2018-010327

特願２０１６－２３０７１１「プラズマエッチング方法」拒絶査定不服審判事件〔平成２９年　３月　２日出願公開、特開２０１７－　４６０１０、請求項の数（６）〕について、次のとおり審決する。

【結　論】 原査定を取り消す。 本願の発明は、特許すべきものとする。

【理　由】 第１　手続の経緯 本願は，平成２１年１０月２７日（以下，「遡及出願日」という。）の出願である特願２００９－２４６０９６号の一部を平成２３年１２月１４日に新たな出願である特願２０１１－２７３０７６号とし，さらにその一部を平成２６年２月２６日に新たな出願である特願２０１４－０３５４８７号とし，さらにその一部を平成２８年１１月２８日に新たな出願としたものであって，その手続の経緯は以下のとおりである。 平成２９年　７月２４日付け　拒絶理由通知 平成２９年１１月　８日　　　意見書 平成３０年　４月２４日付け　拒絶査定（以下，「原査定」という。） 平成３０年　７月２７日　　　審判請求 第２　原査定の概要 原査定の理由の概要は以下のとおりである。 この出願の請求項１－６に係る発明は，遡及出願日前に日本国内又は外国において，頒布された下記の刊行物に記載された発明又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明に基いて，遡及出願日前に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が容易に発明をすることができたものであるから，特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。 ＜引用文献等一覧＞ １．特開２００７－３２４５０３号公報 ２．特開２００７－２３４９１２号公報 ３．特表２００７－５０２５４７号公報 ４．特表２００３－５２６１９１号公報 ５．特開平０８－００８２３２号公報 第３　本願発明 本願の請求項１ないし６に係る発明（以下，それぞれ「本願発明１」ないし「本願発明６」という。）は，特許請求の範囲の請求項１ないし６に記載された事項により特定される発明であり，以下のとおりである。 「【請求項１】 閉塞空間を有する処理チャンバと，炭化珪素基板が載置される基台と，前記処理チャンバ内を減圧する排気装置と，前記処理チャンバ内にガスを供給するガス供給装置と，コイルを有し，このコイルに高周波電力を供給して，前記処理チャンバ内に供給されたガスをプラズマ化するプラズマ生成装置と，前記基台に高周波電力を供給する高周波電源とを備えたエッチング装置を用いて，前記基台上の炭化珪素基板をプラズマエッチングする方法であって， 前記基台上に，エッチングマスクである二酸化珪素が形成された前記炭化珪素基板を載置した後， 前記排気装置によって減圧された前記処理チャンバ内に，前記ガス供給装置によってＳＦ6ガスを供給し，供給したＳＦ６ガスを前記プラズマ生成装置によってプラズマ化し，且つ，前記高周波電源によって前記基台にバイアス電位を与えて前記炭化珪素基板をエッチングするとともに， 前記炭化珪素基板を２００℃～４００℃（ただし，２００℃を除く）に加熱した状態でエッチングして前記炭化珪素基板の表面に底面を有する穴又は溝を形成するようにしたことを特徴とするプラズマエッチング方法。 【請求項２】 前記炭化珪素基板を２００℃～４００℃の温度に予め加熱した後，この温度を維持しながら前記炭化珪素基板をエッチングするようにしたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマエッチング方法。 【請求項３】 前記炭化珪素基板を予め加熱する際に，前記ガス供給装置により不活性ガスを前記処理チャンバ内に供給し，供給した不活性ガスを前記プラズマ生成装置によってプラズマ化し，且つ，前記高周波電源によって前記基台にバイアス電位を与え，前記不活性ガスのプラズマ化により生成されたイオンを前記炭化珪素基板に入射させて該炭化珪素基板を加熱するようにしたことを特徴とする請求項２記載のプラズマエッチング方法。 【請求項４】 前記炭化珪素基板の加熱温度を，３００℃～４００℃の範囲内に設定したことを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれかのプラズマエッチング方法。 【請求項５】 閉塞空間を有する処理チャンバと，炭化珪素基板が載置される基台と，前記処理チャンバ内を減圧する排気装置と，前記処理チャンバ内にガスを供給するガス供給装置と，コイルを有し，このコイルに高周波電力を供給して，前記処理チャンバ内に供給されたガスをプラズマ化するプラズマ生成装置と，前記基台に高周波電力を供給する高周波電源とを備えたエッチング装置を用いて，前記基台上の炭化珪素基板をプラズマエッチングする方法であって， 前記基台上に，エッチングマスクである二酸化珪素が形成された前記炭化珪素基板を載置した後， 前記排気装置によって減圧された前記処理チャンバ内に，前記ガス供給装置によってＳＦ6ガスを供給し，供給したＳＦ６ガスを前記プラズマ生成装置によってプラズマ化し，且つ，前記高周波電源によって前記基台にバイアス電位を与えて前記炭化珪素基板をエッチングするとともに， 前記炭化珪素基板を２００℃～４００℃（ただし，２００℃を除く）に加熱した状態でエッチングするようにし， 前記炭化珪素基板を２００℃～４００℃の温度に予め加熱した後，この温度を維持しながら前記炭化珪素基板をエッチングするようにし， 前記炭化珪素基板を予め加熱する際に， 前記ガス供給装置により不活性ガスを前記処理チャンバ内に供給し，供給した前記不活性ガスを前記プラズマ生成装置によってプラズマ化し，前記高周波電源によって前記基台にバイアス電位を与え，前記不活性ガスのプラズマ化により生成されたイオンを前記炭化珪素基板に入射させて該炭化珪素基板を加熱する，及び／又は， 前記基台に埋め込まれたヒータにより前記炭化珪素基板を加熱する， ことを特徴とするプラズマエッチング方法。 