【원 고】
이데미쓰고산 가부시키가이샤 (소송대리인 제일광장 특허법인 담당변리사 최은화 외 3인)
【피 고】
특허청장
【변론종결】
2011. 6. 2.
【주 문】
1. 원고의 청구를 기각한다.
2. 소송비용은 원고가 부담한다.
【청구취지】
특허심판원이 2010. 5. 14. 2008원14153호 사건에 관하여 한 심결을 취소한다.
【이 유】
1. 기초사실
가. 원고의 출원발명
1) 발명의 명칭 : 스퍼터링 타깃 및 투명 도전막
2) 우선권주장일/국제출원일/출원일/출원번호 : 2001. 7. 17./2002. 5. 24./2004. 1. 13. /제2004-70000529호
3) 특허청구범위 및 도면 : 별지 1 기재와 같다.
나. 비교대상발명
1997. 3. 18. 공개된 일본 공개특허공보 특개평9-71860호에 게재된 ‘타깃 및 그 제조방법’(갑 제8호증)에 관한 것으로서, 그 기술내용과 도면은 별지 2 기재와 같다.
다. 이 사건 심결의 경위
원고의 이 사건 출원발명의 특허출원에 대해 특허청 심사관은 2008. 7. 3. 이 사건 제1항 내지 3항, 제5항, 제6항 출원발명은 비교대상발명에 의하여 신규성이 부정되고, 이 사건 제4항 출원발명은 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 ‘통상의 기술자’라 한다)가 비교대상발명에 의하여 용이하게 발명할 수 있는 것이어서 진보성이 부정된다는 이유로 의견제출통지를 하였다.
원고는 2008. 9. 3. 보정서를 제출하였으나, 특허청 심사관은 2008. 11. 28. 이 사건 제1항 내지 제5항, 제7항, 제8항 출원발명은 비교대상발명에 의하여 신규성이 부정되고, 이 사건 제6항 출원발명은 비교대상발명에 의하여 진보성이 부정된다는 이유로 거절결정을 하였다.
원고는 2008. 12. 31. 특허심판원에 불복심판을 청구한 후, 2009. 1. 30. 보정서를 제출하였는데, 특허청 심사관은 2009. 3. 2. 이 사건 제1항, 제3항 내지 제5항, 제7항, 제8항 보정발명은 비교대상발명에 의하여 신규성이 부정되고, 이 사건 제6항 보정발명은 비교대상발명에 의하여 진보성이 부정된다는 이유로 원 결정을 그대로 유지하는 결정을 하였다.
한편 특허심판원은 위 심판청구 사건을 2008원14153호로 심리한 후, 2010. 5. 14. 이 사건 제1항 보정발명은 비교대상발명에 의하여 신규성이 부정되고, 이 사건 제1항 출원발명은 이 사건 제1항 보정발명과 실질적으로 동일한 것이어서 이 사건 제1항 출원발명 또한 비교대상발명에 의하여 신규성이 부정되며, 특허출원에 있어서 특허청구범위가 여러 개의 청구항으로 되어 있는 경우 어느 하나의 항이라도 거절이유가 있으면 그 특허출원은 전체가 거절되어야 하므로 특허거절결정은 정당하다는 이유로 원고의 심판청구를 기각하는 이 사건 심결을 하였다.
[인정근거] 갑 제1 내지 10호증, 을 제1호증, 변론 전체의 취지
2. 원고 주장의 요지
(1) 비교대상발명은 3가 이상의 원자가를 가지는 제3원소의 산화물의 수치한정과 관련하여 0.5at% 미만의 수치범위를 배제하고 있으므로, 이 사건 제1항 보정발명 및 출원발명의 제3원소의 산화물의 함량 범위는 비교대상발명에 개시된 범위에서 벗어나는 것이다.
