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　特願２００１−３１２４２９「ＧａＮ系半導体デバイスの製造方法」拒絶査定不服審判事件〔平成１５年４月２５日出願公開、特開２００３−１２４１８８〕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
　本願は、平成１３年１０月１０日の出願であって、平成１６年２月２３日付けで手続補正書が提出され、平成１６年７月２日付けで拒絶理由が通知され、平成１６年９月６日付けで意見書及び手続補正書が提出され、平成１７年２月２３日付けで拒絶査定がなされ、それに対して、平成１７年３月３１日付けで審判請求がなされたものである。
　したがって、本願の請求項１〜３に係る発明は、平成１６年９月６日付けの手続補正書により補正された明細書の特許請求の範囲の請求項１〜３に記載されたとおりのものであるところ、その請求項１に係る発明（以下、「本願発明」という。）は次のとおりである。
　「真空反応室内にガスを供給しつつ排気して所定の圧力に制御しながら
、真空反応室内の基板を載置する基板電極に対向して設けられたコイルに高周波電力を印加することでプラズマを発生させ、前記基板電極上に配置された基板の多層膜を処理する半導体デバイスの製造方法であって、ＧａＮ膜のＡｌＧａＮ膜に対する選択エッチングを行う際、真空反応室内にＣｌ原子を含むガスとＦ原子を含むガスを導入し、そのＣｌ原子を含むガスの濃度が６０％から９０％であることを特徴とするＧａＮ系半導体デバイスの製造方法。」
　
２．引用刊行物の記載
　
　原査定の拒絶の理由に引用された、特開平５−１４４７８４号公報（以下、「刊行物１」という。）には、以下のことが記載されている。
　
（刊１−１）「【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造等に適用されるドライエッチング方法に関し、特にＨＥＭＴ（高電子移動度トランジスタ）のゲート・リセス形成工程におけるＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ選択エッチング等を、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）ガスを使用せずに行う方法に関する。」（第２頁左欄１４行〜２０行）
　
（刊１−２）「【０００８】そこで本発明は、Ａｌを含有する化合物半導体層（以下、Ａｌ含有化合物半導体層と称する。）上におけるＡｌを含まない化合物半導体層（以下、非Ａｌ含有化合物半導体層と称する。）の選択エッチングを、ＣＦＣガスを使用せずに、高選択比、高異方性、低汚染性、低損傷性をもって行う方法を提供することを目的とする。」（第２頁右欄２７〜３３行）
　
（刊１−３）「【００１８】実施例１
本実施例は、本願の第１の発明をＨＥＭＴのゲート・リセス加工に適用し、ｎ+ −ＡｌＧａＡｓ層上のｎ+ −ＧａＡｓ層をＳＦ6／Ｃｌ2 混合ガスを用いて選択的にエッチングしてリセスを形成した後、ゲート電極を形成した例である。
【００１９】ここで、実際のエッチング・プロセスの説明に入る前に、まず本発明を実施するにあたり使用したＲＦバイアス印加型の有磁場マイクロ波プラズマ・エッチング装置の一構成例について、図６を参照しながら説明する。基本的な構成要素は、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生するマグネトロン１１、マイクロ波を導く矩形導波管１２および円形導波管１３、上記マイクロ波を利用してＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）放電により内部にＥＣＲプラズマＰを生成させるための石英製のベルジャー１４、上記円形導波管１３と上記ベルジャー１４を周回するように配設され８．７５×１０-2Ｔ（８７５Ｇａｕｓｓ）の磁場強度を達成できるソレノイド・コイル１５、上記ベルジャー１４に接続され、矢印Ａ方向に高真空排気される試料室１６、この試料室１６と上記ベルジャー１４へ処理に必要なガスをそれぞれ矢印Ｂ1 ，Ｂ2 方向から供給するガス導入管１７、ウェハ１８を載置するためのウェハ載置電極１９、このウェハ載置電極１９に埋設され、チラー等の冷却設備から供給される冷媒を矢印Ｃ1 ，Ｃ2 方向に循環させてウェハ１８を所定の温度に冷却するための冷却配管２０、上記ウェハ載置電極１９にＲＦバイアスを印加するため、ブロッキング・コンデンサ２１等を介して接続されるＲＦ電源２２等である。」（第３頁右欄３０行〜第４頁左欄８行）
