2019-700562

第１　手続の経緯

特許第６４６７０７５号の請求項１ないし５に係る特許についての出願は、平成３０年１月２２日に出願され、平成３１年１月１８日にその特許権の設定登録がされ、平成３１年２月６日に特許掲載公報が発行された。その後、その特許に対し、令和１年７月１８日に特許異議申立人　有限会社エイチ・エス・エレクトリック及び林　剛により特許異議の申立てがされたものである。

第２　本件発明

特許第６４６７０７５号の請求項１ないし５の特許に係る発明（以下、「本件発明１」ないし「本件発明５」という。）は、それぞれ、その特許請求の範囲の請求項１ないし５に記載された事項により特定される次のとおりのものである。

「【請求項１】

直流電源部と、

該直流電源に接続され、所定電圧のパルスを発生するスイッチ回路部と、

該スイッチ回路部に接続され、前記パルスのパルス幅を設定するパルス設定部と、

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を備えたパルス電源装置であって、

前記パルス設定部は、前記パルスの立ち上がりから第１パルス幅Ｔ１で前記パルスを生成し、続いて第２オフ幅Ｔ２で前記パルスをオフし、続いて第３パルス幅Ｔ３で前記パルスを生成するパルス群を設定し、

かつＴ２＜Ｔ１≦Ｔ３に設定すると共に、Ｔ３に続いて、連続パルスを生成するよう設定するパルス電源装置。

【請求項２】

前記パルス設定部は、Ｔ３に続いて、さらに前記連続パルスとして、第５オフ幅Ｔ５で前記パルスをオフした後に第６パルス幅Ｔ６で前記パルスを生成する１組の波形を２組以上繰り返す連続パルスを生成するよう設定し、

かつＴ５とＴ６がいずれもＴ３の１／１０以下、

前記連続パルスの合計幅をＴ４とし、前記パルス群のパルス周期をＴｃとしたとき、Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４＜Ｔｃに設定する請求項１に記載のパルス電源装置。

【請求項３】

前記パルス設定部は、前記連続パルスにおけるＴ５＋Ｔ６で表される周期を一定とし、

Ｔ６の比率を変えて前記連続パルスにおける電流を制御する請求項２に記載のパルス電源装置。

【請求項４】

Ｔ１＝５～２０μｓ、Ｔ２＝１～３０μｓ、Ｔ３＝５～１００μｓである請求項１記載のパルス電源装置。

【請求項５】

Ｔ１＝５～２０μｓ、Ｔ２＝１～３０μｓ、Ｔ３＝５～１００μｓ、Ｔ４＝１０～１００μｓ、Ｔ５＝０．１～５μｓ、Ｔ６＝０．１～５μｓである請求項２又は３記載のパルス電源装置。」

第３　申立理由の概要

特許異議申立人は、主たる証拠として下記の甲第１号証及び従たる証拠として下記の甲第２号証ないし甲第３号証を提出し、請求項１ないし５に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるから、請求項１ないし５に係る特許を取り消すべきものである旨主張している。

