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　平成１０年特許願第５７４８１号「薄膜の製造方法」拒絶査定不服審判事件〔平成１１年８月３１日出願公開、特開平１１−２３８６８８〕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１０年２月２３日の出願であって、その請求項１〜６に係る発明は、平成１４年１月２４日付手続補正書によって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１〜６に記載された事項により特定されるとおりのものであるところ、その請求項１に係る発明（以下、「本願発明１」という。）は、次のとおりのものである。
　「【請求項１】　コールドウォール型気相成長装置の反応容器内に半導体基板を載置し、該半導体基板を原料ガスの反応温度以上に昇温し、薄膜成長用の原料ガスとともにドーパントガスを供給することにより、ドーパント元素がドープされた薄膜を半導体基板上に形成する方法において、反応容器の内壁をドーパントガスの熱分解温度以下に抑えた状態で薄膜を形成することを特徴とする薄膜の製造方法。」
　
２．引用刊行物とその記載事項
　これに対して、原査定の拒絶の理由に引用された本願の出願前に頒布された刊行物である特開平５−２５１３５５号公報（以下、「引用刊行物」という。）には、以下の事項が記載されている。
（１ａ）「【請求項１】　真空容器内で、基板に対して反応ガス分子を供給して、基板の表面に薄膜を作成させるようにした薄膜作成方法において、
　(1) 真空容器内の圧力を真空排気して所定の圧力に設定し、
　(2) 真空容器内に少なくとも一種類の分子を含んだ反応ガスを供給し、
　(3) 供給した反応ガスに含まれた分子の平均自由行程（ｄ）が真空容器内における基板と真空容器の真空側露出壁との最短距離（Ｌ）よりも長くなる（ｄ＞Ｌ）ように真空容器内の圧力を設定し、
　(4) 基板の温度（Ｔ sub）を、供給した反応ガスが実質上、分解反応する温度に設定し、
　(5) 真空容器の真空側露出壁の温度（Ｔ wall ）を、(3) の設定圧力における反応ガスに含まれた分子の分圧と同じ蒸気圧を維持できる温度（Ｔ vap）よりも高く、かつ基板の温度（Ｔ sub）よりも低い温度の範囲（Ｔ vap＜Ｔ wall ＜Ｔsub）に設定することを特徴とする薄膜作成方法。
　【請求項３】　真空容器の真空側露出壁の温度（Ｔ wall ）は約10℃とする請求項１記載の薄膜作成方法。」
　
（１ｂ）「【０００１】【産業上の利用分野】この発明は、真空容器内に反応ガスを供給し、気相中での分子間の相互作用、反応が起らない圧力領域のもとで、真空容器内に設置した基板の表面に薄膜を形成するようにした薄膜作成方法に関する。
　【０００２】【従来の技術】従来、前記の如くの薄膜作成方法は例えばガスソースエピタキシーとして知られている。このような薄膜作成においては、真空容器の内壁をシュラウドで覆い、このシュラウドを液体窒素温度に冷却することにより、真空容器内の散乱分子を吸着するようにしていた。従って、基板表面における結晶成長は、ガスノズルその他のガスソースから直接、基板表面に飛来する反応ガスの分子（以下、このような分子を「一次分子」という。）のみで行われるものであった。」
　
（１ｃ）「【０００４】【発明が解決しようとする課題】このように従来の薄膜作成方法においては、結晶成長のための反応ガスの利用効率が数％以下で、利用効率が悪いという問題点があった。
　【０００５】また、結晶成長のために供給された反応ガスは、前記のように、供給口から余弦則に従って拡散するため、基板表面に結晶成長により形成される薄膜の膜厚分布も前記余弦則の影響を受け、基板全面に均一な膜厚分布を得ることが難しいという問題点もあった。」
　
