【事件の表示】
　特願２００１−３９４２２１「受光素子および回路内蔵型受光装置および光ディスク装置」拒絶査定不服審判事件〔平成１５年　７月１１日出願公開、特開２００３−１９７９４９〕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
　本願は、平成１３年１２月２６日を出願日とする特許出願であって、平成１６年９月１３日に手続補正がなされたが、平成１８年７月７日付けで拒絶理由が通知され、同年９月１９日に手続補正がなされたが、平成１９年６月１５日付けで拒絶理由が通知され、同年８月１４日に手続補正がなされたが、同年９月１３日付けの補正の却下の決定により同年８月１４日付けの手続補正が却下されるとともに同日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、同年１０月１８日に拒絶査定不服審判請求がなされるとともに、同年１１月１５日に手続補正がなされたものである。
　　
２．本願発明
　本願の請求項１に係る発明（以下「本願発明」という。）は、平成１９年１１月１５日付けの手続補正により補正された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に記載された事項により特定される次のとおりのものと認められる。
　
「第１導電型の半導体層と、
　上記第１導電型の半導体層上の第２導電型の半導体層とを有し、
　上記第２導電型の半導体層の厚みは、この第２導電型の半導体層に入射する受けるべき光の吸収長よりも大きく、
　かつ、上記第２導電型の半導体層は、表面近傍の不純物濃度が、１Ｅ１７ｃｍ−３以上１Ｅ１９ｃｍ−３以下であり、
　上記第２導電型の半導体層の不純物濃度を、上記表面からの深さに関して対数表示で示したとき、上記第２導電型の半導体層の不純物濃度は、上記第２導電型の半導体層の厚み方向において、上記表面から上記光の吸収長と略同じ距離の位置まで略同一であることを特徴とする受光素子。」
　　　
３．引用刊行物
　平成１８年７月７日付けの拒絶理由通知に引用した、本願の出願前に頒布された刊行物である特開平９−２９８３０８号公報（以下「引用刊行物」という。）には，図面とともに以下の事項が記載されている。
（１）「【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、受光素子及びその製造方法に関しており、特に、波長の短い光に対して高い感度で応答することのできる受光素子及びその製造方法に関する。特に、本発明は、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）再生装置の光ピックアップに適した受光素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】受光素子は、光エネルギーを受けて、それを電気エネルギーに変換する素子である。このような受光素子は、様々な装置に用いられている。近年、ＣＤ、ＭＯ、ＰＤ、及びＤＶＤ等の光学記録媒体の需要が増大するにつれ、光ピックアップに用いられる受光素子の研究開発が積極的に進められている。光学記録媒体の記録密度は、記録媒体に集光される光ビームのスポットサイズが小さいほど高くなる。光ビームのスポットサイズは、光の波長の二乗に比例するので、光源である半導体レーザ素子の発振波長を短くすることが検討されている。ＤＶＤの再生装置では、まず、波長６５０ｎｍまたは６３５ｎｍのレーザ光が使用され、将来的には、波長４３０ｎｍ前後のレーザ光が使用される。
【０００３】受光素子による光電変換は、半導体中に形成されたＰＮ接合に逆バイアスを印加し、それによって形成した空乏層及びその近傍に、光を照射することによって行われる。光の照射は半導体中にキャリアを励起（生成）し、励起されたキャリア（光キャリア）は拡散層及び空乏層に生じた電位勾配に従って移動し、ＰＮ接合に到達することによって光起電力（光電流）が生まれる。
【０００４】半導体表面に照射された光は、半導体に吸収されながら内部に侵入してゆくので、半導体中の光の強度は、半導体表面からの距離（深さ）に応じて指数関数的に減少する。上記キャリアは半導体に吸収された光によって生成されるため、吸収係数αの大きな光ほど、半導体表面の近傍にキャリアを生成することになる。光の吸収係数αは、光の波長と半導体の種類によって異なる。