記（証拠一覧）

第４　甲第１号証の記載

特許異議申立書において提示された甲第１号証には、「プラズマＣＶＤ装置」に関して、図面と共に以下の事項が記載されている。なお、下線は当審で付与した。

１　「【００２９】

さらに、各被処理物４０，４０，…には、真空槽１２の外部に設けられた電力供給手段としてのパルス電源装置５８から、回転軸４８，回転テーブル４６，ギア機構４４，４４，…およびホルダ４２，４２，…を介して、被処理物電力としてのバイアス電圧Ｅｂが印加される。このバイアス電圧Ｅｂは、図３に示すような非対称パルス電圧であり、その周波数は、５０［ｋＨｚ］～２５０［ｋＨｚ］の範囲内で任意に調整可能とされている。また、当該バイアス電圧Ｅｂのデューティ比、具体的には１周期Ｔａに対するパルス幅（ハイレベルの期間）Ｔｂの比率Ｒ（＝Ｔｂ／Ｔａ）についても、例えば１［％］～４０［％］の範囲内で任意に調整可能とされている。そして、ハイレベルの電圧値Ｖａもまた、設置電位を基準として例えば０［Ｖ］～＋５０［Ｖ］の範囲内で任意に調整可能とされている。さらに、ローレベルの電圧値Ｖｂも、設置電位を基準として例えば０［Ｖ］～－２０００［Ｖ］の範囲内で任意に調整可能とされている。なお、この実施形態では、バイアス電圧Ｅｂの大きさを、図３に点線で示すように直流の電圧値、つまり平均値Ｖｄｃで表す。この平均値Ｖｄｃは、言うまでもなくデューティ比Ｒ，ハイレベルの電圧値Ｖａおよびローレベルの電圧値Ｖｂによって変わるが、この実施形態では、ハイレベルの電圧値Ｖａを例えば＋５０［Ｖ］一定とし、デューティ比Ｒおよびローレベルの電圧値Ｖｂによって当該平均値Ｖｄｃを調整することとする。」

２　「【００３１】

さて、このように構成されたプラズマＣＶＤ装置１０によれば、ＤＬＣ膜等の高硬度被膜を生成するのに、極めて有効である。

【００３２】

即ち、今、図１に示すように真空槽１２内に複数の被処理物４０，４０，…が設置されているとする。なお、当該被処理物４０，４０，…は、例えば幅寸法が９０［ｍｍ］、高さ寸法が２００［ｍｍ］、厚みが１［ｍｍ］のステンレス（ＳＵＳ３０４）製の板状体であり、それぞれの表面（一方主面）を同軸マグネトロンカソード３４の側面に真っ直ぐに向けた状態で配置されているとする。そして、モータ５０は停止状態にあり、つまり各被処理物４０，４０，…は公転も自転もしていないとする。また、全てのマスフローコントローラ２６，２８，３０および３２は閉じられた状態にあり、高周波電源装置３８，パルス電源装置５８および直流電源装置６６はいずれもＯＦＦ（電源ＯＦＦ）の状態にあるとする。

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【００３３】

この状態で、まず、真空ポンプによって真空槽１２内を１×１０－３［Ｐａ］程度にまで排気させる。そして、この排気後に、マスフローコントローラ２６の制御によって、２０［ＳＣＣＭ］という流量で、ガス管１８からガス導入口１６を介して真空槽１２内にアルゴンガスを導入させる。このとき、真空槽１２内の圧力が０．２［Ｐａ］～０．８［Ｐａ］の範囲内に維持されるように、当該真空槽１２内を真空ポンプによって継続して排気させる。そして、高周波電源装置３８をＯＮ（電源ＯＮ）させて、当該高周波電源装置３８から同軸マグネトロンカソード３４に例えば周波数が１３．５６ＭＨｚの高周波電力Ｅｃを１０００［Ｗ］の大きさで供給させる。

【００３４】

この高周波電力Ｅｃの供給によって、同軸マグネトロンカソード３４（筺体３４０の上側円筒部３４２）の表面に電界が生じ、これによってアルゴンガスの分子が電離されて、プラズマが発生する。ここで、同軸マグネトロンカソード３４の表面には、これに内蔵された６個の永久磁石３６，３６，…によって、同図に点線６８，６８，…で示すように６個の概略円環状の磁界が発生している。換言すれば、同軸マグネトロンカソード３４の表面には、当該表面に沿う方向に磁界６８，６８，…が発生しており、より換言すれば上述の電界に対して直交する磁界６８，６８，…が発生している。従って、電離によって生じたγ電子（二次電子）は、これらの磁界６８，６８，…によって同軸マグネトロンカソード３４の表面の近傍に閉じ込められる。さらに、γ電子は、磁界６８，６８，…を軸として螺旋運動を行うので、当該γ電子とアルゴンガス分子との衝突確率が増大し、これによってプラズマの高密度化が図られる。なお、磁界６８，６８，…の強さ（磁束密度）は、同軸マグネトロンカソード３４の表面付近において、約０．０５［Ｔ］（＝５００［Ｇ］）である。また、このとき、同軸マグネトロンカソード３４は数百［℃］にまで熱せられるが、上述の冷却水によって冷却される。

