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平成２５年３月１３日判決言渡
平成２４年（行ケ）第１０２３２号審決取消請求事件
口頭弁論終結日平成２５年２月４日
判決
原告アプライドマテリアルズインコーポレイテッド
訴訟代理人弁護士古城春実
同堀籠佳典
訴訟代理人弁理士園田吉隆
被告株式会社東京精密
訴訟代理人弁理士林孝吉
同清水貴光
主文
１特許庁が，無効２００７－８００１７２号事件について，平成２４年２月２
１日にした審決中，「特許第３４３１１１５号の請求項９，１８，１９，２０，２
４，２５，２７，２８，２９，３０，３１，３２，３９，５２に係る発明について
の特許を無効とする。」との部分を取り消す。
２訴訟費用は被告の負担とする。
事実及び理由
第１請求
主文と同旨
第２当事者間に争いのない事実
１特許庁における手続の経緯等
原告は，発明の名称を「ケミカルメカニカルポリシングの操作をインシチュウで
モニタするための装置及び方法」とする特許第３４３１１１５号（優先権主張１９
９５年３月２８日，米国。平成８年３月２８日出願，平成１５年５月２３日設定登
録。以下「本件特許」という。）の特許権者である。被告は，平成１９年８月２４
日，本件特許を無効にすることを求めて審判の請求（無効２００７－８００１７２
号事件）をし，原告は，平成２３年１２月８日，訂正請求書を提出した（以下「本
件訂正」という。）。特許庁は，平成２４年２月２１日付けで，「訂正を認める。
特許第３４３１１１５号の請求項９，１８，１９，２０，２４，２５，２７，２８，
２９，３０，３１，３２，３９，５２に係る発明についての特許を無効とする。特
許第３４３１１１５号の請求項１，４０，４２，４３，４４，４６，４８，４９，
５１に係る発明についての審判請求は，成り立たない。審判費用は，その９９分の
３８を請求人の負担とし，９９分の６１を被請求人の負担とする。」とする審決
（以下「審決」という。）をし，その謄本は，同年３月１日，原告に送達された。
なお，上記無効審判請求手続においては，平成２１年１０月１４日及び平成２３
年１月２４日に，それぞれ審決がなされており，これらの審決において，「請求項
２ないし８，１０ないし１７，２１ないし２３，２６，３３ないし３８，４１，４
５，４７，５０についての審判請求は成り立たない」ことが確定している。
２特許請求の範囲
本件訂正後の本件特許の特許請求の範囲の請求項９，１８ないし２０，２４，２
５，２７ないし３２，３９，５２の記載は次のとおりである（以下，この発明を
「本件発明９」，「本件発明２０」などといい，これらを総称して「本件各発明」
という。また，本件訂正後の特許請求の範囲，発明の詳細な説明及び図面を含めて
「本件明細書」（甲１０７，甲１０８）ということがある。）。
【請求項９】酸化物層の下に半導体基板を備えるウエハのケミカルメカニカルポリ
シング（ＣＭＰ）のための方法であって，該方法は，（ａ）ウエハを，回転可能な
研磨ヘッド内に，該回転可能な研磨ヘッドの下の研磨パッドに対して保持するステ
ップであって，該パッドは発泡材料からなる表面を有し，研磨スラリによってウェ
ットとなっている，該保持するステップと，（ｂ）ＣＭＰが終了した終点を決定す
るステップであって，該終点を決定するステップは，（ｂ１）赤光の範囲を含むレ
ーザービームをウエハに向けて発するステップであって，該レーザービームは，プ
ラーテン内に形成されたホール（孔）に近接するように配置された該研磨パッドに
含まれるウィンドウを通過し，前記ウィンドウは，該パッドに形成された中実な材
料からなるプラグであって，該レーザービームに対して透過性を有する前記プラグ
を備え，該ウィンドウは，ウエハが該ウィンドウの上にあるときの時間の一部の間
レーザービームのための通路を与える，該発するステップと，（ｂ２）ウエハから
反射する赤光の範囲を含む光を検出するステップとを備える前記決定するステップ
とを備える方法。
【請求項１８】ウエハのケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）において，基板
上の表面層の状態の均一性を，前記層の研磨の最中に測定するインシチュウの方法
であって，（ａ）研磨の最中に，発泡材料からなる表面を有する研磨パッドに含ま
れるウィンドウを通して前記層の方へ赤光の範囲を含む光ビームを向けるステップ
であり，前記ウィンドウは，該パッドに形成された中実な材料からなるプラグであ
って，該光ビームに対して透過性を有する前記プラグを備え，前記ウエハが前記ウ
ィンドウの上にある時は，周期時間の少なくとも一部の間に光ビームをウエハへ入
射させるための通路を与える，前記向けるステップと，（ｂ）前記基板から反射さ
れてくる前記赤光の範囲を含む光ビームによって生じる干渉信号をモニタするステ
ップと，（ｃ）前記干渉信号から表面層の状態の均一性の尺度を計算するステップ
とを備える方法。
【請求項１９】前記計算するステップが，前記干渉信号から特徴情報を抽出するス
テップと，前記抽出された特徴情報から表面層の状態の均一性の前記尺度を計算す
るステップとを備える請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】表面層の状態の均一性の前記尺度を参考値と比較するステップと，
表面層の状態の均一性の前記尺度が該参考値から所定の量以上広がったときに警告
を発するステップとを更に備える請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】ウエハのケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）において，層を
自身の上に有する基板を研磨するための研磨プロセスの特性を評価するインシチュ
ウの方法であって，（ａ）研磨の最中に，発泡材料からなる表面を有する研磨パッ
ドに含まれるウィンドウを通して前記層の方へ赤光の範囲を含む光ビームを向ける
ステップであり，前記ウィンドウは，該パッドに形成された中実な材料からなるプ
ラグであって，該光ビームに対して透過性を有する前記プラグを備え，前記ウエハ
が前記ウィンドウの上にある時は，周期時間の少なくとも一部の間に光ビームをウ
エハへ入射させるための通路を与える，前記向けるステップと，（ｂ）前記基板か
ら反射されてくる前記赤光の範囲を含む光ビームによって発生する干渉信号をモニ
タするステップと，（ｃ）前記干渉信号から干渉計波形を抽出するステップと，
（ｄ）前記抽出された干渉計波形を保存されている情報と比較するステップであっ
て，前記保存されている情報は，該研磨プロセスに対して望ましい操作のポイント
を代表している，前記比較するステップと，（ｅ）前記抽出された干渉計波形が前
記保存されている情報から所定の量以上広がったとき，警告を発するステップとを
備える方法。
【請求項２５】干渉信号を，オペレータが見ることができるように，視覚的なディ
スプレイ装置上に表示するステップを更に備える請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】ウエハに対してケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）を行うた
めの基板研磨システムであって，（ａ）処理中に，中実な透明ウィンドウを有する
発泡材料からなる表面を有する研磨パッドを保持するプラーテンであり，前記ウィ
ンドウは，該パッドに形成された中実な材料からなるプラグであって，光ビームに
対して透過性を有する前記プラグを備え，前記ウエハが前記ウィンドウの上にある
時は，周期時間の少なくとも一部の間に光ビームをウエハへ入射させるための通路
を与える，前記プラーテンと，（ｂ）処理中に基板をプラーテン上の研磨パッドに
対して保持する研磨ヘッドと，（ｃ）処理中に，前記研磨パッドの前記ウィンドウ
を通して，研磨されるべき基板の側部に向けられ且つ入射するコリメートされた赤
光の範囲を含む光ビームを発生させることが可能な干渉計であって，前記干渉計は
干渉信号を発生する，前記干渉計と，（ｄ）前記干渉信号から表面層の状態の均一
性の尺度を計算するようにプログラミングされたデータプロセッサとを備える研磨
システム。
【請求項２８】前記研磨ヘッドが，処理中に回転できるように，回転可能となって
いる請求項２７に記載の研磨システム。
【請求項２９】前記プラーテンが，処理中に回転できるように，回転可能となって
いる請求項２８に記載の研磨システム。
【請求項３０】前記干渉計が，レーザー干渉計である請求項２９に記載の研磨シス
テム。
【請求項３１】前記データプロセッサが更に，前記干渉信号から特徴情報を抽出す
ることと，前記抽出された特徴情報から均一性の前記尺度を計算することと，をプ
ログラミングされている請求項２９に記載の研磨システム。
【請求項３２】前記データプロセッサが更に，均一性の前記尺度を参考値と比較す
ることと，均一性の前記尺度が該参考値から所定の量以上広がったときに警告を発
することと，をプログラミングされている請求項３１に記載の研磨システム。
【請求項３９】ウエハに対してケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）を行うた
めの装置であって，前記装置は，（ａ）処理中に研磨パッドを保持するプラーテン
であり，前記パッドは，発泡材料からなる表面と中実な透明ウィンドウを有し，前
記ウィンドウは，該パッドに形成された中実な材料からなるプラグであって，光ビ
ームに対して透過性を有する前記プラグを備えて，ウエハが前記ウィンドウの上に
ある時は，周期時間の少なくとも一部の間に光ビームをウエハへ入射させるための
通路を与える，前記プラーテンと，（ｂ）処理中に基板をプラーテン上の研磨パッ
ドに対して保持する研磨ヘッドと，（ｃ）コリメートされた赤光の範囲を含む光ビ
ームを発生させることが可能な干渉計であって，前記干渉計は，少なくとも研磨操
作の一部の間に前記光ビームを前記ウィンドウに向け前記基板上に入射するように
配置されて，研磨プロセスのインシチュウによるモニタリングを与える，前記干渉
計と，（ｄ）前記干渉計からの周期信号を解析し，該周期信号から研磨の終点を検
出するプロセッサとを備える装置。
【請求項５２】基板を研磨するための装置であって，（ａ）発泡材料からなり透過
性のない研磨面と中実な透過性のウィンドウを有する研磨パッドであり，前記ウィ
ンドウは，該パッドに形成されたプラグであって，赤光の範囲を含む光ビームに対
して透過性を有する前記プラグを備える，前記研磨パッドと，（ｂ）基板を研磨面
に対して保持するための研磨ヘッドと，（ｃ）ウィンドウを通過して基板に入射す
る赤光の範囲を含む光ビームを発生するための光源と，基板より反射された光を測
定する検出器とを有する終点検出システムとを備え，前記ウィンドウは，ウエハが
前記ウィンドウの上にある時は，周期時間の少なくとも一部の間に光ビームをウエ
ハへ入射させるための通路を与える装置。
３審決の理由
(1)別紙審決書写しのとおりである（１０７頁２４行以下の部分は「参考」につ
き省略）。その判断の概要は以下のとおりである。
ア本件訂正は，特許法１３４条の２第１項ただし書きに適合し，特許法１３４
条の２第５項の規定により準用する同法１２６条３項及び４項の規定に適合するの
で，本件訂正を認める。
イ無効理由２（特許法３６条４項，６項１号，２号違反）について
本件特許の特許請求の範囲の各請求項について，特許法３６条４項，６項１号，
２号に違反するとの無効理由は成り立たない。
ウ無効理由１（特許法２９条２項違反）について
本件発明９は，甲１（特開平７－５２０３２号公報。以下，甲１に記載された発
