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判決言渡平成20年9月29日
平成19年(行ケ)第10250号審決取消請求事件
口頭弁論終結日平成20年9月24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
同玉城光博
訴訟代理人弁理士小橋正明
被告株式会社東京精密
訴訟代理人弁理士松浦憲三
同八幡宏之
同松村潔
主文
1原告の請求を棄却する。
2訴訟費用は原告の負担とする。
3この判決に対する上告及び上告受理申立てのための付加期間を30
日と定める。
事実及び理由
第1請求
特許庁が無効2006−80075号事件について平成19年2月28日に
した審決を取り消す。
第2事案の概要
1本件は,原告が特許権者である特許第3510622号(発明の名称「終点
検出方法およびシステム,請求項の数20)の請求項1ないし20について」
被告が無効審判請求をしたところ,特許庁が平成18年12月7日付けでなさ
れた訂正請求を認めた上,これを無効とする旨の審決をしたことから,原告が
その取消しを求めた事案である。
2争点は,上記訂正後の請求項1ないし20に係る発明が,下記甲13発明・
甲16発明・甲22発明(請求項ごとの詳細は後述)との関係で進歩性(特許
法29条2項)を有するか,である。

・甲13発明特開平7−52032号公報(発明の名称「ウエハ研磨方法
及びその装置,出願人住友金属鉱山株式会社,公開日平」
成7年2月28日,甲13。以下「甲13公報」といい,そ
こに記載された発明を「甲13発明」という)。
・甲16発明特開平5−80201号公報(発明の名称「硫黄原子含有ポ
リウレタン系プラスチックレンズ,出願人三井東圧化学株」
式会社,公開日平成5年4月2日,甲16。以下「甲16
公報」といい,そこに記載された発明を「甲16発明」とい
う)。
・甲22発明特開平5−309558号公報(発明の名称「貼り合わせウ
ェーハの研磨方法,出願人コマツ電子金属株式会社,公開」
日平成5年11月22日,甲22。以下「甲22公報」と
いい,そこに記載された発明を「甲22発明」という)。
第3当事者の主張
1請求の原因
(1)特許庁における手続の経緯
原告は,平成7年3月28日及び平成8年2月22日の優先権(いずれも
米国)を主張して平成8年3月28日になした原出願(特願平8−7497
6号)からの分割出願として,平成15年2月19日,名称を「終点検出方
法およびシステム」とする発明について特許出願(特願2003−4156
6号)をし,平成16年1月9日に特許第3510622号として設定登録
を受けた(請求項の数20。以下「本件特許」という。特許公報は甲1。)
これに対し被告が平成18年4月24日付けで本件特許の請求項1ないし
20について無効審判請求を行ったところ,特許庁は同請求を無効2006
−80075号事件として審理し,その中で原告は平成18年12月7日付
けで特許請求の範囲(請求項1と11)の変更を内容とする訂正請求(以下
「本件訂正」という)をしたが,特許庁は,平成19年2月28日,本件。
訂正を認めた上「特許第3510622号の請求項1ないし20に係る発,
明についての特許を無効とする」旨の審決をし,その謄本は平成19年3。
月12日原告に送達された。
(2)発明の内容
本件訂正後の特許請求の範囲は,請求項1ないし20から成るが,その内
容は次のとおりである下線部は本件訂正部分以下請求項ごとに順に本(。,「
件発明1」ないし「本件発明20」といい,これらを合わせて「本件発明」
という。。)
・【請求項1】CMPによるウエハの研磨の最中に使用する終点検出方
法であって,前記方法は,
研磨表面,及び上面及び下面を有する中実な透明物質のウィンドウを有
する研磨パッドで前記ウエハを研磨するステップであり,ここで,
(i)前記ウィンドウは,前記研磨パッドの一部であって,光ビームに
対して少なくとも部分的に透過性を有する,前記研磨パッドの前記一部を
備え,又は
(),,ii前記ウィンドウは前記パッド内に形成されたプラグであって
光ビームに対して部分的に透過性を有するプラグを備える,ステップと,
前記研磨パッド内の前記ウィンドウを通して,検出光ビームを研磨され
るウエハのウエハ表面に透過するステップと,
前記ウエハ表面で反射され,前記研磨パッド内の前記ウィンドウを通過
した検出光ビームの反射光を受けるステップと,
前記ウエハ表面で反射された検出光ビームの反射光を使用して,研磨終
点を決定するステップと
を含む方法。
・【請求項2】前記研磨するステップは,ポリウレタンから作られたウ
ィンドウを有する研磨パッドで研磨するステップを含む,請求項1に記載
の方法。
・【請求項3】前記研磨するステップは,添加物を有するポリウレタン
を備える非透過性部分を有する研磨パッドで研磨するステップを含む,請
求項2に記載の方法。
・【請求項4】前記ウィンドウは上面を有し,前記研磨表面と前記上面
とは同一平面上にある,請求項1に記載の方法。
・【請求項5】前記研磨パッドの底面は,前記ウィンドウに調心され,
かつ前記ウィンドウに伸びる取り除かれた部分を含む,請求項1に記載の
方法。
・【請求項6】研磨パッドは,研磨面を有する第1の層と,研磨面と反
対側の第2の層とを含む,請求項1に記載の方法。
・【請求項7】前記プラグは,前記第1の層内に位置する,請求項6に
記載の方法。
・【請求項8】前記ウィンドウは,完全に前記研磨表面と前記研磨パッ
ドの底面との間に配置される,請求項1に記載の方法。
・【請求項9】前記反射光を使用するステップは,周期的な干渉信号を
検出するステップを含む,請求項1に記載の方法。
・【請求項10】前記反射光を使用するステップは,周期的な干渉信号
によって現れるサイクルの数を計数するステップを含む,請求項9に記載
の方法。
・【請求項11】ウエハのCMP研磨装置と共に使用する終点検出シス
テムであって,前記システムは,
研磨表面,及び上面及び下面を有する中実な透明物質のウィンドウを有
する研磨パッドであり,ここで,
(i)前記ウィンドウは,前記研磨パッドの一部であって,光ビームに
対して少なくとも部分的に透過性を有する,前記研磨パッドの前記一部を
備え,又は
(),,ii前記ウィンドウは前記パッド内に形成されたプラグであって
,,光ビームに対して部分的に透過性を有するプラグを備える研磨パッドと
前記研磨パッド内の前記ウィンドウを通して,検出光ビームを研磨され
るウエハのウエハ表面に透過する光源と,
前記ウエハ表面で反射され,前記研磨パッド内の前記ウィンドウを通過
した検出光ビームの反射光を受け,前記ウエハ表面で反射された検出光ビ
ームの反射光を使用して,研磨終点を決定する検出器と
を備えるシステム。
・【請求項12】前記ウィンドウは,ポリウレタンから作られている,
請求項11に記載のシステム。
・【請求項13】前記研磨パッドは,添加物を有するポリウレタンを備
える非透過性部分を有する,請求項12に記載のシステム。
・【請求項14】前記ウィンドウは上面を有し,前記研磨表面と前記上
面とは同一平面上にある,請求項11に記載のシステム。
【】,,・請求項15前記研磨パッドの底面は前記ウィンドウに調心され
かつ前記ウィンドウに伸びる取り除かれた部分を含む,請求項11に記載
のシステム。
・【請求項16】研磨パッドは,研磨面を有する第1の層と,研磨面と
反対側の第2の層とを含む,請求項11に記載のシステム。
・【請求項17】前記プラグは,前記第1の層内に位置する,請求項1
6に記載のシステム。
・【請求項18】前記ウィンドウは,完全に前記研磨表面と前記研磨パ
ッドの底面との間に配置される,請求項11に記載のシステム。
・【請求項19】前記検出器は,周期的な干渉信号を検出する,請求項
11に記載のシステム。
・【請求項20】前記検出器は,周期的な干渉信号によって現れるサイ
クルの数を計測する,請求項19に記載のシステム。
(3)審決の内容
ア審決の内容は,別添審決写しのとおりであり,その理由の要点は,本件
発明1,4ないし11,14ないし20はいずれも甲13発明・甲22発
明と周知技術に基づいて,本件発明2・3及び12・13はいずれも甲1
3発明・甲16発明・甲22発明と周知技術に基づいて,それぞれ容易に
発明をすることができたから,特許法29条2項により特許を受けること
ができない,というものである。
イなお,審決が認定した甲13発明・甲22発明・甲16発明の内容は,
以下のとおりである。
・甲13発明
「ウエハの研磨の最中に使用する終点検出方法であって、前記方法は、
研磨表面を有し、研磨布窓内に透明窓材が配される研磨布で前記ウエ
ハを研磨するステップであり、ここで、
前記透明窓材は、定盤の貫通孔に嵌め込まれており、
前記研磨布内に配される前記透明窓材を通して、検出光を研磨される
ウエハのウエハ研磨面に透過するステップと、
前記ウエハ研磨面で反射され、前記研磨布内に配される前記透明窓材
を通過した検出光の反射光を受けるステップと、
前記ウエハ研磨面で反射された検出光の反射光を使用して、研磨終点
を決定するステップと
を含む方法」。
・甲22発明
「貼り合わせウェーハをマウントプレートに貼着し、ポリシングパッド
による研磨中に使用する終点検出方法であって、ポリシングパッド、
ポリシングパッドが貼付されたプラテン、マウントプレートを透明体
とし、プラテン側からマウントプレート側へ光を照射するもの」。
・甲16発明
「透明なポリウレタン系プラスチックレンズ」。
(4)審決の取消事由
しかしながら,審決は,以下のとおり,本件発明の進歩性についての判断
を誤ったものであるから,違法として取り消されるべきである。
()ア取消事由1甲13発明の認定の誤り及び本件発明1との相違点の看過
甲13発明は,①切り抜き穴としての「窓」は研磨布(研磨パッド)に
設けられており,②定盤の貫通孔に嵌め込まれる透明窓材は,研磨布の一
部を構成するものではなく,定盤に研磨布が張り付けられた状態において
も研磨布「窓」内の部分的領域を占めるにすぎない。
一方,本件発明1においては,①’切り抜き穴としての「窓」は存在せ
ず,②「上面及び下面を有する中実な透明物質のウィンドウ」は,研磨’
パッドの一部であるか又はプラグとして研磨パッド内に形成されたもので
ある。
このような本件発明1の構成を採ることで甲13発明とは異なりウ,,「
ィンドウ」とウエハ研磨面との間に「レーザービームの有害な散乱を生,
じさせるスラリー40はほとんど存在しない「プラグ42を通ること。」,
によるレーザビームの弱化は最小になる」という顕著な作用効果を有し。
(〔〕【】【】),,本件明細書甲1の段落0027∼0029参照さらに
透明窓材等がウエハを損傷するリスクもなくすことができる。
しかし,審決は,本件発明1と甲13発明との相違点として,上記の点
を明確に認定しておらず,かかる認定をしなかった審決には,甲13発明
の認定の誤り及び本件発明1との相違点を看過した誤りがあり,その誤り
が本件発明1の容易想到性の判断に影響を及ぼすことは明らかである。
イ取消事由2(甲22発明の認定の誤り)
(ア)審決は,甲22発明を,前記のとおり「貼り合わせウェーハをマウ
ントプレートに貼着し,ポリシングパッドによる研磨中に使用する終点
検出方法であって,ポリシングパッド,ポリシングパッドが貼付された
プラテン,マウントプレートを透明体とし,プラテン側からマウントプ
レート側へ光を照射するもの(審決12頁11行目∼14行目)と認。」
定した。
しかし,そもそも甲22公報にはCMPの技術は何ら開示されておら
ず,また,同公報に開示された発明はポリシングパッドを構成要素とし
て含むものでもない。甲22公報が示しているのは,ポリッシングでは
なく,ラッピングに関する技術である。そして,そこで「ポリシングパ
ット」と呼ばれているものは,正確には「パッド」を持たない「ラッ,(
ピング)プラテン」である。主な理由は以下のとおりである。
a甲22発明の装置構成
甲22発明の装置構成は,一般的なCMP装置の構成と異なってい
る。すなわち,CMPでは,ウエハ全体における薄膜化・平坦化の状
態をなるべく均一にするため,研磨パッドの直径はウエハのそれに比
べて大きなものであることが通常である。また,スラリーを供給しや
すくするために,一般的には直径のより大きい研磨パッドをウエハの
下側に配置するのが一般的である。しかし,甲22発明の装置は,上
記のいずれの点においても逆の構成になっている。
b「ポリシングパッド1」にどうやってスラリーを保持させるかにつ
いての言及の不存在
甲22発明は,貼り合わせウェーハの屈折率より高い屈折率のスラ
リーを介して,所望の厚さに等しい波長の光を全反射角で貼り合わせ
ウェーハに入射し,貼り合わせウェーハを透過した光を検出するまで
研磨を行うことにより,従来精度管理が困難であったSOI半導体基
板の研磨精度を容易に向上させることができる,というもので(段落
【0013,全反射現象を利用してウェーハの研磨終点を検出する】)
というものである。よって,甲22発明の「ポリシングパッド1」の
構造は,そこを通過するレーザ光の進行方向を一切変えないものでな
ければならない。さもなくば,本来は上部Si層(甲22公報の図2
),,の11aで反射すべきレーザ光の一部が途中で進行方向を変えて
全反射角未満の角度で上部Si層に入射されこれを透過してしまい,
甲22発明の終点検出を不可能にしてしまうからである。
しかるところ,甲22発明の「ポリシングパッド1」に,CMPの
研磨パッドに必須なスラリー保持機能を持たせるべく,研磨側表面を
発泡材で形成したりすれば,微細孔の存在ゆえにレーザ光が散乱して
しまう。それにもかかわらず,甲22公報には「ポリシングパッド,
1」にどうやってスラリーを保持させるのかにつき何ら言及がない。
なお,ラッピングの場合には,砥粒がプラテンに保持されることの
みが必要とされるものではなく,砥粒の転動によっても研磨が行われ
るため,プラテンの表面は比較的平坦な表面とさせることが可能であ
る。
c「平坦化」や「鏡面仕上げ」に関する記載の不存在
CMPの重要な目的の一つは「平坦化」や「鏡面仕上げ」である,
ところ,甲22公報には,これらについて示唆する記載が全く存在し
ない。
d「ポリシングパッド1」が複合構成であることを説明・示唆する記
載の不存在
甲22発明の「ポリシングパッド1」が,プラテンにパッドを貼り
合わせた複合構成であることを説明・示唆する記載は,甲22公報に
存在しない。
特に,甲22発明においては「屈折率」が極めて重要な要素とな,
っているので,仮にポリシングパッド1がプラテンとパッドからなる
複合体である場合には,複合体を構成する各構成要素の屈折率につい
て必ず何らかの説明がなされるはずである。しかし,そのような説明
は甲22公報では一切なされていない。
また,甲22公報には,パッドをプラテンに接着するための接着剤
について,何らの説明・図示もない。かかる接着剤は,光の屈折,反
射にとって無視できない影響をもつ。ウエハとマウントプレートとの
間の「ワックス層12」については,その存在が明確に示され,図2
でも図示されていることをも考慮すれば,甲22発明の「ポリシング
パッド1」が前記複合構成を有しているとは到底考えられない。
e「ポリシングパッド1」は剛性を持った物体であること
甲22公報の段落【0007】の記載と図1,図2によれば,甲2
2発明においては,駆動軸に固着することができ,駆動軸の駆動によ
って回転するような剛性を持った物体が「ポリシングパッド1」と呼
ばれており,そのような物体とはプラテンそのものである。
fプラテンのみでパッドを有しないものを「パッド」と称している例
の存在
審決は「プラテンのみでパッドを有さないものを『パッド』と称,
することは考えにくいこと(審決11頁18行∼19行)とする。。」
しかし「ポリシング」と「ラッピング」とはパッドの有無等により,
区別するのが一般的であるものの,両語の用語例は,時として境界が
曖昧であったり,オーバーラップしたりすることがあり,プラテンの
みでパッドを有しないものを「パッド」と称している例(甲21:特
,「」,開昭59−187456号公報発明の名称半導体基板の研摩方法
出願人富士通株式会社,公開日昭和59年10月24日,以下「甲
21公報」という)が存在する。。
g「透明」ないし「透明体」であるCMPポリシングパッドの不存在
甲22発明の出願当時,甲22公報で言及されているような意味で
「透明」ないし「透明体」であるCMPのポリシングパッドは存在し
なかった。審決は以下の公開特許公報(甲27∼29)を根拠に,甲
22発明の出願当時,透明なポリシングパッドは周知であったと認定
したが,以下のとおり誤りである。
(,「」,甲27特開昭61−76260号公報発明の名称研摩方法
出願人キヤノン株式会社,公開日昭和61年4月18日,以下「甲
」。)(,27公報という及び甲28特開昭63−134162号公報
発明の名称「研磨加工法,出願人松下電器産業株式会社,公開日」
昭和63年6月6日,以下「甲28公報」という)は,光学ガラス。
の研磨技術に関するものであって,用いる研磨剤(スラリー)やポリシ
ャ(研磨布)に要求される性能も半導体のCMPとは全く異なる。そ
して,ポリシャの材料として例示されているのは,それぞれ,不透明
なポリシャとしての「合成樹脂又は軟質金属等のシート」からなるポ
リッシャー(甲27公報)と,透明なポリシャとしての「石英ポリッ
シャ(甲28公報)である。」
甲29(特開平5−102113号公報,発明の名称「Siウエハ
の鏡面加工方法,出願人新日本製鐵株式会社,公開日平成5年4」
月23日,以下「甲29公報」という)には「地合指数が5∼35。,
の研磨布」が記載されるのみで,透明なポリシングパッドは記載され
ていない。
さらに,後述のように,シリコンはほぼ1μm以下の波長の光を吸
収して透過しない性質を有するところ,一般的に,光学物質の屈折率
が高くなると,短い波長の光を一層吸収する傾向がある。よって,シ
リコンより屈折率の高い「ポリシングパッド1」が,可視光線や1μ
m以下のレーザ光に対して「透明体」であるということは,技術常識
としてありえない。
