【事件の表示】
　特許第３１５４７７２号「シリコン薄膜」の請求項１ないし６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３１５４７７２号の請求項１ないし４に係る特許を維持する。
【理　由】
Ｉ．手続の経緯
　本件特許第３１５４７７２号の発明についての出願は、平成３年１１月２９日（優先権主張平成３年６月２０日）に特許出願され、平成１３年２月２日にその発明について特許権の設定登録がなされ、その後、山口雅行より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１５年１月１４日に訂正請求がなされ、その後、再度取消理由が通知され、その指定期間内である平成１５年２月７日に訂正請求がなされると共に先の訂正請求は取下げられたものである。
　
II．訂正の適否
１．訂正の内容
（１）訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１中の「支持基板上に形成された水素を含むシリコン薄膜であって、」を、
「水素化アモルファスシリコン膜、窒化珪素膜、アルミナもしくは酸化珪素からなる酸化膜、または炭化珪素膜からなる支持基板上に形成された水素を含むアモルファスのシリコン薄膜であって、」と訂正し、
又「かつ山型のピークを持つ水素含有量濃度分布を有する第１のシリコン薄膜を有することを特徴とする」を、
「かつ前記界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な山型の形状を有し、前記最大値が前記山型のピークの値である水素含有量濃度分布を有するアモルファスの第１のシリコン薄膜を有することを特徴とする」と訂正する。
（２）訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の請求項５、請求項６を削除する。
（３）訂正事項ｃ
　明細書段落【０００７】を、「【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本発明のシリコン薄膜は、水素化アモルファスシリコン膜、窒化珪素膜、アルミナもしくは酸化珪素からなる酸化膜、または炭化珪素膜からなる支持基板上に形成された水素を含むアモルファスのシリコン薄膜であって、前記支持基板との界面からの距離が２０ｎｍ以内の領域において水素含有量の最大値があり、かつ前記界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な山型の形状を有し、前記最大値が前記山型のピークの値である水素含有量濃度分布を有するアモルファスの第１のシリコン薄膜を有することを特徴とする。」と訂正する。
（４）訂正事項ｄ
　明細書段落【００３７】の項の記載を削除する。
　
２．訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
（１）上記訂正事項ａは、請求項１において、水素を含むシリコン薄膜が形成される支持基板が、「水素化アモルファスシリコン膜、窒化珪素膜、アルミナもしくは酸化珪素からなる酸化膜、または炭化珪素膜」からなること、及び水素を含むシリコン薄膜が、水素を含む「アモルファス」のシリコン薄膜であることを限定するものであって、これらの点は訂正前の請求項５、６の記載に基づいている。
　又第１のシリコン薄膜の水素含有量濃度分布が、「前記界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称の山型の形状を有し、水素含有量の最大値が山型のピークの値である」点を明確化しようとするもの、及び第１のシリコン薄膜が「アモルファス」であることを限定するものであって、これらの点は明細書の段落【００１０】【００１２】の記載、段落【００２８】【００２９】及び図５の実施例の記載に裏付けられている。
　したがって、訂正事項ａは、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正、及び明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。又該訂正は、願書に添付した明細書に記載された事項の範囲内のものであり、また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）上記訂正事項ｂは、訂正事項ａに基づき請求項５、６を削除するもので、又上記訂正事項ｃ〜ｄは、特許請求の範囲の訂正に基づき訂正後の請求項と整合するよう、発明の詳細な説明を訂正するものであって、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当し、又いずれの訂正も、願書に添付した明細書に記載された事項の範囲内のものであり、また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．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項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書き、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
III．特許異議申立てについて
１．特許異議申立ての概要
　特許異議申立人は、証拠として下記甲第１〜３号証、及び参考資料１、２を提出し、訂正前の請求項１〜６に係る発明は、甲第１〜３号証に記載された発明であるか、又はそれらの記載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、上記請求項１〜６に係る発明の特許は、特許法第２９条第１項第３号、又は同条第２項の規定に違反してされたものであって、更に、本件特許明細書には記載不備があり、特許法第３６条第４項又は第５項に規定する要件を満たしていない出願に対してされたものであるから、これを取り消すべき旨主張する。
　　　　　　　　　　　　　　　記
甲第１号証：D.E.Carlson et al.,J.Electrochem. Soc., Vol.126,No.4(1979)第688〜691頁　　（以下、「刊行物１」という）