【０００５】半導体内部に侵入した光の強度が、半導体表面における強度の１０％に低下する位置の半導体表面から計測した距離（深さ）を、本願明細書では、「侵入長（侵入深さ）」と呼ぶことにする。図９は、シリコンにおける光の強度（表面における光の強度を１とした場合の、光強度の割合）が、シリコン表面からの深さに依存してどのように変化するかを示すグラフである。図９からわかるように、例えば、波長が７８０ｎｍの光の「侵入長」は、約２０μｍである。」
（２）「【００１５】しかし、シリコンにおける光の侵入長は、波長が青色領域（例えば、４３０ｎｍまたはそれ以下）の光に対しては約１μｍを下回るため、シリコン表面から深い位置まで光が到達しない。このため、受光素子が青色領域の光を受けた場合は、表面近傍（例えば、深さが約０．５μｍ以下の領域）でのキャリアの振る舞いが、受光素子の感度に重要な影響を与えると考えられる。」
（３）「【００１９】本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、光の入射によって半導体中に発生したキャリア（光キャリア）のうち、半導体表面で再結合して消滅するものの割合を低減し、侵入長の比較的短い光に対して高い感度で光電変換を達成できる受光素子及びその製造方法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明の受光素子は、表面を有する第１導電型の半導体層と、該半導体層の受光部に形成された少なくともひとつの第２導電型の不純物拡散層とを備え、該不純物拡散層によってフォトダイオードが形成されている受光素子であって、該不純物拡散層内の第２導電型不純物は、該半導体層の該表面に近づくほど濃度が高くなるように分布しており、そのことにより上記目的が達成される。」
（４）「【００２７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】本発明による受光素子は、第１導電型の半導体層と、この半導体層内に形成された第２導電型の不純物拡散層とを備えている。不純物拡散層の不純物濃度は、第１導電型半導体層の表面近傍において半導体層の内部よりも高く、そのことによって、光の入射によって半導体層の表面近傍に発生したキャリアが半導体層の内部に流れる。
【００２９】（実施例１）以下、図面を参照しながら、本発明による受光素子の第１の実施例を説明する。
【００３０】まず、図１を参照する。図１に示す受光素子は、Ｎ型単結晶シリコン基板１と、その上に形成されたＮ型エピタキシャル成長層（単結晶シリコン層）２と、Ｎ型エピタキシャル成長層２の受光部内に形成された複数のＰ型不純物拡散層３とを備えている。Ｎ型エピタキシャル成長層２の表面は、凹部を有する絶縁膜（ＳｉＯ2膜）４によって覆われている。本願明細書においては、絶縁膜４の「凹部」とは、絶縁膜４の他の部分よりも厚さの薄い部分を指し、不純物拡散層３は、この凹部の直下に形成されている。
【００３１】なお、図１には受光素子の受光部だけが示されているが、エピタキシャル成長層２の不図示の部分（非受光部）に、例えば、受光部からの信号を処理するための周辺回路が形成されてもよい。このような信号処理回路は、バイポーラトランジスタ等によって形成されることが好ましい。
【００３２】Ｎ型単結晶シリコン基板１としては、例えば、面方位が（１１１）で、比抵抗が０．０１〜０．１Ω・ｃｍの基板が用いられる。本実施例のＮ型エピタキシャル成長層２は、厚さが１．０〜１０μｍで、不純物濃度は例えば１×１０15ｃｍ-3である。
【００３３】Ｐ型不純物拡散層３は、Ｎ型エピタキシャル成長層２の選択された領域の表面からＰ型不純物が拡散され、導電型がＮ型からＰ型へ反転した領域であり、エピタキシャル成長層２のＮ型領域との間でＰＮ接合を形成している。受光素子が動作するとき、このＰＮ接合には逆バイアス電圧が印加され、それによって空乏層が形成される。空乏層及びその近傍（空乏層端から拡散長程度の距離内）で光照射によって生じたキャリアは、光の強度に応じた大きさを持つ電流を形成する。この電流（または電圧）を測定することによって、受けた光の強度を検出することができる。
【００３４】なお、Ｎ型エピタキシャル成長層２をシリコン基板１の上に形成することなく、Ｐ型不純物拡散層３を、直接、Ｎ型シリコン基板１内に形成しても良い。本実施例で、Ｎ型エピタキシャル成長層２をシリコン基板１の上に形成している理由は、周辺回路のバイポーラトランジスタをＮ型エピタキシャル成長層２に形成することを念頭に置いているからである。一般に、バイポーラトランジスタを形成するためには、エピタキシャル成長層の形成が必要となる。
