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　平成　５年特許願第１８５２２７号「ボイドを有するプレーナコンタクト」拒絶査定不服審判事件〔平成　６年　７月２２日出願公開、特開平　６−２０４２２５〕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５年７月２７日（パリ優先権主張、平成４年７月２７日、米国）に出願された特許出願であって、平成１５年６月２０日付けで拒絶査定がなされ、これに対して平成１５年９月３０日付けで拒絶査定に対する審判請求がなされるとともに、同年１０月３０日付けで手続補正がなされ、その後、当審において、平成１７年２月１日付けで審尋がなされ、同年４月２８日付けで回答書が提出されたものであり、本願の請求項１ないし１９に係る発明の要旨は、平成１５年１０月３０日付けの手続補正書により補正された明細書および図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項１乃至１９に記載されたとおりのものであるところ、請求項１に記載された発明は以下のとおりのものである。
　「　集積回路のコンタクトを製造する方法において、
　下側に存在する導電領域の一部を露出させるコンタクト開口を絶縁層に形成し、
　前記コンタクト開口内にバリア層を形成し、
　前記絶縁層上、前記コンタクト開口の側壁に沿って及び底部に第一導電層を形成し、
　前記コンタクト開口から湿気を除去するためにベーキングを行い、
　前記第一導電層上に第二導電層を形成する、
上記各ステップを有しており、前記コンタクト開口の幅は前記第二導電層がその中にグレインが形成されて前記コンタクト開口を横断する架橋構造を形成して前記第二導電層が前記コンタクト開口を完全に充填することがない大きさに設定されていることを特徴とする方法。」
　
２．先願明細書等に記載の発明
　本願の優先権主張日前の特許出願であって、本願の優先権主張日後で本願の出願前に出願公開がされた特願平３−９８７０１号（特開平４−３２８８２４号公報参照）の願書に最初に添付された明細書又は図面（以下、「先願明細書等」という。）には、図１ないし５とともに、以下の記載がなされている。
　「【請求項１】　導電性領域上に絶縁膜を形成する工程と、
　前記絶縁膜にコンタクトホールを形成して、前記導電性領域の一部を露出させる工程と、
　前記コンタクトホールを取囲む前記絶縁膜上および露出した前記導電性領域上に高融点金属膜を形成する工程と、
　前記高融点金属膜上に３００℃〜６００℃の温度範囲での気相薄膜形成処理によってアルミニウムまたはアルミニウム合金の膜を形成する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。」
　「【０００１】
　　【産業上の利用分野】
　この発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に多層配線を有する半導体装置において、上層配線の信頼性を向上させかつコンタクト部のエレクトロマイグレーション耐性をも向上させうる半導体装置の製造方法に関するものである。」
　「【００１６】
　　【作用】
　アルミニウム系膜は、３００℃〜６００℃と高温で高融点金属膜上に形成される。このとき、３００℃はアルミニウム系膜が流動する下限の温度であり、６００℃はアルミニウムの融点が６６０℃であることから設定した温度である。したがって、上記の温度範囲で形成されたアルミニウム系膜は、高融点金属膜上で流動する。しかし、高融点金属とアルミニウムは濡れ性が悪いため、高融点金属膜と接している部分におけるアルミニウム系膜は流動しない。一方、高融点金属膜と接している部分以外のアルミニウム系膜はコンタクトホールに向かって流動するので、アルミニウム系膜はコンタクトホール上に突出した状態になる。そして、さらに堆積されながら流動するアルミニウム系膜は、最終的にはコンタクトホール上部でつながる。」
　「【００１８】
　図１は、この発明に基づく実施例の断面図を示している。
　基板３１上には第１層間絶縁膜３２が形成されており、第１層間絶縁膜３２には、基板３１のドレイン領域３０上の一部に、コンタクトホール３３が形成されている。そのコンタクトホール３３上には高融点金属膜３７が形成されている。高融点金属膜３７上には第１層アルミニウム系配線層３４が形成されており、第１層アルミニウム系配線層３４上には第２層間絶縁膜３５が形成されている。そして、第２層間絶縁膜３５上には第２層アルミニウム系配線層３６が形成されている。