甲第２号証：C.R.Dickson et al.,J.Cryst.Growth,89(1988) 第49〜61頁
　　　（以下、「刊行物２」という）   
甲第３号証：D.E.Carlson et al.,Philosophical Magazine B, Vol.45,No.1(1982)第51〜68頁　（以下、「刊行物３」という）
参考資料１：M.Nakamura et al.,J.Appl.Phys.,Vol.65,No.8(1989)第3061〜3068頁
参考資料２：吉岡芳明、塚本和芳、質量分析、Vol.34,No.2,(1986)第89〜97頁
 　 
２．本件発明
　本件特許第３１５４７７２号の請求項１〜４に係る発明（以下、それぞれ「本件発明１」〜「本件発明４」という）は、平成１５年２月７日付の訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜４に記載された以下のとおりのものである。
「【請求項１】水素化アモルファスシリコン膜、窒化珪素膜、アルミナもしくは酸化珪素からなる酸化膜、または炭化珪素膜からなる支持基板上に形成された水素を含むアモルファスのシリコン薄膜であって、前記支持基板との界面からの距離が２０ｎｍ以内の領域において水素含有量の最大値があり、かつ前記界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な山型の形状を有し、前記最大値が前記山型のピークの値である水素含有量濃度分布を有するアモルファスの第１のシリコン薄膜を有することを特徴とするシリコン薄膜。
【請求項２】前記水素含有量の最大値は、１×１０２２［ａｔｏｍｓ／ｃｃ］を越えていることを特徴とする請求項１に記載のシリコン薄膜。
【請求項３】前記第１のシリコン薄膜上に第２のシリコン薄膜、第３のシリコン薄膜が順次積層され、これらのシリコン薄膜において、前記支持基板との界面からの距離が２０ｎｍ以内の領域の前記第１のシリコン薄膜中に水素含有量の最大値があることを特徴とする請求項１に記載のシリコン薄膜。
【請求項４】前記水素含有量の最大値は、前記支持基板との界面からの距離が５０ｎｍ以内の領域の前記第２および第３のシリコン薄膜の水素含有量の１．４倍以上であることを特徴とする請求項３に記載のシリコン薄膜。」
　　
３．各刊行物等の記載事項
（１）刊行物１
（１ａ）刊行物１には、水素化アモルファスシリコン（以下「ａ−Ｓｉ：Ｈ」という）からなる薄膜の光導電特性における水素の影響について記載されており、第６８９頁の図２には、ＳｉＨ４の圧力を層形成毎に異ならせて積層したａ−Ｓｉ：Ｈ薄膜中の水素量分布が示され、ＳｉＨ４圧力２．４Ｔｏｒｒで形成された薄膜は、ＳｉＨ４圧力１．７Ｔｏｒｒで形成された薄膜との界面（ＤＥＰＴＨ０．０７μｍあたり）から２０ｎｍ以内の領域に山型のピーク（ＤＥＰＴＨ０．０６μｍあたり）を有し、また、この山型のピークの頂点での水素量は２０ＡＴ％以上（＝１０２２（ａｔｏｍ／ｃｍ３）以上）であることが示されている。
（１ｂ）第６８９頁の左欄下から４行〜最下行には、図１における各層間の界面付近の水素量の変化は放電が安定するまでのタイムラグによるものであることが記載されている。
（２）刊行物２
（２ａ）刊行物２には、ａ−Ｓｉ薄膜の清浄化について記載され、第５８頁の図７には、ロードロックタイプの装置で形成された３層構造のａ−Ｓｉ薄膜を有するｐ−ｉ−ｎ太陽電池のＳＩＭＳ分析結果（水素量分布）が示され、左側（ＤＥＰＴＨが０）から右側（ＤＥＰＴＨの大きい方）へ向かってｎ層、ｉ層、ｐ層、基板の順で水素の含有量分布が示され、ＤＥＰＴＨ０．６μｍあたりに山型のピークが形成されており、その山型のピークの頂点は全層中でも最大で１０２２（ａｔｏｍ／ｃｍ３）以上になっていること、及びＢの含有量がＤＥＰＴＨ０．５５〜０．６７５μｍあたりで単調増加していることが示されている。
（２ｂ）第５２頁左欄下から４行〜最下行には、成膜開始前のＣＶＤ反応炉の残留ガスを分析すると水素（Ｈ２）や水（Ｈ２Ｏ）、ＣＯ、ＳｉＨ４が含まれることが記載されている。
（３）刊行物３
（３ａ）刊行物３には、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜における水素の役割について記載されており、第５５頁の図３には、流量を段階的に変化させ４層に積層したホウ素（Ｂ）導入ａ−Ｓｉ：Ｈ膜中の水素（Ｈ）とホウ素（Ｂ）の含有量分布が示され、各層間の界面付近に山型のピークが形成され、中でも、流量１２５ｓｃｃｍで形成された膜と基板との界面付近の山型のピーク（ＤＥＰＴＨ０．８４μｍあたり；以下「第１ピーク」という）、及び流量１２５ｓｃｃｍで形成された膜と流量５０ｓｃｃｍで形成された膜との界面付近の山型のピーク（ＤＥＰＴＨ０．４８μｍあたり；以下「第２ピーク」という）は、いずれも山型のピークの頂点での水素量が１０２２（ａｔｏｍ／ｃｍ３）以上で、さらに、第１ピーク及び第２ピークは、それぞれ、山型のピーク頂点での水素量がその左側（ＤＥＰＴＨの小さい方）の領域の水素量に対して１．４倍以上であることが示されている。
（３ｂ）第５４頁第９〜１２行には、図１における各界面付近のピークは、放電のオン・オフによって生じるものであり、不純物として取り込まれた酸素、窒素、炭素の影響により水素およびホウ素に対するＳＩＭＳの信号が増幅されたものと記載されている。
（４）参考資料１
　参考資料１は、ＣＶＤアモルファスシリコン膜中のプラズマ処理後の水素化動力学に関する技術文献であり、第３０６４頁のＦｉｇ８には、いずれの曲線にも山型ピーク（bump）が存在し、この山型ピークは基板と膜との境界（film−substrate　boundary）付近に位置していることが示され、また、この山型ピークはその境界（界面）に蓄積された水素によるものであること（第３０６４頁右欄第１２〜１４行）が記載されている。
（５）参考資料２
  二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）やエッチング機能を備えたオージエ電子分光法（ＡＥＳ）に代表される固体表面分析法は、元素の深さ方向の濃度分析ができ、化合物半導体におけるヘテロ界面の組成変化の解析に適用することができ（第８９頁右欄第２〜７行）、第９０頁の図１には、ＳＩＭＳによる分析では、実際には１００％から０％へ減少する濃度分布を持っていても、実際の濃度減少開始位置の手前から減少が始まる減衰曲線として検出されることが示されている。
