【事件の表示】
　特願２００１−３５６８０１「ＧａＮ系半導体薄膜、その製造方法、半導体発光素子」拒絶査定不服審判事件〔平成１５年　５月３０日出願公開、特開２００３−１５８２９５〕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】
　
第１　手続の経緯
　本願は、平成１３年１１月２２日の出願であって、平成１９年１０月１８日に手続補正がなされ、平成２０年３月１３日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、同年４月２２日に拒絶査定不服審判が請求されるとともに、同年５月１９日に手続補正がなされ、当審において、当該平成２０年５月１９日付け手続補正が平成２０年８月２１日付け補正却下の決定により却下されるとともに、同日付けで拒絶理由通知が通知され、これに対し同年１０月２日に手続補正がなされたものである。
　
第２　本願発明
　
　本願の請求項１ないし９に係る発明は、平成２０年１０月２日付けの手続補正により補正された明細書の特許請求の範囲の請求項１ないし９に記載された事項によって特定されるとおりのものであるところ、請求項１に係る発明は次のとおりである。
　
「【請求項１】
　基板上に厚さ０．０１〜１μｍのマスクを付着させ、該マスクに幅１〜１０μｍの線状の開口部を１〜５０μｍの間隔で設け、開口部からマスク表面を覆って成長させたＧａＮ系半導体薄膜を用いて作製した半導体発光ダイオードにおいて、
該ＧａＮ系半導体薄膜が、開口部から成長させた相互に離間した台形状の断面を持つ屈折率ｎ１の第１のＧａＮ系半導体と、
該第１のＧａＮ系半導体の表面が平坦化しない段階で第１のＧａＮ系半導体上に成長させた、第１のＧａＮ系半導体とは異なる屈折率ｎ２の台形状の断面を持つ第２のＧａＮ系半導体と、
第２のＧａＮ系半導体の表面が平坦化しない段階で第２のＧａＮ系半導体上に成長させた、第２のＧａＮ系半導体とは異なる屈折率ｎ３を持つ第３のＧａＮ系半導体とを具備し、
該第３のＧａＮ系半導体上に、ｐ型およびｎ型のＧａＮ系半導体薄膜からなるｐｎ接合が形成されているＧａＮ系半導体薄膜を用いて作製した半導体発光ダイオード。」（以下「本願発明」という。）
　
２．引用例
　
（１）当審における、平成２０年８月２１日付けで通知した拒絶の理由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１１−２１９９０９号公報（以下「引用例１」という。）には、次の事項が図面とともに記載されている。
　
ア．「【請求項３】  窒化物半導体と異なる材料よりなる異種基板の上に成長された第１の窒化物半導体層の上に部分的に保護膜を形成し、その保護膜の上に、第１の窒化物半導体層よりも結晶欠陥が少ない第２の窒化物半導体層を成長させる窒化物半導体の成長方法において、前記第２の窒化物半導体層中に、Ｉｎを含む窒化物半導体よりなる第４の窒化物半導体層を少なくとも一層介在させることを特徴とする窒化物半導体の成長方法。」
　
イ．「【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基板となり得るような結晶欠陥の少ない窒化物半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）の成長方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】青色ＬＥＤ、純緑色ＬＥＤの材料と知られている窒化物半導体は、サファイア基板上に格子不整合の状態で成長されている。格子不整合で半導体材料を成長させると、半導体中に結晶欠陥が発生し、その結晶欠陥が半導体デバイスの寿命に大きく影響することは知られている。窒化物半導体の場合、結晶欠陥として非常に多い貫通転位がある。
・・・・（略）・・・・
【０００４】そこで、例えばサファイアのような窒化物半導体と異なる材料よりなる基板の上に、窒化物半導体基板となるような結晶欠陥の少ない窒化物半導体を成長させる試みが、最近盛んに行われるようになった（例えば、Proceedings　of　The　Second　International　Conference　on　Nitride　Semiconductors-ICNS'97　予稿集,　October　27-31,　1997,　P492-493、同じくICNS'97　予稿集,　October　27-31,　1997,　P500-501)。これらの技術は、サファイア基板上に、従来の結晶欠陥が非常に多いＧａＮ層を薄く成長させ、その上にＳｉＯ２よりなる保護膜を部分的に形成し、その保護膜の上からハライド気相成長法（ＨＶＰＥ）、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）等の気相成長法により、再度ＧａＮ層を横方向に成長させる技術である。この方法は窒化物半導体を保護膜上で横方向に成長させることから、一般にラテラルオーバーグロウス（lateral　over　growth:ＬＯＧ）と呼ばれている。
・・・・（略）・・・・
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の窒化物半導体の成長方法によると、確かに異種基板上に直接成長させた窒化物半導体よりも、結晶欠陥の数は減少する。これはラテラルグロウスによって、結晶欠陥の転位を減少させることができる。
・・・・（略）・・・・
【００１０】また本発明の第２の態様は、窒化物半導体と異なる材料よりなる異種基板の上に成長された第１の窒化物半導体層の上に部分的に保護膜を形成し、その保護膜の上に、第１の窒化物半導体層よりも結晶欠陥が少ない第２の窒化物半導体層を成長させる窒化物半導体の成長方法において、前記第２の窒化物半導体層中に、Ｉｎを含む窒化物半導体よりなる第４の窒化物半導体層を少なくとも一層介在させることを特徴とする。この第４の窒化物半導体層は第１の態様と同じく、ＩｎｂＧａ１−ｂＮ（０＜ｂ＜１）を成長させることが望ましく、例えばその膜厚は１０オングストローム以上、好ましくは５０オングストローム以上で成長させる。膜厚の上限は特に限定しないが３μｍ以下に調整することが望ましい。なお、本発明の第１の態様、第２の態様において、ＩｎＧａＮの膜厚は必ずしも必須要件ではない。