hシリコンより屈折率の高いポリマーの不存在
甲22発明が利用する全反射の条件が成立するためには,スラリー
10の屈折率のみならず「ポリシングパッド1」の屈折率も,シリ,
コンの屈折率(3.42)より高いことが必須である。しかし,ポリ
ウレタンを含めて,ポリマーの屈折率は通常,1.3∼1.6程度で
あり,シリコンより屈折率の高いポリマーは存在しない。
i「素子形成層の所定の厚さ近くまでSi単結晶層を研磨したもの」
とする甲22公報の記載について
甲22公報において,研磨対象である貼り合わせウェーハは,既に
「素子形成層の所定の厚さ近くまでSi単結晶層を研磨したもの」と
されている(甲22公報,段落【0008)が,かかる記述を根拠】
に,甲22発明が,ラッピングよりも高精度なポリシングの技術であ
るということはできない。
なぜなら,甲22発明は,平面研削盤を用いて荒研削と仕上げ研削
という2段階の研削を行なった後の貼り合わせウェーハについて,そ
の一方のSi単結晶層の厚さの大部分を研磨により除去し,1μmな
いしそれ以下の層を素子形成層として,高精度に,かつ能率よく均一
な厚さに残す技術を提供しようとするものであるところ(段落【00
02【0003】参照,1μm程度の膜厚に研磨するためには,】,)
必ずしもポリシングによることを必要とするものではなく,寸法を小
さいスラリー砥粒を使用したラッピングを行うことによっても可能だ
からである。
なお,甲43(津和秀夫,肥田満「各種ラップによるSi単結晶の
鏡面仕上−鏡面ラッピングに関する研究(第1報)−」精密機械34
,〔〕),.巻10号28頁1968年昭和43年10月においても0
1μmの砥粒を使用してシリコンウェハにラッピングを行うことによ
り,梨地面ではなく傷の無い鏡面が得られたことが報告されている。
また,甲44(土肥俊郎ほか「半導体平坦化CMP技術」株式会社工
業調査会発行)302頁には,ラッピングによってウエハ全体の厚さ
精度をかなり出すことが可能であること,その後ポリシングをするこ
とで,かえってその厚さ精度が壊れることがあることが記載されてい
る。
(イ)また,そもそも甲22発明は,以下のとおり,引用発明としての適
格を欠いており,これを引用発明とすることはできない。
a引用発明の適格性
甲22発明は審決において発明として認定されているところ,特許
法上,発明とは少なくとも「自然法則を利用した技術的思想の創作」
であることが要求されている。そして,新規性及び進歩性の判断にお
いて引用発明を認定する場合には,特許法29条1項及び2項の規定
により,引用発明は,まず,特許法上の「発明」であることを認定す
ることが必要である。すなわち,引用発明として成立するためには,
その引用文献に記載されている発明が特許法上の発明として成立する
ものでなければならない。引用文献に記載されている事項が単に希望
的事項であったり,単なるアイデアであったり又は当業者が把握する
ことが不可能な事項であった場合には,特許法上の発明とはいえず,
したがって,引用発明とはなりえないものである。
しかるに被告は,当業者であれば適宜選択し得るという甲22発明
の「ポリシングパッド1」の具体的な材質や表面構造について,後述
のゲルマニウム(Ge)を除き,何ら具体的な例を挙げておらず,屈
折率や表面構造の点から,甲22発明の「ポリシングパッド1」がC
MP用の研磨パッドではありえないという原告の主張に対する反論を
実質的に放棄した。
,。したがって上記の点に関する被告の主張は当を得ないものである
b「ポリシングパッド1」について
上記のとおり「ポリシングパッド1」の屈折率は,シリコンの屈,
折率(3.42)よりも高くなければならない。しかしながら,ポリ
ウレタンを含めて,ポリマーの屈折率は通常,1.3∼1.6程度で
あり,シリコンより屈折率の高いポリマーは存在しないことは,上記
のとおりである。
(a)これに対し,被告は「Siより高い屈折率を有する材料(たと,
えば,Geなど)は存在し,理論上,不可能とはいえない」旨主。
張する。
被告がどのようなCMP用のポリシングパッドを念頭において,
「理論上,不可能とはいえない」と主張しているのかは不明であ。
るが,シリコンより高い屈折率を有する材料を用いたCMPのポリ
シングパッドの存在など公知ではなかったという原告の主張に対す
る反論を放棄したことは間違いない。
のみならず,ゲルマニウムの光透過率特性の点から見ても,ゲル
マニウムはCMP用のパッドであるという「ポリシングパッド1」
の材料ではありえない。すなわち,以下の図1に示すように,ゲル
マニウム(Ge)は約2μmから20μmの赤外線領域の光は透過
させるが,それ以外の波長範囲の光は吸収する性質を有している。
つまり,そのようなゲルマニウム(Ge)からなる「ポリシングパ
ッド1は可視光線や1μm以下の波長のレーザ光に対して透」,,「
明体」ではないこととなる。
ところで,甲22発明は,素子形成層を1μm以下の厚さにする
ことを目的としており,そのためには,1μm以下の波長のレーザ
ー光を使用することが必要である。
しかし,前記のとおり,Geは約2μm以下の光を透過させない
ことから,1μm以下の波長のレーザー光を使用しなければならな
,()い甲22発明においてポリシングパッド1をゲルマニウムGe
とすることは不可能である。
(b)さらに,その他の物質についてみても,1μm以下のレーザ光
を透過しながら,シリコンより高い屈折率を持つものは,技術常識
として存在しない。つまり,以下の図2に示すように,シリコンは
ほぼ1μm以下の波長の光を吸収して透過しない性質を有するとこ
ろ,一般的に,光学物質の屈折率が高くなると,短い波長の光を一
層吸収する傾向がある。よって,シリコンより屈折率の高い「ポリ
シングパッド1が可視光線や1μm以下のレーザ光に対して透」,「
明体」であるということは,技術常識としてありえない。
(c)したがって,当業者は,甲22発明の透明な「ポリシングパッ
ド1」が何であるのか,どのような表面構造を持っているのかを全
く把握することができないし,甲22発明に基づいて本件発明1の
方法を使用することも,本件発明11のCMP装置を作ることもで
きない。よって,甲22発明は,CMP用の研磨パッドについて何
ら示唆,教示ないしは動機付けを与えるものではない。
cスラリー10について
(a)甲22発明がCMP用の研磨パッドについて何らの示唆,教示
ないしは動機付けを与えるものではないことは,甲22公報の「ス
ラリー10」からも導かれる。すなわち,甲22公報において,ス
ラリー10の屈折率n1は,Si単結晶の屈折率n2(3.42)
より大きいことが条件とされている。しかし,CMPの最も基本的
な研磨対象であるシリコンウェハ上に形成される酸化物層(SiO
2)の研磨に使用されるスラリーの屈折率は,通常1.46程度か
それ以下である(柏木正弘ほか編「CMPのサイエンス」株式会社
サイエンスフォーラム1997年〔平成9年〕8月20日第1版第
1刷発行〔甲46〕の135頁表―5によれば,スラリーの砥粒の
一種であるフュームドシリカの屈折率は,約1.46である。そし
て一般的には,溶液の屈折率は砥粒の屈折率よりも低いものである
から,フュームドシリカを含むスラリーの屈折率は表―5に示され
る値よりも低くなる。そして,シリコンよりも高い屈折率を有す。)
るスラリーなど全く公知ではない。
したがって,甲22発明に接した当業者は,甲22発明で用いら
れるスラリー10とは,具体的にどのような物質から構成されるも
のであり,かつ,その組成がどのようなものであるのか,まるで把
握することができない。
(b)被告は,シリコンより高い屈折率を有する材料(例えばGeな
ど)が存在することを指摘する。
しかし,Geを混入させたスラリーなど一般的なものでもなけれ
ば,技術常識でもない。
また,Geの屈折率は約4.00であり,シリコンの屈折率であ
る3.42と比較的近い値となっているため,Geをスラリー中に
混入させたとしても,スラリー自体の屈折率をシリコンの屈折率よ
りも高いものとするためには,スラリー中には大量のGeを混入さ
せる必要がある。
そして,既に述べたように,Geは約2μmから20μmの赤外
線領域の光は透過させるが,それ以外の波長範囲の光は吸収する性
。,,質を有しているよってそのようなGeを大量に含むスラリーは
2μm以下の波長の光をひどく吸収することになる。
しかし,甲22発明は,素子形成層を1μm以下の厚さにするこ
とを目的としており,そのためには,1μm以下の波長のレーザー
光を使用することが必要である。
したがって,甲22発明のスラリー10として,大量のGeを混
,,,入させたスラリーを用いることなど考えられずやはり当業者は
甲22発明のスラリーとは一体どのようなものなのか,全く把握す
ることができない。
ウ取消事由3(本件発明1に関する進歩性判断の誤り)
審決は,甲13発明に甲22発明を適用することで,本件発明1を容易
。,。に推考できると判断したしかしかかる判断は以下のとおり誤りである
(ア)審決の判断は誤った前提に基づいている
審決の前記判断は,甲22公報で「ポリシングパット」と呼ばれてい
るものが,ポリシングパッドとプラテンの複合体であることを前提とす
る。
しかし,甲22公報で「ポリシングパッド」と呼ばれているものが,
正確には「パッド」を持たない「ラッピング)プラテン」であること,(
は,既に述べたとおりである。そして,甲22発明の内容を正確に捉え
,,,た場合には以下のとおり甲22発明を甲13発明に適用することで
本件発明1を容易に推考できるとは到底いえない。
a技術分野の相違
甲13発明がポリシングの技術であるのに対し,甲22発明はラッ
ピングの技術であるから,両者は技術分野が異なり,甲13発明に甲
22発明を適用する契機はない。
b共通の課題及び動機付けの不存在
,,甲13発明では研磨パッド層の光の透過性を確保するだけでなく
研磨パッドがスラリー保持機能を有することが重要な課題とされてい
。,,,「」るしかし甲22発明は既に述べたとおりポリシングパッド
(ラッピングプラテン)がもともとスラリー保持機能を有することを
前提としておらず,研磨パッドに如何にスラリー保持機能を持たせつ
,。,つ光の透過性を確保するかという課題と無関係であるしたがって
甲22発明には甲13発明と共通の課題が存在せず,甲13発明に適
用して本件発明1に至る動機付けも存在しない。
c甲22発明を甲13発明に適用することの技術的障害
甲22発明の「ポリシングパッド1」は,駆動軸に固着することが
,。でき駆動軸の駆動によって回転するような剛性を持った物体である
この「ポリシングパッド1」は,甲22公報の図1に示されている
ように,その全体が硬質な平坦面で構成されている場合には,スラリ
ー層が介在するためウエハに接触せずこれを損傷することがなかった
としても「ポリシングパッド1」を部分的に取り出してウィンドウ,
を形成した場合には,剛性を持っているため,ウエハに接触してこれ
を損傷するおそれがある。
したがって,透明窓材(パイレックスガラス)をウエハに接触させ
ないために数々の工夫を凝らしている甲13発明において,同じく硬
い物体である透明体の「ポリシングパッド1」を,ウエハに接触して
研磨作用を行うべき研磨パッドの一部として又はパッド内に形成され
たプラグとして採用するなど,当業者がおよそ考えるはずがない。
(イ)甲22公報で「ポリシングパット」と呼ばれているものが,ポリシ
ングパッドとプラテンの複合体であったとしても,審決の判断は誤りで
ある
仮に,甲22公報で「ポリシングパッド」と呼ばれているものが,ポ
リシングパッドとプラテンの複合体であったとしても,以下のとおり,
審決の判断は誤りである。
CMPの研磨パッドの表面材料には,発泡ウレタンなど,スラリーを
保持するための微細孔を有するものが用いられることが多いところ,当
該微細孔は光を散乱させるため,光学的インシチュ検出を妨げる原因と
なる。また,研磨パッドの表面材料として,表面層にスラリー保持のた
めの溝(グルーブ)を設けた硬質樹脂を用いることもあるが,そのよう
なパッドも,光線を散乱させる構造を有している。したがって,CMP
の技術では,研磨パッドの材料そのものが,透過光又は透過する反射光
を利用した光学的インシチュ検出と相容れないと考えられていた。甲1
3発明が,わざわざ研磨パッドに切り抜き穴を開け,さらに,プラテン
に溝を設けたり,プラテンの貫通孔に透明窓材を嵌め込んだりして,複
雑な工夫を凝らしており,また,甲13発明から僅かに遅れて1993
年12月に米国で出願されたIBM社の発明(PatentNumber:5,433,651
DateofPatent:Jul.18,1995〔甲30)も,光を通過させるために研磨〕
パッド材料を部分的に除去して穴を設ける構成を採用しているのはその
ためである。
,,したがって甲13発明を前提として本件発明1に想到するためには
研磨パッドにスラリーの保持性能を持たせつつ光を通過させるにはどう
したらよいかという問題を解決しなければならない。また,甲13発明
のように研磨パッドに切り抜き穴を設けず,本件発明1のようにパッド
の一部やプラグを「ウィンドウ」とする場合は,当該部分の材料の表面
特性,適切な硬さその他の物理的性質,物理的・化学的耐久性等々の問
題も解決しなければならない。
しかし,甲22公報には「ポリシングパッド」全体を透明体とする,
という極めて抽象的な技術的思想が開示されているにすぎず,前記の各
種問題を解決するための指針は一切示されていない。
仮に,甲13発明と甲22発明が同じ技術分野に属しており,甲22
発明の「ポリシングパッド1」が複合構造であったと仮定しても,甲1
3発明は,ウエハ用の研磨パッドは不透明であるという当時の技術常識
に基づいて,研磨パッドの一部に切り抜き穴とプラテンの貫通孔に嵌め
込まれる透明窓材からなるウィンドウを設けるものであるのに対し,甲
22発明は,研磨パッド(及びプラテン)全体を透明体で構成するもの
であり,ウィンドウを画定するという発想はない。そうすると,甲22
発明を甲13発明に適用する場合には,当業者は,甲13発明の研磨パ
ッド及びプラテンを甲22発明の「ポリシングパッド1」に置き換える
はずであり,敢えて甲13発明の「透明窓材6」を甲22発明の「ポリ
シングパッド1」に置き換えるはずはない。被告の主張によったとして
も,甲22発明の「ポリシングパッド1」は,ポリシングパッドであっ
て,ウィンドウではない。
加えて,甲13発明においても,甲22発明においても,スラリー層
が存在する。そのような二つの発明を組み合わせたとして,ウィンドウ
においてはスラリー層のほとんど存在しない本件発明1に至るはずがな
いことは自明である。
したがって,仮に甲22公報で「ポリシングパッド」と呼ばれている
ものが,ポリシングパッドとプラテンの複合体であったとしても,甲2
2発明には本件発明1への動機付けが存在しない。言い換えれば,甲2
2発明を甲13発明に適用しても,本件発明1に想到することは決して
容易ではないのである。
エ取消事由4(本件発明2∼20に関する進歩性判断の誤り)
(ア)本件発明2について
a審決は,本件発明2について「ポリウレタンからなる研磨パッド,
,,それ自体は周知であり透明なポリウレタンも甲第16号証のとおり
既知のものである。してみると,光を透過させる必要のある研磨パッ
,」ドのウィンドウをポリウレタンとすることは設計的事項にすぎない
(審決15頁7行∼10行)と判断した。
しかし「光を透過させる必要のある研磨パッドのウィンドウ」と,
いう概念自体がもともと存在しなかったことは,既述のとおりである
から,この概念の存在を前提にして単なる「設計的事項」であると判
断した審決は,その前提において誤っている。
また,審決が指摘する甲16公報は,本件発明とは全く無関係なメ
ガネやカメラ用のレンズの技術分野で「強靱」で「耐衝撃性にすぐ,
れ「切削性,研磨性が良好(段落【0013)な「透明なポリウ」,」】
レタン系プラスチックレンズ」が存在したことを示すものにすぎず,
CMP用の研磨パッドに設けるウィンドウの素材について如何なる示
唆をも与えるものではない。
,。したがって本件発明2の進歩性に関する審決の判断は誤りである
b被告は,甲16公報及び乙15(特開平5−193991号公報,
発明の名称「航空機用の安全合わせ窓ガラス,その製造方法,及びそ
のための透明ポリウレタンフィルム,出願人サン−ゴバンビトラ」
ージュアンテルナショナル,公開日平成5年8月3日,以下「乙
15公報」という)を根拠に,ポリウレタン材料がレーザービーム。
等の光を実質的に透過させることは,ポリウレタン材料(例えば,R
)。odelEX2000に固有の公知の性質にすぎない旨主張する
しかし,まず,ポリウレタン材料の性質は,CMP用の研磨パッド
に中実な透明物質の「ウィンドウ」を設けるという技術的思想につい
て何ら示唆を与えるものではない。
また,一口にポリウレタン材料といっても,そこに含まれる添加物
の配合割合等によって,硬度や透明度といった性質は様々である。そ
して,既に述べたように,CMPにおいて研磨パッドの一部やプラグ
を「ウィンドウ」とする場合,当該「ウィンドウ」が単に光を実質的
に透過させるというだけでは足りず,研磨パッドにスラリーの保持性
能を持たせつつ光を通過させるにはどうしたらよいかという問題や,
当該部分の材料の表面特性,適切な硬さその他の物理的性質,物理的
・化学的耐久性等々の問題を解決しなければならない。
したがって,甲13発明等を前提とした上で公知技術を考慮して本
件発明2に想到することが容易であったというためには,単に,一般
的に,ポリウレタン材料がレーザービーム等の光を実質的に透過させ
る(ものがある)ことが公知であったというだけでは足りず,前記の
CMP特有の諸問題を解決し,かつ光学的検出に十分な程度に光を透
過させるポリウレタン材料の存在が公知でなければならない。
,,,しかるところ被告が根拠とする甲16公報は既に述べたように
「硫黄原子含有ポリウレタン系プラスチックレンズ」に関する発明で
あって,メガネレンズやカメラレンズ等に利用されるものである。ま
た,乙15公報も「航空機用の安全合わせ窓ガラスのための透明ポ,
