【事件の表示】
　特許第２８７９４７９号「ショットキバリア半導体装置」の請求項１、２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】
　特許第２８７９４７９号の請求項１ないし２に係る特許を取り消す。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許２８７９４７９号に係る発明についての出願は、平成３年４月１９日に出願され、平成１１年１月２９日に設定登録されたが、その後請求項１，２に係る発明に対して特許異議申立人相田秀雄から特許異議の申立があり、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年４月２６日に特許異議意見書が提出されたものである。
　
２．本件発明
　本件請求項１，２に係る発明（以下、「本件発明１，２」という。）は、その特許請求の範囲の請求項１，２に記載された以下のとおりである。（なお、「前期接触面」は、「前記接触面」の誤記なので「前記接触面」とした。）
「【請求項１】一導電型半導体の表面に複数の逆導電型半導体領域を配列し、さらに、一電極金属が一導電型半導体とショットキバリア接触し、逆導電型半導体領域とはオーミック接触、又はショットキバリア接触して成るショットキバリア半導体装置において、一電極金属と一導電型半導体の接触面から延びる零バイアス時の空間電荷層幅Ｗｂｉの深さ位置での逆導電型半導体領域の接線が前記接触面の中央側から形成する角度θを０＜θ≦１３５゜にし、かつ、複数の逆導電型半導体領域の最近接距離Ｗ、Ｗｂｉ、及び絶縁破壊時の一導電型半導体側に延びる空間電荷層幅ＷＢの関係を３Ｗｂｉ≦Ｗ≦２ＷＢに形成することを特徴とするショットキバリア半導体装置。
【請求項２】一電極金属と一導電型半導体の接触面からの逆導電型半導体領域の深さＤとＷの関係をＤ≧０.５Ｗにすることを特徴とする請求項１のショットキバリア半導体装置。」
　
３．特許異議申立の理由及び取消理由の概要
　特許異議申立人相田秀雄は、証拠として、
　刊行物１（甲第１号証）：特開平２−１５１０６７号公報
　刊行物２（甲第２号証）：特開昭６１−８８５６０号公報
　刊行物３（甲第３号証）：特開昭５９−１１５５６６号公報
　刊行物４（甲第４号証）：特開昭６０−３１２７１号公報
　刊行物５（甲第５号証）：Physics　of　Semiconductor　Devices　１９６９年刊　３７頁、８４〜８７頁、３７０〜３７３頁
　刊行物６（甲第６号証）：Physics　of　Semiconductor　Devices　１９８１年刊　８４７頁、８５０頁
　刊行物７（甲第７号証）：電子通信学会技術研究報告（１９８５年４月２６日）ＥＤ８５−２の「低電圧整流用ショットキダイオード」９〜１５頁
　刊行物８（甲第８号証）：応用物理、Vol.４７，No６，１９７８「注入イオンの横方向への拡がり」５０８〜５２１頁
を提出し、本件請求項１，２に係る発明は、刊行物１〜８に記載された発明から、当業者が容易に発明をすることができたものであり、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるから、特許を取り消すべき旨主張している。
　取消理由も特許異議申立の理由と同趣旨である。
　
４．引用刊行物に記載された発明
　刊行物１は、ショットキーバリアダイオードに関するものであり、以下の点が第１〜１７図と共に記載されている。