（１ｄ）「【０００６】【課題を解決するための手段】この発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、反応ガスの利用効率を向上できると共に、基板表面に形成される薄膜の膜厚分布を均一にできる薄膜作成方法を提供することを目的としている。
　【０００７】前記の目的を達成するために、この発明においては、真空容器の内壁において、供給した反応ガスの分子が吸着することなく、散乱するようにしたものである。」　
　
（１ｅ）「【０００８】即ちこの発明の薄膜作成方法は、真空容器内で、基板に対して薄膜形成のための反応ガスの分子を供給して、基板表面に薄膜を得る方法において、前記真空容器は供給した反応ガスの分子の気相反応が実質上起らない圧力領域とし、かつ真空容器の真空側露出壁を、供給した反応ガスの分子の気相中の分圧以上の蒸気圧を維持できる温度を下限とし、加熱した基板温度よりも低い温度を上限とする温度範囲の中で、所定の温度に制御することを特徴としている。」
　
（１ｆ）「【０００９】前記真空容器の真空側露出壁の温度制御は、真空容器壁自体の温度を、加熱および冷却手段を介して直接制御したり、真空容器の内壁に沿って流体（例えば液体窒素）循環シュラウドを設置し、循環流体を介して制御するようにする。
　【００１０】前記真空容器の真空側露出壁の温度制御手段としては、後者が簡易なため、一般的である。」
　
（１ｇ）「【００１１】気相反応が実質上、起らない圧力領域とは、反応ガスの分子が、真空容器内で、互いに衝突する前に、真空容器の内壁（真空側露出壁）あるいは基板に衝突する確率がきわめて大きくなるような圧力領域を意味する。このような圧力領域においては、反応ガスの分子間の衝突確率よりも、基板または内壁との衝突確率が大きいため、分子間で熱を授受する確率が小さく、分子はもっぱら基板または内壁との間で熱を授受することになる。分子間で熱を授受する確率が小さいということは、気相中での熱伝導が非常に小さいことを意味する。このような条件においては、基板または内壁から、分子が熱分解反応を生じる程度の熱エネルギーを受けたとしても、気相中での熱伝導が小さいために、気相中全体で熱分解反応が起きることはない。つまり、真空容器内の空間においては、気相反応は実質上起らない。
ここで、内壁の温度を、反応ガスの分子が熱分解反応を起さないような温度に設定すれば、もっぱら基板表面上でしか、反応ガスの熱分解反応は起らない。
　
（１ｈ）「【００１６】次に、真空容器の真空側露出壁（内壁）を、供給した反応ガスの分子の気相中の分圧以上の蒸気圧を維持できる温度に設定することは、反応ガスの分子が壁面（真空側露出壁）に吸着されないようにすることを意味している。
　【００１７】通常、物質の蒸気圧と温度の関係は、図６のグラフに示したような関係にある。ある蒸気圧を維持できる温度は、その蒸気圧線上で対応する温度である。もし温度が下がれば、図６のグラフから明らかなように、維持できる蒸気圧も降下する。蒸気圧が降下することは、気相中で飛来している分子が、温度低下の原因となる壁面等に吸着されることを意味する。もし、壁面の温度が反応ガスの気相中の分圧に対応する蒸気圧線の温度以下であれば、反応ガスの分子が壁面に吸着されてしまう。これでは、壁面に反応ガスが吸着されるのを防止することはできない。したがって、真空側露出壁を反応ガスの分子の気相中の分圧に対応する蒸気圧を維持できる温度以上に設定し、壁面に飛来した反応ガスの分子が壁面に吸着されないようにするものである。これによって壁面に衝突した反応ガスの分子が散乱できるようにする。反応ガスが複数種のガスの混合ガスの場合には、壁面の温度をそれぞれのガスの分圧が維持できる温度以上に設定しなければならない。
　【００１８】他方、真空容器の真空側露出壁の温度は、基板の温度以下にしなければならない。
