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　平成６年特許願第１１３０５７号「基板を異方性プラズマエッチングする方法および装置、および電子部品またはセンサー素子」拒絶査定不服審判事件〔平成６年１２月２２日出願公開、特開平６−３４９７８４〕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６年５月２６日（優先権主張１９９３年５月２７日　ドイツ）の出願であって、その請求項１〜１６に係る発明は、平成１５年８月２８日付の手続補正書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１〜１６に記載されたとおりのものであるところ、その請求項１４に係る発明（以下、「本願発明１４」という。）は、次のとおりのものである。
「【請求項１４】処理室（１２）を形成する容器（１０）と、電極（１４）に接続した高周波発生器（１８）とを備えた基板を異方性プラズマエッチングする装置であって、前記の容器は、エッチングすべき基板（２０）を収容する１個以上の電極（１４）と、ガス導入部（３６）と、エネルギーを入射しかつ０．１Ｐａ〜１０Ｐａの工程圧力で高密度プラズマを点火する手段（２４）とを有し、前記の高周波発生器（１８）によって電極へ接続された高周波出力によってプラズマから基板（２０）上に当たるイオンを、基板（２０）上に当たる際にイオンが１ｅＶ〜４０ｅＶのエネルギーを示すように基板（２０）へ向かって加速可能であることを特徴とする基板を異方性プラズマエッチングする装置。」
　なお、請求項１４には、２箇所「電極（１６）」と記載されているが、これは明らかに符号が誤っているから、上記のとおり「電極（１４）」と認定した。
　
２．引用刊行物及びその記載事項
　原査定の拒絶の理由に引用された、本願の優先権主張日前に国内において頒布された刊行物である国際公開第９１／９１５０号パンフレット（以下、「刊行物１」という。）には、次の事項が記載されている。
（１ａ）「上述の従来例は高周波エネルギーを印加してプラズマを発生させ、イオンにエネルギーを与えてエッチングを行うものであるが、プラズマを発生させる手段として、マイクロ波を用い、試料に照射するイオンのエネルギー制御する手段として、試料電極に高周波電力を印加しプラズマ処理を行う方法もある。・・・このような装置の一例として特公昭５６−３７３１１号公報に開示されている。該装置は第１０図に模式的に示す構成のものである。
　第１０図の装置をエッチング処理に用いる場合には、マイクロ波発生器・・・１２３で発生したマイクロ波は導波管１０１を伝播し、・・・ミラー磁場内に設置された絶縁物からなる容器１０７内で例えば１気圧以下に制御されたエッチングガス・・・に吸収される。
　・・・発生したプラズマ１０６中の活性イオンはミラー磁場に沿って試料１０８に入射し、そこで試料１０８の表面がエッチングされる。このとき、試料１０８及び試料電極１０９には図に示したように高周波の交流電圧が印加されている。・・・
　それゆえ、試料電極１０９には第１１図に示すＶｓのようにＶｆだけ負にバイアスされた高周波電圧が印加されることになる。試料１０８・・・に到達するイオン・・・や電子はプラズマ電位Ｖｐとの電位差Ｖｓ−Ｖｐによって加速或いは減速され、時間平均でこのイオンと電子の到達電荷量は等しくなるように平均バイアスＶｆが決定される。・・・ここで試料１０８に到達するイオンエネルギーは平均でｅ（Ｖｆ−Ｖｐ）・・・のエネルギーを持ちＶｐはＶｆよりも非常に小さくなる・・・ため、ほぼｅＶｆ程度と近似でき、この平均的なエネルギーで試料に衝突して、試料に所望の処理が行われる。このエネルギーの値はＶｓ、即ち高周波電源の電力によって制御でき、・・・高速処理が可能となる。