リウレタンフィルム」に関する発明である。したがって,これらは,
本件発明とは技術分野が全く異なる。
さらに,EX2000(後にIC2000と改称)と呼ばれる研磨
パッドは「より高い平坦性を得るために,硬い研磨パッドの要求が,
出てきた」ことから開発された高硬度研磨パッドであって,光学的検
出に用いることができる研磨パッドとして開発されたものではない
し,当時,EX2000が光学的検出に用いることができるなどとい
うことは全く周知ではなかった。そして,EX2000は2層構造の
もののみであり,その裏張り層は発泡層であるから,EX2000は
全体として不透明であり「光ビームに対して少なくとも部分的に透,
過性を有する「ウインドウ」について何ら示唆するものではなかっ」
た。そのような状況の中で,本件発明者は,種々の検討を重ね,光学
的インシチュ検出のためには,CMPの研磨パッドが必ずしもガラス
のような透明性を有する必要はなく,EX2000のカバー層が光学
的検出に十分な程度に光を透過させるものであることを見出したので
ある。
よって,甲16公報,乙15公報及びEX2000が本件発明2の
出願前に存在したことは,本件発明2の進歩性を否定する理由とはな
り得ない。
(イ)本件発明3について
本件発明3は,本件発明1における研磨パッドについて「添加物を,
有するポリウレタンを備える非透過性部分を有する研磨パッド」である
ことを特定したものである。
審決は「研磨パッドにおいて,光を透過するウィンドウ以外の材質,
については『光を利用した終端検出』との関連性は薄いことから,添,
,」加物を加えるか否かは当業者が適宜選択すべき設計的事項にすぎない
(審決15頁19行∼21行)と判断した。
しかし,従来の研磨パッドの多くは,研磨性能を向上させるために光
透過性を阻害するような添加物を包含していたところ,本件発明3は,
ポリウレタンから作られたウィンドウを有し,かつそれ以外の部分も,
添加物を有し光学的検出に十分な程度の光は透過させないものの,ウィ
ンドウと同じ素材であるポリウレタンとすることを特徴とする発明であ
る。研磨パッドは,研磨が進むに連れて摩耗するため,このような構造
にすることで,摩耗する度合いをウィンドウ部分とそれ以外の部分とで
極力同一にすることができるという効果を有している。審決は,これら
の点を看過し「光を透過するウィンドウ以外の材質については『光を,,
利用した終端検出』との関連性は薄い」という理由だけで本件発明3の
進歩性を否定している点で不当である。
(ウ)本件発明4について
本件発明4は,本件発明1における研磨パッドについて「ウィンド,
ウは上面を有し,研磨表面と前記上面とは同一平面上にある」ことを特
定したものである。
審決は「甲13発明に甲22発明を適用したものにおいては,ウィ,
ンドウはパッドの一部であるから,ウィンドウが上面を有することは明
らかであり,また,特段の事情のない限り,研磨表面とウィンドウ上面
とを同一平面とすることが自然である。すなわち,この点は,当然考慮
すべき設計的事項にすぎない(審決15頁下4行∼16頁1行)と判。」
断した。
しかし,甲22公報には透明体としてガラス(SiO2)しか記載さ
れていない(段落【0007)から,仮に甲13発明に甲22発明を】
適用するとすれば,ウィンドウの材質はガラスになると考えられるとこ
ろ,この場合には,甲13発明と同様,ガラスがウエハを傷つけないよ
うする必要がある。言い換えれば,甲13発明に甲22発明を適用する
場合には,研磨表面とウィンドウ上面とを同一平面にはしない方が,む
しろ自然であり,審決は誤っている。
(エ)本件発明5について
本件発明5は,本件発明1における研磨パッドについて「研磨パッ,
ドの底面は,ウィンドウに調心され,かつウィンドウに伸びる取り除か
れた部分を含む」ことを特定したものである。
審決は「…甲13発明を前提に,甲22発明に接した当業者は,透,
明窓材に代えて,光を透過させるパッドでも良いことを容易に予測しう
。,,ることが明らかであるしたがって甲13発明に甲22発明を適用し
適用に際しては,光が透過する必要がある部分であるウィンドウである
プラグのみ透明とし,本件発明5の相違点6に係る事項とすることに困
難性は認められない(審決16頁下10行∼下5行)と判断した。。」
しかし,審決の理由は,論旨それ自体が極めて非論理的である上,前
提も誤っている。甲22発明は「光を透過させるパッド」を開示して,
いないから「透明窓材に代えて,光を透過させるパッドでも良い」と,
いう予測は成り立たない。また,甲13発明に甲22発明を適用すると
,,,いっても甲13発明の透明窓材はプラテンの穴に嵌め込まれており
研磨布窓内にその頭部が一部突出しているものであるから,どのように
「」。して研磨パッドの底面に取り除かれた部分を設けるのか不明である
さらには,甲13発明に甲22発明を適用するに当たり,何故「プラ,
グのみを透明」としなければならないのかが全く理解できない。
研磨パッドにウィンドウを設ける場合,その具体的構成をどのように
するかは,それ自体がCMP技術における研磨の精度や信頼性を左右す
る極めて重要な考慮事項である。CMP用の研磨パッドを供給するメー
カーがパッドの表面層と裏打ち層の組み合わせや,研磨パッドの具体的
構成につき,様々な工夫を凝らしている事実はこのことを物語る。審決
は,本件発明5における特定事項について実質的に何ら考慮,判断する
ことなく,結論のみを先行させており,到底正当な判断とはいえない。
(オ)本件発明6,7について
本件発明6は,本件発明1において,①「研磨パッドが,研磨面を有
する第1の層と,研磨面と反対側の第2の層とを含む」ことを特定した
ものであり,本件発明7は,本件発明6において,②「プラグは,第1
の層内に位置する」ことを特定したものである。
審決は,研磨パッドは研磨面である第1の層と,その反対側の第2の
層とを当然に有するものであるから,上記①の特定事項は甲13発明と
の実質的な相違点ではないとして(審決17頁6行∼7行,本件発明)
6の進歩性を否定し,また,上記②の点につき「…甲13発明に甲2,
2発明を適用した場合,当然,プラグが第1の層内に位置することにな
る(審決17頁8行∼10行)として,本件発明7の進歩性を否定し」
た。
しかし,甲13発明の研磨布(Suba500)は単層であるから,
研磨パッドは当然に第1層と第2層とからなる構造であるという審決の
認定は事実に反する。さらに,甲13発明が研磨布を切り抜いた穴を設
ける構成であるのに対し,本件発明5はこれと異なるウィンドウの構成
をとるものであるから,研磨パッドの層構成の持つ技術的意義が甲13
発明とは異なる。したがって,第1の層と第2の層を設けるか否かは,
本件発明6と甲13発明との実質的な相違点というべきであり,この点
で審決は誤っている。
さらに,本件発明7については「甲13発明に甲22発明を適用し,
た場合」を審決が想定していること自体が既に誤りであるが,仮に甲1
3発明に甲22発明を適用しても,甲22公報では透明体としてガラス
(SiO2)しか記載されていない(段落【0007)から,ウエハ】
を損傷しないためには「プラグ」を第1の層ではなく,むしろ,第2の
層内に設定するのが自然である「甲13発明に甲22発明を適用した。
場合,当然,プラグが第1の層内に位置することになる」という審決の
理由付けは全く合理性を欠いており,このような不合理な理由によって
本件発明7を想到容易とした審決は誤りである。
(カ)本件発明8について
本件発明8は,本件発明1における研磨パッドについて「ウィンド,
ウは,完全に研磨表面と研磨パッドの底面との間に配置される」ことを
特定したものである。
審決は「ウィンドウは,光を透過させるためのものであるから,そ,
,,の機能からみて研磨表面と研磨パッドの底面の間から突出することは
不自然である。すなわち,甲13発明に甲22発明を適用したものにお
いては,当然,ウィンドウが完全に研磨表面と研磨パッドの底面の間に
配置されることになるから,この点は,当然考慮すべき設計的事項にす
ぎない(審決17頁下13行∼下9行)と判断した。。」
しかし,甲13発明に甲22発明を適用したものにおいて,ウィンド
ウが「当然」に,完全に研磨表面と研磨パッドの底面の間に配置される
ことになるわけではない。単なる「設計的事項にすぎない」とした審決
は,誤っている。
(キ)本件発明9,10について
審決は,本件発明10について,周期的な干渉信号によって現れるサ
イクルの数を計数することは,甲8(KatsuroSugawara,etal,"InSitu
MonitoringofFilmDepositionUsingHe-NeLaserSystem",Journalof
theElectrochemicalSociety,vol.121.no.9,p.1233,以下「甲8文献」
という,甲9(菅原活ほか「半導体プロセスにおける薄膜形成のイ。)郎
」,ンプロセス・モニタリング日経エレクトロニクス1978.7.10号108頁
以下「甲9文献」という)に見られるごとく周知であるとの理由によ。
り進歩性を否定し(審決18頁2行∼6行,また,本件発明9につい)
ても,本件発明10の発明特定事項の一部を欠くものであるからという
理由で同様に進歩性を否定した(審決18頁7行∼9行。)
しかし,本件発明9及び10における「周期的な干渉信号を検出する
ステップ」とは,ウエハが不均一な表面構造を有する段階では干渉信号
(〔〕【】),は周期性を有しない本件明細書甲1の段落0015参照が
ウエハの表面が平坦化されると周期的な干渉信号が現れることに着目
し,これを利用することによって,研磨終点を決定することを可能にす
るステップである。
一方,甲8文献及び甲9文献は,いずれも堆積した膜の厚さを測定す
るものであり,本件発明9,10のように,研磨中の移動するウエハか
らの反射光について「周期的な干渉信号を検出」することにより,ウエ
ハの表面が平坦化したことや除去された膜の厚さを判定するというもの
ではない。そして,堆積した膜の厚さを測定する場合は,膜はCVDに
よりほぼ均一に堆積していくことから,パターニングされたウエハのよ
うな凹凸面とは異なり,そこに光を照射したときに観察される干渉信号
は,当然,はじめから周期的な波形をもった信号である。
したがって,甲8文献及び甲9文献においては,研磨プロセスにおい
て膜が平坦化されたときに至って初めて出現する周期的な干渉信号を
「検出する」というステップは存在しない。
よって,甲8,9文献を根拠に,本件発明9,10の進歩性を否定し
た審決の判断は誤りである。
(ク)本件発明11∼20について
,「」「」本件発明11∼20は本件発明1∼10の方法をシステム
。,,に変えたものである審決は本件発明1∼10と同様の理由により
本件発明11∼20も想到容易であると判断した(審決18頁10行
∼15行。)
しかし,本件発明11∼20についても本件発明1∼10と同様の
理由により,当業者が容易に発明をすることができたものではない。
2請求原因に対する認否
請求原因(1)ないし(3)の各事実はいずれも認めるが,同(4)は争う。
3被告の反論
審決の認定判断は正当であり,原告主張の取消事由はいずれも理由がない。
(1)取消事由1に対し
原告は,審決には甲13発明の認定を誤り,本件発明1との相違点を看過
した誤りがある旨主張する。
しかし,審決は,相違点2として,
「研磨パッド部分を光が通ることに関し,
本件発明1は,研磨パッドが上面及び下面を有する中実な透明物質のウ
ィンドウを有し,前記ウィンドウは,前記研磨パッドの一部であって,
光ビームに対して少なくとも部分的に透過性を有する,前記研磨パッド
の前記一部を備え,又は
前記ウィンドウは,前記パッド内に形成されたプラグであって,光ビー
ムに対して部分的に透過性を有するプラグを備える
ものであるが,
,,,甲13発明は透明窓材が定盤の貫通孔に嵌め込まれておりその結果
研磨パッド窓内に透明窓材が配されるものである点(審決13頁21。」
行∼30行)
として,本件発明1と甲13発明との相違点を正確に認定している。
原告が相違点として主張する点は本質的な相違点ではなく,形式的な相違
点であり,以下のとおり審決の結論に影響を与えるものではない。
甲13発明には,前記のとおり「ウエハの研磨の最中に使用する終点検出
方法であって,前記方法は,研磨表面を有し,研磨布窓内に透明窓材が配さ
れる研磨布で前記ウエハを研磨するステップであり,ここで,前記透明窓材
は定盤の貫通孔に嵌め込まれており,前記研磨布内に配される前記透明窓材
,,を通して検出光を研磨されるウエハのウエハ研磨面に透過するステップと
前記ウエハ研磨面で反射され,前記研磨布内に配される前記透明窓材を通過
した検出光の反射光を受けるステップと,前記ウエハ研磨面で反射された検
出光の反射光を使用して,研磨終点を決定するステップと,を含む方法」。
が開示されている。
すなわち,甲13発明はウエハの研磨の最中にインシチュウで終点を検出
する方法であって,検出光を光源→定盤1の貫通孔3→透明窓材4→ウエハ
研磨面に照射し,その反射光はウエハ研磨面→透明窓材4→貫通孔3を通過
して反射光観察装置に入射し,反射光観察装置で研磨中に研磨終点を検出す
,,る技術思想を示すもので透明窓材4が研磨布窓6内に一部分に位置するか
全域に位置するかは,研磨中に終点を検出方法する意味において本質的な相
違点ではない。
さらに,一般にウィンドウ(窓)とは,採光の機能(光を透過する機能)が
あればよく,ウィンドウの透明物質が隙間なく穴の全域に形成される必要は
なく,本件発明1においても,ウィンドウは光ビームを通す「研磨パッドの
一部」又は「パッド内に形成されたプラグ」と記載され,ウィンドウの透明
物質が穴の全域に隙間なく形成されているとは限定されていない。これは,
本件発明4である【請求項4】に「前記ウィンドウは上面を有し,前記研磨
表面と前記上面とは同一平面上にある」と限定されていることからも明らか
である。
(2)取消事由2に対し
原告は,審決の甲22発明の認定には誤りがある旨主張するが,以下に述
べるとおり,原告の主張は失当である。
ア原告は,甲22公報記載の装置構成が,原告が想定したCMP装置の構
成と異なることをもって,甲22発明はポリシング「パッド」を構成要素
として含むものではない旨主張し,具体的には,研磨パッドの直径がウエ
ハのそれに比べて大きく構成されていることや,研磨パッドがウエハの下
側に配置されていないことを指摘する。
しかし,研磨パッドの直径をウエハの直径と比較して大きく構成しなけ
ればCMP装置として成立し得ない技術的理由はないし,CMPの分野に
おいては,ウエハと比較して小さく構成された「パッド」を備えた装置が
実在する。したがって,研磨パッドの直径をウエハの直径よりも大きくす
るかどうかは,単なる設計事項というべきである。
また,研磨工具(ポリシングパッド)を被加工物(ウエハ)の上側に配
置するとCMP装置として成立し得ないと解すべき技術的理由はなく,む
しろ,CMPの分野においては,研磨工具(ポリシングパッド)を被加工
物ウエハの上側に配置した装置も実在するしたがって研磨工具ポ()。,(
リシングパッド)を被加工物(ウエーハ)の上側に配置するかどうかは,
単なる設計事項というべきである。
イ原告は,甲22発明には「ポリシングパッド1」にどうやってスラリ,
ーを保持させるのかにつき何ら言及がないと主張する。
しかし,甲22公報記載の「ポリシングパッド1」はCMPに用いられ
る「パッド」であり,甲22公報ではスラリーを用いることが開示され,
ポリシングパッドがスラリー中の砥粒を保持・輸送することは当業者にと
って自明であるから,甲22発明には「ポリシングパッド1」にどうや,
ってスラリーを保持させるのかにつき何ら言及がないとしても,当業者に
とって支障はない。
ウ原告は,甲22公報に「平坦化」や「鏡面仕上げ」について示唆する記
載が存在しないことを理由に,甲22公報に開示された技術はラッピング
であり,同公報記載の「ポリシングパッド」は,ポリシングパッドを貼付
していない「プラテン」である旨主張する。
,,,「」しかし甲22発明はCMPによる研磨を行うものであるが膜厚
を高精度に制御する研磨終点検出に関する発明であるから,平坦化や鏡面
仕上げと比較して「厚さ」が極めて重要な意味を持っている。したがっ,
て,甲22公報においては「厚さ」に関する記載(例えば,所望の「厚,
さ」や均一の「厚さ」等)が多数存在し「平坦化」や「鏡面仕上げ」に,
ついての記載が省略されているのは当然である。このことは,甲22発明
と同じCMPにおける研磨終点検出に関する甲13公報(なお,原告は,
甲13発明がCMPであることを自認している)においても「平坦化」,
や「鏡面仕上げ」について示唆する記載が存在せず「厚さ」に関する記,
載が多数存在することからも裏付けられる。
エ原告は,甲22公報にプラテンにパッドを貼り合わせた複合構成を有す
ることの記載や示唆が存在しないことを理由に,甲22公報に開示された
技術はラッピングである旨主張する。
しかし,甲22公報には,一貫して「ポリッシングパッド」と記載され
ており,同公報自体からラッピングとは読み取れず,ポリッシングパッド
をプラテンと解釈する余地はない。甲22発明はラッピングに関するもの
,「」ではなくCMPに関するものであり同号証記載のポリシングパッド1
,,「」「」はプラテンではなくCMPに用いられるポリシング用のパッド
である。そして,CMPが,ポリシングのためのパッド及びこのパッドが
貼付されたプラテンを用いて行われることは周知であり,甲22公報に接
した当業者であれば,当然,同公報記載の「ポリシングパッド1」は,C
MPによる研磨を行うためのポリシングパッド及びこのポリシングパッド
が貼り付けされたプラテンであると理解し得る。
また,甲22公報の「図面の簡単な説明」の欄には「図1】請求項2,【
による貼り合わせウェーハの研磨方法の一実施例を示す構成説明図であ
。【】,。」る図2図1において光の反射および透過状態を示す説明図である
と記載されている。すなわち,甲22公報の図面は,製造用の設計図と異
なり,説明図であり,当業者にとって自明な場合は省略されるのが常であ