(2) 이 사건 제1항 보정발명 및 출원발명은 비교대상발명에 비하여 타깃의 부피저항률을 낮추는 동시에 투명 도전막의 에칭 속도를 높이는 두 가지 효과를 동시에 달성할 수 있는 특별하고도 이질적 효과를 갖는바, 수치한정의 임계적 의의에 대하여 살펴볼 필요도 없이 비교대상발명에 의해 신규성이 부정되지 않고, 설사 이를 이질적인 효과로 볼 수 없다 하더라도, 이 사건 제1항 보정발명 및 출원발명은 수치범위의 하한과 상한을 경계로 부피저항률 또는 에칭 속도에 있어 현저한 변화가 있어 임계적 의의가 인정되므로 신규성이 부정되지 않는다.
3. 이 사건 제1항 보정발명의 신규성 여부
가. 법리
출원발명이 그 출원 전에 공지된 발명이 가지는 구성요소의 범위를 수치로서 한정한 것에 불과한 경우 그 수치한정에 구성의 곤란성이 인정되지 아니하고 수치한정으로 인한 특별한 효과나 임계적 의의가 인정되지 않는다면 출원발명은 공지된 발명과 기술적 구성이 실질적으로 동일하여 신규성이 부정된다(대법원 2000. 11. 10. 선고 2000후1283 판결 참조).
나. 구성 대비
1) 이 사건 제1항 보정발명의 기술구성
이 사건 제1항 보정발명은, ‘산화인듐과 산화아연으로 이루어지는 In₂O₃(ZnO)m [단, m은 2 내지 7의 정수이다]로 표시되는 육방정 층상 화합물을 함유하며(이하 ‘구성요소 1’이라 한다), 또한 +4가 이상의 원자가를 갖는 제3원소의 산화물을 0.01 내지 0.2원자% 함유하는(이하 ‘구성요소 2’라 한다) 스퍼터링 타깃‘으로 구성되어 있다.
2) 구성요소 1
구성요소 1은, ‘산화인듐과 산화아연으로 이루어지는 [단, m은 2 내지 7의 정수이다]로 표시되는 육방정 층상 화합물이 함유된 스퍼터링 타깃‘으로서, 이는 비교대상발명의 ‘일반식 (m=2～7)으로 표시되는 육방정 층상 화합물을 포함하는 타깃(갑 제8호증 식별번호 21, 7 내지 10행)’에 대응된다.
양 구성은 ‘ (m=2～7)’과 같은 화학식으로 표현되는 조성물을 포함하며, 위 조성물을 이용하여 형성되는 스퍼터링 타깃이라는 점에서 구성이 같다.
3) 구성요소 2
구성요소 2는 ‘+4가 이상의 원자가를 갖는 제3원소의 산화물을 0.01 내지 0.2원자% 함유하는 스퍼터링 타깃’인데, 이는 비교대상발명의 ‘전체 양이온 원소에 대해서 20 at% 이하의 3가 이상의 원자가를 가지는 제3원소 산화물을 포함하는 타깃’(갑 제8호증 식별번호 21, 1 내지 7행)’에 대응된다.
비교대상발명에는 3가 이상의 원자가를 갖는 제3원소의 예로서 ‘Zr, Ge, Sn, Ti, Si’이 기재되어 있고(갑 제8호증 식별번호 21, 4, 5행), 위 원소들은 +4가 원소들이므로, 양 구성은 +4가 이상의 원자가를 갖는 제3원소 산화물을 함유하는 스퍼터링 타깃이라는 점에서 구성이 같고, 구성요소 2의 제3원소 산화물의 수치범위인 0.01 내지 0.2원자%는 비교대상발명의 제3원소 산화물의 수치범위인 전체 양이온 원소에 대해서 20at% 이하에 포함되므로, 양 구성은 제3원소의 산화물 함유 비율에 있어서도 구성이 같다.