　
（刊１−４）「【００２４】次に、上述の有磁場マイクロ波プラズマ・エッチング装置を用いて実際にＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ選択エッチングを行った。このプロセスを、図１ないし図５を参照しながら説明する。本実施例においてエッチング・サンプルとして使用したウェハ１８は、図１に示されるように、半絶縁性ＧａＡｓ基板１上にエピタキシャル成長により形成され、バッファ層として機能する厚さ約５００ｎｍのｅｐｉ−ＧａＡｓ層２、厚さ約２ｎｍのＡｌＧａＡｓ層３、Ｓｉ等のｎ型不純物がドープされた厚さ約３０ｎｍのｎ+ −ＡｌＧａＡｓ層４、同様にｎ型不純物を含む厚さ約１００ｎｍのｎ+ −ＧａＡｓ層５、所定の形状にパターニングされたレジスト・マスク（ＰＲ）６が順次積層されてなるものである。上記レジスト・マスク６のパターニングは、電子ビーム描画法による露光と現像処理により行われており、開口部６ａの開口径は約３００ｎｍである。
【００２５】上記ｎ+ −ＧａＡｓ層５をエッチングするため、このウェハ１８を上述の有磁場マイクロ波プラズマ・エッチング装置のウェハ載置電極１９にセットし、冷却配管２０にエタノール冷媒を循環させた。エッチング条件の一例を以下に示す。
ＳＦ6 流量              １５ＳＣＣＭ
Ｃｌ2 流量              １５ＳＣＣＭ
ガス圧                １．３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）
マイクロ波パワー      ８５０Ｗ（２．４５ＧＨｚ）
ＲＦバイアス・パワー    ２０Ｗ（２ＭＨｚ）
ウェハ温度            −１０℃
シャッタ開度            ８０％
この過程では、ＳＦ6 およびＣｌ2 から解離生成するＦ* ，Ｃｌ* により、ｎ+ −ＧａＡｓ層５中のＧａが主としてＧａＣｌ3 の形で、またＡｓがＡｓＦ3 ，ＡｓＦ5 ，ＡｓＣｌ3 等の形で除去された。このラジカル反応は、Ｓ+ ，ＳＦx ，Ｃｌx + 等の入射イオン・エネルギーにアシストされている。一方、Ｓ系材料層２３からはＳが供給され、このＳはイオンの垂直入射が原理的に起こらないパターン側壁部に堆積して側壁保護膜７を形成した。この結果、上記エッチングは異方的に進行し、図２に示されるように、垂直壁を有するリセス５ａが形成された。
【００２６】ｎ+ −ＡｌＧａＡｓ層４が露出すると、その表面にはＡｌＦx （主としてｘ＝３）が形成されてエッチング速度が大幅に低下し、高選択比が得られた。」（第４頁左欄４６行〜右欄３７行）
　
（刊１−５）「【００２９】実施例２
本実施例も、同じくＨＥＭＴのゲート・リセス加工の例であるが、実施例１と異なり回転式シャッタを備えた有磁場マイクロ波プラズマ・エッチング装置を使用し、エッチング・ガスとしてはＳＦ6 ／ＨＢｒ混合ガスを使用した。」（第５頁左欄３行〜８行）
　
（刊１−６）「【００３２】上述の有磁場マイクロ波プラズマ・エッチング装置を使用して、実際にゲート・リセス加工を行った。本実施例で使用したウェハ１８は、前出の図１に示したものと同じである（以下の実施例でも同じ。）。このウェハ１８を上述のウェハ載置電極上にセットし、一例として下記の条件でｎ+ −ＧａＡｓ層５をエッチングした。
【００３３】
ＳＦ6 流量              １０ＳＣＣＭ
ＨＢｒ流量              １５ＳＣＣＭ
ガス圧                １．３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）
マイクロ波パワー      ８５０Ｗ（２．４５ＧＨｚ）
ＲＦバイアス・パワー    ２０Ｗ（２ＭＨｚ）
ウェハ温度            −１０℃
