【事件の表示】
　特願２０１２−１７６４３５「半導体装置の製造方法」拒絶査定不服審判事件〔平成２６年　２月２４日出願公開、特開２０１４−　３６１１０、請求項の数（５）〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　原査定を取り消す。
　本願の発明は、特許すべきものとする。
【理　由】
第１　手続の経緯
　本願は、平成２４年８月８日の出願であって、その手続の経緯は以下のとおりである。
　平成２７年　６月　９日　　　手続補正書の提出
　平成２８年　３月１１日　　　拒絶理由通知（起案日）
　平成２８年　４月　１日　　　意見書及び手続補正書の提出
　平成２８年　９月　２日　　　拒絶査定（起案日）
　平成２８年１２月　２日　　　審判請求及び手続補正書の提出
　平成２９年　３月２７日　　　上申書の提出
　平成２９年　７月１１日　　　当審拒絶理由通知（起案日）
　平成２９年　９月　１日　　　意見書及び補正書の提出
第２　原査定の概要
　１　拒絶理由通知
　平成２８年９月２日付けの拒絶査定（以下、「原査定」という。）の根拠となった平成２８年３月１１日付けの拒絶理由通知の概要は次のとおりである。
「１．（新規性）この出願の下記の請求項に係る発明は、その出願前に日本国内又は外国において、頒布された下記の刊行物に記載された発明又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明であるから、特許法第２９条第１項第３号に該当し、特許を受けることができない。
２．（進歩性）この出願の下記の請求項に係る発明は、その出願前に日本国内又は外国において、頒布された下記の刊行物に記載された発明又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明に基いて、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。
　　　　　記　　　（引用文献等については引用文献等一覧参照）
●理由１、２について
・請求項　　　　１
・引用文献等　　１
・備考
　引用文献１には、表面側（請求項１に係る発明の「第１の面」）にｐ型ベース領域３３及びｎ＋型エミッタ領域３４（「半導体素子」）が形成され、半導体３０（「半導体基板」）の裏面側であって、ボロンが注入されたｐ＋型のコレクタ層３２及びリンが注入されたｎ＋型バッファ層３１（[0035]、図３、「半導体基板」）に、ＬＤレーザ光源（[0033]）から出射された不連続部を有する（[0020]、[0045]、図９）近赤外レーザ光（「第１のパルス幅を有する第１のレーザパルス」）を入射させる工程（[0033]-[0036]）と、パルスレーザビームを重複照射する工程（「第２のレーザパルスを、前記第１のレーザパルスの入射領域に重ねて入射させる工程」）とを有する半導体製造方法の発明が記載されている。
　また、引用文献１に記載された発明は、パルスレーザビームをパルス幅１２００ｎｓ、立ち上がり時間３０８ｎｓ、立ち下がり時間９２ｎｓ、パルス周波数１０ｋＨｚに設定（[0048]）する一方、近赤外レーザ光の不連続部を、パルスレーザの一周期に対し、５０％以下に設定（[0020]）していることからみて、引用文献１に記載された発明の「パルスレーザビーム」は、第１のパルス幅の１／１０以下の第２のパルス幅を有している。
　また、引用文献１に記載された発明は、上記不連続部を設けることで基板の非照射側の温度上昇を更に改善（[0028]）しているから、当該不連続部を設けた近赤外レーザ光の立上り時刻と、近赤外レーザ光またはパルスレーザビームの立上り時刻と、の時間軸上の相対位置関係を含むすべての構成は、温度の許容上限値を超えないように設定されている。
　してみれば、請求項１に係る発明の発明特定事項と文献１に記載された発明の発明特定事項との間に差異はない。
●理由　２について
・請求項　　　　２
・引用文献等　　１
・備考
　引用文献１に記載された発明は、近赤外レーザ照射後、基板表面温度が定常状態に達したときにパルスレーザビームを照射できるように遅延時間を設けて照射タイミングを制御したり（[0021]、[0044]）、照射エリアが重ならないように位置をずらして複合レーザビームを走査することで照射タイミングを変えたりしている（[0044]）から、文献１に記載された発明において、近赤外レーザ光の立上り時刻とパルスレーザビームの立上り時刻を調整することは、当業者にとって容易であり、−４Ｗ／５≦ｔ２−ｔ４≦Ｗ／２なる関係とすることは、両時刻の適正化であり、両時刻だけを調整することに格別な効果を見いだすこともできない。
●理由１、２について
・請求項　　　　３
・引用文献等　　１
・備考
　引用文献１の図１２には、裏面側の表層には、高濃度でボロンが注入された領域より深い領域にリンが低濃度で注入されていることが記載されている。
　また、引用文献１の従来技術には、イオン注入で形成したアモルファス層を溶融活性化する（[0005]）ことが記載されている。
・請求項　　　　４
・引用文献等　　１
・備考
　引用文献１には、ＹＡＧレーザの第二高調波を用いる（[0016]、[0048]）ことが記載されている。
・請求項　　　　５
・引用文献等　　１
・備考
　引用文献１に記載された発明は、パルスレーザよりも光侵入長が大きい近赤外レーザビームの照射によって、深さ方向に１０μｍ程度の光侵入長を得て（[0046]）、ボロン注入領域３２とリン注入領域３１より深い位置（図１０）にまで温度アシスト領域が形成（「第１のレーザパルスの波長が、半導体基板への光侵入長が、第２の不純物が注入されている領域の底面までの深さよりも長くなるように選択」）している。
・請求項　　　　６
・引用文献等　　１
・備考
　引用文献１に記載された発明は、厚さ７２５μｍのシリコン基板（[0049]）に深さ方向に、１０μｍ程度の光侵入長の近赤外レーザビームを照射（「第１のレーザパルスの波長が、半導体基板への光侵入長が半導体基板の厚さよりも短くなるように選択」）している。
拒絶の理由が新たに発見された場合には拒絶の理由が通知される。
　　　　　　　　　　　　　＜引用文献等一覧＞
１．国際公開第２０１１／０６５０９４号」
　２　拒絶査定
　原査定の概要は次のとおりである。
「この出願については、平成２８年　３月１１日付け拒絶理由通知書に記載した理由２によって、拒絶をすべきものです。
　なお、意見書並びに手続補正書の内容を検討しましたが、拒絶理由を覆すに足りる根拠が見いだせません。
●理由２（特許法第２９条第２項）について
・請求項　　　　　　１−６
・引用文献等　　　　１−２
備考
　補正された本願発明と、引用文献1に記載された発明を比較すると、
　引用文献１の「ＬＤレーザ光源から出射された不連続部を有する近赤外レーザ光」が、本願発明の「第１のパルス幅を有する第１のレーザパルス」に相当するものとみとめられるが、引用文献１においては、「近赤外レーザ光」は、深い位置の第２の不純物を活性化させることが可能であると明記されていない点で相違する。
　前記相違点について検討するに、特開２００５−１３６２１８号公報（参考文献）の段落[0086]に
「 図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）を参照して説明した方法の変形例を示す。この例では、連続波レーザビームから切り出したレーザビームＬｂを照射しながら、パルスレーザビームＬａを照射する。パルスレーザビームＬａの照射後も、レーザビームＬｂが照射され続けることにより、パルスレーザビームＬａにより上昇した基板表面の温度が高い状態に維持される。この方法でも、１ショットのパルスレーザビームＬａのみでは効率的に活性化できないような深い位置に存在する不純物の活性化率を高めることができる。」
