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　平成　６年特許願第１１２６１４号「赤外線検知素子の製造方法」拒絶査定に対する審判事件〔平成　７年１２月　８日出願公開、特開平　７−３１８４１７、請求項の数（２）〕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】
１．本願発明
　本願（平成６年５月２６日出願）の請求項１ないし２に係る発明は、平成１３年６月７日付で補正された明細書の特許請求の範囲に記載された次のとおりのものである。
「【請求項１】半導体基板の主表面上にポリシリコン犠牲層となるポリシリコン層を堆積し、所定形状にパターニングする工程と、前記ポリシリコン層の中に選択的にボロンをドープして前記ポリシリコン層の周辺部に環状領域を形成する工程と、前記半導体基板の主表面から前記ポリシリコン層上面にかけて耐エッチング材料からなるメンブレンを形成する工程と、前記メンブレン上に受熱部が前記ポリシリコン犠牲層の上方に位置するように感温素子要素を形成する工程と、前記感温素子要素及びメンブレン上に耐エッチング材料からなる絶縁膜を被覆形成する工程と、前記ポリシリコン犠牲層の所要領域上における前記絶縁膜及びメンブレンを貫通するエッチング液注入用の開口部を形成する工程と、前記感温素子要素における受熱部に対応した前記絶縁膜上の位置に赤外線吸収膜を形成する工程と、前記開口部を介してエッチング液を注入し前記ポリシリコン犠牲層及び前記半導体基板の一部をエッチング除去して熱分離室を形成する工程とを有することを特徴とする赤外線検知素子の製造方法。
【請求項２】前記感温素子要素は、温接点を前記受熱部とし、冷接点が前記環状領域上方部の前記メンブレン上に位置するサーモパイルであることを特徴とする請求項１記載の赤外線検知素子の製造方法。」
　
２．原査定の拒絶理由の概要と引用刊行物
（１）原査定における拒絶理由の概要は、以下のようである。
「本願の請求項１ないし２発明は、その出願前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に基づいて、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。
　刊行物１：　特開昭６３−２４３８１７号公報
　刊行物２：　特開平０３−０９４１２７号公報　」
　
（２）刊行物１の記載事項
  刊行物１には、シリコンの異方性エッチングを利用したシリコンマイクロセンサ（１頁左下欄）に関して、下記の事項が記載されている。
（ａ）赤外線センサなど熱収支を利用するセンサ（１頁右下欄１行〜５行）
「赤外線センサ、フローセンサ、ガスセンサなど熱収支を利用するセンサでは、発熱部や検出部を微小化・薄膜化することによって高感度化、高速応答化、低電力化が可能となる。」
（ｂ）センサの支持体（１頁右下欄１２行〜１７行、第５図）
「このような理由から、シリコン基板のごく表面層の酸化膜や、高濃度ボロンドープ層を残し、下層のシリコンエッチングを除去して、支持体及びセンサ部を形成するいわゆるシリコンセンサの開発が盛んである。その支持体の形状は、ブリッジ、カンチレバー、ダイアフラムなど様々である。」
　そして、第５図（Ａ）〜（Ｃ）にこの記載に対応する従来のシリコンマイクリセンサの支持体形状が図示されている。
（ｃ）異方性エッチング（２頁左上欄１行〜１９行）