「第１５図は、……バリア金属膜下の半導体面に選択的にＰＮ接合を形成したショットキーバリアダイオード……の断面図である……半導体基板３はＮ＋型シリコン層１とＮ−型シリコン層２とから成る。金属膜（Al）６……このような基板３上にＰ型シリコン層４が選択的に形成される。この形成に当たっては、順方向バイアス時に近接のＰＮ接合による空乏層８が、第１６図に示すように互いに連接しないで隙間１０が形成され、順方向電流が遮断されないように、又逆バイアス時には近接のＰＮ接合の空乏層８が、第１７図に示すように互いに連結し、逆方向電流を遮断するように配置されている。
　……このＪＳＢでは隣り合うＰ型シリコン層４の間隔を狭くして、逆方向バイアス電圧が小さな値例えば数Ｖを超えると、Ｐ型シリコン層は空乏層により相互に連結されるようにして、逆方向リーク電流の減少を計っている。
　しかしながら上記構造のＪＳＢでは、バリア金属膜と半導体基板との接触面積が同じ素子の場合、バリア金属とショットキー接合を形成するＮ−型シリコン層の総接触面積は、Ｐ型シリコン層の面積だけ小さくなり、ペレットサイズに対する電流効率が低下する。この電流効率を改善する一つの方法としては、各々のＰ型シリコン層を小さくすればよい。しかし所定の逆方向降伏電圧ＶＢを得るためには、ＰＮ接合の曲率による降伏電圧の低下を防ぐため、ある程度の深さまで、Ｐ型シリコン層を拡散する必要がある。即ちＰ型シリコン層を形成する際、横方向にも拡散するのでＰ型シリコン層の面積を小さくするには限度がある。又高耐圧にすればする程Ｐ型シリコン層の拡散深さを深くしなければならず、ますます効率が悪くなる。
　……電流効率を改善するため、Ｐ型シリコン層とバリア金属との接触面積を小さくするのは、逆耐電圧を考慮すると、ある程度限界がある。またＰ型シリコン層の相互の間隔を広げ、Ｎ−型シリコン層の占める割合を大きくすると、空乏層が連結するときの逆方向電圧値が高く、結果として実効的な逆方向のリーク電流が増加し、問題となる。」（第２頁右上欄第１３行〜第３頁左上欄第１８行）
「比較のため、１５図に示す従来のＪＳＢにおいてＮ−層２の不純物濃度をＮ−層１２Ａと同じ１０１６atoms／cm３とし、……Ｐ＋層１４及び４の深さは約２μｍとする。逆バイアス電圧ＶＲ＝０とすると……従来例の場合、Ｎ−層２の片側の空乏層の伸びは０．３５μｍ、Ｐ＋層に挟まれるＮ−層２の幅は１μｍとなる。」（第５頁右上欄第５行〜左下欄第２行）
「基板の深さ方向の空乏層幅が浅くなり、空乏層内の電界の勾配が急になるので、逆耐圧を負担する空乏層の能力が低下し、いわゆる空乏層のバリア効果が弱くなる」（第５頁右下欄第１６行〜第１９行）
　以上の記載から、刊行物１には、「Ｎ−シリコン層２の表面に複数のＰ型シリコン層４を配列し、さらに、バリア金属膜６がＮ−シリコン層２とショットキバリア接触し、Ｐ型シリコン層４と接触して成るショットキバリアダイオードであって、Ｎ−シリコン層２の不純物濃度が１０１６atoms／cm３、Ｐ＋シリコン層４の深さが約２μｍ、逆バイアス電圧ＶＲ＝０時のＮ−シリコン層２の片側の空乏層の伸びが０．３５μｍ、Ｐ＋シリコン層に挟まれるＮ−層２の幅が１μｍであるショットキバリアダイオード」が、示されている。
　
　刊行物２は、高耐圧ショットキ・バリア・ダイオードに関するものであり、以下の点が第１〜４図と共に記載されている。
「ショットキ・バリア領域下の半導体表面に該半導体とは異なる導電型の複数個の不純物拡散領域が設けられ、それぞれの領域の相互間隔が降伏電圧印加時におけるｐｎ接合の外側に拡がる空間電荷領域の長さの２倍より短かくなるように配置されてなる」（第１頁左下欄第５行〜第１０行）
