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　特願２００１−３１９３９４「窒化物半導体発光素子」拒絶査定不服審判事件〔平成１４年　６月　７日出願公開、特開２００２−１６４５７２〕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９年１２月１８日に出願した特願平９−３４８９７２号（優先権主張、平成９年７月２５日、平成９年１１月６日、以下「原出願」という。）の一部を平成１３年１０月１７日に新たな特許出願としたものであって、平成１６年１２月２０日、平成２１年１月１３日及び平成２１年８月７日に手続補正がなされたが、平成２２年２月１８日付けで平成２１年８月７日になされた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、平成２２年５月２４日に拒絶査定不服審判請求がなされるとともに、これと同時に手続補正がなされたものである。
　
２　本願発明
　本願の請求項に係る発明は、平成２２年５月２４日になされた手続補正後の特許請求の範囲の請求項１ないし６に記載された事項によって特定されるものと認められるところ、請求項３に係る発明（以下「本願発明」という。）は、次のとおりである。
　
「基板上に、ｎ側コンタクト層、活性層、ｐ側クラッド層、ｐ側コンタクト層がこの順に積層され、前記ｐ側コンタクト層にｐ電極が設けられ、該ｐ側コンタクト層側に露出された前記ｎ側コンタクト層にｎ電極が設けられた窒化物半導体発光素子であって、
　前記基板と活性層との間に、基板側から順に、
　アンドープのＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦０．２）からなり、膜厚が０．１μｍ以上２０μｍ以下の第１の窒化物半導体層と、
　前記第1の窒化物半導体層に接して設けられており、ｎ型不純物がドープされたｎ導電型のＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦０．２）からなり、膜厚が１μｍ以上２０μｍ以下の第２の窒化物半導体層と、
　アンドープのＩｎＹＧａ１−ＹＮ（０＜Ｙ≦０．１）又はアンドープのＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦０．２）からなり、膜厚が０．００５μｍ以上０．５μｍ以下の第３の窒化物半導体層と、が積層された３層構造を有し、
　前記第１の窒化物半導体層が、該第１の窒化物半導体層の膜厚より小さく、前記基板との格子不整合を緩和させるバッファ層を介して、前記基板上に設けられ、
　前記ｎ側コンタクト層が単層の第２の窒化物半導体層であることを特徴とする窒化物半導体発光素子。」
　
３　刊行物の記載
（１）原査定の拒絶の理由に引用した、原出願の優先日前に頒布された刊行物である特開平９−１２９９３０号公報（以下「刊行物１」という。）には、以下の記載がある（下線は、審決で付した。以下同じ。）。
　
　ア　「【００３１】次に図１４（ａ）及び図１４（ｂ）を参照して、本発明による化合物半導体を用いた青色発光素子の製造方法の別の例を説明する。図１４（ａ）は青色発光素子の平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００３２】図１４（ｂ）に示すようにサファイヤ基板７００の上に、窒化ガリウム系ｎ型半導体バッファ層７０１、窒化ガリウム系真正半導体層７０２が形成され、その上に、窒化ガリウム系ｎ型半導体コンタクト層７０３、窒化ガリウム系半導体活性層７０４、窒化ガリウム系ｐ型半導体クラッド層７０５、窒化ガリウム系ｐ型半導体コンタクト層７０６及び窒化ガリウム系ｎ型半導体コンタクト層７０３に接続したｎ側電極７０８と窒化ガリウム系ｐ型半導体コンタクト層７０６に接続したｐ側電極７０７及びパッド７１０が形成されている。又、パッド７１０と窒化ガリウム系ｐ型半導体コンタクト層７０６との直接の接触は、酸化シリコン層７０９によって避けられている。更に、ｐ側電極７０７の上部には、酸化シリコン層７１１の保護膜が設けられている。