【請求項６】 前記炭化珪素基板の加熱温度を，３００℃～４００℃の範囲内に設定したことを特徴とする請求項５に記載のプラズマエッチング方法。」 第４　引用文献及び引用発明 １　引用文献１について （１）引用文献１の記載 原査定の拒絶の理由に引用された引用文献１には，図面とともに次の事項が記載されている。（下線は当審で付加した。以下同じ。） 「【技術分野】 【０００１】 本発明は，高耐圧，大電流用炭化珪素（以下，ＳｉＣ）半導体装置の製造方法にかかり，詳しくはトレンチゲート構造を備える炭化珪素半導体装置の製造方法にかかる。」 「【００１０】 本発明はそのような問題点に鑑みてなされたものであり，ＳｉＣ半導体基板に３μｍを超える深いトレンチエッチングを実用性の高いプロセスにすると共に，トレンチ底部を，電界集中を引き起こして耐圧特性に影響を及ぼす程度の鋭角を有する凹凸形状を形成することなく，平坦に整形することのできるドライエッチング工程を含む炭化珪素半導体装置の製造方法を提供することである。」 「【発明の効果】 【００１６】 本発明によれば，ＳＦ６およびＯ２ガスにＡｒ添加することにより，低圧（１Ｐａ）での放電が可能となり，Ａｒ添加量，ＳＦ６およびＯ２比をＳＦ６がＯ２に対して６０％にし，さらにエッチング時の温度を８０℃に上昇させ，総ガス流量を制御すると，エッチング選択比を８．７ときわめて高くすることができ，その結果，３μｍを超え，特には１０μｍ以上の深いトレンチを形成できるだけでなく，さらに２段階のエッチング条件を用いることにより，マイクロトレンチと呼ばれる，トレンチ底部に，電界集中を引き起こして耐圧特性に影響を及ぼす程度の鋭角を有する凹凸形状のような形状異常を実質的になくすことができる。」 「【実施例１】 【００１９】 以下，本発明にかかるトレンチゲート構造を備えるＭＯＳ半導体装置の製造方法の実施例１について図面を用いて詳細に説明する。このＭＯＳ半導体装置の製造方法のうち，本発明にかかるトレンチエッチング工程以外の工程については，従来の製造方法に準じるので，詳細な製造条件等は示さず簡略記載とする。図１１は完成した本発明の製造方法により作製したトレンチゲート構造を備えるＭＯＳ半導体装置の要部断面図である。図１１に示すＳｉＣ積層基板１０はｎ型のＳｉＣ基板１上に高抵抗ｎ型のＳｉＣ層２をエピタキシャル成長により堆積させ，この膜上にｐ型のＳｉＣ薄膜３をエピタキシャル成長により堆積させて形成される。ここで，前記ｐ型ＳｉＣエピタキシャル層はｐウエル層３となる。次に，ＳｉＯ２膜フォトエッチング工程を示す図１，２，３に示すように，前述の半導体層等が形成されたＳｉＣ積層基板１０上にトレンチエッチング用のマスクとなるＳｉＯ２膜４４をＣＶＤ法などにより堆積した後にフォトレジスト１４を形成し（図１），フォトリソグラフィでトレンチ用ＳｉＯ２膜パターン４を形成する（図２）。フォトレジスト１４を除去し（図３），形成されたＳｉＯ２膜パターン４をマスクとして表面から前記ｐウエル３直下の高抵抗ｎ型のＳｉＣエピタキシャル層２までドライエッチングし，深さ１０μｍ程度のトレンチ（溝）５を形成する。このトレンチエッチング工程については，後で詳述する。その後，形成したトレンチ５内を洗浄し，エッチングによるダメージ層（図示せず）を除去するためのソフトエッチングと犠牲酸化膜（図示せず）形成を行った後，前記犠牲酸化膜とマスクＳｉＯ２膜４を除去する。次にゲート酸化膜６とポリシリコンゲート電極７を順に形成する。ゲート電極７は，基板１０表面にリンドープされたポリシリコンを堆積してトレンチ５に埋め込み，基板１０表面部のポリシリコンをエッチバックして作製する。さらに，ｎ＋エミッタ領域８およびｐウエル３表面にｐ＋コンタクト領域１２を設けるためのパターニングを行い，ｎ型およびｐ型のドーパントをそれぞれイオン注入し，熱処理し活性化する。基板１０表面にゲート電極７とエミッタ電極１１との間を絶縁するための層間絶縁膜９を堆積し，パターニングした後に，エミッタ電極１１とゲート電極７パッド部を形成するためにアルミニウム膜を蒸着させ，パターニングし，裏面側にドレイン電極（図示せず）をスパッタなどにより形成すると，図１１に示す本発明の製造方法にかかるトレンチゲート構造を備えるＳｉＣ－ＭＯＳ半導体装置ができる。 （中略） 【００２２】 次にＳｉＣ基板（またはＳｉＣ膜）１の表面からＩＣＰドライエッチングを行う。本発明ではＳｉＣ基板１０のドライエッチングは２段階に条件を変化させて行うことを特徴とする。