　
　刊行物３は、ショットキバリアダイオードに関するものであり、以下の点が第１〜５図と共に記載されている。
「まず、第１図に示す如く、……ｎ型（第１導電型）の第１の半導体領域（２）の中にｐ＋型（第２導電型）の第２の半導体領域（３）を選択拡散で短冊状に形成した。……不純物濃度が２×１０１５／ｃｍ３のｎ型の第１の半導体領域（２）を厚さ１０μｍに形成したシリコンウエハである。またｐ＋の第２の半導体領域（３）は……幅Ａが７０μｍ、深さが２μｍとなるように形成されている。……次に、ショットキバリアを得るために基板（１）の一方の主表面にＣｒを蒸着し、更にＡｇ　Ｎｉを連続的に蒸着して電極金属層（５）を形成した。」（第３頁右上欄第３行〜左下欄第３行）
「電極金属層（５）に接触する第１の半導体領域（２）の表面積Ｓ１と電極金属層（５）に接触する第２の半導体領域（３）の表面積Ｓ２との和Ｓ１＋Ｓ２に対する第２の半導体領域（３）の表面積Ｓ２の割合ａ＝Ｓ２／Ｓ１＋Ｓ２は、０．７である。」（第３頁左下欄第１１行〜第１５行）
「電流密度１５０Ａ／ｃｍ２の順電圧ＶＦを測定したところ、第４図に示す結果が得られた。この結果から明らかなように、第２の半導体領域（３）の割合ａが０．６〜０．９の範囲で電流密度１５０Ａ／ｃｍ２における順電圧ＶＦが約０．６１以下のショットキバリア整流素子を得ることが出来る。」（第４頁左上欄第３行〜第９行）
　第４図には、ａを０．９以上、即ち、第２の半導体領域（３）の表面積Ｓ２の割合を０．９より大きくすると電流密度１５０Ａ／ｃｍ２における順電圧ＶＦが急に高くなることが示されている。
　
　刊行物４は、ショットキバリアダイオードに関するものであり、以下の点が第１〜１５図と共に記載されている。
「第２の半導体層相互間の距離Ｗと第２の半導体層の一方の主表面と直角をなす方向の深さＬとの比（Ｗ／Ｌ）が０．５〜２．０の間にある」（第１頁左下欄第１６行〜第１９行）
「不純物濃度（……〜１×１０１５ｃｍ−３）をもつｎ型半導体層５２をエピタキシヤル成長により形成する。」（第４頁右上欄第１２行〜第１４行）
「通常、この横方向への拡散寸法は深さ方向に対して８０〜９０％程度である。」（第４頁左下欄第１１行〜第１３行）
「ショットキバリアを形成する金属（例えばＡｌ，Ｐｔ，Ｍｏ等）」（第４頁左下欄第１６行〜第１７行）
　第３図には、チャネル幅Ｗ、即ち、第２の半導体層相互間の距離Ｗが６μｍの実施例が示されている。
　
　刊行物５〜７には、空間電荷層幅を求める式と式に必要な定数が記載されている。
　
　刊行物８のＰ５１５のFig.９には、イオン注入時のイオンの拡がりをシミュレーションしたものが記載されている。
　
５．本件発明と引用刊行物に記載された発明との対比・判断
　本件発明２は、本件発明１を引用してさらに限定したものなので、本件発明２と刊行物１に記載された発明とを対比する。すると、刊行物１に記載された発明の「Ｎ−シリコン層２」、「Ｐ型シリコン層４」、「バリア金属膜６」、「ショットキバリアダイオード」は、それぞれ本件発明２の「一導電型半導体」、「逆導電型半導体領域」、「一電極金属」、「ショットキバリア半導体装置」に相当する。また、刊行物１に記載された発明も、バリア金属膜６とＰ型シリコン層４とは、オーミック接触、又はショットキバリア接触のいずれかであることは明らかである。