シャッタ開度            ８０％
このエッチング過程では、ＳＦ6 およびＨＢｒから解離生成するＦ* ，Ｂｒ* により、ｎ+ −ＧａＡｓ層５中のＧａが主としてＧａＢｒ3 の形で、またＡｓがＡｓＦ3 ，ＡｓＦ5 ，ＡｓＢｒ3 等の形で除去された。側壁保護膜７は、Ｓ系材料層２３ａから供給されるＳにより形成され、これにより高異方性加工が行われた。下地選択性の達成機構等は、実施例１と同じである。」（第５頁左欄２７〜４８行）
　
（刊１−７）「【００３４】実施例３
本実施例も、同じくＨＥＭＴのゲート・リセス加工の例であるが、ジャストエッチング工程とオーバーエッチング工程との間でシャッタ開度を調節することにより、オーバーエッチング工程におけるＳ／Ｘ比を相対的に大とした。まず、図１に示されるウェハを実施例１で使用したものと同じＲＦバイアス印加型の有磁場マイクロ波プラズマ・エッチング装置にセットし、一例として下記の条件でｎ+ −ＧａＡｓ層５をジャストエッチング状態までエッチングした。
【００３５】
ＳＦ6 流量              １５ＳＣＣＭ
Ｃｌ2 流量              １５ＳＣＣＭ
ガス圧                １．３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）
マイクロ波パワー      ８５０Ｗ（２．４５ＧＨｚ）
ＲＦバイアス・パワー    ２０Ｗ（２ＭＨｚ）
ウェハ温度            −１０℃
シャッタ開度            ８０％」
（第５頁左欄４９〜右欄１６行）
　
（刊１−８）「【００３７】以上、本発明を３つの実施例にもとづいて説明したが、本発明はこれらの各実施例に何ら限定されるものではない。まず、上述の各実施例では化合物半導体層の積層系としてＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ積層系を例示したが、本発明は下層側にＡｌが含まれていれば従来公知の他の化合物半導体の積層系にも適用可能である。たとえば、ＧａＰ／ＡｌＧａＰ、ＩｎＰ／ＡｌＩｎＰ、ＧａＮ／ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｓ／ＡｌＩｎＡｓ等の２元素系／３元素系の積層系、さらにあるいは３元素系／４元素系等の積層系等のエッチングにも適用できる。
【００３８】上述の各実施例ではフッ素系化合物としてＳＦ6 を使用したが、これをＦ2 ，ＮＦ3 ，ＣｌＦ3 等に代えても良い。上記フッ素系化合物に加えてエッチング・ガスを構成する化合物としては、上述のＣｌ2 ，ＨＢｒの他、ＨＣｌ，ＢＣｌ3 ，Ｂｒ2 ，ＢＢｒ3 等を挙げることができる。また、エッチング・ガスにＨｅ，Ａｒ等の希ガスを添加して、冷却効果，スパッタリング効果，希釈効果等を得るようにしても良い。」（第５頁右欄２７行〜４４行）
　
（刊１−９）「【００４０】さらに、本発明はＡｌ含有／非Ａｌ含有化合物半導体の積層系の選択エッチングが必要とされるプロセスであれば、上述のようなＨＥＭＴの製造に限られず、たとえばレーザー素子の加工等にも適用可能である。」（第６頁左欄６〜１０行）
　
　原査定の拒絶の理由に引用された、特開平１１−１３５５２２号公報（以下、「刊行物２」という。）には、以下のことが記載されている。
　
（刊２−１）「【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に化合物半導体のショットキー接合型電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）もしくはヘテロ接合型電界効果トランジスタ（ＨＪＦＥＴ）ならびにこれらＦＥＴと同様に形成されるダイオード等の素子における電極の形成方法に関する 。」（第３頁左欄１２〜１８行）
　
（刊２−２）「【００５４】図１に示すように、図２に示すコンタクト領域２２に対応するフォトレジスト膜１２を設け、コンタクト層３をドライエッチングする。ＥＣＲ装置を用い、ＢＣｌ3 を１５ｓｃｃｍとＳＦ6 を５ｓｃｃｍ（２５％）と混合したガスで圧力１ｍＴｏｒｒで行なう。下層のチャネル層２が露出したところでフッ化アルミニウムＡｌＦx が表面を覆うためエッチングが停止する。このＧａＡｓとＡｌＧａＡｓのエッチング選択比は１００倍以上である。」（第７頁右欄１６〜２４行）
