【事件の表示】
　特願２０１４−１６３１４０「窒化物半導体発光素子及びその製造方法」拒絶査定不服審判事件〔平成２８年　３月２２日出願公開、特開２０１６−　３９３２５、請求項の数（８）〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　原査定を取り消す。
　本願の発明は、特許すべきものとする。
【理　由】
第１　手続の経緯
　本願は、２０１４年８月８日を出願日とする出願であって、その手続の経緯は以下のとおりである。 
　　平成２７年１２月１１日付け　：拒絶理由の通知
　　　　　　　　　　　　　　　　　（同年１２月１５日発送） 
　　平成２８年　２月１２日　　　：意見書・手続補正書の提出
　　　　　同年　７月２１日付け　：最後の拒絶理由の通知
　　　　　　　　　　　　　　　　　（同年７月２６日発送）
　　　　　同年１０月１８日　　　：意見書・手続補正書の提出
　　平成２９年　３月１３日付け　：拒絶査定（同年３月１５日送達）
　　　　　同年　６月１４日　　　：審判請求書の提出
　　　　　同年　８月　４日　　　：手続補正書の提出
第２　原査定の概要
　原査定（平成２９年３月１３日付け拒絶査定）の概要は次のとおりである。
　本願請求項１−８に係る発明は、以下の引用文献１−３に基づいて、その発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者（以下、「当業者」という。）が容易に発明できたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
引用文献等一覧
１.特開２０１４−９６４６０号公報
２.特開２００３−２７３３９８号公報
３.特開２００６−１８６２５７号公報
第３　本願発明
　本願請求項１−８に係る発明（以下、それぞれ「本願発明１」−「本願発明８」という。）は、平成２８年１０月１８日付けの手続補正で補正された特許請求の範囲の請求項１−８に記載された事項により特定される発明であり、本願発明１及び６は以下のとおりの発明である。（下線は補正箇所である。）
「【請求項１】
　サファイア基板のＣ面の上層に形成されたｎ型窒化物半導体層と、
　前記ｎ型窒化物半導体層の上層に形成された活性層と、
　前記活性層の上層に形成されたｐ型窒化物半導体層とを有し、
　前記ｎ型窒化物半導体層は、ＡｌＸ１ＩｎＸ２ＧａＸ３Ｎ（０＜Ｘ１≦１、０≦Ｘ２＜１、０＜Ｘ３＜１、Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＝１）を含み、含有されるＣ濃度及びＯ濃度が共に１×１０１７／ｃｍ３以下であ
り、
　
主たる発光波長が３７５ｎｍ以下である
「【請求項６】
　サファイア基板を準備する工程（ａ）と、
　前記サファイア基板のＣ面上にｎ型窒化物半導体層を形成する工程（ｂ）と、
　前記ｎ型窒化物半導体層の上層に活性層を形成する工程（ｃ）と、
　前記活性層の上層にｐ型窒化物半導体層を形成する工程（ｄ）とを有し、　前記工程（ｂ）において、前記ｎ型窒化物半導体層は、ＡｌＸ１ＩｎＸ２ＧａＸ３Ｎ（０＜Ｘ１≦１、０≦Ｘ２＜１、０＜Ｘ３＜１、Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＝１）を含み、含有されるＣ濃度及びＯ濃度が共に１×１０１７／ｃｍ３以下であ
り、
　
主たる発光波長が３７５ｎｍ以下である
第４　引用文献、引用発明等
１　引用文献１について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献１（特開２０１４−９６４６０号公報）には、図面とともに次の事項が記載されている（下線は、当審が付加した。以下同様。）。
（１）「【００２６】
  以下では、
紫外半導体発光素子１０
【００２７】
  基板１は、エピタキシャル成長用の単結晶基板である。
この基板１は、上記一表面が（０００１）面のサファイア基板、つまり、ｃ面サファイア基板（α−Ａｌ