基板の温度は、反応ガスの分子が、分解反応を起し、薄膜が堆積する温度に設定される。もし、壁面を基板の温度より高い温度にすると、壁面に飛来した反応ガスの分子は、壁面上で分解反応を起こし、薄膜が堆積するので、ガスの利用効率を損なうことになる。
　【００１９】このような観点から、
壁面の温度は、反応ガスの分子が、実質上、分解反応を起さない温度以下にしなければならない。
　【００２０】以上のことから、真空容器の真空側露出壁の温度は、反応ガスの分圧と同じ蒸気圧を維持できる温度よりも高く、かつ基板の温度よりも低い温度の範囲内でなければならない。反応ガスの蒸気圧温度をＴｖａｐ、基板の温度をＴｓｕｂ、真空側露出壁の温度をＴｗａｌｌとすると、数２の条件を満たさなければならない。
　【００２１】【数２】
Ｔｖａｐ＜Ｔｗａｌｌ＜Ｔｓｕｂ　 　 」
　
（１ｉ）「【００３１】図３に基板９内の膜厚分布を示す。・・・水冷シュラウドとした場合、ガスノズル２からの分子流の他に真空容器１の真空側露出壁、即ちシュラウド３の内壁で散乱した後飛来した分子も成長に寄与するため、膜厚分布を均一にすることができた。」
　
（１ｊ）「【００６２】図９は、シリコン結晶とゲルマニウム／シリコン混晶との超格子膜を作成した場合で、・・・ゲルマニウム／シリコン混晶はＳｉ２Ｈ６ガスに加えてＧｅＨ４ガスをそれぞれ一定量で流して成長させたものである。このような反応ガスの供給を繰り返して多層構造とした。・・・」
　
（１ｋ）「【００６７】図１０は、基板上にエピタキシャル成長させたシリコン結晶の深さ方向のプロファイルをＳＩＭＳ分析した結果である。
【００６８】具体的には、基板の温度を６８０℃に設定し、Ｓｉ２Ｈ６ガスを２０ｓｃｃｍの流量で導入しながら、２０秒毎に１２０秒間ジボラン（Ｂ２Ｈ６、ｄｉｈｙｄｒｏｄｉｂｏｒａｎｅ）ガスを１容積％含む水素（Ｈ２）ガスを２ｓｃｃｍ導入したものである。この間の圧力は１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であった。水冷シュラウドの温度は１０℃に設定した。また、基板９と真空側露出壁（シュラウド３の内面）の最短距離は約４０ｍｍであった。
　【００６９】Ｂ２Ｈ６ガスが数１２の式を満足しているのは言うまでもない。Ｂ２Ｈ６ガスの蒸気圧と温度の関係のグラフも図６に示した。Ｈ２ガスは、Ｂ２Ｈ６ガスの稀釈ガスであり、Ｂ２Ｈ６ガスの分解反応に全く関与しない。また、Ｓｉ２Ｈ６ガスとＢ２Ｈ６ガスおよびＨ２ガスの混合ガスの圧力は１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるから、Ｂ２Ｈ６ガスの分圧はそれ（全圧）以下である。したがって、水素ガスの平均自由行程については考慮する必要は無い。
　【００７０】ボロン（Ｂ）がドープされたシリコン結晶膜の厚さは２０００オングストローム、シリコン結晶膜の厚さも２０００オングストロームであった。図１０より、Ｂ原子が１ｃｃ当り約１０１９個含まれていることがわかる。」
　
（１ｌ）「【００８５】なお、通常のＣＶＤによる薄膜作成方法では、設定圧力は１Ｔｏｒｒ以上の領域、すなわち粘性流領域であり、かつ気相反応も積極的に利用している。したがって、設定圧力を１０−２Ｔｏｒｒ以下の分子流領域とし、かつ基板表面のみでしか反応を起させないようにした本発明は、ＣＶＤによる薄膜作成技術と思想が異なるものである。」
　
３．対比・判断
