【事件の表示】
　特願２００９−５０４１２０「ホール検査装置及び前記装置を用いるホール検査方法」拒絶査定不服審判事件〔平成１９年１０月１１日国際公開、ＷＯ２００７／１１４６４２、平成２１年　９月１０日国内公表、特表２００９−５３２８９４〕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・本願発明
（１）本願は、２００７年　４月　３日（パリ条約による優先権主張外国庁受理２００６年　４月　３日、韓国）を国際出願日とする出願であって、平成２４年１０月３０日付けで拒絶査定がなされ、これを不服として平成２５年　３月　１日に拒絶査定不服審判を請求するとともに同日に手続補正が行なわれたが、同年　９月１２日付けで当審による最初の拒絶理由が通知され、これに対して平成２６年　３月１２日に意見書及び手続補正書が提出されたものである。
　
（２）本願発明は、上記平成２６年　３月１２日に提出された手続補正書により補正された特許請求の範囲の請求項１〜１２に記載された事項により特定されるとおりのものであり、請求項１に係る発明（以下、「本願発明」という。）は、次のとおりのものである。
　
　「【請求項１】
　検査対象のホールを検査するために、電子ビームを照射する電子ビームの照射手段；
　前記電子ビームの照射手段から照射された電子ビームの照射によって発生する電子を、前記ホールを通してホール出口まで到達した電子によるホール出口での電流値を前記ホールの下部に位置する伝導層によって、及び、前記ホールの入口側における２次電子または反射された電子による電流値をデテクターによって、測定するための電流測定手段；及び
　前記電流測定手段によって測定されたデータを処理するデータ処理手段；
　を含み、
　前記電子ビームの照射手段は、多数の電子カラムが多数のホールにそれぞれ対応するようにｎ×ｍのパターンに配列され、順次作動し、
　前記電子カラムの順次の作動によって、前記電流測定手段によってそれぞれのホールに対する電流値を測定し、
　前記データ処理手段は、前記電流測定手段によって測定されたデータを順次に処理して、ホールの出口と入口に関する２つのイメージに変換し、前記２つのイメージを比較することにより、ホールの貫通状態についての情報を得ることを特徴とする、ホール検査装置。」
　
２　当審による平成２５年　９月１２日付けの拒絶理由通知（以下「拒絶理由通知」という。）の概要
 「１　本件出願の下記の請求項に係る発明は、その出願前日本国内または外国において頒布された下記の刊行物に記載された発明に基づいて、その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する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。 
 ２　・・（略）・・ 
 　　　　　　　　　　　　　　　　記 
 ・理由の１ 
 ・請求項１〜１４ 
 ・引用刊行物 
 　　刊行物１：特開２００２−８３８４９号公報 
 　　刊行物２：特開２００４−２３５４６４号公報 
 　　刊行物３：特開平５−８２６０７号公報 
 　　刊行物４：特表２００６−５０５１１４号公報 
 ・備考 
 （１）　刊行物１，２には、電子ビームを照射して絶縁膜に形成されたホールの形状等の検査をするに際して、基板電流を測定することでホールの底部の形状等を検出し、また、刊行物１には、更に、２次電子を検出することでホール開口部の形状等を検出し、それらのイメージ処理により、ホールの検査を行うことが記載されている。 
 　また、刊行物３には、隣接する電子ビームの照射により、測定側において影響を受ける場合に、同時に電子ビームを照射せずに、複数の電子ビームの発生手段のそれぞれに、異なるタイミングで発生するパルス状の周波数変調をかける事で、順次電子ビームが照射されるようにすることが記載されている。 
 　検査速度向上のために、電子ビームを放出する電子カラムを縦横に配列させるマルチカラム自体は周知の技術手段であり、刊行物１，２に記載されている検査技術においても、検査速度の向上のために、複数のホールに対して電子ビームの照射手段を複数設けることは容易に想到しうるものである。 
 　また、刊行物１，２における技術手段は、基板電流を測定しているため、・・（略）・・複数の電子ビームを同時に照射すれば、単一のホールの形状検査を正確にできないことも明らかである。 
 　してみると、刊行物１，２に記載された発明において、周知のマルチカラム技術を採用するに際して、刊行物３のような検査速度向上のための複数の電子照射部を設け、正確性を上げるために順次の電子ビーム照射を行うとの技術事項を採用することは、当業者ならば容易に想到し得た事項にすぎない。 
 　各刊行物の関連記載箇所 
 　刊行物１：請求項１２、【００６２】、【００９９】〜【０１０２】他 
 　刊行物２：請求項１、図１〜図６他 
 　刊行物３：【００１０】、【００１２】〜【００２２】、図２〜図３他 」
　
３　引用刊行物及びその摘記事項
　上記拒絶理由通知で引用された本願の優先権主張日前に国内において頒布された刊行物１〜４のうち、刊行物１〜３には、次の事項が記載されている。
　
（１）刊行物１（特開２００２−８３８４９号公報）の摘記事項
（刊１ア）「【０００２】
【従来の技術】メモリー等の半導体装置には一般に、下部の能動素子と上部の配線層との間を結ぶコンタクトホールあるいはバイアホールが形成されている。コンタクトホールは、酸化膜などの絶縁膜を反応性イオンエッチングによって掘り、表面から下地基板まで届く貫通穴としたものである。エッチングの条件を最適化するためには、コンタクトホールの外観形状やコンタクトホール内部の形状あるいはコンタクトホール底の状態を検出する事が必要とされている。
【０００３】・・（略）・・
【０００４】一方、コンタクトホールあるいはスルーホールでは、電気的コンタクトがコンタクトホール底で取られることから、コンタクトホール開口部の形状はもとより、コンタクトホール底の形状およびその表面状態が大変重要である。近年の高密度化、多層化によって、アスペクト比率が１０を超えるようなコンタクトホールを形成するエッチングでは、プロセス条件によっては、同一開口部直径を持つ場合でも、内部の直径が異なる場合がある。このようなコンタクトホール内部寸法のバラツキはデバイスの特性に大きな影響を与えるため、コンタクトホール全体が同じ寸法になるようにプロセス担当者はプロセスを制御する必要がある。また、これらバラツキは実際の製品で起ることがあってはいけないので、製品を検査対象とすることが必要で、この両者を非破壊で検出できる技術が大変重要である。