　ところで、一般にイオンエネルギーを利用してＳｉやＳｉＯ２ウエハーのプラズマ処理を行う場合、〜１００ｅＶ以下のエネルギーを持ったイオンを用いれば試料に与える損傷はほとんどないが、処理速度はエネルギーが大きい程大きくなるため、損傷のない高速処理を行うためイオンのエネルギー幅が狭いことが要求される。」（３頁１３行〜５頁６行）
（１ｂ）「発明の要約
　本発明は上述した問題点を克服し、所望の値に制御されたエネルギー値をもち、かつエネルギー分散が小さいイオンを用いることで試料への損傷の少ないプラズマ処理を高速でしかも高効率で行うことができるプラズマ処理方法を提供することを主たる目的とする。」（５頁２５〜末行）
（１ｃ）「本発明は上記プラズマ処理法を実施するに適したプラズマ処理装置を包含する。該プラズマ処理装置は、つぎのとおりの構成のものである。即ち、被処理試料を載置可能な試料電極が配され、かつ、前記被処理試料にプラズマ処理を行い得るプラズマを保持可能な真空容器と、前記被処理試料の処理に用いる処理ガスを前記真空容器内に供給するガス供給手段と、前記真空容器内を真空排気する排気手段と、前記試料電極に電圧を印加し、前記プラズマ中のイオンの前記被処理試料への入射を制御する電圧印加手段とを有するプラズマ処理装置であって、前記電圧印加手段は、前記試料電極に正負の電圧を交互に印加可能であり、前記プラズマの電位に対する前記試料電極の電圧が負となるとき前記プラズマ電位に対する前記試料電極の電圧を一定に制御できるようにしたことを特徴とするものである。」（６頁２１行〜７頁４行）
（１ｄ）「以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。
　第１（Ａ）図は本発明のマイクロ波を使用するプラズマ処理装置の好適な一例を示した模式図である。同図において１０１はマイクロ波を供給する導波管、１０２はマイクロ波を透過するマイクロ波透過窓、１０３は金属でできた真空容器、１０４は真空容器１０３内に磁場を発生させるための空心コイルであり、１０５は真空容器１０３内に処理ガスを導入するためのガス導入口である。１０６は真空容器１０３内に発生するプラズマ、１０７は石英、アルミナ等で構成される絶縁容器、１０８は被処理試料、１０９は、試料１０８を載置する導体で構成された試料電極であり、１１０は試料電極１０９をアース電位から電気的に絶縁するための絶縁体である。・・・１１４は・・・プラズマ−試料電極間電圧評価部であり、１１５は・・・基準波形信号発生部である。１１６は・・・比較制御信号発信部、１１７は・・・制御信号増幅部、１１８は増幅された該信号を用いて試料電極電圧を基準電圧と同じ波形を持ち、該波形の値が所望の値となるように試料電極電圧を制御する試料電極電圧制御部である。１３１，１３２は試料電極電圧部１１８に直流電力を供給する直流電源である。
　以上説明のプラズマ処理装置においては、理想波形は、プラズマ処理に応じて適宜設定されるが、通常は試料電極１０９がチャージアップしたままの状態とはならないように正の電位と負の電位をもつ波形が設定される。」（７頁１７行〜８頁１９行）
（１ｅ）「次に、上述した構成のプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理の処理工程についてその一例を説明する。
　まず、処理ガス・・・をガス導入口１０５より真空容器１０３内に導入し、真空排気を行うことによって真空容器１０３内を所望の処理圧力（例えば、５×１０−４〜１×１０−１Ｔｏｒｒ）に保持する。続いて真空容器１０３内に空心コイル１０４によって磁場を発生させる。