第一のドライエッチングにおけるエッチング条件では目標の深さの４／５程度のエッチングが好ましい。深さ３μｍを超える深いエッチングを行う場合は，ＳｉＯ２膜マスクとＳｉＣ基板のエッチング選択比（以下選択比）ができるだけ大きいことが望ましい。（中略） 【００２６】 前記図４に示す結果を踏まえ，本実施例では第一ドライエッチングのエッチング条件はＳＦ６ガスとＯ２ガスとＡｒガスの混合ガスでＳＦ６流量５ｓｃｃｍ，Ｏ２流量８ｓｃｃｍ，Ａｒ流量３０ｓｃｃｍを導入して１Ｐａの圧力でＩＣＰ電力５００Ｗ，ＳｉＣ基板側に印加するバイアス電力を１５Ｗ，さらにＳｉＣ基板をヒーターで８０℃に加熱した条件で目標深さの４／５程度まで（約１０μｍ）エッチングを行った。図５に前記第一のエッチング条件でのエッチング深さ１０μｍとしたときの実際のエッチング形状を観察したＳｉＣ積層基板１０の断面図を示す。前記第一の条件でエッチングするとエッチング速度０．６μｍ／ｍｉｎ程度である。従来の０．０５μｍ／ｍｉｎに比べて高速にエッチングできるが，そのトレンチ５の断面形状はエッチング底部が少し細くなり，底部にマイクロトレンチ１３が発生している。この第一のエッチング条件で目標深さの４／５程度（この実施例では１０μｍ）をエッチングした後に，エッチング装置からサンプル（ＳｉＣ基板）１０を取り出さずに真空（減圧状態）を維持し続けて第二の条件でのエッチングを行った。本実施例１では減圧状態を維持したが，大気開放しても問題がないことも別途確認した。この第二のエッチング条件はＳＦ６，Ｏ２，Ａｒの混合ガスを用い，ＳＦ６流量２ｓｃｃｍ，Ｏ２流量２ｓｃｃｍ，Ａｒ流量８ｓｃｃｍを導入して１Ｐａの圧力でＩＣＰ電力２００Ｗ，ＳｉＣ基板側に印加するバイアス電力を２０Ｗ，さらにＳｉＣ基板をヒーターで８０℃に加熱した条件で，先に形成したトレンチ５深さ１０μｍにさらに深さ２．５μｍエッチングを加えた（第一のエッチング条件と合わせた深さ１２．５μｍエッチング）。第一のエッチング条件後，第二のエッチング条件で続けてエッチングを行った場合のトレンチ５を示すＳｉＣ積層基板の断面図を図６に示す。第二のエッチング条件ではエッチング速度は０．２μｍ／ｍｉｎ程度に低下するが，第二のエッチングを追加することでマイクロトレンチ１３がほとんどなくなるのがわかる。トータルのエッチング深さは１２．６μｍであった。このトレンチエッチング工程により形成したトレンチＭＯＳ半導体装置ではトレンチの底部での電界集中による耐圧低下が極めて小さいことが分かった。 【００２７】 以上の結果，実施例１によれば，ＳｉＣ半導体基板に３μｍを超える深いトレンチエッチング，さらには１０μｍ以上の深いトレンチが実用性の高いプロセスで可能になるだけでなく，トレンチ底部を，電界集中を引き起こして耐圧特性に影響を及ぼす程度の鋭角を有する凹凸形状を形成することなく，平坦にエッチングできることが分かった。」 （２）引用発明 前記（１）より，引用文献１には次の発明（以下，「引用発明」という。）が記載されていると認められる。 「ＳｉＯ２膜パターンをマスクとして表面からドライエッチングし，トレンチを形成するトレンチエッチング工程であって， ＳｉＣ基板の表面からＩＣＰドライエッチングを行い，２段階に条件を変化させて行うことを特徴とし， 第一ドライエッチングのエッチング条件はＳＦ６ガスとＯ２ガスとＡｒガスの混合ガスで，ＳｉＣ基板をヒーターで８０℃に加熱した条件で目標深さの４／５程度までエッチングを行うもので，第一の条件でエッチングすると，従来に比べて高速にエッチングできるが，そのトレンチの断面形状はエッチング底部が少し細くなり，底部にマイクロトレンチが発生しており， 続けて第二の条件でのエッチングを行い，第二のエッチング条件はＳＦ６，Ｏ２，Ａｒの混合ガスを用い，ＳｉＣ基板をヒーターで８０℃に加熱した条件で，先に形成したトレンチにさらに深くエッチングを加えるもので，第二のエッチング条件ではエッチング速度は低下するが，第二のエッチングを追加することでマイクロトレンチがほとんどなくなるもの。」 ２　引用文献２について 原査定の拒絶の理由に引用された引用文献２には，図面とともに次の事項が記載されている。 「【技術分野】 【０００１】 本発明は，半導体装置およびその製造方法に関し，特にＮｉをマスクに半導体層をエッチングした半導体装置およびその製造方法。」 「【００２０】 図２（ｃ）における基板１０のエッチングは，ＳｉＣまたは酸化シリコン（石英）からなる被エッチング層をエッチングする場合は，例えばＳＦ６またはＮＦ３などの弗素系ガスを用いる。窒化ガリウム（ＧａＮ），サファイア，窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ），窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）および窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる被エッチング層をエッチングする場合は，例えばＣｌ２，ＢＣｌ３またはＳｉＣｌ４等の塩素系のガスを用いる。