【０００５】・・（略）・・
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電子ビームの照射により生じる基板電流を検出する技術をさらに改善し、
コンタクトホールの詳細な形状や半導体デバイスの内部状態を非破壊で検査することのできる半導体デバイス検査装置
　
（刊１イ）「【００１４】
【課題を解決るための手段】本発明の
半導体デバイス検査装置は、被検査試料の半導体デバイスに電子ビームを走査させながら照射する電子ビーム照射手段と、電子ビームの照射に伴って被検査試料に生じる電流を測定する電流測定手段と、この電流測定手段の測定結果をデータ処理するデータ処理手段とを備えた半導体デバイス検査装置
【００１５】・・（略）・・
【００２４】本発明は、ＳＥＭと組み合わせて利用することができる。すなわち、
被検査処理の表面から放出される二次電子を検出する二次電子検出器を備え、前記データ処理手段は、この二次電子検出器により測定された二次電子量を前記電流測定手段の測定結果に対応させて処理する手段を含む
前記電子ビーム照射手段により、測定領域面積よりも小さなスポットサイズの電子ビームを、測定領域の中心を通る線分に沿って被検査試料に垂直に照射し、前記対応させて処理する手段により、前記電流測定手段により前記線分に沿って測定された電流の立ち上がりと立ち下がりの間隔から測定領域の底部距離を求め、前記二次電子検出器により検出された二次電子量の立ち上がりと立ち下がりの間隔から測定領域の上部距離を求める
前記対応させて処理する手段はまた、測定された測定領域の底部距離、上部距離および膜厚み情報から、底部距離、上部距離および膜厚をそれぞれ底部直径、上部直径および高さとする円柱あるいは円錐をディスプレイ上に３次元表示する手段を含む
　
（刊１ウ）「【００５８】ここで、本発明の主な
検査対象であるコンタクトホール
コンタクトホールは、シリコン基板等の下地基板上に設けられた酸化膜あるいは誘電体表面から、下地基板まで貫通する穴である。良好なコンタクトホールでは、下地基板表面あるいは下地となる配線層表面が剥き出しの状態となっている
　
（刊１エ）「【００５９】
コンタクトホールは
反応性イオンエッチングを適用することによって形成され
【００６０】しかし、これらの反応バランスは微妙なため、製造装置の微妙な条件の変化によっては突然
エッチングが下地に到達する前に停止してしまったり、下地をエッチングしてしまう事が起る。それらは、不良のコンタクトホールあるいはスルーホールを作るので、それらの不具合を検出する必要がある
　
（刊１オ）「【００６１】（コンタクトホールの底径の測定）このようなコンタクトホールの底径を測定する技術について説明する。
【００６２】図６は測定方法を説明する図であり、（ａ）は対象となるコンタクトホールの構造とその測定系を示し、（ｂ）は測定結果例を示す。測定対象のコンタクトホール４３は、下地基板４２上に設けられた絶縁膜４１を貫通するように形成される。絶縁膜４１としては、酸化膜あるいは窒化膜等が用いられる。良好なコンタクトホールでは、下地基板４２の表面あるいは下地となる配線層表面が剥き出しの状態となっている。このようなコンタクトホール４３が設けられた試料に対して、図１あるいは図２に示した装置によって得られた１００Å程度のビーム径の電子ビーム３１を垂直に入射する。電子ビーム３１の加速電圧は０．５ｋＶから数ｋＶ程度、電流量は数nA程度とする。
電子ビーム３１がコンタクトホール４３を通り抜けて下地基板４３（当審注：下地基板４２の明らかな誤記。）に達したとき、下地基板４３に電流が流れる。この電流を「補償電流」という。図６（ｂ）には、電子ビームをコンタクトホール４３の中心線に沿って左右に走査したときに生じる補償電流を、電子ビームの照射位置に対応させて示す
【００６３】
電子ビームは有限なビーム断面積をもっているので、図６（ｂ）に示すように、絶縁膜の端部をビームが横切る瞬間から補償電流が立ち上がり、ビームが完全にコンタクトホールの底部に達した際に補償電流値が飽和する。ビームがコンタクトホールの底部から離れる際も同じで、電流は飽和電流から徐々に減ってビームが完全にコンタクトホール底部を離れた際に補償電流は零となる
【００６４】コンタクトホールはほとんど円形であるため、コンタクトホールを特徴付ける距離は、コンタクトホール底を規定する円の直径あるいは半径である。これらを求めるためには、計測をコンタクトホールの中心線を通るように行う必要がある。電子ビームを照射する位置は、二次電子像あるいは設計情報であるＣＡＤデータから正確な位置を割り出し、ウェハーステージの位置制御用モータ、あるいは電子ビームを偏向器にて制御することによって、コンタクトホールの中心線を通過させる。
【００６５】図６（ｂ）の縦軸に示した補償電流は、コンタクトホール底の酸化膜厚みに依存して変化する性質を持っている。すなわち、コンタクトホール壁のように
厚い酸化膜領域では補償電流はほとんど零となり、一方、下地であるシリコンあるいは配線が剥き出しになっている領域では、大きな補償電流が観測され
観測される補償電流は、中心線に沿って、コンタクトホール領域外では零、シリコン剥き出し領域ではある値を有するグラフが得られる
補償電流が零でない領域はコンタクトホール底が出ている領域に対応するので、その距離を測定することで、シリコンが剥き出しになっている実質的な幅が得られ、これをコンタクトホール底の径とみなすことができる
