Rechtsprechung / BPatG / 2000
BPatG Beschluss vom 04.07.2000 – 23 W (pat) 20/98
23. Senat
BUNDESPATENTGERICHT
_______________
(Aktenzeichen)
Verkündet am
4. Juli 2000
…
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
betreffend die Patentanmeldung P 43 23 964.1-33
…
hat der 23. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 4. Juli 2000 unter Mitwirkung des Vorsitzenden
Richters Dr. Beyer sowie der Richter Dr. Meinel und Dipl.-Phys. Lokys und der
Richterin Martens 6.70
beschlossen:
Die Beschwerde gegen den Beschluß der Prüfungsstelle für
Klasse H 01 L des Deutschen Patentamts vom 13. Januar 1998 wird zurückgewiesen.
Die Rechtsbeschwerde wird nicht zugelassen.
G r ü n d e
I
Die Anmelderin hat am 16. Juli 1993 eine Patentanmeldung mit der Bezeichnung
"Halbleitersubstrat und Verfahren zu dessen Behandlung" beim Deutschen
Patentamt eingereicht und für diese Anmeldung die Unionsprioritäten zweier Voranmeldungen in Japan vom 17. Juli 1992 (Az 191118/92) und vom 28. Dezember 1992 (Az 349538/92) in Anspruch genommen. Die ursprünglichen Unterlagen
enthalten 10 Patentansprüche, von denen die voneinander unabhängigen
Ansprüche 1, 3 und 4 jeweils auf ein Verfahren zur Behandlung eines Halbleitersubstrats gerichtet sind, wohingegen der ebenfalls unabhängige Anspruch 9 ein
Halbleitersubstrat betrifft.
Diese Anmeldung hat die zuständige Prüfungsstelle für Klasse H 01 L des Deutschen Patentamts mit Beschluß vom 13. Januar 1998 zurückgewiesen. Sie hat
ihre Entscheidung damit begründet, daß das Verfahren zur Behandlung eines
Siliciumsubstrats nach dem mit Schriftsatz vom 15. Mai 1995 eingereichten
nebengeordneten Patentanspruch 2 gegenüber dem Stand der Technik nach der
Literaturstelle "Appl. Phys. Lett." Bd 46, Nr 5, 1985, S 516-518, nicht patentfähig
sei. Hinsichtlich des neugefaßten (Verfahrens-)Anspruchs 1 ist ausgeführt, daß es
im Hinblick darauf, daß über eine Anmeldung nur ganzheitlich entschieden werden
könne, nicht mehr darauf ankomme, ob der Gegenstand des Anspruchs 1
gegenüber dem aus der europäischen Offenlegungsschrift 0 060 676 bekannten
Stand der Technik patentfähig sei oder nicht.
Gegen diesen Zurückweisungsbeschluß hat die Anmelderin Beschwerde eingelegt
und mit der Beschwerdebegründung vom 12. Januar 1999 geänderte Patentansprüche 1 bis 6 vorgelegt.
In der mündlichen Verhandlung hat die Anmelderin nach Erörterung der Sach- und
Rechtslage zuletzt einen neuen Patentanspruch 2 vorgelegt und die Auffassung
vertreten, daß sowohl die beiden weiterverfolgten alternativen Verfahren zur
Behandlung eines Siliciumsubstrats nach den geltenden nebengeordneten
Ansprüchen 1 und 2 als auch das Siliciumsubstrat nach dem nebengeordneten
Anspruch 6 durch den nachgewiesenen Stand der Technik, einschließlich der im
Prüfungsverfahren noch genannten Druckschriften, nämlich der deutschen Offenlegungsschrift 33 45 075 und der US-Patentschrift 4 666 532, nicht patenthindernd
getroffen seien.
Die Anmelderin beantragt,
den angefochtenen Beschluß vom 13. Januar 1998 aufzuheben und das Verfahren zur Prüfung des Anspruchs 2 in
der in der mündlichen Verhandlung vorgelegten Fassung und
der geltenden Ansprüche 1 sowie 3 bis 6 an das Deutsche
Patent- und Markenamt zurückzuverweisen.