　とあるように、一方のレーザービームでは活性化できないような、深い位置における不純物の活性化を、２つのレーザービームを用いることにより、活性化を果たし得ていることは、引用文献１についても同様のものと認められる。
　
　しかして、本願発明においても、段落[0032]に「相対的に深い領域、例えば深さが１μｍを超える領域に、相対的に低濃度で添加された不純物（リン）は、パルス幅が相対的に長い第１のレーザパルスＬＰ１（図３Ａ）により活性化される。」と記載されているものとしても、単体のレーザーパルス（第１のレーザパルスＬＰ１）のみによる照射によって活性化が果たし得ていることは、本願明細書中に示されているものではない。（図３Ａは両者のパルスが照射されている。）
　また、引用文献１においても、「近赤外レーザ光」は、深い位置の第２の不純物を活性化させるために補助的に機能しうるものであり、また、「近赤外レーザ光」をパルスレーザーと共に照射することによって、深い位置の第２の不純物を活性化に寄与していることは、引用文献１の段落[0046]-[0047]、図10（a)（b)に「上記パルスレーザと近赤外レーザビームを半導体基板に照射した際の深さ方向での熱拡散の模式図を図１０（ａ）に示す。 　半導体基板３０には、ボロン注入領域３２とリン注入領域３１とを有しており、上記パルスレーザよりも光侵入長が大きい近赤外レーザビームの照射によって、半導体基板３０の深い位置にまで温度アシスト領域が形成される。例えば波長８０８ｎｍの近赤外レーザビームでは、深さ方向に１０μｍ程度の光侵入長が得られる。この状態でパルスレーザビームを照射すると、深さ方向（Ｚ軸方向）に熱の流れが生じる。この際の温度アシスト領域が熱の勾配を小さくし、その結果、熱の逃げが小さくなって半導体基板の奥深くにまで、効果的に加熱される。この際には、パルスレーザのエネルギー密度と近赤外レーザのパワー密度や走査速度の調整によって、半導体基板の非照射側の温度上昇を抑えて非溶融または表面のみが溶融した状態にして不純物の活性化を行うことができる。
　なお、図１０（ｂ）は、パルスレーザのみを半導体基板３０に照射した状態を示している。この例では、面方向および深さ方向における温度勾配が大きく、熱の逃げが大きい。このため、深さ方向の加熱効果が限定され、熱容量の大きな厚い半導体基板に対し、不純物を深い位置まで活性化することが困難になる。」
　との記載より明らかである。
　してみるに、補正された、「前記第１のレーザパルスは、前記第２の不純物を活性化させることが可能な条件で前記第２の面に入射される」という発明特定事項は引用文献１に示されているものと認められるので、本願発明は前記引用文献より当業者が容易に想到し得るものである。
　また、引用文献１の図１２には、裏面側の表層には、高濃度でボロンが注入された領域より深い領域にリンが低濃度で注入されていることが記載されている。
　また、引用文献１の従来技術には、イオン注入で形成したアモルファス層を溶融活性化する（[0005]）ことが記載されている。
　よって、本願出願については、平成２８年　３月１１日付け拒絶理由通知書に記載した理由２によって、拒絶をすべきものとする。
　拒絶の理由が新たに発見された場合には拒絶の理由が通知される。
　　　　　　　　　　　　　＜引用文献等一覧＞
１.国際公開第２０１１／０６５０９４号
２.特開２００５−１３６２１８号公報（新たに付加した参考文献）」
第３　当審拒絶理由通知の概要
　平成２９年７月１１日付けで当審より通知した拒絶理由通知の概要は次のとおりである。
「この出願は，特許請求の範囲の記載が下記の点で，特許法第３６条第６項第１号に規定する要件を満たしていない。 
 　 
 　　　　　　　　　　　　　　　　　記 
　……（中略）……
 ３　検討 
（１）本願発明の課題 
　前記２（２）アのとおり，本願明細書の段落【０００７】の記載によれば，本願発明の課題は，「表側に既に半導体素子の表面構造が形成」されている「半導体基板」の「裏面に，不純物の活性化，及び結晶性の回復のためのレーザ照射を行うと，表側の温度も上昇してしま」い，「表側の温度の著しい上昇は，既に形成されている表面構造にダメージを与える」ことから，前記「裏面」に「レーザ照射を行う」際に「反対側の面の温度上昇を抑制することができる半導体装置の製造方法を提供すること」であると認められる。
  
（２）本願発明１について
　ア　前記２（１）のとおり，本願発明１は，
・「第１の面に半導体素子が形成され，第２の面側の表層部の，第１の深さより浅い領域に，相対的に高濃度で第１の不純物が注入されており，前記第１の深さより深い領域に，相対的に低濃度で第２の不純物が注入されている半導体基板の，前記第２の面に，半導体レーザ発振器から出射され，１０μｓ〜３０μｓの範囲内のパルス幅を有する第１のレーザパルスを入射させる工程」と，
・「前記第１のレーザパルスのパルス幅の１／１０以下の第２のパルス幅を有する第２のレーザパルスを，前記第１のレーザパルスの入射領域に重ねて入射させる工程」と， 
 を有する「半導体装置の製造方法」において，
・「前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスの入射によって上昇する前記第１の面の温度が，予め決められている許容上限値を超えないように，前記第１のレーザパルスの立下り時刻と，前記第２のレーザパルスの立上り時刻との時間軸上の相対位置関係が設定されて」いるとともに，
・「前記第１のレーザパルスは，前記第２の不純物を活性化させることが可能な条件で前記第２の面に入射される」
ことを発明特定事項とする発明である。
　したがって，本願発明１においては，「第２のレーザパルス」について，「前記第１のレーザパルスのパルス幅の１／１０以下の第２のパルス幅を有する」とともに「前記第１のレーザパルスの入射領域に重ねて入射させる」ことを特定するだけで，「前記第１のレーザパルスは，前記第２の不純物を活性化させることが可能な条件で前記第２の面に入射される」と特定されているのとは異なり，「半導体基板」のどの「深さ」の「領域」に如何なる処理を施すための「レーザパルス」であるのか，何ら特定されていない。
　……（中略）……
　エ　一方，本願発明１は，前記３（２）アで指摘したように，「第２のレーザパルス」は，「半導体基板」のどの「深さ」の「領域」に如何なる処理を施すための「レーザパルス」であるのか，何ら特定していない。
　そうすると，本願発明１の「第２のレーザパルス」は，たとえば，「アモルファス化」している「半導体基板の前記第２の面側の表層部」を「溶融」して「結晶化」し，及び，これに伴い，前記「表層部」に「高濃度」で「注入され」た「第１の不純物」を「活性化」するのに十分なフルエンスを有していないレーザパルスを包含するといえる。
  
　オ　そして，前記３（２）ウ（ウ）から，たとえ「前記第１のレーザパルスは，前記第２の不純物を活性化させることが可能な条件で前記第２の面に入射される」ものであっても，「第２のレーザパルス」が「アモルファス化」している「半導体基板の前記第２の面側の表層部」を「溶融」して「結晶化」し，前記「表層部」に「高濃度」で「注入され」た「第１の不純物」を「活性化」するのに十分なフルエンスを有していない場合は，そもそも，「裏面に……結晶性の回復のためのレーザ照射を行う」ことができないのであるから，前記３（１）の課題を解決できるとは認められない。
　すなわち，この場合においては，本願明細書に記載された発明の課題は解決されないといえる。
  