明を「甲１発明」という。）に記載された甲１発明２（後記(2)ア(ｱ)），及び，甲
２（特開平５－３０９５５８号公報），甲３（特開昭６３－１３４１６２号公報），
甲４（特開昭６１－７６２６０号公報），甲５（特開平４－２５５２１８号公報）
記載事項から当業者が容易になし得たものである。
本件発明１８ないし２０は，甲１発明３（後記(2)ア(ｲ)），及び，甲２ないし甲
４記載事項，甲５記載事項から当業者が容易になし得たものである。
本件発明２４及び２５は，甲１発明４（後記(2)ア(ｳ)），及び，甲２ないし甲４
記載事項，甲５記載事項から当業者が容易になし得たものである。
本件発明２７ないし３２は，甲１発明５（後記(2)ア(ｴ)），及び，甲２ないし甲
４記載事項，甲５記載事項から当業者が容易になし得たものである。
本件発明３９は，甲１発明６（後記(2)ア(ｵ)），及び，甲２ないし甲４記載事項，
甲５記載事項から当業者が容易になし得たものである。
本件発明５２は，甲１発明８（後記(2)ア(ｶ)），及び，甲２ないし甲４記載事項
から当業者が容易になし得たものである。
請求人（被告）の主張する無効理由及び証拠方法によっては，本件発明１，４０，
４２ないし４４，４６，４８，４９，５１について，無効とすることはできない。
(2)審決が認定した甲１発明の内容及び甲１発明と本件各発明との一致点，相違
点は，以下のとおりである。
ア甲１発明の内容
(ｱ)表面に熱酸化膜を形成した２枚のシリコンウエハを，熱酸化膜を接せしめて
接着したＳＯＩウエハ７のケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）のための方法
であって，該方法は，（ａ）ウエハ７を，回転可能なウエハ支持板８内に，該回転
可能なウエハ支持板８の下の研磨布５に対して保持するステップであって，該研磨
布５は発泡材料からなる表面を有し，研磨液によってウェットとなっている，該保
持するステップと，（ｂ）研磨状態の終点を知るステップであって，該終点を知る
ステップは，（ｂ１）赤色の範囲を含む光をウエハ７に向けて照射するステップで
あって，該光は，定盤１内に形成され，中心から放射状に伸びる近接した２本の直
線で囲まれ，中心付近から周縁近くまで伸びた溝２と，溝２の長手方向中央に設け
られた貫通孔３における溝２に同形に切り抜かれた該研磨布５に含まれる研磨布窓
６を通過し，前記貫通孔３の溝２側には，透明ガラス製の中実な材料からなる透明
窓材４が嵌め込まれ，該研磨布窓６は，ウエハ７の中心が該研磨布窓６の上にある
ときの一部の間光のための通路を与える，該照射するステップと，（ｂ２）ウエハ
７から反射する赤色の範囲を含む光をプローブ９により受光して検出するステップ
とを備える前記終点を知るステップとを備える方法。（以下「甲１発明２」とい
う。）
(ｲ)ウエハのケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）において，表面に熱酸化
膜を形成した２枚のシリコンウエハを，熱酸化膜を接せしめて接着したＳＯＩウエ
ハ７の研磨状態の終点を，ウエハ７の研磨を中断せずに知るインシチュウの方法で
あって，（ａ）研磨を中断せずに，発泡材料からなる表面を有する研磨布５に含ま
れる研磨布窓６を通して前記ウエハ７の方へ赤色の範囲を含む光を向けるステップ
であり，中心から放射状に伸びる近接した２本の直線で囲まれ，中心付近から周縁
近くまで伸びた溝２と，溝２の長手方向中央に設けられた貫通孔３を自身に有する
定盤１の前記貫通孔３の溝２側には，透明ガラス製の中実な材料からなる透明窓材
４が嵌め込まれ，該研磨布窓６は，ウエハ７の中心が該研磨布窓６の上にあるとき
の一部の間光のための通路を与える，前記向けるステップと，（ｂ）前記ウエハ７
から反射されてくる前記赤色の範囲を含む光をプローブ９により受光して検出する
ステップとを備える方法。（以下「甲１発明３」という。）
(ｳ)ウエハのケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）において，表面に熱酸化
膜を形成した２枚のシリコンウエハを，熱酸化膜を接せしめて接着したＳＯＩウエ
ハ７を研磨するための研磨状態の終点を知るインシチュウの方法であって，（ａ）
研磨を中断せずに，発泡材料からなる表面を有する研磨布５に含まれる研磨布窓６
を通して前記ウエハ７の方へ赤色の範囲を含む光を向けるステップであり，中心か
ら放射状に伸びる近接した２本の直線で囲まれ，中心付近から周縁近くまで伸びた
溝２と，溝２の長手方向中央に設けられた貫通孔３を自身に有する定盤１における
前記貫通孔３の溝２側には，透明ガラス製の中実な材料からなる透明窓材４が嵌め
込まれ，該研磨布窓６は，ウエハ７の中心が該研磨布窓６の上にあるときの一部の
間光のための通路を与える，前記向けるステップと，（ｂ）前記ウエハ７から反射
されてくる赤色の範囲を含む光をプローブ９により受光して検出して前記終点を知
るステップとを備える方法。（以下「甲１発明４」という。）
(ｴ)ウエハに対してケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）を行うためのウエ
ハ研磨装置であって，（ａ）研磨中に，定盤１の溝２と同形に切り抜かれた研磨布
窓６を有する発泡材料からなる表面を有する研磨布５を保持する回転可能な定盤１
であり，定盤１には，中心から放射状に伸びる近接した２本の直線で囲まれ，中心
付近から周縁近くまで伸びた溝２と，溝２の長手方向中央に設けられた貫通孔３が
設けられ，前記貫通孔３の溝２側には，透明ガラス製の中実な材料からなる透明窓
材４が嵌め込まれ，該研磨布窓６は，ウエハ７の中心が該研磨布窓６の上にあると
きの一部の間光のための通路を与える，前記定盤１と，（ｂ）研磨中に表面に熱酸
化膜を形成した２枚のシリコンウエハを，熱酸化膜を接せしめて接着したＳＯＩウ
エハ７を定盤１上の研磨布５に対して保持する回転可能なウエハ支持板８と，
（ｃ）研磨中に，前記透明窓材４，及び研磨布５の研磨布窓６を通して，研磨され
るべきウエハ７の中心の研磨面に向けられ且つ入射する赤色の範囲を含む光を照射
させることが可能なプローブ９を備えるウエハ研磨装置。（以下「甲１発明５」と
いう。）
(ｵ)ウエハ７に対してケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）を行うための研
磨装置であって，前記研磨装置は，（ａ）研磨中に研磨布５を保持する定盤１であ
り，前記研磨布５には，発泡材料からなる表面と定盤１の溝２と同形に切り抜かれ
た研磨布窓６を有し，前記定盤１は，中心から放射状に伸びる近接した２本の直線
で囲まれ，中心付近から周縁近くまで伸びた溝２と，溝２の長手方向中央に設けら
れた貫通孔３を自身に有する定盤１であり，前記貫通孔３の溝２側には，透明ガラ
ス製の中実な材料からなる透明窓材４が嵌め込まれ，該研磨布窓６は，ウエハ７の
中心が該研磨布窓６の上にあるときの一部の間光のための通路を与える，前記定盤
１と，（ｂ）研磨中にウエハ７を定盤１上の研磨布５に対して保持するウエハ支持
板８と，（ｃ）赤色範囲の光を含む光を照射することが可能なプローブ９であって，
前記プローブ９は，研磨中に前記赤色の範囲を含む光を前記研磨布窓６に向け前記
ウエハ７上に照射するように，配置されて，研磨中に研磨状態の終点を知る，前記
プローブ９とを備える研磨装置。（以下「甲１発明６」という。）
(ｶ)ウエハ７を研磨するための研磨装置であって，（ａ）発泡材料からなり研磨
面と研磨布窓６を有する研磨布５であり，定盤１は，中心から放射状に伸びる近接
した２本の直線で囲まれ，中心付近から周縁近くまで伸びた溝２と，溝２の長手方
向中央に設けられた貫通孔３を自身に有する定盤１であり，前記貫通孔３の溝２側
には，透明ガラス製の中実な材料からなる赤色の範囲を含む光ビームに対して透過
性を有する透明窓材４が嵌め込まれ，前記研磨布５には，定盤１の溝２と同形に切
り抜かれた研磨布窓６が形成される，前記研磨布５と，（ｂ）ウエハ７を定盤１上
の研磨布５の研磨面に対して保持するためのウエハ支持板８と，（ｃ）研磨布窓６
を通過してウエハ７に赤色の範囲を含む光を照射しその反射光を受光するプローブ
９を有する研磨状態の終点を知るものであって，前記研磨布窓６は，ウエハ７の中
心が該研磨布窓６の上にあるときの一部の間光ビームをウエハ７に入射させるため
の通路を与える研磨装置。（以下「甲１発明８」という。）
イ一致点及び相違点
(ｱ)一致点
ａ甲１発明２と本件発明９
「ウエハのケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）のための方法であって，該
方法は，（ａ）ウエハを，回転可能な研磨ヘッド内に，該回転可能な研磨ヘッドの
下の研磨パッドに対して保持するステップであって，該パッドは発泡材料からなる
表面を有し，研磨スラリによってウェットとなっている，該保持するステップと，
（ｂ）ＣＭＰが終了した終点を決定するステップであって，該終点を決定するステ
ップは，（ｂ１）赤光の範囲を含む光をウエハに向けて発するステップであって，
該光は，プラーテン内に形成された開口に近接するように配置された該研磨パッド
に含まれるウィンドウを通過し，研磨プラーテンの開口及び研磨パッドのウインド
ウからなる通路に中実な材料からなる光透過部材を配設し，該ウィンドウは，ウエ
ハが該ウィンドウの上にあるときの時間の一部の間光のための通路を与える，該発
するステップと，（ｂ２）ウエハから反射する赤光の範囲を含む光を検出するステ
ップとを備える前記決定するステップとを備える方法。」
ｂ甲１発明３と本件発明１８ないし２０
「ウエハのケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）において，基板上の表面層
の研磨状態を，前記層の研磨の最中に測定するインシチュウの方法であって，
（ａ）研磨の最中に，発泡材料からなる表面を有する研磨パッドに含まれるウィン
ドウを通して前記層の方へ赤光の範囲を含む光ビームを向けるステップであり，研
磨プラーテンの開口及び研磨パッドのウインドウからなる通路に中実な材料からな
る光透過部材を配設し，前記ウエハが前記ウィンドウの上にある時は，周期時間の
少なくとも一部の間に光ビームをウエハに入射させるための通路を与える，前記向
けるステップと，（ｂ）前記基板から反射されてくる前記赤光の範囲を含む光ビー
ムを受光して検出するステップとを備える方法。」
ｃ甲１発明４と本件発明２４，２５
「ウエハのケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）において，基板を研磨する
ための研磨プロセスの特性を評価するインシチュウの方法であって，（ａ）研磨の
最中に，発泡材料からなる表面を有する研磨パッドに含まれるウィンドウを通して
前記層の方へ赤光の範囲を含む光ビームを向けるステップであり，研磨プラーテン
の開口及び研磨パッドのウインドウからなる通路に中実な材料からなる光透過部材
を配設し，前記ウエハが前記ウィンドウの上にある時は，周期時間の少なくとも一
部の間に光ビームをウエハに入射させるための通路を与える，前記向けるステップ
と，（ｂ）前記基板から反射されてくる前記赤光の範囲を含む光ビームを受光して
検出するステップとを備える方法。」
ｄ甲１発明５と本件発明２７
「ウエハに対してケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）を行うための基板研
磨システムであって，（ａ）処理中に，ウィンドウを有する発泡材料からなる表面
を有する研磨パッドを保持するプラーテンであり，プラーテンの開口及び研磨パッ