る。したがって,甲22公報の図面に接した当業者は,研磨装置内でポリ
ッシングパッドが明示されていれば,当然にポリッシングパッドが貼り付
けられるプラテンが省略されていると解釈するのが自然である。
また原告は,甲22公報に接着剤についての説明・図示がないから,甲
22公報に開示された技術はラッピングである旨主張する。
しかし,接着剤は当業者が適宜選択すべき事項であって,甲22公報に
接着剤についての説明や図示が存在しないとしても,このことが,甲22
公報記載の「ポリシングパッド1」がパッドを持たないプラテンであるこ
とを決定づける根拠となるものではない。
オ原告は,甲22公報の段落【0007】の記載と図1,図2によれば,
駆動軸に固着することができ,駆動軸の駆動によって回転するような剛性
を持った物体が「ポリシングパッド」と呼ばれており,そのような物体と
はプラテンそのものであるから,甲第22号証に開示された技術はラッピ
ングである旨主張する。
,,「,『』しかし審決が指摘するように甲第22号証にポリシングパッド
が『一体物』と明記されているものではない(審決11頁19行∼20。」
行。また,甲22公報の「図面の簡単な説明」の欄には「図1】請求),【
項2による貼り合わせウェーハの研磨方法の一実施例を示す構成説明図で
ある【図2】図1において,光の反射および透過状態を示す説明図であ。
。」。,,,ると記載されているすなわち同図面は製造用の設計図と異なり
説明図であり,当業者にとって自明な場合は省略されるのが常である。し
たがって,甲22公報の図面に接した当業者は,研磨装置内でポリッシン
グパッドが明示されていれば,当然にポリッシングパッドが貼り付けられ
るプラテンが省略されていると解釈するのが自然である。そして,CMP
がポリシングのためのパッド及びこのパッドが貼付されたプラテンを用い
て行われることは周知であるから,甲22公報に接した当業者であれば,
当然,同公報記載の「ポリシングパッド1」は,CMPによる研磨を行う
ためのポリシングパッド及びこのポリシングパッドが貼り付けされたプラ
テンであると理解し得る。
しかも,甲22発明は「膜厚」を高精度に制御する研磨終点検出に関,
するものであるから,明細書の記載,図1,図2の記載も,この発明を説
明できる程度の記載であれば足り,甲22公報に接した当業者であれば当
然に理解し得る程度の事項(同公報記載の「ポリシングパッド1」は,C
MPによる研磨を行うためのポリシングパッド及びこのポリシングパッド
が貼り付けされたプラテンであること)について省略することはあり得る
というべきである。
カ原告は,プラテンのみでパッドを有しないものを「パッド」と称してい
る例が存在することを根拠として,プラテンのみでパッドを有さないもの
を「パッド」と称することは考えにくいとした審決の判断は誤りである旨
主張する。
しかし「プラテン」とは研磨布を貼付する定盤のことであり,また,,
プラテンは研磨パッドを貼着する「台」としての機能を有するにすぎない
から,審決が指摘するように「ポリシングパッド」を表面に貼付したプ,
ラテンを,その機能(研磨機能)の面から,プラテンを含めて「ポリシン
グパッド」と称することは極めて自然である。これに対して,プラテンの
みでパッドを有しないものを「ポリシングパッド」と称することは,その
機能(研磨機能)の面からみて,極めて不自然である。
キ原告は「透明」ないし「透明体」であるCMPポリシングパッドが存,
在しなかったことを,甲22公報がラッピングに関するものであることの
理由として挙げる。
しかし,甲22発明の出願当時「透明」ないし「透明体」であるCM,
Pに用いられる研磨用「パッド」は存在したのであって(甲27∼29公
報参照,原告の主張はその前提において誤りがある。)
ク原告は,シリコンの屈折率(3.42)よりも高いポリマーは通常存在
しないから「ポリシングパッド1」をポリマーとすることは不可能であ,
る旨主張する。
しかし,甲22公報には「パッド」の材質についての記載はないから,
たとえかかる「パッド」がポリマーではないとしても,直ちに「ガラス」
であると認めることはできない。また,ガラスの屈折率も1.4∼1.9
であり,ポリマーの屈折率1.3∼1.6と大差なく,屈折率の点から甲
22発明のポリッシングパッドをガラスであると断定することもできな
い。甲22発明は,界面での全反射するための条件として,スラリーの屈
折率はSi単結晶の屈折率3.42より高いことを示しており(段落【0
007,全反射するためには,界面の条件,即ちスラリーの屈折率がS】)
i単結晶の屈折率3.42より高いことが示されていれば充分である。当
業者であれば,全反射させる為にポリッシングパッドの屈折率をSi単結
晶の屈折率より高いものに適宜選択することは設計的事項である。
ケ原告は,甲22発明は,平面研削盤を用いて荒研削と仕上げ研削という
2段階の研削を行った後の貼り合わせウェーハについて,その一方のSi
単結晶層の厚さの大部分を研磨により除去し,1μmないしそれ以下の層
を素子形成層として,高精度に,かつ能率よく均一な厚さに残す技術を提
供しようとするものであるところ(段落【0002【0003,1μ】,】)
m程度の膜厚に研磨するためには,必ずしもポリシングによることを必要
とするものではなく,寸法を小さいスラリー砥粒を使用したラッピングを
行うことによっても可能である旨主張する。
,【】「」しかし原告が指摘する段落0003に記載された厚さの大部分
とは,段落【0002】に「…次に,酸化膜SiO2が形成されたSOI
ウェーハを,たとえば平面研削盤を用いて荒研削および仕上げ研削し,更
に研磨によりSOIウェーハを所定の厚さに薄膜化する」と記載されて。
いることからみて,より正確には「平面研削盤を用いて荒研削および仕,
上げ研削した後のSi層の厚さの大部分」との意味であることが,その文
脈から明らかである。
仮に,原告が主張するように「平面研削盤を用いて荒研削および仕上,
げ研削した後のSi層の厚さの大部分」に対して「寸法を小さいスラリ,
ー砥粒を使用したラッピングを行う」なら,ラッピングは化学的作用を伴
わない機械的作用による研磨であるから,いかに砥粒を小さくしたとして
も(一般に,数μmから数10μmの粗い砥粒が用いられる,甲22発)
明のウェーハ1の仕上げ面には,研削条痕(微小な凹凸を持つ梨地面等)
(,。。)及び加工歪層材料変質歪み・応力が残存する層加工変質層ともいう
が残存し,素子として機能しなくなることは明らかである。
研削条痕及び加工歪層は,研削後の貼り合わせSOIウェーハの素子形
成層のCMPを用いた均一薄膜化の際に除去されるべきものであり,研削
条痕及び加工歪層を除去する加工技術としてCMPを用いることが技術常
識である中で,貼り合わせSOIウェーハの素子形成層,絶縁層にまで達
し得る研削条痕及び加工歪層が残存し,素子として機能しなくなるラッピ
ングを,研削後の貼り合わせSOIウェーハの素子形成層の均一薄膜化に
採用することは,当業者にとってあり得ない選択というべきである。
(3)取消事由3に対し
ア原告は「パッド」のない甲22発明を甲13発明に適用することは不,
可能であると主張する。
しかし,甲22公報記載の「ポリシングパッド1」は,CMPに用いら
れるポリシングパッド及びこのポリシングパッドが貼り付けされたプラテ
ンであるから,甲22発明には「パッド」がないことを理由とする原告の
主張は,その前提において誤っている。
イ原告は,甲13発明と甲22発明は技術分野が異なるから,甲13発明
に甲22発明を適用する契機がないと主張する。
しかし,甲22公報記載の「ポリシングパッド1」は,CMPに用いら
れるポリシングパッド及びこのポリシングパッドが貼り付けされたプラテ
ンであるから,甲22発明は,ラッピングに関するものではなく,CMP
に関するものであり,同公報記載の「ポリシングパッド1」は,プラテン
ではなく,CMPによる「ポリシング」用の「パッド」である。したがっ
,,て甲22発明はラッピングの技術であることを理由とする原告の主張は
その前提において誤っている。
そして,甲13発明及び甲22発明は,いずれもCMPに関する技術で
あり,ポリシングパッド(甲13公報では研磨布というが,いずれも同じ
ものを指す)を通過させてウエハへ照射した光を用いて膜厚を高精度に制
御する研磨終点検出に関する技術であり,かつ,貼り合わせSOIウェー
ハの素子形成層の均一薄膜化を目的とした,研削盤を用いてボンドウェハ
側(Si層)の大部分を削除し,薄く残存させたSOI層の研磨における
,。研磨終点検出に関するものである点で両者は技術分野を共通にしている
しかも,甲13発明は,パッドを通過させた光の反射光を利用したウエ
ハの研磨終点検出を行うものであり,甲22発明は,パッドを透過させた
光の屈折率を利用したウエハの研磨終点検出を行うものであり,両者はパ
ッド内に光路を持ち該パッドを通過させた光を利用してウエハの研磨終点
検出する点で同一である。
したがって,両者は技術分野が異なるとはいえず,甲13発明に甲22
発明を適用する契機がないとはいえない。
ウ原告は,甲13発明と甲22発明は共通の課題ないし動機付けが不存在
であるから,甲13発明に甲22発明を適用する契機がない旨主張する。
しかし,研磨パッドがスラリー中の砥粒を保持・輸送することは当業者
にとって自明であるから,スラリー保持機能を有さないことを理由とする
原告の主張は,その前提において既に誤っている。
また,上記のとおり,甲13発明及び甲22発明は技術分野を共通にし
ているところ,甲13公報における「従来の技術」の欄には「…実験的,
な研磨では,研磨を時々中断して,膜厚を確認しながら研磨終了の時期を
決めるのが一般的である。この方法は失敗の少ない安全な方法であるが,
生産のための方法としては問題が多い。即ち,研磨を中断する度にウエハ
の洗浄,乾燥が必要なため,1枚当たりの処理時間が長く,自動化のため
の機構が複雑となり研磨費用が高くなる問題がある。又,中断と中断の間
の時間が短くなると,定常状態の研磨と条件が異なってくるため,予期し
た研磨加工量が得られず,かえって制御性が悪化してしまうという問題が
あった(段落【0004【0005)と「発明が解決しようとする。」】,】,
課題」の欄には「本発明は,研磨途中でウエハを定盤から離すことなく,
研磨中の膜の厚さを知ることができ,研磨の高精度な制御が効率よくでき
るウエハの研磨方法を提供することを課題とする(段落【0006)。」】
と記載されており,甲22公報における「発明が解決しようとする課題」
の欄には「…また,貼り合わせウェーハをウェーハ研磨機から取り外し,
てSOIウェーハの厚さを測定する方法では,作業能率を向上させること
ができない。…SOI半導体基板の製造工程において,素子形成層である
Si層を高精度に,かつ能率よく所望の厚さに研磨するための貼り合わせ
。」(【】)ウェーハの研磨方法を提供することを目的としている段落0003
と記載されている。
これらの記載によれば,甲13公報及び甲22公報においては,いずれ
も研磨を中断しウェーハを取り外して膜厚を測定することの問題点が指摘
され,かつ,研磨を中断しウェーハを取り外すことなく高精度に所望の膜
厚に研磨することを課題としていることが明らかである。
したがって,甲13発明と甲22発明は共通の課題ないし動機付けが不
存在であるとはいえないから,甲13発明に甲22発明を適用する契機が
ないとはいえない。
エ原告は,甲13発明の研磨パッドの全体を透明な「ポリシングパッド」
で置き換えても,本件発明1のようなウィンドウの構成にはならないと主
張する。
しかし,本件発明1の「研磨パッド」及び「ウィンドウ」は,いかなる
材質でいかなる方法で両者が接続されているのかが明らかにされていない
から「研磨パッドの一部であって,光ビームに対して少なくとも部分的,
に透過性を有する,前記研磨パッドの前記一部である前記ウィンドウ」を
,。備えていればどのようなものであっても差し支えないというべきである
甲22公報記載の「ポリシングパッド」は,光を透す透明体であるから,
本件発明1と同じく「研磨パッドの一部であって,光ビームに対して少な
くとも部分的に透過性を有する,前記研磨パッドの前記一部である前記ウ
ィンドウ」を含む。甲13発明の研磨パッドの全体を,甲22公報記載の
透明な「ポリシングパッド」で置き換えると,少なくとも部分的に透過性
を有する研磨パッドの一部を持つ本件発明1の構成になることは,明らか
である。
したがって,甲13発明の研磨パッドの全体を透明な「ポリシングパッ
ド」で置き換えても,本件発明1のようなウィンドウの構成にはならない
との原告の主張は,誤りである。
(4)取消事由4に対し
ア本件発明2につき
本件発明2は,本件発明1の「ウィンドウ」を,甲16公報等により周
知のポリウレタンでさらに特定したにすぎないものであるから,光を透過
させる必要のある研磨パッドのウィンドウをポリウレタンとすることは設
計的事項にすぎないとした審決の判断に誤りはない。
イ本件発明3につき
本件発明3の「添加物を有するポリウレタン」は,いかなる添加物をい
かなる目的でいかなる程度有しているかが明らかにされていないから,添
加物を有するポリウレタンであれば,どのようなものであっても差し支え
ないというべきである。
そして,審決が指摘したように,ポリウレタンに添加物を加えるか否か
,,は当業者が適宜選択すべき設計的事項にすぎないというべきであるから
審決の判断に誤りはない。
ウ本件発明4につき
原告は,甲22公報には,透明体としてガラス(SiO2)しか記載さ
れていないから,仮に甲13発明に甲22発明を適用するとすれば,ウィ
ンドウの材質はガラスになると考えられる旨主張する。
しかし,甲22公報の段落【0007】には,マウントプレート3はS
iO2からなる透明体と記載されているが「ポリシングパッド」がガラ,
スであることは記載されていないから,原告の主張は,その前提において
誤っている。
エ本件発明5につき
原告は,甲22発明は「光を透過させるパッド」を開示していないか,
ら「透明窓材に代えて,光を透過させるパッドでも良い」という予測は,
成り立たないと主張する。
しかし,甲22公報に記載の「ポリシングパッド」は,CMPに用いら
れる透明なパッドであるから,甲22発明は「光を透過させるパッド」,
を開示していないという原告の主張は,その前提において誤っている。
また,甲13公報においては,光の透過が必要なポリシングパッドの一
部(研磨布窓)のみを,甲22公報記載の「ポリシングパッド」や甲27
∼29公報記載の透明なパッド等の透明体で構成し,他のパッド部分を通
常のポリシングパッドで構成し,少なくとも部分的に透過性を有する研磨
パッドの一部を持つ本件発明1の構成とすることは,当業者が適宜なし得
る設計事項にすぎないというべきであるから「透明窓材に代えて,光を,
透過させるパッドでも良い」という予測は成り立たないとはいえない。
また原告は,どのようにして研磨パッドの底面に「取り除かれた部分」
を設けるのか不明であると主張するが,審決は,甲13発明を前提に,甲
22発明に接した当業者は,透明窓材に代えて,光を透過させるパッドで
もよいことを容易に予測しうると指摘したのであるから,原告の主張は,
審決を正解しないものである。
オ本件発明6,7につき
原告は,甲13発明の研磨布(Suba500)は単層であるから,研
磨パッドは当然に第1層と第2層とからなる構造であるという審決の認定
は事実に反すると主張する。
,(),しかし甲13発明の研磨布Suba500は単層であるとしても
本件特許に係る明細書(甲1)の従来技術の欄に「…典型的なCMP装置
10は,…このパッド18は典型的には裏張り層20を有し,これは,ウ
エハ14を研磨するためにケミカルポリシングスラリと共に用いられるカ
バー層22とプラーテンとの間のインターフェースとなっている(段落。」
【0003)と記載されているように,研磨面である第1の層と,その】
,,反対側の第2の層とを有するものが既知であったのであるからこの点は
実質的には相違点ではないとした審決の判断に誤りはない。
また原告は「甲13発明に甲22発明を適用した場合,当然,プラグ,
が第1の層内に位置することになる」という審決の理由付けは合理性を欠
く旨主張する。
しかし,甲22公報には「ポリシングパッド」がガラスであることは,
記載されておらず,CMPに用いられる透明な「ポリシングパッド」が記
載されているから,原告の主張は,その前提において誤っている。
カ本件発明8につき
原告は,ウインドウが「当然」に完全に研磨表面と研磨パッドの底面の
間に配置されることになるわけではないと主張するが,その主張の根拠と
なる理由を述べていない。これを設計的事項とした審決の判断に誤りはな
い。
キ本件発明9,10につき
原告は,審決が周知技術の根拠として挙げた甲8,9文献の教示をもっ
てしては,サイクル数を計数することによって平坦化の終点を決定するこ
とは不可能であるから,本件発明9及び10が甲13発明,甲22発明及
び周知技術に基づき想到容易であるとした審決は誤りであると主張する。
しかし,本件発明9の「周期的な干渉信号を検出する」は,どのような
方法で検出するかが明らかにされていないから,周期的な干渉信号を検出
するのであれば,どのようなものであっても差し支えないというべきであ
る。そして,審決が指摘した甲8,9文献には周期的な干渉信号を検出す
ることが記載されているから,審決の判断に誤りはない。
また,本件発明10の「周期的な干渉信号によって現れるサイクルの数
」,,を計数するは単にサイクルの数を計数することを述べているにすぎず
このように,単にサイクルの数を計数することが格別の困難を伴うことな
く行えることは,例を挙げるまでもなく自明のことであるから,本件発明
10は,当業者が容易に発明をすることができたものであるとした審決の
判断に誤りはない。
ク本件発明11∼20につき
本件発明11∼20は「システム」であり,それぞれ,本件発明1∼1
0の「方法」を「システム」に変えたものに相当する。両者は,実質的に
カテゴリーの差にすぎないから,本件発明11∼20についても,本件発