　カ　したがって，本願の請求項１の記載には，発明の詳細な説明に記載された，発明の課題を解決するための手段が反映されておらず，あるいは，請求項１の記載は，発明の詳細な説明において効果があることが示された範囲を超えている。
　したがって，本願明細書の記載（ないし示唆）はもとより，本願出願当時の技術常識に照らしても，請求項１の記載によって特許を請求しようとする範囲の全てにおいて，本願発明の課題を解決できると当業者が認識することはできないというべきである。
　そうすると，本願の特許請求の範囲の請求項１の記載は，本願明細書の発明の詳細な説明の記載及び本願の出願当時の技術常識に照らして，当業者が本願明細書に記載された発明の課題を解決できると認識できる範囲を超えており，サポート要件に適合しないものというべきである。
  
（３）本願発明２ないし６について
　以上は，請求項１を引用する請求項２に係る発明，請求項１及び２のみを引用する請求項４ないし６に係る発明についても，同様である。
  
　よって，請求項１及び２，請求項１及び２のみを引用する請求項４ないし６に係る発明は，発明の詳細な説明に記載したものでない。」
第４　本願発明
　本願の請求項１−５に係る発明（以下、それぞれ「本願発明１」−「本願発明５」という。）は、平成２９年９月１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１−５に記載された事項により特定される以下のとおりの発明である。
「　【請求項１】
　第１の面に半導体素子が形成され、第２の面側の表層部の、第１の深さより浅い領域に、相対的に高濃度で第１の不純物が注入されて、前記第２の面側の表層部が、前記第１の深さまでアモルファス化しており、前記第１の深さより深い領域に、相対的に低濃度で第２の不純物が注入されている半導体基板の、前記第２の面に、半導体レーザ発振器から出射され、１０μｓ〜３０μｓの範囲内のパルス幅を有する第１のレーザパルスを入射させる工程と、
　前記第１のレーザパルスのパルス幅の１／１０以下の第２のパルス幅を有する第２のレーザパルスを、前記第１のレーザパルスの入射領域に重ねて入射させる工程と
を有し、
　前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスの入射によって上昇する前記第１の面の温度が、予め決められている許容上限値を超えないように、前記第１のレーザパルスの立下り時刻と、前記第２のレーザパルスの立上り時刻との時間軸上の相対位置関係が設定されており、
　前記第１のレーザパルスは、前記第２の不純物を活性化させることが可能な条件で前記第２の面に入射され、
　前記第２のレーザパルスの入射によって、前記アモルファス化した領域の溶融及び結晶化が生じることにより、前記第１の不純物が活性化される半導体装置の製造方法。
　　【請求項２】
　前記第１のレーザパルスの立下りの時刻をｔ４、前記第２のレーザパルスの立上り時刻をｔ２、前記第１のパルス幅をＷとしたとき、
−４Ｗ／５≦ｔ２−ｔ４≦Ｗ／２
を満たす請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
　　【請求項３】
　前記第２のパルス幅が、１００ｎｓ〜２００ｎｓである請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
　　【請求項４】
　前記第１のレーザパルスの波長は、前記半導体基板への光侵入長が、前記第２の面から前記第２の不純物が注入されている領域の底面までの深さよりも長くなるように選択されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
　　【請求項５】
　前記第１のレーザパルスの波長は、前記半導体基板への光侵入長が、前記半導体基板の厚さよりも短くなるように選択されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。」
第５　引用された文献及び引用発明
　１　引用文献について
　（１）引用文献の記載事項
　原査定の根拠となった拒絶理由通知に引用された刊行物である国際公開第２０１１／０６５０９４号（以下、「引用文献」という。）には、「レーザアニール装置およびレーザアニール方法」（発明の名称）について、図１〜図１３とともに次の事項が記載されている（下線は参考のため当審において付したもの。以下同様である。）。
　　ア　「技術分野
[0001]　この発明は、
パワーデバイスＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）の裏面にイオン注入された不純物の活性化やウエハ表層内の結晶欠陥を取り除いて結晶を回復させる処理などに使用される
レーザアニール方法
　　イ　「背景技術
　……（中略）……
[0003]　例えば、２波長、すなわち短い波長と長い波長のＣＷ（連続発振）レーザで、浅いイオン注入層と深いイオン注入層の活性化を担わせる活性化技術が提案されている（特許文献１参照）。
　この技術では、ＣＷ型ＬＤ（波長≦９００ｎｍ）とＣＷ型ＹＡＧレーザの高調波レーザ（波長≧３７０ｎｍ）を同じ基板面に同時照射し、各レーザビームの照射時間（ビーム走査速度とビームサイズで決まる）を制御することで深さ方向の温度分布を制御して深い活性化を実現している。不純物注入層の浅い部分は短い波長の固体レーザで活性化し、深い部分は半導体レーザで活性化する。
　……（中略）……
[0005]　また、２波長のレーザを組み合わせてイオン注入で形成したアモルファス層を溶融状態で活性化する技術が提案されている（非特許文献３参照）。
　この技術は、赤外波長１０６０ｎｍ（パルス幅４０ｎｓ）とグリーン波長５３０ｎｍ（パルス幅３０ｎｓ）の２波長のレーザを同時に照射して、先ずグリーン波長のパルスレーザでＡｓイオン（３０ｋｅＶ、Ｅ＋１５／ｃｍ２）を注入したアモルファス層（４８ｎｍ）の表面を浅く溶融し、次に赤外波長の吸収を高めて、赤外波長のパルスレーザでアモルファス層全体を溶融する溶融活性化方法である。グリーンパルスレーザは赤外パルスレーザの光吸収のトリガー的な役割を担っている。」
　　ウ　「発明が解決しようとする課題
　……（中略）……
[0012]　本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、熱容量の大きな厚いシリコンウエハにおいても光侵入長と熱拡散長を十分に確保して、不純物の活性化処理などの熱処理を効果的に行うことができるレーザアニール装置およびレーザアニール方法を提供することを目的とする。」
　　エ　「課題を解決するための手段
[0013]　すなわち、本発明のレーザアニール装置は、基板表面を熱処理するレーザアニール装置であって、立ち上がり時間が緩やかでパルス幅の長いパルスレーザを発生するパルス発振レーザ光源と、アニールをアシストする近赤外レーザを発生する連続発振レーザ光源と、前記２種類のレーザのビームをそれぞれ整形して前記基板表面に複合照射するべく導く光学系と、前記基板と前記レーザビームを相対的に移動させて前記２種類のレーザビーム照射の走査を可能にする移動装置とを備えることを特徴とする。
[0014]　また、本発明のレーザアニール方法は、基板表面を熱処理するレーザアニール方法であって、パルス発振レーザ光源で発生させ整形した立ち上がり時間が緩やかでパルス幅の長いパルスレーザビームを前記基板に繰り返し重複照射するとともに、連続発振レーザ光源で発生させ整形した近赤外レーザビームを前記繰り返し重複照射する前記基板に複合照射して、これらレーザビームを走査しながら、望ましくは該基板の非照射側の温度上昇を抑制しつつ、該基板の熱処理を行うことを特徴とする。
