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事件 令和 3年 (行ケ) 10163号 審決取消請求事件
5
原告株式会社東京精密
同訴訟代理人弁護士 服部誠 中村閑 10 柿本祐依
同訴訟代理人弁理士 相田義明 山下崇
被告 浜松ホトニクス株式会社 15
同訴訟代理人弁護士 設樂隆一 深沢正志 尾関孝彰 松本直樹 20 大澤恒夫
同訴訟代理人弁理士 長谷川芳樹 柴田昌聰 小曳満昭
同訴訟復代理人弁護士 河合哲志 25 主文 １ 原告の請求を棄却する。 1２ 訴訟費用は原告の負担とする。 事実及び理由 第１ 請求 特許庁が無効２０１９−８０００８２号事件について令和３年１１月１８日 5 にした審決を取り消す。 第２ 事案の概要 １ 特許庁における手続の経緯等 ?ア 被告は、平成１３年９月１３日に出願した特許出願（特願２００１−２ ７８６６３号、優先日平成１２年９月１３日（以下「本件優先日」という。 。） 10 以下「原出願」という。）の一部を分割した特許出願（特願２００４−３１ ８３２６号）の一部を更に分割した特許出願（特願２００５−２０９０７ ３号）を分割して、平成１８年３月２日、発明の名称を「レーザ加工装置」 とする発明について、新たな特許出願（特願２００６−５６６７１号。以 下、 「本件出願」という。）をし、同年１０月１３日、特許権の設定登録（特 15 許第３８６７１０８号。請求項の数１。以下、この特許を「本件特許」と いう。）を受けた（甲３１、３５）。 イ 被告は、平成３０年４月２４日、本件特許の特許請求の範囲の請求項１ について訂正することを求める訂正審判（訂正２０１８−３９００７３号） を請求した（甲５４）。 20 特許庁は、同年７月３日、上記訂正を認める審決（以下「訂正審決」と いう。甲５４）をし、同月１３日、訂正審決は確定し、同月２０日、その 旨の登録がされた（甲３５）。 ? 原告は、令和元年１０月１０日、本件特許について特許無効審判（無効２ ０１９−８０００８２号）を請求した。 25 被告は、令和２年９月１６日付けの無効理由通知（以下「本件無効理由通 知」という。）を受けた後、令和３年３月１８日付けの審決の予告（以下「本 2件審決予告」という。甲３４）を受けたため、同年５月２８日付けで、本件 特許の特許請求の範囲の請求項１を訂正する旨の訂正請求（以下「本件訂正」 という。）をした（甲３３）。 特許庁は、同年１１月１８日、本件訂正を認めた上、 「本件審判の請求は、 5 成り立たない。」との審決（以下「本件審決」という。）をし、その謄本は、
同月２５日、原告に送達された。 ? 原告は、令和３年１２月２３日、本件審決の取消しを求める本件訴訟を提 起した。 ２ 特許請求の範囲の記載 10 本件訂正前（訂正審決による訂正後のもの） 本件訂正前の特許請求の範囲の請求項１の記載は、次のとおりである（以 下、請求項１に係る発明を「訂正前発明」という。甲３１）。 【請求項１】 ウェハ状の加工対象物の内部に、切断の起点となる改質領域を形成する 15 レーザ加工装置であって、 前記加工対象物が載置される載置台と、 レーザ光を出射するレーザ光源と、 前記載置台に載置された前記加工対象物の内部に、前記レーザ光源から出 射されたレーザ光を集光し、そのレーザ光の集光点の位置で前記改質領域を 20 形成させる集光用レンズと、 レーザ光の集光点が前記加工対象物の内部に位置するように、前記加工対 象物のレーザ光入射面を基準として前記加工対象物の厚さ方向に第１移動量 だけ前記集光用レンズを移動させ、レーザ光の集光点が前記加工対象物の切 断予定ラインに沿って移動するように、前記加工対象物の厚さ方向と直交す 25 る方向に前記載置台を移動させた後、レーザ光の集光点が前記加工対象物の 内部に位置するように、前記レーザ光入射面を基準として前記加工対象物の 3厚さ方向に第２移動量だけ前記集光用レンズを移動させ、レーザ光の集光点 が前記切断予定ラインに沿って移動するように、前記加工対象物の厚さ方向 と直交する方向に前記載置台を移動させる機能を有する制御部と、を備え、 前記加工対象物はシリコンウェハであることを特徴とするレーザ加工装置。 5? 本件訂正後 本件訂正後の特許請求の範囲の請求項１の記載は、次のとおりである（以 下、請求項１に係る発明を「本件発明」という。下線部は本件訂正による訂 正箇所である。甲３３）。 【請求項１】 10 ウェハ状の加工対象物の内部に、切断の起点となる改質領域を形成する レーザ加工装置であって、 前記加工対象物が載置される載置台と、 レーザ光を出射するレーザ光源と、 前記載置台に載置された前記加工対象物の内部に、前記レーザ光源から出 15 射されたレーザ光を集光し、そのレーザ光の集光点の位置で前記改質領域を 形成させる集光用レンズと、 レーザ光の集光点が前記加工対象物の内部に位置するように、前記加工対 象物のレーザ光入射面を基準として前記加工対象物の厚さ方向に第１移動量 だけ前記集光用レンズを移動させ、レーザ光の集光点が前記加工対象物の切 20 断予定ラインに沿って移動するように、前記加工対象物の厚さ方向と直交す る方向に前記載置台を移動させた後、レーザ光の集光点が前記加工対象物の 内部に位置するように、前記レーザ光入射面を基準として前記加工対象物の 厚さ方向に第２移動量だけ前記集光用レンズを移動させ、レーザ光の集光点 が前記切断予定ラインに沿って移動するように、前記加工対象物の厚さ方向 25 と直交する方向に前記載置台を移動させる機能を有する制御部と、を備え、 前記加工対象物は、シリコン単結晶構造部分に前記切断予定ラインに沿っ 4た溝が形成されていないシリコンウェハであることを特徴とするレーザ加工 装置。 ３ 本件審決の理由 ? 理由の要旨 5 本件審決の理由は、別紙審決書（写し）記載のとおりである。その理由の 要旨は、本件訂正を認めた上で、本件無効理由通知及び本件審決予告に係る 無効理由（甲１５を主引用例とする進歩性の欠如。以下、この無効理由を「職 権無効理由」という。 、無効理由１（甲１を主引用例とする進歩性の欠如） ）、 無効理由２（甲２を主引用例とする進歩性の欠如）、無効理由３（甲３を主引 10 用例とする進歩性の欠如）、無効理由４（甲４を主引用例とする進歩性の欠 如）、無効理由５（甲５を主引用例とする進歩性の欠如）、無効理由６（甲６ を主引用例とする進歩性の欠如） 無効理由７ 、 （甲７を主引用例とする進歩性 の欠如）、無効理由８（明確性要件違反）、無効理由９（サポート要件違反） 及び無効理由１０（実施可能要件違反）は、いずれも理由がないというもの 15 である。 本件審決が引用した甲１ないし７、１５は、次のとおりである。 甲１ 特開平１１−１６３４０３号公報 甲２ 特開昭５０−１３１４５８号公報 甲３ 特開昭５０−６４８９８号公報 20 甲４ 特開平１１−７１１２４号公報 甲５ 特開平４−１１１８００号公報 甲６ 特開平１１−１３８８９６号公報 甲７ 国際公開第００／３２３４９号 甲１５ 特開平１１−１７７１３７号公報 25 本件訂正の経緯 本件訂正に至る経緯として、次の事実が認められる（甲３３、３４、弁論 5の全趣旨）。 ア 本件審決予告は、本件特許は、職権無効理由（甲１５を主引用例とする 進歩性の欠如）により、無効とすべきものと判断したものであるところ、 「当審無効理由通知で通知した無効理由についての検討」として、次のと 5 おりの甲１５に記載された発明（以下「甲１５発明」という。）を認定した 上で、@甲１５発明の「基板２０１の一方の表面に溝部２０３が形成され、 他方の表面に島状窒化物半導体２０２が形成された半導体ウエハー２０ ０の基板２０１」又は「基板２０１」は、訂正前発明の「ウェハ上の加工 対象物」又は「加工対象物」に相当する、A訂正前発明は、加工対象物が 10 「シリコンウェハ」であるのに対し、甲１５発明は、加工対象物が基板２ ０１である点で相違（相違点２）するが、甲１５発明において、レーザ光 により切断分離される加工対象物としてシリコンウェハを採用すること は、当業者にとって選択的事項の範疇である旨判断した。 また、本件審決予告は、 「当審無効理由通知で通知に対する被請求人の主 15 張について」として、@訂正前発明では、シリコンウェハである加工対象 物について、その表面に溝部があるかないかについて何ら特定がないから、 表面に溝部があるシリコンウェハを排除しているわけではない、A被請求 人（被告）は、訂正前発明では「シリコンウェハを構成するシリコン基板 の表面に切断のための溝部が形成されること」は全く想定されておらず、 20 本件明細書（本件出願の願書に添付した明細書（図面を含む。 。） 以下同じ。 甲３１）に接した当業者は溝部が形成されたシリコンウェハを加工対象物 に含むとは理解しないとか、 「シリコンウェハ」と言っただけで当業者には 「シリコン基板の表面に切断のための溝部が形成されていないシリコン ウェハ」を意味すると理解されると主張するが、発明の詳細な説明を記載 25 する際に、全ての実施形態をもれなく記載することが求められているわけ ではないことを踏まえれば、本件明細書にも訂正前発明に含まれる全ての 6実施形態が記載されているとはいえないし、甲１５（図２等を参照。）及び 甲１（図１等を参照。）のように、その表面に溝部が形成された基板につい ても切断分離を行うことは従来から知られており、訂正前発明においても、 シリコンウェハである加工対象物について、その表面に溝部があるかない 5 かについては何ら特定がないのであるから、訂正前発明が、表面に溝部が あるシリコンウェハを排除するものであるとまでいうことはできない旨 判断した。 【甲１５発明】 「基板２０１の一方の表面に溝部２０３が形成され、他方の表面に島状窒 10 化物半導体２０２が形成された半導体ウエハー２００の基板２０１の内 部に、加工変質部を形成するレーザー加工機であって、 前記基板２０１が載置されるステージと、 レーザー光線を照射するＹＡＧレーザー照射装置と、 前記ステージに載置された前記基板２０１の内部に、前記ＹＡＧレー 15 ザー照射装置から照射されたレーザー光線を集光し、そのレーザー光線の 焦点の位置で微視的なマイクロ・クラックの集合である前記加工変質部を 形成させるレーザーの光学系と、 レーザー光線の焦点が前記基板２０１上の溝部２０３の内部側に位置 するように、前記レーザーの光学系を調整し、レーザ光線の焦点が前記基 20 板２０１のブレイク・ライン２０４に沿って移動するように、前記基板２ ０１の厚さ方向と直交する方向に前記ステージを移動させる制御部と、を 備えるレーザー加工機。」 イ 被告は、本件審決予告を受けたため、本件訂正前の請求項１の「前記加 工対象物はシリコンウェハである」を「前記加工対象物は、シリコン単結 25 晶構造部分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成されていないシリコ ンウェハである」に訂正することを訂正事項（以下「本件訂正事項」とい 7う。）とする本件訂正をした。 職権無効理由関係 本件審決が認定した本件発明と甲１５発明の一致点及び相違点は、次のと おりである。 5 （一致点） 「ウェハ状の加工対象物の内部に、改質領域を形成するレーザ加工装置で あって、 前記加工対象物が載置される載置台と、 レーザ光を出射するレーザ光源と、 10 前記載置台に載置された前記加工対象物の内部に、前記レーザ光源から出 射されたレーザ光を集光し、そのレーザ光の集光点の位置で前記改質領域を 形成させる集光用レンズと、 レーザ光の集光点が前記加工対象物の内部に位置するように、前記集光用 レンズを調整し、レーザ光の集光点が前記加工対象物の切断予定ラインに 15 沿って移動するように、前記加工対象物の厚さ方向と直交する方向に前記載 置台を移動させる機能を有する制御部と、を備える レーザ加工装置。」である点。 （相違点１） 本件発明は、改質領域が「切断の起点」となるのに対し、甲１５発明は、 20 改質領域に相当する微視的なマイクロ クラックの集合である加工変質部が、 ・ 基板２０１上の溝部２０３の内部側に形成されており、当該加工変質部が切 断の起点となるものか明らかでない点。 （相違点２） 本件発明は、加工対象物が「シリコン単結晶構造部分に前記切断予定ライ 25 ンに沿った溝が形成されていないシリコンウェハ」であるのに対し、甲１５ 発明は、加工対象物が一方の表面に溝部２０３が形成された基板２０１であ 8る点。 （相違点３） 本件発明は、「制御部」により、「レーザ光の集光点が前記加工対象物の内 部に位置するように、前記加工対象物のレーザ光入射面を基準として前記加 5 工対象物の厚さ方向に第１移動量だけ前記集光用レンズを移動させ、レーザ 光の集光点が前記加工対象物の切断予定ラインに沿って移動するように、前 記加工対象物の厚さ方向と直交する方向に前記載置台を移動させた後、レー ザ光の集光点が前記加工対象物の内部に位置するように、前記レーザ光入射 面を基準として前記加工対象物の厚さ方向に第２移動量だけ前記集光用レン 10 ズを移動させ、レーザ光の集光点が前記切断予定ラインに沿って移動するよ うに、前記加工対象物の厚さ方向と直交する方向に前記載置台を移動させる」 制御をしているのに対し、甲１５発明は、レーザー光線の焦点が基板２０１ 上の溝部２０３の内部側に位置するように、前記レーザーの光学系を調整し、 レーザ光線の焦点が前記基板２０１のブレイク・ライン２０４に沿って移動 15 するように、前記基板２０１の厚さ方向と直交する方向に前記ステージを移 動させる制御をしているが、基板２０１の厚さ方向に複数のブレイク・ライ ンを形成しているか不明な点。 無効理由２関係 本件審決が認定した甲２に記載された発明（以下「甲２発明」という。 、） 20 本件発明と甲２発明の一致点及び相違点は、次のとおりである。 （甲２発明） 「半導体結晶ウェーハの裏面に、ペレットに分割するための起点となるスク ライブ溝を形成するレーザー加工装置であって、 前記半導体結晶ウェーハが載置される載置台と、 25 レーザー光を出射するＹＡＧレーザーと、 前記載置台に載置された前記加工対象物の裏面近傍に、前記ＹＡＧレー 9ザーから出射されたレーザー光が焦点を結び、その焦点の位置でスクライブ 溝を形成させる光学レンズ５１と、 前記レーザー光の出力および前記半導体結晶ウェーハの移動速度を一定 として、スクライブ溝を入れる制御部と、を備える、 5 レーザー加工装置。」 （一致点） 「ウェハ状の加工対象物に、切断の起点となる加工領域を形成するレーザ加 工装置であって、 前記加工対象物が載置される載置台と、 10 レーザ光を出射するレーザ光源と、 前記載置台に載置された前記加工対象物に、前記レーザ光源から出射され たレーザ光を集光し、そのレーザ光の集光点の位置で加工領域を形成させる 集光用レンズと、 レーザ光の集光点が前記加工対象物の切断予定ラインに沿って移動する 15 ように、前記加工対象物の厚さ方向と直交する方向に前記載置台を移動させ る機能を有する制御部と、を備える レーザ加工装置。」である点。 （相違点１） 本件発明は、加工対象物の「内部」の「改質領域」を切断の起点とするの 20 に対して、甲２発明は、半導体結晶ウェーハの裏面のスクライブ溝が切断の 起点である点。 （相違点２） 本件発明は、加工対象物が「シリコン単結晶構造部分に前記切断予定ライ ンに沿った溝が形成されていないシリコンウェハ」であるのに対し、甲２発 25 明は、加工対象物が半導体結晶ウェーハである点。 （相違点３） 10 本件発明は、 「制御部」が「レーザ光の集光点が前記加工対象物の内部に位 置するように、前記加工対象物のレーザ光入射面を基準として前記加工対象 物の厚さ方向に第１移動量だけ前記集光用レンズを移動させ、レーザ光の集 光点が前記加工対象物の切断予定ラインに沿って移動するように、前記加工 5 対象物の厚さ方向と直交する方向に前記載置台を移動させた後、レーザ光の 集光点が前記加工対象物の内部に位置するように、前記レーザ光入射面を基 準として前記加工対象物の厚さ方向に第２移動量だけ前記集光用レンズを移 動させ、レーザ光の集光点が前記切断予定ラインに沿って移動するように、 前記加工対象物の厚さ方向と直交する方向に前記載置台を移動させる機能を 10 有する」のに対し、甲２発明の制御部は、レーザー光の出力および半導体結 晶ウェーハの移動速度を一定として、スクライブ溝を入れる制御を行ってい る点。 ? 無効理由５関係 本件審決が認定した甲５に記載された発明（以下「甲５発明」という。 、） 15 本件発明と甲５発明の一致点及び相違点は、次のとおりである。 （甲５発明） 「厚板の合成石英ガラスに、連続的に微細なクラックを形成するエキシマ レーザビームで切断加工する装置であって、 前記厚板の合成石英ガラスが載置される載置台と、 20 エキシマレーザビームを照射するエキシマレーザと、 前記載置台に載置された前記厚板の合成石英ガラスに、前記エキシマレー ザから照射されたエキシマレーザビームの焦点を合わせて、その焦点の位置 で微細なクラックを形成させるレンズと、 エキシマレーザビームの焦点の移動速度を略一定にして、エキシマレーザ 25 ビームの焦点を前記厚板の合成石英ガラスの底面から上方向に円筒形の切断 予定ラインに沿って移動させる制御部と、を備える、 11 エキシマレーザビームで切断加工する装置。」 （一致点） 「加工対象物に、改質領域を形成するレーザ加工装置であって、 前記加工対象物が載置される載置台と、 5 レーザ光を出射するレーザ光源と、 前記載置台に載置された前記加工対象物に、前記レーザ光源から出射され たレーザ光を集光し、そのレーザ光の集光点の位置で前記改質領域を形成さ せる集光用レンズと、 前記集光用レンズを移動させ、レーザ光の集光点が前記加工対象物の切断 10 予定ラインに沿って移動するように、前記載置台を移動させる機能を有する 制御部と、を備える レーザ加工装置。」である点。 （相違点１） 本件発明は、改質領域を「切断の起点」とするのに対して、甲５発明は、 15 連続的に微細なクラックで切断加工する（微細なクラックが連続することで 切断加工する）点。 （相違点２） 本件発明は、加工対象物が「ウェハ状の加工対象物」であって「シリコン 単結晶構造部分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成されていないシリコ 20 ンウェハ」であるのに対し、甲５発明は、加工対象物が厚板の合成石英ガラ スである点。 （相違点３） 制御部が、本件発明は、 「レーザ光の集光点が前記加工対象物の内部に位置 するように、前記加工対象物のレーザ光入射面を基準として前記加工対象物 25 の厚さ方向に第１移動量だけ前記集光用レンズを移動させ、レーザ光の集光 点が前記加工対象物の切断予定ラインに沿って移動するように、前記加工対 12 象物の厚さ方向と直交する方向に前記載置台を移動させた後、レーザ光の集 光点が前記加工対象物の内部に位置するように、前記レーザ光入射面を基準 として前記加工対象物の厚さ方向に第２移動量だけ前記集光用レンズを移動 させ、レーザ光の集光点が前記切断予定ラインに沿って移動するように、前 5 記加工対象物の厚さ方向と直交する方向に前記載置台を移動させる機能を有 する」のに対し、甲５発明は、エキシマレーザビームの焦点の移動速度を略 一定にして、エキシマレーザビームの焦点を前記厚板の石英ガラスの底面か ら上方向に円筒形の切断予定ラインに沿って移動させるものである点。 第３ 当事者の主張 10 １ 取消事由１（訂正要件の判断の誤り） ? 原告の主張 ア 新規事項に関する判断の誤り 本件審決は、@本件明細書の【００２７】には、加工対象物であるシリ コンウェハがシリコン単結晶構造で構成される場合が記載されているこ 15 と、A図１ないし４から「切断予定ライン５」に沿った細長いくぼみであ る「溝」は形成されていないことが看取できること、B【００３３】の記 載から溝の有無に関係なく、溶融処理領域（改質領域）を起点としてシリ コンウェハは切断できることから、本件明細書等には、 「加工対象物」であ る「シリコンウェハ」を、 「シリコン単結晶構造部分に前記切断予定ライン 20 に沿った溝が形成されていないシリコンウェハ」とすることは記載されて いるといえるとして、本件訂正事項は、本件明細書等に記載した事項との 関係において新たな技術的事項を導入するものではなく、新規事項を追加 するものではないから、特許法１３４条の２第９項で準用する１２６条５ 項に適合する旨判断した。 25 しかしながら、本件明細書には、 「シリコン単結晶構造部分に前記切断予 定ラインに沿った溝が形成されていないシリコンウェハ」の明示的な記載 13 がなく、その示唆もないのみならず、溝を形成するかしないか、形成する としてどこに、どのように形成するかといった観点からの記載も示唆もな い。本件明細書を補完するものとして、図面を見ても、 「シリコン単結晶構 造部分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成されていないシリコンウ 5 ェハ」が記載されているのと同視できるとする根拠も見当たらない。 本件審決の挙げる本件明細書の【００２７】には、 「加工対象物がシリコ ン単結晶構造の場合」との記載があるだけであり、 「シリコン単結晶構造部 分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成されていないシリコンウェハ」 の記載はない。また、図１ないし４に示す「加工対象物１」が「シリコン 10 ウェハ」であるとしても、どの部分が「シリコン単結晶構造部分」にあた るのか不明であり、 「シリコン単結晶構造部分」が切断予定ライン５に沿っ て存在するのかも不明である。さらに、【００３３】は、「シリコンウェハ は、溶融処理領域を起点として断面方向に向かって割れを発生させ、その 割れがシリコンウェハの表面と裏面に到達することにより、結果的に切断 15 される。」と記載しているだけであり、シリコンウェハの切断部位の形状（ 溝の有無）に関係なく、溶融処理領域（改質領域）を起点としてシリコン ウェハが切断できるものであることの記載はない。 したがって、@ないしBを考慮しても、 「シリコン単結晶構造部分に前記 切断予定ラインに沿った溝が形成されていない」ことを導くことはできな 20 いから、本件訂正事項は新規事項を追加するものでないとした本件審決の