２
Ｏ
３
基板）を好適に用いることができる。
（２）「【００２９】
  
ｎ型層３は、発光層４へ電子を注入するためのものであり、ｎ型窒化物半導体層により構成されている
ｎ型窒化物半導体層は、例えば、ｎ型Ａｌ
0.55
Ｇａ
0.45
Ｎ層とすることができる
（３）「【００３２】
  発光層４は、所望の発光波長の紫外光を発光するように井戸層のＡｌの組成を設定してある。ＡｌaＧａ1-aＮ（０＜ａ≦１）層からなる井戸層を備えた発光層４は、井戸層のＡｌの組成であるａを変化させることにより、
発光波長を２１０ｎｍ〜３６０ｎｍの範囲で任意の発光波長に設定することが可能である
（４）「【００３４】
  
ｐ型層５は、例えば、発光層４上に形成された第１のｐ型窒化物半導体層と、この第１のｐ型窒化物半導体層上に形成された第２のｐ型窒化物半導体層と、この第２のｐ型窒化物半導体層上に形成された第３のｐ型窒化物半導体層とを備えた構成とすることができる
（５）「【００３７】
  
第２のｐ型窒化物半導体層は、発光層４へ正孔を輸送するためのものである
（６）「【００６３】
　（４）ｎ型層３を形成する工程
  この工程は、
基板１の上記一表面側にｎ型層３を形成する
（７）「【００６６】
　（５）発光層４を形成する工程
  この工程は、
ｎ型層３上に発光層４を形成する
　したがって、上記引用文献１には次の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されていると認められる。
「ｃ面サファイア基板のｃ面に形成されたｎ型窒化物半導体層からなるｎ型層と、
　ｎ型窒化物半導体層からなるｎ型層上に形成された発光層と、
  発光層上に形成された第１〜第３のｐ型窒化物半導体からなるｐ型層とを有し、
　前記ｎ型窒化物半導体層はｎ型Ａｌ0.55Ｇａ0.45Ｎ層であり、
　発光波長が２１０ｎｍ〜３６０ｎｍの範囲である紫外半導体発光素子。」
２　引用文献２について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献２（特開２００３−２７３３９８号公報）には、次の事項が記載されている。
（１）「【０００９】この発明は、前記の課題を解決し、高い結晶品質を有し、充分な移動度を持つ導電性窒化アルミニウム等の半導体材料およびそれを用いた半導体装置を提供することを目的とする。
」
（２）「【００３３】［実施の形態１］この発明の実施の形態１による半導体材料について説明する。図１（ａ）に示すように、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により、Ａｌ原料としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を、Ｎ原料としてＮＨ３を、Ｓｉドーパント原料として５００ｐｐｍ濃度のＨ２ベースのシラン（ＳｉＨ４）を、希釈ガスとして水素ガスを同時に供給する。これによって、
（０００１）面方位でＳｉ極性を有するシリコンカーバイド（ＳｉＣ）基板１上に、シリコン（Ｓｉ）をドーピングしたＳｉ濃度１×１０
１９
ｃｍ
−３
の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の半導体層２を成長する
（３）「【００３６】ＡｌｘＧａ１−ｘＮの組成ｘが０.５から０.７までの範囲、０.７から０.９までの範囲、０.９から１までの範囲、さらに窒化アルミニウム（ＡｌＮ）と区別する理由は、組成ｘが増加するほど、ｎ型伝導を得るのが困難になるからである。ｎ型伝導が最も困難なのは窒化アルミニウム（ＡｌＮ）である。その物理的な理由は、組成ｘが大きくなると、バンドギャップが広くなり、シリコン（Ｓｉ）が形成するドナー準位の伝導帯底からのエネルギーが大きくなるためである。
３×１０
１７
ｃｍ
−３
以上で５×１０
１９
ｃｍ
−３
以下の範囲内でｎ型伝導性を示し、移動度は１ｃｍ
２
