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　特願２０００−２２９５２２「シリコン単結晶ウエーハの製造方法」拒絶査定不服審判事件〔平成１４年　２月　８日出願公開、特開２００２−　４３３１８〕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  
　本願は、平成１２年７月２８日の出願であって、平成１８年１１月２８日付けで手続補正がなされ、平成１９年３月２３日付けで拒絶査定がなされ、これに対して同年４月２５日に拒絶査定に対する審判請求がなされたものである。
　
２．本願発明
　本願の請求項１ないし５に係る発明は、平成１８年１１月２８日付けの手続補正により補正された明細書及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項１ないし５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、その請求項１に係る発明（以下「本願発明」という。）は、その請求項１に記載された事項により特定される以下のとおりのものである。
　
「【請求項１】　格子間酸素を含有するシリコン単結晶ウエーハに熱処理を施すことにより酸素誘起欠陥を有するシリコン単結晶ウエーハを製造する方法において、前記熱処理は、少なくとも、抵抗加熱式の熱処理炉を用いて、水素雰囲気、不活性ガス雰囲気、或いはこれらの混合ガス雰囲気で熱処理する工程と急速加熱・急速冷却装置を用いて熱処理する工程とを有することを特徴とするシリコン単結晶ウエーハの製造方法。」
　
３．刊行物に記載された発明
（１）原査定の拒絶の理由に引用され、本願の出願前に日本国内で頒布された特開平１１−６７７８１号公報（以下「引用刊行物」という。）には、図１とともに以下の事項が記載されている。（下線は、当合議体にて付加したものである。以下同じ。）
　
「【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、シリコン半導体基板のＤＺ−ＩＧ熱処理方法の改善に係り、基板の表層に無欠陥層を形成させたのち、非酸化性雰囲気内で急速加熱および急速冷却の高温、短時間熱処理を施し、その後低温、短時間の核形成熱処理を施すことにより、効率よく基板内部にＩＧ効果の期待できる程度の微小欠陥を析出させるシリコン半導体基板の熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板の製造工程において、金属不純物を半導体基板中に取り込む方法として、Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ　Ｇｅｔｔｅｒｉｎｇ（以後、ＩＧと記載）法が知られており、これはシリコン半導体基板中の微小欠陥（Ｂｕｌｋ　Ｍｉｃｒｏ　Ｄｅｆｅｃｔ，以後、ＢＭＤと記載）を利用する方法である。
【０００３】また、シリコン半導体基板をデバイス工程で適用するためには、
予め酸化性雰囲気内で１１００℃以上の高温熱処理を施し、シリコン半導体基板の表層格子間酸素を外方拡散させ無欠陥層（Ｄｅｎｕｄｅｄ　Ｚｏｎｅ，以後、ＤＺ層と記載）を形成した後、低温処理にてシリコン半導体基板内部にＢＭＤを形成させ、ＩＧ効果をもたせる必要があり、この一連の熱処理はＤＺ−ＩＧ処理と呼ばれている。
【０００４】しかし、
上述のＩＧ処理に関しては、シリコン半導体基板の格子間酸素濃度及び比抵抗によりＢＭＤの析出量が異なるため、様々なＩＧ処理ヒートシーケンスが利用される。
シリコン半導体基板のドーパントとしてアンチモン（以下Ｓｂと記載）を用いた場合、比抵抗が０．００１〜０．１（Ωｃｍ）のものについては、酸素析出物が非常に成長し難い特性があり、そのため析出熱処理に長時間を要し、生産性の面で問題がある。
「【０００９】この発明は、例えば、酸素析出物が非常に成長し難い特性を有するＳｂドープされた比抵抗が０．００１〜０．１（Ωｃｍ）のシリコン半導体基板に対して、基板の表層に無欠陥層を形成させかつ基板内部にＩＧ効果の期待できる程度の微小欠陥を析出させる、すなわち、酸素析出物が成長し難い基板に効率よく短時間でＤＺ−ＩＧ処理が可能なシリコン半導体基板の熱処理方法の提供を目的としている。」
