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　特願２０００−３４３０４９「半導体装置、及びその製造方法」拒絶査定不服審判事件〔平成１４年　５月２４日出願公開、特開２００２−１５１６５９〕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１１月１０日に出願された特許出願であって、平成１７年２月７日付けで拒絶査定がなされ、これに対して平成１７年３月１７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ないし請求項１２に係る発明は、平成１６年１２月２４日付け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ないし請求項１２に記載された事項により特定されるとおりのものであって、その請求項１に係る発明（以下、「本願発明」という。）は、以下のとおりのものである。
「半導体基板上に形成された第１の層間絶縁膜上に形成された誘電体キャパシタを備え、該誘電体キャパシタの上部電極が、配線を介して、他の半導体素子と接続されている構成の半導体装置において、上記誘電体キャパシタの上部電極と、上記他の半導体素子とを電気的に接続するために、上記上部電極上の第２の層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールが、Ｔｉバリア性および水素バリア性を有する導電性材料によって埋め込まれていることを特徴とする半導体装置。」
　
３．刊行物記載の発明
　刊行物：特開平１１−８３６０号公報
　原査定において拒絶の理由に引用され、本願の出願日前に日本国内において頒布された刊行物には、図１ないし図１２とともに以下の事項が記載されている。
「半導体基板に形成されたソース・ドレイン領域およびゲート電極を有するＭＯＳ型トランジスタと、上部容量電極および下部容量電極に金属酸化物誘電体膜が挟まれた容量部と、前記容量部上の容量カバー絶縁膜上の金属配線とから構成される半導体装置において、前記容量カバー絶縁膜と前記金属配線との界面および前記ソース・ドレインあるいはそれらに接続されている導電膜およびゲート電極と前記金属配線との界面には密着金属膜と金属窒化膜のバリア膜が形成され、前記容量電極と前記金属配線との界面には前記金属窒化膜のバリア膜のみが形成されていることを特徴とする半導体装置。」（特許請求の範囲の請求項１）
「第３の課題として…、第１のコンタクトホール（トランジスタコンタクトホール）…と第２のコンタクトホール（容量コンタクトホール）…とを形成後、Ｔｉ密着膜／第１のバリア膜（ＴｉＮ）積層膜…とを全面にスパッタ成長させた後、Ａｌ配線膜とＴｉＮ反射防止膜とを成長させている。この場合、第２のコンタクトホール（容量コンタクトホール）…の底部のＰｔ容量電極膜とＴｉ密着膜が接触するが、特にＰｔ上部容量電極膜１４中をＴｉが拡散してＰＺＴ膜…の表面に至り、ＰＺＴ結晶中の酸素と反応してＴｉＯｘを形成し、その結果ＰＺＴ膜…の結晶内に酸素欠陥を発生させて特性を劣化させていた。」（００１３段落）
「〔作用〕…Ｐｔ等の貴金属膜から構成される容量電極膜に対するコンタクト領域では、ＴｉＮ等のバリア膜のみを接触させることで、Ｔｉ等の活性な金属が容量電極中を拡散して金属酸化物誘電体膜との界面に至り、酸素欠陥を形成させる等の反応が生じないように配慮されている。このように…容量コンタクトホール（第２のコンタクトホール）と金属配線との接触界面の構造を…最適化することで…金属酸化物誘電体膜を劣化させることなく容量電極膜へ金属配線の接続を実現する。」（００２７段落）
「【００３３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）本発明の第１の実施の形態について…説明する。ここでは、金属酸化物誘電体膜として…ＰＺＴ膜、容量電極膜としてＰｔ膜、金属配線としてアルミ膜、配線との密着膜をＴｉ、バリア膜をＴｉＮ膜とした場合を例にして説明を行う。