[0015]　本願発明では、パルス発振レーザ光源で発生させて整形した立ち上がり時間が緩やかでパルス幅の長いパルスレーザビームと、連続発振レーザ光源で発生させて整形した近赤外レーザビームとを基板表面に複合照射してアニール処理を行う。
近赤外レーザは、アニールをアシストして、深さ方向における熱拡散を十分にして、熱容量の大きな厚いシリコンウエハなどにおいても、不純物の活性化処理などの熱処理を効果的に行うことができる
[0016]　前記パルスレーザには、好適にはグリーンレーザを用いることができ、パルスレーザ発信器としては例えば、ＬＤ励起Ｙｂ：ＹＡＧレーザの第二高調波を用いることができる。
　また、本発明におけるパルスレーザは、一般的なパルスレーザに比べて立ち上がり時間が緩やかなパルス波形を有して基板に照射される。具体的には、例えば、パルス波形の最大強度の１０％から９０％にまで到達する立ち上がり時間が１６０ｎｓ以上であるパルス波形を有して前記基板に照射されるものが好適例として挙げられる。該立ち上がり時間は、１８０ｎｓ以上であるのがさらに望ましく、３００ｎｓ以上であるのが一層望ましい。
[0017]　立ち上がりが緩やかなパルスレーザは、基板に照射された際に、照射初期の基板の温度の急激な上昇を抑え、該温度上昇に伴う光侵入長の急減を緩和できる。
　本発明としては、立ち上がりが緩やかなレーザパルスを出力するレーザ光源が特定のものに限定されるものではないが、上記したように、ＬＤ励起Ｙｂ：ＹＡＧレーザの第二高調波を搭載するものを好適例として示すことができる。
[0018]　上記レーザパルスは、立ち上がり時間が緩やかだけでなく、パルス幅が長いことが必要とされる。具体的には、半値幅が６００ｎｓ以上のパルス波形を有して基板に照射されるものが望ましく、１０００ｎｓ以上であるのが一層望ましい。
　パルスレーザのパルス幅をコントロールする（長くする）ことで、光侵入長に見合った熱拡散長を確保でき、low thermal budgetプロセス（低温活性化処理）などを有効に実現できる。
[0019]　また、近赤外レーザは、連続発振レーザ光源で発生させたものであり、波長としては、６５０〜１１００ｎｍのものを例示することができる。好適には、６８０〜８２５ｎｍの波長を示すことができる。上記波長域では、基板に用いられる一般的な材料であるシリコンに対する光吸収がよく、上記
パルスレーザよりも深い光侵入長が得られる
[0020]　上記近赤外レーザは、連続発振レーザ光源で発生させたままで連続性を有する波形のものの他、一部でパワー密度が極小になる不連続部分を有するものであってもよい。この不連続部分は、パルスレーザのパルスと同じ周期で出現するものが望ましい。不連続部分は、連続部分よりも小さいパワー密度を有するものの他、パワー密度が０になるものであってもよい。
不連続部分は、基板に与える熱量を調整して、基板全体が過度に加熱されるのを防止する
半導体レーザの電流制御などの方法によって設ける
　また、近赤外レーザによるアシスト温度は、基板表面上の材料融点を超えないように調整するのが望ましい。該調整は、例えば、近赤外レーザのパワー密度と前記走査速度とを制御することによって行うことができる。
[0021]　本発明では、上記パルスレーザビームと、近赤外レーザビームとの複合照射によって、熱の逃げを緩和（小さく）し、活性化温度を増大させて、基板の非照射側の温度上昇を抑制しつつ基板の熱処理を行うことができる。
　なお、近赤外レーザ照射後、基板表面温度が定常状態に達したときにパルスレーザビームを照射できるように遅延時間を設けて照射タイミングを制御するのが望ましい。
近赤外レーザビームの照射によって基板表面温度が定常状態に達した後にパルスレーザビームを照射する
　　オ　「発明の効果
[0028]　すなわち、本発明によれば、以下の効果がある。
１）パルスレーザビームに、温度アシストの近赤外レーザビームを付与することで、熱容量の大きな厚いシリコン基板にイオン注入された不純物を深い位置まで十分に活性化ができる。
２）パルスレーザビームに温度アシストの近赤外レーザビームを付与することで、パルスレーザの熱負荷を軽減でき、活性化に必要なエネルギー密度を軽減してビーム長を長くでき、したがって、照射の掃引速度を大きく取れるのでスループットを改善できる。
３）深い領域まで予備加熱ができるので潜在的に３μｍを越える深い活性化が可能である。
４）熱処理の主の役割はパルスレーザであり、
近赤外レーザを温度アシストとして副の役割とすることで、基板の非照射側の温度上昇を例えば２００℃以下に抑制できる。また、近赤外レーザの一部に不連続部分を設けることで基板の非照射側の温度上昇を更に改善できる
　　カ　「発明を実施するための形態
[0030]　以下に、本発明の一実施形態を説明する。
　レーザアニール装置１は、図１に示すように、処理室２を備えており、該処理室２内にＸ−Ｙ方向に移動可能な移動装置３を備え、その上部に基台４を備えている。基台４上には、被処理体配置台５が設けられている。レーザアニール処理時には、該被処理体配置台５上に半導体基板３０が設置される。なお、移動装置３は、図示しないモータなどによって駆動される。
[0031]　処理室２外部には、ＬＤ励起Ｙｂ：ＹＡＧレーザの第二高調波を搭載するパルス発振レーザ光源１０が設置されている。パルス発振レーザ光源１０から出力されるパルスレーザビーム１５は、必要に応じて減衰器１１でエネルギー密度が調整され、レンズ、反射ミラー、ホモジナイザーなどによって構成される光学系１２でビーム整形や偏向がなされ、処理室２内の半導体基板３０に照射される。
[0032]　パルス発振レーザ光源１０から出力されるパルスレーザビーム１５は、立ち上がり時間の緩やかなパルス波形を有しており、好適には、立ち上がり時間（パルス波形の最大強度の１０％から９０％にまで到達する時間）が１６０ｎｓ以上、半値幅が２００ｎｓ以上のパルス波形を有している。該レーザビームは、半導体基板３０に照射された際に、不純物層が非溶融状態を維持でき、融点付近まで表層を高温にできるエネルギー密度または、表層のみが溶融する状態が得られるエネルギー密度に調整されているのが望ましい。該パルスレーザビーム１５は、上記したように、光学系１２により例えばラインビーム形状に整形される。
[0033]　また、処理室２外部には、近赤外レーザを発生するＬＤレーザ光源からなる連続発振レーザ光源２０が設置されている。連続発振レーザ光源２０から出力される近赤外レーザビーム２５は、必要に応じて減衰器２１でパワー密度が調整され、レンズ、反射ミラー、ホモジナイザーなどによって構成される光学系２２でビーム整形や偏向がなされ、処理室２内の半導体基板３０に照射される。該レーザビームは、半導体基板３０に照射されて走査される際に、半導体基板３０が融点に達しないパワー密度に調整されている。該近赤外レーザビーム２５は、上記したように、光学系２２により例えばラインビーム形状に整形され、そのサイズは、前記パルスレーザビーム１５のサイズよりも大きくなるように調整される。
[0034]　図２（ａ）に示すように、
近赤外レーザビーム２５が半導体基板３０に照射される際の照射エリア２５ａは、パルスレーザビーム１５が半導体基板３０に照射される際の照射エリア１５ａを覆い、かつ、そのエリア全体を越える大きさを有する
　ただし、本発明としては、各レーザビームの照射エリアの位置が上記に限定されるものではない。図２（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、照射エリア位置の変更例を示すものである。図２（ｂ）は、長手方向および走査方向において照射エリア２５ａは、照射エリア１５ａを超える大きさを有している。図２（ｃ）は、照射エリア２５ａが照射エリア１５ａを覆うことなく、両者の重なりがないものであり、照射エリア１５ａの走査方向側に照射エリア２５ａが位置して、隣接する照射エリアの端縁が互いに接している。図２（ｄ）は、照射エリア２５ａが照射エリア１５ａを覆うことなく、両者が重なることなく離反しているものである。ただし、両者は基板上で互いに近傍に照射される。