【００３５】

図４（ａ）および同図（ｂ）（参考図（ａ）および（ｂ））に、このプラズマが発生している状態を実際に撮影した写真（画像）を示す。これら図４（ａ）および同図（ｂ）のそれぞれにおいて、略中央に見える円柱状のものが、同軸マグネトロンカソード３４である。そして、この同軸マグネトロンカソード３４の周囲を取り巻く６個の円環状の白い部分が、高密度化されたプラズマである。このように高密度なプラズマが発生している状況下では、成膜過程において真空槽１２内に導入される材料ガスの分子を効率よく電離させることができるので、ＤＬＣ膜等の高硬度被膜の生成が可能となる。

【００３６】

また、図４（ａ）および同図（ｂ）から明らかなように、プラズマは、言わば同軸マグネトロンカソード３４の延伸方向に沿って発生する。従って、同軸マグネトロンカソード３４の延伸方向において、それぞれの被処理物４０の表面に対して均一な成膜処理を施すことができる。さらに、同軸マグネトロンカソード３４は、上述した従来技術におけるタングステンフィラメントのような熱陰極ではなく、一種の冷陰極である。しかも、その（上側円筒部３４２の）肉厚は、当該タングステンフィラメントの直径よりも大きい。従って、かかる同軸マグネトロンカソード３４は、従来技術における熱陰極に比べて、極めて耐食性が高く、よって寿命も遥かに長い。

【００３７】

次に、上述の如くプラズマが発生している状態において、パルス電源装置５８をＯＮさせて、当該パルス電源装置５８から各被処理物４０，４０，…に対して、例えば周波数が１００［ｋＨｚ］で、デューティ比Ｒが３０［％］、平均電圧値Ｖｄｃが－１００［Ｖ］のバイアス電圧Ｅｂを印加させる。これによって、プラズマ中のアルゴンイオンは、各被処理物４０，４０，…の表面に向かって加速され、当該各被処理物４０，４０，…の表面に入射される。ここで、高周波電源装置３８を操作して、同軸マグネトロンカソード３４に供給される１３．５６ＭＨｚの高周波電力Ｅｃの大きさを、５０［Ｗ］～１０００［Ｗ］の範囲内で段階的に変化させる。そして、このときパルス電源装置５８から各被処理物４０，４０，…に流れる電流Ｉｂを測定した。その結果を、図５に実線の曲線１００で示す。」

３　「【図１】

」

４　「【図３】

」

・上記１及び３によれば、パルス電源装置５８は、被処理物４０にバイアス電圧Ｅｂを印加するものである。

・上記１によれば、バイアス電圧Ｅｂは、非対称パルス電圧であり、１周期Ｔａに対するハイレベルの期間のパルス幅Ｔｂの比率であるバイアス電圧Ｅｂのデューティ比Ｒ＝Ｔｂ／Ｔａが、１［％］～４０［％］の範囲内で任意に調整可能とされている。

・上記１によれば、バイアス電圧Ｅｂのハイレベルの電圧値Ｖａは０［Ｖ］～＋５０［Ｖ］の範囲内で任意に調整可能とされており、ローレベルの電圧値Ｖｂは０［Ｖ］～－２０００［Ｖ］の範囲内で任意に調整可能とされており、ハイレベルの電圧値Ｖａを＋５０［Ｖ］一定とし、デューティ比Ｒおよびローレベルの電圧値Ｖｂによってバイアス電圧Ｅｂの平均値Ｖｄｃを調整するものである。

・上記２によれば、パルス電源装置５８は、被処理物４０に、周波数が１００［ｋＨｚ］で、デューティ比Ｒが３０［％］、平均電圧値Ｖｄｃが－１００［Ｖ］のバイアス電圧Ｅｂを印加させるものである。