　次に・・・マイクロ波・・・を導波管１０１を介して伝搬させ、真空容器１０３と導波管１０１の間にあって真空密閉されたマイクロ波透過窓１０２を介して絶縁容器１０７内に導入する。
　このようにして真空容器１０３内にプラズマ１０６が発生する。ここで磁場の大きさを２．４５ＧＨｚのマイクロ波に対して電子サイクロトロン共鳴が起こる値・・・に設定すると効率よくマイクロ波が吸収され、高密度プラズマを作ることができる。」（８頁２０行〜９頁８行）
（１ｆ）「プラズマ電位信号とアースに対する試料電極電圧信号が入力されたプラズマ−試料電極間電圧評価部１１４では、・・・プラズマに対する試料電極電圧Ｖｐｓを求め、プラズマ−試料電極電圧信号として出力する。なおこのＶｐｓの値は、実際の値の１／１０になっている。
　基準波形信号発生部１１５で発生させる基準波形信号ＶＲを第２図に示す。基準波形信号ＶＲはプラズマ−試料間電圧の理想的な波形に等しくその値は例えば１／１０に変換されている。
　第２図において、ｔ１はプラズマ１０６から試料電極１０９に電子電流が流れ込む時間、ｔ２はプラズマ１０６から試料電極１０９にイオン電流が流れ込む時間であり、Ｖ１，−Ｖ２はそれぞれの時間中の試料電極１０９のプラズマ１０６に対する電圧の１／１０の電圧を示している。まずｔ１とｔ２の時間について考える。時間ｔ２の間にイオンが試料電極１０９に流れ込み試料１０８を処理する。流れ込んだイオンの電荷はもし何もしなければ試料電極１０９に留り試料電極１０９の電圧を上昇させる一方、プラズマ１０６はイオンに比べ電子が増えるのでプラズマ電位は下がり、やがてイオンは試料１０９に流れ込まなくなる。
　そこでこの時間ｔ２の間、試料電極１０９に到達するイオンのエネルギーを一定に保つためプラズマ−試料間電圧ＶＰＲを一定に保ち、プラズマ−試料間の電場から受け取るエネルギーを一定にする制御を以下のように行なう。
　プラズマ−試料間電圧評価部１１４及び、基準波形信号発生部１１５から得られたプラズマ−試料電極電圧信号と基準波形信号は、制御信号発生部１１６に入力され、差動アンプによって、両信号の差に応じた信号が制御信号として出力される。更に制御信号増幅部１１７で増幅され試料電極電圧制御部１１８に入力される。
　・・・
　・・・試料電極制御部は、・・・プラズマに対する試料電極１０９に印加される電圧ＶＰＳを一定値、例えば−１０Ｖ２に保つ。
　試料電極１０９の電圧がプラズマ１０６に対して一定であるため、試料１０８に到達するイオンのエネルギーを一定値−１０ｅＶ２に揃えることができる。従ってエネルギーの幅の狭いイオンを用いてプラズマ処理ができ、イオンのエネルギーもＶ２を変えることによって適宜精密な制御が可能となる。
　ｔ２の長さは・・・例えば１０μｓｅｃ以下で一定値にする・・・
　次にｔ１について考えてみる。ｔ１間でｔ２間に下降したプラズマ電位、上昇した試料電極電圧・・・をそれぞれ上昇、下降させる。ｔ１間は・・・ｔ２より短くてよい。」（１１頁１行〜１２頁２４行）
（１ｇ）「 第２図は本発明のプラズマ処理装置の一構成部として適用可能な基準波形信号発信部より発信される基準波形の一例である。」（図面の簡単な説明、２２頁１７〜１８行）とし、第２図には、波形ＶＲとして、電圧Ｖ１（ｔ１）と−Ｖ２（ｔ２）とを交互に形成されていることが示されている。
（１ｈ）「実施例１
  ｐ−ｔｙｐｅ−Ｓｉ基板上に膜厚１００Åの熱酸化膜を形成し、更にその上にリンをドープした膜厚４０００Åのｐｏｌｙ−Ｓｉ膜を堆積した被処理試料を用意し、これに第１図に示した装置を用いてエッチングを施し、ＭＯＳ構造を作製した。・・・・