　
４．対比判断
（１）特許法第２９条第１項第３号違反について
　本件発明１と刊行物１〜３に記載された発明とを対比する。
　刊行物１には、水素化アモルファスシリコン薄膜の光導電特性における水素の影響について記載され、その図２に、ＳｉＨ４圧力２．４Ｔｏｒｒで形成された薄膜は、ＳｉＨ４圧力１．７Ｔｏｒｒで形成された薄膜との界面（ＤＥＰＴＨ０．０７μｍあたり）から２０ｎｍ以内の領域に山型のピーク（ＤＥＰＴＨ０．０６μｍあたり）を有すること（上記摘記事項（１ａ））が記載されている。ここで、「ＳｉＨ４圧力２．４Ｔｏｒｒで形成された薄膜」、「ＳｉＨ４圧力１．７Ｔｏｒｒで形成された薄膜」は、本件発明１の「第１のシリコン薄膜」、「支持基板」に相当しているが、図２の水素含有量によると、最大値より左側は２０ｎｍ以上の領域にわたって単調減少しており、本件発明１の「界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な山型の形状を有し、前記最大値が前記山型のピークの値である水素含有量濃度分布を有するアモルファスの第１のシリコン薄膜」が記載されてなく、この点で本件発明１とは相違している。
　次に、刊行物２には、その図７に、ロードロックタイプの装置で形成された３層構造のａ−Ｓｉ薄膜を有するｐ−ｉ−ｎ太陽電池のＳＩＭＳ分析結果が示され、水素の含有量がＤＥＰＴＨ０．６μｍあたりに山型のピークが形成されていること、及びＢの含有量が、ＤＥＰＴＨ０．５５〜０．６７５μｍあたりで単調増加していること（上記摘記事項（２ａ））が示され、ｐ層が本件発明１の「第１のシリコン薄膜」に相当している。しかし、Ｂの含有量からすると基板の位置がＢの含有していないＤＥＰＴＨ０．６７５μｍあたりと考えられ、刊行物２には、本件発明１の「支持基板との界面からの距離が２０ｎｍ以内の領域において水素含有量の最大値があり、かつ前記界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な山型の形状を有し、前記最大値が前記山型のピークの値である水素含有量濃度分布を有するアモルファスの第１のシリコン薄膜を有すること」が記載されてなく、この点で本件発明１とは相違している。
　更に、刊行物３には、その図３に、流量を段階的に変化させて積層したホウ素導入ａ−Ｓｉ：Ｈ膜間の界面に水素濃度の山型ピークが形成されていることが示されているが、山型ピークは流量１２５ｓｃｃｍで形成された膜と基板との界面付近のＤＥＰＴＨ０．８４μｍあたりであって、本件発明１の「支持基板との界面からの距離が２０ｎｍ以内の領域において水素含有量の最大値があり、かつ前記界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な山型の形状を有し、前記最大値が前記山型のピークの値である水素含有量濃度分布を有するアモルファスの第１のシリコン薄膜を有すること」が記載されてなく、この点で本件発明１とは相違している。
　そして、いずれの刊行物１〜３にも、本件発明１の支持基体とシリコン薄膜との界面における欠陥密度が十分小さいシリコン薄膜が得られるという技術的意義についての記載ないし示唆はない。
　よって、本件発明１は、刊行物１〜３に記載された発明ではない。
　又本件発明２〜４は、本件発明１を引用し更に構成を付加するものであるから、上記と同じ理由によって、刊行物１〜３に記載された発明ではない。
　
（２）特許法第２９条第２項違反について
　従来、薄膜トランジスタ等の半導体素子の材料としてのａ−Ｓｉ薄膜は、一般に、シリコン等からなる支持基板上に、プラズマＣＶＤ法によって形成されているが、プラズマ形成時に発生する荷電粒子により、支持基板がダメージを受け、支持基板とａ−Ｓｉ薄膜との界面に多くの欠陥が発生する恐れがある。そこで本件発明１は、界面欠陥が少ないシリコン薄膜を提供することを目的とし（明細書【０００２】〜【０００６】参照）、本件発明１は、水素化アモルファスシリコン膜、窒化珪素膜、アルミナもしくは酸化珪素からなる酸化膜、または炭化珪素膜からなる支持基板上に形成された水素を含むアモルファスのシリコン薄膜であって、前記支持基板との界面からの距離が２０ｎｍ以内の領域において水素含有量の最大値があり、かつ前記界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な山型の形状を有し、前記最大値が前記山型のピークの値である水素含有量濃度分布を有するアモルファスの第１のシリコン薄膜を有するシリコン薄膜であることを特徴とするものである。
　これに対して、刊行物１〜３には、上記（１）で述べたとおり、水素を含むアモルファスのシリコン薄膜については記載されているが、本件発明１の技術課題である「支持基板とａ−Ｓｉ薄膜との界面での界面欠陥が少ないシリコン薄膜を提供する」ことについての開示はなく、本件発明１の「支持基板との界面からの距離が２０ｎｍ以内の領域において水素含有量の最大値があり、かつ前記界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な山型の形状を有し、前記最大値が前記山型のピークの値である水素含有量濃度分布を有するアモルファスの第１のシリコン薄膜を有するシリコン薄膜」についての記載はなく、又この点を示唆するものもない。
　そうすると、刊行物１〜３には、本件発明１の技術的課題の記載ないし示唆はなく、いくら刊行物１〜３の記載を持ってしても上記構成を導き出すことはできず、これら刊行物１〜３の記載に基づいて本件発明１を構成することが当業者にとって容易に想到し得るものではない。
　そして、本件発明１は、上記した構成により明細書に記載された、支持基体とシリコン薄膜との界面における欠陥密度が十分小さいシリコン薄膜が得られるので、これを用いることで素子特性や信頼性の改善を図り得るという刊行物１〜３の記載からは予測することのできない格別な効果を奏しているものである。
　したがって、本件発明１は、刊行物１〜３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はない。