明1∼10と同様の理由により,当業者が容易に発明をすることができた
ものである。
第4当裁判所の判断
1請求原因(1)(特許庁における手続の経緯,(2)(発明の内容,(3)(審決))
の内容)の各事実は,いずれも当事者間に争いがない。
2本件発明の意義
(1)本件特許に係る明細書(甲1,2)には,本件特許の意義に関し,次の記
載がある。
ア特許請求の範囲
・【請求項1】CMPによるウエハの研磨の最中に使用する終点検出方法であっ
て,前記方法は,
研磨表面,及び上面及び下面を有する中実な透明物質のウィンドウを有する研磨
パッドで前記ウエハを研磨するステップであり,ここで,
(i)前記ウィンドウは,前記研磨パッドの一部であって,光ビームに対して少
なくとも部分的に透過性を有する,前記研磨パッドの前記一部を備え,又は
(ii)前記ウィンドウは,前記パッド内に形成されたプラグであって,光ビー
ムに対して部分的に透過性を有するプラグを備える,ステップと,
前記研磨パッド内の前記ウィンドウを通して,検出光ビームを研磨されるウエハ
のウエハ表面に透過するステップと,
前記ウエハ表面で反射され,前記研磨パッド内の前記ウィンドウを通過した検出
光ビームの反射光を受けるステップと,
前記ウエハ表面で反射された検出光ビームの反射光を使用して,研磨終点を決定
するステップと
を含む方法。
・【請求項2】前記研磨するステップは,ポリウレタンから作られたウィンドウ
を有する研磨パッドで研磨するステップを含む,請求項1に記載の方法。
・【請求項3】前記研磨するステップは,添加物を有するポリウレタンを備える
非透過性部分を有する研磨パッドで研磨するステップを含む,請求項2に記載の方
法。
・【請求項4】前記ウィンドウは上面を有し,前記研磨表面と前記上面とは同一
平面上にある,請求項1に記載の方法。
・【請求項5】前記研磨パッドの底面は,前記ウィンドウに調心され,かつ前記
ウィンドウに伸びる取り除かれた部分を含む,請求項1に記載の方法。
・【請求項6】研磨パッドは,研磨面を有する第1の層と,研磨面と反対側の第
2の層とを含む,請求項1に記載の方法。
・【請求項7】前記プラグは,前記第1の層内に位置する,請求項6に記載の方
法。
・【請求項8】前記ウィンドウは,完全に前記研磨表面と前記研磨パッドの底面
との間に配置される,請求項1に記載の方法。
・【請求項9】前記反射光を使用するステップは,周期的な干渉信号を検出する
ステップを含む,請求項1に記載の方法。
・【請求項10】前記反射光を使用するステップは,周期的な干渉信号によって
現れるサイクルの数を計数するステップを含む,請求項9に記載の方法。
・【請求項11】ウエハのCMP研磨装置と共に使用する終点検出システムであ
って,前記システムは,
研磨表面,及び上面及び下面を有する中実な透明物質のウィンドウを有する研磨
パッドであり,ここで,
(i)前記ウィンドウは,前記研磨パッドの一部であって,光ビームに対して少
なくとも部分的に透過性を有する,前記研磨パッドの前記一部を備え,又は
(ii)前記ウィンドウは,前記パッド内に形成されたプラグであって,光ビー
ムに対して部分的に透過性を有するプラグを備える,研磨パッドと,
前記研磨パッド内の前記ウィンドウを通して,検出光ビームを研磨されるウエハ
のウエハ表面に透過する光源と,
前記ウエハ表面で反射され,前記研磨パッド内の前記ウィンドウを通過した検出
光ビームの反射光を受け,前記ウエハ表面で反射された検出光ビームの反射光を使
用して,研磨終点を決定する検出器と
を備えるシステム。
・【請求項12】前記ウィンドウは,ポリウレタンから作られている,請求項1
1に記載のシステム。
・【請求項13】前記研磨パッドは,添加物を有するポリウレタンを備える非透
過性部分を有する,請求項12に記載のシステム。
・【請求項14】前記ウィンドウは上面を有し,前記研磨表面と前記上面とは同
一平面上にある,請求項11に記載のシステム。
・【請求項15】前記研磨パッドの底面は,前記ウィンドウに調心され,かつ前
記ウィンドウに伸びる取り除かれた部分を含む,請求項11に記載のシステム。
・【請求項16】研磨パッドは,研磨面を有する第1の層と,研磨面と反対側の
第2の層とを含む,請求項11に記載のシステム。
・【請求項17】前記プラグは,前記第1の層内に位置する,請求項16に記載
のシステム。
・【請求項18】前記ウィンドウは,完全に前記研磨表面と前記研磨パッドの底
面との間に配置される,請求項11に記載のシステム。
・【請求項19】前記検出器は,周期的な干渉信号を検出する,請求項11に記
載のシステム。
・【請求項20】前記検出器は,周期的な干渉信号によって現れるサイクルの数
を計測する,請求項19に記載のシステム。
イ発明の属する技術分野
・本発明は半導体の製造に関し特にケミカルメカニカルポリシング(chemical「,,,
mechanicalpolishing:CMP)及びCMPプロセス中のインシチュウ(in-situ)
終点検出に関する(段落【0001)。」】
ウ従来の技術
・「現代の半導体集積回路(IC)製造のプロセスにおいては,先に形成された層
や構造の上に様々な材料の層や構造を形成することが必要となる。しかし,先に形
成される際に,プロセス中のウエハの上面の局所構造において,隆起物,高低差の
ある部分,谷間,溝,及び/又はその他の表面の不均一さが現れ,非常に不均一と
なることがしばしばである。次の層を形成する際に,これらの不均一さが問題を生
じさせる。例えば,先に形成された層の上に細かい幾何的構造をもつフォトリソグ
ラフィのパターンを転写する場合は,フォーカスを非常に浅くする必要がある。従
って,表面は平坦で平面的であることが不可欠であり,そうでなければ,パターン
。,の中でフォーカスが合っている部分とそうでない部分とが生じることになる実際
表面の変動は,25x25mmのダイの上に1000オングストローム未満のオー
ダーである事が好ましい。更に,主要な処理ステップにおいてこの不均一性をなら
しておかなければ,ウエハ表面の局所構造が更に不均一となり,その先の処理にお
いて積層を重ねる際に更に問題が生じることとなる。用いるダイの種類や幾何的な
サイズによっては,この表面の不均一性が,収率やデバイスの性能を悪化させる。
従って,IC構造体に何等かの平坦化(プラナリゼーション(planarization))や
レベリング(leveling)を行うことが望ましい。実際,多くの高密度ICの製造技術
では,製造プロセスにおける重要な局面において,ウエハ表面を平坦化する方法を
使用できるようになっている(段落【0002)。」】
・「半導体ウエハの平坦化又は局所構造の除去を実現する方法の1つに,ケミカル
メカニカルポリシング(CMP)がある。一般的には,ケミカルメカニカルポリシ
ング(CMP)プロセスは,圧力を制御した状態で,回転する研磨プラーテンに対
してウエハを保持し又は回転させる。図1に示されるように,典型的なCMP装置
10は,研磨プラーテン16に対してウエハ14を保持するための研磨ヘッド12
を有している。研磨プラーテン16は,パッド18によって覆われている。このパ
ッド18は典型的には裏張り層20を有し,これは,ウエハ14を研磨するために
ケミカルポリシングスラリと共に用いられるカバー層22とプラーテンとの間のイ
ンターフェースとなっている。しかし,パッドの中には,カバー層のみを有し裏張
り層を有していないものもある。カバー層22は,通例は,オープンセル発泡ウレ
タン(例えばRodelIC1000)又はグルーブのある表面を有するポリウレタンシー
ト(例えばRodelEX2000)である。このパッド材料は,研磨剤と化学品とを含有
するケミカルポリシングスラリによってウェットな状態となっている。典型的なケ
ミカルポリシングスラリの1例は,KOH(水酸化カリウム)とヒュームドシリカ
粒子(fumed-silicaparticles)とを含有している。プラーテンは,通常は自身の中
心軸24の回りに回転している。更に,通常は研磨ヘッドが自身の中心軸26の回
りに回転し,平行移動アーム28を介してプラーテンの表面の端から端まで平行移
動する。図1には研磨ヘッドが1つしか示されていないが,CMP装置には,典型
的には,このようなヘッドが1つ以上研磨プラーテンの周方向に間隔をおいて配置
される(段落【0003)。」】
・「ある部分が所望の平面度又は相対厚さまで平坦化されたかどうかを決定するこ
とに,CMPプロセスの最中に生じる特有の問題がある。一般に,所望の表面特性
や平坦状態に達したときを検出する必要がある。このことは,様々な方法によって
実施されてきた。当初は,CMPプロセスの最中にウエハの性質をモニタすること
は不可能であった。典型的には,ウエハをCMP装置から取り出して別の場所で評
価していた。ウエハが所期のスペックに適合していなければ,CMP装置に再び戻
されて,再処理がなされていた。これは,時間がかかり,しかも人手を要する手法
である。あるいは,材料が過剰に除去されてから初めて試験の結果がわかることも
あり,その部分を使用不可能にしてしまうこともあった。従って,従来技術におい
ては,CMPプロセスの最中にインシチュウで,所望の表面性質又は厚さが達せら
れたときを検出することが可能な装置が必要であった(段落【0004)。」】
エ発明が解決しようとする課題
・「CMPプロセスの最中に終点をインシチュウに検出するために,様々な装置や
方法が開発されてきた。例えば,超音波の使用と結び付いた装置及び方法や,機械
的抵抗,電気的インピーダンスないしウエハ表面温度と結び付いた装置及び方法が
用いられてきた。これらの装置や方法は,ウエハやその層の厚さを決定することに
依拠し,厚さの変化をモニタすることによりプロセスの終点を確定することに依拠
している。ウエハの表面の層が薄くなるようなケースでは,厚さの変化を用いて,
表面の層がいつ所望の深さになったかを検出する。また,パターニングを有する表
面が不均一なウエハを平坦化するケースでは,厚さの変化をモニタし,表面の不均
一度のおよその深さを知ることにより,終点が決定される。厚さの変化が不均一度
の深さと等しくなったときに,CMPプロセスが終了する。これらの装置及び方法
は,意図していた用途に対してそこそこ良好であったが,更に正確に終点の決定を
することができるシステムがなお必要である(段落【0005)。」】
オ課題を解決するための手段
・「本発明は,研磨プロセスに関して正確性を向上し更に有用な情報を与えるため
に用いる事ができる終点の検出器及び方法を目指すものである。本発明の装置及び
方法は,CMPプロセスの最中に,除去された材料の厚さ又はウエハ表面の平坦度
,。」(【】)をインシチュウに決定するための干渉による技術を採用する段落0006
・「具体的には,研磨パッドが上についた回転可能な研磨プラーテンと,ウエハを
研磨パッドに対して保持するための回転可能な研磨ヘッドと,終点検出器とを用い
るケミカルメカニカルポリシング(CMP)の装置及び方法によって,前述の目的
が達せられる。研磨パッドは裏張り層を有しており,この裏張り層は,ケミカルス
ラリによってウェットな状態となっておりウエハとのインターフェースの役割をす
るカバー層と,プラーテンとの,インターフェースの役目をする。ウエハは,酸化
物層の下にある半導体基板から構成されている。そして,終点検出器は,レーザー
光(レーザービーム)をウエハに向けて発する事が可能で且つ反射してくる光を検
出することが可能なレーザー干渉計と,プラーテンを貫通して形成されているホー
ル(穴)に近接して配置されるウィンドウとを有している。このウィンドウは,少
なくともウエハがウィンドウの上方にある間は,ウエハに入射するレーザー光のた
めの通路の役割を果たす(段落【0007)。」】
・「このウィンドウは,幾つかの形態が可能である。これらの中には,プラーテン
ホールの内部に取り付けられるインサートが挙げられる。このインサートはレーザ
ー光に対し透過性の高い,例えばクオーツ等の材料で出来ている。このウィンドウ
の構成では,インサートの上面は,プラーテンの表面よりも上に突き出ており,ま
た,プラーテンから遠ざかるように延長しているため,ウエハがパッドに対して保
持されているときは常に,インサートの上面とウエハとの間にギャップが形成され
ている。インサートをウエハに接触させずに,このギャップを出来るだけ小さくす
る方が好ましい。あるいは,ウィンドウは,隣接する裏張り層がそこから取り除か
れた後の研磨パッドの一部分の形態であってもよい。ポリウレタンカバー層は少な
くとも一部分がレーザー光に対して透過性を有しているため,この形態が可能であ
る。最後に,ウィンドウは,パッドのカバー層に形成されたプラグの形態で裏張り
層を有していない形態であってもよい。このプラグは,好ましくは,レーザー光に
対して透過性の高いポリウレタン材料製である(段落【0008)。」】
「,(),・本発明の1つの具体例ではプラーテンを貫くホール穴とウィンドウとは
円形である。別の具体例では,ホールとウィンドウとは円弧形である。この円弧形
のウィンドウは,プラーテンの回転の中心と一致する原点からある半径をもって構
成される。本発明のいくつかの具体例も,ウエハに入射している所のビームの直径
が,用いている波長に対して可能な限り最小の直径に比べて非常に大きいレーザー
光を有している(段落【0009)。」】
・「また,CMP装置は,ウィンドウがウエハに近接したときを感知する位置セン
サを有していてもよい。これにより,レーザー干渉計によって発せられたレーザー
光が障害なくウィンドウを通過しウエハに入射する事が可能となる。本発明の好ま
しい具体例では,係るセンサは,放射方向外側へ伸びるプラーテン外縁の部分に沿
って取り付けられているフラグを有している。更に,プラーテンの外縁でシャシに
取り付けられた光学的干渉タイプのセンサを有している。このセンサは光ビームを
発することが可能であり,フラグによってこの光ビームが干渉されたときだけ発せ
られる信号を生じさせる。従って,レーザービームが障害なしにウィンドウを通り
,,ウエハへ入射できるときはいつでも光ビームがフラグによって干渉されるような
プラーテン上の位置に,フラグは取り付けられる(段落【0010)。」】
・「更に,レーザー干渉計は,ウエハから反射してくる光が検出されるときは常に
検出信号を発するための装置を有し,また,位置センサは,ウィンドウがウエハに
近接しているときは常に感知信号を出力するための要素を有している。このことに
より,データ取得装置が,位置センサからの感知信号の継続時間のための,レーザ
ー干渉計からの検出信号をサンプリングする事が可能となる。そして,このデータ
取得装置は,サンプリングされた検出信号を代表するデータ信号を出力するための
要素を利用する。また,このデータ取得装置は,レーザー干渉計から所定の時間に
わたってサンプリングされた検出信号を積分し,この検出信号をサンプリングして
積分したものを代表するデータ信号を出力する要素を有している。プラーテンが一
周する間に前述の所定のサンプリング時間が得られない場合は,別の区分的データ
サンプリング方法を利用してもよい。具体的には,あるサンプリング時間に対して
プラーテンが完全に一周するそれぞれの一周の間にレーザー干渉計から出力される
検出信号をサンプリングする方法を実行し,検出信号の各サンプルをサンプリング
時間にわたって積分して各サンプルに対応する積分値を作り出し,そして,各積分
値を保存するための,要素を,データ取得装置は有していてもよい。また,プラー
テンが完全に一周するその各一周の後の累積サンプリング時間を計算し(この累積
サンプリング時間が,検出信号の各サンプルに対するサンプリング時間の総和であ
る場合,この累積サンプリング時間を所望の最小サンプリング時間と比較し,そ)
して,累積サンプリング時間が所定の最小サンプリング時間以上であった場合は保
存された積分値を積分要素から総和を計算するための要素へと転送するための,別
の要素を,データ取得装置は利用する。従って,前述の出力は,この総和の要素か
らの積分値の系列を表すデータ信号である(段落【0011)。」】
・「データ取得装置によるデータ信号の出力は,CMPプロセスの最中に酸化物層
が薄くなるにつれて,ウエハの酸化物層の表面から反射されるレーザービームの部
分とこの下のウエハ基板の表面から反射される部分との間で干渉が生じる事によ
り,周期的なものである。従って,ブランク酸化物(blankoxide)ウエハの酸化物
層を薄くするCMPプロセスの終点は,データ信号によって現れるサイクルの数を
計数し,レーザービームの波長とウエハの酸化物層の反射係数とから出力信号の1
サイクルの間に除去される材料の厚さを計算し,酸化物から除去されるべき材料の
所望の厚さを,データ信号により現れるサイクルの数と1サイクルの間に除去され
る材料の厚さとの積を備えた除去厚さと比較し,この除去厚さが除去されるべき材
料の所望の厚さ以上になったときにCMPを終了させるための,付加的な装置要素
を用いて,決定することが可能である。あるいは,全サイクルを計数する代りに,
サイクルの一部を計数してもよい。この手順は,サイクル全体に対してではなくサ
イクルの一部に対して除去されるべき厚さを決定すること以外は,ほぼ同じであ
る(段落【0012)。」】
・「ブランク酸化物ウエハのCMP処理終点を決定する別の方法は,サイクルの所
定の数又は1サイクルの所定の部分が終わるための要する時間を測定し,この測定
された時間に除去された材料の厚さを計算し,材料の厚さを測定された時間で除し
て除去速度を算出し,酸化物層から除去されるべき材料の所望の厚さから材料の厚
さを減じて残りの除去厚さを確定し,この残りの除去厚さを除去速度で除して残り
のCMP時間を確立し,そして,この残りのCMP時間が経過した後CMPプロセ
スを終了させる,付加的な装置要素を用いる(段落【0013)。」】
・「更に,この残りのCMP時間は,材料除去速度の変化を補償するため,サイク
ルの前述の数が生じるたびに改められてもよい。このケースでは,この手順は,材
料の厚さを確定するステップにおいてまず初期の繰り返しにおいて除去された厚さ
