【事件の表示】
　特願２００３−５７５４８５「半導体レーザ及びその製造方法」拒絶査定不服審判事件〔平成１５年　９月１８日国際公開、ＷＯ０３／７７３９１〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
１．手続の経緯・本願発明 
　本願は、２００３年３月６日（優先権主張２００２年３月８日、日本国）を国際出願日とする出願であって、平成１９年１月４日に手続補正がなされ、同年２月１日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、同年３月８日付けで拒絶査定不服審判請求がなされるとともに、同年４月４日に手続補正がなされた後、当審において、平成２０年９月１１日付けで拒絶理由が通知され、同年１１月７日に手続補正がなされたものであって、その請求項に係る発明は、同手続補正後の明細書及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項１ないし４に記載された事項により特定されるものであると認められるところ、請求項１に係る発明は次のものである。
「【請求項１】
基板上に、ｎ型半導体層、活性層、およびｐ型半導体層がこの順で積層され、
前記活性層は、ＩｎＧａＮからなる井戸層を含んでおり、
前記活性層と前記ｐ型半導体層との間に、不純物が実質的にドープされていない窒化ガリウム系化合物半導体からなる中間層のみが形成されており、
前記中間層の厚みが６０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下である半導体レーザ。」（以下「本願発明」という。）
　
２．引用例
（１）当審において平成２０年９月１１日付けで通知した拒絶の理由で引用され、本願優先日前に頒布された刊行物である特開２０００−２０８８１４公報（以下「引用例１」という。）には、図面とともに以下の事項が記載されている。
　
　ａ．「【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光素子は、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物によって構成されており、基板上に設けられたｐ型半導体層とｎ型半導体層との間に、Ｉｎを含む活性層が設けられた半導体発光素子であって、該ｐ型半導体層と該活性層との間に、該活性層に隣接する拡散抑制層が設けられており、該拡散抑制層が、不純物としてＩＶ族元素を所定の濃度以下で含むとともに、該ｐ型半導体層が、不純物としてＩＩ族元素及びＩＶ族元素を所定の濃度以上で含んでおり、そのことにより上記目的が達成される。」
　
　ｂ．「【００２１】ｐ型半導体層と活性層との間に、活性層に隣接して設けられた拡散抑制層は、含まれるＩＶ族元素、ＩＩ族元素の不純物を所定の濃度以下としているので、通電中の活性層へのＩＩ族元素及びＶＩ族元素の不純物の拡散による活性層と隣接する層との相互拡散を抑制することが可能となる。」
　
　ｃ．「【００５６】この実施形態２による半導体レーザ素子は、図２に示すように、サファイア基板２０１上に、ＭＯＣＶＤ成長法により、アンドープＡｌＮ低温バッファ層２０２（層厚３０ｎｍ）、ｎ−ＧａＮクラッド層２０３（層厚３μｍ、ドーパントＳｉ）、ｎ−ＩｎＧａＮクラック防止層２０４（層厚８０ｎｍ、ドーパントＳｉ）、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド２０５（層厚０．４μｍ、ドーパントＳｉ）、ｎ−ＧａＮ光ガイド層２０６（層厚０．１μｍ、ドーパントＳｉ）、多重量子井戸活性層２０７（ドーパントＳｉ）、拡散抑制層となるアンドープＧａＮ層２０８（層厚２０ｎｍ）、ｐ−ＧａＮ光ガイド層２０９（層厚８０ｎｍ）、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層２１０（層厚０．５μｍ、ドーパントＭｇ）、及びｐ−ＧａＮコンタクト層２１１（層厚０．３５μｍ、ドーパントＭｇ）がこの順で積層された構造を有する。このｐ−ＧａＮコンタクト層２１１上には、ｐ型電極２１２が形成されており、又所定の位置までをエッチングされたｎ−ＧａＮクラッド層２０３のエッチング表面には、ｎ型電極２１３が形成されている。
