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　特願２００７−１２２８０７「マルチチップ半導体装置、マルチチップ半導体装置用チップおよびその形成方法」拒絶査定不服審判事件〔平成１９年　８月　９日出願公開、特開２００７−２０１５１２〕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】
第１　手続の経緯
　本願は、平成９年１１月７日（優先権主張平成８年１２月２日）に出願した特願平９−３０５７８４号の一部を平成１９年５月７日に新たな特許出願としたものであって、平成１９年６月６日付けで手続補正書が提出され、平成２１年１１月２０日付けで拒絶の理由が通知され、平成２２年１月２９日付けで意見書が提出されたが、平成２２年５月２４日付けで拒絶査定がなされ、これに対して平成２２年９月１日付けで拒絶査定不服審判が請求されると同時に手続補正書が提出され、平成２３年３月７日付けで当審において平成２２年９月１日付け手続補正書による補正を却下するとともに拒絶の理由が通知され、平成２３年５月９日付けで意見書及び手続補正書が提出されたものである。
　
第２　本願発明
　本願の請求項１乃至１２に係る発明は、平成２３年５月９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乃至１２に記載された事項により特定されたとおりのものと認められるところ、その請求項１、請求項３及び請求項４に係る発明（以下、それぞれ「本願発明１」、「本願発明３」及び「本願発明４」という。）は次のとおりのものである。
　
「【請求項１】
　表面に素子が集積形成され半導体基板と、
　この半導体基板表面上に形成された第１の層間絶縁膜と
　を有するチップを複数積層してなるマルチチップ半導体装置において、
　少なくとも１つのチップは、その半導体基板および前記第１の層間絶縁膜を貫通する第１の貫通孔内を充填するように金属からなる接続プラグが形成され、この接続プラグ上には第２の貫通孔を有する第２の層間絶縁膜が形成され、前記接続プラグ上には前記第２の層間絶縁膜の前記第２の貫通孔を介して前記接続プラグに電気的に接続された金属配線が形成された構造を有し、かつこの接続プラグおよび金属配線を有する少なくとも１つのチップは、前記接続プラグおよび金属配線を介して他のチップと電気的に接続され、前記接続プラグと前記金属配線とが接続する部分の断面において、前記第２の貫通孔は前記第１の貫通孔よりも開口径が小さいことを特徴とするマルチチップ半導体装置。」
　
「【請求項３】
　表面に素子が集積形成され半導体基板と、
　この半導体基板表面上に形成された層間絶縁膜と
　を有するチップを複数積層してなるマルチチップ半導体装置において、
　少なくとも１つのチップは、その半導体基板および層間絶縁膜を貫通する貫通孔内を充填するように金属からなる接続プラグが形成された構造を有し、かつこの接続プラグを有する少なくとも１つのチップは、他のチップと電気的に接続する接続プラグと前記他のチップと電気的に接続しない接続プラグを有することを特徴とするマルチチップ半導体装置。」
　
「【請求項４】
　表面に素子が集積形成された半導体基板と、
　この半導体基板表面上に形成された第１の層間絶縁膜と、
　この第１の層間絶縁膜および前記半導体基板を貫通する第１の貫通孔内を充填するように形成され、他のチップと電気的に接続するための金属からなる接続プラグと、
　前記接続プラグ上に形成され、第２の貫通孔を有する第２の層間絶縁膜と、
　前記第２の層間絶縁膜の前記第２の貫通孔を介して前記接続プラグに電気的に接続され、前記接続プラグとともに前記他のチップと電気的に接続するための金属配線と
　を具備し、前記接続プラグと前記金属配線とが接続する部分の断面において、前記第２の貫通孔は前記第１の貫通孔よりも開口径が小さいことを特徴とするマルチチップ半導体装置用チップ。」
　
第３　引用刊行物の記載事項
　これに対して、当審における平成２３年３月７日付けの拒絶の理由に引用された、本願の優先権主張の日前である昭和６０年７月２５日に頒布された特開昭６０−１４０８５０号公報（以下、「引用刊行物」という。）には、図面とともに次の事項が記載されている。
　
ａ：「〔発明の利用分野〕
　本発明は半導体集積回路チツプを積層して成る積層集積型半導体回路装置を構成するに好適なチツプ構造の製法に係り、特に積層構成の基本となる配線用貫通孔の製法に関する。」（第１頁右下欄第１１−１５行）
　
ｂ：「第５図は本発明を適用して得られるチツプの断面構造模式図である。なお、図面を簡略にするため、貫通孔１つを含む部分を提示してある。この構造について以下簡単に説明する。