【００６６】図７はテーパー形状のコンタクトホールに対する測定を説明する図であり、（ａ）は対象となるコンタクトホールの構造とその測定系、（ｂ）は測定結果例を示す。測定対象のコンタクトホール４４は、コンタクトホール開口部よりコンタクトホール底が小さく、コンタクトホール壁がテーパー状になっている。テーパーとはいえその傾斜は急峻であり、電子ビームの照射位置がコンタクトホール底から少し外れただけで、絶縁膜４１の厚みは直ぐに１０００Åを超える。このような厚い領域では、補償電流はほとんど発生しない。コンタクトホール底が出ているところでは補償電流が生じ、それ以外の場所ではほとんど補償電流は零なので、補償電流が観察される距離がコンタクトホール底径に対応する。このように、コンタクトホールがテーパー形状であっても、コンタクトホール底の距離を測定することができる。
【００６７】なお、電子ビームの径は有限であるので、補償電流は立ち上がりと立ち下がりを有する。このよう場合、補償電流の立ち上がりと立ち下がり、または電流が完全に飽和した位置から電流が零に戻った位置等、種々の位置情報からコンタクトホールの径を求めることができる。」　
　
（刊１カ）「【００９７】（ＳＥＭとの連係）コンタクトホールは立体構造物なので、立体としての特徴が一目で分かるような検査結果が得られると非常に便利である。正確な立体構造を求める方法については後述するが、ここでは、比較的簡単におおよその構造を知る方法について説明する。　
【００９８】ここで説明する方法では、コンタクトホールあるいはスルーホールは通常は円形の断面をもつことから、ホール開口部径αとホール底径β、およびその深さｄを特定し、測定対象のコンタクトホール形状をおおよそ表現する。すなわち、
補償電流測定から得られるコンタクトホール底の形状あるいは材料情報と、通常の走査電子像から得られるコンタクトホール開口形状とを合成する
【００９９】図１４および図１５は測定方法を説明する図であり、図１４は円柱形状をもつコンタクトホールの測定例、図１５は順テーパー形状を持つコンタクトホールの測定例を示す。それぞれの図において、（ａ）は対象となるコンタクトホールの構造とその測定系を示し、（ｂ）は
コンタクトホール中心線に沿って測定された二次電子量と補償電流とを電子ビームの照射位置
【０１００】コンタクトホールの周辺あるいはその中を走査する電子ビームとして、図１または図２に示した装置により得られる平行電子ビームを利用する。収束電子ビームを使用すると、コンタクトホールの周辺部を走査する場合と底部を走査する場合とで、それぞれの高さに電子ビームを収束させる必要がある。これに対して平行電子ビームを用いれば、焦点深度が無限となり、焦点調節をしなくてもよい。
【０１０１】図１４（ａ）に示したコンタクトホール４３は、開口径αの大きさと底径βの大きさがほぼ同じである。この場合、図１４（ｂ）のように、二次電子量と補償電流との双方のグラフは、立ち上がり下がり位置が一致している。この測定結果と、プロセスデータから得られるコンタクトホールの深さｄから、図１４（ｃ）に示すような円柱状コンタクトホールの３次元表示図形が得られる。
さらに、コンタクトホールの中心を通過するように走査方向を変えて多数の断面形状を測定すれば、より正確なコンタクトホールの３次元表示図形を得る
【０１０２】図１５（ａ）示した
コンタクトホール４４は、開口径αに比べてコンタクトホール底径βの大きさが小さい。この場合
二次電子から得られるグラフの立ち上がり下がり形状と、補償電流から得られるグラフ立ち上がり立ち下がり形状との間に差が生じる。開口径αに相当する二次電子量を示すグラフの矩形領域の幅は、底径βに対応する補償電流が示す矩形領域の幅よりも大きくなり、開口径とコンタクトホール底径に差があることが分かる
　
　上記摘記事項（刊１ア）〜（刊１カ）を総合勘案すると、刊行物１には、次の事項が記載されている。
　「検査対象であるコンタクトホールは、シリコン基板等の下地基板上に設けられた酸化膜あるいは誘電体表面から、前記下地基板まで貫通する穴であり、反応性イオンエッチングを適用することによって形成され、良好なコンタクトホールでは、下地基板表面あるいは下地となる配線層表面が剥き出しの状態となっており、不良のコンタクトホールあるいはスルーホールは、エッチングが下地に到達する前に停止してしまったり、下地をエッチングしてしまった場合に形成されるものであって、それらの不具合を検出するために、コンタクトホールの詳細な形状や半導体デバイスの内部状態を非破壊で検査することのできる半導体デバイス検査装置であって、
　被検査試料の半導体デバイスに電子ビームを走査させながら照射する電子ビーム照射手段と、電子ビームの照射に伴って被検査試料に生じる電流を測定する電流測定手段と、この電流測定手段の測定結果をデータ処理するデータ処理手段と、被検査処理の表面から放出される二次電子を検出する二次電子検出器を備え、
　前記データ処理手段は、さらに、前記二次電子検出器により測定された二次電子量を前記電流測定手段の測定結果に対応させて処理する手段を含み、
　前記電子ビーム照射手段により、測定領域面積よりも小さなスポットサイズの電子ビームを、測定領域の中心を通る線分に沿って被検査試料に垂直に照射し、前記対応させて処理する手段により、前記電流測定手段により前記線分に沿って測定された電流の立ち上がりと立ち下がりの間隔から測定領域の底部距離を求め、前記二次電子検出器により検出された二次電子量の立ち上がりと立ち下がりの間隔から測定領域の上部距離を求め、
　ここで、電子ビーム３１がコンタクトホール４３を通り抜けて下地基板４２に達したとき、下地基板４２に電流（補償電流）が流れ、電子ビームをコンタクトホール４３の中心線に沿って左右に走査したときに生じる補償電流を、電子ビームの照射位置に対応させて示すと、厚い酸化膜領域では補償電流はほとんど零となり、一方、下地であるシリコンあるいは配線が剥き出しになっている領域では、大きな補償電流が観測され、観測される補償電流は、中心線に沿って、コンタクトホール領域外では零、シリコン剥き出し領域ではある値を有するグラフが得られ、
　さらに、コンタクトホール中心線に沿って測定された二次電子量と補償電流とを電子ビームの照射位置に対して示し、
　開口径αに比べてコンタクトホール底径βの大きさが小さいコンタクトホールの場合、二次電子から得られるグラフの立ち上がり下がり形状と、補償電流から得られるグラフ立ち上がり立ち下がり形状との間に差が生じ、開口径αに相当する二次電子量を示すグラフの矩形領域の幅は、底径βに対応する補償電流が示す矩形領域の幅よりも大きくなり、開口径とコンタクトホール底径に差が生じている事を示し、