・上記４によれば、非対称パルス電圧であるバイアス電圧Ｅｂは、パルス幅Ｔｂでハイレベルの電圧値Ｖａを有するパルスと、それに続いてローレベルの電圧値Ｖｂを有するパルスとからなる一連のパルスを、周期Ｔａで繰り返すものであることが読み取れる。また上記４によれば、ローレベルの電圧値Ｖｂを有するパルスのパルス幅はＴａ－Ｔｂであることが読み取れる。したがって、バイアス電圧Ｅｂは、パルス幅Ｔｂでハイレベルの電圧値Ｖａを有するパルスと、それに続いてパルス幅Ｔａ－Ｔｂでローレベルの電圧値Ｖｂを有するパルスとからなる一連のパルスを、周期Ｔａで繰り返すものである。

これらの記載と図面とを総合的に勘案すると、甲第１号証には以下の発明（以下、「甲１発明」という。）が開示されている。

「被処理物４０に非対称パルス電圧であるバイアス電圧Ｅｂを印加するパルス電源装置５８であって、前記バイアス電圧Ｅｂは、パルス幅Ｔｂでハイレベルの電圧値Ｖａを有するパルスと、それに続いてパルス幅Ｔａ－Ｔｂでローレベルの電圧値Ｖｂを有するパルスとからなる一連のパルスを、周期Ｔａで繰り返すものであり、前記バイアス電圧Ｅｂのデューティ比Ｒ＝Ｔｂ／Ｔａが、１［％］～４０［％］の範囲内で任意に調整可能とされ、前記バイアス電圧Ｅｂのハイレベルの電圧値Ｖａは０［Ｖ］～＋５０［Ｖ］の範囲内で任意に調整可能とされ、ローレベルの電圧値Ｖｂは０［Ｖ］～－２０００［Ｖ］の範囲内で任意に調整可能とされ、前記パルス電源装置５８は、ハイレベルの電圧値Ｖａを＋５０［Ｖ］一定とし、デューティ比Ｒおよびローレベルの電圧値Ｖｂによってバイアス電圧Ｅｂの平均値Ｖｄｃを調整し、周波数が１００［ｋＨｚ］で、デューティ比Ｒが３０［％］、平均電圧値Ｖｄｃが－１００［Ｖ］のバイアス電圧Ｅｂを印加させるパルス電源装置５８。」

第５　当審の判断

１　対比・判断

（１）本件発明１について

本件発明１と甲１発明とを対比する。

ア　甲１発明の「被処理物４０に非対称パルス電圧であるバイアス電圧Ｅｂを印加するパルス電源装置５８」と、本件発明１の「直流電源部と、該直流電源に接続され、所定電圧のパルスを発生するスイッチ回路部と、該スイッチ回路部に接続され、前記パルスのパルス幅を設定するパルス設定部と、を備えたパルス電源装置」とは、「パルス電源装置」である点で共通する。ただし、本件発明１は、「直流電源部と、該直流電源に接続され、所定電圧のパルスを発生するスイッチ回路部と、該スイッチ回路部に接続され、前記パルスのパルス幅を設定するパルス設定部と」を備えるのに対し、甲１発明は、その旨の特定がなされていない。

イ　本件発明１は、「パルス設定部」が「パルスの立ち上がりから第１パルス幅Ｔ１で前記パルスを生成し、続いて第２オフ幅Ｔ２で前記パルスをオフし、続いて第３パルス幅Ｔ３で前記パルスを生成するパルス群を設定し、かつＴ２＜Ｔ１≦Ｔ３に設定すると共に、Ｔ３に続いて、連続パルスを生成するよう設定する」のに対し、甲１発明は上記アのとおり「パルス設定部」を備える旨の特定がなされておらず、したがって、「パルス設定部」が「パルスの立ち上がりから第１パルス幅Ｔ１で前記パルスを生成し、続いて第２オフ幅Ｔ２で前記パルスをオフし、続いて第３パルス幅Ｔ３で前記パルスを生成するパルス群を設定し、かつＴ２＜Ｔ１≦Ｔ３に設定すると共に、Ｔ３に続いて、連続パルスを生成するよう設定する」ことも特定されていない。