上記判断は誤りである。 イ 訂正の目的に関する判断の誤り 本件審決は、本件訂正事項は、訂正前発明の「加工対象物」である「シ リコンウェハ」を、訂正により「シリコン単結晶構造部分に前記切断予定 25 ラインに沿った溝が形成されていないシリコンウェハ」に限定するもので あり、また、 「シリコン単結晶構造部分に前記切断予定ラインに沿った溝が 14 形成されていないシリコンウェハ」との記載は、加工対象物である「シリ コンウェハ」のうち、シリコン単結晶構造部分には、切断予定ラインに沿っ た細長いくぼみが存在しないという意味に解されるから、その意味は明確 であるとして、本件訂正事項は、特許請求の範囲の減縮を目的とするもの 5 （特許法１３４条の２第１項ただし書１号）と認められる旨判断した。 しかしながら、レーザ加工装置の加工対象物としての「シリコンウェハ」 は、シリコン単結晶構造部分に切断予定ラインに沿った溝が形成されてい ないシリコンウェハであり（甲３６） このような溝が形成されているシリ 、 コンウェハが存在しないことは、本件優先日前の技術常識であることに照 10 らすと、本件訂正事項によって「レーザ加工装置」の構成に何らかの限定 が加えられているわけではなく、本件訂正の前後で、 「レーザ加工装置」は、 性能上も構成上も同じものであるから、本件訂正は、特許請求の範囲の減 縮を目的とするものではない。 また、本件明細書には、シリコン単結晶構造部分に切断予定ラインに 15 沿った溝の有無、技術的意義についての言及がないため、本件訂正後の「シ リコン単結晶構造部分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成されてい ないシリコンウェハ」において、シリコン単結晶構造部分がどのような位 置にあり、切断予定ラインに沿ってどのような溝が形成されているのか不 明確である。そうすると、仮に本件訂正事項により「レーザ加工装置」が 20 何らかの意味で限定されるとしても、本件訂正によってどのようなシリコ ンウェハが加工対象物となるのかを理解することができず、本件訂正後の 特許請求の範囲の記載が明確とはいえないから、本件訂正は、特許請求の 範囲の減縮を目的とするものではない。 さらに、物の構成という観点やサブコンビネーション発明のクレーム解 25 釈の観点からも、本件訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的とするものと はいえない。 15 したがって、本件審決の上記判断は誤りである。 ウ 小括 以上のとおり、本件審決には訂正要件の判断に誤りがあり、この誤りは、 本件特許の特許請求の範囲（請求項１）に係る発明の要旨認定の誤りに帰 5 するから、審決の結論に影響を及ぼすものであり、本件審決は、取り消さ れるべきである。 ? 被告の主張 ア 新規事項に関する判断の誤りの主張に対し 本件明細書記載の「シリコンウェハ」は、レーザ加工装置の加工対象物 10 としての「通常のシリコンウェハ」である。そして、 「通常のシリコンウェ ハ」 「シリコン単結晶構造部分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成 は、 されていないシリコンウェハ」であることは、本件優先日当時の技術常識 であること（甲３６）からすると、本件訂正後の請求項１の「シリコン単 結晶構造部分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成されていないシリ 15 コンウェハ」は、 「通常のシリコンウェハ」であり、本件明細書に記載され ているに等しい事項である。 また、溝が形成されていない図１ないし４に示されるシリコンウェハは、 その大部分が単結晶構造であることは自明であるから、「シリコン単結晶 構造部分」が切断予定ライン５に沿って存在することも自明である。 20 さらに、原告が指摘する【００３３】には、 「シリコンウェハの表面」や 「シリコンウェハの裏面」の形状（溝の有無）についての限定はないから、
上記記載は、当該形状（溝の有無）にかかわらず、溶融処理領域（改質領 域）を起点としてシリコンウェハが切断されることを表しているといえる。 また、本件明細書には、 「溝が無ければ切断されない」という趣旨の記載が 25 あるわけでもないから、当業者は、 「シリコン単結晶構造部分に前記切断予 定ラインに沿った溝が形成されていない」シリコンウェハが切断可能であ 16 ることを当然に理解する。 以上によれば、本件訂正事項は、新たな技術的事項を導入するものでは ないから、新規事項の追加に当らないとした本件審決の判断に誤りはない。 イ 訂正の目的に関する判断の誤りの主張に対し 5 本件審決予告（前記第２の３ア）が示すように、本件訂正前の特許請 求の範囲（請求項１）は、その文言上、@シリコン単結晶構造部分に切断 予定ラインに沿った溝が形成されていないシリコンウェハを切断し得る 性能を有するレーザ加工装置のみならず、Aシリコン単結晶構造部分に切 断予定ラインに沿った溝が形成されているシリコンウェハを切断し得る 10 性能を有するが、シリコン単結晶構造部分に切断予定ラインに沿った溝が 形成されていないシリコンウェハを切断し得る性能を有するとは限らな いレーザ加工装置を含むと解される余地があったため、本件訂正事項に よって、Aのレーザ加工装置を特許請求の範囲から除外したことは明らか であり、また、本件訂正後の特許請求の範囲の記載は明確であるから、本 15 件訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的とするものといえる。 したがって、これと同旨の本件審決の判断に誤りはない。 ウ 小括 以上のとおり、本件審決における訂正要件の判断に誤りがないから、原 告主張の取消事由１は理由がない。 20 ２ 取消事由２（甲１５を主引用例とする進歩性の判断の誤り）（職権無効理由関 係） ? 原告の主張 ア 相違点２の認定の誤り 本件審決は、甲１５の記載から、 「基板２０１の一方の表面に溝部２０３ 25 が形成され、他方の表面に島状窒化物半導体２０２が形成された半導体ウ エハー２００の基板２０１の内部に、加工変質部を形成するレーザー加工 17 機」の発明（甲１５発明）を認定した上で、本件発明と甲１５発明の相違 点２として、本件発明は、加工対象物が「シリコン単結晶構造部分に前記 切断予定ラインに沿った溝が形成されていないシリコンウェハ」であるの に対し、甲１５発明は、加工対象物が一方の表面に溝部２０３が形成され 5 た基板２０１である点で相違すると認定した。 しかしながら、甲１５の記載（【０００１】【０００５】ないし【０００ 、 ８】【００１９】ないし【００２２】【００２７】ないし【００３０】【０ 、、、 ０３２】等）から、甲１５の「レーザー加工機」の加工対象物として「溝 部がない基板」を認定でき、また、 「基板２０１の一方の表面に溝部２０３ 10 が形成されておらず、他方の表面に島状窒化物半導体２０２が形成された 半導体ウエハー２００の基板２０１の内部に、加工変質部を形成するレー ザー加工機」の発明を認定できる。 したがって、本件審決における甲１５発明の認定には誤りがあり、その 結果、相違点２の認定にも誤りがある。 15 イ 相違点２の容易想到性の判断の誤り 仮に本件審決における甲１５発明の認定に誤りがないとしても、以下の とおり、相違点２の容易想到性の判断に誤りがある。 本件審決は、相違点２に関し、@甲１５の【００２０】の記載及び実施 例２は、ブレイク・ラインに沿って、ローラーにより荷重をかけて基板を 20 切断分離するものであるから、平坦な分離端面となるように基板を切断 （分離）するためには、基板２０１の表面に溝部２０３を形成することは 必要不可欠な要件と理解されるので、基板２０１から溝部２０３を捨象す ることは想定し得ず、加工対象物として、ブレイク・ライン（切断予定ラ イン）に沿った溝が形成されていない基板２０１を採用し、表面に溝が形 25 成されていない基板２０１の内部側に形成された加工変質部を形成する よう改変を行う動機は存在しない、A当業者は、このような改変を行えば、 18 甲１５記載の課題を解決できないと理解するから、当該改変にはむしろ阻 害事由がある、B甲１５発明の基板２０１から溝部２０３を捨象して、加 工対象物をブレイク・ライン（切断予定ライン）に沿った溝が形成されて いない基板２０１とした場合においても、基板２０１の内部側に形成され 5 た加工変質部（ブレイク・ライン２０４）のみによって基板が切断（分離） できると理解できるような事情は見いだせない旨判断した。 しかしながら、甲１５の【００２０】の「本発明の方法による分離端面 がブレイクラインに沿って平坦に形成される理由は定かではないが溝部 形成に伴って溝部近傍に内部応力が生ずること及びその内部応力とブレ 10 イクラインが切断端面形状に大きく関係している」との記載は、@ダイ サーやダイヤモンドスクライバーなどにより機械的に削りとられた溝部 は、溝部形成後にダイヤモンドスクライバーで分離させると半導体ウエ ハー内に保持された応力によって所望通りの端面が形成できないこと （【００２１】 、A「本発明」はダイサーにより生じた内部応力に依存する ） 15 ことなくレーザースクライバーにより分割に寄与する局所的な応力を発 生させることにより、端面が綺麗（平滑）であり量産性の良い窒化物半導 体素子を製造することができること 【００２２】 （ 前段）B半導体ウエハー 、 の厚みを部分的に薄くするために溝部を形成しても、レーザー照射により 極めて細いブレイク・ラインを所望の深さまで深く形成することにより正 20 確に窒化物半導体ウエハーが分離できること（【００２２】後段）を意味す るものであり、 【００２０】の記載から、平坦な分離端面となるように基板 を切断（分離）するためには、基板２０１の表面に溝部２０３を形成する ことは必要不可欠であるとは認定できない。 また、 【００２２】前段の「本発明」とは、その直前の【００１９】の「本 25 発明」を指すところ、【００１９】は、「本発明」を「半導体ウエハーの特 定箇所にレーザーを照射することにより、半導体特性を損傷することなく 19 量産性に優れた窒化物半導体素子を製造することができる」発明と規定し ているから、 【００２２】前段の「本発明」は、 【００１９】と同様に、 「半 導体ウエハーの特定箇所にレーザーを照射すること」を技術的特徴とする 発明であって、溝を形成することを必須の構成としない発明であると理解 5 するのが合理的かつ自然である。加えて、本件優先日当時、「サファイア基 板は溝を形成しなくともスクライブ（割断）できること」が知られていた こと（甲３９ないし４２）からすると、甲１５（特に【００１９】ないし 【００２２】 に接した当業者は、 ） ごく自然に半導体ウエハーの表面に溝を 形成せずにその内部にレーザの焦点をあててウエハーを割断することを 10 理解するといえる。 さらに、甲１５において、加工対象物に溝部を設ける理由は、溝部を形 成することにより生じる内部応力を半導体ウエハーの切断に利用するた めではなく、ウエハー自体の厚さを薄くするためであること 【００２３】 （、 【００２９】等）からすると、加工対象物が溝を形成する必要のない厚さ 15 である場合、加工対象物に溝を設ける必要はない。また、 【００３２】には、 「発光ダイオード用の窒化物半導体ウエハーとする場合…ｐｎ接合を持 つ窒化物半導体層で数μｍから数十 μｍの厚みがある」と記載され、溝を 形成せずに加工対象物全体の厚さを薄くする技術が開示されている。 そして、本件優先日当時において、シリコンウェハ等の半導体ウェハの 20 厚さは薄くなる傾向にあり、しかも、シリコンウェハのように、へき開性 を有し、さほど硬度が高くない（硬くない）加工対象物を切断する場合、 当業者は、コストアップに繋がる溝形成プロセスを避け、溝を設けないで、 レーザー照射をしようと試みるから、甲１５発明において、相違点２に係 る本件発明の構成とすることを容易に想到することができたものである。 25 したがって、本件審決の上記判断は誤りである。 ウ 小括 20 以上のとおり、本件審決における相違点２の認定及び判断に誤りがあり、 この誤りは、本件審決の結論に影響を及ぼすものであるから、本件審決は、 取り消されるべきである。 ? 被告の主張 5ア 相違点２の認定の誤りの主張に対し 刊行物の記載に基づく引用発明の認定は、刊行物の記載を基礎として客 観的、具体的にされるべきところ、甲１５には、 「半導体ウエハー２００の 基板２０１の内部に、加工変質部を形成するレーザー加工機」についての 具体的記載は、実施例２にしかないことを踏まえると、本件審決が、実施 10 例２に基づいて、 「一方の表面に溝部２０３が形成され」た「基板２０１」 を加工対象物としたレーザー加工機の発明として甲１５発明を認定した ことは妥当であるから、本件審決がした本件発明と甲１５発明の相違点２ の認定に誤りはない。 また、甲１５の記載から、 「一方の表面に溝部を形成しない」基板を加工 15 対象物としたレーザー加工機の発明を認定することはできない。 したがって、本件審決における相違点２の認定の誤りをいう原告の主張 は理由がない。 イ 相違点２の容易想到性の判断の誤りの主張に対し 甲１５には、基板２０１の表面に溝部２０３を形成することなしに、 「基 20 板２０１上の溝部２０３の内部側」に形成された加工変質部に沿って、平 坦な分離端面となるように基板を切断（分離）することができることを示 す記載は一切ない。かえって、甲１５の記載（請求項１、 【０００１】【０ 、 ００４】【０００６】【００１３】【００６４】 、、、 ）を総合すれば、甲１５発 明は、サファイアやスピネル基板などの上に窒化物半導体が形成された半 25 導体ウエハーは、ダイヤモンドスクライバーのみで切断することは困難で あり、ダイサーのみで切断しようとすると、その切断面にクラック、チッ 21 ピングが発生しやすく綺麗に切断できない、基板から窒化物半導体層が部 分的に剥離するなどの課題があったことから、従来の方法における「ダイ ヤモンドスクライバーにより、ダイサーで形成した溝部の底面にスクライ ブ・ラインを形成する」という工程に換えて、 「レーザー照射により、溝部 5 の底面にブレイク・ラインを形成する」という工程を採用することを課題 解決手段とした発明であり、溝部が形成されることを前提とした発明であ る。甲１５の【００２０】ないし【００２２】の記載は、溝部が形成され ることを前提とした発明についての実施の形態を説明した記載であるか ら、本件審決が、甲１５発明において、 「基板２０１上の溝部２０３の内部 10 側」に形成された加工変質部に沿って、平坦な分離端面となるように基板 を切断（分離）するためには、基板２０１の表面に溝部２０３を形成する ことは必要不可欠な要件と理解されると認定した点に誤りはない。原告が 挙げる【００１９】記載の「本発明」について、 【００１３】には「溝部１ ０３にブレイク・ライン１０４をレーザー照射により形成する工程」を有 15 することが記載されており、 【００１９】記載の「半導体ウエハーの特定箇 所」とは、 「溝部の表面か、その溝部の内部側」を指していると解するのが 妥当であり、 【００１９】は、甲１５発明が溝部の形成を必須の構成として いることを表していると解するのが妥当である。 また、仮に甲１５において基板に溝部を設ける理由は、ウエハー自体の 20 厚さを薄くするためであると理解されるとしても、そのことは、甲１５に 「基板の厚さが溝部を設ける必要がない程度に薄い場合、基板に溝部を形 成することなしに基板を切断（分離）することができる発明」が記載され ていることを何ら意味するものではない。 さらに、原告主張の「サファイア基板は溝を形成しなくともスクライブ 25 （割断）できること」が本件優先日当時知られていたことは、甲１５に溝 部を形成することを要しない発明が記載されていることを意味するもの 22 ではない。 以上によれば、甲２に接した当業者において、甲１５発明の加工対象物 として、ブレイクライン（切断予定ライン）に沿った溝が形成されていな い基板２０１を採用し、表面に溝が形成されていない基板２０１の内部側 5 に形成された加工変質部を形成するよう改変を行う動機付けは存在しな い。かえって、甲１５発明において、基板に溝部を形成しておくことは必 要不可欠であるから、上記改変を行うことには阻害要因がある。 したがって、相違点２の容易想到性を否定した本件審決の判断に誤りは ない。 10 ウ 小括 以上のとおり、本件審決における相違点２の認定及び容易想到性の判断 に誤りがないから、原告主張の取消事由２は理由がない。 ３ 取消事由３（甲２を主引用例とする進歩性の判断の誤り）(無効理由２関係) ? 原告の主張 15 ア 相違点１の認定の誤り 本件審決は、本件発明と甲２発明の相違点１として、本件発明は、加工 対象物の「内部」の「改質領域」を切断の起点とするのに対して、甲２発 明は、半導体結晶ウェーハの裏面のスクライブ溝が切断の起点である点で 相違すると認定した。 20 しかしながら、甲２には、@「本発明」の目的は、 「半導体結晶の表面・ 電極パターンに従い裏面を加工する方法を提供」することだけでなく、 「簡 単でかつ信頼度の高い半導体結晶ウェーハのレーザー加工法を提供する」 ことや「レーザースクライブにおけるペレット分割の歩留まりを向上させ ること」も目的であること（１頁右欄〜２頁左上欄）、A「本発明」の目的 25 に共通する技術的意義として、「レーザー光のエネルギーよりもエネル ギー禁止帯幅が大きい半導体結晶ではレーザー光がほとんど吸収されず 23 に裏面に到達することを用い、レーザー光の焦点を半導体結晶ウェーハの 裏面近傍に結ぶ」 （２頁左上欄）という手段を採用したことの記載がある。 そして、 「近傍」とは「近所。近辺。」を指し（甲５０）、甲２記載の「半 導体結晶ウェーハの裏面近傍」とは、半導体結晶ウェーハの裏面に近い内 5 側、すなわち、半導体結晶ウェーハの内部を指すことからすると、甲２記 載のレーザー加工装置は、加工対象物（半導体結晶ウェーハ）の裏面では なく、加工対象物の「内部」の「改質領域」を切断の起点とするものとい える。 したがって、本件審決における甲２発明の認定には誤りがあり、その結 10 果、相違点１の認定にも誤りがある。 イ 相違点１の容易想到性の判断の誤り 仮に本件審決における相違点１の認定に誤りがないとしても、以下のと おり、相違点１の容易想到性の判断に誤りがある。 本件優先日当時、レーザ光を用いた半導体基板の加工技術において、加 15 工対象物のレーザ光を照射した部分から飛散物が生じたり、溶融物が残る 等により、製造工程に支障をきたす等の課題があることは、周知であり（甲 １２、５１ないし５３）、また、「ウェハ状の加工対象物の内部」に「改質 領域」を設けるように構成し、当該内部の改質領域を切断の起点とするこ とは、周知の技術であった（甲１、１５等）。 20 そして、甲２発明と上記周知技術は、技術分野が共通し、甲２記載の発 明の目的の一つは、「レーザースクライブにおけるペレット分割の歩留ま りを向上させること」にあり、上記周知技術は歩留まりを向上させる作用 機能を有するから、両者は、目的（課題）等においても共通する。 そうすると、甲２に接した当業者は、甲２発明において、上記課題を解 25 決するために、上記周知技術を考慮し、甲２発明における「切断の起点と なる領域」を「半導体基板の内部」に位置する「改質領域」とし、相違点 24 １に係る本件発明の構成とすることを容易に想到することができたもの である。 したがって、本件審決の上記判断は誤りである。 ウ 小括 5 以上のとおり、本件審決における相違点１の認定及び判断に誤りがあり、 この誤りは、本件審決の結論に影響を及ぼすものであるから、本件審決は、 取り消されるべきである。 ? 被告の主張 ア 相違点１の認定の誤りの主張に対し 10 甲２に「加工対象物の内部に切断の起点となる改質領域を形成する」と いう事項を表していると解される記載がないことに照らしても、甲２発明 の技術的意義は、「半導体結晶ウェーハの裏面を表面からレーザー光照射 で加工すること」にあるから（２頁左上欄）、甲２発明においては、加工対 象物の裏面にスクライブ溝が形成され、そのスクライブ溝が切断の起点に 15 なる。 そうすると、甲２発明の「半導体結晶ウェーハの裏面近傍」が、半導体 結晶ウェーハの裏面に近い内側を含む領域を指していると解され得ると しても、それは、 「半導体結晶ウェーハの裏面」を加工できる程度に裏面に 近い位置を指していると解するのが妥当であり、半導体結晶ウェーハの裏 20 面ではなく、内部にスクライブ溝が形成されることを意味するものではな い。 したがって、本件審決における相違点１の認定の誤りをいう原告の主張 は理由がない。 イ 相違点１の容易想到性の判断の誤りの主張に対し 25 前記アのとおり、甲２発明の技術的意義は、 「半導体結晶ウェーハの裏面 を表面からレーザー光照射で加工すること」にあるから、甲２に接した当 25 業者において、甲２発明において、半導体結晶ウェーハの裏面のスクライ ブ溝に替えて、半導体結晶ウェーハの内部に改質領域を設けようと試みる 動機付けはない。 次に、甲１及び１５は、加工対象物の内部に形成する加工変質部に加え 5 て、溝の形成を必須とするものであり、その溝の形成を捨象した周知技術 は、甲１及び１５から抽出することはできない。また、甲１及び１５記載 の発明は、上記溝の形成時に飛散物が発生するものであるから、原告主張 の課題を解決し得る技術でもない。 したがって、相違点１の容易想到性を否定した本件審決の判断に誤りは 10 ない。 ウ 小括 以上のとおり、本件審決における相違点１の認定及び容易想到性の判断 に誤りがないから、原告主張の取消事由３は理由がない。 ４ 取消事由４（甲５を主引用例とする進歩性の判断の誤り）(無効理由５関係) 15 ? 原告の主張 ア 相違点２の認定の誤り 本件審決は、本件発明と甲５発明の相違点２として、本件発明は、加工 対象物が「ウェハ状の加工対象物」であって「シリコン単結晶構造部分に 前記切断予定ラインに沿った溝が形成されていないシリコンウェハ」であ 20 るのに対し、甲５発明は、加工対象物が厚板の合成石英ガラスである点で 相違すると認定した。 