2025-701034

特許第７７０５３６６号発明「酸化物半導体スパッタリング用ターゲット及びこれを利用した薄膜トランジスターの製造方法」の特許異議申立事件について、次のとおり決定する。

結 論 特許第７７０５３６６号の請求項１～８に係る特許を維持する。

理 由 第１ 手続の経緯 特許７７０５３６６号（以下、「本件特許」という。）の請求項１～８に係る特許についての出願は、令和４年 ６月１３日の出願（パリ条約による優先権主張２０２１年６月２３日（ＫＲ）韓国）であって、令和７年７月１日にその特許権の設定登録がされ、同年同月９日に特許掲載公報が発行された。その後、本件特許に対し、同年１０月３０日に特許異議申立人 後藤 麻衣子（以下、「異議申立人」という。）は、特許異議の申立てを行った。 第２ 本件発明 本件特許の請求項１～８に係る発明（以下、「本件発明１」～「本件発明８」といい、併せて「本件発明」という。）は、特許請求の範囲の請求項１～８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】 薄膜トランジスターのアクティブ層を蒸着させるためのスパッタリング工程に使用されるスパッタリング用ターゲットであって、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＯの組成を基盤とする物質を含み、 酸化ガリウム、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化インジウムを含み、（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ）に対してＩｎが６０～８０重量％、Ｓｎが０．５～８重量％、Ｇａが５～１５重量％及びＺｎが１０～３０重量％である、酸化物半導体スパッタリング用ターゲット。 【請求項２】 （Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ）に対してＩｎが６５～７５重量％、Ｓｎが１～５重量％、Ｇａが７～１３重量％及びＺｎが１０～２０重量％である、請求項１に記載の酸化物半導体スパッタリング用ターゲット。 【請求項３】 Ｉｎに対するＳｎの重量比が０．０３～０．１５である、請求項１に記載の酸化物半導体スパッタリング用ターゲット。 【請求項４】 （Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ）に対してＧａとＺｎの合計含量が２０～４０重量％である、請求項１に記載の酸化物半導体スパッタリング用ターゲット。 【請求項５】 （Ｇａ＋Ｚｎ）に対するＧａの重量比が０．６以下である、請求項１に記載の酸化物半導体スパッタリング用ターゲット。 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の酸化物半導体スパッタリング用ターゲットを利用してアクティブ層を蒸着することを含む、薄膜トランジスターの製造方法。 【請求項７】 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の酸化物半導体スパッタリング用ターゲットを利用してアクティブ層を蒸着すること、及び 前記アクティブ層を蒸着した後に、前記アクティブ層を２００～４００℃で熱処理することを含む、薄膜トランジスターの製造方法。 【請求項８】 液晶ディスプレイ装置、または有機発光ディスプレイ装置に備えられる薄膜トランジスターを製造する方法であって、 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の酸化物半導体スパッタリング用ターゲットを利用してアクティブ層を蒸着することを含む、薄膜トランジスターの製造方法。」 第３ 申立理由の概要 １ 異議申立人の提出した証拠 異議申立人は、次の甲第１号証（以下、「甲１」という。）を証拠として提出している。 甲第１号証（甲１）：特開２０２０－２０５４０４号公報 ２ 特許異議の申立理由 異議申立人の主張する特許異議の申立ての理由は、以下のとおりである。 （１） 申立理由１（新規性） 本件発明１、３～８は、甲１に記載された発明であり、特許法第２９条第１項第３号に該当するから、本件特許は、特許法第２９条第１項の規定に違反してされたものである。 （２） 申立理由２（進歩性） 本件発明１～８は、甲１に記載された発明に基いて、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（以下、「当業者」という。）が容易に発明をすることができたものであるから、本件特許は、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。 第４ 異議申立人の提出した証拠の記載 １ 甲１の記載 甲１には、以下の記載がある（下線は当審において加筆した。）。 「【技術分野】 【０００１】 本発明は、酸化物半導体薄膜及びそれを用いた薄膜トランジスタ、並びにそれらを形成するためのスパッタリングターゲットに関する。 