Hilfsweise regt sie an, die Rechtsbeschwerde zur Frage zuzulassen, ob der Senat
in bezug auf einen Teil der Anmeldung eine endgültige Entscheidung treffen darf,
zu dem die Prüfungsstelle im angefochtenen Beschluß eine Stellungnahme ausdrücklich abgelehnt hat und die sachlichen Bedenken des Senats zur Frage der
Patentfähigkeit aufgrund der Beurteilung der vorliegenden Unterlagen durch den
Vertreter nicht abschließend erörtert werden konnten.
Die geltenden Patentansprüche 1 bis 6 haben folgenden Wortlaut:
"1. Verfahren zur Behandlung eines Siliciumsubstrats, das
den Schritt einschließt, daß man ein Siliciumsubstrat einer
Hitzebehandlung in einer Gasatmosphäre unterwirft, wobei
das Verfahren den Schritt umfaßt, daß man
-
die Hitzebehandlung bei Temperaturen nicht unter
1.100 °C in einer nicht oxidierenden Atmosphäre durchführt, und
-
Hitzebehandlungsschritte, die vor der Hitzebehandlung
durchgeführt werden, mit der das Siliciumsubstrat in
einer nicht oxidierenden Atmosphäre behandelt wird, in
der Weise durchgeführt werden, daß die Hitzebehandlungstemperatur und die Hitzebehandlungszeit in einen
Bereich fallen, der unterhalb einer Linie in einer graphischen Darstellung liegt, in der die Hitzebehandlungstemperatur auf der Abszisse aufgetragen ist und die
Hitzebehandlungszeit auf der Ordinate der graphischen
Darstellung aufgetragen ist, die die vier Punkte (900 °C,
4 Minuten); (800 °C, 40 Minuten); (700 °C, 11 Stunden)
und (600 °C, 320 Stunden) verbindet.
2. Verfahren zur Behandlung eines Siliciumsubstrats für
hochintegrierte Schaltungen, bestehend aus den Schritten,
daß man
-
ein Siliciumsubstrat einer Hitzebehandlung bei einer
Temperatur nicht unter 1.100 °C in einer oxidierenden
Atmosphäre unter Bildung eines Oxidfilms auf der
Oberfläche des Siliciumsubstrats unterwirft; in einem
Folgeschritt
-
den Oxidfilm unter Freilegung der Oberfläche des Siliciumsubstrats entfernt; und
-
danach das Siliciumsubstrat mit der freigelegten Oberfläche einer Hitzebehandlung in einer Edelgas-Atmosphäre oder Wasserstoffgas-Atmosphäre für die Zeit
von ≥ 1h bei 1.200 °C unterwirft.
3. Verfahren nach Anspruch 2, worin der Oxidfilm vor der in
einer Edelgas-Atmosphäre oder in einer Wasserstoffgas-
Atmosphäre durchgeführten Hitzebehandlung vollständig
entfernt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hitzebehandlung in einer Edelgas-Atmosphäre oder einer Wasserstoffgas-Atmosphäre bei einer
Temperatur nicht unter 1.200 °C für wenigstens 1 Stunde
durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Konzentration von Sauerstoffgas,
Stickstoffgas oder Gas auf Basis von Kohlenstoff in der
Edelgas-Atmosphäre oder Wasserstoffgas-Atmosphäre nicht
höher als 10 ppb ist.
6. Siliciumsubstrat, das einen ersten Bereich, der zwischen
der Hauptoberfläche und einer Ebene definiert ist, die eine
Tiefe von 10 µm hat, gemessen von der Hauptoberfläche,
wobei der erste Bereich eine Defektdichte nicht über 107 Defekte/cm3 aufweist, und einen zweiten Bereich
umfaßt, der so definiert ist, daß er tiefer liegt als eine Ebene
mit einer Tiefe von 50 µm, gemessen von der Hauptoberfläche, wobei der zweite Bereich eine konstante Defektdichte aufweist, die in einen Bereich zwischen 107 Defekte/cm3 und
109 Defekte/cm3 fällt, wobei die Defektdichte innerhalb des
Bereichs, der zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich
liegt, in Richtung auf die Hauptoberfläche zurückgeht und der
erste Bereich einen Bereich einschließt, der näher zur
Hauptoberfläche liegt und eine Defektdichte nicht über 106/cm3 liegt."
Wegen der weiteren Einzelheiten wird auf den Akteninhalt verwiesen.
II
Die zulässige Beschwerde der Anmelderin bleibt ohne Erfolg. Denn der Gegenstand des im Rahmen des gestellten (einzigen) Antrags weiterverfolgten Nebenanspruchs 2 erweist sich nach dem Ergebnis der mündlichen Verhandlung als
nicht patentfähig.