ドのウインドウからなる通路に中実な材料からなる光透過部材を配設し，前記ウエ
ハが前記ウィンドウの上にある時は，周期時間の少なくとも一部の間に光ビームを
ウエハに入射させるための通路を与える，前記プラーテンと，（ｂ）処理中に基板
をプラーテン上の研磨パッドに対して保持する研磨ヘッドと，（ｃ）処理中に，前
記研磨パッドの前記ウィンドウを通して，研磨されるべき基板の側部に向けられ且
つ入射する赤光の範囲を含む光ビームを発生させることが可能な光ビーム測定装置
を備える研磨システム。」
ｅ甲１発明５と本件発明２８
「ウエハに対してケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）を行うための基板研
磨システムであって，（ａ）処理中に，ウィンドウを有する発泡材料からなる表面
を有する研磨パッドを保持するプラーテンであり，プラーテンの開口及び研磨パッ
ドのウインドウからなる通路に中実な材料からなる光透過部材を配設し，前記ウエ
ハが前記ウィンドウの上にある時は，周期時間の少なくとも一部の間に光ビームを
ウエハに入射させるための通路を与える，前記プラーテンと，（ｂ）処理中に基板
をプラーテン上の研磨パッドに対して保持する研磨ヘッドと，（ｃ）処理中に，前
記研磨パッドの前記ウィンドウを通して，研磨されるべき基板の側部に向けられ且
つ入射する赤光の範囲を含む光ビームを発生させることが可能な光ビーム測定装置
を備える研磨システムであって，前記研磨ヘッドが，処理中に回転できるように，
回転可能となっている研磨システム。」
ｆ甲１発明５と本件発明２９ないし３２
「ウエハに対してケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）を行うための基板研
磨システムであって，（ａ）処理中に，ウィンドウを有する発泡材料からなる表面
を有する研磨パッドを保持するプラーテンであり，プラーテンの開口及び研磨パッ
ドのウインドウからなる通路に中実な材料からなる光透過部材を配設し，前記ウエ
ハが前記ウィンドウの上にある時は，周期時間の少なくとも一部の間に光ビームを
ウエハに入射させるための通路を与える，前記プラーテンと，（ｂ）処理中に基板
をプラーテン上の研磨パッドに対して保持する研磨ヘッドと，（ｃ）処理中に，前
記研磨パッドの前記ウィンドウを通して，研磨されるべき基板の側部に向けられ且
つ入射する赤光の範囲を含む光ビームを発生させることが可能な光ビーム測定装置
を備える研磨システムであって，前記研磨ヘッド，及び前記プラーテンが，処理中
に回転できるように，回転可能となっている研磨システム。」
ｇ甲１発明６と本件発明３９
「ウエハに対してケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）を行うための装置で
あって，前記装置は，（ａ）処理中に研磨パッドを保持するプラーテンであり，前
記パッドは，発泡材料からなる表面を有し，プラーテン及び研磨パッドのウインド
ウからなる通路に中実な材料からなる光透過部材を配設し，ウエハが前記ウィンド
ウの上にある時は，周期時間の少なくとも一部の間に光ビームをウエハへ入射させ
るための通路を与える，前記プラーテンと，（ｂ）処理中に基板をプラーテン上の
研磨パッドに対して保持する研磨ヘッドと，（ｃ）赤光の範囲を含む光ビームを発
生させることが可能な光測定装置であって，前記光測定装置は，少なくとも研磨操
作の一部の間に前記光ビームを前記ウィンドウに向け前記基板上に入射するように
配置されて，研磨プロセスのインシチュウによるモニタリングを与える，光測定装
置を備え，前記光測定装置からの信号を解析し，研磨状態の終点を知るものである
装置。」
ｈ甲１発明８と本件発明５２
「基板を研磨するための装置であって，（ａ）発泡材料からなる研磨面とウィン
ドウを有する研磨パッドであり，プラーテンの開口及び研磨パッドのウインドウか
らなる通路に中実な材料からなる赤光の範囲を含む光ビームに対して透過性を有す
る光透過部材を配設した，前記研磨パッドと，（ｂ）基板を研磨面に対して保持す
るための研磨ヘッドと，（ｃ）ウィンドウを通過して基板に入射する赤光の範囲を
含む光ビームを発生するための光発生兼測定装置を有する終点検出システムとを備
え，前記ウィンドウは，ウエハが前記ウィンドウの上にある時は，周期時間の少な
くとも一部の間に光ビームをウエハに入射させるための通路を与える装置。」
(ｲ)相違点
ａ甲１発明２と本件発明９
＜相違点６＞ウエハに関して，本件発明９では，「酸化物層の下の半導体基板を備
える」ものであると特定しているのに対して，甲１発明２では，ＳＯＩウエハでは
あるものの，酸化物層を表面に有するかどうか不明な点。
＜相違点７＞発する光に関して，本件発明９では，「レーザービーム」としている
のに対して，甲１発明２では，単に光である点。
＜相違点８＞開口に関して，本件発明９では，「ホール（孔）」としているのに対
して，甲１発明２では，中心から放射状に伸びる近接した２本の直線で囲まれ，中
心付近から周縁近くまで伸びた溝２と，溝２の長手方向中央に設けられた貫通孔３
である点。
＜相違点９＞光透過部材の構造に関して，本件発明９では，「前記ウィンドウは，
該パッドに形成された中実な材料からなるプラグであって，該レーザービームに対
して透過性を有する前記プラグを備え」るとして，研磨パッドに光透過部材が設け
られているのに対して，甲１発明２では，光透過部材は，貫通孔３の溝２側に嵌め
込まれた透明ガラス製の中実な材料からなる透明窓材４である点。
ｂ甲１発明３と本件発明１８
＜相違点１０＞測定する基板上の表面層の研磨状態に関して，本件発明１８では，
「基板上の表面層の状態の均一性」であるとしているのに対して，甲１発明３では，
ウエハ７の研磨状態の終点であるとしている点。
＜相違点１１＞光透過部材の構造に関して，本件発明１８では，「前記ウィンド
ウは，該パッドに形成された中実な材料からなるプラグであって，該光ビームに対
して透過性を有する前記プラグを備え」るとして，研磨パッドに光透過部材が設け
られているのに対して，甲１発明３では，光透過部材は，貫通孔３の溝２側に嵌め
込まれた透明ガラス製の透明窓材４である点。
＜相違点１２＞本件発明１８では，「（ｂ）基板から反射されてくる赤光の範囲
を含む光ビームによって生じる干渉信号をモニタするステップと，（ｃ）前記干渉
信号から表面層の状態の均一性の尺度を計算するステップとを備える」としている
のに対して，甲１発明３では，ウエハ７から反射されてくる赤光の範囲を含む光を
プローブ９により受光して検出するステップを備える点。
ｃ甲１発明３と本件発明１９
相違点１０ないし相違点１２は上記ｂと同じ。
＜相違点１３＞計算するステップに関して，本件発明１９では，「干渉信号から
特徴情報を抽出するステップと，抽出された特徴情報から表面層の状態の均一性の
尺度を計算するステップとを備える」としているのに対して，甲１発明３では，そ
のようなステップを備えていない点。
ｄ甲１発明３と本件発明２０
相違点１０ないし相違点１３は上記ｂ，ｃと同じ。
＜相違点１４＞本件発明２０では，「表面層の状態の均一性の尺度を参考値と比
較するステップと，表面層の状態の均一性の尺度が該参考値から所定の量以上広が
ったときに警告を発するステップとを更に備える」としているのに対して，甲１発
明３では，そのようなステップを備えていない点。
ｅ甲１発明４と本件発明２４
＜相違点１５＞基板に関して，本件発明２４では，「層を自身の上に有する」と
しているのに対して，甲１発明４では，ＳＯＩウエハではあるものの，層を自身の
上に有しているのかどうか不明な点。
＜相違点１６＞光透過部材の構造に関して，本件発明２４では，「前記ウィンド
ウは，該パッドに形成された中実な材料からなるプラグであって，該光ビームに対
して透過性を有する前記プラグを備え」るとして，研磨パッドに光透過部材が設け
られているのに対して，甲１発明４では，光透過部材は，貫通孔３の溝２側に嵌め
込まれた透明ガラス製の中実な材料からなる透明窓材４である点。
＜相違点１７＞本件発明２４では，「光ビームによって生じる干渉信号をモニタ
するステップ」を有しているのに対して，甲１発明４では，ウエハ７から反射され
てくる光をプローブ９により受光して検出するステップを備える点。
＜相違点１８＞本件発明２４では，「（ｃ）干渉信号から干渉計波形を抽出する
ステップと，（ｄ）前記抽出された干渉計波形を保存されている情報と比較するス
テップであって，前記保存されている情報は，研磨プロセスに対して望ましい操作
のポイントを代表している，前記比較するステップ」を有しているのに対して，甲
１発明４では，そのようなステップを有していない点。
＜相違点１９＞本件発明２４では，「（ｅ）抽出された干渉計波形が保存されて
いる情報から所定の量以上広がったとき，警告を発するステップ」を備えているの
に対して，甲１発明４は，そのようなステップを有していない点。
ｆ甲１発明４と本件発明２５
相違点１５ないし相違点１９は上記ｅと同じ。
＜相違点２０＞本件発明２５では，「干渉信号を，オペレータが見ることができ
るように，視覚的なディスプレイ装置上に表示するステップを更に備える」として
いるのに対して，甲１発明４では，そのようなステップを備えていない点。
ｇ甲１発明５と本件発明２７
＜相違点２１＞ウィンドウに関して，本件発明２７では，「中実な透明」と特定
し，また，「前記ウィンドウは，該パッドに形成された中実な材料からなるプラグ
であって，光ビームに対して透過性を有する前記プラグを備え」と特定しているの
に対して，甲１発明５では，ウィンドウに相当する研磨布窓６が，定盤１の溝２と
同形に切り抜かれたものであり，定盤１には，中心から放射状に伸びる近接した２
本の直線で囲まれ，中心付近から周縁近くまで伸びた溝２と，溝２の長手方向中央
に設けられた貫通孔３が設けられ，前記貫通孔３の溝２側には，透明ガラス製の透
明窓材４が嵌め込まれたものである点。
＜相違点２２＞光ビームの発生に関して，本件発明２７では，「コリメートされ
た」ものとしているのに対して，甲１発明５では，コリメートされているかどうか
が不明な点。
＜相違点２３＞光ビーム測定装置に関して，本件発明２７では，「干渉計」であ
るとし，また，「前記干渉計は干渉信号を発生する，前記干渉計と，前記干渉信号
から表面層の状態の均一性の尺度を計算するようにプログラミングされたデータプ
ロセッサとを備える」と特定しているのに対して，甲１発明５では，プローブ９で
ある点。
ｈ甲１発明５と本件発明２８
上記ｇの相違点２１ないし相違点２３と同じ。
ｉ甲１発明５と本件発明２９
上記ｇの相違点２１ないし相違点２３と同じ。
ｊ甲１発明５と本件発明３０
相違点２１ないし相違点２３は上記ｇと同じ。
＜相違点２４＞干渉計に関して，本件発明３０では，「レーザー干渉計」である
と特定しているのに対して，甲１発明５では，プローブ９である点。
ｋ甲１発明５と本件発明３１
相違点２１ないし相違点２３は上記ｇと同じ。
＜相違点２５＞データプロセッサに関して，本件発明３１では，更に，「干渉信
号から特徴情報を抽出することと，前記抽出された特徴情報から均一性の前記尺度
を計算することと，をプログラミングされている」と特定しているのに対して，甲
１発明５では，そのようなことについて不明である点。
ｌ甲１発明５と本件発明３２
相違点２１ないし相違点２３は上記ｇと，相違点２５は上記ｋと同じ。
＜相違点２６＞データプロセッサに関して，本件発明３２では，更に，「均一性
の尺度を参考値と比較することと，均一性の前記尺度が該参考値から所定の量以上
広がったときに警告を発することと，をプログラミングされている」と特定してい
るのに対して，甲１発明５では，そのようなことについて不明である点。