これらの被エッチング層のエッチングとしては，例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置，ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）型エッチング装置またはＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）型エッチング装置を用い実行することができる。 【００２１】 炭化シリコン，酸化シリコン，サファイア，窒化ガリウム，窒化アルミニウムガリウム，窒化インジウムガリウムおよび窒化アルミニウムの少なくとも１つを含む被エッチング層(基板や層)は反応性プラズマに対する反応定数が小さくマスク層１８とのエッチング選択比を向上させるためにはマスク層の反応定数をさらに小さくする必要がある。実施例１においては，マスク層１８の最上層をＮｉ膜１６aとすることにより，マスク層１８に対するこれらの被エッチング層である基板１０のエッチング選択比を大きくすることができる。例えば，ＳｉＣ基板，サファイア基板の場合，エッチング選択比をそれぞれ，３０～１００，２０程度とすることができる。 （中略） 【００２４】 通常，プラズマエッチングは１００℃以下の温度で行うが，特に，炭化シリコン，酸化シリコン，サファイア，窒化ガリウム，窒化アルミニウムガリウム，窒化インジウムガリウムおよび窒化アルミニウの少なくとも１つを含む被エッチング層のエッチング速度を速くするためには２５０℃以上の温度でエッチングすることが好ましい。しかしながら，このような高温でエッチングを行うと，ＮｉＣｒ膜とＮｉ膜との間が剥がれてしまう。そこで，このような高温でエッチングする際は，特にＮｉＣｒ／Ａｕ／Ｎｉ膜をマスク層とすることが有効である。」 ３　引用文献３ 原査定の拒絶の理由に引用された引用文献３には，図面とともに次の事項が記載されている。 「【０００３】 本発明は，基板を加熱する方法に関し，特にはプラズマを使用して基板を加熱する方法に関するものである。」 「【００３０】 プラズマプレヒート（ｐｌａｓｍａ　ｐｒｅ－ｈｅａｔｉｎｇ：ＰＰＨ）の間，基板温度は，ポリシリコンのエッチングに適している温度（例えば８０℃）から，ＨｆＯ２の選択エッチングにより適している温度（例えば４００℃）に上昇される。基板が単に基板ホルダ上に載置されるとき（すなわち，（ＥＳＣを介した）クランピングおよび裏面ガスなしで），基板は，基板ホルダおよび周囲の処理チャンバから実質的に熱的に分離される。例えば，図６は，より低い温度に維持された基板ホルダの上に載置されるときの，３つの異なる条件に対する基板温度の典型的な反応を示す。基板が基板ホルダに固定されず，従って裏面ガス圧を受けられない場合，時間内の基板温度の変化は非常に遅い（図６の１００として記載される実線）。他方，基板が基板ホルダに固定されるが，裏面ガス圧を受けられない場合，時間内の温度変化のわずかに増加した速度は観察される（図６の１０２として記載される長い破線）。さらに，基板が基板ホルダに固定され，かつ裏面ガス圧を受けられる場合，基板温度が基板ホルダの温度に近づくように，基板温度は，まず最初に速く，その後段階的に低下する（図６の１０４として記載される短い破線）。 【００３１】 基板が熱的に分離されるときに（すなわちクランプ力が取り除かれ，裏面ガス圧が取り除かれる），基板のプラズマプレヒート（ＰＰＨ）が行われる。一般に，イオン衝撃および伝達性の熱中和（ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ　ｈｏｔ－ｎｅｕｔｒａｌｓ）は基板の加熱に貢献し，より少ない度合いで，電子（熱および衝撃（ｂａｌｌｉｓｔｉｃ）の両方で）加熱は，加熱プロセスに貢献する。非常にイオン化されたプラズマ（誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ），ｗａｖｅ加熱される（ｗａｖｅ－ｈｅａｔｅｄ）など）において，イオン衝撃加熱は，伝達性の熱中和に対して優位になり得る。 【００３２】 容量結合型プラズマ（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｐｌａｓｍａｓ：ＣＣＰ）において，伝達性の熱中和は，イオン衝撃加熱と同様に重要となり得て，場合によっては，熱中和は，優位な加熱プロセスとなり得る。１つの実施形態において，プラズマプレヒートプロセスは，Ｈｅ，Ａｒ，Ｋｒ，およびＸｅのような不活性ガスを導入することと，この不活性ガスからプラズマを点火することと，基板からクランプ力を取り除き，基板から裏面ガス圧を取り除くこととを具備する。例えば，図７は，下部電極に供給されるＲＦ電力，不活性ガスのチャンバ圧力，不活性ガスの流量，および不活性ガスの原子質量の変化する影響が，基板加熱パワーにかかることを示す。（ａ）加熱パワーは，下部電極に供給されたＲＦ電力の増加とともに増加し（１１０の線），（ｂ）加熱パワーは，不活性ガス流量の増加とともにわずかに増加し（１１４の線），（ｃ）加熱パワーは，不活性ガス圧力の増加とともにわずかに増加し（１１２の線），（ｄ）加熱パワーは，不活性ガスの原子質量の増加によって減少する（１１６の線）ことが（すなわち，ヘリウムの使用は，アルゴンより効果的である）観察された。 