　又本件発明２〜４は、本件発明１を引用し更に構成を付加するものであるから、上記と同じ理由によって、刊行物１〜３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はない。
　
（３）特許法第３６条違反について
ａ．特許異議申立人が主張する、本件特許明細書の記載不備は次の点である。
ア．刊行物２、３及び参考資料１の記載を参酌すると、従来から基板と堆積膜との界面近傍には、山型のピークを持つ水素濃度分布が形成される蓋然性が高く、これと請求項１の記載は区別することが出来ず、請求項１の記載は、特許を受けようとする発明の構成に欠くことができない事項のみが記載されたものとはいえない不備がある。
イ．本件発明でのシリコン薄膜の水素含有量濃度分布に山型のピークがなぜ放電パワー密度の変化だけで形成されるのか不明であり、本件発明の詳細な説明の記載は、当業者が容易に実施することができる程度に発明の構成および効果が記載されていない不備がある。
ウ．本件の実施例で得られたa−Ｓｉ：Ｈ薄膜は、参考資料２を参酌すると、「山型のピークを持つ水素含有量濃度分布」を有するものではなく、したがって、特許請求の範囲の記載は、特許を受けようとする発明（「山型のピークを持つ水素含有量濃度分布を有する」シリコン薄膜）が、発明の詳細な説明に記載されたものでない不備がある。
エ．請求項１〜６には、「シリコン薄膜」の厚さの範囲が記載されていなく、如何なる厚さの範囲においても本件発明の効果を奏するものか不明であり、又請求項１でいう「最大値」は、山型のピークの頂点であるのか、他の位置にあるのか明確でなく、請求項１〜６の記載は、特許を受けようとする発明の構成に欠くことができない事項のみが記載されたものでない不備がある。
オ．発明の詳細な説明の欄には、アモルファスシリコン薄膜について記載があるのみで、請求項１〜４で特定する水素含有量を有する多結晶シリコンのシリコン薄膜についての具体的な記載およびその製造方法の記載がなされておらず、結晶体である多結晶シリコンの薄膜に適用して同様な効果が得られるが不明である。よって、発明の詳細な説明の欄には、請求項１〜６に係る発明（シリコン薄膜）について、当業者が容易に実施できる程度にその発明の構成および効果が記載されていない不備がある。
　
ｂ．そこで、上記主張ア．〜オ．について検討する。
主張ア．について
　刊行物２、３には、上記（１）で述べたとおり、本件発明１の「界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な山型の形状を有し、前記最大値が前記山型のピークの値である水素含有量濃度分布を有するアモルファスの第１のシリコン薄膜を有すること」は開示ないし示唆されておらず、又、参考資料１のFIG．８の基板はＳｉ基板であるので、参考資料１には、本件発明１の前提である「水素化アモルファスシリコン膜、窒化珪素膜、アルミナもしくは酸化珪素からなる酸化膜、または炭化珪素膜からなる支持基板上に形成された水素を含むアモルファスのシリコン薄膜」は開示ないし示唆されていないことになる。
　本件発明１の上記構成を備えたシリコン薄膜の界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な山型のピークは、請求項１及び発明の詳細な説明中の段落【００２８】、【００２９】、図５に明確に記載されており、従来から自然に形成された水素含有量濃度分布を有するシリコン薄膜とは明らかに構成が異なる。
　そうすると、請求項１の記載は、特許を受けようとする発明の構成に欠くことができない事項のみが記載されたものであって、上記特許異議申立人が主張する記載不備はないものである。
　
主張イ．について
　本件発明でいう水素含有量濃度分布が界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な山型のピークを有するアモルファスの第１のシリコン薄膜について、本件特許明細書段落【００１４】以下の実施例の記載、特に段落【００２０】〜【００２４】に成膜条件が具体的に記載され、その作用効果についても段落【００３０】【００３１】に具体的に記載されており、当業者が容易に実施することができる程度に構成および効果が記載されているものであって、成膜条件である放電パワー密度と水素濃度分布との因果関係が記載されていないからと云っても、上記特許異議申立人が主張する記載不備はないものである。
　
主張ウ．について
　実施例で得られたa−Sｉ：H薄膜について、本件特許明細書段落【００２９】及び図５には、界面からの距離が２０ｎｍ以内の領域において水素含有量の最大値があり、かつ界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な山型の形状を有し、前記最大値が前記山型のピークの値である水素含有量濃度分布を有することが明確に記載されており、参考資料２の記載を参酌しても、この事実に変わりない。したがって、特許請求の範囲の記載は、特許を受けようとする発明が発明の詳細な説明に記載されたものであって、上記特許異議申立人が主張する記載不備はないものである。
　
主張エ．について
　訂正後の請求項１〜４には、「シリコン薄膜」の厚さの範囲が記載されていなが、本件特許明細書段落【００３６】には、本件特許発明の対象として、a−Ｓｉダイオード、a−Ｓｉ薄膜トランジスタ、a−Ｓｉ太陽電池、a−Ｓｉ超格子デバイス等の半導体デバイスが記載されており、通常、シリコン薄膜の膜厚はこれらの半導体デバイス毎に決まるものであって、本件特許発明のシリコン薄膜の膜厚は、発明の詳細な説明の記載を参酌すれば把握できるものである。また、前記訂正請求書により「最大値」は「山型のピークの値」であると訂正されピーク位置は明確になっており、上記特許異議申立人が主張する記載不備はないものである。
　
主張オ．について
　シリコン薄膜が、アモルファスのシリコン薄膜以外であることについて、特許請求の範囲及び発明の詳細な説明から多結晶シリコン薄膜の記載を削除するとともに、訂正前の請求項１中の「第１のシリコン薄膜」が「アモルファスの第１のシリコン薄膜」と訂正されたことにより、上記特許異議申立人が主張する記載不備は解消したものである。