　次いでプラズマの電子温度を求めるため前記試料と同一のダミー試料を試料電極１０９上に載せた後、真空容器１０３内の圧力が１０−６Ｔｏｒｒ以下となるように真空排気した。次いでガス導入口１０５よりＣｌ２ガスを２０ｓｃｃｍの流量で導入し、真空容器１０３内の圧力を３×１０−４Ｔｏｒｒにした。空芯コイル１０４に１５０Ａの電流を流して真空容器１０３内に８７５Ｇａｕｓｓの磁場を発生させると共に２００Ｗのマイクロ波（２．４５ＧＨｚ）をマイクロ波透過窓１０２を通して供給し、塩素プラズマ１０６を発生させた。・・・
　・・・・・  本実施例ではアッテネータ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃをそれぞれ変換率１／１０に設定したので、設定用直流電源１５０ａ及び１５０ｂのそれぞれの出力電圧をこれらのＶＴａ，ＶＴｂの値の１／１０の電圧に設定した。
　基準波形信号発生部１１５で発生させた基準波形信号の時間と電圧のパラメータは、試料に入射するイオンのエネルギーを１００ｅＶにするためそれぞれ、ｔ１＝２０ｎｓｅｃ、ｔ２＝１μｓｅｃ、Ｖ１＝０．５Ｖ，Ｖ２＝１０Ｖに設定した。また直流電源１３１，１３２はそれぞれ電圧が３００Ｖ，−３００Ｖのものを用いた。
　次に被処理試料１０８を試料電極１０９に載せ、前述のダミー試料の場合と同様の操作を行い塩素プラズマ１０６を発生させた。試料電極電圧制御部１１８から制御電圧を印加し、エネルギーの揃ったイオンによってｐｏｌｙ−Ｓｉのエッチングを行い、直径１ｍｍのｐｏｌｙ−Ｓｉ電極を持つＭＯＳ構造を作製した。この時のｐｏｌｙ−Ｓｉのエッチングレートは６２００Å／ｍｍであった。」（１８頁５行〜１９頁１４行）
　
３．対比・判断
　上記摘記事項（１ａ）によれば、従来のプラズマエッチング装置において、試料電極にバイアスされた高周波電圧を印加することによりエッチングする場合に、高周波電源の電力によりイオンエネルギーを制御できること、またそのイオンエネルギーが〜１００ｅＶ以下であれば試料に与える損傷がほとんどないことが記載されている。
　上記摘記事項（１ｅ）によれば、処理ガスをガス導入口より真空容器内に導入するとともに、導波管を介してマイクロ波を導入し、５×１０−４〜１×１０−１Ｔｏｒｒの処理圧力に保持してプラズマを発生させること、上記摘記事項（１ｆ）によれば、プラズマに対する試料電極に印加する電圧ＶＰＳは、試料電極に電子電流が流れ込む時間ｔ１の電圧を１０Ｖ１　、試料電極にイオン電流が流れ込む時間ｔ２の電圧を−１０Ｖ２としており、上記摘記事項（１ｃ）（１ｇ）によれば、電圧印加手段は、前記試料電極に正負の電圧を交互に印加していることが記載されている。
　また、上記摘記事項（１ｆ）中の第２図の説明で、時間ｔ２の間にイオンが試料電極１０９に流れ込み試料１０８を処理するとしているから、プラズマ中のイオンが試料電極に引き寄せられ、当該プラズマエッチング装置では、異方性エッチングがなされているものである
　ここで、上記摘記事項（１ａ）〜（１ｈ）を総合すると、刊行物１には、「真空容器と、試料電極に接続する直流電源を備えるとともに、正の一定電位と負の一定電位をもつ波形の電圧を試料電極に交互に印加することにより、プラズマから基板上に当たるイオンを基板へ向かって加速可能とし、基板を異方性プラズマエッチングする装置であって、この真空容器には、エッチングすべきウエハを収容する試料電極と、ガス導入口と、エネルギーを入射しかつ５×１０−４〜１×１０−１Ｔｏｒｒの処理圧力でプラズマを発生させる導波管とを有する、ウエハを異方性プラズマエッチングする装置」の発明が記載されていることになる。
　