【００３３】 実施例において，図８は，プラズマプレヒート（ＰＰＨ）法を使用して選択的なＨｆＯ２／Ｓｉゲート誘電体エッチングの説明を示す。大部分のデバイスは，厚さ２０～５０オングストロームの範囲のＨｆＯ２ゲート誘電層を有する。従って，エッチング時間は，一般的に非常に短い（例えば，ほぼ５秒）。特定のＰＰＨプロセス下でのピークの基板温度は，ＰＰＨ時間に依存する。一旦所望のピークの基板温度が到達されると（例えば４００℃）（期間１２０の間），選択的なＨｆＯ２エッチングプロセスレシピは，始められる。一般的に，ＨｆＯ２エッチングプラズマは，ＰＰＨより低いパワーであり；従って，基板加熱速度は，大幅に減少する。理想的な熱のアイソレーションのために，基板温度は，ＨｆＯ２エッチングの間（期間１２２の間），ほとんど一定のままであり得る。クールダウンは，期間１２４の間に起こる。」 ４　引用文献４ 原査定の拒絶の理由に引用された引用文献４には，図面とともに次の事項が記載されている。 「【０００１】 【発明の属する技術分野】 本発明は，半導体デバイス基板の表面上の銅層をパターンエッチングする場合に有利となるような特定の化学系に関する。特に，表面形状の被エッチ部分が，これに隣接する表面形状面のエッチングを行っている間に，反応性種から保護される。」 「【００６０】 II．本発明の実施のための装置 米国カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社のセンチュラインテグレーテッドプロセッシングシステムにより，エッチングプロセスが遂行された。このシステムは，米国特許第５１８６７１８号に図示及び説明されている。この装置は，Yan Ye et al., at the Proceedings of the Eleventh International Symposium of Plasma Processing, May 7, 1996, the Electrochemical Society proceedings, Volume 96-12, pp. 222-233(1996) に記載されている種類のデカップルドプラズマソース（ＤＰＳ）を有している。プラズマ処理チャンバは，直径８インチ（２００ｍｍ）のシリコンウエハの処理が可能なものである。 【００６１】 処理チャンバの模式図が図１Ａに示されており，ここではエッチングプロセスチャンバ１０が示され，これは少なくとも１つの誘導コイルアンテナセグメント１２を有するように構成され，この誘導コイルアンテナセグメントはエッチングプロセスチャンバ１０の外側に配置され高周波（ＲＦ）ジェネレータ１８に接続される。プロセスチャンバの内部には，インピーダンス整合回路網２４を介してＲＦ電力ジェネレータ２２に接続される基板１４の支持ペデスタル１６と，基板支持ペデスタル１６にＲＦ電力が印加される結果，基板１４に蓄積するオフセットバイアスに対する電気接地として作用する導電性のチャンバ壁３０とがある。 【００６２】 半導体基板１４は支持ペデスタル１６上に置かれ，入力ポート２６よりプロセスチャンバ内にガス成分が供給される。この産業でよく知られる技術により，プロセスチャンバ１０内にプラズマが点火（イグニッション）される。エッチングプロセスチャンバ１０内の圧力は，真空ポンプ（図示せず）と，プロセスチャンバガス排気口ライン２８に接続される遮断弁２７を用いて調節される。エッチングチャンバ壁の表面の温度は，エッチングチャンバ１０の壁に配置された液体を有する導管（図示せず）を用いて調節される。半導体基板の温度の調節は，初期温度に到達するためにはアルゴンプラズマの基板表面への衝突により行われ，次いでエッチングプロセス中は基板表面へのプラズマ種の衝撃により行われる。例えば，ここに記載する具体例では，基板温度は約１５０℃より高く且つ３５０℃より低く維持されることが望ましく，これでは，基板の表面衝突だけに依存すればよいことになる。しかし，温度制御基板支持ペデスタル１６か，あるいは，イオン衝突と温度制御基板支持ペデスタル１６の組み合わせを用いる事が可能である。エッチングチャンバ１０の壁は，前述の冷却導管を用いて約８０℃に維持された。製造プロセスでは，基板支持プラーテンが基板の裏面の加熱又は冷却を与えることが好ましい。」 「【００６５】 III．水素の少なくとも半分以上が主要なエッチャント化合物（ＨＣｌやＨＢｒ等）の解離により生成する，本発明の方法を用いて行うパターン銅エッチング 下記に与えられるパターン後の銅のエッチングについての実施例は，図１を参照して説明される種類の，外部誘導コイルのみを有するセンチュラインテグレーテッドプロセッシングシステムで行われた。 【００６６】 基板は，シリコン酸化物誘電層が上面を覆っているシリコンウエハであった。典型的には，このシリコン酸化物誘電層の上を，厚さ５００Åのタンタルのバリア層が覆っている。このバリア層の上には，厚さ５０００Åの銅の層がスパッタリング堆積されている。そして，この銅層の上を厚さ２５０Åのタンタルの層が覆い，更に，このタンタル層の上を，厚さ５０００Åのパターン付きシリコン酸化物ハードマスクが覆っている。この概説的な説明から基板を変える場合は，その変更は，説明した特定の好ましい具体例に特定されている。 