이에 대하여 원고는 첫째로, 비교대상발명에 ‘특히 제3원소가 티탄인 경우, 전체 양이온 원소에 대한 티탄의 비율은 0.5∽10at%의 것이 매우 바람직하다’(갑 제8호증 식별번호 22, 1 내지 3행 참조), ‘또한, 티탄의 비율이 0.5at% 미만에서는 종래 공지의 타깃 소결 시에서 소결조제로서의 역할을 수행하는 것에 머물 뿐, 후술하는 바와 같이, 제막 분위기에 의존하지 않고 도전막의 저항의 균일성이 보유된다는 효과가 발현되지 않기 때문이다. 티탄의 바람직한 비율은 전체 양이온 원소에 대해서 1∽8at%이다’(갑 제8호증 식별번호 22, 7 내지 13행)고 기재되어 있는 점 등에 비추어 보면, 비교대상발명의 상세한 설명에서는 20at% 이하의 3가 이상의 원자가를 가지는 제3원소의 산화물에서 0.5at% 미만의 수치범위를 배제하고 있음이 명백하므로, 양 구성은 제3원소의 산화물 함량비율에서 구성상 차이가 있다고 주장한다.
살피건대, 갑 제8호증에 의하면, 비교대상발명의 명세서에 원고 주장과 같이 ‘제3원소가 티탄인 경우 전체 양이온 원소에 대한 티탄의 비율은 0.5∽10at%의 것이 매우 바람직하다’는 취지로 기재되어 있는 사실은 인정되나, 이는 비교대상발명에서 제3원소를 티탄으로 한 경우에 있어서 전체 양이온 원소에 대한 티탄의 비율이 0.5～10at%인 것이 매우 바람직하다는 의미일 뿐, 제3원소가 티탄이 아닌 다른 산화물인 경우에도 제3원소의 비율이 0.5～10at%인 것이 바람직하다는 의미로 볼 수 없고, 비교대상발명에 ‘전체 양이온 원소에 대해서 20at％ 이하의 3가 원자가를 가지는 제3 원소의 산화물을 포함하고’(갑 제8호증 특허청구범위 청구항 2 참조)라고 명시적으로 기재되어 있는 이상, 비교대상발명이 제3 원소의 산화물에서 0.5원자% 미만의 수치범위를 배제하고 있다고 볼 수는 없으므로, 원고의 위 주장은 이유 없다.
원고는 둘째로, 이 사건 제1항 보정발명의 스퍼터링 타깃은 어닐링 처리를 하지 않은 것임에 비해 비교대상발명의 스퍼터링 타깃은 어닐링 처리를 한 것이라는 점에서 구성이 다르다고 주장하나, 이 사건 제1항 보정발명의 특허청구범위에는 ‘스퍼터링 타깃’이라고만 기재되어 있어 스퍼터링 타깃을 어닐링 처리하지 않는 타깃으로 한정 해석할 수는 없으므로, 원고의 위 주장도 이유 없다.
4) 이 사건 제1항 보정발명의 신규성 요건 검토
따라서 이 사건 제1항 보정발명은 출원 전에 공지된 비교대상발명과 구성이 같고, 다만, 제3원소 함량 비율에 있어서 비교대상발명의 수치범위를 더욱 한정한 경우로서, 그 수치한정에 구성의 곤란성이 인정되지 아니하고 수치한정으로 인한 특별한 효과나 임계적 의의가 인정되지 않는다면 공지된 비교대상발명과 기술적 구성이 실질적으로 동일하여 신규성이 부정된다고 할 것이므로, 그 수치한정에 구성의 곤란성이 있는지, 수치한정으로 인한 특별한 효과(이질적 효과)나 임계적 의의가 있는지에 관하여 본다.
먼저, 이 사건 제1항 보정발명에서 수치한정에 구성의 곤란성이 있는지에 관하여 본다.