　そこで、本願発明１４と刊行物１に記載の発明とを対比すると、刊行物１に記載の「５×１０−４〜１×１０−１Ｔｏｒｒの処理圧力」は、換算すると、６６５×１０−４Ｐａ〜１３３×１０−１Ｐａの処理圧力に相当するから、この処理圧力の範囲は、本願発明１４の０．１Ｐａ〜１０Ｐａの工程圧力の範囲を含むことは明らかである。
　そうすると、両者は、「処理室を形成する容器と、電極に接続した電圧印加手段とを備えた基板を異方性プラズマエッチングする装置であって、前記の容器は、エッチングすべき基板を収容する１個以上の電極と、ガス導入部と、エネルギーを入射しかつ０．１Ｐａ〜１０Ｐａの工程圧力で高密度プラズマを点火する手段とを有し、電圧印加手段によってプラズマから基板上に当たるイオンを、基板へ向かって加速可能である、基板を異方性プラズマエッチングする装置」の点で一致するものの、次の点で相違する。
　
　相違点１：本願発明１４は、電極に接続した高周波発生器を備えているのに対し、刊行物１に記載の試料電極に電圧を印加する手段は、試料電極に対して正の一定電位と負の一定電位をもつ波形の電圧を試料電極に交互に印加するとしている点。
　相違点２：本願発明１４は、プラズマから基板上に当たるイオンを、基板上に当たる際にイオンが１ｅＶ〜４０ｅＶのエネルギーを示すとしているのに対し、刊行物１に記載のイオンエネルギーは、そのようなものではない点。
　
　そこで、上記相違点１、２について次に検討する。
相違点１について
　刊行物１に記載の試料電極に交互に印加する電圧について、上記摘記事項（１ｈ）によると、実施例１において基準波形信号発生部１１５で発生させた基準波形信号の時間をｔ１＝２０ｎｓｅｃ、ｔ２＝１μｓｅｃとしており、その周期は、
１／（２０×１０−９ ＋１×１０−６ ）＝９８０×１０３ ／ｓｅｃ≒１ＭＨｚ
であり、十分な高周波成分を有している。
　そうすると、刊行物１に記載の、試料電極に正の一定電位と負の一定電位をもつ波形の電圧を試料電極に交互に印加する手段は、実質的に高周波発生器として機能しているものであるから、相違点１は実質的な相違点ではない。
　
相違点２について
　高周波イオンエネルギーによって、プラズマから基板に当たるイオンエネルギーを、１０〜５０ｅＶ程度にすることは周知の技術であり（必要ならば、特開平４−１０６９２０号公報（２頁左下欄４〜１２行）、特開平３−２３８８００号公報（２頁右上欄１６〜末行）、特開昭６１−１１０７８２号公報（２頁右下欄１２〜１４行）、特開昭６０−１２０５２５号公報（２頁左下欄１６〜右下欄５行）参照。）、しかも、刊行物１には、一般に、イオンエネルギーを利用してウエハーのプラズマ処理を行う場合、〜１００ｅＶ以下のエネルギーをもったイオンを用いれば試料に与える損傷がほとんどない旨の記載があるから、プラズマから基板上に当たるイオンを、基板上に当たる際にイオンが１０ｅＶ〜４０ｅＶのエネルギーを示すように基板へ向かって加速することにより、試料に損傷を与えないようにすることは当業者ならば容易に想到し得ることである。
　
　そして、本願発明１４の奏する効果も、刊行物１の記載及び上記周知技術からみて、予測し得る程度のことであって格別のものではない。
 　
　したがって、本願発明１４は、刊行物１に記載された発明及び周知の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、本願の請求項１４に係る発明は、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ものであり、請求項１〜１３、１５、及び１６に係る発明について検討するまでもなく、本願は拒絶すべきものである。
　よって、結論のとおり審決する。