全てを総和しこの累積厚さを所望の厚さから減じて残りの厚さの数値を決定する点
を除いて,ほぼ同じである(段落【0014)。」】
・「しかし,ウエハが始めから不均一な表面局所構造を有するためCMPプロセス
で平坦化されるべきである場合は,データ信号は,ウエハの表面がスムーズになっ
た後でなければ周期性を有しない。このケースでは,ウエハが平坦化したことを決
,,定することに対応するCMPプロセスの終点はデータ信号の周期な変化を検出し
検出要素がこの周期的な変化を検出したときにCMPプロセスを終了させる,付加
的な装置要素を用いることにより得られる。好ましくは,この検出要素は,この変
化の最初のほぼ1サイクル以内のデータ信号の周期的な変化を検出する事が可能で
ある(段落【0015)。」】
カ発明の効果
・「以上詳細に説明してきたように,本発明の装置及び方法は,CMPプロセスの
最中に,除去された材料の厚さ又はウエハ表面の平坦度をインシチュウに決定する
ための,干渉による技術を採用する(段落【0081)。」】
・「このため,研磨プロセスに関して正確性を向上し更に有用な情報を与えるため
に用いる事ができる終点の検出器及び方法が提供される(段落【0082)。」】
(2)以上によれば,本件発明は,半導体の製造に関し,ケミカル・メカニカル
・ポリシング(CMP)及びCMPプロセス中のインシチュウ(in-situ)
終点検出に関するものである。すなわち,現代の半導体集積回路(IC)製
造のプロセスにおいては,先に形成された層や構造の上に様々な材料の層や
構造を形成することが必要となり,その際,半導体ウエハの平坦化又は局所
構造の除去を実現することが求められるところ,その方法としてCMPプロ
セス(一般的には,圧力を制御した状態で,回転する研磨プラテンに対して
ウエハを保持又は回転させ,研磨剤と化学品とを含有するケミカルポリシン
グスラリによってウェットな状態となったパッド材料に覆われた研磨プラテ
ンを回転させてウエハを研磨するプロセス)があるが,従来技術におけるC
MPプロセスにおいては,当該プロセスの最中にウエハの性質をモニタする
ことができないため,終点を検出することを可能ならしめること求められて
いた。本件発明は,これを実現するため,研磨パッドの一部を光透過性のウ
ィンドウとし,ここに光ビームを透過させ,その反射光を使用して研磨終点
を決定するというステップを採ることで,CMPプロセスの最中に終点をイ
ンシチュウに(そのままの状態で)検出することを可能としたことに主たる
意義を有するものであると認められる。
3取消事由1∼3について
(1)審決は,甲13発明の内容,本件発明1と甲13発明との一致点及び相違
点を下記のとおり認定した上で,甲13発明に甲22発明を適用して本件発
明1の進歩性を否定したものであるが,原告は,本件発明1に係る審決の取
消事由として①一致点・相違点の前提となった甲13発明の認定の誤り取,(
消事由1,②相違点2に対する判断の前提となった甲22発明の認定の誤)
り(取消事由2,③相違点2についての進歩性判断の誤り(取消事由3))
を主張するので,以下,順次検討を加える。

〈甲13発明の内容〉
「ウエハの研磨の最中に使用する終点検出方法であって,前記方法は,
研磨表面を有し,研磨布窓内に透明窓材が配される研磨布で前記ウエハを研磨す
るステップであり,ここで,
前記透明窓材は,定盤の貫通孔に嵌め込まれており,
前記研磨布内に配される前記透明窓材を通して,検出光を研磨されるウエハのウ
エハ研磨面に透過するステップと,
前記ウエハ研磨面で反射され,前記研磨布内に配される前記透明窓材を通過した
検出光の反射光を受けるステップと,
前記ウエハ研磨面で反射された検出光の反射光を使用して,研磨終点を決定する
ステップと
を含む方法」。
〈一致点〉
「ウエハの研磨の最中に使用する終点検出方法であって,前記方法は,
研磨表面を有する研磨パッドで前記ウエハを研磨するステップであり,ここで,
前記研磨パッド部分を光が通り,検出光ビームを研磨されるウエハのウエハ表面
に透過するステップと,
前記ウエハ表面で反射され,前記研磨パッドを通過した検出光ビームの反射光を
受けるステップと,
前記ウエハ表面で反射された検出光ビームの反射光を使用して,研磨終点を決定
するステップと
を含む方法」。
〈相違点1〉
研磨に関し,本件発明1はCMP(化学機械研磨)であるが,甲13発明は不明
である点。
〈相違点2〉
研磨パッド部分を光が通ることに関し,
本件発明1は,研磨パッドが上面及び下面を有する中実な透明物質のウィンドウ
を有し,前記ウィンドウは,前記研磨パッドの一部であって,光ビームに対して少
なくとも部分的に透過性を有する,前記研磨パッドの前記一部を備え,又は
前記ウィンドウは,前記パッド内に形成されたプラグであって,光ビームに対し
て部分的に透過性を有するプラグを備える
ものであるが,
甲13発明は,透明窓材が定盤の貫通孔に嵌め込まれており,その結果,研磨パッ
ド窓内に透明窓材が配されるものである点。
(2)取消事由1(甲13発明の認定の誤り及び本件発明1との相違点の看過)
について
原告は,甲13発明は,①切り抜き穴としての「窓」は研磨布(研磨パッ
ド)に設けられており,②定盤の貫通孔に嵌め込まれる透明窓材は,研磨布
の一部を構成するものではなく,定盤に研磨布が張り付けられた状態におい
ても研磨布「窓」内の部分的領域を占めるにすぎないにもかかわらず,審決
がこれを認定しないことは違法である旨主張する。
しかし,上記(1)のとおり,審決は,甲13発明の内容として「研磨布窓,
内に透明窓材が配される研磨布で前記ウエハを研磨するステップ「前記透」,
明窓材は,定盤の貫通孔に嵌め込まれており「前記研磨布内に配される,」,
前記透明窓材を通して「前記研磨布内に配される前記透明窓材を通過し,」,
た」と認定しており,これによれば,審決は,切り抜き穴としての「窓」が
研磨布に設けられていること(原告の主張する上記①,及び定盤の貫通孔)
に嵌め込まれる透明窓材が研磨布の一部を構成するのではなく研磨布「窓」
内の部分的領域を占めるものであること(同②,の各構成を備えるものと)
して甲13発明を認定しているというべきである。
また,実質的にみても,審決は,相違点2として,甲13発明は「透明,
窓材が定盤の貫通孔に嵌め込まれており,その結果,研磨パッド窓内に透明
窓材が廃されるものである点」と認定し,かつ,その判断において「甲1,
3発明は,研磨パッドが光を透過しないものであることを前提に,研磨パッ
ドに窓を形成し,その窓から研磨液の漏れを防ぐために,透明窓材を定盤の
貫通孔に嵌め込んだものであり,検出のための装置の製造に相応の工数を必
要とするものである。してみると,甲13発明を前提に,甲22発明に接し
た当業者は,光を透過させるパッドによれば,研磨パッドに窓を形成するこ
と,透明窓材を定盤の貫通孔に嵌め込むことという装置の製造上の工数が不
要となり,製造効率が向上することを容易に理解できることが,明らかであ
る(審決14頁9行∼16行)として,原告の主張する上記①及び②を相。」
違点として認定した上で,これを前提に進歩性を判断したものであると認め
られる。
したがって,審決に甲13発明の認定誤りないし相違点の看過があったと
いうことはできず,原告の上記主張は採用することができない。
(3)取消事由2(甲22発明の認定の誤り)について
ア原告は,審決が甲22発明について「貼り合わせウェーハをマウント,
プレートに貼着し,ポリシングパッドによる研磨中に使用する終点検出方
,,,法であってポリシングパッドポリシングパッドが貼付されたプラテン
マウントプレートを透明体とし,プラテン側からマウントプレート側へ光
を照射するもの」と認定したことは誤りである旨主張するので,この点。
について検討する。
イ甲22公報には,次の記載がある。
(ア)特許請求の範囲
・【請求項1】研磨対象ウェーハの所定の厚さに等しい波長の光を研磨対象ウ
ェーハに全反射角で入射し,前記研磨対象ウェーハを光が透過したとき,また
は研磨対象ウェーハの所定の厚さに等しい波長の光を研磨対象ウェーハに偏光
角で入射し,前記研磨対象ウェーハから反射する偏光を遮断するように配設さ
れた偏光板を前記偏光が通過したとき,研磨を終了することを特徴とする貼り
合わせウェーハの研磨方法。
(イ)産業上の利用分野
・「本発明は,貼り合わせウェーハの研磨工程において,素子形成層に要求され
る厚さを実現するための貼り合わせウェーハの研磨方法に関する(段落【0。」
001)】
(ウ)従来の技術
・「2枚のSiウェーハの間に絶縁層を介在させ,直接接着技術(貼り合わせ技
),,,術により接着して得られる貼り合わせウェーハはICの高耐圧化高速化
高信頼性化を実現させる方法として注目されている。前記貼り合わせウェーハ
は,2枚のSiウェーハのうち,上側のSiウェーハの表面を酸化して酸化膜
SiO2を形成させ,この上側のSiウェーハすなわちSOIウェーハと,下
側のSiウェーハすなわちベースウェーハとを洗浄処理した上,常温で貼り合
わせる。これを800∼1100°C程度の高温で熱処理すると,前記上側の
Siウェーハと下側のSiウェーハとは酸化膜SiO2を介して完全に接着す
る。次に,酸化膜SiO2が形成されたSOIウェーハを,たとえば平面研削
盤を用いて荒研削および仕上げ研削し,更に研磨によりSOIウェーハを所定
の厚さに薄膜化する。このような手順により,SOIウェーハとベースウェー
ハとの間に絶縁層すなわち酸化膜SiO2を介在させたSOI半導体基板が製
造される(段落【0002)。」】
(エ)発明が解決しようとする課題
・「上記のような研磨方法で貼り合わせウェーハの一方,すなわちSOIウェー
ハについて,その厚さの大部分を研磨により除去し,1μmないしそれ以下の
層を素子形成層として均一な厚さに残すことは極めて困難である。特に,素子
形成層の厚さのばらつきが大きく,±0.5μm程度の精度であるため,SO
I半導体基板の製造歩留りが低い。また,貼り合わせウェーハをウェーハ研磨
機から取り外してSOIウェーハの厚さを測定する方法では,作業能率を向上
。,させることができない本発明は上記従来の問題点に着目してなされたもので
SOI半導体基板の製造工程において,素子形成層であるSi層を高精度に,
かつ能率よく所望の厚さに研磨するための貼り合わせウェーハの研磨方法を提
供することを目的としている(段落【0003)。」】
(オ)課題を解決するための手段
・「上記目的を達成するため,本発明に係る貼り合わせウェーハの研磨方法は,
研磨対象ウェーハの所定の厚さに等しい波長の光を研磨対象ウェーハに全反射
角で入射し,前記研磨対象ウェーハを光が透過したとき,または研磨対象ウェ
ーハの所定の厚さに等しい波長の光を研磨対象ウェーハに偏光角で入射し,前
記研磨対象ウェーハから反射する偏光を遮断するように配設された偏光板を前
記偏光が通過したとき研磨を終了するものとし,具体的には,ウェーハ研磨機
のマウントプレートを透明体で構成し,前記マウントプレートに透明ワックス
を用いて貼り合わせウェーハを貼着するとともに,ポリシングパッドと貼り合
わせウェーハとの間に研磨対象ウェーハの屈折率より高い屈折率を有するスラ
リーを流し,前記貼り合わせウェーハの素子形成層に要求される厚さに等しい
波長の光を貼り合わせウェーハに全反射角で入射し,前記マウントプレートの
下方に配設した光検出器が貼り合わせウェーハに入射した光の透過光を検出し
たとき,貼り合わせウェーハの研磨を終了する一連の制御を行うものとした。
また,上記に代わる貼り合わせウェーハの研磨方法として,ウェーハ研磨機の
マウントプレートを透明体で構成し,前記マウントプレートに透明ワックスを
用いて貼り合わせウェーハを貼着し,前記貼り合わせウェーハの素子形成層に
要求される厚さに等しい波長の光を,前記マウントプレートの下方から研磨対
象ウェーハに偏光角で入射し,研磨対象ウェーハから反射する偏光の偏光面に
対して直角方向に設けた偏光板を光が通過したとき,これを検出して貼り合わ
せウェーハの研磨を終了する一連の制御を行うものとしてもよい(段落【0。」
004)】
(カ)作用
・「透明な第1媒質の屈折率をn1,第2媒質の屈折率をn2とし,n1>n2
であるとき,sinθ>n2/n1となるような入射角θで第1媒質から第2
媒質へ光が進むと,その境界面で全反射する。しかし,前記第2媒質の厚さt
が光の波長λに等しくなると,それまで全反射していた光の一部が第2媒質を
透過するようになる。請求項2の研磨方法は前記現象を利用したものであり,
SOIウェーハの屈折率より高い屈折率を有するスラリーを用い,所望のSO
Iウェーハの厚さt1に等しい波長の光をSOIウェーハに全反射角で入射さ
せ,SOIウェーハを透過した光を検出するまで研磨したとき,SOIウェー
ハの厚さは所望の厚さt1となる。このような一連の制御を行うことにより,
貼り合わせウェーハをマウントプレートに貼着したままの状態でSOIウェー
ハの厚さが所望の寸法に研磨された時点を把握することができ,この時点で研
磨を終了させることができる(段落【0005)。」】
(キ)実施例
・「…ウェーハ研磨機のポリシングパッド1は透明体で,パッド駆動装置2によ
り回転および昇降する駆動軸2aの先端に固着されている。マウントプレート
3は,たとえばSiO2からなる透明体で,前記ポリシングパッド1の上方に
レーザ発振器4,波長変換装置5がそれぞれ配設されている。マウントプレー
ト3の下方には光検出器6が設けられ,光検出器6の出力配線は制御装置7に
接続されている(段落【0007)。」】
・「貼り合わせウェーハ11は,2枚の単結晶Siウェーハを絶縁層SiO2
を介して貼り合わせたいわゆるSOI基板で,直接接着技術によって形成され
る貼り合わせ型SOI基板の製造工程に従って,素子形成層の所定の厚さ近く
までSi単結晶層を研磨したものである。この貼り合わせウェーハ11は,前
記マウントプレート3上に透明ワックスを用いて接着されている。レーザ発振
器4によって発振されたレーザ光は,波長変換装置5により所定の波長λすな
わちSOIウェーハの目標厚さをt1としたとき,λ=t1となるように変換
された後,ポリシングパッド1とスラリー10とを透過して貼り合わせウェー
ハ11に全反射角θで入射される。…t=λになると,それまで上部Si層1
1aの上面で全反射していた光の一部が上部Si層11aを透過し,更にSi
O2層11b,下部Si層11c,ワックス層12,マウントプレート3を透
過してマウントプレート3の下方に進む。光検出器6はこの透過光を検出する
と制御装置7に信号を出力し,制御装置7はパッド駆動装置2に研磨終了指令
信号を送るので,ポリシングパッド1が上昇するとともに,表示装置8に研磨
終了の表示が行われる。…(段落【0008)」】
(ク)発明の効果
・「以上説明したように本発明によれば,貼り合わせウェーハの屈折率より高い
屈折率のスラリーを介して,所望の厚さに等しい波長の光を全反射角で貼り合
わせウェーハに入射し,貼り合わせウェーハを透過した光を検出するまで研磨
を行うことにしたので,この方法によれば従来精度管理が困難であったSOI
半導体基板の研磨精度を容易に向上させることができる。また,所望の厚さに
等しい波長の光を偏光角で貼り合わせウェーハに入射し,その反射光が通過し
ない方向に偏光板を設け,前記偏光板を光が通過するまで研磨を行う方法にお
いても,前記と同様に研磨精度の向上を容易に達成することができる。更に,
本発明による研磨方法によれば,貼り合わせウェーハをマウントプレートに貼
着したままの状態で,SOIウェーハが所望の厚さになったか否かを直接検出
することができ,所望の厚さになるとポリシングパッドが上昇して研磨を停止
,。」するので貼り合わせウェーハの研磨作業能率を向上させることが可能となる
(段落【0013)】
ウ以上によれば,甲22公報には「貼り合わせウェーハをマウントプレ,
ートに貼着し,ポリシングパッドによる研磨中に使用する終点検出方法で
あって,ポリシングパッド,ポリシングパッドが貼付されたプラテン,マ
ウントプレートを透明体とし,プラテン側からマウントプレート側へ光を
照射するもの」との発明が記載されていることは明らかというべきであ。
り,これと同旨の審決の認定に誤りがあるということはできない。
これに対し原告は,甲22発明の装置構成等を挙げて,甲22公報が開
示する技術は本件発明1に係るCMPの技術ではなく,ラッピングに関す
る技術である旨主張するが,原告が指摘する事情は,進歩性判断の当否を
論じる前提として検討するのであればともかく,甲22公報に上記記載が
ある以上,これにより甲22発明を上記のとおり認定すべきことを左右す
るものではないし,上記主張を進歩性(甲13発明と甲22発明との組合
せの困難性)の判断の誤りをいうものと理解したとしても,後記(4)のと
おり採用することができない。
また原告は,当業者(その発明の属する技術の分野における通常の知識
を有する者)は,甲22発明の透明な「ポリシングパッド1」が何である
のか,どのような表面構造を持っているのかを全く把握できないし「ス,
ラリー10」とは具体的にどのような物質から構成されるものであり,か
つ,その組成がどのようなものであるのか把握できないから,甲22公報
には引用例としての適格が欠ける旨主張する。
しかし,特許出願前に頒布された刊行物に記載された発明というために
は,特許出願当時(本件では優先権主張〔米国〕時である平成7年〔19
95年〕3月28日)の技術水準を基礎として,当業者が当該刊行物を見
たときに,特許請求の範囲の記載により特定される特許発明等の内容との
対比に必要な限度において,その技術的思想を実施し得る程度に技術的思
想の内容が開示されていることが必要であり,かつ,それで足りると解す
るのが相当である。そして,甲22公報からは,審決が認定した限度にお
ける上記発明を優に把握できるのであるから,甲22公報におけるポリシ
ングパッドの素材や表面構造あるいはスラリーの抗生物質ないし組成を厳
密に特定できないからといって,引用例としての適格に欠けるものではな
い。
したがって,原告の上記主張は採用することができない。