【００１９】
　次に、上記の構造を有する半導体装置の製造方法の第１〜第４工程について図２〜図５を用いて説明する。
【００２０】
　図２に示すように、基板３１上に第１層間絶縁膜３２を形成する。この第１層間絶縁膜３２にエッチングによりコンタクトホール３３を形成する。その結果、基板３１のドレイン領域３０は露出している。
【００２１】
　図３に示すように、コンタクトホール３３において、露出したドレイン領域３０上およびコンタクトホール３３を取囲む第１層間絶縁膜３２上に高融点金属膜３７を形成する。
【００２２】
　一般に高融点金属はアルミニウムやアルミニウム合金に比べて非常にエレクトロマイグレーション耐性が優れているので、コンタクト部のエレクトロマイグレーション耐性は従来に比べて向上する。
【００２３】
　図４に示すように、高融点金属膜３７上に、３００℃〜６００℃の温度でスパッタリングを行なうことにより第１層アルミニウム系膜を形成する。この場合は気相薄膜形成処理法の一例としてスパッタリングを用いたが、他の気相薄膜形成処理法を用いてもよい。その後、パターン形成過程を経て第１層アルミニウム系配線層３４を形成する。
【００２４】
　このとき、第１層アルミニウム系配線層３４は、コンタクトホール３３上部でつながった状態となっている。」
　「【００２９】
　図５に示すように、第１層アルミニウム系配線層３４上に第２層間絶縁膜３５が形成され、第２層間絶縁膜３５上には第２層アルミニウム系配線層３６が形成される。
【００３０】
　なお、上述の実施例において電極配線材料用の高融点金属としては、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔａ（タンタル）、Ｃｏ（コバルト）、Ｔｉ−Ｎ（チタンナイトライド）等のいずれを使用してもよい。また、高融点金属の代わりに高融点金属のシリサイドであるＴｉＳｉ2 （チタンシリサイド）、ＭｏＳｉ2 （モリブデンシリサイド）、ＴａＳｉ2 （タンタルシリサイド）、ＷＳｉ2 （タングステンシリサイド）等を用いてもよいし、高融点金属の合金であるＴｉ−Ｗ（チタン−タングステン）合金等を用いてもよい。」
　「【００３２】
　　【発明の効果】
　この発明によれば、下層のアルミニウム系膜はコンタクトホール上でつながった状態で形成され得る。また、下層のアルミニウム系膜の上面は比較的平坦な形状となっているため、その上に形成される絶縁膜もコンタクトホール上では平坦な形状となる。それにより、その絶縁膜上に形成される上層のアルミニウム系膜も平坦にかつ途切れることなく形成され得る。その結果、上層のアルミニウム系膜は、絶縁膜との熱膨張係数の違いにより生ずる応力によっても切断されにくくなり、信頼性は向上する。また、コンタクト部は高融点金属膜によって接続されているので、コンタクト部のエレクトロマイグレーション耐性が向上する。それにより、コンタクト部の信頼性も向上することとなる。」
　また、図１及び５には、「第１層アルミニウム系配線層３４」が「コンタクトホール３３」を完全に充填することがないように形成されている点が記載されている。
　したがって、先願明細書等には、以下の発明が記載されている。
　「半導体装置のコンタクト部の製造方法において、
　基板のドレイン領域上に形成された第１層間絶縁膜に前記ドレイン領域の一部が露出しているコンタクトホールを形成し、
　露出した前記ドレイン領域上及び前記コンタクトホールを取囲む第１層間絶縁膜上に高融点金属膜を形成し、
　前記高融点金属膜上に３００℃〜６００℃の温度でスパッタリングを行なうことにより第１層アルミニウム系膜を前記コンタクトホール上部でつながるとともに前記コンタクトホールを完全に充填することがないように形成することを特徴とする方法。」
　
３．対比・判断
　本願の請求項１に記載された発明（以下、「本願発明１」という。）と先願明細書等に記載された発明（以下、「先願発明」という。）とを対比する。
　先願発明の「半導体装置」、「コンタクト部」、「製造方法」、「第１層間絶縁膜」、「コンタクトホール」、「高融点金属膜」、及び「第１層アルミニウム系膜」は、それぞれ、本願発明１の「集積回路」、「コンタクト」、「製造する方法」、「絶縁層」、「コンタクト開口」、「第一導電層」、及び「第二導電層」に相当し、先願発明における「基板のドレイン領域」は、「第１層間絶縁膜」の下側に存在するから、本願発明１の「下側に存在する導電領域」に相当する。