よって、本件発明１と甲１発明とは、

「パルス電源装置。」

である点で一致し、以下の点で相違する。

＜相違点１＞

本件発明１は、「直流電源部と、該直流電源に接続され、所定電圧のパルスを発生するスイッチ回路部と、該スイッチ回路部に接続され、前記パルスのパルス幅を設定するパルス設定部と」を備えるのに対し、甲１発明は、その旨の特定がなされていない点。

＜相違点２＞

本件発明１は、「前記パルス設定部は、前記パルスの立ち上がりから第１パルス幅Ｔ１で前記パルスを生成し、続いて第２オフ幅Ｔ２で前記パルスをオフし、続いて第３パルス幅Ｔ３で前記パルスを生成するパルス群を設定し、かつＴ２＜Ｔ１≦Ｔ３に設定すると共に、Ｔ３に続いて、連続パルスを生成するよう設定する」のに対し、甲１発明は、その旨の特定がなされていない点。

事案に鑑み、まず上記相違点２について検討する。

甲第１号証に記載された「プラズマＣＶＤ装置１０」は、「高周波電源装置３８」から同軸マグネトロンカソード３４に高周波電力Ｅｃを供給させ、この高周波電力Ｅｃの供給によってプラズマを発生させ、プラズマが発生している状態において、「パルス電源装置５８」から平均電圧値Ｖｄｃが－１００［Ｖ］のバイアス電圧Ｅｂを印加させるものである（上記「第４」の「２」を参照。）。すなわち、甲１発明の「パルス電源装置５８」は、プラズマを発生させるための電源ではなく、負の平均電圧値Ｖｄｃを有するバイアス電圧Ｅｂを供給するための電源である。

そうすると、負の平均電圧値Ｖｄｃを有するバイアス電圧Ｅｂを供給するための電源である甲１発明は、デューティ比Ｒ＝Ｔｂ／Ｔａおよびローレベルの電圧値Ｖｂによって、バイアス電圧Ｅｂの平均電圧値Ｖｄｃを調整できればよいのであるから、甲１発明の「非対称パルス電圧であるバイアス電圧Ｅｂ」を生成するに際し、「パルスの立ち上がりから第１パルス幅Ｔ１で前記パルスを生成し、続いて第２オフ幅Ｔ２で前記パルスをオフし、続いて第３パルス幅Ｔ３で前記パルスを生成するパルス群を設定し、かつＴ２＜Ｔ１≦Ｔ３に設定すると共に、Ｔ３に続いて、連続パルスを生成するよう設定する」必要性は何ら認められない。

また、特許異議申立書において提示された甲第２号証には、プラズマスパッタ装置１００において、パルス電源１０２がカソードアセンブリ１１６に多段階電圧パルスを印加することによりプラズマを生成し（段落［００２１］、［００２８］－［００３５］、［００４９］、図１を参照。）、多段階電圧パルスを印加するためのパルス電源が、ドライバ５５７、高電力ソリッドステートスイッチ５５８、パルストランス５６２、出力駆動回路５６８を備え、高電力ソリッドステートスイッチ５５８のドライバ５５７によって生成される信号のデューティサイクルを所定の時間変化させることによって、多段階電圧パルスを生成するパルス電源５５２であり（段落［０１３６］－［０１４２］、［０１４５］、［０１４７］、［０１４９］、［０１５１］、図１０Ａ、１０Ｂを参照。）、第一段階の間、プロセッサ５７８は、高電力ソリッドステートスイッチ５５８のドライバ５５７に、１５μｓのパルス幅および５０μｓの周期でパルスを生成するように指示し（段落［０１４３］を参照。）、第二段階の間、プロセッサ５７８は、高電力ソリッドステートスイッチ５５８のドライバ５５７に、１６μｓの持続時間と４０μｓの周期を有するパルスを生成するように指示する（段落［０１４４］を参照。）という技術事項が記載されている。