【００５７】アンドープＧａＮ層２０８に含有されるＭｇ、Ｓｉ濃度は、１×１０17ｃｍ-3以下になっている。また、ｐ−ＧａＮ光ガイド層２０９には、ドーパントとしてＭｇを２×１０18ｃｍ-3の濃度で添加し、コドーパントとしてＳｉを１×１０18ｃｍ-3の濃度で添加している。また、多重量子井戸活性層２０７は、２層のＩｎＧａＮウエル層（層厚２ｎｍ）及び３層のＩｎＧａＮバリア層（層厚２ｎｍ）からなる。」
　
　上記ａ．ないしｃ．によれば、引用例には、次の発明が記載されていると認められる。
　「サファイア基板上に、アンドープＡｌＮ低温バッファ層、ｎ−ＧａＮクラッド層、ｎ−ＩｎＧａＮクラック防止層、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド、ｎ−ＧａＮ光ガイド層、多重量子井戸活性層、拡散抑制層となるアンドープＧａＮ層、ｐ−ＧａＮ光ガイド層、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層、及びｐ−ＧａＮコンタクト層がこの順で積層された構造を有する半導体レーザ素子であって、多重量子井戸活性層は、２層のＩｎＧａＮウエル層及び３層のＩｎＧａＮバリア層からなり、拡散抑制層となるアンドープＧａＮ層に含有されるＭｇ、Ｓｉ濃度が１×１０17ｃｍ-3以下である、半導体レーザ素子。」（以下「引用発明」という。）
　
 （２）同じく、拒絶の理由で引用した刊行物である特開平９−１２９９２６公報（以下「引用例２」という。）には、図面とともに以下の事項が記載されている。
　
　ｄ．「【請求項１】  ダブルヘテロ構造のＩＩＩ族窒化物発光素子において、ｐ型クラッド層と活性層との間に拡散抑制層を有することを特徴とするＩＩＩ族窒化物発光素子。
・・・・
【請求項５】  拡散抑制層の厚さが０．０１〜０．２μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物発光素子。
【請求項６】  拡散抑制層がアンドープ層であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物発光素子。」
　
　ｅ．「【００１３】しかしながら前記ｎ型クラッド層３、ｐ型クラッド層６、活性層４の各層にドーピングされる各種ドーパントの中で、Ｚｎ、Ｍｇなどは隣接層に拡散し易いドーパントである。したがって、本発明のダブルヘテロ構造のＩＩＩ族窒化物発光素子においては、Ｍｇなどがドーピングされたｐ型クラッド層６と活性層４との間に拡散抑制層５が設けられ、それによって、かかる易移動性ドーパントの隣接層への拡散が抑制、あるいは防止される。なお、上記の移動性ドーパントは拡散現象によって、また拡散によらない他の移行現象によっても移動することがある。本発明における拡散抑制層は、そのどちらか一方又は両方の現象によって生じるドーパントの移動を抑制または防止する機能をなすものである。従って、以下において、ドーパントの拡散なる用語には上記の移行現象による移動の意味をも含むものとする。
【００１４】拡散抑制層５は、ｐ型クラッド層６と活性層４との両層間におけるドーパントの拡散を少なくともその大部分を抑制できればよいが、特に実質的に確実に抑制、換言すると防止できることが好ましい。拡散抑制乃至防止の確度を向上させるには、一般に拡散抑制層５の厚みを増大させる方がよいが、その場合には発光に要する順方向電圧を高くする必要がある、発光効率が低下する、などの問題が生じる。一方、該層５の厚みが過少であるとドーパント拡散抑制の効果が乏しくなる。したがって、拡散抑制層５の厚みは０．００１〜２μｍ、特に０．００５〜０．５μｍ、更には０．０１〜０．２μｍとすることが好ましい。」
　
３．対比・判断
（１）本願発明と引用発明を対比する。
 　ア．引用発明における「サファイア基板」、「多重量子井戸活性層」、「２層のＩｎＧａＮウエル層」及び「半導体レーザ素子」は、それぞれ、本願発明における「基板」、「活性層」、「ＩｎＧａＮからなる井戸層」及び「半導体レーザ」に相当する。
　
　イ．引用発明の「拡散抑制層となるアンドープＧａＮ層」と本願発明の「中間層」は、「ｐ型半導体層と（井戸層を含む）活性層との間」に形成されている層である点において一致し、引用発明の「拡散抑制層となるアンドープＧａＮ層」は本願発明の「中間層」に相当する。
　