　引用刊行物には、上記摘記事項（１ｇ）によれば、真空容器の内壁（真空側露出壁）の温度を、反応ガスの分子が熱分解反応を起さないような温度に設定すれば、もっぱら基板表面上でしか、反応ガスの熱分解反応は起らないことが記載され、上記摘記事項（１ｈ）の【００１８】によれば、壁面を基板の温度より高い温度にすると、壁面に飛来した反応ガスの分子は、壁面上で分解反応を起こし、薄膜が堆積するので、ガスの利用効率を損なうことになると記載され、同【００１９】によれば、壁面の温度は、反応ガスの分子が実質上、分解反応を起こさない温度以下にしなければならないと記載され、一方、基板の温度については、同じく（１ｈ）の【００１８】に、基板の温度は、反応ガスの分子が、分解反応を起し、薄膜が堆積する温度に設定されると記載されているから、半導体基板表面上で反応ガスの熱分解を起こすために、半導体基板の温度を反応ガスの熱分解温度以上の温度に設定し、また真空容器の内壁、すなわち循環シュラウドの内壁の温度を反応ガスの熱分解温度以下に抑えることが記載されていることになる。
　具体的には、実施例として、上記摘記事項（１ｋ）によれば、基板の温度を６８０℃に設定し、Ｓｉ２Ｈ６ガスを導入しながら、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガスを含む水素（Ｈ２）ガスを導入し、ボロン（Ｂ）がドープされたシリコン結晶膜を形成する際に、水冷シュラウドの温度を１０℃に設定したことが記載されている。ここで、Ｓｉ２Ｈ６ガスとジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガスは、共にボロンがドープされたシリコン結晶膜を形成する反応ガスであること、基板の温度はＳｉ２Ｈ６ガスとジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガス、即ち反応ガスの熱分解温度以上の温度であること、水冷シュラウドの温度は反応ガスの熱分解反応が起こらない温度、即ちドーパントガスであるジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガスの熱分解反応が起こらない温度であることはいずれも明らかである。
　さらに、上記摘記事項（１ｅ）、（１ｌ）によれば、通常のＣＶＤによる薄膜作成方法では、設定圧力は１Ｔｏｒｒ以上の領域、すなわち粘性流領域であり、かつ気相反応も積極的に利用しているものであり、引用刊行物に記載された薄膜作成方法は、真空容器内を供給した反応ガスの分子の気相反応が実質上起こらない圧力領域、すなわち設定圧力を１０−２Ｔｏｒｒ以下の分子流領域とし、基板表面のみでしか反応を起させないようにしたものであるから、通常のＣＶＤによる薄膜作成技術と思想が異なるものであるとしているが、気相と接する基板表面において反応を起こすことにより薄膜を形成するものである以上、この反応が気相成長であることに相違はない。
　そこで、上記摘記事項（１ａ）〜（１ｋ）を総合すると、上記引用刊行物には、「水冷式の循環シュラウドを設置した気相成長装置の真空容器内で、半導体基板に対して薄膜形成のための反応ガスの分子を供給して、半導体基板の表面にドーパント元素がドープされた薄膜を得る方法において、前記真空容器は供給した反応ガスの分子の気相反応が実質上起らない圧力領域とし、かつ半導体基板の温度を、供給した反応ガスが実質上、分解反応する温度に設定し、真空容器の循環シュラウドの内壁を、供給した反応ガスの分子の気相中の分圧以上の蒸気圧を維持できる温度を下限とし、加熱した半導体基板温度よりも低い温度を上限とする温度範囲の中で、ドーパントガスの熱分解温度以下に抑えた状態での所定の温度に制御する薄膜の製造方法。」の発明が記載されていることになる。
　
　次に、本願発明１と引用刊行物に記載された発明とを対比する。
　引用刊行物に記載された発明において、真空容器の循環シュラウドの内壁を所定の温度に制御することは、上記摘記事項（１ｆ）によれば、真空容器の真空側露出壁の温度制御の一つであるから、反応容器の内壁の温度制御に相当している。さらに、上記摘記事項（１ｈ）の【００１８】には、「もし、壁面を基板の温度より高い温度にすると、壁面に飛来した反応ガスの分子は、壁面上で分解反応を起こし、薄膜が堆積するので、ガスの利用効率を損なうことになる。」と記載され、引用刊行物に記載された発明で、真空容器の真空側壁面の温度を基板の温度より低くするのは、壁面上で反応ガスの分解反応を起こすのを防ぐためのものであり、このことは、本願発明１の技術課題であるドーパントガスが反応容器の内壁面で熱分解するのを押さえるのと軌を一にしている。