／Ｖｓ以上であった。特に、Ｓｉ原子濃度が１×１０
１８
ｃｍ
−３
以上、２×１０
１９
ｃｍ
−３
以下の範囲内にあるとき、移動度は１０ｃｍ
２
／Ｖｓ以上にもなり、特にｎ型伝導特性が非常に優れていた
【００３７】本発明の効果を図３を用いて説明する。窒化アルミニウム（ＡｌＮ）は、ほぼ同数のＡｌ原子とＮ原子とが交互に４本の結合で結合している結晶である。しかし、我々の理論的に最も精度のよい計算方法である第一原理計算法によれば、結晶中には、図３（ａ）で示すように、Ｎ原子が抜けた「空乏」（図中では△印で囲んだＶで示し、以下、Ｖ△と記す）と呼ばれる状態が３×１０１７ｃｍ−３の濃度で形成する。空乏Ｖ△は自由電子を捕獲してしまう。
【００３８】この理由は、３×１０１７ｃｍ−３の濃度で空乏が形成された結晶の方が、空乏が全く形成されない結晶よりも、熱力学的に安定であるからである。
Ｓｉ濃度が３×１０
１７
ｃｍ
−３
より低い場合（図３（ａ））、元々のＡｌ原子の位置に入ったＳｉ原子（図中では□印で囲んだＳｉで示し、以下、Ｓｉ□と記す）は、自由電子を結晶中に一旦、供給（放出）する。しかし、その自由電子は全て空乏に捕獲されてしまうので、結晶は絶縁体のままであり、ｎ型を示さない
【００３９】図３（ｂ）で示されるように、
Ｓｉ濃度が３×１０
１７
ｃｍ
−３
より高い場合、Ａｌ原子位置のＳｉ原子（Ｓｉ□）は空乏（Ｖ△）よりも多い。この結果、十分に自由電子を結晶中に供給（放出）するため、初めてｎ型半導体になる
【００４０】図３（ｃ）で示されるように、
Ｓｉ濃度が５×１０
１９
ｃｍ
−３
より高い場合、Ｓｉ原子は、Ａｌ位置だけでなく、Ｎ原子位置にも入るようになる。これを図中では、○印で囲んだＳｉ（以下、Ｓｉ○と記す）で示す。Ａｌ原子位置のＳｉ原子（Ｓｉ□）が一旦結晶中へ供給（放出）した自由電子を、このＮ原子位置のＳｉ原子（Ｓｉ○）が捕獲してしまうため、再び結晶は絶縁体になってしまう
【００４１】以上のように、Ｓｉ濃度が３×１０１７ｃｍ−３と５×１０１９ｃｍ−３の限られた範囲内でのみｎ型半導体になるのは、前記の第一原理計算で初めて示された効果であり、実験結果でも定量的に確認することができた。
【００４２】以上の説明では窒化アルミニウム（ＡｌＮ）に対して行なったが、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）では、Ｇａ原子が一部のＡｌ原子を置き換えたものであり、我々の計算でも、先の図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の状態変化が起きる濃度はほとんど同じである。」
（４）「【００４４】
以上の効果では、酸素原子や炭素原子がないことも重要である。なぜなら、酸素原子や炭素原子は、前記の説明で、空乏と同じ役割をするので、ｎ型半導体になる図３（ｂ）の状態の下限値を増加させてしまう。つまり、図３（ｂ）の状態の下限値が、上限値に達してしまった場合、図３（ｂ）の状態は全く形成されなくなってしまう
ＳｉドープＡｌＮ中の酸素濃度に対する移動度の変化を図４に示し、範囲Ａでは、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）中に含有する酸素原子濃度が１×１０
１７
ｃｍ
−３
未満である。また、ＳｉドープＡｌＮ中の炭素濃度に対する移動度の変化を図５に示し、範囲Ｂでは、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）中に含有する炭素原子濃度が１×１０
１７
ｃｍ
−３
未満である
（５）「【００４６】
前記の効果では、基板に（０００１）面方位でＳｉ極性を有するＳｉＣ基板を用いることが重要である。他の材料の基板、例えば、サファイア基板の場合、サファイアとＡｌＮ（またはＡｌＧａＮ）の間の格子定数の違い（格子不整合）が大きすぎ、空乏が増加するからである