　ウ．引用発明の「拡散抑制層となるアンドープＧａＮ層」は、「含有されるＭｇ、Ｓｉ濃度が１×１０17ｃｍ-3以下」である。「１×１０17ｃｍ-3」のＭｇ濃度は、本願明細書（【００５０】及び【００６２】）によると「検出限界程度」の低い濃度であるから、引用発明の「アンドープＧａＮ」は、「不純物が実質的にドープされていない窒化ガリウム系化合物半導体」であるといえる。
　
　エ．引用発明の「ｎ−ＧａＮクラッド層、ｎ−ＩｎＧａＮクラック防止層、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド（層）、ｎ−ＧａＮ光ガイド層」は、ｎ型半導体層であり、「ｐ−ＧａＮ光ガイド層、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層、ｐ−ＧａＮコンタクト層」は、ｐ型半導体層である。そして、引用発明は、サファイア基板上に（アンドープＡｌＮ低温バッファ層を介して）「ｎ−ＧａＮクラッド層、ｎ−ＩｎＧａＮクラック防止層、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド、ｎ−ＧａＮ光ガイド層、多重量子井戸活性層、拡散抑制層となるアンドープＧａＮ層、ｐ−ＧａＮ光ガイド層、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層、及びｐ−ＧａＮコンタクト層がこの順で積層された構造を有する」から、基板上に、ｎ型半導体層、（多重量子井戸）活性層、ｐ型半導体層がこの順で積層され、活性層とｐ型半導体層の間に、拡散抑制層となるアンドープＧａＮ層のみが形成されていると理解できる。
　
　オ．上記イ．ないしエ．から、引用発明は、本願発明の「基板上に、ｎ型半導体層、活性層、およびｐ型半導体層がこの順で積層され」、「活性層とｐ型半導体層との間に、不純物が実質的にドープされていない窒化ガリウム系化合物半導体からなる中間層のみが形成され」る事項を備えるといえる。
　
　すると、本願発明と引用発明は、
「基板上に、ｎ型半導体層、活性層、およびｐ型半導体層がこの順で積層され、
前記活性層は、ＩｎＧａＮからなる井戸層を含んでおり、
前記活性層と前記ｐ型半導体層との間に、不純物が実質的にドープされていない窒化ガリウム系化合物半導体からなる中間層のみが形成されている、
半導体レーザ。」
である点で一致し、次の点で相違する。
　
［相違点］
　「中間層」が、本願発明は「厚みが６０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下である」のに対し、引用発明は、そのような厚みの範囲であるとは特定されていない点。
　
（２）上記相違点について検討する。
　上記２．（２）によれば、引用例２には、「Ｍｇなどがドーピングされたｐ型クラッド層と活性層との間に拡散抑制層を設けることによって、易移動性ドーパントの隣接層への拡散が抑制、あるいは防止するものにおいて、拡散抑制乃至防止の確度を向上させるには、一般に拡散抑制層の厚みを増大させる方がよいが、その場合には発光に要する順方向電圧を高くする必要があり、拡散抑制層の厚みは、０．０１〜０．２μｍとすることが好ましい。」との知見が記載されているものと認められる。
　しかるところ、引用発明の「拡散抑制層」（本願発明における「中間層」に相当する。）は、「通電中の活性層へのＩＩ族元素及びＶＩ族元素の不純物の拡散による活性層と隣接する層との相互拡散を抑制する」ための層であるから（上記２．（１）ｂ．参照。）、上記知見に照らせば、層の間の不純物の拡散を抑制できる程度の厚さで、かつ、適度な電圧の印加でレーザが発光する程度の厚さであるべきであることは明らかである。
　そうすると、引用発明における「拡散抑制層」の厚さに適当な範囲があることは当業者には自明であり、拡散抑制乃至防止の確度を向上、及び、順方向電圧の大きさの観点から、前記範囲を具体的に設定することは、当業者が適宜なしうる設計上の事項というべきである。
　
　他方、本願明細書には、
「【００４６】
　
中間層厚みの検討
・・・・中間層２１の厚みが大きすぎる場合には、ｐ型半導体層から活性層に正孔が効率よく注入されない。・・・・
　【００４７】
　このような実験結果から、活性層に効率良く電気的に正孔を注入するためには、中間層２１の厚みを正孔の拡散長（本実施形態においては０．２μｍ）よりも小さくすべきであることが明らかになった。