ｍ甲１発明６と本件発明３９
＜相違点２７＞光透過部材の構造に関して，本件発明３９では，「前記ウィンド
ウは，該パッドに形成された中実な材料からなるプラグであって，光ビームに対し
て透過性を有する前記プラグを備え」ているとして，研磨パッドに光透過部材が設
けられているのに対して，甲１発明６では，光透過部材は，貫通孔３の溝２側に嵌
め込まれた透明ガラス製の透明窓材４である点。
＜相違点２８＞光ビームに関して，本件発明３９では，「コリメートされた」と
特定しているのに対して，甲１発明６では，光がコリメートされたものであるのか
どうか不明な点。
＜相違点２９＞光測定装置に関して，本件発明３９では，「干渉計」と特定して
いるのに対して，甲１発明６では，プローブ９である点。
＜相違点３０＞研磨プロセスのインシチュウによるモニタリングを与える，光測
定装置を備え，前記光測定装置からの信号を解析し，研磨状態の終点を知るものに
関して，本件発明３９では，「研磨プロセスのインシチュウによるモニタリングを
与える，干渉計と，前記干渉計からの周期信号を解析し，該周期信号からの研磨の
終点を検出するプロセッサとを備える」としているのに対して，甲１発明６では，
光測定装置はプローブ９であり，研磨の終点を知ることに関してプロセッサを用い
ているのかどうか不明な点。
ｎ甲１発明８と本件発明５２
＜相違点３７＞研磨パッド及びウィンドウに関して，本件発明５２では，「発泡
材料からなり透過性のない研磨面と中実な透過性のウィンドウを有する」と特定し，
また，「前記ウィンドウは，該パッドに形成されたプラグであって，赤光の範囲を
含む光ビームに対して透過性を有する前記プラグを備え」ているとして，研磨パッ
ドに光透過部材が設けられているのに対して，甲１発明８では，研磨パッドに相当
する研磨布５は，発泡材料からなるものの，研磨面と定盤１の溝２と同形に切り抜
かれた研磨布窓６を有するものであり，また，赤色の範囲を含む光透過部材は，貫
通孔３の溝２側に嵌め込まれた透明ガラス製の中実な材料からなる透明窓材４であ
る点。
＜相違点３８＞光発生兼測定装置に関して，本件発明５２では，「光源と，基板
より反射された光を測定する検出器」としているのに対して，甲１発明８では，光
を照射しその反射光を受光するプローブ９である点。
第３当事者の主張
１取消事由に係る原告の主張
審決には，以下のとおり，(1)光透過性のプラグを研磨パッドに形成する構成に
関する容易想到性判断の誤り（取消事由１），(2)赤光の範囲を含む「レーザービ
ーム」をウエハに向けて発する構成に関する容易想到性判断の誤り（取消事由２），
(3)「基板上の表面層の状態の均一性」及び「基板上の表面層の状態の均一性の尺
度を計算する」構成及び「干渉計は・・・表面層の状態の均一性の尺度として計算
するようにプログラミングされたデータプロセッサとを備える」構成に関する容易
想到性判断の誤り（取消事由３），(4)「モニタするステップ」との構成に関する
容易想到性判断の誤り（取消事由４），(5)「表面層の状態の均一性の尺度を参考
値と比較するステップと，表面層の状態の均一性の尺度が該参考値から所定の量以
上広がったときに警告を発するステップとを更に備える」構成，「前記抽出された
干渉計波形が前記保存されている情報から所定の量以上広がったとき，警告を発す
るステップ」を備える構成及び「均一性の尺度を参考値と比較することと，均一性
の前記尺度が該参考値から所定の量以上広がったときに警告を発することと，をプ
ログラミングされている」構成に関する容易想到性判断の誤り（取消事由５），
(6)「干渉信号から干渉計波形を抽出するステップと，・・・前記抽出された干渉
計波形を保存されている情報と比較するステップであって，前記保存されている情
報は，研磨プロセスに対して望ましい操作のポイントを代表している，前記比較す
るステップ」との構成に関する容易想到性判断の誤り（取消事由６），(7)本件発
明２４と甲１発明４に関し，「研磨プロセスの特性を評価する」との相違点を看過
した誤り（取消事由７），(8)「干渉信号を，オペレータが見ることができるよう
に，視覚的なディスプレイ装置上に表示するステップを更に備える」構成に関する
容易想到性判断の誤り（取消事由８），(9)「研磨プロセスのインシチュウによる
モニタリングを与える，干渉計と，前記干渉計からの周期信号を解析し，該周期信
号からの研磨の終点を検出するプロセッサとを備える」構成に関する容易想到性判
断の誤り（取消事由９）があり，これらは審決の結論に影響を及ぼすから，審決は
取り消されるべきである。
(1)光透過性のプラグを研磨パッドに形成する構成（本件発明９と甲１発明２と
の相違点９，本件発明１８ないし２０と甲１発明３との相違点１１，本件発明２４，
２５と甲１発明４との相違点１６，本件発明２７ないし３２と甲１発明５との相違
点２１，本件発明３９と甲１発明６との相違点２７，本件発明５２と甲１発明８と
の相違点３７）に関する容易想到性判断の誤り（取消事由１）
審決は，上記各相違点について，「両者の違いは，光ビームを透過する部材を設
ける位置の違いだけである」とした上で，「光ビームを透過する部材を，研磨する
部材側に設けることが甲２記載事項１，甲３記載事項，甲４記載事項に記載されて
いるように周知の事項である」として，甲１発明（２ないし６，８）においても，
「透明窓材４を，研磨パッドに相当する研磨布５に形成することは，当業者が容易
になし得たものである」旨判断した。
しかし，本件各発明は，光透過性のプラグを発泡材料からなる表面を有する研磨
パッドに形成し，光透過性部材のウィンドウを用いたケミカルメカニカルポリシン
グ（ＣＭＰ）光学的終点検出における，ＣＭＰ装置の設置時のプラグの高さ調整を
不要とし，スラリの一部がパッド表面化からプラーテン上に漏出することがないよ
うにし，スラリの消費を抑えるものであるところ，このような開示は，甲１にも甲
２ないし甲４にもされていないから，本件各発明を甲１及び甲２ないし甲４に基づ
いて当業者が容易に発明することができたとはいえない。とりわけ，甲２ないし甲
４は，いずれも研磨する部材を「透明体と（する）」あるいは「透明なものと（す
る）」ことが記載されているにすぎず，発泡材料からなる表面を有する研磨パッド
と光透過性のプラグという２つの部材が存在することを前提とする，プラグの高さ
調整やスラリ漏出の問題に関する記載や示唆は一切ないのである。
すなわち，甲１の記載（【０００７】，【０００９】，【００１０】，【００２
２】，【００２３】，図１，図２）によれば，透明窓材４は研磨布５ではなく，定
盤１に形成されている（定盤１の貫通孔３に嵌め込まれている。）といえる。スラ
リーが光を拡散するという光学的検出に有害な性質を有しており，スラリーの溜ま
りができることは本来好ましくないにもかかわらず，甲１では，ガラス製の透明窓
材４がウエハに接触して傷をつけることがないように，透明窓材４は，研磨中も，
その上端が研磨布５の表面より十分低くなっていることを不可欠の要素としている
のも，透明窓材４が研磨布５ではなく，定盤１に形成されているからである。
甲２の記載（【請求項１】，【０００３】ないし【０００５】，【０００７】，
【０００８】，【００１３】，図１，図３）によれば，「ポリシングパッド１によ
る貼り合わせウェーハ１１の研磨において，ポリシングパッド１を透明体とし，ポ
リシングパッド１を透過してレーザ光を照射するもの。」が記載されているが，光
透過性のプラグを発泡材料からなる表面を有する研磨パッドに形成することは開示
されていない。
甲３の記載（１頁右下欄４行ないし２頁左下欄１６行，２頁右下欄３行ないし３
頁左上欄１８行，３頁右下欄１ないし１０行）によれば，光学部品の研磨に際し，
「ポリッシャ３は光学的に透明な材料を用い」，被加工物の被加工面を光源からの
光線により照射する構成を採用することにより，加工液の化学反応を光化学的及び
熱的に促進することが開示されているが，光透過性のプラグを発泡材料からなる表
面を有する研磨パッドに形成することは開示されていない。
甲４の記載（１頁左下欄１６行ないし右下欄１行，１頁右下欄１０ないし１９行，
２頁左上欄１２行ないし右上欄１９行，２頁左下欄１３ないし１８行）によれば，
光学ガラス等の「液中研磨」に関し，「被加工物２をポリシャ４で研磨するにあた
り合成樹脂からなるポリシャ４を透明なものとし，レーザ光を照射し，透明なポリ
シャ４を透過してレーザ光を照射するもの」は記載されているが，光透過性のプラ
グを発泡材料からなる表面を有する研磨パッドに形成することは開示されていない。
さらに，ＣＭＰの分野において，「研磨パッド」と「プラーテン」は概念として
区別されており，研磨パッドはプラーテンと比較すると薄く柔軟性を有する部材で
あり（甲４２），甲１においても，研磨布５（研磨パッド）はウレタン含浸ポリエ
ステル不織布，定盤１（プラーテン）はアルミニウム製とされる。一方，プラグは，
スラリの漏出防止のためのものであり，確実な取り付けが求められるから，プラグ
を形成する場合には，確実な取り付けの観点から，プラーテンに形成しようとする
ことが自然である。すなわち，プラグを柔軟性のある研磨パッドに形成するには，
特別の動機が必要とされる。しかし，甲２ないし甲４に記載されたものは，せいぜ
い透明な研磨部材（技術分野の相違等についてはさて措くものとする）であり，光
透過性部材をあえて柔軟性のある研磨パッドの形成する動機となることは記載され
ていない。そうすると，甲１及び甲２ないし甲４から認定される周知の事項に基づ
いて，上記各相違点に係る本件各発明の構成が容易想到であったとはいえない。
したがって，甲１発明（２ないし６，８）において，「透明窓材４を，研磨パッ
ドに相当する研磨布５に形成することは，当業者が容易になし得たものである」と
した審決の判断は誤りである。
(2)赤光の範囲を含む「レーザービーム」をウエハに向けて発する構成（本件発
明９と甲１発明２との相違点７）に関する容易想到性判断の誤り（取消事由２）
審決は，相違点７について，「ウェーハの研磨における終点検知の光としてレー
ザ光を用いることは，甲２記載事項１に見られるように従来周知の事項であること
から，甲１発明２においても，終点検知に用いる光をレーザ光とすることは，当業
者が容易になし得たものである。」と判断した。
本件発明９は，「赤光の範囲を含むレーザービームをウエハに向けて発する」こ
とを規定するが，甲１の記載（【００１３】，【００２７】，【００２９】）によ
れば，甲１でウエハに向けて発する光は，レーザービームではなく，「旧型の蛍光
灯や白熱灯」であるとともに，「波長範囲６８０～８００ｎｍ」で分光反射率測定
を行う理由は，「ＳＯＩの厚さ１μｍのシリコン膜の分光反射率は波長７００ｎｍ
と７７０ｎｍにピークを持つ」ことから，当該ピークを観察できるようにするため
である。そうすると，甲１記載のウエハに向けて発する光は，赤光の範囲を含むレ
ーザービームではない。
そして，甲１において，上記のような波長ピーク観察を可能とするためには，幅
広い波長分布を持つ光（例えば，「波長範囲６８０～８００ｎｍ」に均等に波長分
布を持つ光）をウエハに向けて発することが必要である（単一波長の光の場合には，
波長ピークは現れない。）から，甲１発明２は，幅広い波長分布を持つ光を用いる
ことを大前提とした発明であって，この甲１で用いられる幅広い波長分布を持つ光
を，波長分布が特定の発振波長に限定されるレーザービームに代えることが容易で
あるということはできない。
また，甲２には，レーザ光を貼り合わせウェーハ１１に照射することは記載され
ているが，その波長についての記載はないから，赤光の範囲を含むレーザービーム
をウエハに向けて発することは記載されていないし，ウエハに向けて発するレーザ