【００６７】 ここで特定されたプラズマフィードガスの組成を用い，標準的な技術を用いて，エッチングチャンバ内にプラズマを生成した。外部ＲＦコイルの電力は，各実施例において特定されてりるが，周波数は全てのケースにおいて約２ＭＨｚである。基板オフセットバイアスが，ＲＦ電力を約１３．５６ＭＨｚ，ワットが約５０Ｗ（バイアス電圧約２０Ｖと等価）で印加することにより発生した。好ましくは，支持プラーテンへの電力は約４００Ｗ～約８００Ｗである。 【００６８】 エッチングチャンバ内の圧力は約０．１ｍＴ～１００ｍＴであったが，約２０ｍＴよりも低いことが好ましい。基板表面の温度は，約１３０℃～約３５０℃であったが，これは，所望の温度を与えるようにデザインされたソースガスより生成したプラズマからのイオンの衝突を用いて制御され，あるいは，下にある基板支持プラーテンからの熱移動により制御され，あるいはこの両方の組み合わせを用いて制御される。エッチングチャンバの壁温度は好ましくは，基板温度よりも少なくとも５０℃低い。典型的には，エッチングチャンバ表面は約８０℃～約１５０℃に維持されるが，正確なチャンバ壁温度は重要ではない。」 ５　引用文献５ 原査定の拒絶の理由に引用された引用文献５には，図面とともに次の事項が記載されている。 「【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は半導体装置等の製造プロセスに使用されるプラズマ処理方法に関し，さらに詳しくは，被処理基板の正確な温度制御を行いつつ，被処理基板に対し所望のプラズマエッチングやプラズマＣＶＤを施すことが可能なプラズマ処理方法に関する。」 「【００１６】 【実施例】以下，本発明の具体的実施例につき，添付図面を参照しながら説明する。まず，図５は以下の実施例で共通に用いた基板バイアス印加型ＥＣＲプラズマ処理装置の一構成例を示す概略断面図である。マイクロ波導波管１１を経由して２．４５ＧＨｚのマイクロ波を石英等の誘電体材料からなるベルジャ１２内に導入し，ソレノイドコイル１３により発生する０．０８７５Ｔの磁場によりガス導入孔１４からのプロセスガスを励起し，ＥＣＲプラズマをベルジャ１２内に形成する。被処理基板１を載置する基板ステージ２まわりは図６（ａ）～（ｂ）に示した構造と同じであり，同装置の場合はメカニカルクランプ方式を採用しているが，静電チャック方式でもよい。同装置では，ガス導入孔１４から予備プラズマ処理用のガスと，主たるプラズマ処理用のガスを切り替えて導入できる図示しないガス導入機構を有する。 【００１７】実施例１ 本実施例は，プラズマ処理としてプラズマエッチングを例にとり，不純物を含む多結晶シリコン（ＤＯＰＯＳ）からなるゲート電極加工に本発明を適用した例であり，これを図１および図２（ａ）～（ｃ）を参照して説明する。 【００１８】まず図２（ａ）に示すように，ＬＯＣＯＳ（図示せず）等により素子分離領域を形成したＳｉ等の半導体基板２１をウェット酸化して例えば２０ｎｍの厚さのゲート酸化膜２２を形成する。次にシラン系ガスとＰＨ3 等の不純物ソースを用いた減圧ＣＶＤにより，ＤＯＰＯＳ層２３を３００ｎｍ形成する。この上に一例として化学増幅型レジストを１μｍの厚さに塗布し，ＫｒＦエキシマレーザ露光により０．３５μｍ幅のレジストマスク２４を形成する。この状態まで形成した試料を被処理基板とする。 【００１９】この被処理基板１を図５に示した基板バイアス印加型ＥＣＲプラズマ処理装置の基板ステージ２に載置し，図２（ｂ）に示すように一例として下記条件によりＨｅガスの予備プラズマ２５による予備プラズマ処理を３０秒間施す。なお，基板ステージ２は，２０℃の一定温度に制御する。 Ｈｅ　　　　　　　　　１００　ｓｃｃｍ ガス圧力　　　　　　０．０１　Ｐａ マイクロ波パワー　　１０００　Ｗ（２．４５ＧＨｚ） ＲＦバイアスパワー　　　３０　Ｗ（２ＭＨｚ） 基板ステージ温度　　　　２０　℃ この予備プラズマ処理工程において，被処理基板１の温度Ｔ１は時間の経過とともに５０℃程度上昇し，ほぼ平衡温度となる。この様子を図１に示す。同図は従来技術の説明に用いた図８に対応するものであり，被処理基板１の温度Ｔ１と基板ステージ２の温度Ｔ２の温度差Ｔ１－Ｔ２の時間変化を示す図である。なおこのＨｅによる予備プラズマ処理中，図２（ａ）に示す被処理基板１の表面形状は，実質的な変化は見られない。 【００２０】被処理基板の温度がほぼ平衡温度に達した直後に，ガス導入孔１４からの導入ガスを切り替え，一例として下記条件により主たるプラズマ処理としてのプラズマエッチングを施す。 Ｃｌ2　　　　　　　　　 ２０　ｓｃｃｍ Ｈｅ　　　　　　　　　１００　ｓｃｃｍ ガス圧力　　　　　　０．０１　Ｐａ マイクロ波パワー　　１０００　Ｗ（２．４５ＧＨｚ） ＲＦバイアスパワー　　　３０　Ｗ（２ＭＨｚ） 基板ステージ温度　　　　２０　℃ このプラズマエッチング工程は，プラズマ生成条件が予備プラズマ処理と大きく変わることのないように条件を設定しているので，放電がガス切り替えにより不安定となることはない。このため，被処理基板１の温度は図１に示すようにプラズマエッチング中一定値を保ち，図２（ｃ）に示すようにＤＯＰＯＳ層２３のパターニングが終了する。