　
ｃ．以上のとおり、本件発明の特許は、特許法第３６条第４項又は第５項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものであるとすることはできない。
　
VI．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項１〜４に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１〜４に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　したがって、本件請求項１〜４に係る発明の特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
　よって、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１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の一部の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年２月１４日（２００３．２．１４）
【訂正の要旨】
▲１▼訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１に係る記載
　「支持基板上に形成された水素を含むシリコン薄膜であって、」を、
　「
水素化アモルファスシリコン膜、窒化珪素膜、アルミナもしくは酸化珪素からなる酸化膜、または炭化珪素膜からなる
アモルファスの
▲２▼訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の請求項１に係る記載
　「かつ山型のピークを持つ水素含有量濃度分布を有する第１のシリコン薄膜を有することを特徴とする」を、
　「かつ
前記界面から２０ｎｍ以内の分域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な
形状を有し、前記最大値が前記山型のピークの値である
アモルファスの
▲３▼訂正事項ｃ
　特許請求の範囲の請求項５を削除する。
▲４▼訂正事項ｄ
　特許請求の範囲の請求項６を削除する。
▲５▼訂正事項ｅ
　段落【０００７】（発明を解決するための手段）の項の記載
　「上記の目的を達成するために、本発明のシリコン薄膜は、支持基板上に形成された水素を含むシリコン薄膜であって、前記支持基板との界面からの距離が２０ｎｍ以内の領域において水素含有量の最大値がある第１のシリコン薄膜を有することを特徴とする。」を、
　「上記の目的を達成するために、本発明のシリコン薄膜は、
水素化アモルファスシリコン膜　窒化珪素膜、アルミナもしくは酸化珪素からなる酸化膜、または炭化珪素膜からなる
アモルファスの
前記界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な
形状を有し、前記最大値が前記山型のピークの値である
アモルファスの
▲６▼訂正事項ｆ
　段落【００３７】の項の記載を削除する。
（５４）【発明の名称】
シリコン薄膜
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　
水素化アモルファスシリコン膜、窒化珪素膜、アルミナもしくは酸化珪素からなる酸化膜、または炭化珪素膜からなる
アモルファスの
前記界面から２０ｎｍ以内の領域で　水素含有量が急激に高くなる略左右対称な
形状を有し、前記最大値が前記山型のピークの値である
アモルファスの
　【請求項２】　前記水素含有量の最大値は、１×１０２２［ａｔｏｍｓ／ｃｃ］を越えていることを特徴とする請求項１に記載のシリコン薄膜。
　【請求項３】　前記第１のシリコン薄膜上に第２のシリコン薄膜、第３のシリコン薄膜が順次積層され、これらのシリコン薄膜において、前記支持基板との界面からの距離が２０ｎｍ以内の領域の前記第１のシリコン薄膜中に水素含有量の最大値があることを特徴とする請求項１に記載のシリコン薄膜。
　【請求項４】　前記水素含有量の最大値は、前記支持基板との界面からの距離が５０ｎｍ以内の領域の前記第２および第３のシリコン薄膜の水素含有量の１．４倍以上であることを特徴とする請求項３に記載のシリコン薄膜。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、シリコン薄膜に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　近年、アモルファスシリコン（ａ‐Ｓｉ）薄膜は、薄膜トランジスタ等の半導体素子の材料として多くの関心が寄せられている。このような用途のａ‐Ｓｉ薄膜は、一般に、シリコン等からなる支持基板上に、プラズマＣＶＤ法によって形成されている。この場合、プラズマ形成時に発生する荷電粒子により、支持基板がダメ−ジを受け、支持基板とａ‐Ｓｉ薄膜との界面に多くの欠陥が発生する恐れがある。そこで、初期放電パワ−密度を３２ｍＷ／ｃｍ２より低い値に設定し、このまま放電パワ−密度を変えずにａ‐Ｓｉ薄膜膜を形成する方法が提案されている（９１年春期応用物理学会予稿集２８Ｐ−Ｓ−８，Ｐ７５３、９１年春期応用物理学会予稿集２８Ｐ−Ｓ−４，Ｐ７５２）。
　【０００３】
　しかしながら、本発明者等が先に提案したａ‐Ｓｉ薄膜における界面の評価方法（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　２２ｎｄ（１９９０Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｅｖｉｃｅ　ａｎｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，１９９０，ｐｐ６８１−６８４）を用いると、上記プラズマＣＶＤ法によりａ‐Ｓｉ薄膜を形成した場合でも、プラズマによるダメ−ジにより、ａ‐Ｓｉ薄膜と支持基板との界面に多くの欠陥が発生していることが明らかになった。
　【０００４】