ービームとして，赤光の範囲を含むレーザービームを選択して，「サイクル毎に除
去されるべき材料の量を制御不能にすることなく，散乱を許容される程度にする」
（本件明細書の【００５４】）ことの記載も示唆もない。
したがって，甲１及び甲２に基づいて，赤光の範囲を含むレーザービームをウエ
ハに向けて発するとすることが容易であるということはできず，相違点７に関する
審決の判断は誤りである。
(3)「基板上の表面層の状態の均一性」及び「基板上の表面層の状態の均一性の
尺度を計算する」構成（本件発明１８ないし２０と甲１発明３との相違点１０及び
１２）及び「干渉計は・・・表面層の状態の均一性の尺度として計算するようにプ
ログラミングされたデータプロセッサとを備える」構成（本件発明２７と甲１発明
５との相違点２３）に関する容易想到性判断の誤り（取消事由３）
審決は，相違点１０について，甲５には，「表面に酸化物被覆１４を有する半導
体ウェーハ１０における酸化物被覆１４を物理的に平面化するに際して，レーザ干
渉測定装置２８により酸化物被覆１４の厚さを検出する，物理的な平面化及び終点
検出装置。」が記載されており，基板の研磨に際して，基板上における表面層の状
態の均一性を測定することは周知の事項であるから，甲１発明３においても，基板
に相当するウエハ７において，その表面層の状態の均一性を測定するようにするこ
とは，当業者が容易になし得たものである旨判断した。
また，審決は，相違点１２について，甲５には，「基板上の表面層の状態を均一
化するに際して，前記表面層の状態の均一性を測定し，干渉信号をモニタする装
置」が記載されているから，甲１発明３において，ウエハ７の表面層の状態の均一
性を測定するように代えた場合，その均一性を判断するためには，光ビームによっ
て生じる干渉信号をモニタし，これにより，干渉信号からの表面層の状態の均一性
の尺度を計算しなければならないことは，当然の設計変更に過ぎない旨判断した。
しかし，審決の判断は，以下のとおり，誤りである。
本件発明１８の「基板上の表面層の状態の均一性」とは，「研磨されるべき層の
均一性」を意味し，「基板上の表面層の状態の均一性の尺度を計算する」とは，研
磨中にウエハ表面の様々な場所の干渉波形をサンプリングすることにより，正弦波
を基礎とする信号に持ち込まれる変動，すなわち表面層の不均一性に起因して信号
に持ち込まれる変動，を尺度として計算することを意味している。いずれも，表面
層の厚さを測定することとは異なった技術的意味を有している。すなわち，本件発
明１８の「基板上の表面層の状態の均一性」及び「基板上の表面層の状態の均一性
の尺度を計算する」の意義は，特許請求の範囲の記載からは一義的に明確ではない
ので，本件明細書の記載を参酌する必要があるところ，本件明細書の記載（【００
５６】ないし【００６０】，【００６９】，【００７０】，【００７４】）に照ら
すと，本件発明１８の「基板上の表面層の状態の均一性」とは，「研磨されるべき
層の均一性」を意味し，「基板上の表面層の状態の均一性の尺度を計算する」とは，
研磨中にウエハ表面の様々な場所の干渉波形をサンプリングすることにより，正弦
波を基礎とする信号に持ち込まれる変動，すなわち表面層の不均一性に起因して信
号に持ち込まれる変動，を尺度として計算することを意味すると解される。
これに対し，甲５の記載（【０００１】ないし【０００３】，【０００５】，
【０００９】，【００１０】，【００１２】，【００１３】，【００１６】ないし
【００２０】，【００２６】ないし【００２９】）によれば，レーザ干渉測定装置
２８により，１つ又は複数の基準点における半導体ウェーハ１０の酸化物被覆１４
の厚さを検出することが記載されているにすぎず，表面層の均一性を測定すること
や，表面層の不均一性に起因して信号に持ち込まれる変動を尺度として計算するこ
とが記載されているとはいえない。なお，甲５には，一見すると研磨中の半導体ウ
ェーハの平面性（ないしは平坦性）を測定するかのごとき記載（【０００１】の
「本発明は，集積回路の製造方法，特に，半導体ウェーハを物理的に平面化し
（planarization）かつ終点（endpoint）を検出するための新規な方法及び装置に
関する。」など）があるが，甲５の他の記載に照らせば，そこにおいて測定される
ものとして記載されているものは，所定の基準点における酸化物の「厚さ」であり，
平面性ではないというべきである。
そうすると，甲５には，表面層の平面性を測定することも，表面層の不均一性に
起因して信号に持ち込まれる変動を計算することも記載されていないから，審決が，
甲５記載事項における「酸化物被覆１４を物理的に平面化するに際して，酸化物被
覆１４の厚さを検出する」ことは，「表面層の状態を均一化するに際して，前記表
面層の状態の均一性を測定する」ことと言い換えることができるとして，基板上に
おける表面層の状態の均一性を測定することは周知の事項であるとしたのは誤りで
ある。「酸化物被覆１４を物理的に平面化するに際して，酸化物被覆１４の厚さを
検出する」ことと，「表面層の状態を均一化するに際して，前記表面層の状態の均
一性を測定する」ことは異なる。前者は，厚さを検出するのに対し，後者は表面層
の状態の均一性を測定するものである。
したがって，審決が，相違点１０及び１２に係る本件発明１８ないし２０の構成
が容易想到であるとした判断は誤りであり，同様の理由で，相違点２３に係る本件
発明２７の構成が容易想到であるとした判断も誤りである。
(4)「モニタするステップ」との構成（本件発明１８ないし２０と甲１発明３と
の相違点１２，本件発明２４，２５と甲１発明４との相違点１７）に関する容易想
到性判断の誤り（取消事由４）
審決は，相違点１２について，甲５には，「基板上の表面層の状態を均一化する
に際して，前記表面層の状態の均一性を測定し，干渉信号をモニタする装置」が記
載されているから，甲１発明３において，ウエハ７の表面層の状態の均一性を測定
するように代えた場合，その均一性を判断するためには，光ビームによって生じる
干渉信号をモニタすることは，当然の設計変更に過ぎない旨判断した。
しかし，審決の判断は，以下のとおり，誤りである。
ア本件発明１８の「モニタ」は，ＣＭＰプロセスが正常な状態に保たれるよう
に干渉信号を継続して監視することであり（甲１０９の２），特定の時点において
測定や観測することを意味するのではない。また，本件明細書の記載（【０００
４】，【０００５】，【００３９】，【００４３】，【００４５】，【００５６】，
【００５７】，【００６３】，【００７３】，【００７５】，図９）をみても，本
件特許発明１８の「モニタ」が，ＣＭＰプロセスが正常な状態に保たれるように干
渉信号を継続して監視することであると理解できる。
これに対し，甲５の記載（【００２２】，【００２３】，【００２７】ないし
【００２９】）によれば，レーザ干渉測定装置２８が酸化物の厚さを測定すること
が記載されているにすぎず，研磨プロセスが正常な状態に保たれるように干渉信号
を継続して監視することは記載されていない。
したがって，甲５には，干渉信号を「モニタ」することは記載されていないとい
うべきであり，甲５に「干渉信号をモニタする装置」が記載されているとして，
「甲１発明３において，ウエハ７の表面層の状態の均一性を測定するように代えた
場合，その均一性を判断するためには，光ビームによって生じる干渉信号をモニタ
・・・することは，当然の設計変更にすぎない」とした審決の判断は誤りである。
イまた，本件発明１８は，相違点１２に係る構成を備えることにより，本件明
細書の段落【００５６】に記載されたように，「ウエハ／基板の表面にわたって均
一な表面層を得るために」「研磨されるべき層の均一性をモニタする」ことができ
るなどの効果を奏するものである。
ウ以上のとおり，相違点１２に係る本件発明１８ないし２０の構成について容
易想到とした審決の判断は誤りである。また，相違点１７に係る本件発明２４，２
５の構成についての審決の判断も，同様の理由により誤りである。
(5)「表面層の状態の均一性の尺度を参考値と比較するステップと，表面層の状
態の均一性の尺度が該参考値から所定の量以上広がったときに警告を発するステッ
プとを更に備える」構成（本件発明２０と甲１発明３との相違点１４），「前記抽
出された干渉計波形が前記保存されている情報から所定の量以上広がったとき，警
告を発するステップ」を備える構成（本件発明２４と甲１発明４との相違点１９）
及び「均一性の尺度を参考値と比較することと，均一性の前記尺度が該参考値から
所定の量以上広がったときに警告を発することと，をプログラミングされている」
構成（本件発明３２と甲１発明５との相違点２６）に関する容易想到性判断の誤り
（取消事由５）
審決は，相違点１４について，甲２には，「研磨作業中に何らかの異常が発生し
た場合，制御装置７が警報装置９に指令信号を出力し，警報装置９が作動するこ
と。」（以下，「甲２記載事項２」という。）が記載されていると認定した上で，
「一般に，研磨中に異常が発生した場合，警報を発することは，例えば，甲２記載
事項２に見られるように周知の事項であり，『異常』と判断するためには何らかの
閾値を設定し，その閾値と測定値を比較することにより判定することは通常行われ
ていることである」として，相違点１４に係る本件発明１９の構成を容易想到であ
ると判断した。
アしかし，甲２には，研磨作業中に何らかの異常が発生した場合，制御装置７
が警報装置９に指令信号を出力することは記載されているが，制御装置７がどの装
置の何の信号に基づいて「何らかの異常が発生した」と判断するかは何ら記載され
ていない。甲２は，研磨中に均一性の尺度が異常に変化する（大きくなる）ことを
全く想定していないのであって，プロセスの異常性の判断に，表面層の状態の均一
性の尺度を用いることや表面層の状態の均一性の尺度の参考値や許容偏差を設ける
ことについて何らの記載も示唆もない。また，甲１，甲３ないし甲５にも，研磨中
に異常が発生した場合については記載されておらず，これを周知事項と認定するこ
とはできない。
加えて，甲１ないし甲５には，「表面層の状態の均一性の尺度を参考値と比較す
るステップ」も記載されていない。
したがって，相違点１４に係る本件特許発明２０の構成を容易想到であると認定
した審決は誤りである。
イ本件発明２０は，相違点１４に係る構成を備えることにより，「製品の損害
を防止する」（本件明細書の【００６９】）ことができるという効果を奏するもの
である。
ウ以上のとおり，相違点１４に係る本件発明２０の構成を容易想到とした審決
の判断は誤りである。また，相違点１９に係る本件発明２４の構成，相違点２６に
係る本件発明３２の構成を容易想到とした審決の判断も，同様の理由により，誤り
である。
(6)「干渉信号から干渉計波形を抽出するステップと，・・・前記抽出された干
渉計波形を保存されている情報と比較するステップであって，前記保存されている
情報は，研磨プロセスに対して望ましい操作のポイントを代表している，前記比較
するステップ」との構成（本件発明２４と甲１発明４との相違点１８）に関する容
易想到性判断の誤り（取消事由６）
審決は，相違点１８について，「一般に，測定を行う場合，関連する情報を保存
しておき，測定値を保存されている当該情報と比較し，測定の結果に対する操作の
指針を与えることは，甲第１号証（特に，段落【００２９】参照。）にも見られる
ように従来周知の事項である」として，「干渉信号から干渉計波形を抽出し，抽出
された干渉計波形を保存されている指針である情報と比較し，その際に，当該保存
されている情報を，研磨プロセスに対しての操作である望ましい操作のポイントを
代表しているものとすること」は，設計事項にすぎない旨判断した。