　また、先願発明の「露出した」前記「ドレイン領域」は、本願発明１の「前記コンタクト開口の・・・底部」に相当し、先願発明の「前記コンタクトホールを取囲む」「第１層間絶縁膜」上は、本願発明１の「前記絶縁層上、前記コンタクト開口の側壁に沿って」に相当するから、先願発明における「露出した」前記「ドレイン領域上」及び「前記コンタクトホールを取囲む」「第１層間絶縁膜」「上に高融点金属膜」を形成する点は、本願発明１における「前記絶縁層上、前記コンタクト開口の側壁に沿って及び底部に第一導電層を形成」する点に相当する。
　さらに、先願発明の「第１層アルミニウム系膜」を前記「コンタクトホール」「上部でつなが」るように形成する点は、本願発明１の「前記第二導電層が・・・前記コンタクト開口を横断する架橋構造を形成」する点に相当し、先願発明の「第１層アルミニウム系膜」を前記「コンタクトホール」を完全に充填することがないように形成する点は、本願発明１の「前記第二導電層が前記コンタクト開口を完全に充填することがない大きさに設定され」る点に相当する。
　したがって、両者は、
　「集積回路のコンタクトを製造する方法において、
　下側に存在する導電領域の一部を露出させるコンタクト開口を絶縁層に形成し、
　前記絶縁層上、前記コンタクト開口の側壁に沿って及び底部に第一導電層を形成し、
　前記第一導電層上に第二導電層を形成する、
上記各ステップを有しており、前記コンタクト開口の幅は前記第二導電層が前記コンタクト開口を横断する架橋構造を形成して前記第二導電層が前記コンタクト開口を完全に充填することがない大きさに設定されていることを特徴とする方法。」である点で一致し、以下の点で一応相違する。
（相違点１）
　本願発明１は、「コンタクト開口内にバリア層を形成」しているのに対して、
　先願発明は、「露出している」「ドレイン領域」上にバリア層を形成していない点。
（相違点２）
　本願発明１は、「前記コンタクト開口から湿気を除去するためにベーキングを行」う構成を備えているのに対して、
　先願発明は、上記構成を備えているか否かが明確ではない点。
（相違点３）
　本願発明１は、「前記第二導電層がその中にグレインが形成され」る構成を備えているのに対して、
　先願発明は、上記構成を備えているか否かが明確ではない点。
　
　上記相違点について検討する。
（相違点１について）
　半導体基板上の層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールにタングステン等の高融点金属材料を埋め込み形成する際に、当該コンタクトホールの底部にバリア層を形成して、上記半導体基板と上記タングステン等の高融点金属材料との相互拡散を阻止することは、特開平２−２１０８３３号公報（特に、「バリアメタルとして・・・窒化チタン膜１６」（第２ページ右上欄第１５行ないし１６行）という記載、第２ページ左下欄第８行ないし第１１行の記載、及び第２ページ右下欄第３行ないし第６行の記載を参照。）、特開平２−８３９７８号公報（特に、第２ページ右上欄第１２行ないし第１９行の記載、及び「コンタクト孔の上部と下部に形成された窒化チタン膜１５，１７のバリア効果」（第２ページ左下欄第７行ないし第９行）という記載を参照）に記載されるように従来周知であるから、先願発明において、「露出している」「ドレイン領域」上にバリア層を形成することは、周知技術の単なる付加であって、課題解決のための具体化手段における微差に過ぎない。
　よって、相違点１は実質的なものとはいえない。
（相違点２について）
　本願の請求項１には「前記コンタクト開口から湿気を除去するためにベーキングを行」う際に、いかなる程度に「前記コンタクト開口から湿気を除去する」のか、すなわち、「前記コンタクト開口から湿気を」完全に除去するのか、あるいは、一定程度に除去するのかについては何ら記載がないが、本願の願書に最初に添付した明細書又は図面（以下、「本願当初明細書等」という。）には、本願発明１における「前記コンタクト開口から湿気を除去するためにベーキングを行」う際の条件に関して以下の記載がされている。
　「【請求項９】　請求項１において、更に、約４２５℃において真空中でその場所でのベーキングにより第二導電層を形成する前に前記コンタクト開口から湿気を除去するステップを有することを特徴とする方法。」
　「【請求項１７】　請求項１２において、更に、約４２５℃において真空中においてその場でのベーキングにより前記第三導電層を形成する前に前記コンタクト開口から湿気を除去するステップを有することを特徴とする方法。」