이 사건 제1항 보정발명의 명세서에는, 배경기술로서 ‘이 타깃 재료에는 인듐 주석 산화물(이하, ITO라 약칭한다)이 사용되어 왔다. 이는 ITO 타깃을 사용하여 제막된 투명 도전막이 광선 투과율이 높고, 또한 도전성이 우수하기 때문이다. 그러나 이 ITO 타깃을 사용하여 제막된 투명 도전막은 이러한 에칭 시에 왕수(王水)나 염산, 브롬화수소산 등의 강산이 필요하다는 점에서, 박막형 액정 표시 장치의 배선 재료까지 에칭되는 경우가 있다는 문제점이 있었다. 그래서 이러한 문제를 해소하기 위해, 일본 특허공개 제1994-234565호 공보나 일본 특허공개 제1994-318406호 공보에서는 산화아연·산화인듐계의 재료를 사용한 스퍼터링 타깃을 사용하여 제막하는 방법이 제안되었다. 이 산화아연·산화인듐계의 재료로 이루어지는 스퍼터링 타깃을 사용하여 제막된 투명 도전막은 그 에칭에 있어서 옥살산 등의 약산을 사용할 수도 있기 때문에 박막형 액정 표시장치의 배선 재료까지 에칭될 우려가 없어진다. 그러나 이러한 산화아연·산화인듐계의 재료로 이루어지는 스퍼터링 타깃 자체의 부피 저항률이 높다는 점에서, 스퍼터링 시에 타깃의 균열이나 이상 방전이 발생한다는 문제가 있다. 또한, 이 산화아연·산화인듐계의 재료로 이루어지는 스퍼터링 타깃의 부피 저항률을 감소화하기 위해, 일본 특허공개 제1997-71860호 공보에서는 산화아연·산화인듐계의 재료에 추가로 +3가 이상의 원자가를 갖는 금속 산화물을 첨가한 재료로 이루어지는 스퍼터링 타깃이 제안되었다. 그런데 이 3가 이상의 원자가를 갖는 금속 산화물의 첨가에 의해서, 타깃의 부피 저항률을 감소시킬 수는 있지만, 이 타깃을 사용하여 제막된 투명 도전막의 에칭 특성이 충분하지 않다는 난점이 있다’(을 제1호증 식별번호 3 내지 5 참조)고 기재되어 있는바, 위 기재에 의하면, 산화 아연·산화 인듐계의 재료로 이루어지는 스퍼터링 타깃이 에칭 효과 면에서 기존의 재료(인듐 주석 산화물, ITO)에 비해 더 나은 효과를 갖고 있다는 점, 산화아연·산화인듐계 화합물에 3가 이상의 원자가를 갖는 금속 산화물을 첨가하는 경우 타깃의 부피 저항률을 감소시킬 수는 있지만, 이 타깃을 사용하여 제막된 투명 도전막의 에칭 특성이 충분하지 않다는 점 등은 이 사건 제1항 보정발명의 출원 전에 통상의 기술자가 충분히 알 수 있었던 사항임을 알 수 있는바, 위와 같은 사항을 알고 있는 통상의 기술자라면, 비교대상발명에서 산화아연·산화인듐계 화합물에 3가 이상의 제3원소 산화물을 첨가함에 있어, 부피저항률이나 에칭 성능을 고려하여 반복적인 실험을 통해 제3원소 산화물의 함량비를 적절하게 선택함으로써 이 사건 제1항 보정발명에서와 같이 부피저항률 내지 에칭 성능이 우수한 수치범위를 용이하게 선택할 수 있는 것이므로, 이 사건 제1항 보정발명의 제3원소 산화물의 수치한정은 구성의 곤란성이 없다.
다음으로, 이 사건 제1항 보정발명에서 수치한정으로 인한 효과가 비교대상발명에 비해 특별하거나 이질적인 효과인지에 관하여 본다.
이 사건 제1항 보정발명은 ‘스퍼터링 타깃의 부피 저항률이 낮기 때문에 제막 시에 이상 방전이나 타깃의 균열이 발생할 우려가 없고, 또한 이것을 사용하여 제막한 투명 도전막은 에칭 가공성이 우수한 효과를 갖는다(을 제1호증 식별번호 113). 이에 비하여 비교대상발명은, 제막에 사용하여 얻어진 투명 도전막의 도전성, 내습 열성이 뛰어난 것뿐만 아니라, 제막 사용 시에 이상 방전 및 균열이 없는 타깃을 제조할 수 있는 효과가 있다(갑 제8호증 식별번호 97). 비교대상발명에서 제막 사용 시에 이상 방전 및 균열이 없는 타깃을 제조할 수 있는 효과는 부피 저항률을 낮게 하였기 때문이므로, 양자는 부피 저항률을 낮추어 제막 시에 이상 방전이나 타깃의 균열을 방지한다는 점에서 효과가 같다.