しかしながら、甲５には、 「本発明は、石英ガラスなどの透明材料を複雑 な形状に切断加工することを目的とし、被加工物の厚味に影響を受けず、 厚板であっても自由な切断加工を可能とすることを目的としている。 （２ 」 25 頁右上欄） 「焦点をワークの内部に結ばせているのでワークの厚味に影響 、 を受けず、自由な形状に加工できる。 （３頁左下欄）との記載があること 」 26 からすると、甲５記載のレーザ加工装置の加工対象物は、 「厚板の合成石英 ガラス」ではなく、「透明材料」と認定すべきである。 ここで「透明材料」とは、照射するレーザビームに対して透明という意 味であり、例えば、赤外光のレーザビームを透過するものは、当該レーザ 5 ビームに対して「透明材料」であるといえる。そして、シリコンウェハは、 赤外光のレーザビームに対して透明であるから、 「透明材料」に該当する。 また、甲５記載のレーザ加工装置は、「エキシマレーザ」に限定されず、 加工対象物の「高エネルギービーム」に対する吸収特性に応じて、適切な 高エネルギービームを選択すればよいから、加工対象物をシリコンウェハ 10 とする場合は、シリコンウェハの吸収特性に応じて、適切な赤外光レーザ （例えば、ＹＡＧレーザ）を選択すればよい。そして、レーザビームの吸 収により加工可能なものであれば、加工対象物内での光の多光子吸収を利 用して光を透明材料に吸収させることにより、透明材料の結合ボンドを切 断したり、透明材料の中に微小なクラックを発生させたりすることで加工 15 対象物の内部を加工できるのであるから、加工対象物はガラスに限定され ず、シリコンウェハでもよい。 さらに、前記１ イのとおり、レーザ加工装置の加工対象物としての「シ リコンウェハ」は、シリコン単結晶構造部分に切断予定ラインに沿った溝 が形成されていないシリコンウェハであることは、本件優先日前の技術常 20 識である。 以上によれば、相違点２は、実質的相違点ではないから、本件審決の上 記認定は誤りである。 イ 相違点２の容易想到性の判断の誤り 本件優先日当時、レーザ割断技術をガラスやシリコン基板などの脆性材 25 料に適用することは、周知技術であり、また、シリコン基板を含む半導体 基板をＹＡＧレーザで切断することは、周知技術であった（甲４８、４９、 27 ５２等）。 加えて、前記アのとおり、甲５は、甲５記載のレーザ加工装置の加工対 象物を「厚板」に限定するものではなく、かつ、加工方法も「複雑な切断 加工」でない直線的な加工も記載しており、また、ＹＡＧレーザを明示的 5 に記載していること（２頁左上欄）からすると、当業者は、甲５発明にお いて、上記周知技術を適用する動機付けがあるから、加工対象物を「シリ コン単結晶構造部分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成されていな いシリコンウェハ」 （相違点２に係る本件発明の構成）とすることを容易に 想到することができたものである。 10 したがって、相違点２の容易想到性を否定した本件審決の判断は誤りで ある。 ウ 小括 以上のとおり、本件審決における相違点２の認定及び判断に誤りがあり、 この誤りは、本件審決の結論に影響を及ぼすものであるから、本件審決は、 15 取り消されるべきである。 ? 被告の主張 ア 相違点２の認定の誤りの主張に対し 本件審決は、原告が本件審判に係る審判請求書(乙３)で甲５記載の実施 例１に基づいて甲５記載の発明を主張したことを踏まえて、実施例１（加 20 工対象物は「厚板の合成石英ガラス」）に基づいて、甲５発明を認定し、そ の上で、本件発明と甲５発明を対比して、相違点２を認定したものであり、 本件審決における相違点１の認定に誤りはない。 相違点２の認定の誤りをいう原告の主張は、甲５記載の実施例１に基づ いて甲５発明の認定を否定するものであるから、信義則に反するものであ 25 り、また、刊行物に記載された技術的思想ないし技術的構成を、刊行物の 具体的な記載から離れて、抽象化、一般化ないし上位概念化することにほ 28 かならず、恣意的な認定、判断を招くものであるという意味においても妥 当ではない。 イ 相違点２の容易想到性の判断の誤りの主張に対し 甲５発明は、「石英ガラスなどの透明材料を複雑な形状に切断加工する 5 ことを目的とし、被加工物の厚味に影響を受けず、厚板であっても自由な 切断加工を可能とすることを目的とし」 （甲５の２頁左上欄） そのために、 、 連続的なクラックにより切断を行うようにしたこと（２頁左下欄、３頁左 下欄）を踏まえれば、甲５発明を適用する加工対象物としてシリコンウェ ハが想起されないことは明らかである。また、甲５発明で使用されている 10 エキシマレーザの光はシリコンウェハを透過しないから、甲５発明をその ままシリコンウェハの加工に使用できないことも明らかである。これらの 事情を考慮すると、当業者において、甲５発明の加工対象物を「シリコン ウェハ」とすることを試みる動機付けはない。 次に、原告が主張するように、本件優先日当時、レーザ割断技術をガラ 15 スやシリコン基板などの脆性材料に適用すること、シリコン基板を含む半 導体基板をＹＡＧレーザで切断することは、周知技術であったからといっ て、そのことから直ちに、甲５発明の加工対象物を「シリコン単結晶構造 部分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成されていないシリコンウェ ハ」 （相違点２に係る本件発明の構成）とすることの動機付けがあるとはい 20 えない。 したがって、相違点２の容易想到性を否定した本件審決の判断に誤りは ない。 ウ 小括 以上のとおり、本件審決における相違点２の認定及び容易想到性の判断 25 に誤りがないから、原告主張の取消事由４は理由がない。 第４ 当裁判所の判断 29 １ 本件明細書の記載事項について ? 本件明細書（甲３１）には、次のような記載がある（下記記載中に引用す る図１ないし２２については別紙１を参照）。 ア 【技術分野】 5 【０００１】 本発明は、半導体材料基板、圧電材料基板やガラス基板等の加工対象物 の切断に使用されるレーザ加工装置に関する。 【背景技術】 【０００２】 10 レーザ応用の一つに切断があり、レーザによる一般的な切断は次の通り である。例えば半導体ウェハやガラス基板のような加工対象物の切断する 箇所に、加工対象物が吸収する波長のレーザ光を照射し、レーザ光の吸収 により切断する箇所において加工対象物の表面から裏面に向けて加熱溶 融を進行させて加工対象物を切断する。しかし、この方法では加工対象物 15 の表面のうち切断する箇所となる領域周辺も溶融される。よって、加工対 象物が半導体ウェハの場合、半導体ウェハの表面に形成された半導体素子 のうち、上記領域付近に位置する半導体素子が溶融する恐れがある。 【０００３】 加工対象物の表面の溶融を防止する方法として、例えば、特許文献１や 20 特許文献２に開示されたレーザによる切断方法がある。これらの文献に開 示された切断方法では、加工対象物の切断する箇所をレーザ光により加熱 し、そして加工対象物を冷却することにより、加工対象物の切断する箇所 に熱衝撃を生じさせて加工対象物を切断する。 【特許文献１】特開２０００−２１９５２８号公報 25 【特許文献２】特開２０００−１５４６７号公報 【発明が解決しようとする課題】 30 【０００４】 しかし、これらの文献に開示された切断方法では、加工対象物に生じる 熱衝撃が大きいと、加工対象物の表面に、切断予定ラインから外れた割れ やレーザ照射していない先の箇所までの割れ等の不必要な割れが発生す 5 ることがある。よって、これらの切断方法では精密切断をすることができ ない。特に、加工対象物が半導体ウェハ、液晶表示装置が形成されたガラ ス基板や電極パターンが形成されたガラス基板の場合、この不必要な割れ により半導体チップ、液晶表示装置や電極パターンが損傷することがある。 また、これらの切断方法では平均入力エネルギーが大きいので、半導体 10 チップ等に与える熱的ダメージも大きい。 【０００５】 本発明の目的は、加工対象物の表面に不必要な割れを発生させることな くかつその表面が溶融しないレーザ加工装置を提供することである。 イ 【課題を解決するための手段】 15 【０００６】 本発明に係るレーザ加工装置は、ウェハ状の加工対象物の内部に、切断 の起点となる改質領域を形成するレーザ加工装置であって、加工対象物が 載置される載置台と、レーザ光を出射するレーザ光源と、載置台に載置さ れた加工対象物の内部に、レーザ光源から出射されたレーザ光を集光し、 20 そのレーザ光の集光点の位置で改質領域を形成させる集光用レンズと、 レーザ光の集光点が加工対象物の内部に位置するように、加工対象物の レーザ光入射面を基準として加工対象物の厚さ方向に第１移動量だけ集 光用レンズを移動させ、レーザ光の集光点が加工対象物の切断予定ライン に沿って移動するように、加工対象物の厚さ方向と直交する方向に載置台 25 を移動させた後、レーザ光の集光点が加工対象物の内部に位置するように、 レーザ光入射面を基準として加工対象物の厚さ方向に第２移動量だけ集 31 光用レンズを移動させ、レーザ光の集光点が切断予定ラインに沿って移動 するように、加工対象物の厚さ方向と直交する方向に載置台を移動させる 機能を有する制御部と、を備えることを特徴とする。 【０００７】 5 本発明に係るレーザ加工装置によれば、加工対象物の内部に集光点を合 わせてレーザ光を照射することにより、加工対象物の内部に改質領域を形 成することができる。加工対象物の切断する箇所に何らかの起点があると、 加工対象物を比較的小さな力で割って切断することができる。本発明に係 るレーザ加工装置によれば、改質領域を起点として切断予定ラインに沿っ 10 て加工対象物が割れることにより、加工対象物を切断することができる。 よって、比較的小さな力で加工対象物を切断することができるので、加工 対象物の表面に切断予定ラインから外れた不必要な割れを発生させるこ となく加工対象物の切断が可能となる。なお、集光点とはレーザ光が集光 した箇所のことである。切断予定ラインは加工対象物の表面や内部に実際 15 に引かれた線でもよいし、仮想の線でもよい。 【０００８】 また、本発明に係るレーザ加工装置によれば、加工対象物の内部に改質 領域を形成している。よって、加工対象物の表面ではレーザ光がほとんど 吸収されないので、加工対象物の表面が溶融することはない。 20 【０００９】 また、本発明に係るレーザ加工装置によれば、加工対象物に照射される レーザ光の加工対象物への入射方向におけるレーザ光の集光点の位置を 変えることにより、改質領域を入射方向に沿って並ぶように複数形成する ことができる。このため、加工対象物を切断する際に起点となる箇所を増 25 やすことができる。 【００１０】 32 本発明に係るレーザ加工装置によれば、ウェハ状の加工対象物の内部に おいて、加工対象物のレーザ光入射面から加工対象物の厚さ方向に第１の 距離だけ離れた第１の位置、及び第１の距離より短い第２の距離だけ離れ た第２の位置に、切断の起点となる改質領域を確実に形成することができ 5 る。 ウ 【発明の効果】 【００１１】 本発明に係るレーザ加工装置によれば、加工対象物の表面に溶融や切断 予定ラインから外れた割れが生じることなく、加工対象物を切断すること 10 ができる。よって、加工対象物を切断することにより作製される製品（例 えば、半導体チップ、圧電デバイスチップ、液晶等の表示装置）の歩留ま りや生産性を向上させることができる。 【００１２】 また、本発明に係るレーザ加工装置によれば、複数の改質領域を形成す 15 ることにより加工対象物を切断する際の起点となる箇所を増やすことが できる。従って、加工対象物の厚みが比較的大きい場合等においても、加 工対象物の切断が可能となる。 エ 【発明を実施するための最良の形態】 【００１３】 20 以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。本実施 形態に係るレーザ加工方法は、多光子吸収により改質領域を形成している。 多光子吸収はレーザ光の強度を非常に大きくした場合に発生する現象で ある。まず、多光子吸収について簡単に説明する。 【００１４】 25 材料の吸収のバンドギャップＥ Ｇ よりも光子のエネルギーｈνが小さい と光学的に透明となる。よって、材料に吸収が生じる条件はｈν＞Ｅ Ｇであ 33 る。しかし、光学的に透明でも、レーザ光の強度を非常に大きくするとｎ ｈν＞Ｅ Ｇ の条件（ｎ＝２，３，４，・・・である）で材料に吸収が生じる。 この現象を多光子吸収という。パルス波の場合、レーザ光の強度はレーザ 光の集光点のピークパワー密度（Ｗ／ｃｍ ２ ）で決まり、例えばピークパ 5 ワー密度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ ２）以上の条件で多光子吸収が生じる。ピー クパワー密度は、（集光点におけるレーザ光の１パルス当たりのエネル ギー）÷（レーザ光のビームスポット断面積×パルス幅）により求められ る。また、連続波の場合、レーザ光の強度はレーザ光の集光点の電界強度 （Ｗ／ｃｍ ２）で決まる。 10 【００１５】 このような多光子吸収を利用する本実施形態に係るレーザ加工の原理 について図１〜図６を用いて説明する。図１はレーザ加工中の加工対象物 １の平面図であり、図２は図１に示す加工対象物１の II−II 線に沿った 断面図であり、図３はレーザ加工後の加工対象物１の平面図であり、図４ 15 は図３に示す加工対象物１の IV−IV 線に沿った断面図であり、図５は図 ３に示す加工対象物１の V−V 線に沿った断面図であり、図６は切断され た加工対象物１の平面図である。 【００１６】 図１及び図２に示すように、加工対象物１の表面３には切断予定ライン 20 ５がある。切断予定ライン５は直線状に延びた仮想線である。本実施形態 に係るレーザ加工は、多光子吸収が生じる条件で加工対象物１の内部に集 光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを加工対象物１に照射して改質領域７を形 成する。なお、集光点とはレーザ光Ｌが集光した箇所のことである。 【００１７】 25 レーザ光Ｌを切断予定ライン５に沿って（すなわち矢印Ａ方向に沿って） 相対的に移動させることにより、集光点Ｐを切断予定ライン５に沿って移 34 動させる。これにより、図３〜図５に示すように改質領域７が切断予定ラ イン５に沿って加工対象物１の内部にのみ形成される。本実施形態に係る レーザ加工方法は、加工対象物１がレーザ光Ｌを吸収することにより加工 対象物１を発熱させて改質領域７を形成するのではない。加工対象物１に 5 レーザ光Ｌを透過させ加工対象物１の内部に多光子吸収を発生させて改 質領域７を形成している。よって、加工対象物１の表面３ではレーザ光Ｌ がほとんど吸収されないので、加工対象物１の表面３が溶融することはな い。 【００１８】 10 加工対象物１の切断において、切断する箇所に起点があると加工対象物 １はその起点から割れるので、図６に示すように比較的小さな力で加工対 象物１を切断することができる。よって、加工対象物１の表面３に不必要 な割れを発生させることなく加工対象物１の切断が可能となる。 【００１９】 15 なお、改質領域を起点とした加工対象物の切断は、次の二通りが考えら れる。一つは、改質領域形成後、加工対象物に人為的な力が印加されるこ とにより、改質領域を起点として加工対象物が割れ、加工対象物が切断さ れる場合である。これは、例えば加工対象物の厚みが大きい場合の切断で ある。人為的な力が印加されるとは、例えば、加工対象物の切断予定ライ 20 ンに沿って加工対象物に曲げ応力やせん断応力を加えたり、加工対象物に 温度差を与えることにより熱応力を発生させたりすることである。他の一 つは、改質領域を形成することにより、改質領域を起点として加工対象物 の断面方向（厚さ方向）に向かって自然に割れ、結果的に加工対象物が切 断される場合である。これは、例えば加工対象物の厚みが小さい場合、改 25 質領域が１つでも可能であり、加工対象物の厚みが大きい場合、厚さ方向 に複数の改質領域を形成することで可能となる。なお、この自然に割れる 35 場合も、切断する箇所の表面上において、改質領域が形成されていない部 分まで割れが先走ることがなく、改質部を形成した部分のみを割断するこ とができるので、割断を制御よくすることができる。近年、シリコンウェ ハ等の半導体ウェハの厚さは薄くなる傾向にあるので、このような制御性 5 のよい割断方法は大変有効である。 【００２０】 さて、本実施形態において多光子吸収により形成される改質領域として、 次の（１）〜（３）がある。 【００２１】 10 （１）改質領域が一つ又は複数のクラックを含むクラック領域の場合 レーザ光を加工対象物（例えばガラスやＬｉＴａＯ ３ からなる圧電材料） の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強度が１×１０ ８（Ｗ／ｃ ｍ２）以上でかつパルス幅が１μｓ以下の条件で照射する。このパルス幅の 大きさは、多光子吸収を生じさせつつ加工対象物表面に余計なダメージを 15 与えずに、加工対象物の内部にのみクラック領域を形成できる条件である。 これにより、加工対象物の内部には多光子吸収による光学的損傷という現 象が発生する。この光学的損傷により加工対象物の内部に熱ひずみが誘起 され、これにより加工対象物の内部にクラック領域が形成される。電界強 度の上限値としては、例えば１×１０ １２（Ｗ／ｃｍ ２ ）である。パルス幅は 20 例えば１ｎｓ〜２００ｎｓが好ましい。なお、多光子吸収によるクラック 領域の形成は、例えば、第４５回レーザ熱加工研究会論文集（１９９８年． １２月）の第２３頁〜第２８頁の「固体レーザー高調波によるガラス基板 の内部マーキング」に記載されている。 【００２２】 25 本発明者は、電界強度とクラックの大きさとの関係を実験により求めた。 実験条件は次ぎの通りである。 36 【００２３】 （Ａ）加工対象物：パイレックス（登録商標）ガラス（厚さ７００μ ｍ） （Ｂ）レーザ 5 光源：半導体レーザ励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザ 波長：１０６４ｎｍ レーザ光スポット断面積：３．１４×１０ −８ ｃｍ ２ 発振形態：Ｑスイッチパルス 繰り返し周波数：１００ｋＨｚ 10 パルス幅：３０ｎｓ 出力：出力＜１ｍＪ／パルス レーザ光品質：ＴＥＭ ００ 偏光特性：直線偏光 （Ｃ）集光用レンズ 15 レーザ光波長に対する透過率：６０パーセント （Ｄ）加工対象物が載置される載置台の移動速度：１００ｍｍ／秒 【００２４】 なお、レーザ光品質がＴＥＭ ００ とは、集光性が高くレーザ光の波長程度 まで集光可能を意味する。 20 【００２５】 図７は上記実験の結果を示すグラフである。横軸はピークパワー密度で あり、レーザ光がパルスレーザ光なので電界強度はピークパワー密度で表 される。縦軸は１パルスのレーザ光により加工対象物の内部に形成された クラック部分（クラックスポット）の大きさを示している。クラックスポッ 25 トが集まりクラック領域となる。クラックスポットの大きさは、クラック スポットの形状のうち最大の長さとなる部分の大きさである。グラフ中の 37 黒丸で示すデータは集光用レンズ（Ｃ）の倍率が１００倍、開口数（ＮＡ） が０．８０の場合である。一方、グラフ中の白丸で示すデータは集光用レ ンズ（Ｃ）の倍率が５０倍、開口数（ＮＡ）が０．５５の場合である。ピー クパワー密度が１０ １１ （Ｗ／ｃｍ ２ ）程度から加工対象物の内部にクラッ 5 クスポットが発生し、ピークパワー密度が大きくなるに従いクラックス ポットも大きくなることが分かる。 【００２６】 次に、本実施形態に係るレーザ加工において、クラック領域形成による 加工対象物の切断のメカニズムについて図８〜図１１を用いて説明する。 10 図８に示すように、多光子吸収が生じる条件で加工対象物１の内部に集光 点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを加工対象物１に照射して切断予定ラインに 沿って内部にクラック領域９を形成する。クラック領域９は一つ又は複数 のクラックを含む領域である。図９に示すようにクラック領域９を起点と してクラックがさらに成長し、図１０に示すようにクラックが加工対象物 15 １の表面３と裏面２１に到達し、図１１に示すように加工対象物１が割れ ることにより加工対象物１が切断される。加工対象物の表面と裏面に到達 するクラックは自然に成長する場合もあるし、加工対象物に力が印加され ることにより成長する場合もある。 【００２７】 20 （２）改質領域が溶融処理領域の場合 レーザ光を加工対象物（例えばシリコンのような半導体材料）の内部に 集光点を合わせて、集光点における電界強度が１×１０ ８（Ｗ／ｃｍ ２）以 上でかつパルス幅が１μｓ以下の条件で照射する。これにより加工対象物 の内部は多光子吸収によって局所的に加熱される。この加熱により加工対 25 象物の内部に溶融処理領域が形成される。溶融処理領域とは一旦溶融後再 固化した領域、溶融状態中の領域及び溶融から再固化する状態中の領域の 38 うち少なくともいずれか一つを意味する。また、溶融処理領域は相変化し た領域や結晶構造が変化した領域ということもできる。また、溶融処理領 域とは単結晶構造、非晶質構造、多結晶構造において、ある構造が別の構 造に変化した領域ということもできる。つまり、例えば、単結晶構造から 5 非晶質構造に変化した領域、単結晶構造から多結晶構造に変化した領域、 単結晶構造から非晶質構造及び多結晶構造を含む構造に変化した領域を 意味する。加工対象物がシリコン単結晶構造の場合、溶融処理領域は例え ば非晶質シリコン構造である。なお、電界強度の上限値としては、例えば １×１０ １２ （Ｗ／ｃｍ ２ ）である。パルス幅は例えば１ｎｓ〜２００ｎｓ 10 が好ましい。 【００２８】 本発明者は、シリコンウェハの内部で溶融処理領域が形成されることを 実験により確認した。実験条件は次ぎの通りである。 【００２９】 15 （Ａ）加工対象物：シリコンウェハ（厚さ３５０μｍ、外径４インチ） （Ｂ）レーザ 光源：半導体レーザ励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザ 波長：１０６４ｎｍ レーザ光スポット断面積：３．１４×１０ −８ ｃｍ ２ 20 発振形態：Ｑスイッチパルス 繰り返し周波数：１００ｋＨｚ パルス幅：３０ｎｓ 出力：２０μＪ／パルス レーザ光品質：ＴＥＭ ００ 25 偏光特性：直線偏光 （Ｃ）集光用レンズ 39 倍率：５０倍 ＮＡ：０．５５ レーザ光波長に対する透過率：６０パーセント （Ｄ）加工対象物が載置される載置台の移動速度：１００ｍｍ／秒 5 【００３０】 図１２は上記条件でのレーザ加工により切断されたシリコンウェハの 一部における断面の写真を表した図である。シリコンウェハ１１の内部に 溶融処理領域１３が形成されている。なお、上記条件により形成された溶 融処理領域の厚さ方向の大きさは１００μｍ程度である。 10 【００３１】 溶融処理領域１３が多光子吸収により形成されたことを説明する。図１ ３は、レーザ光の波長とシリコン基板の内部の透過率との関係を示すグラ フである。ただし、シリコン基板の表面側と裏面側それぞれの反射成分を 除去し、内部のみの透過率を示している。シリコン基板の厚みｔが５０μ 15 ｍ、１００μｍ、２００μｍ、５００μｍ、１０００μｍの各々について