【００１１】本発明の第２の態様では、前記第４の窒化物半導体層は、ＡｌＹＧａ１−ＹＮ（０≦Ｙ≦０．４）層と、ＡｌＺＧａ１−ＺＮ（０≦Ｚ≦０．４）層との間に挟まれていることを特徴とする。このＡｌ混晶比は０．４以下に調整することにより、第１の態様と同じく、次に成長させるＩｎを含む第４の窒化物半導体を成長させるための結晶性の良い下地層となる。０．４を超えると下地層自体にクラックが入りやすくなる傾向にあり、ＩｎＧａＮを成長させにくくなる。このＩｎＧａＮを挟むＡｌＹＧａ１−ＹＮ層、及びＡｌＺＧａ１−ＺＮは最も好ましくはＧａＮとする。」
　
ウ．「【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の成長方法の第１の態様において得られる窒化物半導体層の結晶構造を示す模式的な断面図であり、１は例えばサファイアよりなる異種基板、２は異種基板上に成長されて、結晶欠陥が層内ほぼ均一にある第１の窒化物半導体層、３は結晶欠陥が第１の窒化物半導体層よりも少ない第２の窒化物半導体層、４はＩｎを含む第３の窒化物半導体層、５は窒化物半導体層の上に部分的に形成される保護膜を示している。以下、これらの図を元に本発明の窒化物半導体の成長方法の作用を従来の方法と比較しながら説明する。
【００１５】異種基板１の上に成長した第１の窒化物半導体層２は、その層内においてほぼ均一に結晶欠陥を有している。第１の窒化物半導体層２は、例えば第１の窒化物半導体よりも低温で成長させるＧａＮ、ＡｌＮ、ＧａＡｌＮ等のバッファ層（図示せず。）の上に成長されることが多い。本発明の方法では、保護膜が直接接している第３の窒化物半導体層４をＩｎを含む窒化物半導体、好ましくは３元混晶のＩｎａＧａ１−ａＮ（０＜ａ＜１）とすることにより、第１の窒化物半導体層の上に成長させる第２の窒化物半導体層３の結晶欠陥を従来よりも少なくすることができる。また第１の窒化物半導体層及び第３の窒化物半導体層を同一組成のＩｎＧａＮとすることもできるが、同一組成のＩｎａＧａ１−ａＮとする場合、そのａ値は０＜ａ≦０．１の範囲に調整することが望ましい。０．１を超えると結晶性が悪く、結晶欠陥が多くなり、その上に成長させる第２の窒化物半導体層の結晶欠陥が多くなる傾向にある。
【００１６】好ましくは、図１に示すように、第１の窒化物半導体層２をＩｎを含まない窒化物半導体、好ましくはＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦０．４）、さらに好ましくはＧａＮとし、・・・・（略）・・・・
【００１７】・・・・（略）・・・・
【００１８】図２は本発明の方法の第２の態様を示す窒化物半導体ウェーハの模式的な断面図であり、図１と同じく細線は結晶欠陥を示し、同一符号は同一部材を示しているが４’は第４の窒化物半導体を示す。第２の態様も第１の態様と同じく、第２の窒化物半導体層成長中にＩｎｂＧａ１−ｂＮ（０＜ｂ＜１）、さらに好ましくはＩｎｂＧａ１−ｂＮ（０＜ｂ≦０．５）よりなる第４の窒化物半導体層４’を成長させることにより、結晶欠陥をその第４の窒化物半導体層４’で止め、その第４の窒化物半導体層４’上に成長させる第２の窒化物半導体層３’の結晶欠陥を少なくすることができる。
【００１９】さらに、第２の窒化物半導体層３はＡｌＹＧａ１−ＹＮ（０≦Ｙ≦０．４）層、好ましくはＧａＮを成長させ、その上にＩｎＧａＮ層４を成長させ、その上にＡｌＺＧａ１−ＺＮ（０≦Ｚ≦０．４）層３’、好ましくはＧａＮを成長させることが、表出する結晶欠陥の少ない第２の窒化物半導体層３’を得る上で非常に好ましい。
【００２０】図３は第２の態様において第４の窒化物半導体層４’を介在させる位置を示す断面図である。図２では最初の第２の窒化物半導体層３が平面状になった後にＩｎＧａＮ層４をその上に成長させているが、図３では第２の窒化物半導体層が平面上を呈していないうちから第４の窒化物半導体層４’をその上に成長させている。保護膜を介して結晶欠陥の少ない第２の窒化物半導体を成長させる場合、保護膜が形成されていない部分（窓部）からまず第２の窒化物半導体が成長し始め、それが横方向に成長する。その成長過程において、第２の窒化物半導体は、図３に示すように最初、三角形状若しくは柱状の形状で成長し、それらが保護膜上で繋がる。本発明ではその第２の窒化物半導体３が保護膜上において横方向に成長して繋がる前に第４の窒化物半導体層４’を成長させても、十分その効果が得られる。
・・・・（略）・・・・
【００２３】
【実施例】［実施例１］・・・・（略）・・・・
【００２４】２インチφ、Ｃ面を主面とするサファイアよりなる異種基板１をＭＯＶＰＥ反応容器内にセットし、温度を５００℃にして、キャリアガスに水素、反応ガスにＴＭＧ、及びアンモニアを用い、ＧａＮよりなるバッファ層（図示せず）を２００オングストロームの膜厚で成長させる。バッファ層成長後、温度を１０５０℃にして、同じくＧａＮよりなる第１の窒化物半導体層２を５μｍの膜厚で成長させる。」
　
エ．「【００４７】［実施例３］実施例１において、ＧａＮよりなる第１の窒化物半導体層２成長後、ウェーハを反応容器から取り出し、この第１の窒化物半導体層２の表面に、実施例１と同様にしてストライプ状のフォトマスクを形成し、ＣＶＤ装置によりストライプ幅１０μｍ、ストライプ間隔（窓部）２μｍのＳｉＯ２よりなる保護膜を１μｍの膜厚で形成する。
【００４８】再度ウェーハを反応容器に移送し、温度を１０５０℃にして、ＴＭＧ、アンモニアを用い、保護膜を形成した第１の窒化物半導体層の上に、アンドープＧａＮよりなる第２の窒化物半導体層を５μｍの膜厚で成長させる。
【００４９】続いて、温度を８００℃に下げ、ＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニアを用い、Ｉｎ０．１Ｇａ０．９Ｎよりなる第４の窒化物半導体層を０．５μｍの膜厚で成長させる。
【００５０】続いて、温度を１０５０℃にして、ＴＭＧ、アンモニアを用い、第４の窒化物半導体層の上にアンドープＧａＮよりなる第２の窒化物半導体層を再度５μｍの膜厚で成長させる。
【００５１】後は実施例１と同様にして、ｎ側コンタクト層から上の活性層を含む窒化物半導体を積層した後、実施例１と同様にしてレーザ素子を作製したところ、実施例１とほぼ同等の歩留まりで、１万時間以上の寿命を有するレーザ素子が得られた。
・・・・（略）・・・・
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の窒化物半導体の成長方法によると、窒化物半導体基板となる第２の窒化物半導体層に表出する結晶欠陥を少なくすることができるので、その上に素子構造となる活性層を含む窒化物半導体を積層しても、結晶欠陥が広がらず、長時間に渡って信頼性に優れた素子が実現できる。なお、本明細書においてはレーザ素子について説明したが、本発明の成長方法はレーザ素子だけでなく、窒化物半導体基板を用いた窒化物半導体デバイス全てに適用可能である。」