1.) Die Patentanmeldung geht nach den Angaben der Anmelderin in der
Beschreibungseinleitung (S 1 Abs 1 bis 3) von herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Silicium-Wafern für hochintegrierte Schaltungen (LSI) aus, wobei
zunächst ein säulenförmiger Siliciumkristall nach dem Czochralski-Ziehverfahren
hergestellt wird, der unter Erhalt eines kreisförmigen Silicium-Wafers geschnitten
wird. Anschließend wird der so erhaltene Silicium-Wafer für hochintegrierte
Schaltungen weiterbehandelt.
Als nachteilig wird von der Anmelderin angesehen (Beschreibung S 1 Abs 4 bis
S 3 le Abs), daß speziell dann, wenn ein Silicium-Wafer (Siliciumsubstrat) oxidiert
wird, in dessen Oberflächenbereich durch Oxidation induzierte Stapelfehler
(oxidation-induced stacking faults, abgekürzt OSF) gebildet werden, die zu einer
Verschlechterung der charakteristischen elektrischen Eigenschaften des herzustellenden LSI-Bauelements führen. Auch führen überschüssige Sauerstoffmengen beim Czochralski-Ziehverfahren zur Bildung von Mikrodefekten im Siliciumsubstrat (bulk micro defects, abgekürzt BMD), die ebenfalls die charakteristischen
Element-Eigenschaften beeinträchtigen können.
Dem Anmeldungsgegenstand liegt demzufolge das technische Problem (die Aufgabe) zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung eines Siliciumsubstrats sowie ein
Siliciumsubstrat bereitzustellen, bei dem die Bildung von durch Oxidation induzierten Stapelfehlern - OSF - oder Mikrodefekten im Substrat - BMD - unterdrückt
ist, die eine Verschlechterung der charakteristischen Eigenschaften des Elements
mit sich bringt (Beschreibung S 4 Abs 1 und 2).
Dieses Problem soll durch die in den geltenden nebengeordneten Ansprüchen 1
und 2 genannten Verfahren bzw durch das im nebengeordneten Anspruch 6
genannte Siliciumsubstrat gelöst werden.
Hinsichtlich der Offenbarung des geltenden Anspruchs 1 verweist die Anmelderin
auf die ursprünglichen Ansprüche 1 und 2. Der nebengeordnete Anspruch 2 wird
hinsichtlich seines technischen Inhalts auf die ursprünglichen Ansprüche 4 bis 6
und 8 gestützt. Zur Offenbarung des geltenden Anspruchs 6 verweist die Anmelderin auf die ursprünglichen Ansprüche 9 und 10 in Verbindung mit der ursprünglichen Figur 7 und zugehöriger Beschreibung.
2.) Das Verfahren zur Behandlung eines Siliciumsubstrats für hochintegrierte
Schaltungen nach dem Nebenanspruch 2 ist zwar gegenüber dem nachgewiesenen Stand der Technik neu; es beruht jedoch gegenüber dem Stand der Technik
nach der Literaturstelle "Appl. Phys. Lett." Bd 46, Nr 5, 1985, S 516-518 und der
US-Patentschrift 4 666 532 nicht auf einer erfinderischen Tätigkeit des zuständigen Durchschnittsfachmanns, der hier als ein mit der Herstellung und Behandlung
von Siliciumsubstraten für hochintegrierte Schaltungen vertrauter, berufserfahrener Diplom-Physiker oder Diplom-Ingenieur der Fachrichtung Halbleitertechnik mit
Universitätsabschluß zu definieren ist.
Aus der genannten Literaturstelle "Appl. Phys. Lett." 1985 ist ein Verfahren zur
Behandlung eines - nach dem Czochralski-Ziehverfahren hergestellten - Siliciumsubstrats bekannt (Czochralski grown p-type silicon wafer with (100) orientation
and resistivity of 3-4 Ω cm), mit dem durch Oxidation induzierte Stapelfehler
unterdrückt werden (shrinkage of oxidation-induced stacking faults - OSF's) und
das im wesentlichen aus den drei folgenden Verfahrensschritten besteht:
- das Siliciumsubstrat wird einer Hitzebehandlung bei einer
Temperatur von 1100 °C - dh "nicht unter 1100 °C" entsprechend dem Anspruchswortlaut - in einer oxidierenden
Atmosphäre unter Bildung eines Oxidfilms auf der Oberfläche des Siliciumsubstrats unterworfen,
-
in einem Folgeschritt wird der Oxidfilm unter Freilegung
der Oberfläche des Siliciumsubstrats - zumindest teilweise - entfernt (patterned to alternate stripes of oxide and
bare silicon), und
- danach wird das Siliciumsubstrat mit der freigelegten
Oberfläche einer Hitzebehandlung in einer Stickstoff-
Atmosphäre von bis zu 20 Stunden bei 950 bis 1100 °C
unterworfen,
vgl insbes S 516 liSp vorle Abs iVm dem Abstract auf S 516.