しかし，甲１の段落【００２９】には，ＳＯＩのシリコン膜の分光反射率の「一
つのピークの位置が７００ｎｍを下回った時点で次のピークの位置を読み，それが
７６５ｎｍ以上であれば研磨を終了する」と記載されているが，シリコン膜の分光
反射率のピーク情報を「保存」しておくことは記載されていないし，ましてや「研
磨プロセスに対して望ましい操作のポイントを代表している」情報を保存しておく
ことや，システムが最適に動作しているか否かを決定するために情報を保存してお
くことは記載されていない。これらの事項が周知の事項であることを示す証拠はな
い。また，本件発明２４は，相違点１８に係る構成を備えることにより，「製品の
損害を防止する」（本件明細書の【００６９】）などの効果を奏するものである。
したがって，相違点１８に係る本件発明２４の構成を容易想到であると認定した
審決は誤りである。
(7)本件発明２４と甲１発明４に関し，「研磨プロセスの特性を評価する」との
相違点を看過した誤り（取消事由７）
審決は，甲１発明４における「研磨状態の終点を知る」ことは，本件発明２４の
「研磨プロセスの特性を評価する」と言い換えることができる，として，この点を
両者の相違点として認定しなかった。
しかし，本件明細書の記載（【００６８】ないし【００７１】）によれば，本件
発明２４の「研磨プロセスの特性を評価する」とは，システムが最適に動作してい
るか否かを決定することを意味することは明らかである。
したがって，「研磨状態の終点を知る」ことは，「研磨プロセスの特性を評価す
る」と言い換えることはできず，審決は，「本件発明２４では，『研磨プロセスの
特性を評価する』方法であるのに対し，甲１発明４では，『研磨の終点を知る』方
法である点。」との点も，本件発明２４と甲１発明４の相違点として認定すべきで
あったのに，これを看過したものである。
また，甲２には，システムが最適に動作しているか否かを決定することが記載さ
れておらず，光検出器６が透過光を検出すると，研磨を終了することが記載されて
いるだけであり，研磨中に異常が発生した場合に関する事項は記載されていない。
甲３ないし甲５にも，システムが最適に動作しているか否かを決定することは記載
されていない。そうすると，上記相違点に係る本件発明２４の構成は容易想到であ
るとはいえない。
したがって，審決には，上記相違点を看過した誤りがあり，その誤りが本件発明
２４の容易想到性判断に影響を及ぼすことは明らかである。
(8)「干渉信号を，オペレータが見ることができるように，視覚的なディスプレ
イ装置上に表示するステップを更に備える」構成（本件発明２５と甲１発明４との
相違点２０）に関する容易想到性判断の誤り（取消事由８）
審決は，相違点２０について，「一般に，検出した信号をオペレータが見ること
ができるように，視覚的なディスプレイ装置上に表示することは通常行われている
ことであるので，甲１発明４において，検出した信号である干渉信号を，オペレー
タが見ることができるように，視覚的なディスプレイ装置上に表示するようにする
ことは，当業者が容易になし得たものである。」と判断した。
しかし，基板から反射されてくる光ビームによって発生する干渉信号をモニタす
るために，干渉信号を視覚的なディスプレイ装置上に表示することが通常行われて
いることを示す証拠は一切なく審決の認定は不当である。
そして，本件発明２５は，相違点２０に係る構成を備えることにより，「人間の
目は高度に敏感であり，画像において予想される変化が僅かでも生じればこれを検
知する。従って，ある程度経験を積んだ後は，オペレータはしばしば波形を見るだ
けで，ＣＭＰシステム全体の変化やさしせまった問題を検知することが可能となる
だろう。」（本件明細書の【００７５】）という効果を奏する。
したがって，相違点２０に係る本件発明２５の構成を容易想到とした審決の判断
は誤りである。
(9)「研磨プロセスのインシチュウによるモニタリングを与える，干渉計と，前
記干渉計からの周期信号を解析し，該周期信号からの研磨の終点を検出するプロセ
ッサとを備える」構成（本件発明３９と甲１発明６との相違点３０）に関する容易
想到性判断の誤り（取消事由９）
審決は，相違点３０について，甲５記載事項の「干渉計からの信号が周期信号で
あることは自明の事項であり，それを解析するためにプロセッサを用いることは通
常行われていることである」として，「プロセッサを用いることにより，干渉計
からの周期信号を解析し，該周期信号から，研磨の終点を検出する構成とするこ
と」は，当業者が容易になし得た程度のものに過ぎない旨判断した。
しかし，上記(4)のとおり，甲５には，レーザ干渉測定装置２８が酸化物の厚さ
を測定することが記載されているにすぎず，研磨プロセスが正常な状態に保たれる
ように干渉信号を継続して監視するものではないから，干渉計からの信号が周期信
号であることは自明なこととして記載されているわけではないし，それを解析する
ためにプロセッサを用いることも通常行われていることの記載も示唆もない。
また，仮に，干渉計からの信号が周期信号であることが物理現象として自明であ
ったとしても，そのことから，当該周期信号を解析して研磨の終点を検出する技術
的思想が自明であることにはならない（すべての発明は，自然法則に適ったもので
あるが，そのこと故に進歩性が否定されるわけではない。）。また，本件発明３９
は，相違点３０に係る構成を備えることにより，「パターニングされたウエハの表
面が平坦化された時を決定することが可能となる。」（本件明細書の【００４
５】）という効果を奏するものである。
したがって，「干渉計からの信号が周期信号であることは自明の事項であり，そ
れを解析するためにプロセッサを用いることは通常行われていることである」とし
て，相違点３０に係る本件発明３９の構成が当業者により容易に想到できたもので
あるとした審決の認定は誤りである。
２被告の反論
審決には，以下のとおり，取り消されるべき判断の誤りはない。
(1)取消事由１（光透過性のプラグを研磨パッドに形成する構成に関する容易想
到性判断の誤り）に対し
原告は，「光透過性のプラグを研磨パッドに形成すること」について，甲１にも，
甲２ないし甲４にも開示されていないから，審決の認定は誤りと主張する。
しかし，本件各発明では，「パッドに形成されたプラグ」としているのに対して，
甲１発明（２ないし６，８）では，「貫通孔３の溝２側にはめ込まれた透明窓材
４」である。ここで，プラグと透明窓材４は，いずれも光ビームを透過する部材で
あるという点では格別な違いを見出すことができない。したがって，本件各発明と
甲１発明（２ないし６，８）の違いは，光ビームを透過する部材を，本件発明９で
は研磨パッドに形成するのに対して，甲１発明（２ないし６，８）ではプラーテン
に相当する定盤１の貫通孔３に設けている点，即ち，光ビームを透過する部材を設
ける位置の違いだけである。
また，光ビームを透過する部材を，研磨する部材側に設けることは，甲２ないし
甲４より周知事項である。
したがって，甲１発明（２ないし６，８）において，透明窓材４を，研磨パッド
に相当する研磨布５に形成することは当業者が容易になし得たものである。また，
本件発明９によってもたらされる作用ないし効果は，いずれも甲１発明（２ないし
６，８），及び，甲２ないし甲４の記載事項から予測可能なものであって，格別な
ものではない。原告の主張は失当である。
(2)取消事由２（赤光の範囲を含む「レーザービーム」をウエハに向けて発する
構成に関する容易想到性判断の誤り）に対し
相違点７について，ウエハの研磨における終点検知の光としてレーザ光を用いる
ことは，甲２の記載事項に見られるように従来周知の事項である。また，甲５から
も終点検知の光としてレーザ光を使用することは周知である。レーザービームの光
を何色にするかは，反射する材料やその環境に応じて適宜選択する設計的事項であ
る。
したがって，甲１発明２において，終点検知に用いる光をレーザ光とすることは
当業者が容易になし得ることである。
(3)取消事由３（「基板上の表面層の状態の均一性」及び「基板上の表面層の状
態の均一性の尺度を計算する」構成及び「干渉計は・・・表面層の状態の均一性の
尺度として計算するようにプログラミングされたデータプロセッサとを備える」構
成に関する容易想到性判断の誤り）に対し
原告は，相違点１０及び１２について，「基板上の表面層の状態の均一性」及び
「基板上の表面層の状態の均一性の尺度を計算する」ことは，容易ではないと主張
する。
しかし，甲５の記載事項における「酸化物被膜１４を物理的に平面化するに際し
て，酸化物被膜１４の厚さを検出する」ことは，「表面層の状態を均一化するに際
して，前記表面層の状態の均一性を測定する」ことと言い換えることができるので，
審決の判断に誤りはない。
原告の主張する「基板上の表面層の均一性」とは，本件明細書の段落【００５
６】において，「典型的には，研磨後の層の厚さが約５～１０％を越えて変動して
はならない」と記載されるように，表面層の膜の厚さのバラツキに対応した指標で
あり，基板上の複数点における膜厚の測定を示していることに他ならない。また，
原告は，本件明細書の段落【００５６】から【００６０】の記載事項を引用して，
表面層の状態の均一性について縷々主張するが，いずれの主張も甲５記載事項の範
囲内に留まるものであり，全く異なる意味での均一性の尺度を意味しているわけで
はない。
したがって，本件発明１８が与える表面層の状態の均一性は，甲５記載の発明の
開示に基づき当業者は容易に想到し得るものである。また，本件発明１９，２０は，
本件発明１８を引用しており，相違点１０及び１２に関する判断は上記と同様に解
すべきである。また，相違点２３に係る本件発明２７の構成についても，同様の理
由により，当業者が容易になし得るものである。
(4)取消事由４（「モニタするステップ」との構成に関する容易想到性判断の誤
り）に対し
原告は，本件発明１８ないし２０，２４，２５の「モニタ」において，「モニ
タ」とは，ＣＭＰプロセスが正常な状態に保たれるように干渉信号を継続して監視
することであり，特定の時点において測定や観測することを意味するのではない旨，
また，甲５には，レーザー干渉測定装置２８が酸化物の厚さを測定することが記載
されているにすぎず，研磨プロセスが正常な状態に保たれるように干渉信号を継続
して監視することは記載されていない旨主張する。
しかし，甲５の段落【００２９】には，「このように，本発明の装置及び方法は，
平面化工程中，半導体ウェーハの表面の終点又は酸化物の厚さを正確に検出する手
段により半導体ウェーハを物理的に平面化することを可能とするものである。」と
記載されるように，研磨プロセスが正常な状態に保たれるように干渉信号を継続的
に監視していることを示している。
したがって，原告の主張は失当である。
(5)取消事由５（「表面層の状態の均一性の尺度を参考値と比較するステップと，
表面層の状態の均一性の尺度が該参考値から所定の量以上広がったときに警告を発
するステップとを更に備える」構成，「前記抽出された干渉計波形が前記保存され
ている情報から所定の量以上広がったとき，警告を発するステップ」を備える構成
及び「均一性の尺度を参考値と比較することと，均一性の前記尺度が該参考値から
所定の量以上広がったときに警告を発することと，をプログラミングされている」
構成に関する容易想到性判断の誤り）に対し
原告は，甲２は，研磨中に均一性の尺度が異常に変化することを全く想定してお
らず，プロセス異常性の判断に，表面層の状態の均一性の尺度を用いること等につ
いて，何ら示唆がない旨主張する。
しかし，研磨中に異常が発生した場合，警報を発することは，例えば，甲２に見