本実施例によれば，Ｈｅの予備プラズマ処理により，均一で安定した温度制御のもとにプラズマエッチングを施すことが可能である。 【００２１】実施例２ 本実施例もプラズマ処理としてプラズマエッチングを例にとり，実施例１と同じＤＯＰＯＳからなるゲート電極加工に本発明を適用した例であるが，予備プラズマ処理において被エッチング層表面の自然酸化膜の条件を兼ねた例であり，これを同じく図１および図２（ａ）～（ｃ）を参照して説明する。 【００２２】図２（ａ）に示す被処理基板は実施例１と同じであるので説明を省略する。この被処理基板１を図５に示した基板バイアス印加型ＥＣＲプラズマ処理装置の基板ステージ２に載置し，図２（ｂ）に示すように一例として下記条件によりＡｒガスの予備プラズマ２５による予備プラズマ処理を３０秒間施す。なお，基板ステージ２は，２０℃の一定温度に制御する。 Ａｒ　　　　　　　　　１００　ｓｃｃｍ ガス圧力　　　　　　０．０１　Ｐａ マイクロ波パワー　　１０００　Ｗ（２．４５ＧＨｚ） ＲＦバイアスパワー　　　３０　Ｗ（２ＭＨｚ） 基板ステージ温度　　　　２０　℃ この予備プラズマ処理工程においても，被処理基板１の温度Ｔ１は時間の経過とともに５０℃程度上昇し，ほぼ平衡温度となる。この様子を同じく図１に示す。なおこのＡｒによる予備プラズマ処理中，図２（ａ）に示す被処理基板１の表面形状は，図示しない自然酸化膜が除去されるのみであり，実質的な変化は見られない。」 第５　対比及び判断 １　本願発明１について （１）本願発明１と引用発明との対比 ア　引用発明は「ＳｉＣ基板の表面からＩＣＰドライエッチングを行」う「トレンチエッチング工程」であるから，「閉塞空間を有する処理チャンバと，炭化珪素基板が載置される基台と，前記処理チャンバ内を減圧する排気装置と，前記処理チャンバ内にガスを供給するガス供給装置と，コイルを有し，このコイルに高周波電力を供給して，前記処理チャンバ内に供給されたガスをプラズマ化するプラズマ生成装置と，前記基台に高周波電力を供給する高周波電源とを備えたエッチング装置を用いて，前記基台上の炭化珪素基板をプラズマエッチングする方法」であるといえる。 イ　引用発明では「ＳｉＯ２膜パターンをマスクとして表面からドライエッチング」するから，前記アを考慮すると，「前記基台上に，エッチングマスクである二酸化珪素が形成された前記炭化珪素基板を載置」するといえる。 ウ　引用発明では「ＳＦ６ガスとＯ２ガスとＡｒガスの混合ガス」を用いるから，前記アを考慮すると，「前記排気装置によって減圧された前記処理チャンバ内に，前記ガス供給装置によって」「ガスを供給し，供給した」「ガスを前記プラズマ生成装置によってプラズマ化し，且つ，前記高周波電源によって前記基台にバイアス電位を与えて前記炭化珪素基板をエッチングする」といえる。 エ　引用発明は「ＳｉＣ基板をヒーターで８０℃に加熱した条件で」「トレンチを形成するトレンチエッチング工程」を行うものであるから，「前記炭化珪素基板を加熱した状態でエッチングして前記炭化珪素基板の表面に底面を有する穴又は溝を形成するようにしたことを特徴とするプラズマエッチング方法」であるといえる。 オ　すると，本願発明１と引用発明とは，下記カの点で一致し，下記キの点で相違する。 カ　一致点 「閉塞空間を有する処理チャンバと，炭化珪素基板が載置される基台と，前記処理チャンバ内を減圧する排気装置と，前記処理チャンバ内にガスを供給するガス供給装置と，コイルを有し，このコイルに高周波電力を供給して，前記処理チャンバ内に供給されたガスをプラズマ化するプラズマ生成装置と，前記基台に高周波電力を供給する高周波電源とを備えたエッチング装置を用いて，前記基台上の炭化珪素基板をプラズマエッチングする方法であって， 前記基台上に，エッチングマスクである二酸化珪素が形成された前記炭化珪素基板を載置した後， 前記排気装置によって減圧された前記処理チャンバ内に，前記ガス供給装置によってガスを供給し，供給したガスを前記プラズマ生成装置によってプラズマ化し，且つ，前記高周波電源によって前記基台にバイアス電位を与えて前記炭化珪素基板をエッチングするとともに， 前記炭化珪素基板を加熱した状態でエッチングして前記炭化珪素基板の表面に底面を有する穴又は溝を形成するようにしたことを特徴とするプラズマエッチング方法。」 キ　相違点 （ア）相違点１ 本願発明１では「ガス」が「ＳＦ6ガス」であるのに対し，引用発明では「ガス」が「ＳＦ６ガスとＯ２ガスとＡｒガスの混合ガス」である点。 （イ）相違点２ 本願発明１では加熱温度が「２００℃～４００℃（ただし，２００℃を除く）」であるのに対し，引用発明では「８０℃」である点。 （２）相違点についての判断 相違点２について検討する。 ＳｉＯ２膜パターンをマスクとしてＳｉＣ基板の表面からＩＣＰドライエッチングを行う際に加熱温度を「２００℃～４００℃（ただし，２００℃を除く）」とすることについて，引用文献２ないし５には記載も示唆もない。 引用文献２には，「炭化シリコンを含む被エッチング層のエッチング層のエッチング速度を速くするためには２５０℃以上の温度でエッチングすることが好ましい」（前記第４の２【００２４】）ことが記載されているが，「エッチング選択比を向上させるために」「このような高温でエッチングする際は，特にＮｉＣｒ／Ａｕ／Ｎｉ膜をマスク層とすることが有効である」（同【００２１】，【００２４】）と記載されているのであり，「ＳｉＯ２膜パターンをマスク」とする引用発明に引用文献２記載の技術を採用すると，「エッチング選択比」を保てなくなるから，阻害要因があるというべきである。 