　
オ．図３の記載から、第４の窒化物半導体層４’上には、表面の平坦な第２の窒化物半導体層３’が形成されていることが見てとれる。
　また、上記ウ【００２０】の「第２の窒化物半導体層が平面上を呈していないうちから第４の窒化物半導体層４’をその上に成長させている。」の記載、および、上記アの「第４の窒化物半導体層を少なくとも一層介在させる」との記載に照らせば、上記第２の窒化物半導体層３’は、第４の窒化物半導体層４’が平面状を呈していないうちからその上に成長させたものであることが、当業者に自明である。
　
カ．上記アないしオの記載によれば、引用例１には、次の発明が記載されているものと認められる。
　
「ＧａＮを表面に成長させたサファイア基板上に、ストライプ幅１０μｍ、ストライプ間隔（窓部）２μｍのストライプ状で、その表面に窒化物半導体が成長しない性質を有している物質からなる保護膜をＣＶＤ装置により１μｍの膜厚で形成し、その保護膜の上に、第１ＧａＮ層３を５μｍの膜厚で成長させ、当該第１ＧａＮ層３が、最初、三角形状若しくは柱状の形状で成長し、それらが前記保護膜上において横方向に成長して繋がる前に、その上に、ＩｎＧａＮ層４’を０．５μｍの膜厚で成長させ、当該ＩｎＧａＮ層４’が平面状を呈していないうちに、その上に、表面の平坦な第２ＧａＮ層３’を再度５μｍの膜厚で成長させた窒化物半導体基板を適用した、青色ＬＥＤ、純緑色ＬＥＤ等の窒化物半導体基板を用いた窒化物半導体デバイス。」（以下「引用発明１」という。）
　
（２）同じく、本願の出願日前の特許出願であって、その出願後に出願公開がされた特願２００１−８１４４７号（以下「先願」という。特開２００２−２８０６１１号公報参照。）の願書に最初に添付された明細書又は図面（以下「先願明細書」という。）には、次の事項が図面とともに記載されている。
　
ア．「【請求項７】  結晶成長の基礎となる結晶層表面に、第一のＧａＮ系半導体結晶が凹凸をなすように成長しており、該凹凸の少なくとも一部を覆って、第一のＧａＮ系半導体結晶とは異なる屈折率を有する第二のＧａＮ系半導体結晶が成長しており、さらに、第三のＧａＮ系半導体結晶が前記凹凸を平坦化するまで成長しており、その上に、発光層を含む半導体結晶層が積層された素子構造を有することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項８】  結晶成長の基礎となる結晶層表面に、結晶成長領域を寸法的に制限する構造または表面処理が施与され、この制限によって、第一のＧａＮ系半導体結晶が実質的なファセット構造または擬似的なファセット構造を形成しながら凹凸をなすように成長している請求項７記載の半導体発光素子。
【請求項９】  結晶成長領域を寸法的に制限する構造または表面処理が、
結晶成長の基礎となる結晶層表面に加工された凹凸、または、結晶成長の基礎となる結晶層表面に付与されたラテラル成長可能なマスクパターン、
または、結晶成長の基礎となる結晶層表面の特定領域に施された、ＧａＮ系結晶成長を抑制し得る表面処理である、請求項８記載の半導体発光素子。
【請求項１０】  第一のＧａＮ系半導体結晶による凹凸のうちの少なくとも凸部を膜状に覆って第二のＧａＮ系半導体結晶が成長しており、さらに、これを覆って第三のＧａＮ系半導体結晶が前記凹凸を平坦化するまで成長しており、その上に、発光層を含む半導体結晶層が積層された素子構造を有する半導体発光素子において、第二のＧａＮ系半導体結晶が多層膜構造を有するものである請求項７〜９のいずれかに記載の半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光素子（以下、単に「発光素子」ともいう）に関するものであり、特にその発光層がＧａＮ系半導体結晶（ＧａＮ系結晶）からなるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】発光ダイオード（ＬＥＤ）の基本的な素子構造は、結晶基板上に、ｎ型半導体層、発光層（ＤＨ構造、ＭＱＷ構造、ＳＱＷ構造を含む）、ｐ型半導体層を順次成長し、ｎ型層、ｐ型層の各々に外部取り出し電極が形成された構造となっている。
【０００３】例えば、図８は、ＧａＮ系半導体を発光層の材料とした素子（ＧａＮ系ＬＥＤ）の一構成例を示す図であって、結晶基板１０１上に、ＧａＮ系結晶層（ｎ型ＧａＮコンタクト層（クラッド層でもある）１０２、ＧａＮ系半導体発光層１０３、ｐ型ＧａＮコンタクト層（クラッド層でもある）１０４）が順次結晶成長によって積み重ねられ、これに下部電極（通常はｎ型電極）１０５、上部電極（通常はｐ型電極）１０６が設けられた構造となっている。ここでは、結晶基板を下にして実装がされ、光が上方に出て行くものとして説明する。
【０００４】ＬＥＤにおいては、発光層で生じた光をどれだけ効率良く外界に取り出せるか（所謂、光取り出し効率）は重要な問題である。そのために、従来では、発光層から上方に向かった光については、外界へ障害物とならないよう、図８における上部電極１０６を透明電極とする態様や、発光層から下方に向かった光については、反射層を設けて上方に返す態様など、種々の工夫が施されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】発光層から上下の方向に発せられた光については、上記のように電極の透明化や反射層を設けることによって、外界への光取り出し効率を向上させることが可能であるが、発光層が広がる方向（図８において発光層１０３内に太い矢印で示した方向、以下「横方向」とも言う）に向かって生じた光の内、屈折率差で規定される全反射角以内で側壁に達する光は外部に放射され得るが、その他の多くの光は、例えば側壁で反射を繰り返すなどして、素子内で吸収され減衰し消滅するのみである。このような横方向の光は、上下のクラッド層あるいは基板（サファイア基板）と上側のクラッド層、あるいは基板と上部電極（更には素子外部のコーティング物質など）によって閉じ込められ、横方向に伝播する光である。該横方向に伝播する光は、発光層で生じる全光量のうちの多くを占めており、全体の６０％に達する場合もある。