　また、前記対応させて処理する手段は、測定された測定領域の底部距離、上部距離および膜厚み情報から、底部距離、上部距離および膜厚をそれぞれ底部直径、上部直径および高さとする円柱あるいは円錐をディスプレイ上に３次元表示し、さらに、コンタクトホールの中心を通過するように走査方向を変えて多数の断面形状を測定することで、より正確なコンタクトホールの３次元表示図形を得る手段を含む、
　半導体デバイス検査装置」（以下、「引用発明」という。）
　
（２）刊行物２（特開２００４−２３５４６４号公報）の摘記事項
（刊２ア）「【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明は以下の構成を有する。
即ち、本発明に係る
半導体デバイス解析装置
半導体基板に形成された凹部に対して電子ビームを走査し、該電子ビームの走査に伴って前記半導体基板内に発生する基板電流を測定する電流測定手段と、前記電流測定手段により測定された基板電流に基づき前記凹部の底部側に位置する複数の微細構造の境界を演算する境界演算手段と、前記境界演算手段の演算結果として得られた前記境界を表示する表示手段と、を具備する
上記
半導体デバイス解析装置において、前記境界演算手段が、前記基板電流の微分量を演算することにより前記微細構造の境界を与える位置情報を得る
　
（刊２イ）「【００２５】
図４に示すように、
基板電流Ｉｈは、電子ビームが照射される微細構造の境界で大きく変化する
絶縁体２２０と絶縁体２３０とが積層された区間では、電子ビームが基板に到達しないため、基板電流Ｉｈはゼロを示す。また、ホール２４０の底部に絶縁体２２０が現れている区間では、電子ビームがわずかながら基板に到達するため、微弱な基板電流Ｉｈ（Ｉｋ）が発生する。さらに、ホール２４０の底部にゲート電極２１０が現れている区間では、電子ビームの多くが基板に到達するため、より大きな基板電流Ｉｈ（Ｉｋ）が発生する。このように、縦構造が変化する位置（微細構造の境界）で基板電流Ｉｈに大きな変化が生じ、この変化が生じる位置から境界３００の位置を特定することができる
基板電流Ｉｈの波形を微分することにより、同図下段に示す微分値Ｉｂを生成し、この微分値Ｉｂの絶対値が一定値を超えるときの照射位置Ｐを表す値Ｐａを位置情報として各走査線ごとに出力する
【００２６】
表示制御部１１１は、図５に示すように、上述の演算処理部１０９から出力された値Ｐａを各走査線ごとにプロットし、これらの点を結ぶ線を表示部１１２に表示させる
上述のように、
本半導体デバイス解析装置では、電子ビームの照射に伴って発生する基板電流を測定し、この基板電流から微細構造の境界（段差）を特定する
　
（刊２ウ）図５は、微細構造の境界を検出する方法を説明するための図であって、平行に
複数の走査線
　
　上記（刊２ア）〜（刊２ウ）を整理すると、刊行物２には、以下の技術事項が記載されている。
　「電子ビームが照射される微細構造の境界で大きく変化する基板電流を演算処理することで、ホールを横切る複数の走査線毎に、基板電流Ｉｈの波形を微分することにより生成した微分値Ｉｂの絶対値が一定値を超えるときの照射位置Ｐを表す値Ｐａを位置情報としてプロットし、これらの点を結ぶ線を表示部に表示させることで、基板電流からの微細構造の境界を特定する。」
　
（３）刊行物３（特開平５−８２６０７号公報）の摘記事項
（刊３ア）「【０００５】
【従来の技術】電子ビームを利用したパターン検査では、マスク或いはウエハ等の被検査試料上で電子ビームを照射しながらこの電子ビームによって被検査試料上を順次走査し、電子ビームによってその照射部から生ずる電子流を検出部に入射させる。検出部に入射する電子流は、パターンに関する形状情報を含んでおり、この電子流から成る信号からパターン情報が時系列的に得られる。
【０００６】・・（略）・・
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記
電子ビームによるパターン検査においては、マスク或いはウエハ面上における電子ビームの走査を介して時系列的な形状情報を得るものであるため
パターンが微細であり、且つ、チップ容量が大きい場合には、検査すべき情報量が膨大であることから、たとえ検出部から得られた信号を処理する信号処理回路の動作を高速化しても、その検査速度の向上には限界があり、検査に要する時間が長いことが問題となっていた
【０００８】本発明は、前記従来のパターン検査についての問題に鑑み、
パターン検査に要する時間をできるだけ短縮可能なパターン検査装置を提供することを目的とする
【０００９】本願出願人は既に、上記検査速度に関する問題を解決するため、先願として、
被検査試料の各照射領域に対応して二次元的に配列された各電子ビーム発生部及び各電子ビームに対応して配される電子流検出部を採用することによって、被検査試料の各照射領域を並列的に走査して検査速度の向上が可能な改良されたパターン検査装置について出願している（出願番号平３−１３７６９２号）
【００１０】ところが、上記並列的に走査を行う電子ビームによるパターン検査装置の場合、
相互に隣接する各照射領域から夫々対応する電子流検出部に入射すべき各電子流が相互に干渉し合い、このため、各照射領域の境界附近で得られる信号においては良好なＳ／Ｎ比が得られ難い
【００１１】本発明は、前記先願のパターン検査装置における前記事情に鑑み、前記検査時間短縮の目的達成に際して更に、被検査試料の何れの照射部分においてもＳ／Ｎ比の良好なパターン信号を得ることができるさらに改良されたパターン検査装置を提供することを目的とする。」
　
（刊３イ）「【００１２】
【課題を達成するための手段】図１は、本発明の原理図である。同図において、１は電子ビーム供給手段、２は電子ビーム変調手段、３は電子ビーム走査手段、４は電子流検出手段、５は信号処理手段、１０は被検査試料である。なお、
同図では、電子ビームが二つの場合を例示
【００１３】前記目的を達成するため、本発明のパターン検査装置は、