【００３５】図２は、本実施例の受光素子の受光部において、Ｎ型エピタキシャル成長層２の表面から深さ方向に沿って計測した不純物濃度のプロファイル（Depth Profile）を示している。図２から明らかなように、エピタキシャル成長層２の表面（深さ：０μｍ）から内部に向かって、Ｐ型不純物の濃度は単調に減少している。言い換えると、エピタキシャル成長層２の表面近傍で不純物濃度は低下しておらず、表面に近づくにつれ不純物濃度は高くなる。図１に示す例では、表面で不純物濃度は、約２×１０18ｃｍ-3という値を示している。
【００３６】このような不純物濃度プロファイルの不純物拡散領域は、光キャリアが半導体表面に向かって移動するときのポテンシャルバリアとなる。そのため、光の照射を受けて不純物拡散層３の表面近傍に生じたキャリアは、不純物拡散層３の表面側にではなく、内部側に移動することができる。
【００３７】このような不純物プロファイルを持つ受光素子においては、表面再結合（界面再結合）によって消滅する光キャリアの割合は、波長が４３０ｎｍの光の場合、全体の約１０％以下に減少すると考えられる。このため、フォトダイオードの光感度は、エピタキシャル層の再結合による光キャリアの消滅が支配的となり、光電変換効率は、０．２５〜０．３Ａ／Ｗにまで向上する。」
（５）「【００８３】
【発明の効果】本発明によれば、光の入射によって半導体中に発生したキャリア（光キャリア）が、半導体表面から遠ざかる方向にドリフトし、それによって効率的に電気信号が生成される。このため、半導体表面で再結合して消滅する光キャリアが減少し、侵入長の比較的短い光に対して高い感度で光電変換が達成される。
【００８４】本発明によれば、これから実用化されるであろう短波長レーザ光（例えば波長４３０ｎｍのレーザ光）に対して、シリコンを材料として極めて高い感度を持った受光素子を提供できるので、短波長レーザ素子を光源とする光情報媒体再生装置（例えばＤＶＤ装置）の光ピックアップを小型化・低消費電力化することが可能となる。」
（６）上記（４）の「【００３３】Ｐ型不純物拡散層３は、Ｎ型エピタキシャル成長層２の選択された領域の表面からＰ型不純物が拡散され、導電型がＮ型からＰ型へ反転した領域であり、エピタキシャル成長層２のＮ型領域との間でＰＮ接合を形成している。」及び「【００３５】図２は、本実施例の受光素子の受光部において、Ｎ型エピタキシャル成長層２の表面から深さ方向に沿って計測した不純物濃度のプロファイル（Depth Profile）を示している。」に照らすと、図２からは、
　Ｐ型不純物拡散層３とエピタキシャル成長層２のＮ型領域との間のＰＮ接合が、表面から０．５〜１．０μｍの間の深さにあることが見てとれる。
（７）上記（１）の「【０００４】半導体表面に照射された光は、半導体に吸収されながら内部に侵入してゆくので、半導体中の光の強度は、半導体表面からの距離（深さ）に応じて指数関数的に減少する。上記キャリアは半導体に吸収された光によって生成されるため、吸収係数αの大きな光ほど、半導体表面の近傍にキャリアを生成することになる。光の吸収係数αは、光の波長と半導体の種類によって異なる。【０００５】・・・図９は、シリコンにおける光の強度（表面における光の強度を１とした場合の、光強度の割合）が、シリコン表面からの深さに依存してどのように変化するかを示すグラフである。」に照らすと、図９からは、
　波長が４３０ｎｍの光のシリコンにおける吸収係数αが３００００であることが見てとれる。
　　
　これらを総合すると、引用刊行物には、
「Ｎ型単結晶シリコン基板と、その上に形成されたＮ型エピタキシャル成長層（単結晶シリコン層）と、該Ｎ型エピタキシャル成長層の選択された領域の表面からＰ型不純物が拡散され、導電型がＮ型からＰ型へ反転した領域であり、前記Ｎ型エピタキシャル成長層との間でＰＮ接合を形成しているＰ型不純物拡散層とを備える受光素子であって、
　前記Ｐ型不純物拡散層は、前記Ｎ型エピタキシャル成長層の表面に近づくほど濃度が高くなるように分布しており、
　前記Ｐ型不純物拡散層と前記Ｎ型エピタキシャル成長層との間のＰＮ接合は、前記Ｎ型エピタキシャル成長層の表面から０．５〜１．０μｍの間の深さにあり、
　前記Ｐ型不純物拡散層は、前記Ｎ型エピタキシャル成長層の表面での不純物濃度が約２×１０１８ｃｍ−３であり、