【００３４】まず、［図１］に示すように、シリコン基板１に…ボロンを注入してＰウエル３を形成する。…ｎＭＯＳトランジスタ７のソース・ドレイン領域にリンおよびヒ素をイオン注入…する。…ＮＳＧ膜９…を成長後…ＢＰＳＧ膜１０…を成長し…リフローアニール後ＣＭＰ法でＢＰＳＧ膜を平坦化する。
【００３５】次に、［図２］に示すように…Ｐｔ…下部容量電極膜１２、ＰＺＴ膜…１３およびＰｔ上部容量電極膜１４を…スパッタ成長する。…
【００３６】次に、［図３］に示すように…Ｐｔ上部電極膜をドライエッチングし…ＰＺＴ膜をドライエッチングする。さらに、［図４］に示すように…下部容量電極をドライエッチングすることで、Ｐｔ下部容量電極とＰｔ上部容量電極とに挟まれた領域のみにＰＺＴ膜が存在する強誘電体膜容量部１６が形成される（［図５］）。
【００３７】次に、［図６］に示すように、強誘電体容量部上に…熱ＣＶＤ・シリコン酸化膜１７を成長し、さらに…プラズマＣＶＤ・シリコン酸化膜１８を成長して、容量カバー絶縁膜１９を形成する。…
【００３８】次に、［図７］に示すように、ｐＭＯＳトランジスタ８およびｎＭＯＳトランジスタ７のソース・ドレインおよびゲート電極５に至る第１のコンタクトホール２０（トランジスタコンタクトホール）を形成する。…
【００３９】…その後、［図８］に示すように…Ｔｉ密着膜…とＴｉＮの第１のバリア膜…からなる積層膜２１を成長する。
【００４０】次に、［図９］に示すように、Ｐｔ上部容量電極およびＰｔ下部容量電極に至る第２のコンタクトホール２２（容量コンタクトホール）を形成する。…
【００４１】次に…第２のバリア膜としてＴｉＮ膜…をスパッタ成長させる。…第２のコンタクトホールである容量コンタクトホ−ル底部には、第２のバリア膜２３であるＴｉＮ膜のみが存在する。このため、密着膜であるＴｉが上部電極中を拡散してＰＺＴ膜表面に至り、ＰＺＴ膜を還元劣化させることはない。…
【００４２】次に、［図１１］に示すように、配線金属膜として…Ａｌ−Ｃｕ膜２４と反射防止膜２５として…のＴｉＮ膜をスパッタ成長し、配線パターンのフォトレジストパターン１５を形成し、…酸化性プラズマガスにより反射防止膜２５／配線金属膜２４／第２のバリア膜／第１のバリア膜・密着金属膜２１とを一括エッチングして第１層目Ａｌ配線２６を形成する（［図１２］）。…
【００４３】一般に半導体装置の多層配線のスルーホール埋め込みにはメタルＣＶＤ法によるタングステンが用いられる。…この際、容量部のＰＺＴ膜が還元劣化してしまうのである。このように、金属酸化物容量部を有する半導体装置の配線形成に、高温スパッタ法でスルーホールを埋め込みながら配線金属を成長する方法は極めて重要である。なお、配線金属の埋め込み方法として、還元性ガスを用いるメタルＣＶＤ法以外であればよく、例えば高真空中でアルミ膜を成長後に高温・高圧にしてガス圧力でスルーホール内にアルミを埋め込む高圧スパッタ法を用いてもよい。」（００３３段落ないし００４３段落）
　
　また、上記００３４段落ないし００３６段落の記載及び図２ないし図５のを参酌すると、「Ｐｔ下部容量電極膜１２」、「ＰＺＴ膜１３」及び「Ｐｔ上部容量電極膜１４」からなる「強誘電体膜容量部１６」が、「シリコン基板１」上に積層された「ＮＳＧ膜９」及び「ＢＰＳＧ膜１０」上に形成されていることは明らかである。
　さらに、上記００４２段落の記載並びに図１及び図１２を参酌すると、「強誘電体膜容量部１６」の「Ｐｔ上部容量電極膜１４」と「ｎＭＯＳトランジスタ７」の「ソース・ドレイン領域」が「第１層目Ａｌ配線２６」によって接続されていることも明らかである。
　
　したがって、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。
「ソース・ドレイン領域およびゲート電極を有するＭＯＳ型トランジスタが形成された半導体基板と、
　前記半導体基板上に積層されたＮＳＧ膜及びＢＰＳＧ膜上に形成され、上部容量電極及び下部容量電極に金属酸化物誘電体膜が挟まれた容量部と、
　前記容量部上の容量カバー絶縁膜上の金属配線とから構成される半導体装置において、
　前記金属配線と前記上部容量電極とは、前記容量カバー絶縁膜に形成された前記上部容量電極に至るコンタクトホール内に形成されたＴｉＮ膜のバリア膜のみを介して接続されるとともに、前記上部容量電極と前記ＭＯＳ型トランジスタのソース・ドレイン領域が前記金属配線によって接続されていることを特徴とする半導体装置。」