　半導体基板５０の表面には選択ドーピング等により素子群が形成されている。基板の一部には貫通孔が設けられ、その貫通孔は細部５１、及び太部５２より構成される。貫通孔の内面は酸化膜等の比較的厚い絶縁膜５３で覆われ、貫通孔内部に形成される導電体層５４と半導体基板５０との間の電気的絶縁を図り、同時に寄生容量を低減している。貫通孔内部の導電体層は貫通孔細部５１と貫通孔太部５２の境界部で、チツプ下面に対するボンデイングパツド５５と接続し、一該ボンデイングパツド上に下向きの半田バンプ５６が形成される。貫通孔内導電体層５４は素子群形成面側で多層配線層５７を介してチツプ上面に対するボンデイングパツド５８に接続され、該ボンデイングパツド５８には上向きの半田バンプ５９が形成される。第５図に示す、Ｃ、Ｄは、素子のゲートに信号を伝えるための多層配線層内の導体部分を指示している。第５図の例では、貫通孔配線は上部の半田バンプ５９と下部の半田バンプ５６を接続し、かつ、素子の１出力に接続された形となつているが、勿論このような構成に限定されるものではなく、多層配線層５７を介して任意の入出力が上下の半田バンプに接続できることは言うまでもない。」（第３頁左下欄第５行−同頁右下欄第１２行）
　
ｃ：「第７図に本発明によつて形成された半導体チツプが多数個積層され、半田バンプにより物理的、電気的に接続される様子を示す。第６図（ヌ）に等価な半導体チツプ７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ等が互に表面及び裏面の半田バンプが対向する如く積層され、上層チツプ裏面の半田バンプと下層チツプ表面の半田バンプとが融着部７２ａ、７２ｂ等を形成する如くなされる。
・・・
この場合、球状に形成される半田バンプの高さの和が、貫通孔太部の側壁高さ及び、チツプの反り及び多層配線層の凹凸等の各マージンを合計したものよりも十分大きく、接続を確実に得ると共に融着部を構成する半田の体積が、貫通孔太部の容積より小さく、圧接した際に「はみ出し」現象が起きぬ様配慮することが必要である。融着一体化された各ＬＳＩチツプは多層配線層７３ａ、７３ｂ等により、上下の各チツプ若しくは同一チツプの他の素子群、あるいは他の融着部を介して電気的相互接続がなされ、また例えばセラミツク多層配線基板７４の如きものを介して外部との接続もなされる。」（第５頁右上欄第１５行−同頁左下欄第１７行）
　
ｄ：「実施例では高濃度にドープした多結晶Ｓｉを貫通孔内導体に用いたが、これには例えばＷやＭｏ等の高融点金属やシリサイド合金を用いることも可能である。」（第５頁右下欄第６−９行）
　
ｅ：第５図から、素子群が形成された半導体基板５０上には導電体層５４とボンデイングパツド５８を接続する多層配線層５７が形成されており、該多層配線層５７は、積層された４つの層間絶縁膜と、該４つの層間絶縁膜の隣接する各層間絶縁膜間に形成された配線とを有し、一番下の層間絶縁膜には、半導体基板５０に形成された貫通孔細部５１に対応する位置に貫通孔が形成されており、前記貫通孔細部５１及び前記一番下の層間絶縁膜の貫通孔を充填するように導電体層５４が形成され、この導電体層５４上には貫通孔を有する下から二番目の層間絶縁膜が形成され、前記導電体層５４上には前記下から二番目の層間絶縁膜の貫通孔を介して前記導電体層５４に電気的に接続された配線が形成されているチツプの構造が見て取れる。
　
ｆ：第７図から、積層された半導体チツプ同士は融着した半田バンプにより形成される融着部７２ａ、７２ｂ等によって接続され、この融着部は半導体チツプ裏面に形成された貫通孔太部内に収容されている構造が見て取れる。
　
第４　当審の判断
１　引用刊行物に記載された発明
　上記記載事項ｂ及びｅに記載された「チツプ」を上記記載事項ｃ及びｆに記載されたように積層することにより、上記記載事項ａに記載された「積層集積型半導体回路装置」が構成されることは明らかである。
　また、上記記載事項ｄより、引用刊行物には、貫通孔内に形成される導電体層として金属からなるものが記載されているに等しいと言える。
　したがって、上記引用刊行物の記載事項ａ乃至ｆを整理すると、引用刊行物には、
「表面に素子群が形成されている半導体基板５０と、
この半導体基板５０の表面上に形成された多層配線層５７と
を有するチツプを複数積層してなる積層集積型半導体回路装置において、
チツプは、その半導体基板５０を貫通する貫通孔を有し、該貫通孔は半導体基板５０の素子群が形成されている面側の貫通孔細部５１および他の面側の貫通孔太部５２からなり、多層配線層５７の一番下の層間絶縁膜には、貫通孔細部５１に対応する位置に貫通孔が形成されており、前記貫通孔細部５１および前記一番下の層間絶縁膜の貫通孔を充填するように金属からなる導電体層５４が形成され、この導電体層５４上には貫通孔を有する下から二番目の層間絶縁膜が形成され、前記導電体層５４上には前記下から二番目の層間絶縁膜の貫通孔を介して前記導電体層５４に電気的に接続された配線が形成された構造を有し、前記貫通孔太部５２には前記導電体層５４に接続するボンデイングパツド５５および半田バンプ５６が形成され、かつ前記導電体層５４および配線を有するチツプは、前記導電体層５４および配線を介して他のチツプと電気的に接続された積層集積型半導体回路装置。」