　また、図２（ｅ）は、本発明外の照射状態を示すものであり、半導体基板３０に、パルスレーザビーム１５のみが照射されて、照射エリア１５ａによって半導体基板３０が処理される状態を示している。
[0035]　図３（ａ）は、本発明で処理対象とすることができる
ＦＳ型ＩＧＢＴ
半導体基板３０の表面側にボロンが注入されたｐ型ベース領域３３が形成され、さらに、ｐ型ベース領域３３の表面側の一部にリンが注入されたｎ＋型エミッタ領域３４が形成されている
半導体基板３０の裏面側の表層にボロンが注入されたｐ＋型のコレクタ層３２が形成され
コレクタ層３２よりも深い領域に、コレクタ層３２に接するようにリンが注入されたｎ＋型バッファ層３１が形成され
[0036]　上記半導体不純物層へは、図３（ｂ）に示すように、コレクタ電極３６の形成前に、
裏面側より、パルスレーザビーム１５を繰り返し重複して照射するとともに、近赤外レーザビーム２５を同時期に照射する
　……（中略）……
[0039]　図５は、従来例および本発明におけるＬＤ励起固体レーザの第二高調波のパルス波形の具体例を示す。従来例では、パルス幅（半値幅）８３ｎｓに対して立ち上がり時間４２ｎｓと立ち下り時間１２０ｎｓを有している。
　
本発明例では、パルス幅（半値幅）１２００ｎｓに対して立ち上がり時間３０８ｎｓと立ち下がり時間９２ｎｓを有している
　本発明例のパルスレーザは、従来例に比べて明らかに立ち上がり時間が緩やかでパルス幅が長い。
　……（中略）……
[0044]　図８は、上記したパルスレーザと同時期に照射される近赤外レーザの照射タイミングを示すものである。
　
近赤外レーザが照射された基板表面では、照射直後から次第に温度上昇し、定常状態になる
パルスレーザでは、パルスに応じて極めて短時間に温度上昇し、また、パルスに応じて極めて短時間に温度降下する
パルスレーザの照射に際しては、近赤外レーザを照射し、基板表面温度が定常状態になった後に、パルスレーザの照射を行うのが望ましい
[0045]　なお、本発明では、近赤外レーザは連続波形を有するものではなく、図９に示すように、一部に不連続部を有するものであってもよい。
　該不連続部は、パルスレーザのパルスと同じ周期で出現するものが望ましい。
[0046]　上記パルスレーザと近赤外レーザビームを半導体基板に照射した際の深さ方向での熱拡散の模式図を図１０（ａ）に示す。
　半導体基板３０には、ボロン注入領域３２とリン注入領域３１とを有しており、上記パルスレーザよりも
光侵入長が大きい近赤外レーザビームの照射によって、半導体基板３０の深い位置にまで温度アシスト領域が形成される
パルスレーザのエネルギー密度と近赤外レーザのパワー密度や走査速度の調整によって、半導体基板の非照射側の温度上昇を抑えて非溶融または表面のみが溶融した状態にして不純物の活性化を行うことができる
[0047]　なお、図１０（ｂ）は、パルスレーザのみを半導体基板３０に照射した状態を示している。この例では、面方向および深さ方向における温度勾配が大きく、熱の逃げが大きい。このため、深さ方向の加熱効果が限定され、熱容量の大きな厚い半導体基板に対し、不純物を深い位置まで活性化することが困難になる。」
　　キ　「実施例１
[0048]　以下に、本発明の実施例を説明する。
　グリーンパルスレーザとして、ＬＤ励起固体レーザ（ＤＰＳＳ）第二高調波を用い、パルス発振レーザ光源には、ＬＤ励起Ｙｂ：ＹＡＧを用いた。該レーザ光源から出力されて半導体基板に照射されるパルスレーザビーム（波長５１５ｎｍ）は、パルス幅１２００ｎｓ、立ち上がり時間３０８ｎｓ、立ち下がり時間９２ｎｓ、エネルギー密度８Ｊ／ｃｍ２、パルス周波数１０ｋＨｚに設定し、前記基板に直上から繰り返し重複照射した。
[0049]　一方、連続発振レーザ光源で発生させた波長８０８ｎｍの近赤外レーザビームをパワー密度１１．３ｋＷ／ｃｍ ２ ・秒にして４５度の角度で前記基板に連続照射した。これらビームは、同時期に半導体基板に照射するものとし、光学系による整形により近赤外レーザビームサイズをパルスレーザビームのサイズ（短軸３６μｍ、長軸３００μｍ）よりも大きくし（短軸４００μｍ、長軸５６０μｍ）、半導体基板上で、近赤外レーザビームの照射エリアを楕円ビームにし、パルスレーザビームの照射エリアを細長い楕円ビームにして、パルスレーザビームの照射エリア全体を近赤外レーザビームが覆って越える大きさのものとした。なお、光学系には、長軸シリンドリカルレンズ、短軸シリンドリカルレンズ、球面レンズ、反射ミラーなどを備えており、シリンドリカルレンズの構成によって、ビームの短軸、長軸のサイズを設定することができる。
　半導体基板は、厚さ７２５μｍのシリコン基板とし、基台上の被処理体配置台に設置し、移動装置によって８０ｍｍ／秒の速度で走査するものとした。
　図１１は、
上記パルスレーザビーム１５と近赤外パルスレーザ２５の半導体基板３０上における照射エリア１５ａ、２５ａを示すものである。照射エリア２５ａは、照射エリア１５ａ全体を覆ってこれを越える大きさを有している
[0050]　上記両レーザビームを照射して半導体基板の熱処理を行い、熱処理前の半導体基板におけるＳＩＭＳ分析による不純物濃度の深さ分布、および熱処理後の半導体基板におけるＳＲＰ分析によるキャリア濃度の深さ分布を比較して活性化深さを評価し、その結果を図１２に示した。
[0051]　図１２から明らかなように、本発明によって照射された半導体基板では、７２５μｍの厚さを有するにも拘わらず、２μｍを越える深さにまで効果的に活性化処理がなされていた。
　また、上記と同様の照射条件で、厚さ１５０μｍの半導体基板に前記両レーザビームを照射し、非照射側の温度を測定した。その結果、測定温度は２００℃以下であり、この結果から、前記試験例においても、熱容量の大きな厚さ７２５μｍの半導体基板の非照射側温度が２００℃以下であることが推定される。」
　　ク　「深さ方向のキャリア濃度分布プロファイル」（段落0029]）を示す図１２において、「熱処理前の半導体基板におけるＳＩＭＳ分析による不純物濃度」（段落0050]）は、“B-layer”のイオン注入後の不純物濃度のピークは深さ約０．２μｍの位置で約６×１０１９ｃｍ−３であり、“P-layer”のイオン注入後の不純物濃度のピークは深さ１．０μｍの位置で約２×１０１８ｃｍ−３であることが記載されている。
　　ケ　「近赤外レーザビームとパルスレーザビームとの照射タイミングの変更例を示す図」（段落0029]）を示す図９には、不連続部が設けられてパルス状となった近赤外レーザのパルス幅は、パルスレーザのパルス幅より大きいこと、前記近赤外レーザのパルスの途中で前記パルスレーザが照射されていることが記載されている。
　（２）引用発明
　したがって、引用文献には次の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されていると認められる。
「半導体基板３０の表面側にＦＳ型ＩＧＢＴが形成され、前記半導体基板３０の裏面側の表層にボロンがピーク濃度６×１０１９ｃｍ−３で注入されたｐ＋型のコレクタ層３２が形成され、前記コレクタ層３２よりも深い領域に、前記コレクタ層３２に接するようにリンがピーク濃度が２×１０１８ｃｍ−３で注入されたｎ＋型バッファ層３１が形成された前記半導体基板３０の裏面側より、基板に与える熱量を調整して基板全体が過度に加熱されるのを防止するため、半導体レーザの電流制御によって不連続部分を設けた近赤外レーザビーム２５を照射する工程と、