　「好適にはアルミニウムからなる上側導電層３２を導電層３０の上に形成する。スパッタ形成したアルミニウムはコンタクト開口を完全に充填するものではないので、コンタクト開口の幅を小さくした場合には、アルミニウムはコンタクト開口を横断してブリッジ即ち架橋構造を形成する。従って、アルミニウム層３２の下側においてコンタクト開口内にボイド３４が形成される。しかしながら、本発明においてはボイドに関連する通常の問題は存在しない。特に、アルミニウム層３２を形成する前に、真空中においてのその場でのベーキングによってボイド内にトラップされることのある湿気を除去することが可能である。その結果得られるアルミニウム層３２はほぼプレーナ即ち平坦状である。」（００１３段落）
　しかしながら、本願当初明細書等の上記各記載を参酌しても、本願発明１において、いかなる程度に「前記コンタクト開口から湿気を除去する」のかについての記載はなく、上記の「ボイドに関連する通常の問題」（００１３段落）という記載が具体的にどのような問題を意味するのかも明らかではないから、当該記載に基づいて、本願発明１において、いかなる程度に「前記コンタクト開口から湿気を除去する」のかを特定することもできない。また、単に「ベーキング」という記載のみによって、本願発明１における「前記コンタクト開口から湿気を除去する」程度が、「前記コンタクト開口から湿気を」完全に除去することまでをも意味するとはいえないから、本願発明１における「前記コンタクト開口から湿気を除去するためにベーキングを行」う工程は、「前記コンタクト開口から湿気を」一定程度に除去する場合も含まれるものと認められる。
　一方、先願発明における「３００℃〜６００℃の温度でスパッタリングを行なうことにより第１層アルミニウム系膜を」形成する工程は、基板をスパッタリング装置内に搬入載置し、真空中で３００℃〜６００℃の温度に達するまで所定時間加熱を行い、その後、上記温度での加熱状態を維持しつつスパッタリングを開始して「第１層アルミニウム系層」を形成する工程を意味することは、当業者であれば技術的に自明なことであり、基板をスパッタリング装置内に搬入載置し、真空中で３００℃〜６００℃の温度に達するまで所定時間加熱を行なう間にコンタクトホールから湿気が一定程度に除去されることも技術的に明らかである。また、「第１層アルミニウム系層」を形成する工程中においても、「しかし、高融点金属とアルミニウムは濡れ性が悪いため、高融点金属膜と接している部分におけるアルミニウム系膜は流動しない。一方、高融点金属膜と接している部分以外のアルミニウム系膜はコンタクトホールに向かって流動するので、アルミニウム系膜はコンタクトホール上に突出した状態になる。そして、さらに堆積されながら流動するアルミニウム系膜は、最終的にはコンタクトホール上部でつながる。」（００１６段落）と記載されるように、「第１層アルミニウム系層」が「コンタクトホール上部でつながる」前においては、コンタクトホールの一部は開いているのであるから、この間においてもコンタクトホールから湿気が一定程度に除去されることも明らかである。
　よって、相違点２は実質的なものとはいえない。
（相違点３について）
　半導体集積回路の内部配線層をアルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属材料で形成する場合に、単結晶として形成するための特段の配慮をしない限り、当該内部配線層は多結晶、すなわち、グレインを有する構造になることは当業者の技術常識であり、先願明細書等にも「アルミニウムまたはアルミニウム合金」（００１５段落）からなる「第１層アルミニウム系膜」を単結晶として形成するための特段の配慮をする旨の記載はされていないから、先願発明１における「第１層アルミニウム系膜」の中に多結晶を構成するグレインが形成されていることは技術的に明らかである。
　よって、相違点３は実質的なものとはいえない。
　
　したがって、本願発明１は、先願発明と実質的に同一であり、しかも、本願の発明者がその出願の優先権主張日前の特許出願に係る先願発明をした者と同一ではなく、また本願の出願の時において、その出願人が上記特許出願の出願人と同一でもないので、特許法第２９条の２の規定により特許を受けることができない。
　
４．むすび
　以上のとおりであるから、本願は、請求項２乃至１９に記載された発明について判断するまでもなく、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。