다만, 이 사건 제1항 보정발명의 효과 중 에칭 가공성이 우수하다는 효과에 대하여는 비교대상발명에는 위와 같은 효과가 명시적으로 기재되어 있지는 않다. 그러나 이 사건 제1항 보정발명과 비교대상발명은 화합물의 성분이 동일하고, 그 조성범위, 조직상태가 동일범주 내에 있으며, 스퍼터링 타깃으로 용도가 동일한 경우 그 작용효과에 있어 별다른 차이가 없으므로 비교대상발명에도 이 사건 제1항 보정발명의 효과가 그대로 내재되어 있다고 할 것인데, 앞서 본 바와 같이, 산화 아연·산화 인듐계의 재료로 이루어지는 스퍼터링 타깃이 에칭 효과 면에서 기존의 재료(인듐 주석 산화물, ITO)에 비해 더 나은 효과를 갖고 있다는 점, 산화아연·산화인듐계 화합물에 3가 이상의 원자가를 갖는 금속 산화물을 첨가하는 경우 타깃의 부피 저항률을 감소시킬 수는 있지만, 이 타깃을 사용하여 제막된 투명 도전막의 에칭 특성이 충분하지 않다는 점 등은 이 사건 제1항 보정발명의 출원 전에 통상의 기술자가 충분히 알 수 있었던 점에 비추어 보면, 통상의 기술자라면 비교대상발명으로부터 산화아연·산화인듐계 화합물에 3가 이상의 제3원소 산화물을 첨가하는 경우 이 사건 제1항 보정발명에서와 같이 낮은 부피저항률이나 높은 에칭 성능을 갖는 수치범위가 존재한다는 점을 용이하게 유추할 수 있어, 이 사건 제1항 보정발명의 위와 같은 효과가 비교대상발명에 비해 특별한 효과라거나 이질적인 효과라고 보기 어렵다.
마지막으로, 이 사건 제1항 보정발명에서 수치한정으로 인한 효과에 임계적 의의가 있는지 여부에 대하여 본다.
이 사건 보정발명의 명세서에는, ‘이 스퍼터링 타깃에 함유되는 +4가 이상의 원자가를 갖는 제3원소 산화물의 비율은 0.01 내지 1원자%이다. 이 제3원소 산화물의 함유 비율을 이러한 범위 내로 함으로써 스퍼터링 타깃의 부피 저항률을 충분히 낮게 하고, 즉, 타깃을 사용하여 제막할 때의 이상 방전이나 타깃의 균열이 발생하지 않는 7mΩ·cm 이하, 바람직하게는 5mΩ·cm 이하로 할 수 있다. 또한, 이 타깃을 사용하여 제막된 투명 도전막은 옥살산 등의 약산에 의해서 용이하게 에칭 가공을 실시할 수 있게 되는 것이다. 여기서, 이 +4가 이상의 원자가를 갖는 제3원소의 산화물의 비율이 0.01원자% 미만이면, 스퍼터링 타깃의 부피 저항률을 충분히 낮은 값으로 억제할 수 없고, 또한 이 제3원소 산화물의 비율을 1원자%를 초과할 때까지 증대시키면, 그 스퍼터링 타깃을 사용하여 제막된 투명 도전막은 옥살산 등의 약산에 의한 에칭 가공을 실시하기 어려워지는 경우가 있다. 이 +4가 이상의 원자가를 갖는 제3원소의 산화물의 함유 비율은 0.02 내지 0.2원자%인 것이 보다 바람직하고, 0.03 내지 0.1원자%인 것이 더욱 바람직하다’(을 제1호증 식별번호 19 참조)고 기재되어 되어 있는바, 위 기재에 의하면, 이 사건 보정발명의 명세서에는, +4가 이상의 원자가를 갖는 제3원소의 산화물의 비율이 0.01원자% 미만이면, 스퍼터링 타깃의 부피 저항률을 충분히 낮은 