　前記半導体基板３０の裏面側より、パルス幅（半値幅）１２００ｎｓに対して立ち上がり時間３０８ｎｓと立ち下がり時間９２ｎｓを有しており、前記パルス幅（半値幅）は前記近赤外レーザビーム２５のパルス幅より小さいパルスレーザビーム１５を照射する工程と、
を有し、
　前記近赤外レーザビーム２５の照射エリア２５ａは、前記パルスレーザビーム１５の照射エリア１５ａ全体を覆い、かつ、そのエリア全体を越える大きさを有しており、
　光侵入長が大きい前記近赤外レーザビーム２５の照射によって基板表面温度が定常状態に達した後、極めて短時間に温度上昇するとともに極めて短時間に温度降下するパルスレーザビーム１５を照射することで、基板の非照射側の温度上昇を例えば２００℃以下に抑制でき、
　前記近赤外レーザビーム２５は、深さ方向における熱拡散を十分にして、不純物の活性化処理などの熱処理を効果的に行うことができるものであり、
　前記パルスレーザビーム１５のエネルギー密度と前記近赤外レーザビーム２５のパワー密度や走査速度の調整によって、前記半導体基板３０の非照射側の温度上昇を抑えて、照射側の表面のみが溶融した状態にして不純物の活性化を行うことを特徴とするレーザアニール方法。」
　２　参考文献について
　（１）参考文献の記載事項
　原査定において「参考文献」として示された刊行物である特開２００５−１３６２１８号公報（以下、「参考文献」という。）には、「不純物活性化方法及びレーザ照射装置」（発明の名称）について、図１〜図７とともに次の事項が記載されている。
　　ア　「【００８６】
　図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）を参照して説明した方法の変形例を示す。この例では、連続波レーザビームから切り出したレーザビームＬｂを照射しながら、パルスレーザビームＬａを照射する。パルスレーザビームＬａの照射後も、レーザビームＬｂが照射され続けることにより、パルスレーザビームＬａにより上昇した基板表面の温度が高い状態に維持される。この方法でも、１ショットのパルスレーザビームＬａのみでは効率的に活性化できないような深い位置に存在する不純物の活性化率を高めることができる。
【００８７】
　なお、パルスレーザビームＬａの照射の前に、レーザビームＬｂを照射することにより、基板に予熱が与えられる。この予熱が、パルスＬａの照射時の不純物活性化を促進する効果も期待できる。」
第６　対比・判断
　１　本願発明１について
　（１）対比
　本願発明１と引用発明とを対比すると、次のことがいえる。
　　ア　引用発明の「半導体基板３０」、「半導体基板３０の表面」及び「ＦＳ型のＩＧＢＴ」は、それぞれ、本願発明１の「半導体基板」、「第１の面」及び「半導体素子」に相当する。したがって、引用発明の「半導体基板３０の表面側にＦＳ型ＩＧＢＴが形成され」ることは、本願発明１の「第１の面に半導体素子が形成され」ることに相当する。
　引用発明の「裏面」、「表層」、「ｐ＋型のコレクタ層３２」と「ｎ＋型バッファ層３１」が「接する」部分の深さ、「ボロン」及び「リン」は、それぞれ、本願発明１の「第２の面」、「表層部」、「第１の深さ」、「第１の不純物」及び「第２の不純物」に相当する。したがって、引用発明の「前記半導体基板３０の裏面側の表層にボロンがピーク濃度６×１０１９ｃｍ−３で注入されたｐ＋型のコレクタ層３２が形成され、前記コレクタ層３２よりも深い領域に、前記コレクタ層３２に接するようにリンがピーク濃度が２×１０１８ｃｍ−３で注入されたｎ＋型バッファ層３１が形成された前記半導体基板３０」と、本願発明１の「第２の面側の表層部の、第１の深さより浅い領域に、相対的に高濃度で第１の不純物が注入されて、前記第２の面側の表層部が、前記第１の深さまでアモルファス化しており、前記第１の深さより深い領域に、相対的に低濃度で第２の不純物が注入されている半導体基板」とは、「第２の面側の表層部の、第１の深さより浅い領域に、相対的に高濃度で第１の不純物が注入されて」おり「前記第１の深さより深い領域に、相対的に低濃度で第２の不純物が注入されている半導体基板」である点で共通する。
　そして、引用発明の「前記半導体基板３０の裏面側より、基板に与える熱量を調整して基板全体が過度に加熱されるのを防止するため、半導体レーザの電流制御によって不連続部分を設けた近赤外レーザビーム２５を照射する工程」と、本願発明１の「半導体基板の、前記第２の面に、半導体レーザ発振器から出射され、１０μｓ〜３０μｓの範囲内のパルス幅を有する第１のレーザパルスを入射させる工程」とは、「半導体基板の、前記第２の面に、半導体レーザ発振器から出射され」る所定の「パルス幅を有する第１のレーザパルスを入射させる工程」である点で共通する。
　　イ　引用発明において、「前記近赤外レーザビーム２５の照射エリア２５ａは、前記パルスレーザビーム１５の照射エリア１５ａ全体を覆い、かつ、そのエリア全体を越える大きさを有して」いる。
　したがって、引用発明の「前記半導体基板３０の裏面側より、パルス幅（半値幅）１２００ｎｓに対して立ち上がり時間３０８ｎｓと立ち下がり時間９２ｎｓを有しており、前記パルス幅（半値幅）は前記近赤外レーザビーム２５のパルス幅より小さいパルスレーザビーム１５を照射する工程」と、本願発明１の「前記第１のレーザパルスのパルス幅の１／１０以下の第２のパルス幅を有する第２のレーザパルスを、前記第１のレーザパルスの入射領域に重ねて入射させる工程」とは、「前記第１のレーザパルスのパルス幅」より小さい「第２のパルス幅を有する第２のレーザパルスを、前記第１のレーザパルスの入射領域に重ねて入射させる工程」である点で共通する。
　　ウ　引用発明は「光侵入長が大きい前記近赤外レーザビーム２５の照射によって基板表面温度が定常状態に達した後、極めて短時間に温度上昇するとともに極めて短時間に温度降下するパルスレーザビーム１５を照射」している。すなわち、引用発明は、「近赤外レーザビーム２５の照射」を行い「基板表面温度が定常状態に達した後」に「パルスレーザビーム１５を照射」している。この態様は、「近赤外レーザビーム２５」と「パルスレーザビーム１５」の「時間軸上の相対位置関係」を設定していると言い得るものと解される。
　そして、引用発明の「抑制」すべき「基板の非照射側の温度上昇」の上限値である「例えば２００℃」の温度は、本願発明１の「第１の面の温度」の「予め決められている許容上限値」に相当する。
　したがって、引用発明において「光侵入長が大きい前記近赤外レーザビーム２５の照射によって基板表面温度が定常状態に達した後、極めて短時間に温度上昇するとともに極めて短時間に温度降下するパルスレーザビーム１５を照射することで、基板の非照射側の温度上昇を例えば２００℃以下に抑制でき」ることと、本願発明１において「前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスの入射によって上昇する前記第１の面の温度が、予め決められている許容上限値を超えないように、前記第１のレーザパルスの立下り時刻と、前記第２のレーザパルスの立上り時刻との時間軸上の相対位置関係が設定されて」いることとは、「前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスの入射によって上昇する前記第１の面の温度が、予め決められている許容上限値を超えないように、前記第１のレーザパルス」と「前記第２のレーザパルス」の「時間軸上の相対位置関係が設定されて」いる点で共通する。