この結果、ｎ型半導体になる状態（図３（ｂ））の下限が上昇することにより、範囲が狭くなってしまう。または、範囲が消滅してしまうことにより、所望の効果を得ることができない
　したがって、引用文献２には、ＳｉＣ基板上に形成したＳｉドープＡｌＮ中の酸素原子濃度が１×１０１７ｃｍ−３未満であるとき、又は、ＳｉドープＡｌＮ中の炭素原子濃度が１×１０１７ｃｍ−３未満であるとき、ＳｉドープＡｌＮの電子の移動度が充分に大きくなるという技術的事項が記載されていると認められる。
３　引用文献３について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献３（特開２００６−１８６２５７号公報）には、次の事項が記載されている。
（１）「【００１５】
  この発明によれば、発光素子構造を構成する層がＡ面方位でしかも良質なものとして得られるためＣ面ＧａＮ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体特有のピエゾ電界を解消することができ、発光効率の向上を図ることができるとともに、発光波長のシフトを防止することができ、信頼性および特性に優れた半導体発光素子を得ることができる。そして、このような半導体発光素子を用いることにより、信頼性および特性に優れた集積型半導体発光装置、画像表示装置および照明装置を得ることができる。」
（２）「【００１９】
  成長時の原料のＶ／ＩＩＩ比を１０００以下として成長させたＧａＮ層１３は平坦なＡ面が得られるが、一般に点欠陥が多くて黄色の発光が強く、バンド端発光が非常に弱い。図１Ｂにおいて、この点欠陥が多い部分を符号１３ａで示す。そこで、図２Ａに示すように、例えば、成長時の原料のＶ／ＩＩＩ比を１０００より大きくし、かつ５０ｋＰａ以上の圧力下でＭＯＣＶＤ法によりＧａＮ層１３上に、ｎ型不純物としてＳｉがドープされたｎ型ＧａＮ層１４を成長させる。
こうして成長されるｎ型ＧａＮ層１４は欠陥がほとんどなく、周辺に角がなければＳ面が出にくく、表面はＡ面となる
このｎ型ＧａＮ層１４の成長条件の一例を挙げると、圧力９０ｋＰａ、ＴＭＧ１４．８ｓｃｃｍ（５７μｍｏｌ／ｍｉｎ）、ＮＨ
3 
６ｌｍ、原料のＶ／ＩＩＩ比４７００、成長温度１０００℃、成長時間９００ｓである
　したがって、引用文献３には、表面がＡ面であるｎ型ＧａＮ層を原料のＶ／ＩＩＩ比４７００で成長させるという技術的事項が記載されていると認められる。
第５　対比・判断
１　本願発明１について
（１）対比
　本願発明１と引用発明とを対比すると、次のことがいえる。
ア　引用発明の「ｃ面サファイア基板のｃ面に形成されたｎ型窒化物半導体層からなるｎ型層３」は、本願発明１の「サファイア基板のＣ面の上層に形成されたｎ型窒化物半導体層」に相当する。
イ  引用発明の「発光層」はｎ型層から注入された電子（【００２９】参照。）とｐ型層から輸送された正孔（【００３７】参照。）を紫外光に変換するものであり、本願発明１の「活性層」に相当するから、引用発明の「ｎ型窒化物半導体層からなるｎ型層３上に形成された発光層４」は、本願発明１の「前記ｎ型窒化物半導体層の上層に形成された活性層」に相当する。
ウ　引用発明の「発光層上に形成されたｐ型窒化物半導体からなるｐ型層」は、本願発明１の「前記活性層の上層に形成されたｐ型窒化物半導体層」に相当する。
エ　引用発明の「ｎ型Ａｌ0.55Ｇａ0.45Ｎ層」は、本願発明１の「ＡｌＸ１ＩｎＸ２ＧａＸ３Ｎ（０＜Ｘ１≦１、０≦Ｘ２＜１、０＜Ｘ３＜１、Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＝１）」のＸ１＝０．５５、Ｘ２＝０、Ｘ３＝０．４５のときのものであるから、引用発明の「前記ｎ型窒化物半導体層はｎ型Ａｌ0.55Ｇａ0.45Ｎ層であり」は、本願発明１の「前記ｎ型窒化物半導体層は、ＡｌＸ１ＩｎＸ２ＧａＸ３Ｎ（０＜Ｘ１≦１、０≦Ｘ２＜１、０＜Ｘ３＜１、Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＝１）を含み」に相当する。