上記関係を示した。 【００３２】 例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの波長である１０６４ｎｍにおいて、シリ コン基板の厚みが５００μｍ以下の場合、シリコン基板の内部ではレーザ 20 光が８０％以上透過することが分かる。図１２に示すシリコンウェハ１１ の厚さは３５０μｍであるので、多光子吸収による溶融処理領域はシリコ ンウェハの中心付近、つまり表面から１７５μｍの部分に形成される。こ の場合の透過率は、厚さ２００μｍのシリコンウェハを参考にすると、９ ０％以上なので、レーザ光がシリコンウェハ１１の内部で吸収されるのは 25 僅かであり、ほとんどが透過する。このことは、シリコンウェハ１１の内 部でレーザ光が吸収されて、溶融処理領域がシリコンウェハ１１の内部に 40 形成（つまりレーザ光による通常の加熱で溶融処理領域が形成）されたも のではなく、溶融処理領域が多光子吸収により形成されたことを意味する。 多光子吸収による溶融処理領域の形成は、例えば、溶接学会全国大会講演 概要第６６集（２０００年４月）の第７２頁〜第７３頁の「ピコ秒パルス 5 レーザによるシリコンの加工特性評価」に記載されている。 【００３３】 なお、シリコンウェハは、溶融処理領域を起点として断面方向に向かっ て割れを発生させ、その割れがシリコンウェハの表面と裏面に到達するこ とにより、結果的に切断される。シリコンウェハの表面と裏面に到達する 10 この割れは自然に成長する場合もあるし、加工対象物に力が印加されるこ とにより成長する場合もある。なお、溶融処理領域からシリコンウェハの 表面と裏面に割れが自然に成長するのは、一旦溶融後再固化した状態と なった領域から割れが成長する場合、溶融状態の領域から割れが成長する 場合及び溶融から再固化する状態の領域から割れが成長する場合のうち 15 少なくともいずれか一つである。いずれの場合も切断後の切断面は図１２ に示すように内部にのみ溶融処理領域が形成される。加工対象物の内部に 溶融処理領域を形成する場合、割断時、切断予定ラインから外れた不必要 な割れが生じにくいので、割断制御が容易となる。 【００３４】 20 （３）改質領域が屈折率変化領域の場合 レーザ光を加工対象物（例えばガラス）の内部に集光点を合わせて、集 光点における電界強度が１×１０ ８（Ｗ／ｃｍ２）以上でかつパルス幅が１ ｎｓ以下の条件で照射する。パルス幅を極めて短くして、多光子吸収を加 工対象物の内部に起こさせると、多光子吸収によるエネルギーが熱エネル 25 ギーに転化せずに、加工対象物の内部にはイオン価数変化、結晶化又は分 極配向等の永続的な構造変化が誘起されて屈折率変化領域が形成される。 41 電界強度の上限値としては、例えば１×１０ １２（Ｗ／ｃｍ ２ ）である。パル ス幅は例えば１ｎｓ以下が好ましく、１ｐｓ以下がさらに好ましい。多光 子吸収による屈折率変化領域の形成は、例えば、第４２回レーザ熱加工研 究会論文集（１９９７年．１１月）の第１０５頁〜第１１１頁の「フェム 5 ト秒レーザー照射によるガラス内部への光誘起構造形成」に記載されてい る。 【００３５】 以上のように本実施形態によれば、改質領域を多光子吸収により形成し ている。そして、本実施形態は加工対象物に照射されるレーザ光の加工対 10 象物への入射方向におけるレーザ光の集光点の位置を変えることにより、 改質領域を入射方向に沿って並ぶように複数形成している。 【００３６】 複数の改質領域形成についてクラック領域を例に説明する。図１４は、 本実施形態に係るレーザ加工方法を用いて加工対象物１の内部に二つの 15 クラック領域９が形成された加工対象物１の斜視図である。 【００３７】 二つクラック領域９形成方法について簡単に説明する。まず、パルス レーザ光Ｌの集光点を加工対象物１の内部の裏面２１付近に合わし、切断 予定ライン５に沿って集光点を移動させながら加工対象物１にパルス 20 レーザ光Ｌを照射する。これにより、クラック領域９（９Ａ）が切断予定 ライン５に沿って加工対象物１の内部の裏面２１付近に形成される。次に、 パルスレーザ光Ｌの集光点を加工対象物１の内部の表面３付近に合わし、 切断予定ライン５に沿って集光点を移動させながら加工対象物１にパル スレーザ光Ｌを照射する。この照射により、クラック領域９（９Ｂ）が切 25 断予定ライン５に沿って加工対象物１の内部の表面３付近に形成される。 【００３８】 42 そして、図１５に示すように、クラック領域９Ａ，９Ｂからクラック９ １が自然に成長する。詳しくはクラック９１が、クラック領域９Ａから裏 面２１方向、クラック領域９Ａ（９Ｂ）からクラック領域９Ｂ（９Ａ）方 向、クラック領域９Ｂから表面３方向にそれぞれ自然に成長する。これに 5 より、切断予定ライン５に沿った加工対象物１の面、すなわち切断面とな る面において、加工対象物１の厚み方向に長く延びたクラック９を形成す ることができる。よって、比較的小さな力を人為的に印加するだけ又は印 加することなく自然に加工対象物１を切断予定ライン５に沿って切断す ることができる。 10 【００３９】 以上のように本実施形態によれば複数のクラック領域９を形成するこ とにより加工対象物１を切断する際の起点となる箇所を増やしている。 従って、本実施形態によれば加工対象物１の厚みが比較的大きい場合や加 工対象物１の材質がクラック領域９形成後のクラック９１が成長しにく 15 い場合等においても、加工対象物１の切断が可能となる。 【００４０】 なお、二つのクラック領域９だけでは切断が困難な場合、三つ以上のク ラック領域９を形成する。例えば、図１６に示すように、クラック領域９ Ａとクラック領域９Ｂとの間にクラック領域９Ｃを形成する。また、レー 20 ザ光の入射方向ならば図１７に示すように加工対象物１の厚み方向と直 交する方向にも切断することができる。 【００４１】 本実施形態において、複数のクラック領域９は、パルスレーザ光Ｌが入 射する加工対象物の入射面（例えば表面３）に対して遠い方から順に形成 25 するのが好ましい。例えば図１４において、先にクラック領域９Ａを形成 し、その後にクラック領域９Ｂを形成する。入射面に対して近い方から順 43 にクラック領域９を形成すると、後に形成されるクラック領域９形成時に 照射されるパルスレーザ光Ｌが先に形成されたクラック領域９により散 乱される。これにより、後に形成されるクラック領域９を構成する１ ショットのパルスレーザ光Ｌで形成されるクラック部分（クラックスポッ 5 ト）の寸法にばらつきが生じる。よって、後に形成されるクラック領域９ を均一に形成することができない。これに対して、入射面に対して遠い方 から順にクラック領域９を形成すると上記散乱が生じないので、後に形成 されるクラック領域９を均一に形成することができる。 【００４２】 10 但し、本実施形態において、複数のクラック領域９の形成順序は上記に 限定されず、加工対象物の入射面に対して近い方から順に形成してもよい し、またランダムに形成してもよい。ランダムに形成とは、例えば図１６ において、まずクラック領域９Ｃを形成し、次にクラック領域９Ｂを形成 し、レーザ光の入射方向を反対にして最後にクラック領域９Ａを形成する 15 のである。 【００４３】 なお、複数の改質領域形成について、クラック領域の場合で説明したが、 溶融処理領域や屈折率変化領域でも同様のことが言える。また、パルス レーザ光について説明したが、連続波レーザ光についても同様のことが言 20 える。 【００４４】 次に、本実施形態に係るレーザ加工方法に使用されるレーザ加工装置の 一例について説明する。図１８はこのレーザ加工装置１００の概略構成図 である。レーザ加工装置１００は、レーザ光Ｌを発生するレーザ光源１０ 25 １と、レーザ光Ｌの出力やパルス幅等を調節するためにレーザ光源１０１ を制御するレーザ光源制御部１０２と、レーザ光Ｌの反射機能を有しかつ 44 レーザ光Ｌの光軸の向きを９０°変えるように配置されたダイクロイック ミラー１０３と、ダイクロイックミラー１０３で反射されたレーザ光Ｌを 集光する集光用レンズ１０５と、集光用レンズ１０５で集光されたレーザ 光Ｌが照射される加工対象物１が載置される載置台１０７と、載置台１０ 5 ７をＸ軸方向に移動させるためのＸ軸ステージ１０９と、載置台１０７を Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に移動させるためのＹ軸ステージ１１１と、 載置台１０７をＸ軸及びＹ軸方向に直交するＺ軸方向に移動させるため のＺ軸ステージ１１３と、これら三つのステージ１０９，１１１，１１３ の移動を制御するステージ制御部１１５と、を備える。 10 【００４５】 レーザ光源１０１はパルスレーザ光を発生するＮｄ：ＹＡＧレーザであ る。レーザ光源１０１に用いることができるレーザとして、この他、Ｎｄ： ＹＶＯ ４ レーザやＮｄ：ＹＬＦレーザやチタンサファイアレーザがある。ク ラック領域や溶融処理領域を形成する場合、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ： 15 ＹＶＯ ４ レーザ、Ｎｄ：ＹＬＦレーザを用いるのが好適である。屈折率変化 領域を形成する場合、チタンサファイアレーザを用いるのが好適である。 【００４６】 集光点ＰのＸ（Ｙ）軸方向の移動は、加工対象物１をＸ（Ｙ）軸ステー ジ１０９（１１１）によりＸ（Ｙ）軸方向に移動させることにより行う。 20 Ｚ軸方向は加工対象物１の表面３と直交する方向なので、加工対象物１に 入射するレーザ光Ｌの焦点深度の方向となる。よって、Ｚ軸ステージ１１ ３をＺ軸方向に移動させることにより、加工対象物１の内部にレーザ光Ｌ の集光点Ｐを合わせることができる。つまり、Ｚ軸ステージ１１３により 加工対象物１の厚み方向における集光点Ｐの位置が調節される。これによ 25 り、例えば、集光点Ｐを加工対象物１の厚み方向において厚みの半分の位 置より入射面（表面３）に近い位置又は遠い位置に調節したり、厚みの略 45 半分の位置に調節したりすることができる。なお、集光用レンズ１０５を Ｚ軸方向に移動させることによっても、これらの調節やレーザ光の集光点 を加工対象物の内部に合わせることができる。 【００４７】 5 ここで、Ｚ軸ステージによる加工対象物の厚み方向における集光点Ｐの 位置の調節について図１９及び図２０を用いて説明する。本実施形態では 加工対象物の厚み方向におけるレーザ光の集光点の位置を、加工対象物の 表面（入射面）を基準として加工対象物の内部の所望の位置に調節してい る。図１９はレーザ光Ｌの集光点Ｐが加工対象物１の表面３に位置してい 10 る状態を示している。図２０に示すように、Ｚ軸ステージを集光用レンズ １０５に向けてｚ移動させると、集光点Ｐは表面３から加工対象物１の内 部に移動する。集光点Ｐの加工対象物１の内部における移動量はＮｚであ る（Ｎはレーザ光Ｌに対する加工対象物１の屈折率である）。よって、レー ザ光Ｌに対する加工対象物１の屈折率を考慮してＺ軸ステージを移動さ 15 せることにより、加工対象物１の厚み方向における集光点Ｐの位置を制御 することができる。つまり、集光点Ｐの加工対象物１の厚み方向における 所望の位置を表面３から加工対象物１の内部までの距離（Ｎｚ）とする。 この距離（Ｎｚ）を上記屈折率（Ｎ）で除することにより得られた移動量 （ｚ）だけ、加工対象物１を厚み方向に移動させる。これにより、上記所 20 望の位置に集光点Ｐを合わせることができる。 【００４８】 レーザ加工装置１００はさらに、載置台１０７に載置された加工対象物 １を可視光線により照明するために可視光線を発生する観察用光源１１ ７と、ダイクロイックミラー１０３及び集光用レンズ１０５と同じ光軸上 25 に配置された可視光用のビームスプリッタ１１９と、を備える。ビームス プリッタ１１９と集光用レンズ１０５との間にダイクロイックミラー１ 46 ０３が配置されている。ビームスプリッタ１１９は、可視光線の約半分を 反射し残りの半分を透過する機能を有しかつ可視光線の光軸の向きを９ ０°変えるように配置されている。観察用光源１１７から発生した可視光 線はビームスプリッタ１１９で約半分が反射され、この反射された可視光 5 線がダイクロイックミラー１０３及び集光用レンズ１０５を透過し、加工 対象物１の切断予定ライン５等を含む表面３を照明する。 【００４９】 レーザ加工装置１００はさらに、ビームスプリッタ１１９、ダイクロ イックミラー１０３及び集光用レンズ１０５と同じ光軸上に配置された 10 撮像素子１２１及び結像レンズ１２３を備える。撮像素子１２１としては 例えばＣＣＤ（charge-coupled device）カメラがある。切断予定ライン５ 等を含む表面３を照明した可視光線の反射光は、集光用レンズ１０５、ダ イクロイックミラー１０３、ビームスプリッタ１１９を透過し、結像レン ズ１２３で結像されて撮像素子１２１で撮像され、撮像データとなる。 15 【００５０】 レーザ加工装置１００はさらに、撮像素子１２１から出力された撮像 データが入力される撮像データ処理部１２５と、レーザ加工装置１００全 体を制御する全体制御部１２７と、モニタ１２９と、を備える。撮像デー タ処理部１２５は、撮像データを基にして観察用光源１１７で発生した可 20 視光の焦点が表面３上に合わせるための焦点データを演算する。この焦点 データを基にしてステージ制御部１１５がＺ軸ステージ１１３を移動制 御することにより、可視光の焦点が表面３に合うようにする。よって、撮 像データ処理部１２５はオートフォーカスユニットとして機能する。可視 光の焦点が表面３に位置するＺ軸ステージ１１３の位置において、レーザ 25 光Ｌの集光点Ｐも表面３に位置するようにレーザ加工装置１は調整され ている。また、撮像データ処理部１２５は、撮像データを基にして表面３ 47 の拡大画像等の画像データを演算する。この画像データは全体制御部１２ ７に送られ、全体制御部で各種処理がなされ、モニタ１２９に送られる。 これにより、モニタ１２９に拡大画像等が表示される。 【００５１】 5 全体制御部１２７には、ステージ制御部１１５からのデータ、撮像デー タ処理部１２５からの画像データ等が入力し、これらのデータも基にして レーザ光源制御部１０２、観察用光源１１７及びステージ制御部１１５を 制御することにより、レーザ加工装置１００全体を制御する。よって、全 体制御部１２７はコンピュータユニットとして機能する。また、全体制御 10 部１２７は、図１９及び図２０で説明した移動量（ｚ）のデータが入力さ れ、記憶される。 【００５２】 次に、図１８及び図２１を用いて、本実施形態に係るレーザ加工方法を 説明する。図２１は、このレーザ加工方法を説明するためのフローチャー 15 トである。加工対象物１はシリコンウェハである。 【００５３】 まず、加工対象物１の光吸収特性を図示しない分光光度計等により測定 する。この測定結果に基づいて、加工対象物１に対して透明な波長又は吸 収の少ない波長のレーザ光Ｌを発生するレーザ光源１０１を選定する（Ｓ 20 １０１）。次に、加工対象物１の厚さを測定する。厚さの測定結果及び加工 対象物１の屈折率を基にして、加工対象物１のＺ軸方向の移動量（ｚ）を 決定する（Ｓ１０３）。これは、レーザ光Ｌの集光点Ｐが加工対象物１の内 部に位置させるために、加工対象物１の表面３に位置するレーザ光Ｌの集 光点を基準とした加工対象物１のＺ軸方向の移動量である。つまり、加工 25 対象物１の厚み方向における集光点Ｐの位置が決定される。集光点Ｐの位 置は加工対象物１の厚さ、材質等を考慮して決定する。本実施形態では加 48 工対象物１の内部の裏面付近に集光点Ｐを位置させるための第１移動量 のデータと表面３付近に集光点Ｐを位置させるための第２移動量のデー タが使用される。最初に形成する溶融処理領域は第１移動量のデータを用 いて形成される。次に形成する溶融処理領域は第２移動量のデータを用い 5 て形成される。これらの移動量のデータは全体制御部１２７に入力される。 【００５４】 加工対象物１をレーザ加工装置１００の載置台１０７に載置する。そし て、観察用光源１１７から可視光を発生させて加工対象物１を照明する （Ｓ１０５）。照明された切断予定ライン５を含む加工対象物１の表面３ 10 を撮像素子１２１により撮像する。この撮像データは撮像データ処理部１ ２５に送られる。この撮像データに基づいて撮像データ処理部１２５は観 察用光源１１７の可視光の焦点が表面３に位置するような焦点データを 演算する（Ｓ１０７）。 【００５５】 15 この焦点データはステージ制御部１１５に送られる。ステージ制御部１ １５は、この焦点データを基にしてＺ軸ステージ１１３をＺ軸方向の移動 させる（Ｓ１０９）。これにより、観察用光源１１７の可視光の焦点が表面 ３に位置する。Ｚ軸ステージ１１３のこの位置において、パルスレーザ光 Ｌの集光点Ｐは表面３に位置することになる。なお、撮像データ処理部１ 20 ２５は撮像データに基づいて、切断予定ライン５を含む加工対象物１の表 面３の拡大画像データを演算する。この拡大画像データは全体制御部１２ ７を介してモニタ１２９に送られ、これによりモニタ１２９に切断予定ラ イン５付近の拡大画像が表示される。 【００５６】 25 全体制御部１２７には予めステップＳ１０３で決定された第１移動量 のデータが入力されており、この移動量のデータがステージ制御部１１５ 49 に送られる。ステージ制御部１１５はこの移動量のデータに基づいて、 レーザ光Ｌの集光点Ｐが加工対象物１の内部となる位置に、Ｚ軸ステージ １１３により加工対象物１をＺ軸方向に移動させる（Ｓ１１１） この内部 。 の位置は加工対象物１の裏面付近である。 5 【００５７】 次に、レーザ光源１０１からレーザ光Ｌを発生させて、レーザ光Ｌを加 工対象物１の表面３の切断予定ライン５に照射する。レーザ光Ｌの集光点 Ｐは加工対象物１の内部に位置しているので、溶融処理領域は加工対象物 １の内部にのみ形成される。そして、切断予定ライン５に沿うようにＸ軸 10 ステージ１０９やＹ軸ステージ１１１を移動させて、溶融処理領域を切断 予定ライン５に沿うように加工対象物１の内部に形成する（Ｓ１１３） 溶。 融処理領域は加工対象物１の内部のうち、裏面付近に形成される。 【００５８】 次に、ステップＳ１１１と同様にして第２移動量のデータに基づいて、 15 レーザ光Ｌの集光点Ｐが加工対象物１の内部の表面３付近となる位置に、 Ｚ軸ステージ１１３により加工対象物１をＺ軸方向に移動させる（Ｓ１１ ５） そして、 。 ステップＳ１１３と同様にして加工対象物１の内部に溶融処 理領域を形成する（Ｓ１１７） このステップでは溶融処理領域が加工対象 。 物１の内部の表面３付近に形成される。 20 【００５９】 最後に、加工対象物１を切断予定ライン５に沿って曲げることにより、 加工対象物１を切断する（Ｓ１１９）。これにより、加工対象物１をシリコ ンチップに分割する。 【００６０】 25 本実施形態の効果を説明する。本実施形態によれば多光子吸収を起こさ せる条件でかつ加工対象物１の内部に集光点Ｐを合わせて、パルスレーザ 50 光Ｌを切断予定ライン５に照射している。そして、Ｘ軸ステージ１０９や Ｙ軸ステージ１１１を移動させることにより、集光点Ｐを切断予定ライン ５に沿って移動させている。これにより、改質領域（例えばクラック領域、 溶融処理領域、屈折率変化領域）を切断予定ライン５に沿うように加工対 5 象物１の内部に形成している。加工対象物の切断する箇所に何らかの起点 があると、加工対象物を比較的小さな力で割って切断することができる。 よって、改質領域を起点として切断予定ライン５に沿って加工対象物１を 割ることにより、比較的小さな力で加工対象物１を切断することができる。 これにより、加工対象物１の表面３に切断予定ライン５から外れた不必要 10 な割れを発生させることなく加工対象物１を切断することができる。 【００６１】 また、本実施形態によれば、加工対象物１に多光子吸収を起こさせる条 件でかつ加工対象物１の内部に集光点Ｐを合わせて、パルスレーザ光Ｌを 切断予定ライン５に照射している。よって、パルスレーザ光Ｌは加工対象 15 物１を透過し、加工対象物１の表面３ではパルスレーザ光Ｌがほとんど吸 収されないので、改質領域形成が原因で表面３が溶融等のダメージを受け ることはない。 【００６２】 以上説明したように本実施形態によれば、加工対象物１の表面３に切断 20 予定ライン５から外れた不必要な割れや溶融が生じることなく、加工対象 物１を切断することができる。よって、加工対象物１が例えば半導体ウェ ハの場合、半導体チップに切断予定ラインから外れた不必要な割れや溶融 が生じることなく、半導体チップを半導体ウェハから切り出すことができ る。表面に電極パターンが形成されている加工対象物や、圧電素子ウェハ 25 や液晶等の表示装置が形成されたガラス基板のように表面に電子デバイ スが形成されている加工対象物についても同様である。よって、本実施形 51 態によれば、加工対象物を切断することにより作製される製品（例えば半 導体チップ、圧電デバイスチップ、液晶等の表示装置）の歩留まりを向上 させることができる。 