られるように周知の事項であり，異常と判断するためには何らかの閾値を設定し，
その閾値と測定値を比較することにより判定することは通常行なわれていることで
ある。
したがって，甲１発明３ないし５において，ウェハ７の表面層の状態の均一性を
測定する場合，または，甲５の記載事項に基づき，膜厚のバラツキを測定する場合
には，同様に均一性の尺度が参考値から所定の量以上に広がったときに警告を発す
るようにすることは当業者であれば容易になし得ることであり，原告の主張は失当
である。
(6)取消事由６（「干渉信号から干渉計波形を抽出するステップと，・・・前記
抽出された干渉計波形を保存されている情報と比較するステップであって，前記保
存されている情報は，研磨プロセスに対して望ましい操作のポイントを代表してい
る，前記比較するステップ」との構成に関する容易想到性判断の誤り）に対し
原告は，相違点１８に関し，甲１には，シリコン膜の分光反射率のピーク情報を
「保存」しておくことは記載されていないし，ましてや「研磨プロセスに対して望
ましい操作のポイントを代表している」情報を保存しておくことや，システムが最
適に動作しているか否かを決定するために情報を保存しておくことは記載されてい
ない旨主張する。
しかし，一般に，測定を行う場合，関連する情報を保存しておき，測定値を保存
されている当該情報と比較し，測定の結果に対する操作の指針を与えることは，甲
１の段落【００２９】に記載されているように従来周知の事項である。
したがって，原告の主張は失当である。
(7)取消事由７（本件発明２４と甲１発明４に関し，「研磨プロセスの特性を評
価する」との相違点を看過した誤り）に対し
原告は，本件明細書の段落【００６８】から【００７１】の記載事項に基づき，
「研磨プロセスの特性を評価する」とは，システムが最適に動作しているか否かを
決定することであると主張する。
しかし，本件明細書の段落【０００１】では，本件特許発明の属する技術分野に
ついて，「本発明は，半導体製造に関し，特に，ケミカルメカニカルポリシング
（ChemicalMechanicalPolishing:CMP）およびCMPプロセス中のインシチュウ
（in-situ）終点検出に関する」とあることから，「システムが最適に動作してい
るか」とは，広義に「研磨状態の終点を正しく検出する」ことに他ならない。
したがって，本件発明２４の「研磨プロセスの特性を評価する」とは，甲１発明
４の「研磨状態の終点を知る」ことに相当するから，原告の主張は失当であり，審
決の判断に誤りはない。
(8)取消事由８（「干渉信号を，オペレータが見ることができるように，視覚的
なディスプレイ装置上に表示するステップを更に備える」構成に関する容易想到性
判断の誤り）に対し
原告は，「基板から反射されてくる光ビームによって発生する干渉信号をモニタ
するために，干渉信号を視覚的なディスプレイ装置上に表示することが通常行なわ
れていることを示す証拠は一切なく，審決の認定は不当である」と主張する。
しかし，一般的に検出した信号をオペレータが見ることができるように，視覚的
なディスプレイ装置上に表示することは通常行なわれていることは，証拠を出すま
でもなく，自明の理である。
したがって，原告の主張は失当であり，審決の判断に誤りはない。
(9)取消事由９（「研磨プロセスのインシチュウによるモニタリングを与える，
干渉計と，前記干渉計からの周期信号を解析し，該周期信号からの研磨の終点を検
出するプロセッサとを備える」構成に関する容易想到性判断の誤り）に対し
原告は，甲５には，レーザー干渉測定装置２８が酸化物の厚さを測定することが
記載されているにすぎず，研磨プロセスが正常な状態に保たれるように干渉信号を
継続して監視するものではないから，干渉計からの信号が周期信号であることは自
明なこととして記載されているわけではないし，それを解析するためにプロセッサ
を用いることも通常行なわれていることの記載も示唆もないと主張する。
しかし，甲５記載の「干渉計からの信号が周期信号である」ことは自明の事項で
あり，それを解析するためにプロセッサを用いることは通常行なわれていることで
ある。また，プロセッサを用いることにより干渉計からの周期信号を解析し，該周
期信号から研磨の終点を検出する構成とすることも自明である。さらには，甲５の
段落【００２９】には，「このように，本発明の装置及び方法は，平面化工程中，
半導体ウェーハの表面の終点又は酸化物の厚さを正確に検出する手段により半導体
ウェーハを物理的に平面化することを可能とするものである。」と記載されるよう
に，研磨プロセスが正常な状態に保たれるように干渉信号を継続的に監視している
ことも示されている。
したがって，相違点３０に係る本件発明３９の構成は，当業者が容易になし得た
程度のものである。
第４当裁判所の判断
当裁判所は，以下のとおり，原告主張の取消事由１には理由があり，審決は取り
消されるべきものと判断する。
１取消事由１（光透過性のプラグを研磨パッドに形成する構成に関する容易想
到性判断の誤り）について
原告は，甲１及び甲２ないし甲４から認定される周知の事項に基づいて，本件発
明９と甲１発明２との相違点９，本件発明１８ないし２０と甲１発明３との相違点
１１，本件発明２４，２５と甲１発明４との相違点１６，本件発明２７ないし３２
と甲１発明５との相違点２１，本件発明３９と甲１発明６との相違点２７，本件発
明５２と甲１発明８との相違点３７に係る本件各発明の構成が容易想到であったと
はいえず，甲１発明（２ないし６，８）において，「透明窓材４を，研磨パッドに
相当する研磨布５に形成することは，当業者が容易になし得たものである」とした
審決は誤りである旨主張する。そこで，以下，検討する。
(1)認定事実
ア本件明細書には次の記載がある。
(ｱ)本件訂正後の特許請求の範囲の請求項９，１８ないし２０，２４，２５，２
７ないし３２，３９，５２の記載は，上記第２の２のとおりである。
(ｲ)発明の詳細な説明には次の記載がある。
【００２７】プラーテンホール３０及びウエハ１４の詳細な図（ウエハがプラーテ
ンホール３０の上にある場合の）が，図３（ａ）～（ｃ）に示される。図３（ａ）
に示されるように，プラーテンホール３０は，ステップ状の直径を有し，ショルダ
３６を形成する。ショルダ３６は，レーザービーム３４のためのウィンドウとして
機能するクオーツインサート３８を有してこれを指示するために用いられる。プラ
ーテン１６とインサート３８の間のインターフェースがシールされ，ウエハ１４と
インサート３８の間の通り道を見つけようとするケミカルスラリ４０の一部がプラ
ーテン１６の底部から漏出できないようにされている。クオーツインサート３８は，
プラーテン１６の上面の上に突出し，部分的にプラーテンパッド１８の中に入り込
む。このインサート３８の突出部は，インサート３８の上面とウエハ１４の表面と
の間のギャップを最小にする意図をもって置かれている。このギャップを最小にす
ることにより，このギャップに捉えられるスラリ４０の量が最小になる。･･･イン
サート３８とウエハ１４の間のスラリ４０の層が薄くなるほど，レーザービーム３
４とウエハに反射される光の弱化が少なくなる。・・・このギャップはできるだけ
小さい方がよいが，ＣＭＰプロセス中はいつでもインサート３８がウエハ１４に接
しないことを確保するべきである。・・・
【００２８】図３（ｂ）は，プラーテン１６とパッド１８の別の具体例である。こ
の具体例では，クオーツインサートは排除され，パッド１８には貫通穴は存在しな
い。・・・ウエハ１４とプラーテン１６の底部との間には，パッド１８のポリウレ
タンカバー層２２だけが残っている。カバー層２２に用いられるポリウレタン材料
が，レーザー干渉計３２からのレーザービームを実質的に透過させるだろうことが，
見出されている。従って，プラーテン３０の上にあるカバー層２２の一部が，レー
ザービーム３４のためのウィンドウとして機能する。この別の構成は，大きな利点
を有している。第１に，パッド１８自身はウィンドウとして用いられているため，
検出できる大きさのギャップは存在しない。従って，レーザービームの有害な散乱
を生じさせるスラリ４０はほとんど存在しない。・・・
【００２９】パッドのカバー層に用いられるポリウレタン材料は，レーザービーム
に対して実質的に透過性を有しているものの，透過性を阻害する添加物を含有して
いる。この問題点は，図３（ｃ）に描かれている本発明の具体例において排除され
る。この具体例では，プラーテンホール３０の上の領域における典型的なパッド材
料は，中実な（ソリッドな）ポリウレタンプラグ４２に置き換えられる。このプラ
グ４２は，レーザービームのウィンドウとして機能し，パッド材料を包囲するグル
ーブ（又はオープンセル構造）を有しないポリウレタン材料製であり，透過性を阻
害する添加物を含有していない。従って，プラグ４２を通ることによるレーザービ
ームの弱化は最小になる。好ましくは，プラグ４２はパッドと一体で成形される。
(ｳ)図３は別紙１のとおりである。
イ甲１には次の記載がある。
【特許請求の範囲】【請求項１】回転する定盤の研磨布の張り付けられた面に，研
磨液を滴下しつつ，ウエハ支持板に固定したウエハをウエハ支持板により回転させ
つつ押し付け研磨する方法において，定盤及び研磨布の回転中心と周縁との間に設
けた窓からウエハの研磨面の光の反射状態を見て研磨状態を判定するウエハ研磨方
法。
【請求項４】回転装置により回転する定盤と，定盤の表面に張り付けられた研磨布
と，定盤の中心と周縁との間の研磨布に対面し軸方向移動可能に配置され，回転装
置により回転するウエハ支持板と，定盤の中心と周縁との間の研磨布張り付け面に
半径方向に延長して設けた溝と，該溝と一致させ研磨布に設けた研磨布窓と，定盤
の前記溝内に設けた貫通孔と，該貫通孔を閉じる透明窓材と，定盤の前記溝を有す
る面の反対側で貫通孔の回転路に臨ませ配置した，前記の透明窓材を通して光をウ
エハ支持板に固定したウエハの研磨面に照射しその反射光を受光するプローブと，
該プローブに接続した光ケーブルと，光ケーブルに接続した光ケーブルへの光供給
装置と反射光観察又は評価装置とを備えているウエハ研磨装置。
【０００１】【産業上の利用分野】本発明は，半導体ウエハ，特にＳＯＩ
(Silicon-on-Insulator)ウエハ等の膜付きウエハの研磨方法及び装置に関する。
【００１３】【作用】本発明方法において，定盤及び研磨布の回転中心と周縁との
間に設けた窓からウエハの研磨面の光の反射状態を見て研磨状態を判定すれば，研
磨を中断せずに研磨状態の終点を知ることが出来るので，研磨処理の時間を短くで
き，装置も簡単で済む。光の反射状態は，光ケーブルでウエハの研磨面に光を照射
してその反射光をビデオカメラに用いられている電荷結合素子（ＣＣＤ）を用いた
撮像装置で取り，これをブラウン管などの撮像表示装置で表示せしめ，撮像表示装
置に現れた干渉縞により厚さを判断する。膜厚の場合，２μｍ以下では旧型の蛍光
灯や白熱灯で縞が見え，１μｍ以下では白色灯では虹色の縞が見える。
【００１５】本発明の装置において，透明窓材とウエハとの間にできる研磨液の膜
を通してウエハの研磨面に照射した光の反射光を観察あるいは評価するのであるが，
研磨液は液中に微粒子が懸濁したものであり，光を散乱する性質をもっているので，
透明窓材の表面とウエハの研磨面との間の間隔が小さい方が観察あるいは評価に都
合がよい。
【００１６】定盤の中心と周縁との間の研磨布張り付け面に半径方向に延長した溝
を設けるのは，研磨布にだけ研磨布窓を設けたのでは，研磨液に空気が混じる恐れ
があり，空気が混じると観察が困難となるので，研磨液を十分保持できるようにし，
空気が混じらないようにするためである。溝に研磨液を十分保持させるため，この