「シリコン単結晶をＥＰＷ液（エチレンジアミン・ピロカテコール・水の混合液）ＮａＯＨ，ＫＯＨなどのアルカリ液でエッチングすると、結晶軸によってエッチング速度が大きく異なる結晶軸異方性がある。すなわち＜１１１＞方向のエッチング速度が、他の＜１００＞や＜１１０＞等の方向に比べて極端に遅い。この性質のために、例えば（１００）ウェハーに、ＳｉＯ2をマスクとしてエッチングで穴を開けると、ウェハー面と５４．７°の角度をなす４つの（１１１）面で囲まれた逆ピラミッド形の穴が開く。また（１１０）ウェハーの場合には、ウェハー面と垂直な穴が開く。（１００）ウェハーを用いて、熱酸化膜を形成したのち、パターン化してマスクとし、シリコンのエッチングを行った例が第１図である。この際に支持体として残るのは、熱酸化膜のみである。熱酸化膜の代わりに、ＣＶＤ（Chemical Vapour Deposition）法等で形成したＳｉＯ2膜や、Ｓｉ3Ｎ4膜を用いた例もある。」
（ｄ）ボロンドープ層からなる支持体を形成する方法（２頁左上欄２０行〜右上欄１１行）
「その他の薄い支持体を形成する方法として、シリコンエッチングの際の不純物濃度依存性を利用する方法がある。前述のエッチング液では、ボロンを高濃度に拡散したシリコン層は、エッチング速度が遅くなり、エッチング停止層として働く。従って、シリコンウェハーの片面にボロンを高濃度に拡散した層を形成し、裏面よりＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4などをマスクとしてエッチングすると、第１図（Ｃ）（？第５図（Ｃ）の誤記）のダイアフラムが形成される。ブリッジ、カンチレバー等も同様にして形成することができる。ただし、この際支持体（２）として残るのは、高濃度ボロンドープ層である。」
（ｅ）酸化膜からなる支持体およびボロンドープ層からなる支持体のそれぞれの問題点（２頁右上欄１３行〜左下欄９行）
「酸化膜を用いて、薄い支持体を形成した場合、膜厚が１ミクロン以下のように薄くなると、支持体の湾曲が起こったり、機械的強度が弱くなる。逆に厚くなると、シリコンと酸化膜との熱膨張率の差によって歪が加わり、支持体にヒビ割れや、破損が起こる。また厚い熱酸化膜は作製に時間を要し、生産性が悪く、得られる膜厚はせいぜい２〜３ミクロン以下である。
　一方、高濃度ボロンドープ層で薄い支持体を形成した場合ボロンドープの深さは、約１０ミクロン程度まで深くできるので支持体を厚くでき、また、熱膨張率はシリコン基板と等しいので、歪みがなく、平坦で機械的強度の強い支持体が得られる。しかし、高濃度ボロンドープ層の電気抵抗は低いので、この支持体上に、センサ材料を形成しようとする際には、高濃度ボロンドープ層とセンサ材料の間を電気的に絶縁する必要がある。」
（ｆ）ボロンドープ層と絶縁膜層との２層支持体とその効果（２頁左下欄１１行〜右下欄１０行）
「上記問題点を解決するために、本発明ではシリコンウェハー（３）表面に、接合深さを深くドーピングした高濃度ボロンドープ層（５）と、さらにその表面を薄く被覆した絶縁膜層（６）との２層で、ブリッジ、カンチレバー、ダイアフラム等の形状の支持体を形成した。
　酸化膜等の絶縁膜の熱膨張率は、シリコンとは異なるが、膜厚が薄いため、支持体全体としての熱膨張率はボロンドープ層によって定まり、従って支持体部の熱膨張率はシリコンと等しくなるので作製時の熱的歪みが少なく、機械的強度、熱的強度が強く、しかも湾曲のない平坦な支持体（ブリッジ、カンチレバー、ダイヤフラム等）が得られる。
  ボロンドープ層を被覆する薄い絶縁膜は、熱酸化膜に限定されない。・・・熱酸化膜が適するが、熱膨張率の点からは、Ｓｉ3Ｎ4膜、Ａｌ2Ｏ3膜の方が良い。」
（ｇ）実施例、 第１図、第２図（２頁右下欄１２行〜３頁左上欄１３行）
「第１図に本発明の１実施例であるシリコンマイクロセンサの断面図及び平面図を、第２図に、その製作工程毎の断面図を示す。