【００３３】１例として、サファイヤ基板７００の厚みは７０μｍ、窒化ガリウム系ｎ型半導体バッファ層７０１の厚みは３００−４００Å、窒化ガリウム系真正半導体層７０２の厚みは４μｍ、窒化ガリウム系ｎ型半導体コンタクト層７０３の厚みは４μｍ、窒化ガリウム系半導体活性層７０４の厚みは０．２μｍ、窒化ガリウム系ｐ型半導体クラッド層７０５の厚みは０．４μｍ、、窒化ガリウム系ｐ型半導体コンタクト層７０６の厚みは０．１μｍである。ｎ側電極７０８は、金とチタンとの２重層となっており、チタンが直接窒化ガリウム系ｎ型半導体コンタクト層７０３に接続し、金がコンタクト表面を形成する。パッド７１０は、ｎ側電極７０８と同様に、金とチタンとの２重層となっている。又、ｐ側電極７０７は、ニッケル／金／ニッケルの３重層又は金／ニッケルの２重層となっている。
【００３４】又、窒化ガリウム系ｎ型半導体コンタクト層７０３の不純物濃度は２ｘ1018cm-3乃至２ｘ1019cm-3、窒化ガリウム系ｐ型半導体クラッド層７０５の不純物濃度は１ｘ1018cm-3乃至５ｘ1018cm-3、窒化ガリウム系ｐ型半導体コンタクト層７０６の不純物濃度は２ｘ1018cm-3乃至１ｘ1019cm-3である。
【００３５】窒化ガリウム系半導体活性層７０４に用いる窒化ガリウム系半導体としては、Ｉｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎ化合物半導体を用いている。その組成（mole fraction)ｘ，ｙを調整することで、広範囲の青色発光を実現することができる。組成ｘ，ｙは、0 ≦ x  ≦ 1、0 ≦ y  ≦ 1  と、x + y ≦ 1  を満たしている。その他の窒化ガリウム系半導体は、ＧａＮを基本としている。
【００３６】又、窒化ガリウム系ｎ型半導体コンタクト層７０３迄のエッチングは、最初の例で既に述べた方法によって行う。尚、ドライエッチングの場合、エッチング形状は、任意に制御性よくできるので、図１４（ａ）に示したような形状も容易に形成可能となっている。」
　
　イ　上記アを踏まえて図１４（ｂ）をみると、窒化ガリウム系ｎ型半導体コンタクト層７０３の一部がエッチングにより除去されて露出した窒化ガリウム系ｐ型半導体コンタクト層７０６側の面にｎ側電極７０８が接続されていること、窒化ガリウム系真正半導体層７０２はアンドープのものであることが理解できる。
　なお、図１４は、次のものである。
　
　ウ　「【００１８】窒化ガリウム系ｎ型半導体バッファ層１０１は、窒化ガリウム系半導体コンタクト層１０２と、サファイヤ基板１００との格子間の不整合を緩和するものである。・・・」
　
（２）同じく特開平９−９７９２１号公報（以下「刊行物２」という。）には、以下の記載がある。
　
「【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、
３−５族化合物半導体の成長方法について鋭意検討の結果、５００Å／分以下の成長速度で成長した層の上に、発光層を含む積層構造を形成すると、該発光層の均一性が向上し、発光素子の輝度、発光効率が向上する
【０００６】すなわち、本発明は〔１〕一般式
Ｉｎ
x
 Ｇａ
y
 Ａｌ
z
 Ｎ
で表される３−５族化合物半導体
Ｇａ
a
 Ａｌ
b
 Ｎ
で表される第１の層を５００Å／分以下の成長速度で形成し、次に第１の層の成長温度以下の温度で該３−５族化合物半導体を成長させる
　
「【００１３】本発明における第１の層は一般式Ｇａa Ａｌb Ｎ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０＜ａ≦１、０≦ｂ＜１）で表される層である。３族元素にＩｎを含む組成の場合には、高品質の結晶の成長が困難で、本発明の効果が得られないので好ましくない。本発明における第１の層の成長速度は、５００Å／分以下であり、好ましくは１０Å／分以上５００Å／分以下である。５００Å／分よりも大きいと、結晶品質が低下し本発明の効果を得ることができず好ましくない。また、１０Å／分よりも小さいと、成長に時間がかかり実用的でない。本発明における第１の層の好適な成長温度は、７００℃以上１２００℃以下であり、さらに好ましくは９００℃以上１２００℃以下、特に好ましくは１０００℃以上１２００℃以下である。７００℃より低いと結晶品質が低下し好ましくなく、また１２００℃より高いと反応炉の材質が熱的に変化する場合があり、やはり結晶品質が低下するため好ましくない。