【背景技術】 【０００２】 アモルファス酸化物半導体は、汎用のアモルファスシリコンに比べて高いキャリア移動度を有する。更に、アモルファス酸化物半導体は、光学バンドギャップが大きく、また、低温で成膜することができる。そのため、アモルファス酸化物半導体は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））を構成する酸化物半導体薄膜として、大型化、高解像度及び高速駆動が要求される次世代ディスプレイ、並びに耐熱性の低い樹脂基板等への適用が期待されている。」 「【発明の効果】 【００１６】 本発明の実施形態により、高い電界効果移動度を有し、且つチャネルサイズの変化に対するドレイン電流の変化の線形性が高い薄膜トランジスタを作製することができると共に、耐エッチング性が高い酸化物半導体薄膜及びそれを用いた薄膜トランジスタ、並びにそれらを形成するためのスパッタリングターゲットを提供することができる。」 「【発明を実施するための形態】 ・・・ 【００４２】 ２．酸化物半導体薄膜（酸化物半導体層）及び薄膜トランジスタの製造方法 本発明の実施形態に係る酸化物半導体薄膜（酸化物半導体層）は、その製造方法は特に限定されず、従来と同様の方法及び条件で製造することができ、例えば、スパッタリング法等により製造することができる。 ・・・ 【００４５】 酸化物半導体薄膜を、アモルファス構造、又は少なくとも一部が結晶化されたアモルファス構造とする場合、例えば、ガス圧を１～５ｍＴｏｒｒの範囲に制御してスパッタリング法で酸化物半導体薄膜を形成すると共に、保護膜を形成した後、２００℃以上の温度で熱処理してよい。 【００４６】 ３．スパッタリングターゲット 上述のように、本発明の実施形態に係る酸化物半導体薄膜（酸化物半導体層）は、その製造方法は特に限定されないが、スパッタリング法により製造する場合、酸化物半導体薄膜（酸化物半導体層）と同じ金属元素を同じ原子数比で含む、本発明の実施形態に係るスパッタリングターゲットを用いることが好ましい。これにより、スパッタリングターゲットと酸化物半導体薄膜（酸化物半導体層）との間の組成のズレが少なく、所望の成分組成の酸化物半導体薄膜（酸化物半導体層）を形成することができる。 【００４７】 具体的には、本発明の実施形態に係るスパッタリングターゲットは、本発明の実施形態に係る酸化物半導体薄膜、又は本発明の実施形態に係る薄膜トランジスタに含まれる酸化物半導体薄膜を形成するためのスパッタリングターゲットであり、 Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、Ｓｎとを含有し、 Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＳｎの含有量の合計に対して、Ｉｎ含有量の割合が４５～６５原子％、Ｇａ含有量の割合が５～１６原子％、Ｚｎ含有量の割合が１０～４０原子％、Ｓｎ含有量の割合が３～１０原子％である。 【００４８】 本実施形態のスパッタリングターゲットにおいて、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＳｎの原子数比、並びにＳｎ含有量に対するＺｎ含有量の割合（Ｓｎ原子数比に対するＺｎ原子数比の割合）は、所望の特性を有する酸化物半導体薄膜（酸化物半導体層）が得られるように、酸化物半導体薄膜（酸化物半導体層）について上述したものと同じ範囲で好ましく制御してよい。 【００４９】 本発明の１つの実施形態において、スパッタリングターゲットは、Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、Ｓｎと、不可避的不純物とからなる。不可避的不純物は、原料、資材又は製造設備等の状況によって持ち込まれ得る。不可避的不純物としては、例えば、Ａｌ、Ｐｂ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｒ及びＺｒ等が挙げられる。不可避的不純物の含有量は、酸化物半導体薄膜の質量に対して、好ましくは１質量％以下、より好ましくは５００質量ｐｐｍ以下である。」 「【実施例】 【００５１】 以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、前述及び後述する趣旨に合致し得る範囲で、適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 ・・・ 【００５３】 ガラス製の基板１（イーグル社製 商品名Ｅａｇｌｅ２０００、直径４インチ、厚さ０．７ｍｍ）上に、ゲート電極２として厚さ１００ｎｍのＭｏ膜を成膜し、その上にゲート絶縁膜３として、プラズマＣＶＤ法により、厚さ２５０ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜を以下の条件で成膜した。 ・・・ 【００５５】 次いで、スパッタリングターゲットを用いて、ゲート絶縁膜３上に、表１に記載の実施例１の酸化物半導体層４（Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｓｎ－Ｏ膜）を以下の条件で４０ｎｍの膜厚で成膜した。 