【００６３】 5 また、本実施形態によれば、加工対象物１の表面３の切断予定ライン５ は溶融しないので、切断予定ライン５の幅（この幅は、例えば半導体ウェ ハの場合、半導体チップとなる領域同士の間隔である。 を小さくできる。 ） これにより、一枚の加工対象物１から作製される製品の数が増え、製品の 生産性を向上させることができる。 10 【００６４】 また、本実施形態によれば、加工対象物１の切断加工にレーザ光を用い るので、ダイヤモンドカッタを用いたダイシングよりも複雑な加工が可能 となる。例えば、図２３に示すように切断予定ライン５が複雑な形状で あっても、本実施形態によれば切断加工が可能となる。 15 【００６５】 また、本実施形態によれば改質領域を入射方向に沿って並ぶように複数 形成することにより、加工対象物１を切断する際に起点となる箇所を増や している。例えば、加工対象物１のレーザ光の入射方向の寸法が比較的大 きい場合や、加工対象物１が改質領域からクラックが成長しにくい材質の 20 場合、切断予定ライン５に沿った改質領域が一本だけでは加工対象物１の 切断が困難である。従って、このような場合、本実施形態のように複数の 改質領域を形成することにより、加工対象物１を容易に切断することがで きる。 ? 前記?の記載事項によれば、本件明細書の発明の詳細な説明には、本件発 25 明に関し、次のような開示があることが認められる。 ア 加工対象物が吸収する波長のレーザ光を照射し、レーザ光の吸収により 52 切断する箇所において加工対象物の表面から裏面に向けて加熱溶融を進 行させて加工対象物を切断する、従来のレーザによる切断方法では、加工 対象物の表面の切断する箇所の領域周辺も溶融されるため、加工対象物が 半導体ウェハの場合、半導体ウェハの表面に形成された半導体素子のうち、 5 上記領域付近に位置する半導体素子が溶融する恐れがあり、また、加工対 象物の表面の溶融を防止する方法として、加工対象物の切断する箇所を レーザ光により加熱し、加工対象物を冷却することにより、加工対象物の 切断する箇所に熱衝撃を生じさせて加工対象物を切断する方法があるが、 かかる切断方法では、加工対象物に生じる熱衝撃が大きいと、加工対象物 10 の表面に、切断予定ラインから外れた割れやレーザ照射していない先の箇 所までの割れ等の不必要な割れが発生することがあり、精密切断をするこ とができず、半導体チップ、液晶表示装置や電極パターンが損傷すること があり、平均入力エネルギーが大きいので、半導体チップ等に与える熱的 ダメージも大きいという問題があった（【０００２】ないし【０００４】） 15 イ 「本発明」は、加工対象物の表面に不必要な割れを発生させることなく かつその表面が溶融しないレーザ加工装置を提供することを目的とし、課 題とするものであり 【０００５】 、（） 上記課題を解決するための手段として、 ウェハ状の加工対象物の内部に、切断の起点となる改質領域を形成する レーザ加工装置であって、加工対象物が載置される載置台と、レーザ光を 20 出射するレーザ光源と、載置台に載置された加工対象物の内部に、レーザ 光源から出射されたレーザ光を集光し、そのレーザ光の集光点の位置で改 質領域を形成させる集光用レンズと、レーザ光の集光点が加工対象物の内 部に位置するように、加工対象物のレーザ光入射面を基準として加工対象 物の厚さ方向に第１動量だけ集光用レンズを移動させ、レーザ光の集光点 25 が加工対象物の切断予定ラインに沿って移動するように、加工対象物の厚 さ方向と直交する方向に載置台を移動させた後、レーザ光の集光点が加工 53 対象物の内部に位置するように、レーザ光入射面を基準として加工対象物 の厚さ方向に第２移動量だけ集光用レンズを移動させ、レーザ光の集光点 が切断予定ラインに沿って移動するように、加工対象物の厚さ方向と直交 する方向に載置台を移動させる機能を有する制御部とを備える構成を採 5 用した（【０００６】。） 「本発明」に係るレーザ加工装置によれば、加工対象物の表面に溶融や 切断予定ラインから外れた割れが生じることなく、加工対象物を切断する ことができるので、加工対象物を切断することにより作製される製品（例 えば、半導体チップ等）の歩留まりや生産性を向上させることができ、ま 10 た、複数の改質領域を形成することにより加工対象物を切断する際の起点 となる箇所を増やすことができるので、加工対象物の厚みが比較的大きい 場合等においても、加工対象物の切断が可能となるという効果を奏する （【００１１】 【００１２】 、） ２ 取消事由１（訂正要件の判断の誤り）について 15 ? 新規事項に関する判断の誤りについて ア 本件訂正事項は、本件訂正前の請求項１の「前記加工対象物はシリコン ウェハである」を「前記加工対象物は、シリコン単結晶構造部分に前記切 断予定ラインに沿った溝が形成されていないシリコンウェハである」に訂 正するというものであり、 「加工対象物」の「シリコンウェハ」を「シリコ 20 ン単結晶構造部分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成されていない シリコンウェハ」に訂正するものである。 本件明細書には、 「シリコンウェハ」に関し、 「レーザ光を加工対象物（例 えばシリコンのような半導体材料）の内部に集光点を合わせて、集光点に おける電界強度が１×１０ ８（Ｗ／ｃｍ ２ ）以上でかつパルス幅が１μｓ以 25 下の条件で照射する。これにより加工対象物の内部は多光子吸収によって 局所的に加熱される。この加熱により加工対象物の内部に溶融処理領域が 54 形成される。…加工対象物がシリコン単結晶構造の場合、溶融処理領域は 例えば非晶質シリコン構造である。（ 」【００２７】 、（Ａ）加工対象物：シ ）「 リコンウェハ（厚さ３５０μｍ、外径４インチ） （」 【００２９】、） 「なお、 シリコンウェハは、溶融処理領域を起点として断面方向に向かって割れを 5 発生させ、その割れがシリコンウェハの表面と裏面に到達することにより、 結果的に切断される。シリコンウェハの表面と裏面に到達するこの割れは 自然に成長する場合もあるし、加工対象物に力が印加されることにより成 長する場合もある。…加工対象物の内部に溶融処理領域を形成する場合、 割断時、切断予定ラインから外れた不必要な割れが生じにくいので、割断 10 制御が容易となる。（ 」【００３３】）との記載があり、また、 「切断予定ライ ン」に関し、 「切断予定ラインは加工対象物の表面や内部に実際に引かれた 線でもよいし、仮想の線でもよい。 （」 【０００７】、） 「図１及び図２に示す ように、加工対象物１の表面３には切断予定ライン５がある。切断予定ラ イン５は直線状に延びた仮想線である。 （」 【００１６】、） 「レーザ光Ｌを切 15 断予定ライン５に沿って（すなわち矢印Ａ方向に沿って）相対的に移動さ せることにより、集光点Ｐを切断予定ライン５に沿って移動させる。これ により、図３〜図５に示すように改質領域７が切断予定ライン５に沿って 加工対象物１の内部にのみ形成される。 （」 【００１７】、） 「図１４は、本実 施形態に係るレーザ加工方法を用いて加工対象物１の内部に二つのク 20 ラック領域９が形成された加工対象物１の斜視図である。…二つクラック 領域９形成方法について簡単に説明する。まず、パルスレーザ光Ｌの集光 点を加工対象物１の内部の裏面２１付近に合わし、切断予定ライン５に 沿って集光点を移動させながら加工対象物１にパルスレーザ光Ｌを照射 する。これにより、クラック領域９（９Ａ）が切断予定ライン５に沿って 25 加工対象物１の内部の裏面２１付近に形成される。次に、パルスレーザ光 Ｌの集光点を加工対象物１の内部の表面３付近に合わし、切断予定ライン 55 ５に沿って集光点を移動させながら加工対象物１にパルスレーザ光Ｌを 照射する。この照射により、クラック領域９（９Ｂ）が切断予定ライン５ に沿って加工対象物１の内部の表面３付近に形成される。 （」 【００３６】、 【００３７】 、）「そして、図１５に示すように、クラック領域９Ａ，９Ｂか 5 らクラック９１が自然に成長する。…これにより、切断予定ライン５に 沿った加工対象物１の面、すなわち切断面となる面において、加工対象物 １の厚み方向に長く延びたクラック９を形成することができる。よって、 比較的小さな力を人為的に印加するだけ又は印加することなく自然に加 工対象物１を切断予定ライン５に沿って切断することができる（【００３ 10 ８】）との記載がある。 一方で、本件明細書には、加工対象物の「シリコンウェハ」の表面又は 裏面に溝が形成されていることについての記載や示唆はない。また、図１、 ３、１４及び１５には、 「切断予定ライン５」が示されているが、切断予定 ライン５に沿った溝の記載はない。 15 そして、@甲３６（ＳＥＭＩ規格「鏡面単結晶シリコンウェハの仕様」） には、 「６．１ 標準ウェーハの分類」に「６．１．１．それぞれ標準化さ れたウェーハの寸法、許容寸法及びフラット・ノッチの特性は表３から表 ９にて分類されている。」との記載があり、「６．１．２」には寸法等の特 性の異なる「鏡面研磨単結晶シリコンウェーハ」及び「鏡面単結晶シリコ 20 ンウェーハ」 （分類１．１ないし１．１６．３）が掲載され（１８頁）「６． 、 ９ 表裏面目視特性」に「ウェーハは、発注仕様に規定された測定可能な （目視または他の方法による）ウェーハの表裏面の品質要求をみたさなけ ればならない。 、」「表１２ 鏡面ウェーハ欠陥限度」の「２．８．１１ く ぼみ」の項目の「最大欠陥限度」欄には「なし」との記載があること（４ 25 １頁〜４２頁） A、 「ＬＳＩに用いられるウェーハ表面は無ひずみで凹凸の ない鏡面であることが必要であり…このような鏡面ウェーハは…鏡面研 56 磨することによって得られる」こと（「半導体用語大辞典」３６０頁））か らすると、本件優先日当時、半導体材料に用いられる標準仕様のシリコン ウェハは、単結晶構造であり、その表面及び裏面に凹凸のない平坦な形状 であることが、技術常識であったことが認められる。 5 以上の本件明細書の記載（図１、３、１４及び１５を含む。）及び本件優 先日当時の技術常識を踏まえると、 【００２９】記載の「（Ａ）加工対象物： シリコンウェハ（厚さ３５０μｍ、外径４インチ）」は、単結晶構造の標準 仕様のシリコンウェハであって、その表面及び裏面に凹凸のない平坦な形 状であると理解できるから、「シリコン単結晶構造部分に前記切断予定ラ 10 インに沿った溝が形成されていないシリコンウェハ」であることは自明で ある。 そうすると、本件訂正事項は、本件明細書の全ての記載を総合すること により導かれる技術的事項との関係において、新たな技術的事項を導入す るものといえないから、本件明細書に記載した事項の範囲内にしたものと 15 認められる。 したがって、本件訂正事項は、新規事項を追加するものではなく、特許 法１３４条の２第９項で準用する同法１２６条５項に適合するとした本 件審決の判断に誤りはない。 イ これに対し、原告は、@本件明細書には、「シリコン単結晶構造部分に前 20 記切断予定ラインに沿った溝が形成されていないシリコンウェハ」の明示 的な記載がなく、その示唆もないのみならず、溝を形成するかしないか、 形成するとしてどこに、どのように形成するかといった観点からの記載も 示唆もないし、本件明細書を補完するものとして、図面を見ても、 「シリコ ン単結晶構造部分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成されていない 25 シリコンウェハ」が記載されているのと同視できるとする根拠も見当たら ない、A本件明細書の【００２７】には、 「加工対象物がシリコン単結晶構 57 造の場合」との記載があるだけであり、 「シリコン単結晶構造部分に前記切 断予定ラインに沿った溝が形成されていないシリコンウェハ」の記載はな く、また、図１ないし４に示す「加工対象物１」が「シリコンウェハ」で あるとしても、どの部分が「シリコン単結晶構造部分」にあたるのか不明 5 であり、「シリコン単結晶構造部分」が切断予定ライン５に沿って存在する のかも不明である、B【００３３】は、 「シリコンウェハは、溶融処理領域 を起点として断面方向に向かって割れを発生させ、その割れがシリコン ウェハの表面と裏面に到達することにより、結果的に切断される。 と記載 」 しているだけであり、シリコンウェハの切断部位の形状（溝の有無）に関 10 係なく、溶融処理領域（改質領域）を起点としてシリコンウェハが切断で きるものであることの記載はないとして、本件訂正事項は新規事項を追加 するものでないとした本件審決の判断は誤りである旨主張する。 しかしながら、前記アで説示したとおり、本件明細書の記載及び本件優 先日当時の技術常識を踏まえると、 【００２９】記載の「（Ａ）加工対象物： 15 シリコンウェハ（厚さ３５０μｍ、外径４インチ）」は、単結晶構造の標準 仕様のシリコンウェハであって、その表面及び裏面に凸凹のない平坦な形 状であると理解できるから、「シリコン単結晶構造部分に前記切断予定ラ インに沿った溝が形成されていないシリコンウェハ」であることは自明で あり、本件訂正事項は、本件明細書の全ての記載を総合することにより導 20 かれる技術的事項との関係において、新たな技術的事項を導入するものと いえない。原告の挙げる@ないしBは、いずれも、上記判断を左右するも 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。 ? 訂正の目的の判断の誤りについて 25 ア 本件訂正の経緯（前記第２の３）及び本件審決予告（甲３４）によれ ば、@本件審決予告は、 「基板２０１の一方の表面に溝部２０３が形成され、 58 他方の表面に島状窒化物半導体２０２が形成された半導体ウエハー２０ ０の基板２０１」を加工するレーザー加工機として甲１５発明を認定した 上で、訂正前発明（本件訂正前の請求項１に係る発明）は、甲１５発明に 甲３記載の技術的事項を適用して、当業者が容易に発明をすることができ 5 たものであるから、特許法２９条２項に違反するとの職権無効理由により、 本件特許は無効とすべきものであると判断したものであるところ、その理 由中で、訂正前発明では、シリコンウェハである加工対象物について、そ の表面に溝部があるかないかについて何ら特定がないから、表面に溝部が あるシリコンウェハを排除しているわけではない、本件明細書にも訂正前 10 発明に含まれる全ての実施形態が記載されているとはいえないし、甲１５ （図２等を参照。）及び甲１（図１等を参照。）のように、その表面に溝部 が形成された基板についても切断分離を行うことは従来から知られてお り、訂正前発明においても、シリコンウェハである加工対象物について、 その表面に溝部があるかないかについては何ら特定がないのであるから、 15 訂正前発明が、表面に溝部があるシリコンウェハを排除するものであると までいうことはできない旨述べたこと、A被告は、本件審決予告を受けた ため、訂正前発明の「加工対象物」の「シリコンウェハ」から甲１５発明 の「加工対象物」である「基板２０１の一方の表面に溝部２０３が形成」 された「半導体ウエハー２００」を除外するために、本件訂正をしたこと 20 が認められる。 しかるところ、本件訂正前の請求項１は、 「ウェハ状の加工対象物の内部 に、切断の起点となる改質領域を形成するレーザ加工装置であって、前記 加工対象物が載置される載置台と、レーザ光を出射するレーザ光源と、前 記載置台に載置された前記加工対象物の内部に、前記レーザ光源から出射 25 されたレーザ光を集光し、そのレーザ光の集光点の位置で前記改質領域を 形成させる集光用レンズと、レーザ光の集光点が前記加工対象物の内部に 59 位置するように、前記加工対象物のレーザ光入射面を基準として前記加工 対象物の厚さ方向に第１移動量だけ前記集光用レンズを移動させ、レーザ 光の集光点が前記加工対象物の切断予定ラインに沿って移動するように、 前記加工対象物の厚さ方向と直交する方向に前記載置台を移動させた後、 5 レーザ光の集光点が前記加工対象物の内部に位置するように、前記レーザ 光入射面を基準として前記加工対象物の厚さ方向に第２移動量だけ前記 集光用レンズを移動させ、レーザ光の集光点が前記切断予定ラインに沿っ て移動するように、前記加工対象物の厚さ方向と直交する方向に前記載置 台を移動させる機能を有する制御部と、を備え、前記加工対象物はシリコ 10 ンウェハであることを特徴とするレーザ加工装置」というものであり、 「加 工対象物」の「シリコンウェハ」を特定のものに規定する記載はない。ま た、本件明細書においても、 「加工対象物」となる「シリコンウェハ」の用 語を定義した記載はない。 そして、半導体材料に用いられる標準仕様のシリコンウェハは、単結晶 15 構造であり、その表面及び裏面に凹凸のない平坦な形状であることが、本 件優先日当時の技術常識であったことは、前記?ア認定のとおりであるが、 標準仕様のシリコンウェハの表面又は裏面にあらかじめ溝を形成するな どの加工をしたシリコンウェハも加工対象物となり得るものといえるか ら、本件訂正前の請求項１の「シリコンウェハ」は、その表面及び裏面に 20 凹凸のない平坦な形状であるものはもとより、その表面又は裏面に溝を有 するものや、その溝が切断予定ラインに沿った位置に形成されたものも含 まれると解される。 以上によれば、本件訂正前の請求項１の「加工対象物」 「シリコンウェ の ハ」を「シリコン単結晶構造部分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成 25 されていないシリコンウェハ」に訂正する本件訂正事項は、本件訂正前の 請求項１の「加工対象物」の「シリコンウェハ」から「シリコン単結晶構 60 造部分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成された」ものを除外するも のであり、訂正前発明（本件訂正前の請求項１に係る発明）に係る特許請 求の範囲を狭くしたものと認められる。 したがって、本件訂正事項は、特許請求の範囲の減縮を目的とするもの 5 と認められるから、特許法１３４条の２第１項ただし書１号に適合すると した本件審決の判断に誤りはない。 イ これに対し、原告は、@レーザ加工装置の加工対象物としての「シリコ ンウェハ」は、シリコン単結晶構造部分に切断予定ラインに沿った溝が形 成されていないシリコンウェハであり（甲３６） このような溝が形成され 、 10 ているシリコンウェハが存在しないことは、本件優先日前の技術常識であ ることに照らすと、本件訂正事項によって「レーザ加工装置」の構成に何 らかの限定が加えられているわけではなく、本件訂正の前後で、 「レーザ加 工装置」は、性能上も構成上も同じものであるから、本件訂正は、特許請 求の範囲の減縮を目的とするものではない、A本件訂正後の「シリコン単 15 結晶構造部分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成されていないシリ コンウェハ」において、シリコン単結晶構造部分がどのような位置にあり、 切断予定ラインに沿ってどのような溝が形成されているのか不明確であ るから、仮に本件訂正事項により「レーザ加工装置」が何らかの意味で限 定されるとしても、本件訂正によってどのようなシリコンウェハが加工対 20 象物となるのかを理解することができず、本件訂正後の特許請求の範囲の 記載が明確とはいえないから、本件訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的 とするものではないなどと主張する。 しかしながら、前記アで説示したとおり、単結晶構造で、その表面及び 裏面に凹凸のない平坦な形状である標準仕様のシリコンウェハの表面又 25 は裏面にあらかじめ溝を形成するなどの加工をしたシリコンウェハも加 工対象物となり得るものといえるから、本件訂正前の請求項１の「シリコ 61 ンウェハ」は、その表面及び裏面に凹凸のない平坦な形状であるものはも とより、その表面又は裏面に溝を有するものや、その溝が切断予定ライン に沿った位置に形成されたものも含まれると解されるところ、本件訂正事 項は、本件訂正前の請求項１の「加工対象物」の「シリコンウェハ」から 5 「シリコン単結晶構造部分に前記切断予定ラインに沿った溝が形成され た」ものを除外するものであり、訂正前発明（本件訂正前の請求項１に係 る発明）に係る特許請求の範囲を狭くしたものと認められる。 また、本件訂正後の請求項１記載の「切断予定ライン」とは、 「シリコン ウェハ」の表面や内部の切断する箇所を示した実際に引かれた線又は仮想 10 線であること（本件明細書の【０００７】、 【００１６】 、等） 標準仕様の「シ リコンウェハ」は、 「鏡面研磨単結晶シリコンウェーハ」又は「鏡面単結晶 シリコンウェーハ」であり、単結晶構造であること（甲３６）に照らすと、 本件訂正後の請求項１の「シリコン単結晶構造部分に前記切断予定ライン に沿った溝が形成されていないシリコンウェハ」の内容は明確である。 15 したがって、原告の上記主張は、理由がない。 その他原告は、縷々主張するが、本件とは異なる技術分野の技術や裁判 例等を前提とするものであるか、又は本件の事案に即したものではないか ら、いずれも採用することができない。 ? 小括 20 以上のとおり、本件審決における訂正要件の判断に誤りはないから、原告 主張の取消事由１は理由がない。 ３ 取消事由２（甲１５を主引用例とする進歩性の判断の誤り）（職権無効理由関 係）について ? 甲１５の記載事項について 25 甲１５には、次のような記載がある（下記記載中に引用する図１ないし７ については別紙２を参照）。 62 ア 【特許請求の範囲】 【請求項１】基板（１０１）上に窒化物半導体（１０２）が形成された半 導体ウエハー（１００）を窒化物半導体素子（１１０）に分割する窒化物 半導体素子の製造方法であって、 5 前記半導体ウエハー（１００）は第１及び第２の主面を有し少なくとも該 第１の主面側及び／又は第２の主面側の基板（１０１）に溝部（１０３） を形成する工程と、 該溝部（１０３）にブレイク・ライン（１０４）をレーザー照射により形 成する工程と、 10 前記ブレイク・ライン（１０４）に沿って半導体ウエハーを分離する工程 とを有することを特徴とする窒化物半導体素子の製造方法。 