　このような界面における多数の欠陥は、ａ‐Ｓｉ薄膜を用いたデバイスの特性劣化の原因となる。特に、支持基板とａ‐Ｓｉ薄膜との界面を活性層とする薄膜トランジスタの場合、従来のプラズマＣＶＤ法によって、バルクの膜としては欠陥密度が小さいａ‐Ｓｉ薄膜を、酸化膜（ＳｉＯ２）や窒化シリコン膜（Ｓｉ３Ｎ４）上に形成しても、そのデバイス特性が界面の存在する欠陥密度によって決まるので、致命的な問題となる。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　上述の如く、従来のプラズマＣＶＤ法によって支持基板上にａ‐Ｓｉ薄膜を形成した場合、支持基板とａ‐Ｓｉ薄膜との界面に多くの欠陥が生じ、これが薄膜トランジスタ等の半導体素子のデバイス特性劣化の原因となっていた。
　【０００６】本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、界面欠陥が少ないシリコン薄膜を提供することにある。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　上記の目的を達成するために、本発明のシリコン薄膜は、
水素化アモルファスシリコン膜、窒化珪素膜、アルミナもしくは酸化珪素からなる酸化膜、または炭化珪素膜からなる
アモルファスの
前記界面から２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなる略左右対称な
形状を有し、前記最大値が前記山型のピークの値である
アモルファスの
　【０００８】
　なお、シリコン薄膜が、光ＣＶＤ法により形成された水素化ａ‐Ｓｉ（ａ‐Ｓｉ：Ｈ）膜からなる支持基体上のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜の場合、支持基体との界面からＴ１［ｎｍ］（０＜Ｔ１≦２０）離れたところのａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜の水素含有量をＨＴ１とし、支持基体との界面からＴ２［ｎｍ］（Ｔ１＜Ｔ２，０＜Ｔ２≦５０）離れたところのａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜の水素含有量をＨＴ２とすると、ＨＴ１／ＨＴ２≧１．４であることが望ましい。更に、水素含有量ＨＴ２は１×１０２２［ａｔｏｍｓ／ｃｃ］以上であることが望ましい。
　【０００９】
　また、本発明のシリコン薄膜の形成方法は、放電パワ−密度が所定値以上のプラズマＣＶＤ法により、支持基体上にシリコンを堆積する工程と、前記放電パワ−密度を前記所定値よりも下げて、引き続き、シリコンの堆積を行なう工程とを備えたことを特徴とする。
　【００１０】
　なお、支持基体として光ＣＶＤ法で形成されたａ‐Ｓｉ：Ｈからなる基板を用い、シリコン薄膜としてａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜を形成する場合、支持基体からＴ１［ｎｍ］（０＜Ｔ１≦２０）離れたところまでは、放電パワ−密度を１００ｍＷ／ｃｍ２以上に設定してａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜を形成することが望ましい。
　【００１１】
　また、支持基体として光ＣＶＤ法で形成されたａ‐Ｓｉ：Ｈからなる基板を用い、シリコン薄膜とし積層構造のａ‐Ｓｉ：Ｈ膜を形成する場合、放電パワ−密度を１００ｍＷ／ｃｍ２以上に設定して第１層のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜を形成し、引き続き、放電パワ−密度を１００ｍＷ／ｃｍ２未満に設定して第２層以降のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜を形成することが望ましい。
　【００１２】
　【作用】
　本発明者等は、支持基体上に形成されたシリコン薄膜の水素含有量分布が、支持基体とシリコン薄膜との界面近傍で山型のピ−クを有する場合に、支持基体とシリコン薄膜との界面における欠陥密度が十分小さくなることを見い出だした。したがって、このような水素含有量分布を有するシリコン薄膜を用いることにより、素子特性の変動や信頼性の低下などの問題が起こり難い半導体装置が得られる。
　【００１３】
　また、本発明のシリコン薄膜の形成方法によれば、シリコン薄膜の水素含有量分布を、支持基体とシリコン薄膜との界面近傍で山型のピ−クとすることができるので、素子特性の変動や信頼性の低下などの問題が起こり難い半導体装置を得ることができる。
　【００１４】
　【実施例】
　以下、図面を参照しながら実施例を説明する。
　【００１５】
　図１は、本発明の第１の実施例に係わるａ‐Ｓｉダイオ−ドの製造工程断面図である。
　【００１６】
　まず、図１（ａ）に示す如く、蒸着法を用いてガラスなどからなる基板１上にＴｉ電極２を形成する。次いで図２に示すＣＶＤ装置の光ＣＶＤ室１１内に基板１を搬入・装着する。
　【００１７】
　次にヒ−タ１２により基板１を２００℃に昇温した後、水銀溜め１３を通り、水銀蒸気を含んだ流量７．６ＳＣＣＭのＳｉＨ４ガスを光ＣＶＤ室１１内に導入すると共に、光ＣＶＤ室１１内のガス圧力を０．２Ｔｏｒｒに設定する。
　【００１８】
　次にガス圧力が０．２Ｔｏｒｒになり、基板１の温度が十分安定した後、低圧水銀ランプ１４を点灯し、石英窓１５を介して波長１８５ｎｍの光と波長２５４ｎｍの光とを光ＣＶＤ室１１内に照射する。この結果、これら光と水銀増感反応とにより、ＳｉＨ４ガスが分解される。このような水銀増感光ＣＶＤ法を用いて図１（ｂ）に示すように、Ｔｉ電極２上に厚さ１μｍのａ‐Ｓｉ：Ｈ膜からなる支持基体３を形成する。
　【００１９】
　次に基板１をベルトコンベア１８により移動させ、第１のプラズマＣＶＤ室１６ａ内に真空状態で搬入・装着する。次いでヒ−タ１２ａにより基板１の温度を２００℃に昇温すると共に、流量７５ＳＣＣＭのＳｉＨ４ガスと流量７５ＳＣＣＭのＨ２ガスとの混合ガスをプラズマＣＶＤ室１６ａ内に導入する。
　【００２０】