被検査試料（１０）の複数の照射領域に夫々照射される電子ビームを供給する電子ビーム供給手段（１）と、前記各電子ビームを相互に異なる信号パターンを有する各変調信号によって夫々変調する電子ビーム変調手段（２）と、前記各電子ビームの照射位置を順次移動させる電子ビーム走査手段（３）と、前記被検査試料（１０）の前記各照射領域の構造に関する情報を含み前記電子ビームにより生ずる前記被検査試料（１０）からの電子流を検出する電子流検出手段（４）と前記電子流検出手段（４）の出力信号から前記各照射領域の構造に関する信号を取り出す信号処理手段（５）とを備える
【００１４】
【作用】電子ビーム供給手段１を介して供給された各電子ビームは、電子ビーム変調手段２を介して相互にパターンが異なる変調信号によって夫々変調され、更に走査手段３を介して被検査試料の各照射領域上で走査されることとなり、電子ビームの照射を介して各照射領域に生ずる電子流は、各照射領域に共通の電子流検出手段４に入射することで纏められた後、信号処理手段５に入力され、該信号処理手段５によって各照射領域毎の構造に関する信号として得られる。
【００１５】
【実施例】・・（略）・・
【００１９】信号処理部５は、このパターン検査装置の全体を制御するＣＰＵ５１、アンプ５７、５８を介して各変調電極２１、２２に夫々変調信号を与える変調信号発生部５２、５３、電子流検出部４からアンプ５９を介してその出力を受け、前記変調信号発生部５２、５３から前記各変調信号を参照信号として各照射領域１０１、１０２毎の形状信号を弁別する信号弁別部５４、信号弁別部５４の出力を受けてこれを二値信号の画像信号に変換処理する画像処理部５５、並びに、この画像信号を記憶する記憶部５６から構成される。
【００２０】図３は、上記実施例のパターン検査装置における各信号を説明するための信号波形図である。この実施例の場合、同図（ａ）及び（ｂ）に示した
各変調信号は相互に繰返し周波数が等しく且つそのパルス頂部が交互に生起するパルス信号である
この実施例は、時分割多重化による信号処理が行われる例である
　
（刊３ウ）「【００３８】本発明における電子ビームは、一の被検査試料に対して複数の照射領域毎に照射され、例えば先に例示したように100乃至はそれ以上の照射領域に対して電子ビームが並列に照射される。この
電子ビームの配列は一次元配列或いは二次元配列の何れでも良い
　
　上記（刊３ア）〜（刊３ウ）を整理すると、刊行物３には、以下の技術事項が記載されている。
　「電子ビームによるパターン検査においては、マスク或いはウエハ面上における電子ビームの走査を介して時系列的な形状情報を得るものであるため、検査速度の向上には限界があり、検査に要する時間が長いことが問題となっていること、
　また、上記検査速度に関する問題を解決するために、被検査試料の各照射領域に対応して二次元的に配列された各電子ビーム発生部及び各電子ビームに対応して配される電子流検出部を採用することによって、被検査試料の各照射領域を並列的に走査するパターン検査装置においては、相互に隣接する各照射領域から夫々対応する電子流検出部に入射すべき各電子流が相互に干渉し合い、各照射領域の境界附近で得られる信号においては良好なＳ／Ｎ比が得られ難いという課題があることから、
　被検査試料（１０）の複数の照射領域に夫々照射される電子ビームを供給する電子ビーム供給手段（１）と、前記各電子ビームを相互に異なる信号パターンを有する各変調信号によって夫々変調する電子ビーム変調手段（２）と、前記各電子ビームの照射位置を順次移動させる電子ビーム走査手段（３）と、前記被検査試料（１０）の前記各照射領域の構造に関する情報を含み前記電子ビームにより生ずる前記被検査試料（１０）からの電子流を検出する電子流検出手段（４）と前記電子流検出手段（４）の出力信号から前記各照射領域の構造に関する信号を取り出す信号処理手段（５）とを備え、
　各変調信号は相互に繰返し周波数が等しく且つそのパルス頂部が交互に生起するパルス信号であり、時分割多重化による信号処理が行われ
　前記信号処理部５は、各照射領域１０１、１０２毎の形状信号を弁別する信号弁別部５４の出力を受けてこれを二値信号の画像信号に変換処理し、この画像信号を記憶し、
　前記電子ビームの配列は一次元配列或いは二次元配列の何れでも良いこと。」
　
４　当審の判断
（１）対比・判断
　　ア　本願発明と引用発明との対比
　（ア）引用発明の「『コンタクトホール』、『スルーホール』」、「電子ビーム照射手段」、及び、「コンタクトホールの詳細な形状や半導体デバイスの内部状態を非破壊で検査することのできるの半導体デバイス検査装置」は、それぞれ本願発明の「ホール」、「電子ビームを照射する電子ビームの照射手段」、及び、「ホール検査装置」に相当する。
　（イ）引用発明の「電子ビームの照射に伴って被検査試料に生じる電流を測定する電流測定手段」は、「電子ビーム３１がコンタクトホール４３を通り抜けて下地基板４２に達したとき、下地基板４２に電流（補償電流）が流れ」この「下地基板４２に」「流れ」る「電流（補償電流）」を測定するものであって、「厚い酸化膜領域では補償電流はほとんど零となり、一方、下地であるシリコンあるいは配線が剥き出しになっている領域では、大きな補償電流が観測され」るのであるから、「下地基板」は、本願発明の「ホールの下部に位置する伝導層」に相当する。
　したがって、引用発明の「電子ビームの照射に伴って被検査試料に生じる電流を測定する電流測定手段」は、本願発明の「電子ビームの照射手段から照射された電子ビームの照射によって発生する電子を」、「ホールを通してホール出口まで到達した電子によるホール出口での電流値を前記ホールの下部に位置する伝導層によって」、「測定するための電流測定手段」に相当する。
　（ウ）引用発明の「被検査処理の表面から放出される二次電子を検出する二次電子検出器」は、「コンタクトホールの詳細な形状」を調べるために、「コンタクトホール中心線に沿って」「二次電子量」を測定しており、この「二次電子量」は、電流として検出されることは明らかであるから、本願発明の「電子ビームの照射手段から照射された電子ビームの照射によって発生する電子を」、「ホールの入口側における２次電子または反射された電子による電流値をデテクターによって」、「測定するための電流測定手段」に相当する。
　（エ）引用発明の「データ処理手段」は、「電流測定手段の測定結果をデータ処理」し、また、「二次電子検出器により測定された二次電子量を前記電流測定手段の測定結果に対応させて処理する」ことから、本願発明の「電流測定手段によって測定されたデータを処理するデータ処理手段」に相当する。