「【００１２】
【発明の実施の形態】この発明は、
シリコン半導体基板の格子間酸素濃度が１１〜１７×１０
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（ａｔｏｍｓ／ｃｍ
3
）のシリコンウェーハを、窒素希釈の酸化性雰囲気内で１１００℃以上の高温熱処埋を数時間施し、基板表面付近に無欠陥層を形成させた後、ランプアニール炉等の急速加熱および急速冷却可能な熱処理炉において、非酸化性雰囲気内で、昇降温速度１０〜２００℃／ｓｅｃで１２００℃以上の高温熱処理を５〜３００秒間施し、その後５００〜９００℃の低温、短時間の核形成熱処理を行うことによりシリコン半導体基板内部に十分なＩＧ効果を期待できる程度のＢＭＤが得られ、
【００１３】この発明において、対象とするシリコン半導体基板は、その基板の格子間酸素濃度が１１〜１７×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3、比抵抗が０．００１〜１００Ωｃｍであり、好ましくは、Ｓｂドープされたシリコン半導体基板で、比抵抗が０．００１〜０．１Ωｃｍのものである。先の比抵抗値の範囲を対象とするのは、酸素析出物が非常に成長し難いためであり、また、初期酸素濃度が１１〜１７×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3の範囲外であると、例えばＢＭＤ密度が、１×１０8（ｃｍ-3）となり、ゲッタリング効率が弱くなる。又、ＢＭＤ密度が、１×１０8（ｃｍ-3）以上では、シリコン半導体基板の機械的強度が弱くなる可能性がある。
【００１４】以下に、この発明の熱処理方法を図１のヒートパターン図に基づいて説明する。この発明において、第一段階の無欠陥層を形成させる熱処理は、窒素希釈の酸化性雰囲気内で１１００℃以上の高温処理を数時間行うとよく、１１００℃より低い温度では酸素の外方拡散が遅いため、長時間の処理を要し、また、無欠陥層の品質も十分なものは得られない。従って、１１００℃以上の温度が必要であり、好ましくは、１１００℃〜１１５０℃、で２〜５時間保持する処理である。」
　
（２）したがって、引用刊行物には、以下の発明（以下「刊行物発明」という。）が記載されているものと認められる。
　
「シリコン半導体基板の格子間酸素濃度が１１〜１７×１０17（ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）のシリコンウェーハを、窒素希釈の酸化性雰囲気内で１１００℃以上の高温熱処埋を数時間施し、基板表面付近に無欠陥層を形成させた後、ランプアニール炉等の急速加熱および急速冷却可能な熱処理炉において、非酸化性雰囲気内で、昇降温速度１０〜２００℃／ｓｅｃで１２００℃以上の高温熱処理を５〜３００秒間施し、その後５００〜９００℃の低温、短時間の核形成熱処理を行うことにより、基板内部に微小欠陥（ＢＭＤ）を析出させるシリコン半導体基板の熱処理方法。」
　
４．対比
（１）刊行物発明の「シリコン半導体基板の格子間酸素濃度が１１〜１７×１０17（ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）のシリコンウェーハ」、「ランプアニール炉等の急速加熱および急速冷却可能な熱処理炉」及び「シリコン半導体基板の熱処理方法」は、各々本願発明の「格子間酸素を含有するシリコン単結晶ウエーハ」、「急速加熱・急速冷却装置」及び「シリコン単結晶ウエーハの製造方法」に相当する。
　
（２）引用刊行物の「この発明は、例えば、酸素析出物が非常に成長し難い特性を有するＳｂドープされた比抵抗が０．００１〜０．１（Ωｃｍ）のシリコン半導体基板に対して、基板の表層に無欠陥層を形成させかつ基板内部にＩＧ効果の期待できる程度の
微小欠陥を析出させる
酸素析出物が成長し難い基板に効率よく短時間でＤＺ−ＩＧ処理が可能なシリコン半導体基板の熱処理方法
　
（３）よって、本願発明と刊行物発明は、