【０００６】また、基板を上側にして実装するフリップチップ型のＬＥＤ（光は基板を通って外界に出る）では、このような横方向の光を基板の方向に反射し得るように、素子構造である積層体の側壁に角度を設け、該側壁を基板側へ反射面とする態様が知られている。しかし、微小なチップの４面を角度を付けてカットするというような加工は困難であり、コスト面でも問題となる。
【０００７】本発明の課題は、上記問題を解決し、発光層で生じる横方向の光を外界に向かわせる新規な構造が付与された発光素子を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は以下の特徴を有するものである。
（１）第一の結晶層表面に凹凸が加工され、その上に、前記結晶層とは異なる屈折率を有する半導体材料からなる第二の結晶層が、バッファ層を介してまたは直接的に、該凹凸を埋め込んで成長しており、その上に、発光層を含む半導体結晶層が積層された素子構造を有することを特徴とする半導体発光素子。以下、この（１）の態様を、「（Ｉ）の態様」と呼んで説明する。
・・・・（略）・・・・
【００１４】（７）結晶成長の基礎となる結晶層表面に、第一のＧａＮ系半導体結晶が凹凸をなすように成長しており、該凹凸の少なくとも一部を覆って、第一のＧａＮ系半導体結晶とは異なる屈折率を有する第二のＧａＮ系半導体結晶が成長しており、さらに、第三のＧａＮ系半導体結晶が、前記凹凸を平坦化するまで成長しており、その上に、発光層を含む半導体結晶層が積層された素子構造を有することを特徴とする半導体発光素子。以下、この（７）の態様を、「（II）の態様」と呼んで説明する。
・・・・（略）・・・・
【００２０】・・・・（略）・・・・さらにその上に、半導体結晶層（ｎ型コンタクト層３、発光層Ａ、ｐ型コンタクト層４）が結晶成長によって積層され、電極Ｐ１、Ｐ２が形成されて素子構造となっている。同図の素子構造は、簡単なＤＨ構造であるが、専用のコンタクト層、専用のクラッド層などを設け、また、発光層をＳＱＷ構造、ＭＱＷ構造としてもよく、あらゆる発光素子としての構造を有してよい。
・・・・（略）・・・・
【００２９】凹凸構造を用いたＧａＮ系結晶成長法は、図２（ａ）に示すように、結晶基板（第一層）１の表面に凹凸１ａを加工し、図２（ｂ）に示すように、その凹部及び凸部からＧａＮ系結晶２１、２２を実質的にファセット構造を形成させながら成長させることによって、図２（ｃ）に示すように、凹部を空洞とすることなくＧａＮ系結晶で実質的に充填し、該凹凸を埋め込んで成長成させる方法である。実質的にファセット構造を形成させながらの成長とは、後述のファセット構造成長に類する成長（例えば、厚さ方向に凹凸を生じさせながらの成長など）を含む成長であることを意味する。以下、この凹凸を用い凹部を充填する成長法を「当該ファセット成長法」と呼ぶ。
・・・・（略）・・・・
【００５５】次に、上記（II）の態様について説明する。図１（ｂ）は、上記（II）の態様による発光素子の構造例としてＧａＮ系ＬＥＤを示した図であって、結晶成長の基礎となる結晶層（同図では結晶基板）Ｓの表面に、第一のＧａＮ系結晶（以下、「第一結晶」とも言う）１０がファセット構造を形成しながら凹凸をなすように成長しており、該凹凸のうちの少なくとも凸部（図４の例では、第一結晶１０そのものである）を覆って、第一のＧａＮ系結晶とは異なる屈折率を有する第二のＧａＮ系結晶（以下、「第二結晶」とも言う）２０が成長しており、これによって凹凸状の屈折率界面が構成され、上記（Ｉ）の態様と同様の作用効果が得られる。
【００５６】この（II）の態様では、第一結晶が凹凸をなすように成長した時点で他のＧａＮ系結晶に組成を変化させ、屈折率を変化させること、即ち、第一結晶だけで平坦化するまで成長させないことが重要である。屈折率の変化（組成の変化）は、ステップ状の変化であっても、分布屈折率導波路に見るような連続的な変化であってもよい。
【００５７】第一結晶を凹凸に成長させる方法は限定されないが、実質的にファセット構造を形成しながら、または擬似的なファセット構造を形成しながらの成長によって、本発明の目的を好適に達成し得る凹凸として成長させることができる。ここでいう凹凸は、凸部が連続的に隣り合った波状の凹凸だけでなく、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、凸状の第一結晶１０が離散的に配置され、他の物質が凹部としてそれらの間に存在していてもよい。
【００５８】第一結晶のファセット成長による凹凸の形状は限定されず、例えば、凸部の頂部に平坦部を有する台形状のものであってもよいが、凹凸状の屈折率界面の作用効果を充分に得るには、上記（Ｉ）の態様において説明したと同様に、各々の単位基準面から成長した結晶単位が、それぞれの頂部に平坦部を有すること無く完全に両ファセット面が頂部で交差する山形（三角錐や山脈状に長く連なった屋根形）の態様が好ましい。
【００５９】（II）の態様では、第一結晶を凹凸状にさせ得る方法であれば、どのような方法を用いてもよく、第一結晶が凹凸を呈した時点で、これを覆うように第二結晶を成長させ、凹凸状の屈折率界面を構成するものであればよい。
【００６０】ＧａＮ系結晶を凹凸に成長させる方法としては、特にファセット成長（またはそれに類する成長）をさせることが好ましい。そのためには、結晶成長の基礎となる結晶層表面に、結晶成長領域を寸法的に制限する方法が挙げられる。例えば、［丸１］上記で詳細に説明した当該ファセット成長法のように、結晶成長の基礎となる結晶層表面に凹凸を加工する方法（図１（ｂ）、図４、図５（ａ）、図６、図７）、［丸２］結晶成長の基礎となる結晶層表面の特定領域にＧａＮ系結晶成長が成長し得ないマスクパターンを設ける方法（図５（ｂ））、［丸３］結晶成長の基礎となる結晶層表面の特定領域にＧａＮ系結晶成長を抑制し得る表面処理を施す方法（図５（ｃ））などが挙げられる。これらの方法によって、第一結晶は、凹凸をなすように成長する。
・・・・（略）・・・・
