な相違点ではない。
　仮に、引用例１に記載の「二次電子」という用語が、反射電子のような弾性散乱電子を含むと解する余地があったとしても、引用発明１にあっては、本願発明と同様に、２次電子の量がシリコン酸化膜の膜厚に依存するとの物理現象を利用しており、当業者であれば、引用発明１における測定対象である「二次電子」が、実質的に、入射電子（１次電子）に基づく非弾性散乱電子を意味するものであることは明らかである。
　
（２）相違点２について
　本願発明において、弾性データに対する非弾性データの比を取るようにしたのは、本願明細書の発明の詳細な説明に記載されているように、また、請求人も審判請求の理由で主張しているように、「【００２６】比を用いることは、ノイズを除去し、通有の装置ドリフトを低減し、そして、測定期間のばらつきを無くす。」ためであるところ、このように、ノイズを除去し、装置が有する時間経過に伴うドリフトを低減し、測定期間のばらつきを無くすために、非弾性散乱電子の強度をそのまま見るのではなく、弾性散乱電子の強度との比を取ったものをみるようにして、時間的変動の影響の除去を図るようにすることは、前記「３．引用例に記載の事項・引用発明など」に示したように、公知技術１（すなわち、「試料に一次照射電子ビームを照射電流値Ｉ０の強度で照射し、試料から発生した非弾性散乱電子線の強度Ｉｉｎを測定することにより試料を分析するに際し、照射電流値Ｉ０の時間的変動の影響を除去するために、前記一次照射電子ビームの照射時に試料から発生した非弾性散乱電子線の強度Ｉｉｎと弾性散乱電子線の強度Ｉｅｌとの比を取るようにして高精度な分析を行うようにすること。」）として公知な技術である。ここで、公知技術１の認定の基礎となった引用例２においては、弾性散乱電子線の強度Ｉｅｌを、その散乱角が大きいことを利用して検出器２で測定するようにしているが、弾性散乱電子線のエネルギーは非弾性散乱電子線に比べて大きいから、このエネルギーレベルの違いを利用して両者の強度を測定しても良いことは、当業者ならば明らかである。
　そして、引用発明１も、公知技術１も、共に、分析・測定技術に属するものであり、しかも、引用発明１に係る膜厚測定方法においても、対象とする試料に電子ビーム照射し、試料から放出される二次電子の量を見るものであり、測定には一定の時間が掛かるから、原理上、照射する電子ビームの強度が時間的に変動する懸念があるとの課題を内在しており、かかる課題は、基準試料の測定時にも、被測定試料の測定時にも当てはまる。
　してみると、本願発明は、かかる課題を解決すべく、共通する技術分野に属する公知技術１を、基準試料と被測定試料の両方の試料の測定を行う引用発明１に適用することにより、当業者ならば容易に想到し得たものである。　　
　そして、本願発明の作用効果は、引用発明１及び公知技術１から当業者が予測可能なものであって、格別なものではない。
　
６．請求人の主張について
（１）主張内容
　請求人は、審判請求の理由において、概略、以下のように主張している。
ア　本願発明は、二次電子のエネルギースペクトルを測定するのに対し、引用例１にはこの点が開示されていない。
イ　本願発明は、試料からの後方散乱電子を用いているのに対し、引用例２は、後方散乱電子を用いていない。
　
（２）検討
・アについて
　本願発明である請求項６は、「非弾性散乱電子のうちの少なくとも一つの強度を測定する」ことを特定するにとどまり、二次電子のエネルギースペクトルを測定することまでは特定していない。この点を特定しているのは、「二次電子のスペクトラムを測定し」との発明特定事項が記載されている請求項１や、「非弾性散乱電子放射を受け取る電子エネルギー分析器」との発明特定事項が記載されている請求項９である。よって、請求人の主張アは、特許請求の範囲の記載に基づいておらず、採用できない。
・イについて
　本願発明である請求項６には、試料からの後方散乱電子を用いることは特定されていない。この点を特定しているのは、「電子銃が存在する側と同じ側に配置された検出器」との発明特定事項が記載されている請求項１である。よって、請求人の主張イは、やはり特許請求の範囲の記載に基づいておらず、採用できない。
　
７．むすび
　したがって、本願発明は、引用発明１及び公知技術１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。
　以上のとおりであるから、他の請求項に係る発明について審理するまでもなく、本願は拒絶すべきものである。
　よって、結論のとおり審決する。