の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されていると認められる。
　
２　本願発明１について
（１）対比
　引用発明の「導電体層５４」は、他のチツプと電気的に接続するために半導体基板５０を貫通する孔内に形成されるものであるから、本願発明１の「接続プラグ」に相当する。
　引用発明の「表面に素子群が形成されている半導体基板５０」、「チツプ」、「積層集積型半導体回路装置」、「一番下の層間絶縁膜」及び「下から二番目の層間絶縁膜」は、本願発明１の「表面に素子が集積形成され半導体基板」、「チップ」、「マルチチップ半導体装置」、「第１の層間絶縁膜」及び「第２の層間絶縁膜」にそれぞれ相当する。
　引用発明の「貫通孔細部５１」は、導電体層５４が形成される部分であるから、一番下の層間絶縁膜に形成された「貫通孔」と合わせて、本願発明１の「第１の貫通孔」に相当する。また、引用発明の下から二番目の層間絶縁膜に形成された「貫通孔」は、本願発明１の「第２の貫通孔」に相当する。
　ここで、審判請求人は平成２３年５月９日付け意見書において、「これに対して引用発明の場合、参考図１（ｂ）に示すように、接続プラグおよびそれよりも径が大きいバンプ（二つの接続部材）が、半導体基板および第１の層間絶縁膜を貫通する。接続プラグおよびバンプが必要となるので、構造は複雑になる。さらに、バンプはそれよりも径が大きい穴に形成される。このような大きな穴は無駄な領域を生じさせ、装置の微細化に向いていない。
・・・
したがって、本願の新請求項１に係る発明は引用発明に記載されていない構成および効果を有するので、本願の新請求項１に係る発明は特許出願の際独立して特許を受けることができるものであると思料する。」と主張している。
　しかしながら、本願の明細書【０１２８】及び図１３には、金属プラグの他にパッド及び金属ボールを有する実施形態、すなわち三つの接続部材を有する実施形態が記載されているし、本願の明細書【０１４５】乃至【０１５０】及び図１６には、金属プラグの他に半田バンプを有する実施形態、すなわち二つの接続部材を有する実施形態が記載されている。さらに、本願発明１では、バンプを形成するために径が大きい穴を形成することを排除してはいない。よって、本願発明１は、引用発明のように貫通孔太部５２及び貫通孔細部５１を有し、貫通孔太部５２にボンデイングパツド５５及び半田バンプ５６を有する実施形態を含むものである。
　したがって、両発明は
「表面に素子が集積形成され半導体基板と、
　この半導体基板表面上に形成された第１の層間絶縁膜と
　を有するチップを複数積層してなるマルチチップ半導体装置において、
　少なくとも１つのチップは、その半導体基板および前記第１の層間絶縁膜を貫通する第１の貫通孔内を充填するように金属からなる接続プラグが形成され、この接続プラグ上には第２の貫通孔を有する第２の層間絶縁膜が形成され、前記接続プラグ上には前記第２の層間絶縁膜の前記第２の貫通孔を介して前記接続プラグに電気的に接続された配線が形成された構造を有し、かつこの接続プラグおよび配線を有する少なくとも１つのチップは、前記接続プラグおよび配線を介して他のチップと電気的に接続されたマルチチップ半導体装置。」
で一致し、以下の点で相違する。
　
相違点１：本願発明１では、配線が金属よりなるのに対して、引用発明では、配線の材質が限定されていない点。
　
相違点２：本願発明１では、接続プラグと金属配線とが接続する部分の断面において、第２の貫通孔は第１の貫通孔よりも開口径が小さいのに対して、引用発明では、第１の貫通孔と第２の貫通孔の開口径の大小関係が不明な点。
　
（２）相違点の検討
　上記相違点１及び２について検討する。
　
ア　相違点１について
　チップの配線の材質を金属とすることは、技術常識と言える事項であり、引用発明における配線を金属配線に特定することは当業者が適宜なし得た事項にすぎない。
　
イ　相違点２について
　引用発明における第１の貫通孔及び第２の貫通孔は、それらの内部に形成された接続プラグや配線の電気的な導通を確保すれば足りるものであって、それらの開口径は、製造工程や用途等に応じて当業者が適宜決定するものに過ぎないから、引用発明において、接続プラグと配線とが接続する部分の断面において、第２の貫通孔の開口径を第１の貫通孔の開口径よりも小さくすることは当業者が適宜なし得た設計事項である。
　
　この点につき、請求人は、平成２３年５月９日付け意見書において、「本願の新請求項１に係る発明の場合、接続プラグ１５上には第１の貫通孔よりも開口径が小さい第２の層間絶縁膜１１ａが形成されている。そのため、接続プラグ１５に電気的に接続しない配線であっても、接続プラグ１５の上を引き回すことができる。したがって、新請求項１に係る発明によれば、配線を形成することができる領域を多く取ることができ、より集積度の高いデバイスを実現できるようになる。また、設計の自由度も増す。」と主張する。