【００６２】上記［丸２］の方法としては、図５（ｂ）に示すように、従来公知のマスクを用いた種々のラテラル成長法が全て適用可能である。マスクｍの材料としては、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ等の窒化物や酸化物、即ち、ＳｉＯ２、ＳｉＮＸ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２等、公知のマスク材料を用いてよい。マスクのパターンとしては、公知のパターンを参照してよいが、主として、ストライプ状のパターン、格子状のパターン等が重要であり、マスク領域と非マスク領域との境界線の方向が特に重要である。マスク領域と非マスク領域との境界線を成長するＧａＮ系結晶の〈１−１００〉方向に伸びる直線とする場合、横方向成長速度が速くなる。逆に、マスク領域と非マスク領域との境界線を〈１１−２０〉方向の直線とすると、｛１−１０１｝面などの斜めファセットが形成され易く、本発明にとって好ましいファセット成長が得られる。マスクを用いたラテラル成長法を実施する際の、マスクの詳細な寸法、雰囲気ガス（Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ等）や、結晶成長法（ＨＶＰＥ、ＭＯＶＰＥ）等については、公知技術を参照してよく、例えば、文献（A．Sakaiら、Appl．Phys．Lett．７１（１９９７）２２５９．）に詳細に記載されている。
【００６３】上記［丸３］の方法としては、例えば、特開２０００−２７７４３５公報に記載のＳｉＯ２の残渣をマスクに使う手法が挙げられる。これによって、上記マスクと同様の作用効果が示され、処理を施していない領域からＧａＮ系結晶１０を凸状にファセット成長させることが可能である。
【００６４】上記（II)の態様において、凸状に成長させる第一結晶、およびそれを覆う第二結晶の組み合せ（第一結晶／第二結晶）としては、（ＡｌＧａＮ／ＧａＮ）、（ＡｌＩｎＧａＮ／ＧａＮ）などが例示される。ＡｌＧａＮが第一結晶としてＧａＮの下側に存在することにより、第二結晶のＧａＮが光導波路でいう高屈折率のコアに相当し、第一結晶のＡｌＧａＮがこれよりも低屈折率のクラッドに相当し、本発明の作用効果がより高められ、また、反射層としても有効に作用する。凹凸を埋め込むＧａＮ系結晶（例えば、ＧａＮ）は、アンドープでも、ｎ型でもよい。
【００６５】以上［丸１］〜［丸３］は、ＧａＮ系結晶をファセット成長させるための種々の方法であるが、いずれの方法でも、凹凸を平坦化するための第三のＧａＮ系結晶は、第二結晶であっても（第二結晶がそのまま平坦化するまで継続的に成長する態様となる）、第二結晶とは異なる結晶（第一結晶を含む）であってもよい。また、第三のＧａＮ系結晶は、さらに多層に変化するものでもよい。第三のＧａＮ系結晶の態様を選択することによって、ファセット構造の成長途上または成長後においてＧａＮ系結晶の組成を多層状に変化させる共通のバリエーションが存在する。以下に、このバリエーションを、上記の当該ファセット成長法による凹凸形成を例として説明する。
【００６６】図４（ａ）の例では、第一結晶１０を覆った第二結晶２０は、そのまま凹凸を平坦化するまで成長しているが、そのバリエーションでは、図４（ｂ）に示すように、第一結晶（例えば、ＧａＮ）１０を覆う第二結晶（例えば、ＡｌＧａＮ）２０を膜状とし、さらに屈折率の異なる他のＧａＮ系結晶（例えば、ＧａＮ）２０ａが平坦化するまで成長している。またさらに、図４（ｃ）の例では、第一結晶１０を膜状に覆って第二結晶２０が成長しており、さらにこれを第一結晶２０ａ、第二結晶２０ｂが順に覆うというように、互いに屈折率の異なるＧａＮ系結晶膜が多層膜構造を形成している。
【００６７】このような互いに屈折率の異なるＧａＮ系結晶膜からなる多層膜構造の態様によれば、反射性をさらに向上させることができる。例えば、膜厚を発光波長に対して最適に設計し、ＡｌＧａＮ／ＧａＮなどのペアによる超格子構造として、ブラッグ反射層を形成してもよい。
【００６８】多層膜構造とする場合、膜の層数に限定は無く、図４（ｂ）に示すような１層の膜を挟んだ構造から、図４（ｃ）に示すような多層（５ペア〜１００ペア）に変化する構造などであってよい。
【００６９】凹凸に成長（特に好ましくはファセット成長）させた第一結晶を、どの時点で第二結晶に切り替えるかは限定されず、例えば、図６に、ＧａＮ系結晶からなる多層の凹凸成長の状態を模式的に示すように、基板Ｓに形成した凹凸面に成長する際の初期の成長段階から組成を変化させてもよい。同図では、屈折率の異なるＧａＮ系結晶が多層状に成長し凹凸状となっていることを区別するために、ハッチングを施している。
【００７０】（II)の態様では、本発明の目的を好ましく達成し得る点では、凹凸状の屈折率界面は、凸部の高さが０．０５μｍ〜１０μｍ、特に０．１μｍ〜５μｍとなっているものが好ましい。また、凹凸状の屈折率界面のピッチは、従来公知のラテラル成長法では、概ね１μｍ〜１０μｍ、特に１μｍ〜５μｍ程度が好ましい値である。当該ファセット成長法によって得られる凹凸のピッチについては、上記（Ｉ）の態様と同様である。
【００７１】以上、上記（Ｉ）、（II）のいずれの態様であっても、第一層（第一結晶）の屈折率と、第二層（第二結晶）の屈折率との差異は、発光層から発せられる光の波長において、０．０１以上、特に０．０５以上であることが好ましい。また、両者の屈折率の大小関係は、第一層（第一結晶）＜第二層（第二結晶）であることが好ましく、これによって、第二層（第二結晶）が光導波路でいう高屈折率のコアに相当し、第一層（第一結晶）がこれよりも低屈折率のクラッドに相当し、本発明の作用効果がより高められる。
【００７２】
【実施例】以下に、上記（Ｉ）、（II）の態様による凹凸状の屈折率界面を有するＧａＮ系ＬＥＤを実際に製作した例を示す。
【００７３】実施例１
本実施例では、図１（ａ）に示すように、上記（Ｉ）の態様に従い、当該ファセット成長法によってサファイア基板の凹凸を埋め込んで凹凸状の屈折率界面とし、ＧａＮ系ＬＥＤを実際に製作した。
・・・・（略）・・・・
【００８０】比較例２
本比較例では、従来公知のマスクを用いたラテラル成長法を適用し、上記比較例１におけるＧａＮ系結晶層の低転位化を図った。この比較例２は、ファセット構造成長時において組成を変化させることなく同一組成で一気にマスクを埋め込んだ公知の構成であって、ファセット構造成長による凹凸状の屈折率界面を持たない点で、本発明の（II)の態様（特に図５（ｂ））とは大きく異なる。
・・・・（略）・・・・
【００８２】ＭＯＶＰＥ装置から基板を取り出し、フォトレジストによるストライプ状のパターニング（幅２μｍ、周期４μｍ、ストライプ方位：ストライプの長手方向が、ＧａＮ結晶にとって〈１１−２０〉方向）を行い、電子ビーム蒸着装置にて１００ｎｍの厚さのＳｉＯ２を蒸着した。リフトオフと呼ばれる手法でフォトレジストを除去してストライプ状のＳｉＯ２マスクを得た。
・・・・（略）・・・・
【００９９】
【発明の効果】以上のように、発光層の下方に凹凸状の屈折率界面を付与することによって、発光層で生じた横方向の光の少なくとも一部に対して、その進行方向を変化させることができ、ひいては外界に取り出す光の量を増加させることができた。」（当審注：丸付き数字１，２，３は、便宜上［丸１］，［丸２］，［丸３］と表記した。）