オ　引用発明の「発光波長が２１０ｎｍ〜３６０ｎｍの範囲である」は、本願発明１の「主たる発光波長が３７５ｎｍ以下である」に相当する。
カ　引用発明の「紫外半導体発光素子」は、窒化物半導体層を有しているから、本願発明１の「窒化物半導体発光素子」に相当する。
　したがって、本願発明１と引用発明との間には、次の一致点、相違点があるといえる。
（一致点）
「サファイア基板のＣ面の上層に形成されたｎ型窒化物半導体層と、
　前記ｎ型窒化物半導体層の上層に形成された活性層と、
　前記活性層の上層に形成されたｐ型窒化物半導体層とを有し、
　前記ｎ型窒化物半導体層は、ＡｌＸ１ＩｎＸ２ＧａＸ３Ｎ（０＜Ｘ１≦１、０≦Ｘ２＜１、０＜Ｘ３＜１、Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＝１）を含み、
　主たる発光波長が３７５ｎｍ以下であることを特徴とする窒化物半導体発光素子。」
（相違点１）
　本願発明１は「前記ｎ型窒化物半導体層は、含有されるＣ濃度及びＯ濃度が共に１×１０１７／ｃｍ３以下であ」るのに対し、引用発明はｎ型窒化物半導体層に含有されるＣ濃度及びＯ濃度が不明である点。
（２）相違点についての判断
　上記相違点１について検討する。
　引用発明は、ｃ面サファイア基板のｃ面に形成されたｎ型窒化物半導体層からなるｎ型層を有している。
　引用文献２には、ＳｉＣ基板上に形成したＳｉドープＡｌＮ中の酸素原子濃度が１×１０１７ｃｍ−３未満であるとき、又は、ＳｉドープＡｌＮ中の炭素原子濃度が１×１０１７ｃｍ−３未満であるとき、ＳｉドープＡｌＮの電子の移動度が充分に大きくなるという技術的事項が記載されている。しかしながら、サファイア基板のＣ面の上層に形成されたｎ型窒化物半導体層中の酸素原子濃度又は炭素原子濃度と前記ｎ型窒化物半導体層の電子の移動度との関係は記載されていない。
　そして、引用文献２の【００４６】には、サファイア基板の場合、サファイアとＡｌＮ（またはＡｌＧａＮ）の間の格子定数の違い（格子不整合）が大きすぎて空乏が増加し、ｎ型半導体になる状態のＳｉ濃度の下限が上昇するという欠点が記載されているから、サファイア基板のｃ面上に形成されたｎ型窒化物半導体層中の酸素原子濃度又は炭素原子濃度と前記ｎ型窒化物半導体層の電子の移動度との関係は示唆もされていないといえる。
　また、引用文献３には、サファイア基板のＣ面の上層に形成されたｎ型窒化物半導体層中の酸素原子濃度又は炭素原子濃度と前記ｎ型窒化物半導体層の電子の移動度との関係については記載も示唆もされていない。
　そして、本願発明１は、ｎ型窒化物半導体層に含有されるＣ濃度及びＯ濃度が共に１×１０１７／ｃｍ３以下であることにより、ディープ発光が抑制されるので、高い単色性と高い発光効率を有する発光素子が実現されるという効果を奏するものである。
　よって、引用発明及び引用文献２−３に記載された技術的事項に基づいて、引用発明のｃ面サファイア基板上のｎ型層について、含有されるＣ濃度及びＯ濃度を共に１×１０１７／ｃｍ３以下とすることは容易に想到し得ない。
　したがって、本願発明１は、当業者が引用発明及び引用文献２−３に記載された技術的事項に基づいて容易に発明できたものではない。
２　本願発明２−８について
　本願発明２−８は何れも、本願発明１と同じく「含有されるＣ濃度及びＯ濃度が共に１×１０１７／ｃｍ３以下」という構成を備えるものであるから、本願発明１と同じ理由により、当業者が引用発明及び引用文献２−３に記載された技術的事項に基づいて容易に発明できたものではない。
第６　むすび
　以上のとおり、本願発明１−８は、当業者が引用発明及び引用文献２−３に記載された技術的事項に基づいて容易に発明できたものではない。したがって、原査定の理由によっては、本願を拒絶することはできない。
　また、他に本願を拒絶すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり審決する。