　この主張について検討すると、本願の図６及び図８には、接続プラグと金属配線とが接続する部分の断面において、第２の貫通孔は第１の貫通孔よりも開口径が小さい形態が描かれているものの、本願の明細書には、そのように第２の貫通孔の開口径を小さく設計することによる技術的意義や作用効果については何ら記載されていない。
　してみると、本願の図６及び図８に記載された第１及び第２の貫通孔の開口径は、適宜設計された結果の一例に過ぎないものである。よって、請求人の上記主張は、明細書等の記載と関係するものではなく、採用できない。
　
（３）まとめ
　したがって、本願発明１は、引用発明及び周知の事項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。
　
３　本願発明３について
（１）対比
　本願発明３と引用発明は、
「表面に素子が集積形成され半導体基板と、
　この半導体基板表面上に形成された層間絶縁膜と
　を有するチップを複数積層してなるマルチチップ半導体装置において、
　少なくとも１つのチップは、その半導体基板および層間絶縁膜を貫通する貫通孔内を充填するように金属からなる接続プラグが形成された構造を有し、かつこの接続プラグを有する少なくとも１つのチップは、他のチップと電気的に接続する接続プラグを有するマルチチップ半導体装置。」
で一致し、以下の点で相違する。
　
相違点３：本願発明３では、接続プラグを有する少なくとも１つのチップは、他のチップと電気的に接続する接続プラグの他に、前記他のチップと電気的に接続しない接続プラグを有するのに対して、引用発明では、他のチップと電気的に接続しない接続プラグを有していない点。
　
（２）相違点の検討
　上記相違点３について検討する。
　半導体装置の技術分野において、チップと他の部材との接着強度の向上を目的として、チップに他の部材と電気的に接続するパッド及びバンプの他に、他の部材と電気的に接続しないパッド及びバンプを形成することは、例えば以下の文献に記載されているように周知の事項である。
　
特開平７−８９２８０号公報の記載事項
「ＩＣチップ１３は複数のバンプ１８およびダミーバンプ１９によってプリント基板１２に接着されている。バンプ１８はＩＣチップ１３の裏面（プリント基板１２と対向する面）の電極端子（ＧＮＤ，Ｖｃｃ，Ｉ／Ｏ，ＣＬＫ，ＲＳＴ）をプリント基板１２の配線パターン１５に接続するものでもある。一方、ダミーバンプ１９は、図３に示すように、ＩＣチップ１３にあって上記端子として使用しない端子（Ｖｐｐ，ＲＦＵ等）部分に配設されて、該未使用端子（より具体的にはそのパッド）とダミーの配線パターン２０とを接着している。すなわち、これらのダミーバンプ１９は単にＩＣチップ１３をプリント基板１２に強固に接着するための目的により設けられたものである。なお、この未使用端子部分とは別の電気的に影響を与えない部分にダミーバンプ専用のパッドを設けてもよい。」（【００１０】）
　
　そして、チップを複数積層してなる引用発明においても、チップ同士の接着強度をある程度以上確保することは自明の課題であるから、引用発明において、他のチップと電気的に接続するための構造である導電体層、ボンデイングパツド及び半田バンプの他に、他のチップと電気的に接続しない導電体層、ボンデイングパツド及び半田バンプを形成することは、チップの大きさや積層するチップの数等に応じて当業者が適宜なし得たことである。
　
（３）まとめ
　したがって、本願発明３は、引用発明及び周知の事項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。
　
４　本願発明４について
　本願発明４は、マルチチップ半導体装置用チップに係る発明であって、その特定事項からみて、本願発明１のマルチチップ半導体装置を構成するチップ単体に相当するものであり、その主たる特徴であるチップの構造において本願発明１と共通している。
　そうすると、本願発明１は、上記２のとおり引用発明及び周知の事項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、本願発明４についても引用発明及び周知の事項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。
　
第５　むすび
　したがって、請求項１、３及び４に係る発明は、引用刊行物に記載された発明及び周知の事項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。したがって、他の請求項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。