　
イ．上記アの記載によれば、先願明細書には、次の発明が記載されているものと認められる。
「サファイア基板の結晶成長の基礎となる結晶層表面に、ラテラル成長可能なＧａＮ系結晶成長が成長し得ないＳｉＮＸからなり１００ｎｍの厚さで付与され、幅２μｍ、周期４μｍストライプ状のパターニングが行われたマスクによって、ＧａＮからなる第一のＧａＮ系半導体結晶が凹凸をなすように成長し、該凹凸のＧａＮ結晶である凸部を膜状に覆って、第一のＧａＮ系半導体結晶とは異なる屈折率を有するＡｌＧａＮからなる第二のＧａＮ系半導体結晶が成長し、さらに、ＧａＮからなる第三のＧａＮ系半導体結晶が前記凹凸を平坦化するまで成長して、これによって凹凸状の屈折率界面が構成され、その上に、発光層を含む半導体結晶層が積層された素子構造を有し、
　前記発光層は、ＳＱＷ構造、ＭＱＷ構造としてもよく、また、あらゆる発光素子としての構造を有してよく、
　前記凹凸は、凸状のＧａＮ結晶が離散的に配置され、他の物質が凹部としてそれらの間に存在していてもよく、
　前記凹凸の形状は限定されず、例えば、凸部の頂部に平坦部を有する台形状のものであってもよく、
　発光層の下方に凹凸状の屈折率界面を付与することによって、発光層で生じた横方向の光の少なくとも一部に対して、その進行方向を変化させることができ、ひいては外界に取り出す光の量を増加させることができるＧａＮ系半導体発光ダイオード。」（以下「引用発明２」という。）
　
３．対比・判断
　
（１）引用発明１との対比・判断
　
ア　対比
　
（ア）引用発明１の「ＧａＮを表面に成長させたサファイア基板上」、「保護膜」、「『ＣＶＤ装置により』『形成』」、「第１ＧａＮ層３」、「ＩｎＧａＮ層４’」及び「第２ＧａＮ層３’」は、それぞれ、本願発明の「基板上」、「マスク」、「付着」、「断面を持つ屈折率ｎ１の第１のＧａＮ系半導体」、「『第１のＧａＮ系半導体とは異なる屈折率ｎ２の』『断面を持つ第２のＧａＮ系半導体』」及び「第２のＧａＮ系半導体とは異なる屈折率ｎ３を持つ第３のＧａＮ系半導体」に相当するとともに、引用発明１の「１μｍの膜厚」、「『ストライプ間隔（窓部）２μｍのストライプ状で』『形成』」及び「ストライプ幅１０μｍ」は、本願発明の「厚さ０．０１〜１μｍ」、「『幅１〜１０μｍの線状の開口部を』『設け』」及び「１〜５０μｍの間隔」と、それぞれ、「厚さ１μｍ」、「『幅２μｍの線状の開口部を』『設け』」及び「１０μｍの間隔」で一致する。
　
（イ）引用発明１における「保護膜の上に、第１ＧａＮ層３を５μｍの膜厚で成長させ、当該第１ＧａＮ層３が、最初、三角形状若しくは柱状の形状で成長し、それらが前記保護膜上において横方向に成長して繋がる前に、その上に、ＩｎＧａＮ層４’を０．５μｍの膜厚で成長させ」る点に関し、当該保護膜が、窓部を有するとともに、その表面に窒化物半導体が成長しない性質を有している物質からなっていることからみて、その窓部から第１ＧａＮ層３を成長させていることが明らかであるとともに、５μｍの膜厚の第１ＧａＮ層３が成長して繋がる前に、その上にＩｎＧａＮ層４’が成長するから、第１ＧａＮ層３の断面は、窓部に対応した部分が互いに離間している特定の形状のものである。よって、上記（ア）に照らせば、引用発明１における「第１ＧａＮ層３」の「保護膜の上に、５μｍの膜厚で成長させ、最初、三角形状若しくは柱状の形状で成長し、それらが前記保護膜上において横方向に成長して繋がる前に、その上に、ＩｎＧａＮ層４’を０．５μｍの膜厚で成長させ」る点は、本願発明における「断面を持つ屈折率ｎ１の第１のＧａＮ系半導体」の「開口部から成長させた相互に離間した」点に相当する。
　
（ウ）上記（ア）に照らせば、引用発明１における「当該第１ＧａＮ層３が、最初、三角形状若しくは柱状の形状で成長し、それらが前記保護膜上において横方向に成長して繋がる前に、その上に、ＩｎＧａＮ層４’を０．５μｍの膜厚で成長させ」る点は、本願発明における「第１のＧａＮ系半導体とは異なる屈折率ｎ２の断面を持つ第２のＧａＮ系半導体」の「該第１のＧａＮ系半導体の表面が平坦化しない段階で第１のＧａＮ系半導体上に成長させた」点に相当する。
　
（エ）上記（ア）に照らせば、引用発明１の「当該ＩｎＧａＮ層４’が平面状を呈していないうちに、その上に、表面の平坦な第２ＧａＮ層３’を成長させた」点は、本願発明における「第２のＧａＮ系半導体とは異なる屈折率ｎ３を持つ第３のＧａＮ系半導体」の「第２のＧａＮ系半導体の表面が平坦化しない段階で第２のＧａＮ系半導体上に成長させた」点に相当する。
　
（オ）引用発明１における「窒化物半導体」は、ＧａＮを含んでいるから「ＧａＮ系半導体」であり、第１ＧａＮ層３、ＩｎＧａＮ層４’及び第２ＧａＮ層３’の３層を含んでいるから、本願発明の「ＧａＮ系半導体薄膜」に相当する。また、「青色ＬＥＤ、純緑色ＬＥＤ」は「発光ダイオード」である。よって、引用発明１の「窒化物半導体基板を適用した、青色ＬＥＤ、純緑色ＬＥＤ等の窒化物半導体基板を用いた窒化物半導体デバイス」は、本願発明の「ＧａＮ系半導体薄膜を用いて作製した半導体発光ダイオード」に相当する。そして、引用発明１において、保護膜を形成した後、基板上に成長させる窒化物半導体は、保護膜の窓部から（上記（イ）参照。）、さらに、その保護膜の上に、まず第１ＧａＮ層３を成長させているから、引用発明１の「窒化物半導体基板を適用した、青色ＬＥＤ、純緑色ＬＥＤ等の窒化物半導体基板を用いた窒化物半導体デバイス」と、本願発明の「ＧａＮ系半導体薄膜を用いて作製した半導体発光ダイオード」とは、「ＧａＮ系半導体薄膜」が「開口部からマスク表面を覆って成長させた」点で一致する。さらには、引用発明１の「『第１ＧａＮ層３を成長させ』、『ＩｎＧａＮ層４’を成長させ』、『第２ＧａＮ層３’を成長させた』」点は、本願発明の「該ＧａＮ系半導体薄膜が、『断面を持つ第１のＧａＮ系半導体と』、『断面を持つ第２のＧａＮ系半導体と』、『第３のＧａＮ系半導体とを具備し』」た点に相当する。
　
（カ）したがって、引用発明１と本願発明とは、
「基板上に厚さ１μｍのマスクを付着させ、該マスクに幅２μｍの線状の開口部を１０μｍの間隔で設け、開口部からマスク表面を覆って成長させたＧａＮ系半導体薄膜を用いて作製した半導体発光ダイオードにおいて、
該ＧａＮ系半導体薄膜が、開口部から成長させた相互に離間した断面を持つ屈折率ｎ１の第１のＧａＮ系半導体と、