(4)取消事由3(本件発明1に関する進歩性判断の誤り)について
ア上記(1)のとおり,審決は甲13発明に甲22発明を適用して本件発明
1の進歩性を否定したものであるところ,原告は,甲22発明はポリシン
グ(CMP)ではなくラッピングに関する技術であるなどとして,審決の
,。判断は前提において誤りがある旨主張するのでこの点について検討する
(ア)前記2のとおり,本件発明に係る明細書(甲1,2)には,CMP
に関する一般的な説明として,
「半導体ウエハの平坦化又は局所構造の除去を実現する方法の1つに,ケミカル
メカニカルポリシング(CMP)がある。一般的には,ケミカルメカニカルポ
リシング(CMP)プロセスは,圧力を制御した状態で,回転する研磨プラー
テンに対してウエハを保持し又は回転させる。図1に示されるように,典型的
なCMP装置10は,研磨プラーテン16に対してウエハ14を保持するため
の研磨ヘッド12を有している。研磨プラーテン16は,パッド18によって
覆われている。このパッド18は典型的には裏張り層20を有し,これは,ウ
エハ14を研磨するためにケミカルポリシングスラリと共に用いられるカバー
層22とプラーテンとの間のインターフェースとなっている。しかし,パッド
の中には,カバー層のみを有し裏張り層を有していないものもある。カバー層
22は,通例は,オープンセル発泡ウレタン(例えばRodelIC1000)又はグル
ーブのある表面を有するポリウレタンシート(例えばRodelEX2000)である。
このパッド材料は,研磨剤と化学品とを含有するケミカルポリシングスラリに
よってウェットな状態となっている。典型的なケミカルポリシングスラリの1
例は,KOH(水酸化カリウム)とヒュームドシリカ粒子(fumed-silica
particles)とを含有している。プラーテンは,通常は自身の中心軸24の回り
。,,に回転している更に通常は研磨ヘッドが自身の中心軸26の回りに回転し
平行移動アーム28を介してプラーテンの表面の端から端まで平行移動する。
図1には研磨ヘッドが1つしか示されていないが,CMP装置には,典型的に
は,このようなヘッドが1つ以上研磨プラーテンの周方向に間隔をおいて配置
される(段落【0003)。」】
との記載がある。
そして,甲22公報に関する前記記載をみると,段落【0003】か
らは,甲22発明の課題として,素子形成層であるSi層を高精度にか
つ能率よく所望の厚さに研磨するためのウエハの研磨方法を提供するこ
とを目的とすることが理解でき,段落【0004【0007】∼【0】,
012】からは,その目的達成のために「ポリシングパッド1」によ,
って「スラリー」を流しながら「ウェーハ」を研磨していることが認め
られ,これらの研磨方法は,本件発明に係る上記CMP研磨と同様の方
法と理解できるのであって,甲22発明をラッピングに関する技術に限
定して把握すべきものと解することはできない。
(イ)また,CMPに関する文献には,次のような記載がある。
・「Planarization;CMP&ItsApplicationsvol.42001(精密工学会平成14」
,),「」,年5月10日発行乙1には新しいコンセプトのCMP研磨装置として
アクティブな研磨を実現するためのCMP研磨装置について記載されており,
そこに記載された図1の説明として「ウエハより小さな径の研磨パッドを使用,
している点,ウエハがフェイスアップしている点で,終点検出が容易になる。
研磨パッドで隠れていないウエハ面が常にあるため,常時定点測定が可能にな
り,検出器を回転させずにin−situで監視できる。また,ウエハを見下
ろすように監視するため,研磨パッドに観察用の窓が不要になり,スラリーの
影響を受けにくい上側に主点検出器を配置することができる。研磨による観察
窓の傷による光の透過率変動が生じないため,終点検出器の光量調整機構が不
要になる(41頁右欄23行∼32行)との記載がある。。」
・「CMPの実践的基礎技術(EDリサーチ社平成16年〔2004年〕8月」
23日発行,乙12)には「CMP(ChemicalMechanicalPolishing)技術は主,
として半導体シリコン基板の仕上げ研磨技術として30数年以上の歴史を経て
実務領域において発展してきた。現状では超LSIの多層配線プロセスにおけ
る平坦化研磨技術の代名詞のように使われているふしもあるが,シリコン結晶
を化学的,機械的な複合エネルギによって研磨する場合の研磨メカニズムを表
す言葉であり,厳密に使われているか疑問を持つ場合もある。技術課題の解決
とステップアップにはその技術の本質的な面の理解が必要であり,その点で言
葉の定義なども明確にしておくべきであると考える。したがって,本書で主と
して扱うのは多層配線プロセスで使用されるCMP応用の平坦化研磨技術であ
,。」(「」),るのであえて平坦化CMP技術として区別するはじめに1行∼8行
「CMP(ChemicalMechanicalPolishing)技術は化学的および機械的作用を複
合化させてそれぞれの単独の作用よりも効果的に主としてシリコン結晶を精密
に研磨する技術として発展してきた。…技術の名称としては,ケモメカニカル
(Chemomechanical)やメカニカルケミカル(Mechanical-chemical)とも呼ばれて
きたが,近年超LSI用基板の多層配線平坦化研磨技術としてCMPの名称が
。,,一般化しているしたがってCMPは本来研磨技術の研磨メカニズムを表す
すなわち技術の本質を表す名称である。これには多層配線のプロセス技術とし
ての平坦化を意味する言葉は見えない(4頁「1.1CMP技術の基礎」1。」
行∼10行)と記載されている。
以上によれば,これらの文献に記載されたCMP研磨機は甲22発明
に係るウエハ研磨機と矛盾するものではなく,甲22発明に係るウエハ
研磨機の構成及び機能が一般的なCMP装置と異なるものとは認められ
ないし,上記のような本件発明に係る明細書の記載と矛盾するものでは
なく,上記文献は本件発明の出願後に発行されたものではあるが,これ
らの文献によってもなお,甲22発明はCMPに関する技術であると把
握することができる。
(ウ)これに対し原告は,以下の各事情をもって,甲22発明はポリシン
グ(CMP)ではなくラッピングに関する技術であることの根拠として
主張するので,以下,順次検討する。
a原告は,甲22発明の装置構成は,研磨パッドの直径の点や,研磨
パッドとウエハの位置関係からみて,一般的なCMP装置の構成と異
なる旨主張する。
しかし,前記認定のとおり,甲22公報には,ウェーハ研磨機のマ
ウントプレートにウェーハを貼着するとともに,ポリシングパッドと
,,ウェーハとの間にスラリーを流しウェーハに光を全反射角で入射し
マウントプレートの下方又は上方に配設した光検出器がウェーハに入
射した光の透過光を検出したとき,貼り合わせウェーハの研磨を終了
し(段落【0004【0007【0008,これにより研磨精】,),】)
度を容易に向上させることができ,研磨作業効率を向上させることが
できることが記載されている。他方,甲22公報には,研磨パッドの
直径がウエハのそれに比べて小さかったり,直径のより小さい研磨パ
ッドがウエハの上側に配置されているために,ウエハ全体における薄
膜化・平坦化の状態を均一にできないとか,スラリーの供給が困難で
あるなどといった記載は見当たらない。
そうすると,甲22発明における研磨装置は,その構成及び機能か
らしてCMP研磨に使用できると認められるのであって,一般的なC
MP装置と異なる装置とまでは認められない。
したがって,原告の上記主張は採用することができない。
b原告は,甲22公報には「ポリシングパッド1」にどうやってス,
ラリーを保持させるかについての言及が存在しない旨主張するとこ
,,,ろこれは甲13発明を前提として本件発明1に想到するためには
研磨パッドにスラリーの保持性能を持たせつつ光を通過させるにはど
うしたらよいかという問題を解決しなければならないにもかかわら
ず,甲22公報にその旨の記載がないことをいうものと理解すること
ができる。
たしかに,甲22公報には,実施例において「ポリシングパッド,
1」にCMPの研磨パッドに必須なスラリー保持機能を持たせるべく
研磨側表面を発泡材で形成した場合,微細孔の存在ゆえにレーザ光が
散乱してしまう旨の記載はあるものの(段落【0008,これに対】)
する解決についての記載はない。
しかし,甲22発明においては,上記実施例の説明にあるように,
ポリシングパッド1,スラリー10を透過した光は,貼り合わせウェ
ーハ11を構成する上部Si層11aの上面に全反射角θで入射す
る。そして,t>λのとき前記入射光は上部Si層11aの上面で全
反射するため,光検出器6では透過光が検出されないが,t=λにな
ると,それまで上部Si層11aの上面で全反射していた光の一部が
上部Si層11aを透過し,更にSiO2層11b,下部Si層11
c,ワックス層12,マウントプレート3を透過してマウントプレー
ト3の下方に進む。そして,光検出器6は,このウェーハを透過した
光の一部を検出することによりウエーハが一定の厚さ(t=λ)とな
ったことを検知するものであり,光の全部を検出することを前提とす
るものではない。そうである以上,仮にポリシングパッド1の発泡材
で形成した微細孔によりレーザ光の多くが散乱するとしても,それに
より甲22公報に記載された発明を把握できないということにはなら
ない。
したがって,原告の上記主張をもってしても,甲22発明がCMP
の研磨装置に関する発明でないとすることはできない。
c原告は,CMPの重要な目的の一つは「平坦化」や「鏡面仕上げ」
であるところ,甲22公報には,これらについて示唆する記載が全く
存在しないと主張する。
しかし,上記のとおり,甲22公報の【従来の技術】には「…次,
に,酸化膜SiO2が形成されたSOIウェーハを,たとえば平面
研削盤を用いて荒研削および仕上げ研削し,更に研磨によりSOIウ
ェーハを所定の厚さに薄膜化する。このような手順により,SOIウ
ェーハとベースウェーハとの間に絶縁層すなわち酸化膜SiO2を
介在させたSOI半導体基板が製造される(段落【0002)と。」】
記載されているところ,ウエハの薄膜化とは,平面研削盤を用いて二
次元の平面の研削及び研磨を行い,その結果所定の厚さに薄膜化する
ものであるから,その研削及び研磨された表面は平面であることは明
らかであるし,最初に荒研削及び仕上げ研削し,その後研磨を行うこ
とからみて,鏡面仕上げをも目標とした研削・研磨であることも明ら
かである。
また,前記認定のとおり,甲22公報の【発明が解決しようとする
課題】には,甲22発明が素子形成層の厚さのばらつきをなくし,高
精度に能率良く所望の厚さに研磨することを目的とするものであるこ
と【実施例】以下には,ポリシングパッド1は,パッド駆動装置2,
により回転されて,ウエーハ研磨することが記載されているのである
から,その際の研磨はウエーハ表面が研磨され平坦化されるものであ
ることは明らかである。
したがって,原告の上記主張は採用することができない。
d原告は,甲22発明の「ポリシングパッド1」が,プラテンにパッ
ドを貼り合わせた複合構成であることを説明・示唆する記載が甲22
公報に存在しないなどと主張する。
しかし,前記認定のとおり,甲22公報の段落【0007【00】
08】には,ポリシングパッド1によりウエハ11の上部Si層11
aの上面が研磨されることが記載されている。原告は,甲22公報記
載の「ポリシングパッド」がプラテンであると主張するが,CMP用
語辞典(精密工学会「プラナリゼーション加工/CMP応用技術専門
委員会編,グローバルネット株式会社平成12年5月29日発行,
甲10)によれば「プラテン」とは,研磨布を貼付する定盤のこと,
であると認められるし,また,甲22公報の「ポリシングパッド」が
プラテンであるとすると,甲22発明においては,研磨布を貼付して
いない「プラテン」のみにより研磨を行うことになり,甲22発明の
目的である,素子形成層であるSi層を高精度にかつ能率よく所望の
厚さに研磨することができなくなるから,背理といわなければならな
い。
そして,プラテンとパッドの屈折率や接着剤についての記載がなさ
れていなくとも,屈折率の調整や接着剤の選択は当業者が適宜選択し
て実施する事項であるから,当業者は,甲22発明をポリシングパッ
ドを用いたCMP研磨に関する発明であると解するのが自然である。
したがって,原告の上記主張をもってしても,甲22発明がCMP
の研磨装置に関する発明でないとすることはできない。
e原告は,甲22公報の段落【0007】の記載と図1,図2によれ
ば,甲22発明においては,駆動軸に固着することができ,駆動軸の
駆動によって回転するような剛性を持った物体が「ポリシングパッド
1」である旨主張する。
しかし,柏木正弘編「CMPのサイエンス(サイエンスフォーラ」
〔〕,),ム1997年平成9年8月20日第1版第1刷発行甲6に
「パッドを装着する台としては,米国ではPlaten,PolishingPlate
等が使用される。日本語では定盤が多い(富士通,不二越機械等」)。
(17頁)との記載があるとおり,ポリシングのためのパッドはプラ
テンに貼付したものが用いられることは周知の事項であると認められ
るから,甲22公報に接した当業者は,そこに記載された「ポリシン
グパッド1」も剛性をもったプラテンに貼付され,パッド駆動装置に
より回転ないし昇降されるものであると理解できるのであって,原告
の上記主張のように解すべきものではない。
したがって,原告の上記主張は採用することができない。
f原告は「ポリシング」と「ラッピング」とはパッドの有無等によ,
り区別するのが一般的であるが,両語の用語例は,時として境界が曖
昧であったり,オーバーラップしたりすることがあり,プラテンのみ
でパッドを有しないものを「パッド」と称している例が存在すると主
張する。
たしかに,原告が指摘するように,特開昭59−187456号公
報(甲21公報)には「…例えばナイロン短繊維5が密に植えつけ,
られたプラスチック研磨布6等が張られた回転するポリシング・パッ
ド7上に…(2頁左上欄1行∼3行)として,プラテンのみでパッ」
ドを有しないものを「パッド」と称する例もないではない。しかし,
「ポリシング」と「ラッピング」とは一般的にパッドの有無により区
別できることは原告も自認するところであって,そうである以上,甲
21公報に記載された例が存在するからといって,甲22発明をCM
Pに関する技術であると解することの妨げとなるものではない。
g原告は,甲22発明の出願当時(平成4年5月8日,甲22公報)
で言及されているような意味で「透明」ないし「透明体」であるCM
Pのポリシングパッドは存在しなかったと主張する。
しかし,甲27公報(特開昭61−76260号公報)に「化学,
的作用と機械的作用との双方により研磨作用が行なわれると考えられ
ている(1頁右下欄3行∼4行「ポリシャ4が透明なものである」),
場合には,第2図に示される様にポリシャ4の貫通孔は設けなくとも
レーザ光の照射は良好に行われる(2頁左下欄15行∼18行)と。」
記載されているとおり,甲27公報の記載内容は正にCMPに関する
ものであるとともに,CMPに用いられる透明のポリシングパッドが
記載されていると認められる。同様に,甲28公報(特開昭63−1
34162号公報)には「この機械的,化学的作用を複合させた研,
磨加工は,一般にメカノケミカルポリシングと称されている(2頁。」
右上欄2行∼4行ポリッシャ3は光学的に透明な材料を用い2),「」(
頁右下欄5行∼6行「この光源9より発生した光はポリッシャ3を),
透過し,被加工面6を照射する(同15行∼16行)と記載されて。」
おり,これらの記載によれば,同公報にもCMPに用いられる透明の
ポリシングパッドが記載されていると認められる。さらに,甲29公
報(特開平5−102113号公報)には「…研磨布2は光源8か,
ら光を受け,CCDカメラ7に明るさが検出される(段落【000。」
】),,,7と記載されており化学的機械的な複合エネルギによる研磨
すなわちCMPに用いられる透明な「パッド」が記載されていると認
められる。
したがって,甲22発明出願当時(平成4年5月8日,CMPに)
「」,用いられる透明なポリシングパッドは存在したと認められるから
原告の上記主張は採用することができない。
また,原告は,一般的に,光学物質の屈折率が高くなると,短い波
長の光を一層吸収する傾向があり,シリコンより屈折率の高い「ポリ
シングパッド1」が,可視光線や1μm以下のレーザ光に対して「透
」,,明体であるということは技術常識としてありえない旨主張するが
甲22発明において,光検出器6は,ウェーハを透過した光の一部を
検出することによりウエーハが一定の厚さ(t=λ)となったことを
検知するものであり,光の全部を検出することを前提とするものでは
ない。原告主張のように,甲22発明において「ポリシングパッド,
1」及びウエーハを透過する透過光が吸収され減少する場合があると
しても,甲22公報に記載された発明を把握できなくなるものではな
いから,原告の上記主張は採用することができない。
h原告は,甲22発明が利用する全反射の条件が成立するためには,
スラリー10の屈折率のみならず「ポリシングパッド1」の屈折率,
も,シリコンの屈折率(3.42)より高いことが必須であるにもか
かわらず,シリコンより屈折率の高いポリマーは存在しないと主張す
る。
たしかに,シリコンより屈折率の高いポリマーがポリシングパッド
として実用されていることを窺わせる事情は見当たらないが,前記の
とおり,甲22公報にはポリシングパッドを透明体とすること及びこ
れに光を透過させることで光検出を可能にする旨の技術思想は開示さ
れているのであるから(段落【0007【0008,これを甲1】,】)
3発明に適用することで本件発明1の構成を容易に想到できるという
べきである。
したがって,原告の主張する上記事情は前記判断を左右するもので
はなく,採用することができない。
iなお原告は,甲22公報に「素子形成層の所定の厚さ近くまでSi
単結晶層を研磨したもの(段落【0008)との記載があるとして」】