　
４．対比・判断
（１）本願発明と刊行物発明とを対比する。
（ａ）刊行物発明の「ＭＯＳ型トランジスタ」は、「容量部」とは別に形成されているから、本願発明の「他の半導体素子」に相当する。
（ｂ）刊行物発明の「半導体基板上に積層されたＮＳＧ膜及びＢＰＳＧ膜」は、本願発明の「半導体基板上に形成された第１の層間絶縁膜」に相当する。
（ｃ）刊行物発明の「容量部」は、「上部容量電極及び下部容量電極に金属酸化物誘電体膜が挟まれ」て形成されているから、本願発明の「誘電体キャパシタ」に相当し、刊行物発明の「上部容量電極」は、本願発明の「誘電体キャパシタの上部電極」に相当する。
（ｄ）刊行物発明の「容量部上の容量カバー絶縁膜」及び「金属配線」はそれぞれ、本願発明の「上部電極上の第２の層間絶縁膜」及び「配線」に相当し、刊行物発明の「容量カバー絶縁膜に形成された」「上部容量電極に至るコンタクトホール」は、本願発明の「第２の層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール」に相当する。
（ｅ）上記（ａ）、（ｃ）及び（ｄ）の検討内容を踏まえると、刊行物発明の「上部容量電極と」「ＭＯＳ型トランジスタのソース・ドレイン領域が」「金属配線によって接続されていること」は、本願発明の「誘電体キャパシタの上部電極が、配線を介して、他の半導体素子と接続されている」ことに相当する。
　
　したがって、本願発明と刊行物発明は
「半導体基板上に形成された第１の層間絶縁膜上に形成された誘電体キャパシタを備え、該誘電体キャパシタの上部電極が、配線を介して、他の半導体素子と接続されている構成の半導体装置。」
である点で一致し、以下の点で相違する。
［相違点］
　本願発明では、「誘電体キャパシタの上部電極と、」「他の半導体素子とを電気的に接続するために、上記上部電極上の第２の層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールが、Ｔｉバリア性および水素バリア性を有する導電性材料によって埋め込まれている」のに対して、
　刊行物発明では、「金属配線と」「上部容量電極とは、」「容量カバー絶縁膜に形成された前記上部容量電極に至るコンタクトホール内に形成されたＴｉＮ膜のバリア膜のみを介して接続される」点。
　
（２）上記相違点について検討する。
（ａ）刊行物には「金属酸化物容量部を有する半導体装置の配線形成に、高温スパッタ法でスルーホールを埋め込みながら配線金属を成長する方法は極めて重要である。なお、配線金属の埋め込み方法として…例えば高真空中でアルミ膜を成長後に高温・高圧にしてガス圧力でスルーホール内にアルミを埋め込む高圧スパッタ法を用いてもよい。」（００４３段落）と、「スルーホールを埋め込みながら配線金属を成長する」ことが記載されているから、刊行物発明において「容量カバー絶縁膜に形成された」「上部容量電極に至るコンタクトホール内に」「ＴｉＮ膜のバリア膜」が形成されるとともに、当該「ＴｉＮ膜のバリア膜」が形成された「コンタクトホール内に」「金属配線」が埋め込み形成されていることは明らかである。
　したがって、上記相違点は、実質的には、本願発明では「誘電体キャパシタの」「上部電極上の第２の層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールが、Ｔｉバリア性および水素バリア性を有する導電性材料によって埋め込まれている」のに対して、刊行物発明では「容量カバー絶縁膜に形成された」「上部容量電極に至るコンタクトホール内に」「ＴｉＮ膜のバリア膜」が形成されるともに、当該「ＴｉＮ膜のバリア膜」が形成された「コンタクトホール内に」「金属配線」が埋め込み形成されている点であるから、以下、この点について検討する。
　本願発明の「第２の層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール」を埋め込んでいる「Ｔｉバリア性および水素バリア性を有する導電性材料」が、異なる種類の導電性材料の組み合わせをも含むことは、平成１６年１２月２４日付け手続補正書により補正された特許請求の範囲の請求項５に「上記導電性材料が、ＴｉＮ、ＴｉＯＮ、ＴｉＳｉＮ、ＴａＮ、若しくはＴａＳｉＮの何れか、又はこれらの組み合わせであることを特徴とする、請求項１」「に記載の半導体装置。」と記載されていることからも明らかである。