【００５６】 （酸化物半導体層の成膜条件） 成膜法：ＤＣスパッタリング法 装置：株式会社アルバック製 ＣＳ２００ 成膜温度：室温 ガス圧：１ｍＴｏｒｒ キャリアガス：Ａｒ 酸素分圧：１００×Ｏ２／（Ａｒ＋Ｏ２）＝４体積％ 成膜パワー密度：２．５５Ｗ／ｃｍ２ ・・・ 【００６１】 更に、保護膜６として、厚さ１００ｎｍのＳｉＯｘ膜と厚さ１５０ｎｍのＳｉＮｘ膜とを積層させた積層膜（合計の膜厚が２５０ｎｍ）をプラズマＣＶＤ法で形成した。ＳｉＯｘ膜の形成にはＳｉＨ４、Ｎ２及びＮ２Ｏの混合ガスを用い、ＳｉＮｘ膜の形成にはＳｉＨ４、Ｎ２及びＮＨ３の混合ガスを用いた。ＳｉＯｘ膜及びＳｉＮｘ膜の成膜条件は下記のとおりである。 ・・・ 【００６３】 次に、フォトリソグラフィ及びドライエッチングにより、保護膜６にトランジスタ特性評価用プロービングのためのコンタクトホールを形成した。その後、ポストアニールとして、窒素雰囲気で２５０℃、３０分の熱処理を行うことで、薄膜トランジスタを得た。 ・・・ 【００６７】 ２．電界効果移動度、ドレイン電流ＩｄとチャネルサイズＷ／Ｌとの線形性の評価 表１に示す組成を有する酸化物半導体層４を有する薄膜トランジスタを用いて、ドレイン電流（Ｉｄ）－ゲート電圧（Ｖｇ）特性を測定した。具体的には、Ｉｄ－Ｖｇ特性は、ゲート電圧、ソース・ドレイン電極の電圧を以下のように設定し、プローバー及び半導体パラメータアナライザ（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ ４２００ＳＣＳ）を用いて測定を行った。 ・・・ 【００７３】 【表１】 ［図：0001434190000001.jpg］ 」 ２ 甲１発明 （１） 上記１の【００５３】の「ゲート電極２として厚さ１００ｎｍのＭｏ膜を成膜し、その上にゲート絶縁膜３として、プラズマＣＶＤ法により、厚さ２５０ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜を以下の条件で成膜した。」、【００５５】の「スパッタリングターゲットを用いて、ゲート絶縁膜３上に、表１に記載の実施例１の酸化物半導体層４（Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｓｎ－Ｏ膜）を以下の条件で４０ｎｍの膜厚で成膜した。」、【００５６】の「（酸化物半導体層の成膜条件）」「成膜法：ＤＣスパッタリング法」、及び、【００６７】の「表１に示す組成を有する酸化物半導体層４を有する薄膜トランジスタ」との記載によれば、甲１には、薄膜トランジスタが有する、ゲート電極２上に形成されたゲート絶縁膜３上の酸化物半導体４を、ＤＣスパッタリング法により成膜するためのスパッタリングターゲットが記載されているといえる。 （２） また、上記１の【００５５】の「スパッタリングターゲットを用いて、ゲート絶縁膜３上に、表１に記載の実施例１の酸化物半導体層４（Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｓｎ－Ｏ膜）を以下の条件で４０ｎｍの膜厚で成膜した。」との記載、及び、【００７３】の【表１】の記載によれば、スパッタリングターゲットを用いて成膜された、実施例１の酸化物半導体層４の組成は、Ｉｎが５０．３（原子％）、Ｓｎが６．３４（原子％）、Ｇａが１０．１（原子％）、Ｚｎが３３．２（原子％）であるといえる。 （３） また、上記（２）及び上記１の【００４６】の「酸化物半導体薄膜（酸化物半導体層）と同じ金属元素を同じ原子数比で含む、本発明の実施形態に係るスパッタリングターゲットを用いることが好ましい。これにより、スパッタリングターゲットと酸化物半導体薄膜（酸化物半導体層）との間の組成のズレが少なく、所望の成分組成の酸化物半導体薄膜（酸化物半導体層）を形成することができる。」、及び、【００４９】の「スパッタリングターゲットは、Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、Ｓｎと、不可避的不純物とからなる」との記載によれば、上記（１）のスパッタリングターゲットは、Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、Ｓｎと、不可避的不純物とからなるものであって、酸化物半導体層４と同じ金属元素を同じ原子数比で含み、スパッタリングターゲットと酸化物半導体層との間の組成のズレが少なく、所望の成分組成の酸化物半導体層を形成することができるものであるといえる。 （４） 上記（１）～（３）によれば、甲１には、以下の発明（以下、「甲１発明」という。）が記載されている。 