【請求項３】前記ブレイク・ラインは基板(１０１)の溝部底面に形成され た凹部(１０４)である請求項１に記載された窒化物半導体素子の製造方 法。 15 【請求項４】前記ブレイク・ラインは基板(２０１)内部に形成された加工 変質部(２０４)である請求項１に記載された窒化物半導体素子の製造方 法。 イ 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は紫外域から橙色まで発光可能な発光ダ 20 イオードやレーザーダイオード、さらには高温においても駆動可能な３- ５族半導体素子の製造方法に係わり、特に、基板上に窒化物半導体積層さ れた半導体ウエハーから窒化物半導体素子を分割する製造方法に関する。 【０００２】 【従来技術】今日、高エネルギーバンドギャップを有する窒化物半導体（Ｉ 25 ｎXＧａYＡｌ 1-X-YＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を利用した半導体素子 が種々開発されつつある。窒化物半導体を利用したデバイス例として、青 63 色、緑色や紫外がそれぞれ発光可能な発光ダイオードや青紫光が発光可能 な半導体レーザが報告されている。さらには高温においても安定駆動可能 かつ機械的強度が高い各種半導体素子などが挙げられる。 【０００３】通常、赤色、橙色、黄色などが発光可能なＬＥＤチップなど 5 の半導体素子として利用されるＧａＡｓ、ＧａＰやＩｎＧａＡｌＡｓなど の半導体材料が積層された半導体ウエハーの場合は、半導体ウエハーから ダイサーやダイヤモンドスクライバーによりチップ状に切り出され形成 される。ダイサーとは刃先をダイヤモンドとする円盤の回転運動により半 導体ウエハーをフルカットするか、又は刃先巾よりも広い巾の溝を切り込 10 んだ後（ハーフカット）、外力によりカットする装置である。一方、ダイヤ モンドスクライバーとは同じく先端をダイヤモンドとする針により半導 体ウエハーに極めて細い線（スクライブ・ライン）を例えば碁盤目状に引 いた後、外力によってカットする装置である。ＧａＰやＧａＡｓ等のせん 亜鉛構造の結晶は、へき開性が「１１０」方向にある。そのため、この性 15 質を利用してＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＰなどの半導体ウエハーを比 較的簡単に所望形状に分離することができる。 【０００４】しかしながら、窒化物半導体を利用した半導体素子は、Ｇａ Ｐ、ＧａＡｌＡｓやＧａＡｓ半導体基板上に形成させたＧａＡｓＰ、Ｇａ ＰやＩｎＧａＡｌＡｓなどの半導体素子とは異なり単結晶を形成させる 20 ことが難しい。結晶性の良い窒化物半導体の単結晶膜を得るためには、Ｍ ＯＣＶＤ法やＨＤＶＰＥ法などを用いサファイアやスピネル基板など上 にバッファーを介して形成させることが行われている。そのため、サファ イア基板などの上に形成された窒化物半導体層ごと所望の大きさに切断 分離することによりＬＥＤチップなど半導体素子を形成させなければな 25 らない。 【０００５】サファイアやスピネルなどに積層される窒化物半導体はヘテ 64 ロエピ構造である。窒化物半導体はサファイア基板などとは格子定数不整 が大きく熱膨張率も異なる。また、サファイア基板は六方晶系という結晶 構造を有しており、その性質上へき開性を有していない。さらに、サファ イア、窒化物半導体ともモース硬度がほぼ９と非常に硬い物質である。 5 【０００６】したがって、ダイヤモンドスクライバーのみで切断すること は困難であった。また、ダイサーでフルカットすると、その切断面にクラッ ク、チッピングが発生しやすく綺麗に切断できなかった。また、場合によっ ては基板から窒化物半導体層が部分的に剥離する場合があった。 【０００７】そのため窒化物半導体ウエハーは所望のチップごとに分割す 10 る方法として特開平８−２７４３７１号などに記載されているようにダ イヤモンドスクライバーやダイサーを組み合わせて使用する方法が考え られている。具体的一例として、図５（Ａ）から図５（Ｄ）に窒化物半導 体素子を製造する工程を示す。図５（Ａ）は、サファイア基板５０１上に 窒化物半導体５０２が形成された半導体ウエハー５００を示す。図５（Ｂ） 15 はサファイア基板５０１の下面側から窒化物半導体５０２に達しない深 さでダイサー（不示図）による溝部５０３を形成する工程を示す。 （Ｃ） 図５ は、溝部にダイヤモンドスクライバーでスクライブ・ライン５０４を形成 する工程を示す。図５（Ｄ）は、スクライブ工程の後、半導体ウエハー５ ００をチップ状５１０に分離する分離工程を示してある。これにより、切 20 断面のクラック、チッピングが発生することなく比較的綺麗に切断するこ とができるとされている。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、あらかじめダイサーなど で半導体ウエハー５００の厚みを部分的に薄くさせた溝部５０３を形成 25 し、溝部５０３にダイヤモンドスクライバーでスクライブ・ライン５０４ を形成させる場合、ダイヤモンドスクライバーの刃先が溝部５０３の底に 65 接触しなければならない。 【０００９】即ち、通常ダイサーの円盤幅よりもダイヤモンドスクライ バーの刃先の方が大きい。そのため図６の如く、ダイヤモンドスクライ バーの刃先６０１が半導体ウエハー５００に形成された溝部５０３の底 5 面に届かない場合がある。この状態でスクライバーを駆動させると半導体 ウエハーの平面では図７の如き、所望のスクライブ・ライン７０３が形成 されず歪んだスクライブ・ライン７０４が形成される傾向にある。これら を防止する目的でダイヤモンドスクライバーの刃先が溝部５０３の底に 接触するためにはダイサーで形成した溝部５０３の幅を広くする必要が 10 ある。溝部５０３が広くなると半導体ウエハーからの半導体素子の採り数 が減少する。 【００１０】他方、溝の幅を狭くした場合は刃先が溝の底に接触させるた めに溝部５０３の深さを浅くする必要がある。溝部５０３を浅くすると半 導体ウエハーの分離部の厚みが厚くなり半導体ウエハーを正確に分離す 15 ることが困難になる傾向がある。したがって、何れも正確により小さい窒 化物半導体素子を形成することができないという問題があった。 【００１１】より小さい窒化物半導体素子を正確に量産性よく形成させる ことが望まれる今日においては上記切断方法においては十分ではなく、優 れた窒化物半導体素子の製造方法が求められている。窒化物半導体の結晶 20 性を損傷することなく半導体ウエハーを正確にチップ状に分離すること ができれば、半導体素子の電気特性等を向上させることができる。しかも、 １枚の半導体ウエハーから多くの半導体素子を得ることができるため生 産性をも向上させられる。 【００１２】したがって、本発明は窒化物半導体ウエハーをより小さい 25 チップ状に分割するに際し、切断面のクラック、チッピングの発生をより 少なくする。また、窒化物半導体の結晶性を損なうことなく、かつ歩留り 66 よく所望の形、サイズに分離された窒化物半導体素子を量産性良く形成す ることができる製造方法を提供することを目的とする。 ウ 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明は、基板１０１上に窒化物半導体１ 5 ０２が形成された半導体ウエハー１００を窒化物半導体素子１１０に分 割する窒化物半導体素子の製造方法である。特に、半導体ウエハー１００ は第１及び第２の主面を有し少なくとも第１の主面側及び／又は第２の 主面側の基板１０１に溝部１０３を形成する工程と、溝部１０３にブレイ ク・ライン１０４をレーザー照射により形成する工程と、ブレイク・ライ 10 ン１０４に沿って半導体ウエハーを分離する工程とを有する窒化物半導 体素子の製造方法である。 【００１４】本発明の請求項２に記載された窒化物半導体素子の製造方法 は、第１の主面１２１が基板１０１上の一方にのみ窒化物半導体が形成さ れた半導体ウエハー１００の窒化物半導体積層側であり、第２の主面１１ 15 １は半導体ウエハーを介して対向する基板露出面側である。 【００１５】本発明の請求項３に記載された窒化物半導体素子の製造方法 は、ブレイク・ラインが基板１０１の溝部底面に形成された凹部１０４で ある。 【００１６】本発明の請求項４に記載された窒化物半導体素子の製造方法 20 は、ブレイク・ラインが基板２０１内部に形成された加工変質部２０４で ある。 【００１７】本発明の請求項５に記載された窒化物半導体素子の製造方法 は、ダイヤモンドスクライバー、ダイサー、エッチング装置、レーザー加 工機から選択される少なくとも１種によって溝部１０３を形成するもの 25 である。 【００１８】本発明の請求項６に記載された窒化物半導体素子の製造方法 67 は、溝部４０３は第１の主面側４２１の予め基板４０１が露出された表面 に形成されたものである。 本発明の請求項７に記載された窒化物半導体 素子の製造方法は、溝部１０３の幅が１０μｍ以上３５μｍ以下であり、 溝部１０３の深さが３．７μｍ以上１００μｍ以下である。 5エ 【００１９】 【発明の実施の形態】本発明者らは種々実験の結果、窒化物半導体素子を 製造する場合において半導体ウエハーの特定箇所にレーザーを照射する ことにより、半導体特性を損傷することなく量産性に優れた窒化物半導体 素子を製造することができることを見いだし本発明を成すに到った。 10 【００２０】本発明の方法による分離端面がブレイクラインに沿って平坦 に形成される理由は定かではないが溝部形成に伴って溝部近傍に内部応 力が生ずること及びその内部応力とブレイクラインが切断端面形状に大 きく関係していると考えられる。 【００２１】即ち、ダイサーやダイヤモンドスクライバーなどにより機械 15 的に削りとられた溝部は、その溝部形成時に内部応力が生ずる。特に、溝 部の底面に沿ってダイヤモンドスクライバーによるスクライブ・ラインを 形成する工程においてはスクライバーの刃先にかかる加重で溝部底以外 にも広く歪みが増幅される。そのため、溝部形成後にダイヤモンドスクラ イバーで分離させると半導体ウエハー内に保持された応力によって所望 20 通りの端面が形成されず、より正確に窒化物半導体ウエハーが分離できな いと考えられる。 【００２２】本発明はダイサーにより生じた内部応力に依存することなく レーザースクライバーにより分割に寄与する局所的な応力を発生させる。 これにより端面が綺麗（平滑）であり量産性の良い窒化物半導体素子を製 25 造することができると考えられる。また、窒化物半導体素子を分離される ためには半導体ウエハーの厚みが部分的に薄い溝部を形成させる。その溝 68 部よりも狭いブレイク・ラインをレーザー照射により形成することで、極 めて細いブレイク・ラインを所望の深さまで深く形成することができ量産 性の良い窒化物半導体素子を分離できるものである。以下、本発明の製造 方法例について説明する。 5 【００２３】半導体ウエハーとして、ＬＤ（ｌａｓｅｒｄｉｏｄｅ）と なる構成の窒化物半導体層をスピネル基板上に形成させた。具体的には、 スピネル基板上に、ＧａＮのバッファー層、ｎ型ＧａＮのコンタクト層、 ｎ型ＡｌＧａＮのクラッド層、ｎ型ＧａＮの光ガイド層、Ｓｉをドープし Ｉｎの組成を変化させた多重量子井戸構造となるＩｎＧａＮの活性層、ｐ 10 型ＡｌＧａＮのキャップ層、ｐ型ＧａＮの光ガイド層、ｐ型ＡｌＧａＮの クラッド層及びｐ型ＧａＮのコンタクト層が積層されている。この半導体 ウエハーのスピネル基板側をウエットエッチングにより半導体ウエハー 表面に溝部を縦横に形成させる。ＣＯ 2 レーザーを溝部の底面に照射してス ピネル基板内部に加工変質部としてブレイク・ラインを溝部に沿って縦横 15 に形成させた。ブレイク・ラインに沿ってローラーによる加圧により窒化 物半導体素子として分離させる。分離された窒化物半導体素子は何れも端 面が綺麗に形成されている。以下、本発明の工程に用いられる装置などに ついて詳述する。 オ 【００２４】（窒化物半導体ウエハー）窒化物半導体ウエハーとしては、 20 基板上に窒化物半導体層が形成されたものである。窒化物半導体の基板と しては、サファイア、スピネル、炭化珪素、酸化亜鉛や窒化ガリウム単結 晶など種々のものが挙げられるが量産性よく結晶性の良い窒化物半導体 層を形成させるためにはサファイア基板、スピネル基板などが好適に用い られる。サファイア基板などは劈開性がなく極めて硬いため本発明が特に 25 有効に働くこととなる。 【００２５】窒化物半導体（Ｉｎ XＧａ YＡｌ1-X-YＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋ 69 Ｙ≦１）はＭＯＣＶＤ法やＨＶＰＥ法などにより種々形成することができ る。窒化物半導体にＰＮ接合、ＰＩＮ接合、ＭＩＳ接合を形成させること により半導体素子として利用することができる。半導体の構造もホモ接合、 ヘテロ接合やダブルへテロ接合など種々選択することができる。また、半 5 導体層を量子効果が生じる程度の薄膜とした単一量子井戸構造や多重量 子井戸構造とすることもできる。 【００２６】窒化物半導体はバンドギャップが比較的大きく熱に強いこと から紫外から赤色系まで発光可能な発光ダイオード、ＤＶＤなどに利用可 能な短波長レーザーなどの発光素子、光センサーや比較的高起電力を有す 10 る太陽電池などの受光素子、耐熱性を持つトランジスターなど種々の半導 体素子として利用することができる。 【００２７】基板の厚さとしてはレーザー加工機の加工精度や出力により 種々選択することができるがレーザーにより大きい溝（深い溝）を形成さ せる場合はダイサーに比べて時間が掛かること及び長時間の加熱による 15 部分的な破壊などの観点からレーザー加工による溝部などを大きく形成 させすぎないことが好ましい。 【００２８】また、ダイサーなどにより半導体ウエハーに形成される溝部 としては、歩留りよく所望の形、サイズに量産性良く形成する観点から溝 部の幅が３５μｍ以下が好ましく３０μｍ以下がより好ましい。更に好ま 20 しくは２５μｍ以下である。下限については特に制限はないがダイサーで 形成する場合、あまり薄くし過ぎると刃先がぶれるため溝部を細くかつ深 く形成しがたい傾向にある。したがって、１０μｍ以上が好ましく、１５ μｍ以上がより好ましい。さらに、好ましくは２０μｍ以上である。また、 溝部の深さは半導体ウエハーの厚みにもよるが量産性や分離のし易さか 25 ら３．７μｍ以上が好ましく、より好ましくは４．５μｍ以上である。更 に好ましくは５．２μｍ以上である。上限値は特に制限はないが量産性を 70 考慮して１００μｍ以下であることが望ましい。同様に、溝部が幅３５μ ｍ以下深さ５．２μｍ以上、より好ましくは幅３０μｍ以下深さ４．５μ ｍ、更に好ましくは幅２５μｍ以下深さ３．７μｍ以上の範囲においては ダイヤモンドスクライバーでは溝部に図６の如く半導体ウエハーの分割 5 に寄与するスクライブ・ラインを形成することができないため本発明の効 果が特に大きい。 【００２９】なお、窒化物半導体ウエハーに単に溝を形成する方法として は、ウエットエッチング、ドライエッチング、ダイサー、ダイヤモンドス クライバーやレーザーの加工さらにはこれらの組合せにより形成するこ 10 とができる。しかしながら、ある程度の幅を持ち効率よく半導体ウエハー の厚みを部分的に薄くさせるためにはダイサーを用いることが好ましい。 特に、ダイサーを用いて溝部を形成させた場合は、チップ状に分割した時 の端面の綺麗さ（平滑性）の差が顕著に出る傾向にある。即ち、ダイサー を用いて溝部を形成させた後にレーザーを用いて半導体ウエハーを分離 15 したものと、ダイサーを用いて溝部を形成させた後にダイヤモンドスクラ イバーにより分離させたものとをそれぞれ比較するとレーザーにより凹 部を形成させたものの方が分離端面が綺麗に形成される傾向にある。この ような平滑性は、透光性絶縁層であるサファイア基板を利用した光学設計 をする場合には顕著な違いとなる場合がある。 20 【００３０】窒化物半導体が積層されたサファイア基板を分離させる場合、 切断端面を量産性良く切断させるために窒化物半導体ウエハーの最も薄 い分離部の厚みは１００μｍ以下が好ましい。１００μｍ以下だとチッピ ングなどが少なく比較的容易に分離することができる。また、基板の厚さ の下限は特に問わないが、あまり薄くすると半導体ウエハー自体が割れや 25 すく量産性が悪くなるため３０μｍ以上であることが好ましい。 【００３１】窒化物半導体層が単一量子井戸構造や多重量子井戸構造など 71 の薄膜を含む場合、レーザー照射による半導体接合や半導体層の損傷を防 ぐ目的で予めレーザーが照射される窒化物半導体層をエッチングなどに より予め除去することもできる。 【００３２】発光ダイオード用の窒化物半導体ウエハーとする場合、基板 5 で通常２００から５００μｍの厚みがあり、ｐｎ接合を持つ窒化物半導体 層で数 μｍから数十 μｍの厚みがある。したがって、半導体ウエハーのほ とんどが基板の厚みで占められることとなる。レーザーによる加工を行い やすくするために基板の厚みを研磨により薄くすることができる。このよ うな研磨は、窒化物半導体を形成させてから薄くしても良いし薄く研磨し 10 た基板上に窒化物半導体を形成させることもできる。 【００３３】なお、レーザーが照射された窒化物半導体ウエハーは、その 焦点となる照射部が選択的に飛翔する或いは微視的なマイクロ・クロック の集合である加工変質部になると考えられる。また、本発明のブレイク・ ラインは半導体ウエハーの溝部表面を除去しても良いし基板の溝部より 15 も内部側に加工変質部を形成させても良い。さらに、本発明は溝部近傍に 形成されたレーザー加工によるブレイク・ラインに加えて半導体ウエハー の総膜厚の中心をレーザー加工させても良い。 【００３４】 （レーザー加工機）本発明に用いられるレーザー加工機として は、ブレイク・ラインとなる凹部、加工変質部などが形成可能なものであ 20 ればよい。具体的には、ＹＡＧレーザー、ＣＯ 2 レーザーやエキシマ・レー ザーなどが好適に用いられる。特に、ＹＡＧレーザーは熱の変質が少なく ブレイク・ラインを形成することができる。また、ＣＯ ２レーザーはパワー を挙げることができるため切断能力に優れる。 【００３５】レーザー加工機によって照射されるレーザーはレンズなどの 25 光学系により所望により種々に焦点を調節させることができる。したがっ て、レーザー照射により半導体ウエハーの任意の焦点に窒化物半導体を損 72 傷させることなく凹部、加工変質部などを形成させることができる。また、 レーザーの照射面は、フィルターを通すことなどにより真円状、楕円状や 矩形状など所望の形状に調節させることもできる。 【００３６】レーザー加工機によるブレイク・ラインの形成にはレーザー 5 照射装置自体を移動させても良いし照射されるレーザーのみミラーなど で走査して形成させることもできる。さらには、半導体ウエハーを保持す るステージを上下、左右、９０度回転など種々駆動させることにより所望 のブレイク・ラインを形成することもできる。以下、本発明の実施例につ いて詳述するが実施例のみに限定されるものでないことは言うまでもな 10 い。 カ 【００３７】 【実施例】 （実施例１）厚さ２００μｍであり洗浄されたサファイアを基板 １０１としてＭＯＣＶＤ法を利用して窒化物半導体を積層させ窒化物半 導体ウエハーを形成させた。窒化物半導体は基板を分割した後に発光素子 15 １１０として働くよう多層膜として成膜させた。まず、５１０℃において 原料ガスとしてＮＨ 3（アンモニア）ガス、ＴＭＧ（トリメチルガリウム） ガス及びキャリアガスである水素ガスを流すことにより厚さ約２００オ ングストロームのバッファー層を形成させた。 【００３８】次に、ＴＭＧガスの流入を止めた後、反応装置の温度を１０ 20 ５０℃に挙げ再びＮＨ3（アンモニア）ガス、ＴＭＧガス、ドーパントガス としてＳｉＨ4（シラン）ガス、キャリアガスとして水素ガスを流すことに よりｎ型コンタクト層として働く厚さ約４μｍのＧａＮ層を形成させた。 【００３９】活性層は、一旦、キャリアガスのみとさせ反応装置の温度を ８００℃に保持し後、原料ガスとしてＮＨ 3（アンモニア）ガス、ＴＭＧガ 25 ス、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）及びキャリアガスとして水素ガスを 流すことにより厚さ約３ｎｍのアンドープＩｎＧａＮ層を堆積させた。 73 【００４０】活性層上にクラッド層を形成させるため原料ガスの流入を停 止し反応装置の温度を１０５０℃に保持した後、原料ガスとしてＮＨ3（ア ンモニア）ガス、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）ガス、ＴＭＧガス、 ドーパントガスとしてＣｐ 2Ｍｇ（シクロペンタジエルマグシウム）ガス及 5 びキャリアガスとして、水素ガスを流しｐ型クラッド層として厚さ約０． １μｍのＧａＡｌＮ層を形成させた。 【００４１】最後に、反応装置の温度を１０５０℃に維持し原料ガスとし てＮＨ 3（アンモニア）ガス、ＴＭＧガス、ドーパントガスとしてＣｐ 2Ｍｇ ガス及びキャリアガスとして水素ガスを流しｐ型コンタクト層として厚 10 さ約０．５μｍのＧａＮ層を形成させた（なお、ｐ型窒化物半導体層は４ ００℃以上でアニール処理してある。 。） 【００４２】半導体ウエハーに、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅ ｔｃｈｉｎｇ）によって窒化物半導体表面側から溝部が形成されるサファ イア基板との境界面が露出するまでエッチングさせ複数の島状窒化物半 15 導体層が形成された半導体ウエハーを用いる。なお、エッチング時にｐｎ 各半導体が露出するようマスクを形成させエッチング後除去させてある。 また、ｐｎ各半導体層には、電極１２０がスパッタリング法により形成さ れている（図１（Ａ） 。） 【００４３】こうして形成された窒化物半導体ウエハー１００のサファイ 20 ア基板１０１を１００μｍまで研磨した後、半導体ウエハー１００のサ ファイア基板面１１１が上になるように水平方向に自由駆動可能なテー ブル上に真空チャックを用いて固定させた。