　（オ）引用発明の「電子ビーム照射手段」は、所定の電子光学系及びそれらを保護する鏡筒を有していることは明らかであり、通常、「電子カラム」は、電子銃から放射された電子ビームを整形乃至は拡散、集束等を行う電子光学系、或いは、当該光学系を備える鏡筒を意味するところ、本願発明の[電子カラム」については、特段の構成を限定するものでもない。
　したがって、引用発明の「電流測定手段」による「電子ビームの照射に伴って被検査試料に生じる電流」の「測定」と、本願発明の「電子ビームの照射手段は、多数の電子カラムが多数のホールにそれぞれ対応するようにｎ×ｍのパターンに配列され、順次作動し、前記電子カラムの順次の作動によって、前記電流測定手段によってそれぞれのホールに対する電流値を測定」とは、「電子ビームの照射手段は、電子カラムがホールに対応するように配置され、前記電流測定手段によってホールに対する電流値を測定」する点で一致する。
　（カ）引用発明の「データ処理手段」は、「二次電子検出器により測定された二次電子量を前記電流測定手段の測定結果に対応させて処理する」するものであり、また、「電子ビーム照射手段により、測定領域面積よりも小さなスポットサイズの電子ビームを、測定領域の中心を通る線分に沿って被検査試料に垂直に照射し、前記対応させて処理する手段により、前記電流測定手段により前記線分に沿って測定された電流の立ち上がりと立ち下がりの間隔から測定領域の底部距離を求め、前記二次電子検出器により検出された二次電子量の立ち上がりと立ち下がりの間隔から測定領域の上部距離を求め」るものであって、更に具体的には、「電子ビーム３１がコンタクトホール４３を通り抜けて下地基板４２に達したとき、下地基板４２に電流（補償電流）が流れ、電子ビームをコンタクトホール４３の中心線に沿って左右に走査したときに生じる補償電流を、電子ビームの照射位置に対応させて示すと、厚い酸化膜領域では補償電流はほとんど零となり、一方、下地であるシリコンあるいは配線が剥き出しになっている領域では、大きな補償電流が観測され、
観測される補償電流は、中心線に沿って、コンタクトホール領域外では零、シリコン剥き出し領域ではある値を有するグラフが得られ
　さらに、
コンタクトホール中心線に沿って測定された二次電子量と補償電流とを電子ビームの照射位置に対して示し
　開口径αに比べてコンタクトホール底径βの大きさが小さいコンタクトホールの場合、
二次電子から得られるグラフの立ち上がり下がり形状と、補償電流から得られるグラフ立ち上がり立ち下がり形状
開口径αに相当する二次電子量を示すグラフの矩形領域の幅は、底径βに対応する補償電流が示す矩形領域の幅よりも大きくなり、開口径とコンタクトホール底径に差が生じている事を示
　即ち、二次電子量を示すグラフの矩形領域の幅が、コンタクトホールの開口径αを示し、補償電流を示すグラフの矩形領域の幅がコンタクトホールの底径βを示し、両者が共に、走査されている電子ビームの照射位置に対応して示されているのであるから、上記各グラフを得ることは、コンタクトホールの出口と入口に関するそれぞれのイメージ処理を行っていることに相当する。そして、走査されている電子ビームの照射位置に対応して示されている両グラフを比較することで、コンタクトホールの形状が、円柱状であるか、テーパー状であるか等のコンタクトホールの形状を認識し得るものである。
　さらに、引用発明は、「前記対応させて処理する手段は、測定された測定領域の底部距離、上部距離および膜厚み情報から、底部距離、上部距離および膜厚をそれぞれ底部直径、上部直径および高さとする円柱あるいは円錐をディスプレイ上に３次元表示し、さらに、コンタクトホールの中心を通過するように走査方向を変えて多数の断面形状を測定することで、より正確なコンタクトホールの３次元表示図形を得る」ことも行っており、また、コンタクトホールあるいはスルーホールは通常は円形の断面をもつことから、電子ビームの走査をコンタクトホールの中心線に沿って一回だけ走査することで、コンタクトホールの開口径α及び底径βを特定しているが、形状が複雑な場合或いはより正確な形状を認識したい場合には、「コンタクトホールの中心を通過するように走査方向を変えて多数の断面形状を測定」するものである。
　一方、本願発明のイメージデータに関しては、具体的なイメージ処理の手順及び具体的なイメージ図が何れも示されておらず、また、本願の出願当初明細書には、
　「【００１３】
　後者の方法においては、電子顕微鏡のようにビームをスキャンする方式を使用することができる。電子カラムで電子ビームを走査して絶縁層をスキャンすれば、
絶縁層のホールを通過する電子が伝導層を通過することにより電流が測定され、これをデータとして活用してイメージを得ることができる
絶縁層の底に関連したイメージデータを得る
【００１４】
　また、
別のデテクターを利用して、絶縁層の上部に形成されたホールの入口に対するイメージデータを得る
絶縁層のホールの入口側イメージデータと伝導層側に形成された出口側のイメージデータを共に得る
このようなイメージデータによってホールの異常有無を判断することができる
イメージデータによってホールの異常有無を判断することは、従来のイメージプロセッシングなどの多様な方法によってホールの大きさ及びホールの形成に対する値を得る
ホールの入口側及び出口側のイメージを比較する
と記載されているものの、イメージデータ自体の具体的な説明はなく、また、イメージデータの比較についても「従来のイメージプロセッシングなどの多様な方法に」よると記載されているものの、具体的な手法については説明されていない。
　してみると、引用発明の「データ処理手段」と、本願発明の「データ処理手段は、前記電流測定手段によって測定されたデータを順次に処理して、ホールの出口と入口に関する２つのイメージに変換し、前記２つのイメージを比較することにより、ホールの貫通状態についての情報を得る」とは、「データ処理手段は、前記電流測定手段によって測定されたデータを処理して、ホールの出口と入口に関する２つのイメージに変換し、前記２つのイメージを比較することにより、ホールの形状についての情報を得る」点で一致している。
　