「薄膜トランジスタが有する、ゲート電極２上に形成されたゲート絶縁膜３上の酸化物半導体層４を、ＤＣスパッタリング法により成膜するためのスパッタリングターゲットであって、 スパッタリングターゲットは、Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、Ｓｎと、不可避的不純物とからなるものであって、酸化物半導体層４と同じ金属元素を同じ原子数比で含み、スパッタリングターゲットと酸化物半導体層との間の組成のズレが少なく、所望の成分組成の酸化物半導体層を形成することができるものであり、 スパッタリングターゲットを用いて成膜された、酸化物半導体層４の組成は、Ｉｎが５０．３（原子％）、Ｓｎが６．３４（原子％）、Ｇａが１０．１（原子％）、Ｚｎが３３．２（原子％）である、 スパッタリングターゲット。」 第５ 当審の判断 １ 本件発明１ （１） 本件発明１と甲１発明との対比 ア 本件発明１の「薄膜トランジスターのアクティブ層」とは、ゲート絶縁膜を介してゲート電極と対向し、チャネルが形成される領域を有するものであるから、甲１発明の「薄膜トランジスタが有する、ゲート電極２上に形成されたゲート絶縁膜３上の酸化物半導体４」は、本件発明１の「薄膜トランジスターのアクティブ層」に相当する。 また、甲１発明の「酸化物半導体４を、ＤＣスパッタリング法により成膜する」工程は、本件発明１の「アクティブ層を蒸着させるためのスパッタリング工程」に相当する。 そうすると、甲１発明の「薄膜トランジスタが有する、ゲート絶縁膜３上の酸化物半導体４を、ＤＣスパッタリング法により成膜するためのスパッタリングターゲット」は、本件発明１の「薄膜トランジスターのアクティブ層を蒸着させるためのスパッタリング工程に使用されるスパッタリング用ターゲット」に相当する。 イ 本件発明１の「Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＯの組成を基盤とする物質を含」むスパッタリング用ターゲットと、甲１発明の「Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、Ｓｎとを含有」するスパッタリングターゲットとは、「Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｚｎの組成を基盤とする物質を含」むスパッタリング用ターゲットである点で共通する。 ウ 本件発明１の「（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ）に対してＩｎが６０～８０重量％、Ｓｎが０．５～８重量％、Ｇａが５～１５重量％及びＺｎが１０～３０重量％である、酸化物半導体スパッタリング用ターゲット」と、甲１発明の「薄膜トランジスタが有する、ゲート絶縁膜３上の酸化物半導体４を、ＤＣスパッタリング法により成膜するためのスパッタリングターゲット」とは、「酸化物半導体スパッタリング用ターゲット」といえる点で共通する。 以上によれば、本件発明１と甲１発明は、以下の一致点、相違点を有する。 ［一致点］ 薄膜トランジスターのアクティブ層を蒸着させるためのスパッタリング工程に使用されるスパッタリング用ターゲットであって、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｚｎの組成を基盤とする物質を含む、 酸化物半導体スパッタリング用ターゲット。 ［相違点］ ［相違点１］ 本件発明１は、「Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＯの組成を基盤とする物質を含み、酸化ガリウム、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化インジウムを含」むのに対し、甲１発明は、「Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、Ｓｎと、不可避的不純物とからなるものであって、酸化物半導体層４と同じ金属元素を同じ原子数比で含み、スパッタリングターゲットと酸化物半導体層との間の組成のズレが少なく、所望の成分組成の酸化物半導体層を形成することができるものであ」る点。 ［相違点２］ 本件発明１は、「（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ）に対してＩｎが６０～８０重量％、Ｓｎが０．５～８重量％、Ｇａが５～１５重量％及びＺｎが１０～３０重量％である」のに対し、甲１発明は、そのような構成となっているのか明らかでない点。 （２） 申立理由１（新規性）についての判断 甲１発明の「スパッタリングターゲット」は、「Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、Ｓｎと、不可避的不純物とからなるものであ」って、「Ｏ」を含むとはされていないから、「Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＯの組成を基盤とする物質を含み、酸化ガリウム、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化インジウムを含」むものではない。 したがって、上記相違点１は実質的な相違点であるから、本件発明１は、甲１発明であるとはいえない。 （３） 申立理由２（進歩性）についての判断 甲１には、「スパッタリングターゲット」を、「Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＯの組成を基盤とする物質を含み、酸化ガリウム、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化インジウムを含」むものとすることは記載も示唆もされていない。 また、甲１発明は、「Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、Ｓｎと、不可避的不純物とからなるものであって、酸化物半導体層４と同じ金属元素を同じ原子数比で含み、スパッタリングターゲットと酸化物半導体層との間の組成のズレが少なく、所望の成分組成の酸化物半導体層を形成することができるものであ」り、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＯの組成を基盤とする物質を含み、酸化ガリウム、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化インジウムを含むものとする必要がないから、甲１発明を、「Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＯの組成を基盤とする物質を含み、酸化ガリウム、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化インジウムを含」むものとする動機付けはない。 したがって、甲１発明において、相違点１の構成を採用することは、当業者であっても容易に想到し得るものではない。 （４） 異議申立人の主張について 異議申立人は、（ｉ）所望の特性を有する酸化物半導体薄膜を得るには、スパッタリングターゲットにおいて酸素を含めて同じ範囲で制御する必要性があることは技術常識であること、（ｉｉ）甲１の【００５６】に記載されている、酸化物半導体層の成膜条件としての４体積％との酸素分圧では、酸素が不足していることが明らかであるから、甲１のスパッタリングターゲットは酸素を含んでいる蓋然性が高いこと、（ｉｉｉ）Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＳｎはいずれも低融点金属であるため、スパッタリングターゲットの形状維持や加工性に難が生じることが技術常識であるから、甲１のスパッタリングターゲットは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＳｎを酸化物の形態で含んでいる蓋然性が高いことから、甲１発明では、スパッタリングターゲットがＯ、特に酸化ガリウム、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化インジウムを含んでいるに等しく、本件発明１は、新規性及び進歩性を有しない旨主張する。 しかしながら、異議申立人は、上述の技術常識や、酸素が不足していることが明らかであるということに関する証拠を何ら提示していないから、異議申立人の主張は採用の限りでない。 そして、甲１発明において、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＯの組成を基盤とする物質を含み、酸化ガリウム、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化インジウムを含むものとする必要がないことは、上記（３）のとおりである。 したがって、異議申立人の主張は採用できない。 ２ 本件発明２～８ 上記第２のとおり、本件発明２～８は、本件発明１の全ての構成を有するものであり、いずれも上記相違点１に係る本件発明１の構成を有している。 そうすると、本件発明３～８と甲１発明を対比すると、少なくとも、上記相違点１の構成で相違するから、本件発明１について判断したことと同様の理由により、本件発明３～８も、甲１発明であるとはいえない。 また、本件発明１について判断したことと同様の理由により、本件発明２～８も、甲１発明に基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はいえない。 ３ 小括 以上によれば、本件発明１、３～８は、甲１に記載された発明であるとはいえず、また、本件発明１～８は、甲１に記載された発明に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。 したがって、異議申立人の主張する申立理由１（新規性）及び申立理由２（進歩性）はいずれも理由がない。 第６ むすび 以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由及び異議申立人の提出した証拠によっては、本件特許の請求項１～８に係る特許を取り消すことはできない。 また、他に本件特許の請求項１～８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。