【００１４】本発明における第１の層の層厚の好適な範囲は５０Å以上１μｍ以下である。５０Åよりも薄いと、発光効率が低くなるので好ましくなく、また１μｍよりも厚いと成長に長時間を要し実用的でない。
本発明における第１の層は、不純物を高濃度にドープすると結晶性が低下するので、不純物濃度は低い方がよい
【００１５】以下、本発明の３−５族化合物半導体の製造方法を用いて作製した発光素子の層構造を示す図１の例を用いて、本発明を説明する。該
３−５族化合物半導体を用いて作製した発光素子においては、該３−５族化合物半導体からなる発光層５の下方に位置する層３は、成長の容易さから通常ｎ型の導電性を持たせる。ｎ型の層３はｎ電極とコンタクトをとるため、できるだけ低抵抗である必要がある。このためにｎ型の層３には通常１×１０
18
ｃｍ
-3
以上の高濃度のｎ型不純物をドーピングする。しかしながら、ｎ型不純物の濃度を高くすると結晶品質が低下する。本発明においては、ｎ型不純物濃度が高い層３であっても、その上に本発明における第１の層４を成長したのち、該３−５族化合物半導体からなる発光層を含む積層構造を成長することで発光素子の効率を上げることができる
　
「【００２３】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
ＭＯＶＰＥ法により図１に示す構造の３−５族化合物半導体を作製し、これから発光素子を作製した。基板としては２５ｍｍ×２５ｍｍの大きさのサファイアＣ面を鏡面研磨したものを有機洗浄して用いた。成長は低温成長バッファ層を用いる２段階成長法によった。基板温度６００℃で、水素をキャリアガスとし、ＴＭＧとアンモニアを供給して膜厚５００ÅのＧａＮのバッファ層２を形成した。次に基板温度を１１００℃まで上げ、該バッファ層２の上に、ＴＭＧを流量１．０ｓｃｃｍ、アンモニアを流量４ｓｌｍ、および濃度１ｐｐｍのシランガスを５０ｓｃｃｍ供給して、成長速度１０００Å／分でＳｉを不純物とするｎ型キャリア濃度１×１０19／ｃｍ3 、膜厚約３μｍのＧａＮ層３を成長した。さらに同じ温度でＴＭＧを流量０. ２ｓｃｃｍ、アンモニアを４ｓｌｍ供給して、成長速度を２００Å／分として、ｎ型キャリア濃度１×１０16ｃｍ-3、
膜厚１５００ÅのノンドープのＧａＮ層４を成長した
【００２４】次に、基板温度を８１５℃まで下げ、キャリアガスを窒素に換え、ＴＥＧ、ＴＭＩおよびアンモニアをそれぞれ０．０４ｓｃｃｍ、０．０４ｓｃｃｍ、４ｓｌｍ供給して、発光層であるＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ層５を９０秒間成長した。さらに、同じ温度にてＴＥＧ、ＴＥＡおよびアンモニアをそれぞれ０．０３２ｓｃｃｍ、０．００８ｓｃｃｍ、４ｓｌｍ供給して、保護層であるＧａ0.8 Ａｌ0.2 Ｎ層６を１０分間成長した。なお、この２層の層厚に関しては、同一の条件でさらに長い時間成長した層の厚さから求めた成長速度が３３Å／分、３０Å／分であるので、上記成長時間から求められる層厚はそれぞれ５０Å、３００Åである。
【００２５】次に、基板温度を１１００℃まで上げ、ＴＭＧ、Ｃｐ2 Ｍｇ、およびアンモニアを供給してＭｇをドープしたＧａＮ層７を５０００Å成長した。以上により作製した３−５族化合物半導体試料を反応炉から取り出したのち、窒素中で８００℃、２０分アニール処理を施し、ＭｇをドープしたＧａＮ層を低抵抗のｐ型層にした。こうして得た試料に常法により電極を形成し、ＬＥＤ素子を作製した。ＬＥＤは２ｍｍ間隔に作製し、発光部は直径２００μｍの円状である。ｐ電極としてＮｉ−Ａｕ合金、ｎ電極としてＡｌを用いた。ＬＥＤに順方向に電流を流したところ、プロセスの不具合によるものを除いて全て明瞭な青色発光を示した。最高輝度を示した素子は、発光ピーク波長４４３０Åで、２０ｍＡでの効率は０．６１％、輝度は１３１ｍｃｄであった。」
　
４　引用発明 
　上記３（１）ア及びイによれば、刊行物１には、次の発明が記載されているものと認められる。 
　