　そうすると、両者は「気相成長装置の反応容器内に半導体基板を載置し、該半導体基板を原料ガスの反応温度以上に昇温し、薄膜成長用の原料ガスとともにドーパントガスを供給することにより、ドーパント元素がドープされた薄膜を半導体基板上に形成する方法において、反応容器の内壁をドーパントガスの熱分解温度以下に抑えた状態で薄膜を形成する薄膜の製造方法。」である点で一致するものの、次の点で相違する。
（ａ）気相成長装置について、本願発明１は「コールドウオール型気相成長装置」であるとしているのに対し、引用刊行物に記載された発明は「水冷式の循環シュラウドを設置した気相成長装置」である点。
　
　そこで、上記相違点（ａ）について検討する。
　上で述べたとおり、本願発明１と引用刊行物に記載された発明とは、反応ガスが反応容器の内壁面で熱分解するのを押さえる点で軌を一にしている。一方、コールドウオール型の気相成長装置は以下に具体例を示すまでもなく本願出願前普通に知られていることである。そしてさらに、コールドウオール型とはそもそも反応ガスが壁面上で分解反応を起こすのを防ぐためのものであるから、引用刊行物に記載された発明での水冷式の循環シュラウドを設置した気相成長装置を、コールドウオール型気相成長装置とすることは、当業者ならば容易に想到し得ることである。
　「具体例」特開平６−１５１３３７号公報には、ＭＯＣＶＤ装置においてドーパントをドープした結晶を得る際に反応管を冷却することについて、「【００２３】ところで、反応管１を冷却する理由は、反応管１内部に導入される反応ガスが、結晶成長させるべきウェハ３表面上以外の場所において、分解反応を起こす事を防止するためである。特に、反応管１上部において、反応ガスの分解反応が起こると、ウェハ３表面に達する反応ガスの組成が変化してしまい、良好な結晶成長が期待できない。・・・」、
　特開平４−１３２２１３号公報には、「（１）反応炉の外周に冷却液用の流路を設け、前記冷却液用の流路を２つ以上の独立した流路に分割して、この独立した流路各々に対して、冷却液の供給を可能とし、かつ冷却液の温度あるいは流路を各流路に対応して独立に調整可能としたことを特徴とする半導体薄膜気相成長装置。」（特許請求の範囲）であって、冷却水温度をＩ、II流路においては、１０℃以下に制御したこと（第４図（イ））、
　特開昭６４−７９０９７号公報には、化合物半導体結晶薄膜の気相成長装置として、縦型成長室外壁に成長室壁面の加熱防止用冷却水ジャケットを有し、上方が略半球型で円筒形の成長室内部でサセプタの上方の空間に半球体を設け、この半球体を設ける従来技術の問題点として「ドーパントを入れる場合、所望のドーピング量が得られないという事もある。さらに、半球体２５で生じた反応生成物の一部が剥離して飛び、基板表面に付着する、という事もありうる。こうなると、基板表面に表面欠陥が生じる。こういうわけで、半球体２５は熱分解温度以下に冷却しなければならない。」（３頁左下欄８〜１５行）と記載されている。
　
　そして、本願発明１の作用効果も上記引用刊行物に記載された事項から容易に予測しうる程度のものであって、格別顕著なものではない。
　
　したがって、本願発明１は、引用刊行物に記載された発明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
　以上のとおりであるから、本願請求項１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、他の請求項２〜６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。