　基板１の温度が２００℃になり、プラズマＣＶＤ室１６ａ内のガス圧力が０．４Ｔｏｒｒと十分安定した後、高周波発生源１７ａにより１３．５６ＭＨｚの高周波を発生させ、これによってＳｉＨ４ガスとＨ２ガスとの混合ガスを分解し、図１（ｃ）に示すように、支持基体３上に、厚さ１５ｎｍの第１のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４ａ，厚さ５ｎｍの第２のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４ｂ，厚さ１μｍの第３のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４ｃからなる積層構造のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４を形成する。ここで、ａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４ａ，４ｂ，４ｃの成膜条件は、放電パワ−密度が異なるだけである。
　【００２１】
　即ち、放電開始から１０秒までの放電パワ−密度を所定値として１５０ｍＷ／ｃｍ２に設定して第１のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４ａを形成し、次いで、１秒毎に１０ｍＷ／ｃｍ２ほど放電パワ−密度を減少させながら第２のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４ｂを形成し、そして放電開始から２３秒後、放電パワ−密度が２０ｍＷ／ｃｍ２になったところで、放電パワ−密度を固定し、１２０分間そのままの条件で第３のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４ｃの成膜を行なう。なお、第１のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４ａは、形成途中で１５０ｍＷ／ｃｍ２以上にて形成しても良い。
　【００２２】
　次に基板１をベルコンベア１８により移動させ、第２のプラズマＣＶＤ室１６ｂ内に真空状態で搬入・装着する。次いでヒ−タ１２ｂにより基板１の温度を２００℃に昇温すると共に、ＳｉＨ４ガスとＳｉＨ２ガスとＣＨ４ガスとＢ２Ｈ６ガスとの混合ガスをプラズマＣＶＤ室１６ｂ内に導入する。
　【００２３】
　次に高周波発生源１７ｂにより１３．５６ＭＨｚの高周波を発生させ、これによって上記混合ガスを分解して、図１（ｄ）に示すように、第３のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４ｃ上に、ホウ素がド−プされたａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜（Ｂド−プａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜）５を形成する。
　【００２４】
　最後に、基板１をスパッタ装置に搬入・装着した後、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）からなる厚さ３５ｎｍの透明電極６をＢド−プａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜５上に形成してａ‐Ｓｉダイオ−ドが完成する。
　【００２５】
　以上述べた方法で得られたａ‐Ｓｉダイオ−ドの支持基体（光ＣＶＤａ‐Ｓｉ：Ｈ膜）３と第１のａ‐Ｓｉ薄膜（プラズマＣＶＤａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜）４ａとの界面における欠陥密度をｑｕａｓｉ−ｓｔａｔｉｃＣ−Ｖ法を用いて調べてみた。
　【００２６】
　なお、この測定は、測定温度が室温，印加電圧が図３に示すような波形、つまり、スタ−ト電圧が０．０［Ｖ］，ストップ電圧が−３．０［Ｖ］，ステップ電圧が５０［ｍＶ］，ランプレ−ト（傾き）が５［ｍＶ／ｓｅｃ］，ホ−ルド時間が３０［ｓｅｃ］という条件で行なった。また、比較のため、従来法の場合の欠陥密度も同法で調べた。即ち、水銀増感光ＣＶＤ法で形成したａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜と、このａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜上に２０ｍＷ／ｃｍ２のプラズマＣＶＤ法で形成されたａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜上との界面の欠陥密度を調べた。
　【００２７】
　図４は、その測定結果で、界面からの距離と欠陥密度との関係を示す特性図である。この図から、従来法の場合、界面で欠陥密度がピ−クなり、その値も高いことが分かる。一方、本実施例の場合、界面からの距離よらず略一定で、その値も十分小さいことが分かる。
　【００２８】
　また、本発明者等は、支持基体３（光ＣＶＤａ‐Ｓｉ：Ｈ膜）と第１のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４ａ（プラズマＣＶＤａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜）との界面における水素含有量を２次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）法を用いて調べてみた。また、比較のため、従来法の場合についても調べてみた。
　【００２９】
　図５は、その測定結果で、界面からの距離と水素含有量との関係を示す特性図である。この図から、従来法で得られたａ‐Ｓｉダイオ−ドの場合、プラズマＣＶＤａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜から界面にかけて一様に水素含有量が増加しているが、本実施例のａ‐Ｓｉダイオ−ドの場合、界面からプラズマＣＶＤａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜側へ２０ｎｍ以内の領域で、水素含有量が急激に高くなり、そのピ−クは１×１０２２［ａｔｏｍｓ／ｃｃ］を越えている。つまり、第１のａ‐Ｓｉ：Ｈ４薄膜ａの水素含有量は、界面から５０ｎｍ以内の第２，第３のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４ｂ，４ｃの水素含有量の１．４倍以上である。