　【００４８】
　一方、中間層２１の厚みが小さすぎる場合には、ｐ型ドーパントが中間層２１を通過して活性層に拡散する。・・・・
　【００４９】
　更に詳細な検討を行うため、中間層２１が種々の厚みのレーザ素子を作製して、以下の実験を行った。・・・・
　【００５１】
　このように、中間層２１の厚みを増加させることにより、ｐ型Ａｌ０．１８Ｇａ０．８２Ｎキャップ層と活性層との距離が増加するため、活性層内へのＭｇ拡散が抑制される。
　【００５２】
　この中間層厚みが６０ｎｍのレーザウエハから作製した半導体レーザ素子は、・・・・良好であった。尚、中間層厚みが３０ｎｍのレーザ素子についても同様の測定をしたところ、・・・・良好であった。この結果は、中間層厚みの増加によりＭｇの拡散が低減され、活性層の発光効率が向上したためと考えられる。
　【００５３】
・・・・・顕著な寿命改善が図れなかった。この要因を明らかにするため、中間層厚みが６０ｎｍのレーザ素子について、ＡＰＣ寿命試験後のレーザ素子においてＳＩＭＳ分析を実施した。この結果を図１１に示す。
　【００５４】
　図１１から、ＡＰＣ寿命試験前のＳＩＭＳ結果（図１０）と比較して、寿命試験によって活性層中にＭｇが顕著に拡散している様子がわかる。この現象は、転位密度が多い（約１Ｅ１０ｃｍ−２）ために、寿命試験中にｐｎ接合での発熱および内部電界の作用により、ｐ型ドーパントであるＭｇが転位を介して活性層内に拡散したことに起因すると思われる。
　【００５５】
　ところが、中間層２１の厚みが更に増加すると、寿命時間が急激に改善されることがわかった。中間層２１が種々の厚みのレーザ素子に対してＡＰＣ寿命試験を行った結果を図１２示す。中間層の厚みが約１００ｎｍまでは、中間層厚みの増加と共に寿命時間も改善されているが、中間層厚みが約１００ｎｍを超えると寿命時間が徐々に低下していることがわかる。中間層厚みを２００ｎｍ（０．２μｍ）としたレーザ素子も作製したが、室温連続発振には到らなかった。これは、中間層厚みが正孔の拡散長（０．２μｍ）程度であるため、活性層への正孔の注入効率が大幅に低下したためと推測される。
　【００５６】
　この結果から、中間層２１の厚みは、１５ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であることが好ましく、６０ｎｍ以上１６０ｎｍ以下であることがより好ましく、８０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下であることが更に好ましい。」
との記載がある。
　また、図１２には、中間層厚みが６０ｎｍを超えた辺りで寿命時間の増加傾向が強くなり、１００ｎｍ付近で最大となるが、厚みがさらに大きくなると寿命時間が減少する様子が示されている。
　
　以上によれば、本願発明において中間層の厚みを「６０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下」と規定した点は、実験に基づいて適宜の範囲を定めたものと認められ、中間層の厚さを、本願発明が規定する範囲内のものとすることにより、当業者が予測可能な域を超えるほどの格別顕著な効果が奏されるということはできない。
　なお、上記のように、中間層の厚みが６０ｎｍを超えたあたりで寿命時間の増加傾向が強くなるとしても、引用例２に記載の上記知見に照らせば、厚みが大きくなるにつれ、不純物の拡散防止効果が高まり、それにより好ましい機能がもたらされることは、当業者が当然予測し得るものというべきである。
　したがって、本願発明において中間層の「厚みが６０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下」のものとしたことに、当業者が適宜なし得る設計事項以上の格別の技術的意味は認められず、引用発明の中間層の厚みを適宜設定し、上記相違点に係る本願発明の構成となすことは、当業者が容易になし得ることである。
　
４．むすび 
　以上のとおり、本願発明は、引用例１に記載の発明及び引用例２に記載の事項に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、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。
　
　よって、結論のとおり審決する。