Der Auffassung der Anmelderin in der mündlichen Verhandlung, daß die Entgegenhaltung "Appl. Phys. Lett." 1985 lediglich eine wissenschaftliche Untersuchung
von Stapelfehlern in Siliciumsubstraten und deren Ausheilung, und nicht - wie
beansprucht - die Behandlung eines Siliciumsubstrats
für hochintegrierte
Schaltungen betreffe, kann nicht gefolgt werden. Denn wie vorstehend dargelegt,
sollen mit dem bekannten Verfahren - entsprechend der dem Anmeldungsgegenstand zugrundeliegenden Aufgabe - zum einen OSF's unterdrückt werden, die für
den Fachmann am Prioritätstag als ursächlich für die Verschlechterung der charakteristischen elektrischen Eigenschaften von Halbleiterbauelementen bekannt
sind, und zum anderen deutet das dort benutzte Ausgangsmaterial, nämlich
Czochralski-gezogenes p-Siliciumsubstrat mit (100)-Orientierung und einem spezifischen Widerstand von 3-4 Ω cm, unmittelbar auf die Verwendung für Halbleiterbauelemente, insbesondere auch für hochintegrierte Schaltungen, hin (vgl zum
Beleg dieses fachnotorisch bekannten Wissens des Durchschnittsfachmanns zB
die in "Appl. Phys. Lett." 1985 in der Beschreibungseinleitung (S 516 liSp 1. Abs)
in Bezug genommene Literaturstelle (3): "Appl. Phys. Lett." Bd 35, 1979,
S 797-799, insbes S 797 liSp Abs 1).
Vergeblich macht die Anmelderin außerdem geltend, daß beim Stand der Technik
- im Unterschied zur Lehre des Anspruchs 2 - der Oxidfilm nur teilweise entfernt
werde. Da nämlich beim Anmeldungsgegenstand nach dem geltenden, auf den
Nebenanspruch 2 zurückbezogenen Anspruch 3, und damit erst im Rahmen einer
vorteilhaften Weiterbildung der Oxidfilm vollständig entfernt wird, ist davon auszugehen, daß nach der Lehre des übergeordneten Nebenanspruchs 2 eine teilweise Entfernung des Oxidfilms nicht ausgeschlossen ist, wie auch schon die
Prüfungsstelle im angefochtenen Beschluß zutreffend dargelegt hat.
Somit unterscheidet sich der Gegenstand des geltenden Nebenanspruchs 2 von
diesem bekannten Verfahren nur noch dadurch, daß die abschließende Hitzebehandlung in einer Edelgas- oder Wasserstoff-Atmosphäre bei 1200 °C - anstelle
der Hitzebehandlung in einer Stickstoff-Atmosphäre bei zB 1100 °C beim Stand
der Technik - durchgeführt wird.
In diesem Unterschied kann jedoch keine Maßnahme von erfinderischer Qualität
gesehen werden.
Aus der ebenfalls die Unterdrückung (Ausheilung) von herstellungsbedingten Gitterfehlern im Siliciumsubstrat (denuding silicon substrates, retrogrowth of stacking
faults) betreffenden - und daher einschlägigen - US-Patentschrift 4 666 532 ist ein
Verfahren zur Behandlung eines Siliciumsubstrats für hochintegrierte Schaltungen
bekannt, bei dem das Substrat, nachdem es bei einer Temperatur von vorzugsweise 1100-1175 °C einer oxidierenden Atmosphäre unterworfen worden ist, in
dem abschließenden Hitzebehandlungsschritt in einer Inertgas-Atmosphäre, wie
Stickstoff und/oder Argon, bei 1050-1250 °C für bis zu 6 ½ h (400 minutes) unterworfen wird, vgl dort die Ansprüche 1, 3 und 4 iVm Sp 3 le Abs, insbes Z 63 bis 68
und Sp 1 Abs 1 und 2.