「厚み７０μｍのサファイヤ基板７００の上に、厚み３００−４００Åの窒化ガリウム系ｎ型半導体バッファ層７０１、厚み４μｍのアンドープの窒化ガリウム系真正半導体層７０２が形成され、その上に、厚み４μｍの窒化ガリウム系ｎ型半導体コンタクト層７０３、厚み０．２μｍの窒化ガリウム系半導体活性層７０４、厚み０．４μｍの窒化ガリウム系ｐ型半導体クラッド層７０５、厚み０．１μｍの窒化ガリウム系ｐ型半導体コンタクト層７０６、及び、窒化ガリウム系ｎ型半導体コンタクト層７０３の一部がエッチングにより除去されて露出した窒化ガリウム系ｐ型半導体コンタクト層７０６側の面に接続したｎ側電極７０８、窒化ガリウム系ｐ型半導体コンタクト層７０６に接続したｐ側電極７０７、及び、パッド７１０が形成された青色発光素子であって、前記窒化ガリウム系半導体活性層７０４に用いる窒化ガリウム系半導体としては、Ｉｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎ（0 ≦ x  ≦ 1、0 ≦ y  ≦ 1  、x + y ≦ 1 ）化合物半導体を用い、その他の窒化ガリウム系半導体は、ＧａＮを基本とした青色発光素子。」（以下「引用発明」という。）
　
５　対比
　本願発明と引用発明とを対比する。
　
（１）引用発明の「サファイヤ基板７００」、「窒化ガリウム系ｎ型半導体コンタクト層７０３」、「窒化ガリウム系半導体活性層７０４」、「窒化ガリウム系ｐ型半導体クラッド層７０５」、「窒化ガリウム系ｐ型半導体コンタクト層７０６」、「窒化ガリウム系ｐ型半導体コンタクト層７０６に接続したｐ側電極７０７」及び「窒化ガリウム系ｎ型半導体コンタクト層７０３の一部がエッチングにより除去されて露出した窒化ガリウム系ｐ型半導体コンタクト層７０６側の面に接続したｎ側電極７０８」は、それぞれ、本願発明の「基板」、「ｎ側コンタクト層」、「活性層」、「ｐ側クラッド層」、「ｐ側コンタクト層」、「『ｐ側コンタクト層』に設けられた『ｐ電極』」及び「『該ｐ側コンタクト層側に露出された前記ｎ側コンタクト層』に設けられた『ｎ電極』」に相当する。
　
（２）引用発明の「厚み４μｍのアンドープの窒化ガリウム系真正半導体層７０２」及び「厚み４μｍの窒化ガリウム系ｎ型半導体コンタクト層７０３」は、「ＧａＮを基本とした」ものであるから、それぞれ、本願発明の「アンドープのＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦０．２）からなり、膜厚が０．１μｍ以上２０μｍ以下の第１の窒化物半導体層」及び「前記第1の窒化物半導体層に接して設けられており、ｎ型不純物がドープされたｎ導電型のＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦０．２）からなり、膜厚が１μｍ以上２０μｍ以下の第２の窒化物半導体層」に相当し、引用発明は、本願発明の「前記ｎ側コンタクト層が単層の第２の窒化物半導体層である」との構成を備える。
　
（３）引用発明は、「厚み７０μｍのサファイヤ基板７００の上に、厚み３００−４００Åの窒化ガリウム系ｎ型半導体バッファ層７０１、厚み４μｍのアンドープの窒化ガリウム系真正半導体層７０２が形成され」るものであるところ、前記３（１）ウによれば、引用発明の「厚み３００−４００Åの窒化ガリウム系ｎ型半導体バッファ層７０１」は、窒化ガリウム系半導体層とサファイヤ基板との格子間の不整合を緩和するものである。そして、該「バッファ層７０１」の厚みは、３００−４００Åであって、厚み４μｍの「アンドープの窒化ガリウム系真正半導体層７０２」の厚みより小さいから、同「バッファ層７０１」は、本願発明の「該第１の窒化物半導体層の膜厚より小さく、前記基板との格子不整合を緩和させるバッファ層」に相当し、引用発明は、本願発明の「前記第１の窒化物半導体層が、該第１の窒化物半導体層の膜厚より小さく、前記基板との格子不整合を緩和させるバッファ層を介して、前記基板上に設けられ」との構成を備える。
　
（４）引用発明の「前記窒化ガリウム系半導体活性層７０４に用いる窒化ガリウム系半導体としては、Ｉｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎ（0 ≦ x  ≦ 1、0 ≦ y  ≦ 1  、x + y ≦ 1 ）化合物半導体を用い、その他の窒化ガリウム系半導体は、ＧａＮを基本とした青色発光素子」は、本願発明の「窒化物半導体発光素子」に相当する。
　
（５）以上によれば、両者は、
「基板上に、ｎ側コンタクト層、活性層、ｐ側クラッド層、ｐ側コンタクト層がこの順に積層され、前記ｐ側コンタクト層にｐ電極が設けられ、該ｐ側コンタクト層側に露出された前記ｎ側コンタクト層にｎ電極が設けられた窒化物半導体発光素子であって、
　前記基板と活性層との間に、基板側から順に、
　アンドープのＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦０．２）からなり、膜厚が０．１μｍ以上２０μｍ以下の第１の窒化物半導体層と、
　前記第1の窒化物半導体層に接して設けられており、ｎ型不純物がドープされたｎ導電型のＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦０．２）からなり、膜厚が１μｍ以上２０μｍ以下の第２の窒化物半導体層と、
　を有し、
　前記第１の窒化物半導体層が、該第１の窒化物半導体層の膜厚より小さく、前記基板との格子不整合を緩和させるバッファ層を介して、前記基板上に設けられ、
　前記ｎ側コンタクト層が単層の第２の窒化物半導体層である窒化物半導体発光素子。」
である点で一致し、
「本願発明は、第２の窒化物半導体層の活性層側に、アンドープのＩｎＹＧａ１−ＹＮ（０＜Ｙ≦０．１）又はアンドープのＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦０．２）からなり、膜厚が０．００５μｍ以上０．５μｍ以下の第３の窒化物半導体層が積層され、基板と活性層との間に３層構造を有するのに対して、引用発明は、第２の窒化物半導体層の活性層側に第３の窒化物半導体層が積層されたものではない点。」（以下、単に「相違点」という。）
で相違するものと認められる。
　
６　判断
　ア　前記３（２）によれば、Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化合物半導体を用いて作製した発光素子において、該３−５族化合物半導体からなる発光層の下方に位置するｎ型の層には、ｎ電極とコンタクトをとるために高濃度のｎ型不純物をドーピングするが、ｎ型不純物の濃度を高くすると結晶品質が低下するという問題があったところ、刊行物２には、該３−５族化合物半導体を成長させる前に一般式Ｇａa Ａｌb Ｎ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０＜ａ≦１、０≦ｂ＜１）で表される第１の層を５００Å／分以下の成長速度で形成し、次に第１の層の成長温度以下の温度で該３−５族化合物半導体を成長させることにより、発光層の均一性が向上し、発光素子の輝度、発光効率が向上するようにする技術が記載されているものと認められ、同時に、刊行物２には、該第１の層は、不純物を高濃度にドープすると結晶性が低下するので、不純物濃度は低い方がよいことが記載され、実施例として、膜厚１５００ÅのノンドープのＧａＮ層４を成長したものが記載されているものと認められる。
　
　イ　そうすると、「窒化ガリウム系半導体活性層７０４に用いる窒化ガリウム系半導体としては、Ｉｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎ（0 ≦ x  ≦ 1、0 ≦ y  ≦ 1  、x + y ≦ 1 ）化合物半導体を用い」る引用発明において、発光層の均一性が向上し、発光素子の輝度、発光効率が向上するように、窒化ガリウム系半導体活性層７０４の成長に先立って、ノンドープのＧａＮ層を５００Å／分以下の成長速度で形成し、本願発明でいう「基板と活性層との間に３層構造を有する」ものとすることは、刊行物２記載の技術に基づいて当業者が容易になし得る程度のことである。そして、刊行物２記載の実施例において、ノンドープのＧａＮ層４の膜厚が１５００Åとされていることに照らせば、上記のように形成する「ＧａＮ層」について、本願発明において特定される「アンドープのＡｌＸＧａ１−ＸＮ（０≦Ｘ≦０．２）からなり、膜厚が０．００５μｍ以上０．５μｍ以下」の第３の窒化物半導体層とすることに格別の困難はないものと認められる。
　
　ウ　したがって、引用発明において、相違点に係る本願発明の構成とすることは、当業者が容易になし得る程度のことである。
　
　エ　よって、本願発明は、引用発明及び刊行物２記載の技術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というべきである。
　
７　むすび  
　以上のとおり、本願発明は、引用発明及び刊行物２記載の技術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。