　ｎ型シリコンウェハー３表面を熱酸化し、フォトエッチングで熱酸化膜４をパターン化する（第２図（Ａ））。このパターン化した熱酸化膜４をマスクとして、ボロンを拡散しボロンドープ層５を形成する（第２図（Ｂ））。・・・つぎに、マスクの熱酸化膜４をフッ酸緩衝液で除去した後（第２図（Ｃ））、沸点近くまで昇温したＥＰＷエッチング液中に浸漬し、ボロンドープ層５によりブリッジが形成されるまでエッチングを行う（第２図（Ｄ））。さらに、熱酸化によって、ボロンドープ層５の厚さに比較して十分薄い酸化膜６（約３０００Å）を形成する（第２図（Ｅ））。最後に、得られたブリッジ部にセンサ材料となる薄膜７および電極８を形成して、第１図のセンサが完成する。上記実施例では、支持体の形状がブリッジの例を示したが、カンチレバー、ダイヤフラムについても同様に作製可能である。」
　
（２）刊行物２
  刊行物２には、本願明細書の段落【０００２】および図４に従来の熱型赤外線検知素子の例として記載されている、メンブレン裏面に熱絶縁室を有する熱型赤外線検知素子とその製造方法が記載されている。
　
３．請求項１に係る発明と引用刊行物記載発明との対比、検討
（イ）刊行物２記載の熱型赤外線検知素子は、本願発明において発明が解決しようとする課題を有する従来の検知素子であるから、その製造方法と本願の請求項１に係る発明（以下、「請求項１発明」という。）とを対比すると、両者は、「半導体基板の主表面上にポリシリコン犠牲層となるポリシリコン層を堆積し、所定形状にパターニングする工程と、前記半導体基板の主表面から前記ポリシリコン層上面にかけて耐エッチング材料からなるメンブレンを形成する工程と、前記メンブレン上に受熱部が前記ポリシリコン犠牲層の上方に位置するように感温素子要素を形成する工程と、前記感温素子要素及びメンブレン上に耐エッチング材料からなる絶縁膜を被覆形成する工程と、前記ポリシリコン犠牲層の所要領域上における前記絶縁膜及びメンブレンを貫通するエッチング液注入用の開口部を形成する工程と、前記感温素子要素における受熱部に対応した前記絶縁膜上の位置に赤外線吸収膜を形成する工程と、前記開口部を介してエッチング液を注入し前記ポリシリコン犠牲層及び前記半導体基板の一部をエッチング除去して熱分離室を形成する工程とを有する赤外線検知素子の製造方法。」で一致し、次の点で相違する。
＜相違点＞
　請求項１発明が、「前記ポリシリコン層の中に選択的にボロンをドープして前記ポリシリコン層の周辺部に環状領域を形成する工程」を、ポリシリコン犠牲層パターニング工程と耐エッチング材料メンブレン形成工程との間に有するのに対して、刊行物２記載の発明では、そのようなボロンドープ環状領域形成工程を有しない点。
　
（ロ）本願発明の課題と作用効果
  本願明細書では、従来技術としての刊行物２記載の方法の問題点を、次のように指摘し、
「・・・従来の赤外線検知素子では、メンブレン１３やダイオード１６形成用のｐ，ｎ型ポリシリコン１４，１５等がポリシリコン犠牲層の端の段差で屈曲することになる。・・・このような従来の赤外線検知素子にあっては、ポリシリコン犠牲層のほぼ全部をエッチング除去して熱絶縁室の形状を決定するようにしていたため、熱絶縁室の端の部分の段差でメンブレンが屈曲して強度が劣化し信頼性が低下するとともに薄くすることができず熱分離性の向上には限界がある。また、熱絶縁室の端の段差でサーモパイル等の感温素子要素に段切れが起こるためにサーモパイル等を十分薄くすることができず検知特性の向上には限界があるという問題があった。」（段落【０００２】〜【０００４】）、
本願発明の作用・効果が、次のように記載されている。
「【０００５】本発明は、このような従来の問題に着目してなされたもので、メンブレンの機械的強度を増して破壊に対する信頼性を向上させ、また熱分離性を良好にして検知特性を向上させることができる赤外線検知素子の製造方法を提供することを目的とする。」
「【０００８】