　上記（ア）〜（カ）から、本願発明と引用発明とは、
「検査対象のホールを検査するために、電子ビームを照射する電子ビームの照射手段；
　前記電子ビームの照射手段から照射された電子ビームの照射によって発生する電子を、前記ホールを通してホール出口まで到達した電子によるホール出口での電流値を前記ホールの下部に位置する伝導層によって、及び、前記ホールの入口側における２次電子または反射された電子による電流値をデテクターによって、測定するための電流測定手段；及び
　前記電流測定手段によって測定されたデータを処理するデータ処理手段；
　を含み、
　前記電子ビームの照射手段は、電子カラムがホールに対応するように配置され、前記電流測定手段によってホールに対する電流値を測定し、
　前記データ処理手段は、前記電流測定手段によって測定されたデータを処理して、ホールの出口と入口に関する２つのイメージに変換し、前記２つのイメージを比較することにより、ホールの形状についての情報を得る、
　ホール検査装置。」
の点で一致するものの、次の点で相違する。
　
相違点１：
　本願発明は、「電子ビームの照射手段は、多数の電子カラムが多数のホールにそれぞれ対応するようにｎ×ｍのパターンに配列され、順次作動し、前記電子カラムの順次の作動によって、前記電流測定手段によってそれぞれのホールに対する電流値を測定」するのに対して、引用発明では、単一の電子照射手段を用いている点。
　
相違点２：
　本願発明は、「前記データ処理手段は、前記電流測定手段によって測定されたデータを順次に処理して、ホールの出口と入口に関する２つのイメージに変換し、前記２つのイメージを比較することにより、ホールの貫通状態についての情報を得る」のに対して、引用発明は、順次データ処理を行う点、及び、ホールの貫通状態についての情報を得る点について特定されていない。
　
　　イ　相違点についての判断
　（ア）相違点１について
　　　ａ　前記「３（３）刊行物３（特開平５−８２６０７号公報）の摘記事項」で整理した技術事項によれば、電子ビームを用いたパターン検査において、単一のビームを用いた場合は、検査速度に限界があり、検査速度に時間を要することから、「被検査試料の各照射領域に対応して二次元的に配列された各電子ビーム発生部及び各電子ビームに対応して配される電子流検出部を採用すること」、また、二次元的に配列した電子ビーム供給手段における電子ビームの走査を同時に行うと「各電子流が相互に干渉し合い良好なＳ／Ｎ比が得られ難い」ことから、二次元的に配列した電子ビーム供給手段における電子ビームの照射に際して、「各電子ビームを相互に異なる信号パターンを有する各変調信号によって夫々変調」し、「当該変調信号は相互に繰返し周波数が等しく且つそのパルス頂部が交互に生起するパルス信号であり、時分割多重化」したものであることが刊行物３に記載されている。
　そして、引用発明は、刊行物３で、検査速度に限界があり時間を要するとの課題を指摘されている単一の電子ビームを用いたパターン検査装置に属するものであるから、引用発明の半導体デバイス検査装置においても、「被検査試料の各照射領域に対応して二次元的に配列された各電子ビーム発生部及び各電子ビームに対応して配される電子流検出部を採用すること」、及び、二次元的に配列した電子ビーム供給手段における電子ビームの照射に際して、「各電子ビームを相互に異なる信号パターンを有する各変調信号によって夫々変調」し、「当該変調信号は相互に繰返し周波数が等しく且つそのパルス頂部が交互に生起するパルス信号であり、時分割多重化」させる手段を採用することは当業者にとって容易に想到し得る事項である。
　
　　　ｂ　ここで、引用発明における検査領域は、シリコン基板等の下地基板上に形成されている半導体デバイスに設けられた複数の各コンタクトホールであること、シリコン基板等のウェハーに設けられた半導体デバイスのコンタクトホールの配列は通常、「ｎ×ｍ」の二次元的なパターンで配列されていること、各半導体デバイスにおいても、メモリー等においては「ｎ×ｍ」の二次元的なパターンでコンタクトホールが配列・形成される事は技術常識（例えば、刊行物１の図２７には、ウェハー上被検査試料が「ｎ×ｍ」の二次元パターンで配列されている。刊行物３の図８には、隣接した照射領域での走査を同時に行うこと（【００１６】）が示されている。下記の周知例の図１５には、サブブロック内におけるコンタクトホールが「ｎ×ｍ」の二次元的なパターンで配列されていることが示されている。）であり、また、特開２００４-２００５４９号公報に記載されているｍ×ｎのマトリックス状に電子ビーム発生装置を配置した検査装置、特開２０００-２０８５７６号公報の図１０、図１１にそれぞれ示されている２×２の４連組合せカラム、３×３の９連組合せカラムのように電子ビームを発生する装置、カラムが周知であることからすれば、刊行物３の「被検査試料の各照射領域に対応して二次元的に配列」させることを引用発明に適用する際には、その実施化に際して「電子ビームの照射手段は、多数の電子カラムが多数のホールにそれぞれ対応するようにｎ×ｍのパターンに配列」させることは、被検査試料のコンタクトホールの配列に応じて適宜採用し得る事項にすぎない。
　
　　　ｃ　また、刊行物３において複数の電子ビームによる相互干渉を防ぐために、複数の電子ビームを「相互に繰返し周波数が等しく且つそのパルス頂部が交互に生起するパルス信号」によって、「時分割多重化」を行わせていることは、それぞれ時間的に分けて処理を行うことであるから、各電子ビームが順次作動されることとなることは明らかである。
　加えて、複数のコンタクトホールの各出口にある下地基板が、電気導通の点で共通であれば、複数の電子ビームを前記複数のコンタクトホールに同時に供給すると、検出される電流によって、どのコンタクトホールに不良が生じているのかを特定することはできず、同時に電子ビームを照射した複数のコンタクトホール全体において、いくつかのコンタクトホールに不良が生じているとの不良の割合が検査できるのみであることは、例えば、下記の周知例１に記載されているように周知の事項である。