該第１のＧａＮ系半導体の表面が平坦化しない段階で第１のＧａＮ系半導体上に成長させた、第１のＧａＮ系半導体とは異なる屈折率ｎ２の断面を持つ第２のＧａＮ系半導体と、
第２のＧａＮ系半導体の表面が平坦化しない段階で第２のＧａＮ系半導体上に成長させた、第２のＧａＮ系半導体とは異なる屈折率ｎ３を持つ第３のＧａＮ系半導体とを具備している、
ＧａＮ系半導体薄膜を用いて作製した半導体発光ダイオード。」
の点で一致し、次の点で相違する。
　
相違点１：
　本願発明においては「第３のＧａＮ系半導体上に、ｐ型およびｎ型のＧａＮ系半導体薄膜からなるｐｎ接合が形成されている」のに対して、引用発明１においては、第３のＧａＮ系半導体上に形成されることが明らかな、半導体発光ダイオードの発光構造が明らかでない点。
　
相違点２：
　第１のＧａＮ系半導体及び第２のＧａＮ系半導体が持つ断面の形状が、本願発明においては「台形状」であるのに対して、引用発明においては三角形状若しくは柱状である点。
　
イ　判断
　
（ア）相違点１について
　
　引用発明１は「窒化物半導体基板を適用した、青色ＬＥＤ、純緑色ＬＥＤ等の窒化物半導体基板を用いた窒化物半導体デバイス」であるところ、引用例１には「窒化物半導体基板を用いた窒化物半導体デバイス全てに適用可能である。」（摘記エ【００５７】）と記載されているから、ｐ型およびｎ型のＧａＮ系半導体薄膜からなるｐｎ接合構造の周知の発光構造を備えた窒化物半導体デバイスに引用発明１が用い得ることが当業者に自明である。してみれば、引用発明１の第３のＧａＮ系半導体上に、ｐ型およびｎ型のＧａＮ系半導体薄膜からなるｐｎ接合を形成することは、引用例１に記載の事項に基づいて当業者が容易に想到し得た程度のことである。
　
（イ）相違点２について
　
ａ　引用発明１における「保護膜の上に、第１ＧａＮ層３を５μｍの膜厚で成長させ、当該第１ＧａＮ層３が、最初、三角形状若しくは柱状の形状で成長し、それらが前記保護膜上において横方向に成長して繋がる前に、その上に、ＩｎＧａＮ層４’を０．５μｍの膜厚で成長させ、当該ＩｎＧａＮ層４’が平面状を呈していないうちに、その上に、表面の平坦な第２ＧａＮ層３’を再度５μｍの膜厚で成長させた窒化物半導体基板」の結晶成長法としては、引用例１の上記２．（１）イの【０００４】に「サファイア基板上に、従来の結晶欠陥が非常に多いＧａＮ層を薄く成長させ、その上にＳｉＯ２よりなる保護膜を部分的に形成し、その保護膜の上からハライド気相成長法（ＨＶＰＥ）、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）等の気相成長法により、再度ＧａＮ層を横方向に成長させる技術である。この方法は窒化物半導体を保護膜上で横方向に成長させることから、一般にラテラルオーバーグロウス（lateral　over　growth:ＬＯＧ）と呼ばれている。」と記載されているところのＬＯＧ成長法が用いられるが、このＬＯＧ成長法により開口部から成長させた層の平坦化しない段階の断面形状が台形状であるものはその断面形状が三角形状のものと同様に周知（例．特開２００１−２６７６９２号公報（図１４（ｂ）及び（ｃ）参照。）、Kazumasa Hiramatsu他「Fabrication and characterization of low defect density GaN using facet-controlled lateral overgrowth(FACELO)」Journal of Crystal Growth 221,Issues 1-4, December 2000,Pages 316-326（318頁Fig.1参照。））である。
　
ｂ　そうすると、引用発明１に「開口部から成長させた層の平坦化しない段階の断面形状が台形状である」ＬＯＧ成長法における上記周知技術を採用し、「第１のＧａＮ系半導体」が持つ断面の形状を「台形状」となすことは上記周知技術に基づいて当業者が適宜なし得た程度のことであり、引用発明１は、５μｍの膜厚で成長させた第１のＧａＮ系半導体上に、第１のＧａＮ系半導体とは異なる屈折率ｎ２の「断面を持つ第２のＧａＮ系半導体」を０．５μｍの膜厚で成長させ、当該「断面を持つ第２のＧａＮ系半導体」が平面状を呈していないうちに、その上に、表面の平坦な第２ＧａＮ層３’を再度５μｍの膜厚で成長させるものであって、「断面を持つ第２のＧａＮ系半導体」の膜厚は、５μｍの膜厚で成長させ相互に離間した断面を持つ第１のＧａＮ系半導体に比較してかなり薄い０．５μｍの膜厚しかないことから、上記のとおり「第１のＧａＮ系半導体」が持つ断面の形状を「台形状」となした際には、「第２のＧａＮ系半導体」が持つ断面の形状も同様に「台形状」となることが明らかである。
　
ｃ　したがって、引用発明１において「第１のＧａＮ系半導体」が持つ断面の形状を「台形状」となすと同時に「第２のＧａＮ系半導体」が持つ断面の形状も「台形状」として、上記相違点２に係る本願発明の構成とすることは、上記周知技術に基づいて当業者が適宜なし得た程度のことである。
　
（ウ）発明の効果について
　
　本願明細書には、「【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、非平面状の結晶面を利用して光を乱反射させることにより、光を外部に取り出す効率を向上させ、ＧａＮ系半導体を用いた半導体発光素子の輝度を向上させることが出来る。」と記載されているが、発光素子内において屈折率が異なる隣接する層の平坦でない界面での光の反射および／または屈折により、光の方向を変え、あるいは散乱させると、光の取出し効率が増すことは、本願出願前に周知（例．国際公開第２００１／０４１２２５号（１４頁２８行〜１６頁２５行、及びＦＩＧ．４ないし６参照。）、特開平１１−２７４５６８号公報（段落００１１〜００１４、００２２〜００２５、図１及び図３〜図６参照。））であり、引用発明１においても、ＩｎＧａＮ層４’とＧａＮ層３又は３’との界面は平坦でなく、かつ、上記（イ）ｃで述べたように上記周知技術に基づいて断面の形状を台形状になしても界面は平坦でないから、光を乱反射させることにより、光を外部に取り出す効率を向上させ、ＧａＮ系半導体を用いた半導体発光素子の輝度を向上させることが出来るということは、当業者が予測できた程度のことである。
　
（エ）むすび
　よって、本願発明は、引用例１に記載の発明、引用例１の記載事項及び上記周知技術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。
　
（２）引用発明２との対比・判断