　短波長レーザ光（例えば波長４３０ｎｍのレーザ光）に対して、極めて高い感度を持ち、　波長が４３０ｎｍの光のシリコンにおける吸収係数αが３００００である、
受光素子。」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。
　　
４．対比
　本願発明と引用発明とを以下に対比する。
（１）引用発明の「Ｎ型エピタキシャル成長層（単結晶シリコン層）」、「Ｐ型不純物拡散層」及び「受光素子」は、それぞれ本願発明の「第１導電型の半導体層」、「第２導電型の半導体層」及び「受光素子」に相当する。
（２）ア．引用発明の「Ｐ型不純物拡散層」は、「Ｎ型エピタキシャル成長層の選択された領域の表面からＰ型不純物が拡散され」たものであるから、本願発明の「第１導電型の半導体層上の」（第２導電型の半導体層）なる構成を具備する。
イ．引用発明の「Ｐ型不純物拡散層」の「不純物濃度」は、本願発明の「第２導電型の半導体層の不純物濃度」に相当する。
ウ．引用発明の「Ｐ型不純物拡散層」の「Ｎ型エピタキシャル成長層の表面での不純物濃度が約２×１０１８ｃｍ−３」であることは、本願発明の「第２導電型の半導体層」の「表面近傍の不純物濃度が、１Ｅ１７ｃｍ−３以上１Ｅ１９ｃｍ−３以下」であることに相当する。
（３）ア．引用発明の「Ｐ型不純物拡散層と前記Ｎ型エピタキシャル成長層との間のＰＮ接合」の「Ｎ型エピタキシャル成長層の表面」からの「深さ」は、本願発明の「第２導電型の半導体層の厚み」に相当する。
イ．引用発明は、「短波長レーザ光（例えば波長４３０ｎｍのレーザ光）に対して、極めて高い感度を持」つから、「Ｐ型不純物拡散層」が波長４３０ｎｍの光を受ける、と認められる。
ウ．引用発明の「Ｐ型不純物拡散層」は、「Ｎ型エピタキシャル成長層（単結晶シリコン層）」に形成されたものであるところ、引用発明の「波長が４３０ｎｍの光のシリコンにおける吸収係数αが３００００である」に基づいて計算すると、引用発明において、「Ｐ型不純物拡散層」が受ける波長４３０ｎｍの光の吸収長は約０．３μｍとなる。
エ．そうすると、引用発明において、波長４３０ｎｍの光を受ける「Ｐ型不純物拡散層と前記Ｎ型エピタキシャル成長層との間のＰＮ接合は、前記Ｎ型エピタキシャル成長層の表面から０．５〜１．０μｍの間の深さ」にあることは、本願発明の「第２導電型の半導体層の厚みは、この第２導電型の半導体層に入射する受けるべき光の吸収長よりも大き」いことに相当する。
（４）したがって、両者は、
「第１導電型の半導体層と、
　上記第１導電型の半導体層上の第２導電型の半導体層とを有し、
　上記第２導電型の半導体層の厚みは、この第２導電型の半導体層に入射する受けるべき光の吸収長よりも大きく、
　かつ、上記第２導電型の半導体層は、表面近傍の不純物濃度が、１Ｅ１７ｃｍ−３以上１Ｅ１９ｃｍ−３以下である受光素子。」
である点で一致し、以下の点で相違する。
　　
相違点：
　第２導電型の半導体層の不純物濃度が、本願発明では、「表面からの深さに関して対数表示で示したとき」、「第２導電型の半導体層の厚み方向において、上記表面から上記光の吸収長と略同じ距離の位置まで略同一である」のに対し、引用発明では、表面に近づくほど濃度が高くなるように分布している点。
　　
５．判断
　上記相違点について検討する。
（１）引用発明は、Ｐ型不純物拡散層の不純物濃度を「表面に近づくほど濃度が高くなるように分布して」いるものであり、Ｐ型不純物拡散層の不純物濃度の分布をどのように規定するかは、当業者が適宜に行う設定的事項というべきところ、引用発明において、Ｐ型不純物拡散層の不純物濃度を、表面からの深さに関して対数表示で示したときに、表面から任意の深さまで略同一とすることに格別の困難性は認められず、引用発明において、上記相違点に係る本願発明の構成をなすことは、当業者が必要に応じて適宜なし得ることである。
（２）そして、本願明細書及び図面には、上記相違点に係る本願発明の構成の技術的意義について何ら記載されておらず、また、本願出願時の技術水準に照らしても、上記相違点に係る本願発明の構成に特別な技術的意義があるとも認められないから、本願発明が奏する効果が、引用発明から予想し得る以上のものとはいえない。
　　
６．むすび
　したがって、本願発明は、引用刊行物に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、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。