　したがって、両者は「一導電型半導体の表面に複数の逆導電型半導体領域を配列し、さらに、一電極金属が一導電型半導体とショットキバリア接触し、逆導電型半導体領域とはオーミック接触、又はショットキバリア接触して成るショットキバリア半導体装置」である点で一致し、以下の点で相違する。
　相違点：本件発明２では、「一電極金属と一導電型半導体の接触面から延びる零バイアス時の空間電荷層幅Ｗｂｉの深さ位置での逆導電型半導体領域の接線が前記接触面の中央側から形成する角度θを０＜θ≦１３５゜にし、かつ、複数の逆導電型半導体領域の最近接距離Ｗ、Ｗｂｉ、及び絶縁破壊時の一導電型半導体側に延びる空間電荷層幅ＷＢの関係を３Ｗｂｉ≦Ｗ≦２ＷＢに形成し、一電極金属と一導電型半導体の接触面からの逆導電型半導体領域の深さＤとＷの関係をＤ≧０.５Ｗにしている」のに対して、刊行物１記載の発明では、このような点が明示されていない点。
　そこで、上記相違点について検討する。
（Ａ）Ｗ≦２ＷＢについて
　刊行物１の「このＪＳＢでは隣り合うＰ型シリコン層４の間隔を狭くして、逆方向バイアス電圧が小さな値例えば数Ｖを超えると、Ｐ型シリコン層は空乏層により相互に連結されるようにして、逆方向リーク電流の減少を計っている。」の記載から、逆方向バイアス電圧が数Ｖ程度での空間電荷層幅Ｗｂの２倍よりも、逆導電型半導体領域の最近接距離Ｗの方が小さいことが分かる。そして、絶縁破壊時の電圧は、数Ｖ程度よりも大きな電圧であるから、一導電型半導体側に延びる空間電荷層幅ＷＢは、前記Ｗｂよりも大きくなる。したがって、刊行物１においても、Ｗ≦２ＷＢを満足している。
　なお、刊行物２の記載からも、Ｗ≦２ＷＢとすべきことは、明らかである。
（Ｂ）３Ｗｂｉ≦Ｗについて
　刊行物１の従来例のショットキバリアダイオードは、「Ｐ＋シリコン層４の深さが約２μｍ、逆バイアス電圧ＶＲ＝０時のＮ−シリコン層２の片側の空乏層の伸びが０．３５μｍ、Ｐ＋シリコン層に挟まれるＮ−層２の幅が１μｍ」であるから、逆導電型半導体領域の最近接距離Ｗ＝１μｍ、零バイアス時の空間電荷層幅Ｗｂｉ＝０．３５μｍであり、ＷとＷｂｉの比Ｗ／Ｗｂｉ＝１／０．３５＝２．８６となり、本件発明２の下限値３とほぼ同程度の値となっている。
　また、刊行物１には、従来例の一般的説明として「Ｐ型シリコン層の間隔を狭くすると、空乏層が連結し、逆方向リーク電流が減少するが、ショットキ接合面積がＰ型シリコン層分だけ減少し、電流効率が低下する。反対に、Ｐ型領シリコン層の間隔を広くすると、ショットキ接合面積が増加し、電流効率が改善するが、空乏層が低電圧では連結せず、逆方向リーク電流が増加する。」ことが示されている。即ち、Ｐ型シリコン層の間隔Ｗは、逆方向リーク電流と電流効率という相反する要素を考慮して、適宜決定するものであることを示唆している。
　刊行物３の実施例では、Ｗ＝３０μｍ、金属Ｃｒとｎ型の第１の半導体領域の不純物濃度２×１０１５／ｃｍ３から、刊行物５〜７に示された空間電荷層幅を求める式と式に必要な定数を用いて計算するとＷｂｉ＝０．６４なので、Ｗ／Ｗｂｉ＝３０／０．６４＝４６．９で、３Ｗｂｉ≦Ｗを満足している。
　刊行物３の第４図には、第２の半導体領域（３）の表面積Ｓ２の割合ａを０．９より大きくすると電流密度１５０Ａ／ｃｍ２における順電圧ＶＦが急に高くなることが示されている。そして、逆方向リーク電流減少と電流効率向上の面からＰ型の第２の半導体領域はできるだけ小さく形成するのが普通であるから、第２の半導体領域（３）の表面積Ｓ２の割合ａを０．９より大きくするということは、通常、間隔Ｗを小さくすることに他ならない。したがって、刊行物３の第４図の上記記載は、間隔Ｗを小さくし過ぎると順電圧が急に高くなり、好ましくないことを示唆している。