「格子間酸素を含有するシリコン単結晶ウエーハに熱処理を施すことにより酸素誘起欠陥を有するシリコン単結晶ウエーハを製造する方法において、前記熱処理は、熱処理炉を用いて熱処理する工程と、急速加熱・急速冷却装置を用いて熱処理する工程とを有することを特徴とするシリコン単結晶ウエーハの製造方法。」である点で一致し、以下の２点で相違する。
　
（相違点１）
　前段の高温熱処理工程において、本願発明では、「少なくとも、抵抗加熱式の熱処理炉を用いて、」「熱処理する」のに対して、刊行物発明では、どのような熱処理炉を用いるのかについては、特定されていない点。
　
（相違点２）
　前段の高温熱処理工程において、本願発明では、「水素雰囲気、不活性ガス雰囲気、或いはこれらの混合ガス雰囲気で熱処理する」のに対して、刊行物発明では、窒素希釈の酸化性雰囲気内で、高温熱処理を施す点。
　
５．判断
（１）相違点１について
　シリコン半導体基板の表層格子間酸素を外方拡散させ無欠陥層を形成するためのアニール処理を、抵抗加熱式の炉を用いて行うことは、以下の周知例１、２に記載されるように従来周知である。
　
（ア）周知例１：特開２０００−７７３５２号公報には、以下の事項が記載されている。
「【００５２】（水素アニールによる低欠陥層形成工程）通常、CZシリコンウエハには、1018atoms／cm3程度の酸素が含まれるが、これを水素アニールすると、ウエハ中の酸素は外方拡散し、ウエハ表面及びその近傍の酸素濃度は低減する。
【００５３】この酸素濃度の低減により、ウエハ表層部の改質が進み、COP、OSF等の欠陥が低減された表層部22（以下、表層部を「低欠陥層」という場合もある。）を形成することができる。
【００５４】また、COPに関しては、CZシリコンウエハには、105〜107／cm3の密度で、COPが存在し、例えば8インチのCZウエハの場合、表面近傍には、単位ウエハ当たり400〜500個程度のCOPが存在する。しかしながら、このCZシリコンウエハを水素アニールすると、COPの数は激減し、表面近傍でのその数は、10個程度になる。すなわち実質的に無欠陥の層（DZ層；Denuded Zone）が形成される。なお、本発明にいう「単位ウエハ当たり」とは、一枚のウエハが占める表面積当たりのCOP等の数を意味する。例えば、８インチウエハの場合、凡そ３２４cm2当たりのCOPの数である。」
「【００６７】水素アニールに用いる炉としては、通常用いられる縦型熱処理炉や、横形熱処理炉を用いることができる。ヒーターとしては、抵抗加熱器や高周波加熱器等を用いることができる。」
　
（イ）周知例２：特開２０００−５８５５２号公報には、図１とともに、以下の事項が記載されている。
「【０００２】
【従来の技術】図１は、従来例のシリコンウェーハに対する水素ガス雰囲気中での高温アニールを説明するもので、この熱処理方法で使用する縦型拡散炉の模式構成図を示す。この高温アニール用拡散炉は、熱処理対象のシリコンウェーハＳＷを積載・保持するシリコン製ボート１を石英製炉心管２内に配置し、この炉心管２内にプロセスガス導入管３を介して水素ガスを送ると共に、その炉芯管２を囲う灼熱管４の外部にヒータ５を配置し、このヒータ５で炉内を所定の温度シーケンスで昇温することにより、ボート１上のウェーハＳＷに対して高温アニールを実施するものである。
【０００３】このように水素雰囲気中で高温アニールを行えば、還元ガス雰囲気であるためにシリコンウェーハ中にふくまれる酸素が外方拡散してその濃度が低下する。その結果、この場合ではデバイス活性層であるウェーハ表層を無欠陥化できるといった利点がある。加えて、チョクラルスキー法で得られるシリコン単結晶によるウェーハの場合では、同様の水素ガスを用いた高温アニールにより結晶バルク中にふくまれる欠陥の一つであるＣＯＰ（Crystal Originated Particle）も低減 できる。その結果、この場合ではウェーハ表層部にＣＯＰがほとんど存在しない領域を形成させて酸化膜耐圧などを飛躍的に高めることができる。」
　