も,甲22発明がラッピングよりも高精度なポリシングの技術ではな
いことの根拠となるものではない旨主張するが,甲22公報における
上記記載がポリシング技術を意味すると解する余地を排除できない以
上,かかる事情が上記判断を左右するものではない。
イ以上に対し,原告は,仮に甲22公報で「ポリシングパッド」と呼ばれ
ているものがポリシングパッドとプラテンの複合体であったとしても,審
決の判断は誤りであると主張するので,この点について検討する。
(ア)原告は,CMPの研磨パッドの表面材料には,発泡ウレタンなど,
スラリーを保持するための微細孔を有するものが用いられ,当該微細孔
やその表面層にスラリー保持のための溝(グルーブ)を設けるので,甲
13発明を前提として本件発明1に想到するためには,研磨パッドにス
ラリーの保持性能を持たせつつ光を通過させるにはどうしたらよいかと
いう問題を解決しなければならないが,これら各種問題を解決するため
の指針は一切示されていないと主張する。
しかし,甲13公報には「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(段落「0015)との記載があり,研磨パッドにスラリーの。」【】
保持性能を持たせつつ光を通過させるには,透明窓材の表面とウエハ研
磨面との間隔を小さくし,スラリーを少なくして光の散乱を低減するこ
とが記載されているのであるから,原告主張の問題点について指針が示
されていないものではない。
また原告は,甲13発明のように研磨パッドに切り抜き穴を設けず,
本件発明1のようにパッドの一部やプラグを「ウィンドウ」とする場合
は,当該部分の材料の表面特性,適切な硬さその他の物理的性質,物理
的・化学的耐久性等々の問題も解決しなければならないが,甲22公報
には「ポリシングパッド」全体を透明体とするという極めて抽象的な,
技術的思想が開示されているだけで,これら各種問題を解決するための
指針は一切示されていないとも主張する。
,,しかし甲22発明のポリシングパッドはCMP研磨のパッドであり
また,CMP研磨に使用パッドを透明体とすることが甲27∼29公報
に記載されているように周知の事項であることは既に認定したとおりで
あり,このようなポリシングパッドを甲13発明に適用する際,当該材
料の表面特性,適切な硬さその他の物理的性質,物理的・化学的耐久性
等をいかにすべきかは,当業者が適宜設定すべき事項にすぎない。
したがって,原告の上記主張は採用することができない。
(イ)原告は,甲22発明は研磨パッド(及びプラテン)全体を透明体で
構成するものであり,ウィンドウを画定するという発想がなく,甲22
,「」発明を甲13発明に適用する場合に敢えて甲13発明の透明窓材6
を甲22発明の「ポリシングパッド1」に置き換えることはない旨主張
する。
しかし,本件発明1の「ウインドウ」は研磨パッドの一部であって,
光ビームを透過するものであればよいのであるから,甲22発明のポリ
シングパッド1のように,研磨パッド全体が透明体であるものを含むと
理解することができる。そして,甲13発明の「透明窓材6」は,光ビ
ームを透過するためのものであるから,甲22発明を甲13発明に適用
する場合には,当業者は,甲13発明の「透明窓材6」の代わりに,甲
22発明の「ポリシングパッド1」を置き換えるのが自然である。
したがって,原告の上記主張は採用することができない。
(ウ)なお原告は,甲13発明においても甲22発明においてもスラリー
層が存在するから,両者を組み合わせたとして,ウィンドウにおいてス
ラリー層のほとんど存在しない本件発明1に至ることはないと主張する
が,上記(ア)のとおり,甲13公報にはスラリー層が薄いことの技術的
意義に関する記載があるし,また,本件発明に係る明細書の記載上,ス
ラリーを「ほとんど存在しない状態」にするための記載は見当たらない
から,原告の主張は本件発明の明細書の記載に基づかないものといわざ
るを得ない。
したがって,原告の上記主張は採用することができない。
ウ以上のとおりであるから,甲22公報にはCMPに関する技術的事項が
記載されていると認めることができる。そうすると,当業者がこれを甲1
3発明に適用することにより,審決の認定に係る相違点2の構成を想到す
ることは容易ということができるから,取消事由3に係る原告の主張は理
由がない。
4取消事由4(本件発明2∼20に関する進歩性判断の誤り)について
,,原告は本件発明2∼20に関する審決の判断に誤りがある旨主張するので
以下,順次検討する。
(1)本件発明2に係る進歩性の有無
ア本件発明2の内容は前記2のとおり(請求項2)であり,これを甲13
発明と対比すると,審決が認定したとおり,両者は本件発明1における一
致点,相違点に加え,以下の点で相違する。
〈相違点3〉
研磨パッドに関し,本件発明2はポリウレタンから作られたウインドウを有
するものであるが,甲13発明は不明である点(審決15頁4行∼5行。)
イそして,前記2に述べた本件発明の意義に照らせば,本件発明における
「ウインドウ」は研磨パッドの一部であって,光ビームを透過するもので
あればよく,甲22発明のポリシングパッド1のように研磨パッド全体が
透明体であるものも含むと解されるところ,甲16公報には「…本発明,
に係わる硫黄(S)原子を含有したウレタン系プラスチックレンズを用い
た場合は屈折率ND20℃=1.56以上のものが得られ,また着色等の
外観や耐候性等に問題が生じることが殆どない。また,前述のウレタン系
レンズでは,3官能以上の化合物を入れないと切削性及び研磨性等の加工
性に劣る傾向にあるが,本発明のポリウレタン系プラスチックレンズでは
必ずしも3官能以上の3次元架橋剤を入れなくてもプラスチックレンズと
して必要な切削性及び研磨性等の加工性が良好なものが得られる(段落。」
【0006)として,光ビームを透過するものとしてポリウレタンが記】
載されている。そうすると,甲22発明のポリシングパッド1として,既
に公知である光ビームを透過するポリウレタンを採用することは,当業者
が適宜選択して実施する設計的事項というべきである。
したがって,本件発明2は,甲13発明・甲22発明・甲16発明及び
周知技術に基づき,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,原告の主張は採用することができない。
(2)本件発明3に係る進歩性の有無
ア本件発明3の内容は前記2のとおりであり,これは,本件発明1におけ
る研磨パッドについて「添加物を有するポリウレタンを備える非透過性,
部分を有する研磨パッド」であると特定するものであるところ,これを甲
13発明と対比すると,審決が認定したとおり,両者は本件発明2におけ
る一致点,相違点に加え,以下の点で相違する。
〈相違点4〉
研磨パッドに関し,本件発明3は添加物を有するポリウレタンを備える非透過性
部分を有するものであるが,甲13発明は不明である点(審決15頁16行∼17
行。)
イこの点,甲13公報には「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…段落0」(【
023)として,研磨布5をウレタン含浸ポリエステル不織布とするこ】
と,すなわち,ポリウレタンから成る研磨パッドの非透過部分でCMP研
磨することが記載されており,ウインドウも含めすべて同一の素材である
ポリウレタンとすることは,本件発明1について述べたとおり,格別困難
なことではない。
そして,上記を超えて本件発明3において更に添加物を加えることの技
術的意義は明細書の記載上明らかではないから,研磨パッドにおいて,光
を透過する必要のあるウインドウ以外の材質について添加物を加えるか否
かは,当業者が適宜選択すべき設計的事項というべきである。
したがって,本件発明3は,甲13発明・甲22発明・甲16発明及び
周知技術に基づき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,原告の主張は採用することができない。
(3)本件発明4に係る進歩性の有無
ア本件発明4の内容は前記2のとおりであり,これは,本件発明1におけ
る研磨パッドについて「ウインドウは上面を有し,研磨表面と前記上面,
とは同一平面上にある」と特定するものであるところ,これを甲13発明
,,,と対比すると審決が認定したとおり両者は本件発明1における一致点
相違点に加え,以下の点で相違する。
〈相違点5〉
研磨パッドに関し,本件発明4は,ウインドウが上面を有し,研磨表面とウイン
ドウ上面とは同一表面上にあるものであるが,甲13発明は不明である点(審決1
5頁下8行∼下6行。)
イそして,甲13公報には「…透明窓材の表面とウエハの研磨面との間,
隔が小さい方が観察あるいは評価に都合がよい(段落【0015)と。」】
記載されていることからすると,研磨表面とウインドウ上面とを同一平面
とすることは自然というべきであるから,本件発明4は,甲13発明・甲
22発明に基づき当業者が容易に発明をすることができたというべきであ
る。
これに対し,原告は,甲22発明におけるウインドウの材質がガラスで
あることを前提に,研磨表面とウインドウ上面とを同一平面にしない方が
自然である旨主張するが,甲22公報には,前記のとおり「マウントプ,
レート3」が「たとえばSiO2からなる透明体」であること(段落【0
007)が記載されているだけで,ポリシングパッド1について透明体】
とすること以上にその材質について記載するところがない。そうすると,
ウインドウの材質を原告主張のように限定すべき理由は見当たらないか
ら,原告の主張は採用することができない。
(4)本件発明5に係る進歩性の有無
ア本件発明5の内容は前記2のとおりであり,これは,本件発明1におけ
る研磨パッドについて「研磨パッドの底面は,ウインドウに調心され,,
かつウインドウに伸びる取り除かれた部分を含む」ことを特定するもので
あるところ,これを甲13発明と対比すると,審決が認定したとおり,両
者は本件発明1における一致点,相違点1を有し,さらに,相違点2に代
えて以下の相違点6を有する。
〈相違点6〉
研磨パッド部分を光が通ることに関し,
本件発明5は,研磨パッドが上面及び下面を有する中実な透明物質のウィンドウを
有し,前記ウィンドウは,前記研磨パッドの一部であって,光ビームに対して少な
くとも部分的に透過性を有する,前記研磨パッドの前記一部を備え,又は
前記ウィンドウは,前記パッド内に形成されたプラグであって,光ビームに対して
部分的に透過性を有するプラグを備え,
前記研磨パッドの底面は,前記ウィンドウに調心され,かつ前記ウィンドウに伸び
る取り除かれた部分を含む
ものであるが,
甲13発明は,透明窓材が定盤の貫通孔に嵌め込まれており,その結果,研磨パッ
ド窓内に透明窓材が配されるものである点(審決16頁6行∼17行。)
イそして,甲13発明は,研磨パッドが光を透過しないものであることを
前提に,研磨パッドに窓,すなわち取り除かれた部分を形成し,その取り
除かれた部分から研磨液の漏れを防ぐために,透明窓材を定盤の貫通孔に
嵌め込んだものであり,検出のための装置の製造に相応の工数を必要とす
るものである。
そうすると,甲13発明を前提に,甲22発明に接した当業者は,透明
窓材に代えて,光を透過させるパッドでよいことを容易に予測できるとい
うべきである。
この点原告は,甲22発明は「光を透過させるパッド」を開示していな
いから,透明窓材に代えて光を透過させるパッドでよいことを容易に予測
することはできない旨主張するが,そのような前提自体採用することがで
きない。
したがって,甲13発明に甲22発明を適用し,適用に際しては,光が
透過する必要がある部分であるウインドウであるプラグのみ透明とし,本
件発明5の相違点6に係る事項とすることが困難であるとは認められない
から,本件発明5は,甲13発明・甲22発明に基づき当業者が容易に発
明をすることができたものである。
(5)本件発明6,7に係る進歩性の有無
ア本件発明6,7の内容は前記2のとおりであり,本件発明6は,本件発
明1において「研磨パッドが,研磨面を有する第1の層と,研磨面と反,
対側の第2の層とを含む」ことを特定したものであり,本件発明7は,本
件発明6において「プラグは,第1の層内に位置する」ことを特定した,
ものであるところ,本件発明7を甲13発明と対比すると,審決が認定し
たとおり,両者は本件発明1における一致点,相違点に加え,以下の点で
相違する。
〈相違点7〉
研磨パッドに関し,本件発明7は研磨面を有する第1の層と,研磨面と反対側の
第2の層とを含み,プラグが第1の層内に位置するものであるが,甲13発明は不
明である点(審決17頁2行∼4行。)
イそして,本件特許に係る明細書(甲1)の従来技術の欄に「…典型的な
CMP装置10は,…このパッド18は典型的には裏張り層20を有し,
これは,ウエハ14を研磨するためにケミカルポリシングスラリと共に用
いられるカバー層22とプラーテンとの間のインターフェースとなってい
る(段落【0003)と記載されているように,研磨面である第1の。」】
層とその反対側の第2の層とを有する研磨パッドは既に知られていたとこ
ろである。
また,プラグが第1の層内に位置する点については,上記相違点6につ
いて述べたところを前提に甲13発明に甲22発明を適用した場合,プラ
グが第1の層内に位置することは明らかである。この点原告は,甲22公
報には透明体としてガラスしか記載されていないから,ウエハを損傷しな
いためには「プラグ」を第2の層内に設定するのが自然である旨主張する
が,本件発明4について述べたとおり,前提において採用することができ
ない。
したがって,本件発明7は,甲13発明・甲22発明に基づき当業者が
容易に発明をすることができたものである。
また,本件発明6は,本件発明7の発明特定事項の一部を欠くものであ
るから,同様の理由により,本件発明6は,甲13発明・甲22発明に基
づき当業者が容易に発明をすることができたものである。
したがって,原告の主張は採用することができない。
(6)本件発明8に係る進歩性の有無
ア本件発明8の内容は前記2のとおりであり,本件発明8は,本件発明1
における研磨パッドについて「ウインドウは,完全に研磨表面と研磨パ,
ッドの底面との間に配置される」ことを特定したものであるところ,これ
を甲13発明と対比すると,審決が認定したとおり,両者は本件発明1に
おける一致点,相違点に加え,以下の点で相違する。
〈相違点8〉
ウインドウに関し,本件発明8は完全に研磨表面と研磨パッドの底面の間に配置
,()。されるものであるが甲13発明は不明である点審決17頁下16行∼下15行
イそして,ウインドウは光を透過されるためのものであり,その機能から
みて,研磨表面又は研磨パッドの底面から突出するものと解することは不
自然であることからすれば,甲13発明に甲22発明を適用したものにお
いて,ウインドウが完全に研磨表面と研磨パッドの底面の間に配置される
ことは設計的事項というべきである。
したがって,本件発明8は,甲13発明・甲22発明に基づき当業者が
容易に発明をすることができたものであり,原告の主張は採用することが
できない。
(7)本件発明9,10に係る進歩性の有無
ア本件発明9,10の内容は前記2のとおりであり,本件発明10を甲1
3発明と対比すると,審決が認定したとおり,両者は本件発明1における
一致点,相違点に加え,以下の点で相違する。
〈相違点9〉
本件発明10は反射光を使用するステップが,周期的な干渉信号によって現れる
サイクルの数を計数するものであるが,甲13発明は不明である点(審決17頁下
3行∼下1行。)
イそして,干渉信号によって現れる波形を得ることは,甲8文献に「この
2種類の反射ビームをセレン光電池(最高感度波長6000A)によって
受光,増幅し,干渉波として記録した。この光波は膜厚に対応して変化す
るため,得られたパターンから,膜堆積中の膜厚を測定できる(123。」
3頁〔訳文による)との記載があり,甲9文献に「CVD膜生成中のイ〕
ンプロセス・モニタリングは,…CVD膜生成中に外部からレーザー光を
シリコン試料表面に照射し,試料から反射される光を受光器で検知する。
その電気信号を増幅してレコーダ上に干渉波形として記録する。…(1」
11頁右欄3行∼113頁2行「…反射光の中で光路差の位相が合った),
光が相互に強めあい,また位相のずれた光は互いに干渉し弱めあう。この
光の干渉による強弱をセンサで検出し,電気的信号に変化すれば,容易に
膜厚に応じた干渉波形が得られる。…(114頁3行∼7行)との記載」
があるように周知であり,かつ,一定の膜厚(平坦化)に至った場合の干
渉波が周期的な波形を持つに至ることは干渉波の性質から自明であるか
ら「周期的な干渉信号によって現れるサイクルの数を計数すること」は,
実質的に甲8,甲9文献に記載されているということができる。
,,,そうすると相違点9は容易想到というほかないから本件発明10は
甲13発明・甲22発明及び周知技術に基づき当業者が容易に発明をする
ことができたものである。
また,本件発明9は,本件発明10の発明特定事項の一部を欠くもので
あるから,同様の理由により,本件発明9は,甲13発明・甲22発明及
び周知技術に基づき当業者が容易に発明をすることができたものである。
したがって,原告の主張は採用することができない。
(8)本件発明11∼20に係る進歩性の有無
本件発明11∼20の内容は前記2のとおりであり,いずれも本件発明1
∼10の「方法」を順次「システム」に変えたものに相当する。
そうすると,両者は,実質的にカテゴリーの差にすぎないから,本件発明
11∼20についても,本件発明1∼10と同様の理由により,当業者が容
易に発明をすることができたものである。
したがって,原告の主張は採用することができない。
5結論
以上によれば,原告主張の取消事由はすべて理由がない。
よって,原告の請求を棄却することとして,主文のとおり判決する。
知的財産高等裁判所第2部
裁判長裁判官中野哲弘
裁判官森義之
裁判官澁谷勝海

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