　
３．対比・判断
　上記刊行物１において、特に上記摘記事項（刊１−３）及び上記摘記事項（刊１−４）には、マイクロ波を利用してＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）放電により内部にＥＣＲプラズマＰを生成させるための石英製のベルジャー１４、上記ベルジャー１４に接続され、高真空排気される試料室１６、この試料室１６と上記ベルジャー１４へ処理に必要なガスを供給するガス導入管１７、ウェハ１８を載置するためのウェハ載置電極１９を有するプラズマエッチング装置において、ウェハ１８はｎ+ −ＡｌＧａＡｓ層４、ｎ+ −ＧａＡｓ層５を含んで順次積層されてなり、上記ｎ+ −ＧａＡｓ層５をエッチングするため、このウェハ１８を有磁場マイクロ波プラズマ・エッチング装置のウェハ載置電極１９にセットし、ＳＦ6 の流量１５ＳＣＣＭ，Ｃｌ2 の流量１５ＳＣＣＭ、ガス圧 １．３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）でエッチングする選択エッチング技術が記載されている。
　ここで、エッチングガスに着目すると、ｎ+ −ＡｌＧａＡｓ層４、ｎ+ −ＧａＡｓ層５を含んで順次積層されてなり、上記ｎ+ −ＧａＡｓ層５をエッチングするため、ＳＦ6 の流量１５ＳＣＣＭ，Ｃｌ2 の流量１５ＳＣＣＭでエッチングする選択エッチング技術は、ｎ＋−ＡｌＧａＡｓ層４上のｎ＋−ＧａＡｓ層５に対する選択エッチングを行う際、Ｃｌ原子を含むガスとＦ原子を含むガスを導入して選択エッチングしていることを意味する。
　また、上記摘記事項（刊１−８）には、「化合物半導体層の積層系としてＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ積層系を例示したが、本発明は下層側にＡｌが含まれていれば従来公知の他の化合物半導体の積層系にも適用可能である。たとえば、〜ＧａＮ／ＡｌＧａＮ等の２元素系／３元素系の積層系のエッチングにも適用できる。」と記載されているので、刊行物１に記載された選択エッチング技術は、ＡｌＧａＮ膜上のＧａＮ膜の選択エッチングに適用し得ることが開示されている。
　さらに、上記摘記事項（刊１−９）には、「本発明はＡｌ含有／非Ａｌ含有化合物半導体の積層系の選択エッチングが必要とされるプロセスであれば、上述のようなＨＥＭＴの製造に限られず、たとえばレーザー素子の加工等にも適用可能である。」と記載されているので、上記摘記事項（刊１−８）において、ＧａＮ／ＡｌＧａＮに適用した場合には、「ＧａＮ系半導体デバイス」に適用しうることが開示されている。
　以上の検討を中心に、上記摘記事項（刊１−１）〜（刊１−９）の記載を総合すると、刊行物１には、
　「高真空排気される試料室にガスを供給しつつ排気して１．３Ｐａの圧力に制御しながら、試料室にウェハを載置するウェハ載置電極を有し、マイクロ波を利用してＥＣＲプラズマを発生させる装置を用いてウェハ載置電極上に配置されたウェハの積層膜の処理を行う半導体デバイスの製造方法において、ＧａＮ膜のＡｌＧａＮ膜に対する選択エッチングを行う際、試料室内にＣｌ原子を含むガスとＦ原子を含むガスを導入してＧａＮ系半導体デバイスの製造方法」の発明（以下、「刊行物発明」という。）が開示されている。
　ここで、本願発明と刊行物発明とを対比すると、刊行物発明の「試料室」、「１．３Ｐａの圧力」、「ウェハ」、「ウェハ載置電極」、は、本願発明の「真空反応室」、「所定の圧力」、「基板」、「基板電極」に相当するので、両者は、
　「真空反応室内にガスを供給しつつ排気して所定の圧力に制御しながら
、真空反応室内でプラズマを発生させ、前記基板電極上に配置された基板の多層膜を処理する半導体デバイスの製造方法であって、ＡｌＧａＮ層上のＧａＮ層に対する選択エッチングを行う際、真空反応室内にＣｌ原子を含むガスとＦ原子を含むガスを導入するＧａＮ系半導体デバイスの製造方法。」
　の点で一致し、以下の各点で相違する。
　
　相違点１