　したがって、刊行物発明における前段の高温熱処理である「１１００℃以上の高温熱処埋」を行うに際して、抵抗加熱式の熱処理炉を用い、本願発明のように、「抵抗加熱式の熱処理炉を用いて、」「熱処理する」ことは、周知技術に基づいて、当業者が容易になし得たものである。
　よって、相違点１は、当業者が容易に想到し得る範囲に含まれる程度のものである。
　
（２）相違点２について
　シリコン半導体基板の表層格子間酸素を外方拡散させ無欠陥層を形成するためのアニール処理を、水素雰囲気、不活性ガス雰囲気で行うことは、上記周知例１、２及び以下の周知例３、４に記載されるように従来周知である。
　
（ウ）周知例３：特開２０００−１７８０９８号公報には、図２とともに、以下の事項が記載されている。
「【００１８】本実施形態例では、上述のようにして得たシリコンウエハに次の条件で水素アニール処理を施す。１１００℃から１２００℃の範囲の温度で、１００％水素雰囲気下で、１０〜３０分程度の熱処理を行い格子間酸素を外方拡散させる。図２は、本実施形態例のウエハの熱処理方法で行う水素アニール処理の作用を説明する模式図である。即ち、水素雰囲気下で熱処理を施すことにより、次の式に示すように、Ｓｉ表面層の酸化膜を除去し、Ｓｉ表層の欠陥（Ｓｉの酸化物）を分解する。
ＳｉＯX →Ｓｉ＋Ｏ2 （ガス）・・・・・欠陥の分解
ＳｉＯ2 ＋２Ｈ2 →Ｓｉ＋２Ｈ2 Ｏ・・・酸化膜の除去
【００１９】水素アニール処理の熱処理温度及び処理時間は、シリコンウエハのＳｉ結晶中の酸素濃度によって決定される。例えば、
１）酸素濃度が１１．０×１０17atms／ cm3程度のシリコンウエハでは、
熱処理温度：１１００℃〜１２００℃
熱処理時間：１０分程度
２）酸素濃度が１３．０×１０17atms／ cm3程度のシリコンウエハでは、
熱処理温度：１１００℃〜１２００℃
熱処理時間：３０分程度
以上の条件で水素アニール処理をシリコンウエハに施すことにより、図３に示すように、１０μｍ以上のＤＺ層（無欠陥層）がウエハ表層域に生成する。尚、図３はウエハ表層域に存在するＤＺ層を示す模式図である。」
　
（エ）周知例４：特開２０００−６８２７９号公報には、図１とともに、以下の事項が記載されている。
「【０００３】特にシリコンウェーハのＩＧとしては、ウェーハ内に過飽和に存在する格子間酸素を熱処理により部分的に析出させて析出核を形成し、その周囲に発生する歪場を重金属不純物のゲッターサイトとする方法がある。この方法では、ウェーハ表面付近に無欠陥層を形成させるためシリコンウェーハに過飽和に存在する格子間酸素を外方拡散させる外方拡散熱処理、シリコンウェーハ内部に酸素析出核を形成する酸素析出核形成熱処理、酸素析出核を成長させるための酸素析出核成長熱処理の三段階の熱処理が行われる。
【０００４】外方拡散熱処理は、１１００℃以上の高温で２時間から５時間程度行われ、酸素析出核形成熱処理は、５００℃〜７００℃の比較的低温で数時間〜５０時間程度行われ、酸素析出核成長熱処理は、９００℃〜１０５０℃の中温で３時間〜１０時間程度行われ、これらの熱処理は、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気で行われる。なお、ＩＧ処理に続いてエピタキシャル成長を行う場合には、エピタキシャル成長工程でウェーハが１１００℃以上の高温に加熱されることより、外方拡散層がエピタキシャル層の下部に形成されるので、外方拡散熱処理を省略することもある。」
　
　したがって、刊行物発明における前段の高温熱処理である「１１００℃以上の高温熱処埋」の雰囲気として、水素雰囲気、不活性ガス雰囲気を採用し、「水素雰囲気」又は「不活性ガス雰囲気」「で熱処理する」ことは、周知技術に基づいて、当業者が容易になし得たものである。
　よって、相違点２は、当業者が容易に想到し得る範囲に含まれる程度のものである。
　
（３）まとめ
　よって、本願発明は、引用刊行物に記載された発明及び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。
　
６．むすび
　以上のとおりであるから、本願は、請求項２及び３に係る発明について検討するまでもなく、拒絶されるべきものである。　
　よって、結論のとおり審決する。