　　エ　引用発明の「光侵入長が大きい前記近赤外レーザビーム２５が照射された基板表面では照射直後から次第に温度上昇して深い位置まで定常状態にな」るから、当該「近赤外レーザビーム２５」により「活性化」される「不純物」には、「ピーク濃度が２×１０１８ｃｍ−３で注入」された「リン」が含まれることは明らかである。
　したがって、引用発明の「前記近赤外レーザビーム２５は、深さ方向における熱拡散を十分にして、不純物の活性化処理などの熱処理を効果的に行うことができるもの」であることは、本願発明１の「前記第１のレーザパルスは、前記第２の不純物を活性化させることが可能な条件で前記第２の面に入射され」ることに相当する。
　　オ　引用発明の「前記パルスレーザビーム１５のエネルギー密度と前記近赤外レーザビーム２５のパワー密度や走査速度の調整によって、前記半導体基板３０の非照射側の温度上昇を抑えて、照射側の表面のみが溶融した状態にして不純物の活性化を行う」処理において、「照射側の表面のみ」を「溶融した状態」にするのは、「光侵入長」が「近赤外レーザビーム２５」より小さい「パルスレーザビーム１５」の照射によることは明らかである。
　そして、当業者の技術常識を参酌すれば、前記「不純物の活性化」は、前記「パルスレーザビーム１５」の照射により「溶融した状態」となった「半導体基板３０」が、前記「パルスレーザビーム１５」の照射後に冷却されて結晶化する際になされることも明らかである。
　したがって、引用発明の「前記パルスレーザビーム１５のエネルギー密度と前記近赤外レーザビーム２５のパワー密度や走査速度の調整によって、前記半導体基板３０の非照射側の温度上昇を抑えて、照射側の表面のみが溶融した状態にして不純物の活性化を行う」ことと、本願発明１の「前記第２のレーザパルスの入射によって、前記アモルファス化した領域の溶融及び結晶化が生じることにより、前記第１の不純物が活性化される」こととは、「前記第２のレーザパルスの入射」によって「溶融及び結晶化が生じることにより、前記第１の不純物が活性化される」点で共通する。
　　カ　以上から、本願発明１と引用発明との間には、次の一致点、相違点があるといえる。
（一致点）
「第１の面に半導体素子が形成され、第２の面側の表層部の、第１の深さより浅い領域に、相対的に高濃度で第１の不純物が注入されて、前記第１の深さより深い領域に、相対的に低濃度で第２の不純物が注入されている半導体基板の、前記第２の面に、半導体レーザ発振器から出射される所定のパルス幅を有する第１のレーザパルスを入射させる工程と、
　前記第１のレーザパルスのパルス幅より小さい第２のパルス幅を有する第２のレーザパルスを、前記第１のレーザパルスの入射領域に重ねて入射させる工程と
を有し、
　前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスの入射によって上昇する前記第１の面の温度が、予め決められている許容上限値を超えないように、前記第１のレーザパルスと、前記第２のレーザパルスとの時間軸上の相対位置関係が設定されており、
　前記第１のレーザパルスは、前記第２の不純物を活性化させることが可能な条件で前記第２の面に入射され、
　前記第２のレーザパルスの入射によって、溶融及び結晶化が生じることにより、前記第１の不純物が活性化される半導体装置の製造方法。」
（相違点）
　（相違点１）本願発明１は「前記第２の面側の表層部が、前記第１の深さまでアモルファス化して」いるという構成を備えるのに対し、引用発明の「ボロンがピーク濃度６×１０１９ｃｍ−３で注入」された「前記半導体基板３０の裏面側の表層」がアモルファス化しているかどうかは不明である点。
　（相違点２）本願発明１の「第１のレーザパルス」は「１０μｓ〜３０μｓの範囲内のパルス幅を有する」という構成を備えるのに対し、引用発明の「近赤外レーザビーム２５」のパルス幅は不明である点。
　（相違点３）本願発明１の「第２のレーザパルス」の「パルス幅」は「第１のレーザパルスのパルス幅の１／１０以下」であるという構成を備えるのに対し、引用発明の「パルスレーザビーム１５」の「パルス幅（半値幅）」は「前記近赤外レーザビーム２５のパルス幅より小さい」点。
　（相違点４）
　本願発明１は「前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスの入射によって上昇する前記第１の面の温度が、予め決められている許容上限値を超えないように、前記第１のレーザパルスの立下り時刻と、前記第２のレーザパルスの立上り時刻との時間軸上の相対位置関係が設定されて」いるのに対して、引用発明は「光侵入長が大きい前記近赤外レーザビーム２５の照射によって基板表面温度が定常状態に達した後、極めて短時間に温度上昇するとともに極めて短時間に温度降下するパルスレーザビーム１５を照射する」点。
　（相違点５）
　本願発明１は「第２のレーザパルスの入射によって、前記アモルファス化した領域の溶融及び結晶化が生じる」のに対して、引用発明の「熔融した状態」となる「照射側の表面」は「ボロンがピーク濃度６×１０１９ｃｍ−３で注入」された「前記半導体基板３０の裏面側の表層」と一致するかどうか不明である点。
　（２）相違点についての判断
　　ア　事案に鑑みて、相違点４について検討する。
　引用発明は、相違点４に係る「光侵入長が大きい前記近赤外レーザビーム２５の照射によって基板表面温度が定常状態に達した後、極めて短時間に温度上昇するとともに極めて短時間に温度降下するパルスレーザビーム１５を照射する」という構成を備えることで「基板の非照射側の温度上昇を例えば２００℃以下に抑制でき」るものである。
　この近赤外レーザビーム２５とパルスレーザビーム１５の照射タイミングについて、引用文献には以下の記載がある。
　　（ア）「[0021]……近赤外レーザ照射後、基板表面温度が定常状態に達したときにパルスレーザビームを照射できるように遅延時間を設けて照射タイミングを制御するのが望ましい。近赤外レーザビームの照射によって基板表面温度が定常状態に達した後にパルスレーザビームを照射することで効果的に温度アシストを活用できる。」
　　（イ）「[0036]　上記半導体不純物層へは、図３（ｂ）に示すように、コレクタ電極３６の形成前に、裏面側より、パルスレーザビーム１５を繰り返し重複して照射するとともに、近赤外レーザビーム２５を同時期に照射することで、２μｍ以上の厚さに亘って不純物層を活性化する。」
　　（ウ）「[0044]　図８は、上記したパルスレーザと同時期に照射される近赤外レーザの照射タイミングを示すものである。……パルスレーザの照射に際しては、近赤外レーザを照射し、基板表面温度が定常状態になった後に、パルスレーザの照射を行うのが望ましい。照射タイミングは、例えば遅延時間を設定しておき、近赤外レーザビームの照射後、遅延時間にしたがって、パルスレーザを遅れて照射する。或いは、例えば照射エリアが重ならないように位置をずらして複合レーザビームを走査することで照射タイミングを変えることも可能である。」
　　（エ）「[0046]　……半導体基板３０には、ボロン注入領域３２とリン注入領域３１とを有しており、上記パルスレーザよりも光侵入長が大きい近赤外レーザビームの照射によって、半導体基板３０の深い位置にまで温度アシスト領域が形成される。例えば波長８０８ｎｍの近赤外レーザビームでは、深さ方向に１０μｍ程度の光侵入長が得られる。この状態でパルスレーザビームを照射すると、深さ方向（Ｚ軸方向）に熱の流れが生じる。この際の温度アシスト領域が熱の勾配を小さくし、その結果、熱の逃げが小さくなって半導体基板の奥深くにまで、効果的に加熱される。この際には、パルスレーザのエネルギー密度と近赤外レーザのパワー密度や走査速度の調整によって、半導体基板の非照射側の温度上昇を抑えて非溶融または表面のみが溶融した状態にして不純物の活性化を行うことができる。」