また，引用発明では「２段階に条件を変化させて行」い「第一ドライエッチング」では「従来に比べて高速にエッチングできるが，そのトレンチの断面形状はエッチング底部が少し細くなり，底部にマイクロトレンチが発生し」，「続けて第二の条件でのエッチングを行い」「第二のエッチング条件ではエッチング速度は低下するが，第二のエッチングを追加することでマイクロトレンチがほとんどなくなる」というものである。つまり，引用発明では，第一のエッチング条件では比較的高速だがマイクロトレンチが発生し，第二のエッチング条件ではエッチング速度は低下するが，マイクロトレンチがほとんどなくなるという，２つの条件を組み合わせることで，その目的を達成している（前記第４の１（１）【００１６】）のであり，一方的にエッチング速度を速くすれば，その２つの条件のバランスが崩れて目的が達成できなくなるから，この点においても，引用発明に引用文献２記載の技術を採用することには，阻害要因があるというべきである。 よって，相違点２に係る構成を得ることは，当業者が容易になしうることではない。 （３）まとめ したがって，他の相違点について検討するまでもなく，本願発明１は，引用文献１ないし５に記載された発明に基づいて，当業者が容易に発明をすることができたものではない。 ２　本願発明２ないし４について 本願発明２ないし４は，本願発明１を引用するものであり，本願発明１の発明特定事項を全て備えるから，前記１と同様の理由により，引用文献１ないし５に記載された発明に基づいて，当業者が容易に発明をすることができたものではない。 ３　本願発明５について （１）本願発明５と引用発明との対比 ア　前記１（１）アないしエと同様であるから，本願発明５と引用発明とは，下記イの点で一致し，下記ウの点で相違する。 イ　一致点 「閉塞空間を有する処理チャンバと，炭化珪素基板が載置される基台と，前記処理チャンバ内を減圧する排気装置と，前記処理チャンバ内にガスを供給するガス供給装置と，コイルを有し，このコイルに高周波電力を供給して，前記処理チャンバ内に供給されたガスをプラズマ化するプラズマ生成装置と，前記基台に高周波電力を供給する高周波電源とを備えたエッチング装置を用いて，前記基台上の炭化珪素基板をプラズマエッチングする方法であって， 前記基台上に，エッチングマスクである二酸化珪素が形成された前記炭化珪素基板を載置した後， 前記排気装置によって減圧された前記処理チャンバ内に，前記ガス供給装置によってガスを供給し，供給したガスを前記プラズマ生成装置によってプラズマ化し，且つ，前記高周波電源によって前記基台にバイアス電位を与えて前記炭化珪素基板をエッチングするとともに， 前記炭化珪素基板を加熱した状態でエッチングするようにする， ことを特徴とするプラズマエッチング方法。」 ウ　相違点 （ア）相違点３ 本願発明５では「ガス」が「ＳＦ6ガス」であるのに対し，引用発明では「ガス」が「ＳＦ６ガスとＯ２ガスとＡｒガスの混合ガス」である点。 （イ）相違点４ 本願発明５では加熱温度が「２００℃～４００℃（ただし，２００℃を除く）」であるのに対し，引用発明では「８０℃」である点。 （ウ）相違点５ 本願発明５では「前記炭化珪素基板を２００℃～４００℃の温度に予め加熱した後，この温度を維持しながら前記炭化珪素基板をエッチングするようにし，前記炭化珪素基板を予め加熱する際に，前記ガス供給装置により不活性ガスを前記処理チャンバ内に供給し，供給した前記不活性ガスを前記プラズマ生成装置によってプラズマ化し，前記高周波電源によって前記基台にバイアス電位を与え，前記不活性ガスのプラズマ化により生成されたイオンを前記炭化珪素基板に入射させて該炭化珪素基板を加熱する，及び／又は，前記基台に埋め込まれたヒータにより前記炭化珪素基板を加熱する」のに対し，引用発明では「予め加熱」しない点。 （２）相違点についての判断 相違点４について検討すると，前記１（２）と同様であるから，相違点４に係る構成を得ることは，当業者が容易になしうることではない。 （３）まとめ したがって，他の相違点について検討するまでもなく，本願発明５は，引用文献１ないし５に記載された発明に基づいて，当業者が容易に発明をすることができたものではない。 ４　本願発明６について 本願発明６は，本願発明５を引用するものであり，本願発明５の発明特定事項を全て備えるから，前記３と同様の理由により，引用文献１ないし５に記載された発明に基づいて，当業者が容易に発明をすることができたものではない。 第６　原査定について 前記「第５　対比及び判断」のとおりであるから，本願発明１ないし６は，引用文献１ないし５に記載された発明に基づいて，当業者が容易に発明をすることができたものではない。 したがって，原査定の理由によって，本願を拒絶することはできない。 第７　結言 以上のとおり，原査定の理由によっては，本願を拒絶することはできない。 また，他に本願を拒絶すべき理由を発見しない。 よって，結論のとおり審決する。