　刊行物４の実施例では、Ｗ＝６μｍ、金属Ｍｏとｎ型の第１の半導体層の不純物濃度１×１０１５／ｃｍ３から計算するとＷｂｉ＝０．７１なので、Ｗ／Ｗｂｉ＝６／０．７１＝８．５で、３Ｗｂｉ≦Ｗを満足している。
　以上のように、刊行物１は、本件発明２の逆導電型半導体領域の最近接距離Ｗと零バイアス時の空間電荷層幅Ｗｂｉの比の下限値３とほぼ同程度の値２．８６であり、また刊行物１と同様のショットキバリアダイオードである刊行物３，４では、４６．９及び８．５であるから、３Ｗｂｉ≦Ｗに含まれるＷとすることは通常用いられている範囲のものであり、また、上記示唆も考慮すれば、３Ｗｂｉ≦Ｗとすることに格別の困難性は認められない。
（Ｃ）Ｄ≧０.５Ｗについて
　刊行物１の従来例のショットキバリアダイオードは、「Ｐ＋シリコン層４の深さが約２μｍ、逆バイアス電圧ＶＲ＝０時のＮ−シリコン層２の片側の空乏層の伸びが０．３５μｍ、Ｐ＋シリコン層に挟まれるＮ−層２の幅が１μｍ」であるから、Ｗ＝１μｍ、一電極金属と一導電型半導体の接触面からの逆導電型半導体領域の深さＤ＝２μｍであり、刊行物１においても、Ｄ≧０.５Ｗを満足している。
　なお、刊行物４に記載された「第２の半導体層相互間の距離Ｗと第２の半導体層の一方の主表面と直角をなす方向の深さＬとの比（Ｗ／Ｌ）が０．５〜２．０の間にある」とは、０.５Ｗ≦Ｄ≦２．０Ｗのことであり、この記載からも、Ｄ≧０.５Ｗとすべきことは、明らかである。
（Ｄ）０＜θ≦１３５゜について
　刊行物１の従来例のショットキバリアダイオードは、「Ｐ＋シリコン層４の深さが約２μｍ、逆バイアス電圧ＶＲ＝０時のＮ−シリコン層２の片側の空乏層の伸びが０．３５μｍ、Ｐ＋シリコン層に挟まれるＮ−層２の幅が１μｍ」である。そして、Ｐ＋シリコン層４の側縁部の形状を半円と仮定すると、接線が１３５°になるのは、深さ２／（ルート２）≒１．４μｍの所であるから、それよりも大幅に浅いＷｂｉ＝０．３５μｍの深さにおける接線の角度が１３５°より小さいことは明らかである。
　さらに、刊行物４の記載「通常、この横方向への拡散寸法は深さ方向に対して８０〜９０％程度である。」及び、刊行物８のイオン注入時のイオンの拡がりをシミュレーションしたものを考慮すれば、Ｐ＋シリコン層４の側縁部の形状は、半円よりもさらに、深さ方向に延びた形状になるので、接線の角度はさらに小さいものであり、刊行物１においても、角度が０＜θ≦１３５゜を満足しているとするのが相当である。
　
　また、効果についても格別のものは認められない。
　ゆえに、本件発明２は、刊行物１〜４から当業者が容易に発明をすることができたものである。
　また、本件発明２の上位概念である本件発明１も、刊行物１〜４から当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
６．むすび
　以上のとおりであるから、本件発明１，２は、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、本件発明１，２についての特許は、拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してなされたものと認める。
　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１２年１２月２８日（２０００．１２．２８）