　したがって、この点からも、個別のコンタクトホールの形状を認識しようとするものであって、複数のコンタクトホールが共通の下地基板である引用発明に、検査の高速化のために刊行物３の上記技術事項を適用する際には、刊行物３のように、全ての電子ビームが同時に照射されることがないような手段を講じることは、その実施化に際して適宜採用し得る事項にすぎない。
　
　＜周知例＞
　周知例１：特開２０００−１７４０７７号公報
　＊「【０００４】そのため、コンタクトホールを形成した半導体装置に電子ビームを注入して、半導体基板を貫通する電流を測定してシリコン酸化膜の有無（厚み）を求めることによって、コンタクトホールが基板を貫通するように形成されているか否かを求める手法がある。この手法は、ウエハー内に形成された全ての微細な穴１つ１つに対して逐次電子ビームを注入し、あらかじめ定めた基準値と貫通する電子ビームの電流値とを比較して、その値が基準値よりも大きいか否かによってエッチングの良否を決定することが行われている。」
　＊「【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】まず、半導体装置のコンタクトホールが形成されているか否かを検査する手法について説明する。・・（略）・・
【００１２】図１は貫通する電子ビームの電流値を測定してコンタクトホールが形成されているか否かを検査する手法を示す図であり、
複数の貫通していないコンタクトホール４を形成した酸化膜を備える半導体基板に、電子ビーム１を照射すると、コンタクトホール４の底を電流が貫通する。この貫通電流２の電流量を測定して、コンタクトホール４が正常に形成されているか否かを求める
・・（略）・・
【００２０】具体的には、
ウエハーをいくつかのブロックに分け、各ブロックに電子ビームを照射して、各ブロック中のコンタクトホールを貫通する電流の電流値を、あらかじめ設定した良品のコンタクトホールのしきい値と比較して、両者のずれを検出し
１つのコンタクトホールから生じる貫通電流量の最大値をimaxとすると、Ｎ個のコンタクトホールからなるブロックの最大貫通電流量Imaxは最大貫通電流量imaxのＮ倍である
【００２１】そのため、
検査対象のブロックに含まれるコンタクトホールの一部が不良コンタクトホールであるとすると、そのブロックを貫通する貫通電流量は、Imaxよりも小さな値となる。したがって計測された貫通電流値Imesが、最大貫通電流量Imaxよりも小さければ小さいほど不良のコンタクトホールの数が多く、そのブロックにはおおよそN*（Imax−Imes）/Imax個の不良コンタクトホールが存在することになる
【００２２】上記の検査手法は、ウエハーを、まずチップサイズあるいは１つのチップの中にある機能ブロック程度の大きさを有するブロックに分割して、各々のブロックに番号を付ける。検査対象のブロックに垂直な電子ビームを順次当てて、そのブロック中のコンタクトホールを貫通する貫通電流を測定する。測定した貫通電流の多い順番にブロックを並べる。貫通電流値が小さいブロックほど、そこに含まれるコンタクトホールが正常に形成されていないので、貫通電流値が小さいブロック内のコンタクトホールから先に詳細な検査を行う。」
　
　（イ）相違点２について
　　ａ　引用発明は、「コンタクトホール中心線に沿って測定された二次電子量と補償電流とを電子ビームの照射位置に対して示し、
　開口径αに比べてコンタクトホール底径βの大きさが小さいコンタクトホールの場合、二次電子から得られるグラフの立ち上がり下がり形状と、補償電流から得られるグラフ立ち上がり立ち下がり形状との間に差が生じ、開口径αに相当する二次電子量を示すグラフの矩形領域の幅は、底径βに対応する補償電流が示す矩形領域の幅よりも大きくなり、開口径とコンタクトホール底径に差が生じている事を示し」ていることから、少なくとも、検査すべき所定のホールにおける二次電子量と補償電流とを電子ビームの照射位置に対して二次元（厚さ方向）でのグラフ化とそのための処理を行っていることは明らかであり、このような処理を、二次電子量と補償電流とから得られるデータを測定しながら順次処理するか、適宜の期間データを保存してから処理するかは当業者の設計事項の範囲内のものにすぎない。
　そして、二次元（厚さ方向）におけるグラフは、データのイメージ化の一種であることも明らかである。
　また、引用発明は、上記二次電子量に基づくグラフから表面での開口の程度を、また、補償電流に基づくグラフからコンタクトホールの底部の開口の程度を、それぞれ知ることができ、これにより、貫通しているコンタクトホールの構造に関する情報を得ようとしているものであるが、その前提として、両グラフの比較から、表面に開口があったとしても底部に開口が無ければ、当該コンタクトホールが非貫通孔であると認識するのは当業者にとって明らかであり、引用発明においても、２つのグラフの比較、即ち、２つのイメージの比較によりコンタクトホールの貫通状態の情報を得られることは明らかであるから、２つのグラフ（イメージ）を比較することにより、ホールの貫通状態の情報を得るように処理を行うことは当業者ならば容易に想到し得た事項にすぎない。
　なお、引用発明では、イメージの形状として、表面での正確な開口の形状を認識したい場合は、「コンタクトホールの中心を通過するように走査方向を変えて多数の断面形状を測定」することも行っており、さらには、３次元での構造もイメージ化している。また、コンタクトホールに対して、複数回平行にずらした走査を繰り返して行うことで、コンタクトホールの形状を認識することも、刊行物２に記載されている技術事項のようによく知られたものであり、イメージの形成方法は適宜設定し得たものである。
　
　　（ウ）相違点１及び２に係る本願発明の発明特定事項により奏される効果について
　相違点１及び相違点２に係る本願発明の各発明特定事項により奏される相乗的な効果について、格別顕著な点は見いだせない。
　
　
５　むすび
　以上のとおり、本願の請求項１に係る発明は、刊行物１に記載された発明及び刊行物２、３並びに周知例に記載された周知技術に基づいて、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。
　したがって、本願の他の請求項２〜１２に係る発明について検討するまでもなく、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。