　また、本願発明では、「第２の層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール」に埋め込まれている「導電性材料」が、いかなる程度の「Ｔｉバリア性および水素バリア性を有する」のかについて、何ら限定されていないから、本願発明は、「第２の層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール」に埋め込まれている「導電性材料」が一定程度の「Ｔｉバリア性および水素バリア性を有する」場合を含んでいる。
　一方、ＴｉＮ膜がＴｉに対するバリア性を有することは、例えば、特開平１１−９７６３２号公報に「チタン原子が…拡散することを防止する…拡散防止膜…を備えていることを特徴とする半導体装置。」（特許請求の範囲の請求項１）及び「前記拡散防止膜は、窒化チタン膜であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。」（特許請求の範囲の請求項４）と記載されているように、当業者にとって従来周知の技術的事項であるから、刊行物発明の「容量カバー絶縁膜に形成された」「上部容量電極に至るコンタクトホール内に形成されたＴｉＮ膜のバリア膜」がＴｉに対するバリア性を有することは、明らかである。
　また、刊行物発明の「容量カバー絶縁膜に形成された」「上部容量電極に至るコンタクトホール内に形成されたＴｉＮ膜のバリア膜」及び当該「ＴｉＮ膜」が形成された「コンタクトホール内に」埋め込み形成された「金属配線」が、完全に水素を透過させることはなく、一定程度の水素に対するバリア性を有することも当業者にとって技術的に明らかなことである。
　したがって、刊行物発明の「容量カバー絶縁膜に形成された」「上部容量電極に至るコンタクトホール内に形成されたＴｉＮ膜のバリア膜」は、Ｔｉに対するバリア性を有するとともに、上記「コンタクトホール内に形成されたＴｉＮ膜のバリア膜」及び当該「ＴｉＮ膜のバリア膜」が形成された「コンタクトホール内に」埋め込み形成された「金属配線」は、一定程度の水素に対するバリア性を有するから、上記相違点は実質的なものとはいえない。
（ｂ）仮に、上記相違点が実質的なものであるとしても、多層配線技術において、コンタクトホール内を本願発明の「Ｔｉバリア性および水素バリア性を有する導電膜」に相当する窒化チタンで充填してコンタクトプラグを形成する技術は、例えば、特開平１１−９７３９０号公報に「コンタクトサイズの縮小化に進むに従って…従来バリヤメタル膜として用いてきたＴｉＮ膜によってコンタクトプラグを形成する方法が近年検討されている。」（０００６段落）及び「この発明の構成によれば…コンタクトサイズの大きいコンタクトプラグを窒化チタン膜により形成することができる。」（００１８段落）と記載され、また、特開平１１−９７６３２号公報には図２とともに「上部電極用コンタクトホール２６の内部には、窒化チタン膜からなる拡散防止用導電膜２７が充填されている。」（００５５段落）と記載されているように、当業者にとって従来周知であるから、刊行物発明において「容量カバー絶縁膜に形成された」「上部容量電極に至るコンタクトホール内」を窒化チタンで充填してコンタクトプラグを形成することは、当業者が必要に応じて適宜なし得たことである。
　
　したがって、本願発明は、刊行物に実質的に記載された発明であるから、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ず、仮に、刊行物に実質的に記載された発明ではないとしても、本願発明は、刊行物に記載された発明及び従来周知の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。
　
５．むすび
　以上のとおりであるから、本願は、他の請求項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。