　【００３０】
　このように、成膜初期で放電パワ−密度が高いプラズマＣＶＤ法でａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜を形成したにも係わらず、界面での欠陥密度が低いのは、多量の水素による成膜初期のａ‐Ｓｉ薄膜の活性化が１つの原因だと考えられる。
　【００３１】
　かくして本実施例によれば、最初、高い放電パワ−密度で第１のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４ａの成膜を行ない、途中で、放電パワ−密度を除去に減少させて第２，第３のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４ｂ，４ｃの成膜を行なうことで、支持基体３との界面で欠陥密度が小さい積層構造のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４を形成でき、もって、高性能，高信頼性のａ‐Ｓｉダイオ−ドが得られる。
　【００３２】
　なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施例では、１３．５６ＭＨｚの高周波を用いたが、他の周波数の高周波を用いても良い。
　【００３３】
　また、上記実施例では、１秒毎に１０ｍＷ／ｃｍ２ほど放電パワ−密度を減少させて第１のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４ａを形成したが、より大きい割合で放電パワ−密度を減少させたり、一度放電パワ−密度を増加させたり、放電パワ−密度を振幅させたりしても良い。また、所定値として、放電パワ−密度を１５０ｍＷ／ｃｍ２に設定したが、１００ｍＷ／ｃｍ２以上であれば同様な効果が得られる。
　【００３４】
　更に、所要のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜を形成した後、一度膜形成を止め、再びａ‐Ｓｉ薄膜を形成する間欠型のＣＶＤ法を用いる場合においても、そのａ‐Ｓｉ薄膜の形成時における初期段階の放電パワ−密度を１００ｍＷ／ｃｍ２以上に選択・設定し、厚さ２０ｎｍ以下の高い水素含有量のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜を形成することで、同様な効果が得られる。
　【００３５】
　更にまた、上記実施例では、支持基体３としてａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜を用いたが、その代わりに、非晶質窒化珪素膜や、アルミナ，酸化珪素等の酸化膜や、炭化珪素膜等を用いても良い。
　【００３６】
　また、上記実施例では、ａ‐Ｓｉダイオ−ドの場合について説明したが、本発明は、図６，図７に示すようなａ‐Ｓｉ薄膜トランジスタ，図８に示すようなａ‐Ｓｉ太陽電池，図９に示すようなａ‐Ｓｉ超格子デバイス等の他の半導体装置にも適用できる。例えば、本発明を図６のａ‐Ｓｉ薄膜トランジスタを適用した場合、絶縁膜２０と活性層としてのａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４との界面における欠陥密度を減少でき、また、図７のａ‐Ｓｉ薄膜トランジスタを適用した場合、つまり、活性層がａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜４，２１の積層構造の場合、各層間の界面での欠陥密度も減少でき、もって、トランジスタ特性の改善や、信頼性の向上を図ることができる。なお、図６，図７において、１９はソ−ス・ドレイン電極としてのｐド−プａ‐Ｓｉ：薄膜であり、２２はゲ−ト電極である。
　【００３７】
　【００３８】
　その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。
　【００３９】
　【発明の効果】
　以上詳述したように本発明によれば、支持基体とシリコン薄膜との界面における欠陥密度が十分小さいシリコン薄膜が得られるので、これを用いることで素子特性や信頼性の改善を図り得る。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明の第１の実施例に係わるａ‐Ｓｉダイオードの製造工程断面図。
　【図２】　本発明の第１の実施例に係わるＣＶＤ装置の概略構成図。
　【図３】　Ｃ−Ｖ法測定における印加電圧の波形図
　【図４】　界面からの距離と欠陥密度との関係を示す特性図。
　【図５】　界面からの距離と水素含有量との関係を示す特性図。
　【図６】　本発明の変形例に係わるａ‐Ｓｉ薄膜トランジスタの断面図。
　【図７】　本発明の変形例に係わるａ‐Ｓｉ薄膜トランジスタの断面図。
　【図８】　本発明の変形例に係わるａ‐Ｓｉ太陽電池の断面図。
　【図９】本発明の変形例に係わるａ‐Ｓｉ超格子デバイスの断面図。
　【符号の説明】
　１…ガラス基板、２…Ｔｉ電極、３…支持基体、４…積層ａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜、４ａ…第１のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜、４ｂ…第２のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜，４ｃ……第３のａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜、５…Ｂド−プａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜、６…透明電極、１１…光ＣＶＤ室、１２，１２ａ，１２ｂ…ヒ−タ、１３…水銀溜め、１４…低圧水銀ランプ、１５…石英窓、１６ａ，１６ｂ…プラズマＣＶＤ室、１７ａ，１７ｂ…高周波発生源、１８…ベルトコンベア、１９…ｐド−プａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜、２０…絶縁膜、２１…ａ‐Ｓｉ：Ｈ薄膜、２２…ゲ−ト電極。