　本願発明では、基板を載置する基板電極に対向して設けられたコイルに高周波電力を印加することによりプラズマを発生するのに対して、刊行物発明は、マイクロ波を利用してＥＣＲプラズマを発生させる点
　
　相違点２
　本願発明では、 ＧａＮ膜のＡｌＧａＮ膜に対する選択エッチングを行う際、そのＣｌ原子を含むガスの濃度が６０％から９０％の範囲であるのに対して、刊行物発明では、Ｃｌ原子を含むガスの濃度が上記範囲でない点
　
　以下、上記各相違点について検討する。
　
　相違点１について
　半導体デバイス製造装置用のプラズマエッチング装置において、基板を載置する基板電極に対向して設けられたコイルに高周波電力を印加することによりプラズマを発生する方法は、たとえば特開２０００−２１８５８号公報の特に第１、２，４図に記載されているように周知技術であり、刊行物発明において、プラズマを発生させる具体的手法として、上記周知技術を採用することは、当業者にとって容易に想到し得た事項である。
　
　相違点２について
　Ｃｌ原子を含むガスとＦ原子を含むガスをエッチングガスとして、ＧａＮ膜のＡｌＧａＮ膜に対する選択エッチングを行う際、そのＣｌ原子を含むガスの濃度を決定するためには、当該選択エッチングにおけるＣｌ原子およびＦ原子の果たす機能を考慮する必要がある。
　この点については、特開平８−３１８０１号の、特に第４頁左欄７〜１４行及び３０〜４０行にも記載されているように、エッチング対象となる層がＡｌを含まず、下地層にＡｌを含む層を選択エッチングする際には、エッチングガスのＣｌ成分は、エッチングレートを高めるために寄与するガスであり、他方、Ｆ成分は、下地のＡｌとエッチングストッパ層として機能するＡｌＦを形成する、すなわち選択比を高めるために寄与するガスとして、機能することが開示されており、当該各エッチングガスの機能は周知技術である。
　そして、たとえば特開平１０−２５６６４５号公報の、特に、第５頁右欄２３〜３４行には、Ｃｌ原子を含むガスとＦ原子を含むガスとを用いてＡｌＧａＮ層上のＧａＮ層を選択エッチングことが開示されており、エッチング対象となる層がＡｌを含まず、下地層にＡｌを含む層の組み合わせとして、ＡｌＧａＮ層上のＧａＮ層とすることは周知技術である。
　また、上記（刊２−２）には、ＧａＡｓとＡｌＧａＡｓに対する選択エッチングにおいて「ＢＣｌ3 を１５ｓｃｃｍとＳＦ6 を５ｓｃｃｍ（２５％）と混合したガス」を用いることが開示されており、この例は、Ｃｌ原子を含むガスとして、ＢＣｌ3 、Ｆ原子を含むガスとしてＳＦ6 を用い、Ｃｌ原子を含むガスの濃度が７５％である場合が開示されていることを意味する。この７５％という具体的濃度が、ＡｌＧａＮ層上のＧａＮ層に対する選択エッチングを行う際にＣｌ原子を含むガスの濃度として直接的な値として採用するまでの意味は有しないとしても、エッチング対象となる層がＡｌを含まず、下地層にＡｌを含む層を選択エッチングする場合のＣｌ原子を含むガスの濃度として、７５％近傍の値を採用することが可能であることを示唆しているものと認められる。
　とすれば、刊行物発明におけるＡｌＧａＮ層上のＧａＮ層に対する選択エッチングを行う際に、Ｃｌ原子を含む濃度について７５％近傍を含む範囲の値を取り得ることは、当業者が容易に想到し得た技術的事項であり、エッチングレートと選択比というエッチングプロセスにおいて通常配慮すべき特性を考慮して、その濃度範囲を本願発明の範囲における６０〜９０％の範囲を含む値とすることは、当業者であれば、実験的に最適化し得た事項であり、当該数値範囲に臨界的意義は見いだせない。
　そして、本願発明の作用効果も、刊行物１、刊行物２及び周知技術から当業者が予測できる範囲のものである。 
　
　よって、本願発明は、刊行物１、刊行物２に記載された発明及び周知技術に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
４．むすび
　以上のとおりであるから、本願発明は、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、他の請求項に係る発明を検討をするまでもなく、本件特許出願は特許を受けることができない。
　
　よって、結論のとおり審決する。