さらに、特許異議申立書において提示された甲第３号証には、変調パルス電力（ＭＰＰ）プラズマ発生装置が、マイクロパルスにおける電圧オン時間τｏｎ及び電圧オフ時間τｏｆｆを制御可能なスイッチング電源であり（ｐ．３６７７左欄第２０行－第３５行を参照。）、マイクロパルスのパルス幅、周波数、τｏｎ及びτｏｆｆを操作することにより、パルスプラズマを生成するものであり、ＭＰＰにおける全パルス幅が、５００μｓの弱いイオン化期間と２５０μｓの強いイオン化期間からなり、弱いイオン化期間中のマイクロパルスのτｏｆｆとτｏｎをそれぞれ３４μｓと６μｓに設定し、強いイオン化期間中のマイクロパルスのτｏｆｆとτｏｎをそれぞれ６μｓと１６μｓに変化させる（ｐ．３６７８左欄第９行－第１９行を参照。）という技術事項が記載されている。

そうすると、甲第２号証に記載された「パルス電源」及び甲第３号証に記載された「ＭＰＰプラズマ発生装置」は、いずれもプラズマを発生させるための電源である。一方、甲１発明の「パルス電源装置５８」は、上述のとおり、プラズマを発生させるための電源ではなく、負の平均電圧値Ｖｄｃを有するバイアス電圧Ｅｂを供給するための電源であるから、甲１発明の「パルス電源装置５８」と、甲第２号証に記載された「パルス電源」及び甲第３号証に記載された「ＭＰＰプラズマ発生装置」とは、電源の用途が全く異なるものである。

したがって、プラズマを発生させるための電源ではない甲１発明の「パルス電源装置５８」が印加するバイアス電圧Ｅｂとして、甲第２号証に記載された、プラズマを発生させるための上記「パルス」や、甲第３号証に記載された、プラズマを発生させるための上記「マイクロパルス」を当業者が採用しようとする動機付けはない。

さらに、甲第２号証、甲第３号証のいずれにも、パルス群として「パルスの立ち上がりから第１パルス幅Ｔ１で前記パルスを生成し、続いて第２オフ幅Ｔ２で前記パルスをオフし、続いて第３パルス幅Ｔ３で前記パルスを生成」し、かつ「Ｔ２＜Ｔ１≦Ｔ３」であると共に、「Ｔ３に続いて、連続パルスを生成する」ことは記載されていないし、そのようなパルス群を生成することが周知技術であるとも認められない。

したがって、甲１発明、及び甲第２号証、甲第３号証に記載された技術事項から、上記相違点２に係る本件発明１の「パルス設定部は、パルスの立ち上がりから第１パルス幅Ｔ１で前記パルスを生成し、続いて第２オフ幅Ｔ２で前記パルスをオフし、続いて第３パルス幅Ｔ３で前記パルスを生成するパルス群を設定し、かつＴ２＜Ｔ１≦Ｔ３に設定すると共に、Ｔ３に続いて、連続パルスを生成するよう設定する」という事項を当業者が容易に想到することはできない。

よって、相違点１について検討するまでもなく、本件発明１は、甲１発明、及び甲第２号証、甲第３号証に記載された技術事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるということはできない。

（２）本件発明２ないし５について

本件発明２ないし５は本件発明１の発明特定事項を全て含むものであるから、上記（１）で述べたのと同様の理由で、甲１発明、及び甲第２号証、甲第３号証に記載された技術事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるということはできない。

２　まとめ

以上のとおりであるから、請求項１ないし５に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるということはできない。

第６　むすび

したがって、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては、請求項１ないし５に係る特許を取り消すことはできない。

また、他に請求項１ないし５に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。

よって、結論のとおり決定する。