【作用】第１に、ポリシリコン犠牲層及び半導体基板の一部をエッチング除去して熱分離室を形成する際、ボロンドープのポリシリコンはエッチング速度が極めて遅くなることからポリシリコン犠牲層周辺の環状領域が残る。したがってメンブレンの屈曲部がその環状領域で補強され、機械的強度が増大する。また、機械的強度が増大することからメンブレンを薄くすることができて熱分離性が良好となり、入射する被検出赤外線で受熱部が効果的に温度上昇し、検知特性が向上する。」
　
（ハ）これに対して、刊行物２には、製造された赤外線検知素子の熱絶縁室８０の端でメンブレン４０やダイオード５０形成用のｐ，ｎ型ポリシリコン５２，５４等に屈曲がみられる側面説明図（第１図（Ｂ））があるが、そのような屈曲が得られた赤外線検知素子においていかなる影響を及ぼすものであるか等については、何ら記載も示唆もない。
　そして、刊行物１には、異方性エッチングを利用しシリコン基板上に赤外線センサ等を製造する際に、ボロンを高濃度に拡散したシリコン層ではエッチング速度が遅くなり、エッチング停止層として働くことを利用し、シリコンウェハーの片面にボロン高濃度拡散層を形成し、裏面よりＳｉＯ2等をマスクとしてエッチングし、ボロン高濃度拡散層からなる第５図（ｃ）のようなダイヤフラム状のセンサ部の支持体を形成したり（前記記載（ｄ），（ｅ）参照）、パターン化したボロン高濃度拡散層の下のシリコン層を含めエッチングしてブリッジ状のボロンドープ層からなる支持体を形成することは記載されている（前記記載（ｆ）、（ｇ）参照）が、シリコン基板のボロン高濃度拡散層以外をエッチングするために、わざわざポリシリコン犠牲層となるポリシリコン層をシリコン基板の上に形成し、その一部にボロンドープをしたり、センサ部である感熱素子要素の支持体となる耐エッチング材料のメンブレンを半導体基板の主表面からポリシリコン層上面にかけて形成することは、何ら記載も示唆もされていない。また、シリコン基板の上にポリシリコン犠牲層を形成し、さらにセンサ部の支持体となるメンブレンを半導体基板の主表面から該ポリシリコン層上面にかけて形成した後に行うエッチングにおける「ポリシリコン犠牲層の端の段差」による問題点については、何ら示唆、教示するところはない。
　このように、刊行物１および刊行物２のいずれにも、本願発明の目的効果である「ポリシリコン犠牲層の端の段差の解消」について示唆する記載はなく、そして、本願発明の必須の構成である「ポリシリコン層の中に選択的にボロンをドープしてポリシリコン層の周辺部に環状領域を形成する工程」についても、記載はないのであるから、刊行物１のボロン高濃度拡散層をセンサ部の支持体として利用する際にエッチング停止層としても利用する記載を勘案しても、刊行物２記載の発明において、さらに「ポリシリコン層の中に選択的にボロンをドープしてポリシリコン層の周辺部に環状領域を形成する工程」を採用して「ポリシリコン犠牲層の端の段差の解消」することが、当業者が容易に想到できたということはできない。
　
　したがって、本願の請求項１の発明は、刊行物１〜刊行物２に記載された発明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ということはできない。
　
４．請求項２に係る発明について
  請求項２に係る発明は、請求項１発明について検討したのと同様の理由により、刊行物１〜刊行物２に記載された発明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ということはできない。
　
５．むすび
　したがって、本願の請求項１ないし２に係る発明は、刊行物１〜刊行物２に記載された発明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ということはできない。
　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。