溝や研磨布窓は研磨加工に寄与しない領域となるので，ウエハ面内の加工量分布を
乱さない形を選ぶ必要があり，定盤の中心から周辺にウエハの研磨面が同一時間で
通過するように，定盤の中心から放射状に伸びる近接した２本の直線に囲まれるよ
うにするのがよい。
【００２２】【実施例】図１，図２に示した実施例について説明する。定盤１は直
径３００ｍｍ，厚さ１０ｍｍのアルミニウム製の円盤で，その中心の片面に定盤１
を回転するための軸が固定してある。定盤１の軸を固定した面の反対側の面には，
中心から放射状に伸びる近接した２本の直線で囲まれ，中心付近から周縁近くまで
伸びた溝２が設けてある。溝２の中心側の幅は５ｍｍで周縁側の幅は１５ｍｍ，深
さ１ｍｍとなっている。溝２の長手方向中央には，直径１０ｍｍの貫通孔３が設け
られ，溝２の反対側では円錐状に拡大している。貫通孔３の溝２側にはパイレック
ス透明ガラス製の透明窓材４が嵌め込まれ，研磨液が漏れないようにしてある。
【００２３】定盤１の溝２を有する面には，定盤１と同形の厚さ０.７ｍｍのロー
デルニッタ社製，商品名suba－500ウレタン含浸ポリエステル不織布からなる研磨
布５が張り付けられ，溝２に相当する部分は溝２と同形に切り抜かれて，研磨布窓
６が形成されている。透明窓材４は定盤１の表面より約０.５ｍｍ突出するが，研
磨布５の弾性を考慮しても研磨布５の表面より十分低くなっている。
【００２４】定盤１の溝２の反対側には透明窓材４の回転路に面して研磨するウエ
ハ７の研磨面に光を照射しその反射光を受光するプローブ９が配置されている。プ
ローブ９はピント調節用レンズを内蔵し，光ケーブル１０に接続され，その他端は
二股に別れ図示していない分光反射率測定装置と測定用光源に接続されている。
【００２５】片面に回転用の軸が固定された直径１１０ｍｍ，厚さ１０ｍｍの円盤
状のアルミニウム製のウエハ支持板８に，表面に熱酸化膜を形成した２枚のシリコ
ンウエハを，熱酸化膜を接せしめて接着し，一方のウエハを平面研削して厚さ１５
μｍのシリコン膜として直径１００ｍｍのＳＯＩウエハを，平面研削加工していな
い面をワックスで張り付けた。
【００２６】粒径が０．０１μｍ以下のシリカ粉末を含むアルカリ性溶液からなる
ローデルニッタ社製，商品名NALCO－2350を２０倍に希釈した研磨液を定盤１の研
磨布５の表面に滴下しつつ，定盤１を毎分５０回転させながら，ウエハ支持板８に
張り付けたウエハ７を，自転速度毎分４０回転で回転させつつ，研磨布５に，回転
中心が透明窓材４の上に位置するように，研磨荷重１０ｋｇｆで押し付けて目標膜
厚を１μｍにして研磨を開始した。
【００２７】この条件では，透明窓材４の移動線速度は約５００ｍｍ／秒なので，
直径１０ｍｍの透明窓材４を通してウエハ７の中心を測定出来る時間は，１回の通
過に付き約１０ｍ秒である。この時間は，波長範囲６８０～８００ｎｍ，分解能１
ｎｍで行う分光反射率測定に対して十分であった。測定の参照基準には，同じ条件
に置いたシリコンウエハを用いた。
(2)判断
ア上記(1)ア認定の事実によれば，本件発明９，１８ないし２０，２４，２５，
２８ないし３２，３９は「パッドに形成された中実な材料からなるプラグ」，本件
発明５２は「パッドに形成されたプラグ」との構成を有し，本件明細書の特許請求
に範囲の請求項５２の「発泡材料からなり透過性のない研磨面と中実な透過性のウ
ィンドウを有する研磨パッドであり，前記ウィンドウは，該パッドに形成されたプ
ラグであって，赤光の範囲を含む光ビームに対して透過性を有する前記プラグを備
える，前記研磨パッド」との記載からすると，本件発明５２の「パッドに形成され
たプラグ」は，中実な光透過性のウィンドウであることが認められる。
また，本件各発明に係る「パッドに形成された中実な材料からなるプラグ」ない
し「パッドに形成されたプラグ」との文言の意義は一義的に明らかでないことから，
本件明細書を参照すると，本件明細書には，本件各発明の「ウィンドウ」について，
段落【００２７】，図３（ａ）に示される構成（以下「第１の構成」という。），
段落【００２８】，図３（ｂ）に示される構成（以下「第２の構成」という。），
及び段落【００２９】，図３（ｃ）に示される構成（以下「第３の構成」とい
う。）が開示されていることが認められる。そして，第３の構成において，「プラ
ーテンホール３０」の上の領域におけるパッド材料は「中実な（ソリッドな）ポリ
ウレタンプラグ４２」に置き換えられ，「中実な（ソリッドな）ポリウレタンプラ
グ４２」は，プラグを通ることによるレーザービームの弱化を最小にし（【００２
９】），「プラーテン１６」に固定されるように形成されていない（図３（ｃ））。
他方，第１の構成において，「クオーツインサート３８」は，「プラーテン１
６」の上面の上に突出し，部分的に「プラーテンパッド１８」の中に入り込み，
「レーザービーム３４」のためのウィンドウとして機能するとともに，ケミカルス
ラリ４０の一部がプラーテン１６の底部から漏出できないようにするものである
（【００２７】）が，「クオーツインサート３８」が「プラーテン１６」に固定さ
れている（図３（ａ））ことから，上記「クオーツインサート３８」は，本件各発
明における「パッドに形成された」プラグとは認められない。また，第２の構成に
おいて，「パッド１８」の「ポリウレタンカバー層２２」は，レーザー干渉計３２
からのレーザービームを実質的に透過させるとともに，レーザービームの有害な散
乱を生じさせる「スラリ４０」が殆ど存在しないようにするものである（【００２
８】）が，中実な材料からなるものではないから，上記「ポリウレタンカバー層２
２」が，本件各発明における「中実な材料からなるプラグ」ないし「（中実な光透
過性の）プラグ」とは認められない。
そうすると，本件明細書の記載を参酌すれば，当業者は，本件各発明の「パッド
に形成された中実な材料からなるプラグ」ないし「パッドに形成された（中実な光
透過性の）プラグ」とは，第３の構成のように，プラーテンに形成されることなく，
「プラーテンホール３０」の上の領域におけるパッド材料を「パッドに形成された
中実な材料からなるプラグ」ないし「パッドに形成された（中実な光透過性の）プ
ラグ」に置き換えた態様のものであると理解すると認められる。
イ一方，甲１発明の内容は，上記第２の３(2)ア記載のとおりである（この点
については原告も争わない。）ところ，上記(1)イ認定の事実によれば，甲１記載
の発明は，「透明窓材とウエハとの間にできる研磨液の膜を通してウエハの研磨面
に照射した光の反射光を観察あるいは評価する」（【００１５】）もので，「研磨
布窓６」は，「ウエハ７」の中心が該「研磨布窓６」の上にあるときの一部の間，
光のための通路を与えるものであるが，「研磨布にだけ研磨布窓を設けたのでは，
研磨液に空気が混じる恐れがあり，空気が混じると観察が困難となるので，研磨液
を十分保持できるようにし，空気が混じらないようにするため」に，「定盤１」内
に「溝２」が形成され，当該「溝２」には「研磨液を十分保持させる」（【００１
６】）ものであることが認められる。また，「貫通孔３」の「溝２」側には，透明
ガラス製の中実な材料からなる「透明窓材４」が嵌め込まれ，「プローブ９」から
ウエハの研磨面へ照射される照射光とその反射光とを通すとともに，研磨液が漏れ
ないようにしている（【請求項４】，【００２２】）ことも認められる。
そうすると，甲１発明（２ないし６，８）は，「ＳＯＩウエハ７」をケミカルメ
カニカルポリシング（ＣＭＰ）により研磨するに際し，赤色の範囲を含む光を「ウ
エハ７」に向けて照射し，その反射光を観察あるいは評価して，研磨状態の終点を
知ることができるようにしたもので，「定盤１」内に「溝２」を形成し，当該「溝
２」に研磨液を十分保持させることで，研磨液に空気が混じらないようにして，上
記反射光の観察あるいは評価を容易にし，また，「透明窓材４」を上記「溝２」に
設けられた「貫通孔３」に嵌め込むことにより，上記「ウエハ７」への照射光とそ
の反射光とを通すとともに，研磨液が漏れないようにしたものといえる。
ウ以上のことからすれば，甲１発明（２ないし６，８）において，上記「溝
２」に研磨液を十分保持させ，上記「溝２」に形成された「貫通孔３」に，上記
「ウエハ７」への照射光とその反射光とを通すためには，透明ガラス製の中実な材
料からなる「透明窓材４」を上記「貫通孔３」に嵌め込む構成とするほかはないか
ら，甲１発明（２ないし６，８）において，上記「透明窓材４」の設置位置を「研
磨布５」に変更する動機付けがあるとはいえず，むしろ阻害要因があるというべき
である。
また，甲２には，「ポリシングパッド１による貼り合わせウェーハ１１の研磨に
おいて，ポリシングパッド１を透明体とし，ポリシングパッド１を透過してレーザ
光を照射するもの。」が，甲３には，「被加工物１の被加工面６をポリシャ３で研
磨するにあたり，石英からなるポリシャ３を透明なものとし，レーザ光線１１を照
射し，透明なポリシャ３を透過してレーザ光線を照射するもの。」が，甲４には，
「被加工物２をポリシャ４で研摩するにあたり，合成樹脂からなるポリシャ４を透
明なものとし，レーザ光を照射し，透明なポリシャ４を透過してレーザ光を照射す
るもの。」がそれぞれ記載されていると認められるところ（甲２ないし甲４にこれ
らの記載があるとの審決の認定について，原告も争わない。），甲２ないし４には，
全体を同じ材料からなる透明な研磨面とすることが記載されているにとどまり，本
件各発明の「パッドに形成された中実な材料からなるプラグ」ないし「パッドに形
成された（中実な光透過性の）プラグ」を備えること，すなわち，プラグが，プラ
ーテンに形成されることなく，プラーテンホールの上の領域におけるパッド材料を
置き換えるように形成されることが，甲２ないし４に開示されているとも認められ
ない。なお，甲５は，もとより，プラグを，プラーテンホールの上の領域における
パッド材料を置き換えるように形成することを開示するものではない。
以上から，甲１発明（２ないし６，８）において，上記「透明窓材４」の設置位
置を変更する動機付けがあるとはいえず，また，甲２ないし甲５には，本件各発明
の「パッドに形成された中実な材料からなるプラグ」ないし「パッドに形成された
（中実な光透過性の）プラグ」について開示されていないから，甲１発明（２ない
し６，８）において，上記「透明窓材４」を，上記「定盤１」に形成されることな
く，上記「貫通孔３」の上の領域における「研磨布５」（本件各発明における「パ
ッド」に相当する。）材料を置き換えるように形成されたものとすること，すなわ
ち，上記「透明窓材４」を上記「研磨布５」に形成することが，当業者が容易に想
到し得たものとはいえない。
したがって，本件各発明が，甲１ないし甲５に記載された発明ないし周知の事項
に基づいて当業者が容易に発明をすることができたとした審決の判断は誤りである。
なお，被告は，本件特許と同一明細書（同一優先日）である特許第３５１０６２
２号（乙１）について，すべての請求項を「進歩性なし」とする判決が確定してい
る（乙２，３）とも主張するが，同特許は本件特許の分割出願であって（乙１），
本件特許とは事案を異にするものであるから，被告の主張は採用することができな
い。
２小括
以上のとおり，原告主張の取消事由１には理由があり，本件各発明についての
特許を無効とした審決は取り消されるべきである。被告は他にも縷々反論するが，
いずれも採用の限りではない。
第５結論
よって，審決を取り消すこととして，主文のとおり判決する。
知的財産高等裁判所第３部
裁判長裁判官
芝田俊文
裁判官
岡本岳
裁判官
武宮英子
別紙
１本件明細書の図３
２甲１
図１図２

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