ブレード回転数３０，０００ ｒｐｍ、切断速度３ｍｍ／ｓｅｃでステージを移動させることによりサ ファイア基板１０１の底面に幅約３０μｍ、深さ約１５μｍの溝を縦横に 25 形成し溝部１０３とさせる。溝部１０３は、窒化物半導体ウエハー１００ のサファイア基板露出面側１１１から見るとエッチング面１３０と略平 74 行に形成されておりそれぞれがその後に窒化物半導体素子となる３００ μｍ角の大きさに形成させてある（図１（Ｂ） 。） 【００４４】次に、ダイサーの刃先など駆動部のみレーザー（３５６ｎｍ） が照射可能なＹＡＧレーザー照射装置と入れ替えた（不示図） 窒化物半導 。 5 体ウエハー１００の固定は維持したままレーザーの焦点を窒化物半導体 ウエハーの溝部１０３底面に結ばれるようレーザーの光学系を調節させ る。調節したレーザー光線を１６Ｊ／ｃｍ 2 で照射させながらステージを移 動させることにより溝部１０３の底面に沿って深さ約３μｍの更なる溝 としての凹部１０４をブレイク・ラインとして形成する（図１（Ｃ） 。） 10 【００４５】ブレイク・ラインに沿って、ローラー（不示図）により荷重 をかけ、窒化物半導体ウエハー１００を切断分離することができる。分離 された窒化物半導体素子１１０の端面はいずれもチッピングやクラック のない窒化物半導体素子を形成することができる（図１（Ｄ） 。） 【００４６】こうして形成された窒化物半導体素子であるＬＥＤチップに 15 電力を供給したところいずれも発光可 能であると共に切断端面にはク ラックやチッピングが生じているものはほとんどなかった。また、発生し ていたチッピングも極めて小さいものであり、歩留りは９８％以上であっ た。 【００４７】これにより、ブレイク・ラインの形成をレーザーで行うため、 20 ダイヤモンドスクライバーを利用したものと異なりカッターの消耗、劣化 による加工精度のバラツキ、刃先交換のために発生するコストを低減する ことができる。製造歩留りを高め、形状のバラツキが低減できる。特に、 切り代を小さくし、半導体素子の採り数を向上させることが可能となる。 キ 【００４８】（実施例２）実施例１のレーザー照射装置における焦点深さ 25 をレーザーの光学系を調整させて深くさせた以外は実施例１と同様にし てブレイク・ラインを形成させた。形成されたブレイク・ラインは基板２ 75 ０１の表面となる溝部２０３に凹部は形成されていないが基板２０１内 部に加工変質部として形成されている（図２（Ｃ） 。） 【００４９】ブレイク・ラインの形成を溝部２０３底面でなく基板２０１ 内面に形成させても実施例１のＬＥＤチップとほぼ同様の歩留りを形成 5 することができる。 ク 【００６２】（実施例５）実施例１のＹＡＧレーザーの照射の代わりにエ キシマ・レーザーを用いた以外は実施例１と同様にして半導体ウエハーを 分離してＬＥＤチップを形成させた。実施例１と同様、形成されたＬＥＤ チップの分離端面はいずれも発光可能でありチッピングやクラックのな 10 い綺麗な面を有している。 【００６３】 （比較例１）レーザー加工の代わりに溝部に沿ってダイヤモン ドスクライバーにより繰り返し３回スクライブした以外は実施例１と同 様にして半導体ウエハーを分離させた。比較例１の分離された窒化物半 導体素子は部分的にクラックやチッピングが生じていた。また、図７の 15 如き歪んだスクライブ・ラインが形成され約７５％の歩留りであった。 ケ 【００６４】 【発明の効果】本発明は半導体ウエハーの基板に達する溝部を形成し、そ の溝部にレーザー照射によるブレイク・ラインを形成する。これにより刃 先消耗等による加工精度の劣化を引き起こすことなく、より幅が狭くかつ 20 深い溝部に、加工バラツキのない高精度のブレイク・ライン形成を可能に し、容易にかつ正確にブレイク・ラインに沿って窒化物半導体素子を分割 することが可能となる。そのため、形状の揃った製品供給、及び製品歩留 りの向上が可能となる。 【００６５】また、レーザー照射により半導体ウエハーに対して非接触で 25 ブレイク・ラインを形成することにより、従来のようなスクライブ・カッ ターの劣化、交換により発生していた加工コストの低減が可能となる。 76 【００６６】さらに、半導体層面側から基板に達する溝部を、あらかじめ 窒化物半導体が除去された半導体ウエハーに形成することで、溝部形成 による半導体への損傷がなく信頼性の高い素子を製造することが可能と なる。 5 【００６７】窒化物半導体積層面側の凹部をレーザー照射により形成す ることで、より幅の狭い溝部を形成することですむ。このため半導体ウ エハーからの窒化物半導体素子の採り数を向上させることが可能となる。 甲１５発明について ア 本件審決は、甲１５記載の実施例２及び図２等に基づいて、甲１５発明 10 （前記第２の３ ア）を認定したものと認められる。 そして、前記?の記載事項によれば、甲１５には、本件審決認定の甲１ ５発明が記載されていることが認められる。 イ 前記?の記載事項によれば、甲１５には、@基板上に窒化物半導体積層 された半導体ウエハーから窒化物半導体素子を分割する従来の製造方法 15 として、半導体ウエハー５００の厚みを部分的に薄くさせた溝部５０３を 形成する工程と、溝部にダイヤモンドスクライバーでスクライブ・ライン ５０４を形成する工程と、スクライブ・ラインを形成する工程の後、半導 体ウエハー５００をチップ状５１０に分離する分離工程とを有する方法 が考えられているが、溝部５０３にダイヤモンドスクライバーでスクライ 20 ブ・ライン５０４を形成させる場合、ダイヤモンドスクライバーの刃先が 溝部５０３の底に接触しなければならないが、その接触のためには、溝部 ５０３の幅を広くする必要があるが、溝部５０３が広くなると半導体ウエ ハーからの半導体素子の採り数が減少し、他方で、広くした場合には、溝 の幅を狭くした場合は刃先が溝の底に接触させるために溝部５０３の深 25 さを浅くする必要があり、半導体ウエハーの分離部の厚みが厚くなり、半 導体ウエハーを正確に分離することが困難になる傾向があり、いずれも正 77 確により小さい窒化物半導体素子を形成することができないという問題 があり、従来の窒化物半導体素子の製造方法は十分ではなかったこと 【０ （ ００７】ないし【００１１】 、A「本発明」は、窒化物半導体ウエハーを ） より小さいチップ状に分割するに際し、切断面のクラック、チッピングの 5 発生をより少なくし、また、窒化物半導体の結晶性を損なうことなく、か つ歩留りよく所望の形、サイズに分離された窒化物半導体素子を量産性良 く形成することができる製造方法を提供することを目的とし、これを課題 とすること（【００１２】 、B「本発明」は、上記課題を解決するための手 ） 段として、半導体ウエハー１００は第１及び第２の主面を有し少なくとも 10 第１の主面側及び／又は第２の主面側の基板１０１に溝部１０３を形成 する工程と、溝部１０３にブレイク・ライン１０４をレーザー照射により 形成する工程と、ブレイク・ライン１０４に沿って半導体ウエハーを分離 する工程とを有する窒化物半導体素子の製造方法の構成を採用したこと （【００１３】 、C「本発明」は、半導体ウエハーの基板に達する溝部を形 ） 15 成し、その溝部にレーザー照射によるブレイク・ラインを形成することに より、刃先消耗等による加工精度の劣化を引き起こすことなく、より幅が 狭くかつ深い溝部に、加工バラツキのない高精度のブレイク・ライン形成 を可能にし、容易にかつ正確にブレイク・ラインに沿って窒化物半導体素 子を分割することが可能となるため、形状の揃った製品供給、及び製品歩 20 留りの向上が可能となるという効果を奏すること（【００６４】）の開示が あることが認められる。 相違点２の認定の誤りについて
原告は、甲１５の記載（【０００１】【０００５】ないし【０００８】【０ 、、 ０１９】ないし【００２２】 【００２７】ないし【００３０】 【００３２】 、、 25 等）から、甲１５の「レーザー加工機」の加工対象物として「溝部がない基 板」を認定でき、また、 「基板２０１の一方の表面に溝部２０３が形成されて 78 おらず、他方の表面に島状窒化物半導体２０２が形成された半導体ウエハー ２００の基板２０１の内部に、加工変質部を形成するレーザー加工機」の発 明を認定できるから、本件審決における甲１５発明の認定には誤りがあり、 その結果、相違点２の認定にも誤りがある旨主張する。 5 しかしながら、甲１５の記載から、甲１５発明とは異なる他の発明が認定 できるからといって、本件審決がした甲１５発明の認定に誤りがあることに なるものではない。また、原告は、甲１５発明の認定が甲１５の記載に基づ かないことや、不合理であることなどを具体的に指摘するものではない。 したがって、相違点２の認定に誤りがあるとの原告の上記主張は、その前 10 提において採用することができない。 相違点２の容易想到性の判断の誤りについて
原告は、@甲１５の【００２０】ないし【００２２】の記載から、平坦な 分離端面となるように基板を切断（分離）するためには、基板２０１の表面 に溝部２０３を形成することは必要不可欠であるとは認定できない、A【０ 15 ０２２】前段の「本発明」とは、その直前の【００１９】の「本発明」を指 すところ、【００１９】は、「本発明」を「半導体ウエハーの特定箇所にレー ザーを照射することにより、半導体特性を損傷することなく量産性に優れた 窒化物半導体素子を製造することができる」発明と規定しているから、 【００ ２２】前段の「本発明」は、【００１９】と同様に、「半導体ウエハーの特定 20 箇所にレーザーを照射すること」を技術的特徴とする発明であって、溝を形 成することを必須の構成としない発明を記載していると理解するのが合理的 かつ自然であること、本件優先日当時、 「サファイア基板は溝を形成しなくと もスクライブ（割断）できること」が知られていたこと（甲３９ないし４２） からすると、甲１５（特に【００１９】ないし【００２２】）に接した当業者 25 は、ごく自然に半導体ウエハーの表面に溝を形成せずに、その内部にレーザ の焦点をあててウエハーを割断することを理解するといえる、Bそして、本 79 件優先日当時において、シリコンウェハ等の半導体ウェハの厚さは薄くなる 傾向にあり、しかも、シリコンウェハのように、へき開性を有し、さほど硬 度が高くない（硬くない）加工対象物を切断する場合、当業者は、コストアッ プに繋がる溝形成プロセスを避け、溝を設けないで、レーザー照射をしよう 5 と試みるから、甲１５発明において、相違点２に係る本件発明の構成とする ことを容易に想到することができたなどとして、これと異なる本件審決の判 断には誤りがある旨主張する。 しかしながら、甲１５には、甲１５記載の窒化物半導体素子の製造方法に おいて、基板２０１の表面に溝部２０３を形成せずに、 「基板２０１上の溝部 10 ２０３の内部側」に形成された加工変質部に沿って、平坦な分離端面となる ように基板を切断（分離）することができることを示す記載はない。 また、甲１５には、 「本発明の方法による分離端面がブレイクラインに沿っ て平坦に形成される理由は定かではないが溝部形成に伴って溝部近傍に内部 応力が生ずること及びその内部応力とブレイクラインが切断端面形状に大き 15 く関係していると考えられる。 （」 【００２０】、） 「即ち、ダイサーやダイヤモ ンドスクライバーなどにより機械的に削りとられた溝部は、その溝部形成時 に内部応力が生ずる。特に、溝部の底面に沿ってダイヤモンドスクライバー によるスクライブ・ラインを形成する工程においてはスクライバーの刃先に かかる加重で溝部底以外にも広く歪みが増幅される。そのため、溝部形成後 20 にダイヤモンドスクライバーで分離させると半導体ウエハー内に保持された 応力によって所望通りの端面が形成されず、より正確に窒化物半導体ウエ ハーが分離できないと考えられる。 （」 【００２１】、） 「本発明はダイサーによ り生じた内部応力に依存することなくレーザースクライバーにより分割に寄 与する局所的な応力を発生させる。これにより端面が綺麗（平滑）であり量 25 産性の良い窒化物半導体素子を製造することができると考えられる。また、 窒化物半導体素子を分離されるためには半導体ウエハーの厚みが部分的に薄 80 い溝部を形成させる。その溝部よりも狭いブレイク・ラインをレーザー照射 により形成することで、極めて細いブレイク・ラインを所望の深さまで深く 形成することができ量産性の良い窒化物半導体素子を分離できるものであ る。（ 」【００２２】）との記載があるところ、 【００２０】及び【００２２】記 5 載の「本発明」とは、いずれも、【００１３】記載の「少なくとも第１の主面 側及び／又は第２の主面側の基板１０１に溝部１０３を形成する工程」を有 する「窒化物半導体素子の製造方法」である「本発明」を指すものと理解す るのが自然であり、 【００１９】記載の「本発明」 これと同様であること、 も、 【００２０】ないし【００２２】の記載内容に照らすと、 【００２０】ないし 10 【００２２】は、基板２０１の表面に溝部２０３を形成することを前提とし た記載であると認められる。加えて、甲１５には、 「本発明」は、半導体ウエ ハーの基板に達する溝部を形成し、その溝部にレーザー照射によるブレイク・ ラインを形成することにより、刃先消耗等による加工精度の劣化を引き起こ すことなく、より幅が狭くかつ深い溝部に、加工バラツキのない高精度のブ 15 レイク・ライン形成を可能にし、容易にかつ正確にブレイク・ラインに沿っ て窒化物半導体素子を分割することが可能となるため、形状の揃った製品供 給、及び製品歩留りの向上が可能となるという効果を奏すること（【００６ ４】 の記載があることに照らすと、 ） 仮に原告が主張するように本件優先日当 時シリコンウェハ等の半導体ウェハの厚さは薄くなる傾向にあったとしても、 20 甲１５に接した当業者において、甲１５に基づいて、甲１５発明において、 加工対象物として、ブレイクライン（切断予定ライン）に沿った溝が形成さ れていない基板２０１を採用する動機付けがあるものと認めることはできな いから、相違点２に係る本件発明の構成とすることを容易に想到することが できたものと認めることはできない。 25 したがって、原告の上記主張は採用することができない。 小括 81 以上のとおり、本件審決における相違点２の認定及び容易想到性の判断に 誤りはないから、原告主張の取消事由２は理由がない。 ４ 取消事由３（甲２を主引用例とする進歩性の判断の誤り）（無効理由２関係） について 5? 甲２の記載事項について 甲２には、次のような記載がある（下記記載中に引用する第１図ないし第 ３図、表１及び２については別紙３を参照）。 ア 「特許請求の範囲 半導体結晶ウェーハの表面方向からレーザー光を照射し、半導体結晶 10 ウェーハの裏面近傍に焦点を結び、半導体結晶ウェーハの裏面を加工する ことを特徴とする半導体ウェーハの加工法。 （１頁左下欄） 」 イ 「発明の詳細な説明 本発明は半導体結晶ウェーハの加工法に関し、特にレーザー光のエネル ギーよりもエネルギー禁止帯幅の大きな半導体結晶ウェーハのレーザー 15 加工法に関する。 レーザー光による半導体結晶ウェーハの加工例としてスクライブがあ る。レーザースクライブはダイシング法に比べ切りしろが小さくできるこ とやダイアモンドポイントスクライブ法より信頼度が大きいことなどの 利点があり、最近広く用いられつつある。従来半導体結晶ウェーハのレー 20 ザースクライブはウェーハ表面近傍にレーザー光の焦点を結び、表面から スクライブ溝を入れる方法で行なわれている。 前記の方法でＰ−Ｎ接合の形成された半導体結晶ウェーハのＰ−Ｎ接 合部を切断すると漏洩電流が著しく増大することの欠点がある。又裏面全 体に金属電極を付加した半導体結晶ウェーハをペレットに分割する場合、 25 表面からの加工法によるスクライブでは裏面電極が切断されないため、半 導体結晶は分離できても電極が連なった複合ペレットが多く発生する欠 82 点がある。又素子によっては半導体結晶ウェーハの表面よりも裏面からス クライブ溝を入れペレットに分割した方が好ましい場合があるが、この場 合裏面から表面電極パターンに従って加工位置を設定することは困難で ある。 （１頁左下欄１１行〜右下欄１６行） 」 5ウ 「本発明は上記の欠点を除き、簡単でかつ信頼度の高い半導体結晶ウェー ハのレーザー加工法を提供するものである。本発明の目的は半導体結晶の 表面・電極パターンに従い裏面を加工する方法を提供するものである。本 発明の他の目的はレーザースクライブにおけるペレット分割の歩留りを 向上させることにある。 （１頁右下欄１７行〜２頁左上欄３行） 」 10 エ 「本発明の方法はレーザー光のエネルギーよりもエネルギー禁止帯幅が 大きい半導体結晶ではレーザー光がほとんど吸収されずに裏面に到達す ることを用い、レーザー光の焦点を半導体結晶ウェーハの裏面近傍に結ぶ ことにより半導体結晶ウェーハの裏面を表面からのレーザー光照射で加 工することである。 （２頁左上欄４行〜１０行） 」 15 オ 「次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。 実施例１ 本発明の実施例に用いられた半導体結晶はＧａＰであり、レーザー光は ＹＡＧレーザーである。ＧａＰのエネルギー禁止帯幅は３．１ｅＶであり、 ＹＡＧレーザーの発振波長１．０６μ に相当するエネルギー約１．２ｅＶ 20 よりも充分大きく、従ってレーザー光はほとんど吸収されずＧａｐ結晶を 透過する。ＧａＰ結晶ウェーハは第１図に断面が示されている。 （２頁左 」 上欄１１行〜１９行） 「（１１１）面ＧａＰ単結晶基板１１上にＮ型層１２およびＰ型層１３ を形成したＰ−Ｎ接合をもったＧａＰ結晶ウェーハに電極として表面に 25 １５０μφ の金、亜鉛、ニッケルから成るオーム性電極１４を０．４ｍｍ の間隔で付加し、裏面には金とシリコン（２％）から成るオーム性電極１ 83 ５ ３０００Åを付加し、その上に金１６を約１μ 付加してある。 ＧａＰ結晶ウェーハの厚さは１６０μ±１０μである。 （２頁左上欄２ 」 ０行〜右上欄７行） 「第２図に光学レンズ５１によって焦点を結ぶときの半導体結晶 5 ウェーハ５２とレーザー光焦点５３の位置が示されている。第２図（ａ） は従来通常行なわれている表面からの加工における焦点位置であり、焦点 は半導体結晶表面の近傍にある。第２図（ｂ）は本発明の方法におけるレー ザー光焦点５３の位置であり、ＧａＰの屈折率３．３を考慮し、半導体結 晶ウェーハを約４００μ レンズに近づけて設定した。レーザー光の出力お 10 よび半導体結晶ウェーハの移動速度を一定として、スクライブ溝を入れた ときの溝の形状を調べた結果を表１に示す。本発明の方法では表面を直接 加工する従来の方法に比べ溝が幅広くなったが、加工部の形状は悪化して いない。
上記（ａ） （ｂ）の各方法でスクライブ溝を入れたウェーハをローラ一 、 15 式のブレーキング装置を用い、条件を一定にしてペレットに分割したとき、 連ったペレットの割合は表２のように裏面からスクライブ溝を入れた（ｂ） で少ない。 （ａ）の方法で連ったペレットの多くはＧａＰ結晶は割れており、 裏面電極が連っていることが認められた。 （ａ） （ｂ）各方法でペレットにしたペレットをカーブトレーサーで電 、 20 流−電圧特性を調べると（ａ）の表面からスクライブ溝を入れたペレット では第３図点線のように漏洩電流が増大している。これはＰ−Ｎ接合面を 切断したためである。従って従来の表面からのスクライブ法ではＰ−Ｎ接 合が表面から浅い所にある通常の素子ではエッチングなどの工程を行な うか又はプレナー型にする必要がある。一方（ｂ）の裏面からのスクライ 25 ブでは第３図実線のようにペレット本来の電流−電圧特性を示した。 （２ 」 頁右上欄８行〜右下欄１１行） 84 カ 「実施例２ 実施例１と同様な半導体結晶ウェーハを用い、先づ第２図（ｂ）の焦点 位置に設定し、レーザー光の出力を下げるとともにＧａＰ結晶ウェーハの 移動速度を３倍にして裏面をスクライブした後、第２図（ａ）の焦点位置 5 に設定し、実施例１と同じ条件で表面からスクライブしてペレットに分割 した。この両面からスクライブすることによりほとんど１００％連ったペ レットを無くすることができた。 本発明の実施例としてＹＡＧレーザーを用い、ＧａＰ結晶ウェーハのペ レットに分割するだめのスクライブ溝を入れることを例として説明した 10 が、本発明の特長を活かしさらに複雑な加工にも適用可能であることはい うまでもない。半導体結晶ウェーハとしてはＹＡＧレーザーを用いる場合 でもレーザー光の波長エネルギーよりも大きな禁止帯幅をもつ半導体結 晶および多元素化合物半導体結晶の全てに適用できる。将来さらに波長エ ネルギーの小さいレーザー光の加工機が得られれば、さらにエネルギー禁 15 止帯幅の小さい半導体結晶にも適用できる。さらに本発明の実施例ではＰ −Ｎ接合を含む半導体結晶ウェーハを例としたが、結晶中の不純物に依存 することなく、如何なる導電型の組み合わせのウェーハに対しても適用さ れる。 （２頁右上欄８行〜３頁左上欄１５行） 」 キ 「本発明の方法によれば裏面に表面電極パターンとの対応した電極や位 20 置指定することなく表面電極のパターンに従って簡単にかつ正確に裏面 の加工ができる。 （３頁左上欄１６行〜１９行） 」 甲２発明について 前記?の記載事項によれば、甲２には、本件審決認定の甲２発明（前記第 ２の３?）が記載されていることが認められる。 25 相違点１の認定の誤りについて