Im Hinblick auf die mit dieser Hitzebehandlung erreichten Vorteile zur Ausdiffusion
von Sauerstoff (oxygen denuded zone) und zum Ausheilen (anneal) des Substrats, liegt es im Rahmen des fachmännischen Handelns des Durchschnittsfachmanns, die genannte Alternative für die abschließende Hitzebehandlung, nämlich
eine Argon-Atmosphäre anstelle Stickstoff und eine Temperatur von 1200 °C
zumindest versuchsweise mit in Betracht zu ziehen, zumal auch bei dem og
bekannten Verfahren nach "Appl. Phys. Lett." 1985 eine Temperaturbehandlung
oberhalb 1100 °C zur Unterdrückung der OSF's nicht ausgeschlossen ist, vgl dort
das Abstract auf S 516 le Satz und S 518 reSp 2. Abs.
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik gelangt der Fachmann somit
ohne erfinderisches Zutun zu dem im geltenden Patentanspruch 2 gelehrten Verfahren.
Das Verfahren zur Behandlung eines Siliciumsubstrats für hochintegrierte Schaltungen nach dem Nebenanspruch 2 ist daher nicht patentfähig.
3.) Der beantragten Zurückverweisung der Sache an das Deutsche Patent- und
Markenamt konnte nicht stattgegeben werden.
Nach ständiger Rechtsprechung ist eine Zurückverweisung nach § 79 Abs 3 PatG
nicht in Betracht zu ziehen, wenn das Gericht aufgrund des ihm vorliegenden
Materials zu einer abschließenden Sachentscheidung in der Lage, die Sache also
entscheidungsreif ist (BGH BlPMZ 1992, 496,. 498 reSp - "Entsorgungsverfahren";
Busse, Keukenschrijver PatG, GebrMG, 5. Aufl, § 79 Rdn 54 mwNachw; Benkard,
PatG, GebrMG, 9. Aufl, § 79 Rdn 26). Ein solcher Fall liegt hier vor.
Ein Patent kann nur so erteilt werden, wie es beantragt ist (BGH GRUR 1979, 220,
221 - "β-Wollastonit"; BGH GRUR 1997, 120, 122 - "Elektrisches Speicherheizgerät" mwNachw). Bei einer Mehrzahl von Patentansprüchen ist Gegenstand
des Antrags auf Patenterteilung die Gesamtheit der eingereichten Patentansprüche, nicht der einzelne Patentanspruch.
Im vorliegenden Fall konnte dem Antrag nicht stattgegeben werden, weil jedenfalls
der Gegenstand des nebengeordneten Anspruchs 2 - wie dargelegt - nicht
patentfähig ist. Zu den Gegenständen der weiteren Patentansprüche brauchte
daher nicht mehr gesondert abschließend Stellung genommen werden. Im übrigen
ist es nicht Sache des Bundespatentgerichts,
im Beschwerdeverfahren
- ungeachtet der sich aus § 308 ZPO ergebenden Grenzen - zugunsten der
Anmelderin aus ihrem Antrag einen (möglicherweise) patentfähigen Gegenstand
gleichsam "herauszusuchen" (BGH "Elektrisches Speicherheizgerät" aaO, S 122
liSp Mitte). Von der der Anmelderin zustehenden Dispositionsbefugnis, hilfsweise
mehrere Begehren innerhalb ihrer Anmeldung zu verfolgen oder die Anmeldung
zu teilen, hat die Anmelderin keinen Gebrauch gemacht.
4.) Die von der Anmelderin angeregte Rechtsbeschwerde war nicht zuzulassen,
weil sie keine für die Entscheidung relevante Rechtsfrage betrifft (vgl Busse,
Keukenschrijver, PatG, 5. Aufl, § 100 Rdn 64, siehe die dort zitierte einschlägige
BGH-Rechtsprechung). Denn seitens des Senats war über den Teil der Anmeldung, zu dem die Prüfungsstelle im angefochtenen Beschluß nicht endgültig Stellung genommen hat, - wie dargelegt - im Rahmen des von der Anmelderin gestellten Antrags nicht zu entscheiden.
Dr. Beyer
Dr. Meinel
Lokys
Martens
Fa