　
ア　引用発明２と本願発明とを対比すると、引用発明２の「サファイア基板の結晶成長の基礎となる結晶層表面」、「付与」、「『ストライプ状のパターニングが行われたマスクによって』、『凹凸をなすように成長』した『ＧａＮからなる第一のＧａＮ系半導体結晶』」、「ＧａＮ系半導体発光ダイオード」、「第一のＧａＮ系半導体結晶」、「第二のＧａＮ系半導体結晶」及び「第三のＧａＮ系半導体結晶」は、それぞれ、本願発明の「基板上」、「付着」、「開口部からマスク表面を覆って成長させたＧａＮ系半導体薄膜」、「ＧａＮ系半導体薄膜を用いて作製した半導体発光ダイオード」、「第１のＧａＮ系半導体」、「第２のＧａＮ系半導体」及び「第３のＧａＮ系半導体」に相当し、引用発明２の「ラテラル成長可能なＧａＮ系結晶成長が成長し得ないＳｉＮＸからなり１００ｎｍの厚さで付与され、幅２μｍ、周期４μｍストライプ状のパターニングが行われたマスク」は、本願発明の「厚さ０．０１〜１μｍのマスクを付着させ、該マスクに幅１〜１０μｍの線状の開口部を１〜５０μｍの間隔で設け」た点と、「厚さ０．１μｍのマスクを付着させ、該マスクに幅２μｍの線状の開口部を２μｍの間隔で設け」た点で一致する。
　
イ　引用発明２のＧａＮ系半導体発光ダイオードは、第一のＧａＮ系半導体結晶、第二のＧａＮ系半導体結晶及び第三のＧａＮ系半導体結晶を成長させたものであるから、これらのＧａＮ系半導体結晶からなるＧａＮ系半導体薄膜が、第一のＧａＮ系半導体結晶と、第二のＧａＮ系半導体結晶と、第三のＧａＮ系半導体結晶とを具備していることが明らかである。よって、引用発明２は、本願発明の「該ＧａＮ系半導体薄膜が、第１のＧａＮ系半導体と、第２のＧａＮ系半導体と、第３のＧａＮ系半導体とを具備し」との事項を備えている。
　
ウ　引用発明２において、ＧａＮからなる第一のＧａＮ系半導体結晶は、屈折率ｎ１を持っており、ラテラル成長可能なＧａＮ系結晶成長が成長し得ないＳｉＮＸからなり１００ｎｍの厚さで付与され、幅２μｍ、周期４μｍストライプ状のパターニングが行われたマスクによって、凹凸をなすように成長しており、前記凹凸は、凸状のＧａＮ結晶が離散的に配置され、他の物質が凹部としてそれらの間に存在していてもよく、前記凹凸の形状は限定されず、例えば、凸部の頂部に平坦部を有する台形状のものであってもよいのであるから、引用発明２の「第一のＧａＮ系半導体結晶」と本願発明の「第１のＧａＮ系半導体」とは、「開口部から成長させた相互に離間した台形状の断面を持つ屈折率ｎ１の」半導体である点で一致する。
　
エ　引用発明２において、第二のＧａＮ系半導体結晶は、ＡｌＧａＮからなり、ＧａＮからなる第一のＧａＮ系半導体結晶とは異なる屈折率を有している。そして、第二のＧａＮ系半導体結晶は、台形状の断面を持つ第一のＧａＮ系半導体結晶（上記ウ参照。）の凸部を膜状に覆って成長したものであるから、第一のＧａＮ系半導体結晶の表面が平坦化しない段階で成長開始したものであり、その断面形状は概略第１のＧａＮ系半導体結晶の断面形状と同様の台形状なる。よって、引用発明２の「第二のＧａＮ系半導体結晶」と本願発明の「第２のＧａＮ系半導体」とは、「該第１のＧａＮ系半導体の表面が平坦化しない段階で第１のＧａＮ系半導体上に成長させた、第１のＧａＮ系半導体とは異なる屈折率ｎ２の台形状の断面を持つ」半導体である点で一致する。
　
オ　引用発明２において、第三のＧａＮ系半導体結晶はＧａＮからなるから、第二のＧａＮ系半導体結晶とは異なる屈折率ｎ３を持つものであり、上記エのとおり、台形状の断面形状である第二のＧａＮ系半導体結晶の上にその凹凸を平坦化するまで第三のＧａＮ系半導体結晶を成長するから、第三のＧａＮ系半導体結晶は、第二のＧａＮ系半導体結晶の表面が平坦化しない段階で第二のＧａＮ系半導体結晶上に成長させたものである。よって、引用発明２の「第三のＧａＮ系半導体結晶」と本願発明の「第３のＧａＮ系半導体」とは、「第２のＧａＮ系半導体の表面が平坦化しない段階で第２のＧａＮ系半導体上に成長させた、第２のＧａＮ系半導体とは異なる屈折率ｎ３を持つ」半導体である点で一致する。
　
カ　引用発明２において、発光層は、ＳＱＷ構造、ＭＱＷ構造としてもよく、また、あらゆる発光素子としての構造を有してよいから、引用発明２の第三のＧａＮ系半導体結晶の上に有する「発光層を含む半導体結晶層が積層された素子構造」として、ＧａＮ系半導体発光ダイオードの発光素子の構造として本願出願前に周知の「ｐ型およびｎ型のＧａＮ系半導体薄膜からなるｐｎ接合が形成されている素子構造」が把握されるから、引用発明２が、本願発明の「該第３のＧａＮ系半導体上に、ｐ型およびｎ型のＧａＮ系半導体薄膜からなるｐｎ接合が形成されている」事項を備えていることが当業者に自明である。
　
キ　上記のことから、引用発明２と本願発明とは、
「基板上に厚さ０．１μｍのマスクを付着させ、該マスクに幅２μｍの線状の開口部を２μｍの間隔で設け、開口部からマスク表面を覆って成長させたＧａＮ系半導体薄膜を用いて作製した半導体発光ダイオードにおいて、
該ＧａＮ系半導体薄膜が、開口部から成長させた相互に離間した台形状の断面を持つ屈折率ｎ１の第１のＧａＮ系半導体と、
該第１のＧａＮ系半導体の表面が平坦化しない段階で第１のＧａＮ系半導体上に成長させた、第１のＧａＮ系半導体とは異なる屈折率ｎ２の台形状の断面を持つ第２のＧａＮ系半導体と、
第２のＧａＮ系半導体の表面が平坦化しない段階で第２のＧａＮ系半導体上に成長させた、第２のＧａＮ系半導体とは異なる屈折率ｎ３を持つ第３のＧａＮ系半導体とを具備し、
該第３のＧａＮ系半導体上に、ｐ型およびｎ型のＧａＮ系半導体薄膜からなるｐｎ接合が形成されているＧａＮ系半導体薄膜を用いて作製した半導体発光ダイオード。」の点で一致し、相違するところはないから、両発明は同一である。
　したがって、本願発明は、先願明細書に記載された発明と同一である。
　
４．むすび
　
　本願発明は、引用例１に記載の発明、引用例１の記載事項及び周知技術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２９条２項の規定により、特許を受けることができない。
　
　また本願発明は、先願明細書に記載された発明と同一であり、しかも、本願発明の発明者が上記先願明細書に記載された発明の発明者と同一であるとも、また、本願の出願時に、その出願人が先願の出願人と同一であるとも認められないので、特許法２９条の２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。