原告は、 「近傍」とは「近所。近辺。」を指し（甲５０）、甲２記載の「半導 85 体結晶ウェーハの裏面近傍」とは、半導体結晶ウェーハの裏面に近い内側、 すなわち、半導体結晶ウェーハの内部を指すことからすると、甲２記載のレー ザー加工装置は、加工対象物（半導体結晶ウェーハ）の裏面ではなく、加工 対象物の「内部」の「改質領域」を切断の起点とするものといえるから、本 5 件審決における甲２発明の認定には誤りがあり、その結果、相違点１の認定 にも誤りがある旨主張する。 そこで検討するに、本件発明に係る特許請求の範囲（請求項１）には、 「ウェ ハ状の加工対象物の内部に、切断の起点となる改質領域を形成するレーザ加 工装置」にいう「改質領域」を特定のものに規定する記載はないが、本件明 10 細書には、本件発明の実施形態として、「改質領域」について、「 改質領 域が一つ又は複数のクラックを含むクラック領域の場合」 （【００２１】 、）「? 改質領域が溶融処理領域の場合」 （【００２７】 、）「 改質領域が屈折率変化 領域の場合」 【００３４】 （ ）が記載されている。 次に、前記?の記載事項によれば、甲２には、@半導体結晶ウェーハのレー 15 ザースクライブは、従来から、ウェーハ表面近傍にレーザー光の焦点を結び、 表面からスクライブ溝を入れる方法で行われているが、半導体結晶ウェーハ のＰ−Ｎ接合部を切断すると漏洩電流が著しく増大するという欠点や、裏面 全体に金属電極を付加した半導体結晶ウェーハをペレットに分割する場合、 表面からの加工法によるスクライブでは裏面電極が切断されないため、半導 20 体結晶は分離できても電極が連なった複合ペレットが多く発生する欠点があ り、また、素子によっては半導体結晶ウェーハの表面よりも裏面からスクラ イブ溝を入れペレットに分割した方が好ましい場合があるが、この場合裏面 から表面電極パターンに従って加工位置を設定することは困難であるという 欠点があったこと（前記 イ）、A「本発明」は、上記の欠点を除き、簡単で 25 かつ信頼度の高い半導体結晶ウェーハのレーザー加工法を提供するものであ り、 「本発明」の目的は半導体結晶の表面・電極パターンに従い裏面を加工す 86 る方法を提供するものであり、また、本発明の他の目的はレーザースクライ ブにおけるペレット分割の歩留りを向上させることにあること（前記 ウ）、 B「本発明」の方法は、レーザー光のエネルギーよりもエネルギー禁止帯幅 が大きい半導体結晶ではレーザー光がほとんど吸収されずに裏面に到達する 5 ことを用い、レーザー光の焦点を半導体結晶ウェーハの裏面近傍に結ぶこと により半導体結晶ウェーハの裏面を表面からのレーザー光照射で加工するも のであること（前記 エ）、C第２図（ａ）は、従来通常行なわれている表面 からの加工における焦点位置であり、焦点は半導体結晶表面の近傍にあり、 第２図（ｂ）は、 「本発明」の方法におけるレーザー光焦点５３の位置であり 10 （実施例１） 「本発明」の方法では表面を直接加工する従来の方法に比べ溝 、 が幅広くなったが、加工部の形状は悪化していないこと（前記 オ）、D実施 例２は、実施例１と同様な半導体結晶ウェーハを用い、先づ第２図（ｂ）の 焦点位置に設定し、レーザー光の出力を下げるとともにＧａＰ結晶ウェーハ の移動速度を３倍にして裏面をスクライブした後、第２図（ａ）の焦点位置 15 に設定し、実施例１と同じ条件で表面からスクライブしてペレットに分割し たものであり、この両面からスクライブすることによりほとんど１００％ 連ったペレットを無くすることができたこと（前記 カ）、E「本発明」の方 法によれば、裏面に表面電極パターンとの対応した電極や位置指定すること なく表面電極のパターンに従って簡単にかつ正確に裏面の加工ができるとい 20 う効果を奏すること（前記 キ）の開示があることが認められる。
上記@ないしEと第２図に示された「半導体結晶ウェーハ５２」における 「レーザー光焦点５３」の位置を総合すると、甲２記載の半導体結晶ウェー ハの加工法（本発明）は、レーザー光の焦点を半導体結晶ウェーハの裏面近 傍に結ぶことにより、表面からのレーザー光照射で半導体結晶ウェーハの裏 25 面を加工する方法であり、その効果は、簡単にかつ正確に裏面の加工ができ ることであることが認められる。 87 そうすると、甲２記載の「レーザー光の焦点を半導体結晶ウェーハの裏面 近傍に結ぶ」にいう「裏面近傍」とは、レーザー光の焦点を結ぶ位置を特定 したものにすぎず、加工する箇所（レーザースクライブが形成される箇所） は、あくまで半導体結晶ウェーハの「裏面」であって、 「内部」であるものと 5 はいえないから、「裏面近傍」が裏面に近い位置を意味するものとしても、甲 ２において、半導体結晶ウェーハの内部に切断の起点となる「改質領域」 （相 違点１に係る本件発明の構成）が形成されることの開示があるものと認める ことはできない。 したがって、原告の上記主張は採用することができない。 10 相違点１の容易想到性の判断の誤りについて
原告は、@本件優先日当時、レーザ光を用いた半導体基板の加工技術にお いて、加工対象物のレーザ光を照射した部分から飛散物が生じたり、溶融物 が残る等により、製造工程に支障をきたす等の課題があることは、周知であ り（甲１２、５１ないし５３）、また、 「ウェハ状の加工対象物の内部」に「改 15 質領域」を設けるように構成し、当該内部の改質領域を切断の起点とするこ とは、周知の技術であったこと（甲１、１５等）、A甲２発明と上記周知技術 は、技術分野が共通し、甲２記載の発明の目的の一つは、 「レーザースクライ ブにおけるペレット分割の歩留まりを向上させること」にあり、上記周知技 術は歩留まりを向上させる作用機能を有するから、両者は、目的（課題）等 20 においても共通することからすると、甲２に接した当業者は、甲２発明にお いて、上記課題を解決するために、上記周知技術を考慮し、 「切断の起点とな る領域」を「半導体基板の内部」に位置する「改質領域」とし、相違点１に 係る本件発明の構成とすることを容易に想到することができたから、これと 異なる本件審決の判断には誤りがある旨主張する。 25 しかしながら、前記 のとおり、甲２には、甲２記載の半導体結晶ウェー ハの加工法（本発明）は、レーザー光の焦点を半導体結晶ウェーハの裏面近 88 傍に結ぶことにより、表面からのレーザー光照射で半導体結晶ウェーハの裏 面を加工する方法であり、その効果は、簡単にかつ正確に裏面の加工ができ ることであることの開示があることからすると、原告が挙げる@及びAを勘 案しても、甲２に接した当業者において、甲２発明において、ペレットに分 5 割するための切断の起点として、半導体結晶ウェーハの裏面にスクライブ溝 を形成することに代えて、「半導体結晶ウェーハの内部に改質領域を形成す る」構成とする動機付けがあるものと認めることはできないから、相違点１ に係る本件発明の構成を容易に想到することができたものと認めることはで きない。 10 したがって、原告の上記主張は採用することができない。 小括 以上のとおり、本件審決における相違点１の認定及びその容易想到性の判 断に誤りはないから、原告主張の取消事由３は理由がない。 ５ 取消事由４（甲５を主引用例とする進歩性の判断の誤り）（無効理由５関係） 15 について ? 甲５の記載事項について 甲５には、次のような記載がある（下記記載中に引用する第１図について は別紙４を参照） ア 「２特許請求の範囲 20 （１）透明材料に吸収されない高エネルギービームを透明材料内部に焦 点を結ばせて照射することを特徴とする透明材料の切断加工方法。 （２）特許請求の範囲第１項において、透明材料の下側に高エネルギー ビームの焦点を合せ、次に、上方に焦点を移動させる透明材料の切断加工 方法。 25 （３）特許請求の範囲第１項ないし第２項のいずれかにおいて、透明材 料は石英ガラスである透明材料の切断加工方法。 89 （４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかにおいて、高エネ ルギービームはエキシマレーザである透明材料の切断加工方法。 （１頁左 」 下欄） イ 「２．発明の詳細な説明 5 ［産業上の利用分野］ 本発明は、石英ガラスなどの種々の透明材料を切断加工する方法に関す る。 ［従来の技術］ 従来、石英ガラスなどの種々の透明材料を切断加工する方法として、バ 10 ンドソーや内周刃などの直線的な切断機や、コアドリル、円筒研削機など の円形の加工機械が使用され直線状または、円筒状の加工がおこなわれて いる。 また、不定形の切断加工には炭酸ガスレーザを使用したレーザ加工機等 が使用されている。 （１頁左下欄１８行〜右下欄９行） 」 15 「［発明が解決しようとする課題］ 従来の切断加工機械のバンドソーや、内周刃などでは直線的な切断加工 のみであり、また、コアドリル、円筒研削機などの円形の加工機械は、円 筒形の切断のみであり、複雑な加工には使用できなかった。炭酸ガスレー ザを利用したレーザ切断機では、炭酸ガスレーザビームの波長はガラスを 20 透過しないため、材料表面部に集光し表面より溶断して行くが、この場合 溶断表面より内部へ進行するに従って、溶断面のピットによりレーザビー ムがさえぎられるので、溶断する厚さに対し限度があり、現状では１０ｍ ｍ程度が限界である。 ウ 本発明は、石英ガラスなどの透明材料を複雑な形状に切断加工すること 25 を目的とし、被加工物の厚味に影響を受けず、厚板であっても自由な切断 加工を可能とすることを目的としている。 （１頁右下欄１０行〜２頁左上 」 90 欄５行） エ 「［課題を解決するための手段］ そこで、本発明は、石英ガラスなどの透明材料に吸収されない高エネル ギービームを透明材料内部に焦点を結ばせて照射し、透明材料内部に微小 5 なクラックを発生させることによって透明材料を切断加工しようとする ものである。 透明材料としては、例えば、光学ガラス、石英ガラスなどの無機ガラス、 アクリル樹脂などの透明樹脂等が挙げられる。 高エネルギービームとしては、ＸｅＦ（３５１ｎｍ）、ＸｅＣ１（３０８ 10 ｎｍ）、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）等のエキシマレーザー や、ＹＡＧレーザ及びその高調波等が挙げられる。 透明材料の高エネルギービームに対する吸収特性に応じて、適切な高エ ネルギービームを選択する必要がある。 高エネルギービームは、１００Ｈｚ以上の高くりかえし周波数の方が効 15 率的である。 焦点の移動は、光学的に焦点位置を移動させても、また、ワークを移動 させても良く、操作しやすい方法を適宜選択できる。 焦点は、最初ワークの下側にあわせ、それから上方に移動させるのが効 率的である。最初に、ワークの上方に焦点を合せると、切断部分により高 20 エネルギービームが部分的に切断されてしまい作業効率が悪くなるから である。 高エネルギービームが通過する表面は研磨しておき、ビームが表面で散 乱するのを防止し、焦点位置にビームが集中するようにするのが好まし い。 （２頁左上欄６行〜右上１５行） 」 25 オ 「［作用］ 透明材料に吸収されない高エネルギービームを、レンズやミラーから構 91 成される光学系を介して透明材料の内部に焦点を合せ、高エネルギービー ムを透明材料内部に照射する。すると、高エネルギービームの照射された 個所に数十ミクロン以下の微小なクラックが発生する。高エネルギービー ムの照射位置を移動させて、透明材料に連続的なクラックを発生させるこ 5 とによって透明材料を切断加工する。（２頁右上欄１６行〜左下欄５行） 」 「クラックの発生について更に詳しく説明する。 固体中では、荷電子のエネルギー準位は帯状のいわゆるバンド構造を とっている。絶縁体ではバンドギャップ以下のフォトンエネルギーのフォ トン、すなわち、長波長の光は吸収しない。 10 しかし、バンドギャップよりも低エネルギーの光でも、レンズで集光す るなどしてフォトン密度を極端に高くすると、２個あるいは、それ以上の フォトンを同時に吸収することにより、電子が充満帯（エネルギーギャッ プよりエネルギーの低いエネルギーバンド）から伝導帯（エネルギー ギャップよりエネルギーが高く、通常の状態では電子の存在しないエネル 15 ギーバンド）に励起される。 このように、フォトンを同時に２個吸収することを２光子吸収、さらに 一般に複数個吸収することを多光子吸収という。 この発明においては、多光子吸収を利用して、バンドギャップよりエネ ルギーが低く、本来、吸収の起こらない波長の光を透明材料に吸収させる 20 ことにより、透明材料の結合ボンドを切断したり、あるいは、発熱を利用 して微小なクラックを透明材料内部に発生させるのである。 石英ガラスでは、このバンドギャップは約９ｅＶ（１４０ｎｍ）である。 石英ガラス中に不純物や欠陥構造が無い限り、バンドギャップよりも低エ ネルギー、すなわち、長波長の光は、通常吸収しない。 25 ここでエキシマレーザの波長とフォトンエネルギーを以下に示す。 励起に必要な 92 種類 波長（ｎｍ） フォトンエネルギー（ｅＶ） フォトン数 ＡｒＦ １９３ ６．４ ２ ＫｒＦ ２４８ ５．０ ２ ＸｅＣｌ ３０８ ４．０ ３ 5 ＸｅＦ３５１ ３．５ ３ したがって、エキシマレーザはすべて波長が１４０ｎｍより長いので、 通常は吸収が起きないはずである。しかし、前記の、多光子吸収によって 吸収が起こり、このため結合ボンドの開裂あるいは発熱作用を生じ微細な クラックが内部に発生するのである。 10 荷電子を充満帯から伝導帯に励起するのに必要なフォトン数は、石英ガ ラスのバンドギャップ９ｅＶを超えるために必要な個数である。」 （２頁左下欄６行〜３頁左上欄９行） カ 「［実施例］ 次に、本発明を実施例によってさらに詳しく説明する。 15 実施例１ 透明材料として１５０×１５０×１５０ｍｍの合成石英ガラス（ＯＨ １３００ｐｐｍ含有）を使用し、高エネルギービームとしては、不安定共 振器を用いたエキシマレーザ（ＫｒＦ ２４８ｎｍエネルギー密度５０ｍ Ｊ／ｃｍ ２・パルス、くり返し周波数１５０Ｈｚ）を使用し、焦点距離５０ 20 ０ｍｍのレンズで集光し、ミラーで反射させ、上面を予め研磨したワーク である厚板の合成石英ガラスの内部にエキシマレーザビームの焦点を合 せエキシマレーザをワークの上面から照射し、ワークを３ｒ．ｐ．ｍの回 転数で回転させながら、焦点の位置を３ｍｍ／ｍｉｎの速さでワーク底面 より引き上げることにより、直径３０ｍｍの円筒形の孔を開けた。 25 このとき、ワーク内部におけるエキシマレーザのビームの垂直方向の焦 点位置は、レンズの位置を移動させることによって変化させた。 93 また、ワーク内部での焦点位置の水平方向の移動は、ワーク自体を水平 方向に移動させることによっておこなった。 切断に当っては、焦点位置は、ワークの底面から上方向に移動させた。」 （３頁左上欄１０行〜右上欄１５行） 5キ 「［効果］ 以上、述べてきたように、透明材料の内部に焦点をあわせ、透明材料に 対し吸収の無い高エネルギービーム、例えば、石英ガラスに対しエキシマ レーザを照射すると、微細なクラックが透明材料の内部に発生する。これ を連続させることによって透明材料を複雑な形状に切断加工できる。 10 焦点をワークの内部に結ばせているのでワークの厚味に影響を受けず、 自由な形状に加工できる。 焦点の移動をコンピュタにプログラムしておくことによって、円錐形、 ひょうたん型など、その形状は制約を受けないといってよいものである。」 （３頁右上欄１６行〜左下欄７行） 15 甲５発明について ア 本件審決は、甲５記載の実施例１に基づいて、甲５発明（前記第２の３ ?）を認定したものと認められる。 そして、前記?の記載事項によれば、甲５には、本件審決認定の甲５発 明が記載されていることが認められる。 20 イ 前記?の記載事項によれば、甲５には、@石英ガラスなどの種々の透明 材料を切断加工する方法として、従来、直線的な切断加工にはバンドソー や内周刃などの直線的な切断機が、円筒形の切断加工には、コアドリル、 円筒研削機などの円形の加工機械が使用されているが、複雑な加工には使 用できないという問題があり、また、不定形の切断加工には炭酸ガスレー 25 ザを利用したレーザ切断機が使用されているが、炭酸ガスレーザビームの 波長はガラスを透過しないため、溶断する厚さに対し限度があり、現状で 94 は１０ｍｍ程度が限界であるという問題があること（前記 イ）、A「本発 明」は、石英ガラスなどの透明材料を複雑な形状に切断加工することを目 的とし、被加工物の厚味に影響を受けず、厚板であっても自由な切断加工 を可能とすることを目的とし、これらを課題とすること（前記 ウ） B、 「本 5 発明」は、上記課題を解決するための手段として、石英ガラスなどの透明 材料に吸収されない高エネルギービームを透明材料内部に焦点を結ばせ て照射し、透明材料内部に微小なクラックを発生させることによって透明 材料を切断加工しようとするものであること（前記 エ） C、 「本発明」は、 透明材料に吸収されない高エネルギービームを透明材料の内部に焦点を 10 合せ、高エネルギービームを透明材料内部に照射すると、高エネルギー ビームの照射された個所に数十ミクロン以下の微小なクラックを発生さ せ、高エネルギービームの照射位置を移動させて、透明材料に連続的なク ラックを発生させることによって透明材料を切断加工すること（前記 オ）、D「本発明」は、透明材料の内部に焦点を合せ、透明材料に対し吸収 15 の無い高エネルギービーム（例えば、石英ガラスに対しエキシマレーザ） を照射すると、微細なクラックが透明材料の内部に発生するので、これを 連続させることによって透明材料を複雑な形状に切断加工できる、焦点を ワークの内部に結ばせているのでワークの厚味に影響を受けず、自由な形 状に加工できるという効果を奏すること（前記 キ）の開示があることが 20 認められる。 相違点２の認定の誤りについて
原告は、甲５には、 「本発明は、石英ガラスなどの透明材料を複雑な形状に 切断加工することを目的とし、被加工物の厚味に影響を受けず、厚板であっ ても自由な切断加工を可能とすることを目的としている。 （２頁右上欄） 」、 25 「焦点をワークの内部に結ばせているのでワークの厚味に影響を受けず、自 由な形状に加工できる。 （３頁左下欄）との記載があることからすると、@ 」 95 甲５記載のレーザ加工装置の加工対象物は、 「厚板の合成石英ガラス」ではな く、 「透明材料」と認定すべきである、Aシリコンウェハは、赤外光のレーザ ビームに対して透明であるから、 「透明材料」に該当する、B甲５記載のレー ザ加工装置の加工対象物は、シリコンウェハでもよい、Cレーザ加工装置の 5 加工対象物としての「シリコンウェハ」は、シリコン単結晶構造部分に切断 予定ラインに沿った溝が形成されていないシリコンウェハであることは、本 件優先日前の技術常識であるとして、相違点２は、実質的相違点ではないか ら、本件審決における相違点２の認定には誤りがある旨主張する。 しかしながら、甲５の記載から、加工対象を「透明材料」とする発明が認 10 定できるからといって、本件審決がした甲５発明の認定に誤りがあることに なるものではない。また、原告は、甲５発明の認定が甲５の記載に基づかな いことや、不合理であることなどを具体的に指摘するものではない。 したがって、相違点２の認定に誤りがあるとの原告の上記主張は、その前 提において採用することができない。 15 ? 相違点２の容易想到性の判断の誤りについて
原告は、本件優先日当時、レーザ割断技術をガラスやシリコン基板などの 脆性材料に適用することは、周知技術であり、また、シリコン基板を含む半 導体基板をＹＡＧレーザで切断することは、周知技術であったこと（甲４８、 ４９、５２等）、甲５は、甲５記載のレーザ加工装置の加工対象物を「厚板」 20 に限定するものではなく、かつ、加工方法も「複雑な切断加工」でない直線 的な加工も記載しており、また、ＹＡＧレーザを明示的に記載していること （２頁左上欄）からすると、当業者は、甲５発明において、上記周知技術を 適用する動機付けがあるから、加工対象物を「シリコン単結晶構造部分に前 記切断予定ラインに沿った溝が形成されていないシリコンウェハ」（相違点 25 ２に係る本件発明の構成）とすることを容易に想到することができたもので あり、これと異なる本件審決の判断は誤りである旨主張する。 96 そこで検討するに、前記 イの認定事実によれば、甲５記載の切断加工方 法は、石英ガラスなどの透明材料を加工対象物とし、その厚味に影響を受け ず、厚板であっても自由な切断加工を可能とすることを課題とし、上記課題 を解決するための手段として、石英ガラスなどの透明材料に吸収されない高 5 エネルギービームを透明材料内部に焦点を結ばせて照射し、透明材料内部に 微小なクラックを発生させることによって透明材料を切断加工する構成を採 用し、これにより、焦点をワークの内部に結ばせているのでワークの厚味に 影響を受けず、自由な形状に加工できるという効果を奏することに技術的意 義が認められる。 10 しかるところ、シリコンウェハは、非常に薄く（甲３６記載の標準ウェー ハ（分類１．１ないし１．１６．３）の厚さは、「２７９μｍ〜９２５μｍ」 である（３０頁〜３７頁） ） 複雑な切断加工を要するものでないことに照ら。、 すと、甲５に接した当業者において、甲５発明の加工対象物を「厚板の合成 石英ガラス」に代えて「シリコンウェハ」とする動機付けがあるものと認め 15 ることはできない。 また、本件優先日当時、レーザ割断技術をガラスやシリコン基板などの脆 性材料に適用すること、シリコン基板を含む半導体基板をＹＡＧレーザで切 断することは、周知技術であったからといって、そのことから直ちに、甲５ 発明の加工対象物を「シリコン単結晶構造部分に前記切断予定ラインに沿っ 20 た溝が形成されていないシリコンウェハ」（相違点２に係る本件発明の構成） とすることの動機付けがあるものと認めることはできない。 したがって、原告の上記主張は採用することができない。 小括 以上のとおり、本件審決における相違点２の認定及び容易想到性の判断に 25 誤りはないから、原告主張の取消事由４は理由がない。 第５ 結論 97 以上のとおり、原告主張の取消事由はいずれも理由がなく、本件審決にこれ を取り消すべき違法は認められない。 したがって、原告の請求は棄却されるべきものであるから、主文のとおり判 決する。 5 知的財産高等裁判所第１部 裁判長裁判官 大鷹一郎 10 裁判官 小川卓逸 15 裁判官 遠山敦士 98 （別紙１） 本件明細書 【図１】 【図２】 99 【図３】 【図４】 【図５】 100 【図６】 【図７】 101 【図８】 【図９】 【図１０】 【図１１】 102 【図１２】 【図１３】 103 【図１４】 【図１５】 【図１６】 104 【図１７】 【図１８】 105 【図１９】 【図２０】 106 【図２１】 【図２２】 107 （別紙２） 甲１５ 【図１】 【図２】 108 【図３】 【図４】 109 【図５】 【図６】 110 【図７】 111 （別紙３） 甲２ 第１図 第２図 第３図 112 表１ 表２ 113 （別紙４） 甲５ 第１図 114
裁判所 知的財産高等裁判所
判決言渡日 2022/11/29
権利種別 特許権
訴訟類型 行政訴訟
事実及び理由
全容
すごい知財EXPO'22