값으로 억제할 수 없다고 하여 수치범위 하한의 기술적 의의는 어느 정도 기재되어 있지만, 수치범위 상한의 기술적 의의는 제3원소의 산화물 비율을 1원자%를 초과할 때까지 증대시키면, 그 스퍼터링 타깃을 사용하여 제막된 투명 도전막은 옥살산 등의 약산에 의한 에칭 가공을 실시하기 어려워지는 경우가 있고, 제3원소의 산화물 비율은 0.02 내지 0.2원자%인 것이 보다 바람직하다는 취지만이 기재되어 있을 뿐, 수치범위 상한인 0.2원자%라는 수치범위 내외에서 현저한 효과가 생긴다는 점에 관하여는 구체적으로 기재되어 있지 않으며, 이 사건 제1항 보정발명의 명세서의 실시예(오른쪽 표 참조, 을 제1호증 식별번호 107)를 보더라도 위와 같은 수치범위의 하한 및 상한이 임계치라는 것이 전혀 기재되어 있지 않다.
이에 대하여 원고는, 특허심판원 심판 단계에서 추가로 실험한 실험 자료(갑 제9, 10호증)에 의하면, 이 사건 제1항 보정발명은 그 수치범위 내의 하한과 상한에서 부피 저항률 내지 에칭 성능에서 현저한 효과가 인정되므로, 이 사건 제1항 보정발명은 수치한정의 임계적 의의가 인정된다고 주장한다.
그러나 수치한정한 범위가 양적으로 현저한 효과가 있다는 점이 통상의 기술자가 명세서 기재 자체를 통하여 인식할 수 있을 정도로 명세서에 기재되어 있지 않은 이상 추후 실험 자료에 의하여 인정되거나 확인되는 수치한정의 기술적 의의를 가지고서 당해 수치한정 발명의 신규성 여부를 판단할 수 없다고 할 것인바, 원고가 제출한 추가실험자료(갑 제9, 10호증)는 이 사건 보정발명에 대한 추후 실험 자료에 불과하여 이를 근거로 이 사건 제1항 보정발명의 수치한정에 임계적 의의가 인정되어 신규성이 부정되지 않는다고 할 수는 없으므로, 위 주장은 이유 없다.
다. 소결
결국, 이 사건 제1항 보정발명은 출원 전에 공지된 비교대상발명이 가지는 구성요소의 범위를 수치로서 더욱 한정한 것에 불과한 경우에 해당하는데, 그 수치한정에 구성의 곤란성이 인정되지 아니하고 수치한정으로 인한 특별한(이질적인) 효과나 임계적 의의가 인정되지 않으므로, 비교대상발명과 기술적 구성이 실질적으로 동일하여 신규성이 부정된다.
4. 이 사건 제1항 출원발명의 신규성 여부
이 사건 제1항 보정발명은 이 사건 제1항 출원발명에서 +4가 이상의 원자가를 갖는 제3원소의 산화물 함유 원자%를 보다 한정한 것이어서, 이 사건 제1항 보정발명이 비교대상발명에 의해 신규성이 부정되는 이상 이 사건 제1항 출원발명 또한 비교대상발명에 의해 신규성이 부정된다.
5. 결론
그렇다면, 이 사건 제1항 보정발명 및 출원발명은 특허출원이 거절되어야 하고, 특허출원에 있어서 특허청구범위가 여러 개의 청구항으로 되어 있는 경우 어느 하나의 항이라도 거절이유가 있으면 그 특허출원은 전부 거절되어야 하는바, 이와 같은 이유에서 원 결정이 정당하다고 판단한 이 사건 심결은 적법하고, 그 심결의 취소를 구하는 원고의 청구는 이유 없으므로, 이를 기각하기로 하여 주문과 같이 판결한다.
판사 문영화(재판장) 이종우 김병식