　　イ　すなわち、本願明細書には、引用発明の「前記半導体基板３０の非照射側の温度上昇を抑えて、照射側の表面のみが溶融した状態にして不純物の活性化を行う」という「レーザアニール方法」を実現するためには、「前記パルスレーザビーム１５のエネルギー密度と前記近赤外レーザビーム２５のパワー密度や走査速度の調整」を行うことに加えて、引用発明の「光侵入長が大きい前記近赤外レーザビーム２５の照射によって基板表面温度が定常状態に達した後、極めて短時間に温度上昇するとともに極めて短時間に温度降下するパルスレーザビーム１５を照射する」という「前記近赤外レーザビーム２５」による温度アシストを活用するため「近赤外レーザ照射後、基板表面温度が定常状態に達したときにパルスレーザビームを照射できるように遅延時間を設けて照射タイミングを制御する」（段落[0021]及び[0044]）ことが必要であることが示唆されていると認められる。
　このとき、パルスレーザビーム１５と近赤外レーザビーム２５を同時期に照射するという記載（段落[0036]及び[0044]）、すなわち、近赤外レーザビーム２５を照射している間にパルスレーザビーム１５を照射するとの記載から、上記の「近赤外レーザ照射後、基板表面温度が定常状態に達したときにパルスレーザビームを照射できるように遅延時間を設けて照射タイミングを制御する」という記載は、近赤外レーザビーム２５の照射開始からパルスレーザビーム１５の照射開始までの遅延時間を、基板表面温度が定常状態に達したときにパルスレーザビーム１５を照射できるように設定するということを意味すると認められる。
　そうすると、相違点４に係る本願発明１の「前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスの入射によって上昇する前記第１の面の温度が、予め決められている許容上限値を超えないように、前記第１のレーザパルスの立下り時刻と、前記第２のレーザパルスの立上り時刻との時間軸上の相対位置関係が設定され」るという構成は、引用文献には記載も示唆もされていない。
　　ウ　相違点４に係る本願発明１の構成は、参考文献にも、記載も示唆もされていない。
　　エ　したがって、引用文献に、近赤外レーザビーム２５の照射開始からパルスレーザビーム１５の照射開始までの遅延時間を、基板表面温度が定常状態に達したときにパルスレーザビーム１５を照射できるように設定することが記載されているからといって、引用発明において、「近赤外レーザビーム２５」の立ち下がり、すなわち、「近赤外レーザビーム２５」の照射終了から、「パルスレーザビーム１５」の立ち上がり、すなわち、「パルスレーザビーム１５」の照射開始までの遅延時間を「前記半導体基板３０の非照射側の温度上昇を抑え」るように設定することが容易に想到し得たとは、参考文献の記載を参酌しても認められない。
　　オ　一方、本願明細書には、
　　（ア）「【００４８】
　図９に、第１のレーザパルスＬＰ１の立下り時刻ｔ４から第２のレーザパルスＬＰ２の立上り時刻ｔ２までの経過時間ｔ２−ｔ４と、シリコンウエハを溶融させるのに必要な第２のレーザパルスＬＰ２のフルエンスとの関係を示す。時刻ｔ４から時刻ｔ２までの遅延時間をｔｄと表記する。……」
　　（イ）「【００５７】
　レーザ照射面において、溶融深さが一定の０．３μｍになる条件の下で、背面の到達温度は、遅延時間ｔｄに依存して変化する。ＩＧＢＴを製造する場合には、背面の到達温度が高くなることは好ましくない。背面の到達温度は、遅延時間ｔｄ＝０の近傍で極小値を示す。遅延時間ｔｄを０よりも長くすると、背面の到達温度は、一旦極大値を示した後、徐々に低下する。ただし、図９に示したように、遅延時間ｔｄが長くなるに従って、シリコンウエハを溶融させるために、第２のレーザパルスＬＰ２のフルエンスを大きくしなければならない。第２のレーザパルスＬＰ２のフルエンスの増大を抑制するために、遅延時間ｔｄは、原点の近傍の極小値を含む範囲から選択することが好ましい。背面の到達温度の許容上限値ＴＡが予め決められている場合、図１０において、背面の到達温度が許容上限値ＴＡ以下となるように、遅延時間ｔｄを設定すればよい。」
と記載されている。
　したがって、本願発明１は、相違点４に係る「前記第１のレーザパルスの立下り時刻と、前記第２のレーザパルスの立上り時刻との時間軸上の相対位置関係が設定され」るという構成を備えることで「前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスの入射によって上昇する前記第１の面の温度が、予め決められている許容上限値を超えない」という効果を奏し、これに加えて、「前記第１の面」の到達温度を極小値にでき得ること、また、シリコンウエハを溶融させるために必要な第２のレーザパルスＬＰ２のフルエンスも抑制でき得るという格別の効果を奏することが、本願明細書には記載されている。
　　カ　したがって、他の相違点について判断するまでもなく、本願発明１は、参考文献を参照したとしても、引用発明に基づいて当業者が容易に発明できたものであるとはいえない。
　２　本願発明２ないし本願発明５について
　本願発明２ないし本願発明５は、本願発明１の記載を引用する発明であり、本願発明１をさらに限定した発明である。
　したがって、本願発明１と同じ理由により、本願発明２ないし本願発明５は、当業者であっても、参考文献を参照しても引用発明に基づいて容易に発明できたものとはいえない。
第７　原査定についての判断
　平成２９年９月１日に提出された手続補正書により補正された請求項１は、相違点４に係る構成を備えており、上記のとおり、本願発明１ないし５は、参考文献を参照したとしても、引用発明に基づいて当業者が容易に発明できたものであるとはいえない。
　したがって、もはや原査定を維持することはできない。
第８　当審拒絶理由について
　当審では、平成２９年７月１１日付けの当審よりの拒絶理由通知で、『エ　一方，本願発明１は，前記３（２）アで指摘したように，「第２のレーザパルス」は，「半導体基板」のどの「深さ」の「領域」に如何なる処理を施すための「レーザパルス」であるのか，何ら特定していない。』ので『「表側に既に半導体素子の表面構造が形成」されている「半導体基板」の「裏面に，不純物の活性化，及び結晶性の回復のためのレーザ照射を行うと，表側の温度も上昇してしま」い，「表側の温度の著しい上昇は，既に形成されている表面構造にダメージを与える」ことから，前記「裏面」に「レーザ照射を行う」際に「反対側の面の温度上昇を抑制することができる半導体装置の製造方法を提供すること」』という本願に係る発明の課題を解決することができず、したがって、『請求項１及び２，請求項１及び２のみを引用する請求項４ないし６に係る発明は，発明の詳細な説明に記載したものでない。』との拒絶の理由を通知した。
　これに対して、平成２９年９月１日に提出された手続補正書により、本願の請求項１に第１の深さより浅い領域に、相対的に高濃度で第１の不純物が注入されて「前記第２の面側の表層部が、前記第１の深さまでアモルファス化して」いること、及び、「前記第２のレーザパルスの入射によって、前記アモルファス化した領域の溶融及び結晶化が生じることにより、前記第１の不純物が活性化される」こと、という構成が追加された。
　したがって、前記の当審拒絶理由は解消した。
第９　むすび
　以上のとおり、本願発明１−５は、当業者が引用発明及び参考文献に記載された技術的事項に基づいて容易に発明をすることができたものではない。
　したがって、原査定の理由によっては、本願を拒絶することはできない。
　また、他に本願を拒絶すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり審決する。