【事件の表示】
　特許第３２０９２６６号「半導体レ−ザ素子」の請求項１ないし４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　特許第３２０９２６６号の請求項１ないし４に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３２０９２６６号の請求項１〜７に係る発明についての出願は、平成１０年３月１２日に特許出願され、平成１３年７月１３日にその発明について特許の設定登録がなされ、その後、その請求項１〜４に係る発明について特許異議申立人シャープ株式会社より特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知されたのに対し、意見書が提出されたものである。
　　　　
２．本件発明
　本件の請求項１〜７に係る発明は、特許明細書の特許請求の範囲１〜７に各々記載されたものであるところ、請求項１〜４に係る発明（以下、それぞれ本件発明１〜４という）は次のとおりである。
「【請求項１】　活性層を構成する少なくとも１つの半導体層がＧａＡｓ1−Ｘ−ＹＳｂXＮＹ（０＜Ｘ≦０．３かつ０＜Ｙ≦０．０１５）であることを特徴とするＧａＡｓ基板上に形成された半導体レーザ素子。
【請求項２】　請求項１記載の半導体レーザ素子において、キャリアを注入するクラッド層がＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＰもしくはＡｌＧａＩｎＰからなる群から選ばれるＧａＡｓに格子整合する半導体であることを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項３】　請求項１又は２記載の半導体レーザ素子において、その活性層を構成する半導体層の内でバンドギャップが最小の半導体層がＧａＡｓ１−Ｘ−ＹＳｂXＮＹ（０．１６≦Ｘ≦０．２３かつ０．００３≦Ｙ≦０．０１２）であることを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項４】　請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子において、その活性層がＧａＡｓ１−Ｘ−ＹＳｂXＮＹ（０．１６≦Ｘ≦０．２３かつ０．００３≦Ｙ≦０．０１２）ウエル層とＧａＡｓバリア層を交互に隣接させて形成した量子井戸構造であることを特徴とする半導体レーザ素子。」
　　　
３．申立ての理由の概要
　特許異議申立人シャープ株式会社は、甲第１〜２号証及び参考資料１〜３を提出して、本件特許の請求項１〜４に係る発明は、甲第１号証及び甲第２号証の各刊行物に各々記載された発明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り、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ものであるから、特許を取り消すべきものである旨主張する。
　　　　
４．刊行物に記載の発明
　申立人が提出した各刊行物には、次のことが記載されている。
特開平８−１９５５２２号公報（申立人提出の甲第１号証、以下、刊行物１という）
　「【発明が解決しようとする課題】半導体レーザの特性が環境温度により大きく変化する主原因は、発光に寄与する電子の閉じ込めエネルギーが不十分な為である。伝導帯のバンド不連続（ΔＥｃ）即ち電子の閉じ込めエネルギーが小さいと、電子を発光部分に注入しても一部の電子が熱エネルギーにより発光部分から閉じ止め部分に溢れだし発光に寄与しなくなる。この発光に寄与しない電子の割合が環境温度により大きく変化するので、半導体レーザの特性も環境温度により大きく変化する。」（段落【０００５】）
　「・・・・本発明の目的は、ΔＥｃが十分に大きい材料系を使用する事により、環境温度が変化しても特性がほとんど変化しないの半導体レーザを提供することである。・・・・」（段落【０００７】）
　「・・・・上記目的は、ＧａＡｓ基板上に光を発生する活性層と光を閉じ込めるクラッド層と発生した光からレーザ光を得るための共振器構造を有する半導体レーザにおいて、上記活性層の少なくとも一部にＮを含むIII−V族半導体を用いることによっても達成される。上記Ｎを含むIII−V族半導体は、ＩｎＧａＮＡｓ、ＧａＮＡｓおよびＧａＮＡｓＳｂの群の中から選ばれることが好ましく、Ｎ組成は０．５以下であることが好ましい。・・・・」（段落【００１０】）
　「・・・・上記半導体レーザは、光通信システムの光源として使用されることが望ましい。レーザ光の波長は１．２μｍより長波長であることが好ましく、特に１．３μｍ帯または１．５５μｍ帯であることが好ましい。」（段落【００１３】）
　「・・・・第７の実施例は、本発明をｐ型ＧａＡｓ基板上１．３μｍ帯分布帰還型半導体レーザに適用したものである。・・・・ｐ−ＧａＡｓ基板１４１上に、ｐ−Ａｌ（０．４）Ｇａ（０．６）Ａｓクラッド層（層厚１．５μｍ）１４２をＣＢＥ法により成長した後、回折格子１４３を形成する。その後、ｐ−Ａｌ（０．２）Ｇａ（０．８）Ａｓ光ガイド層（層厚１００ｎｍ）１４４、ＧａＮ（０．０３）Ａｓ（０．８２）Ｓｂ（０．１５）無歪活性層（層厚５０ｎｍ）１４５、ｎ−Ａｌ（０．４）Ｇａ（０．６）Ａｓクラッド層（層厚０．４μｍ）１４６を、ＣＢＥ法により順次形成する。」（段落【００３５】）
　以上の記載からすれば、刊行物１には、「ＧａＡｓ基板上に形成され、活性層を形成する層の一部としてＧａＮ（０．０３）Ａｓ（０．８２）Ｓｂ（０．１５）の層が形成された半導体レーザ」が記載されており、また、Ｎ組成は０．５以下であるのが好ましいと記載されているものと認める。
特開平９−２８３８５７号公報（申立人提出の甲第２号証、以下、刊行物２という）
  「・・・・近年、Ｖ族元素としてＮを含んだＮ系混晶半導体材料が新規半導体材料として着目されている。・・・・」（段落【０００２】）
　「・・・・従来の技術では、Ｎ原料としてＮＨ３をそのまま用いるかわりに窒素ガスまたはＮＨ３等の窒素化合物ガスから高周波プラズマにより活性な窒素元素を生成して用いて、高真空であるＭＢＥ法や０．１Ｔｏｒｒ程度の減圧ＭＯＣＶＤ法によりＮ系Ｖ族混晶半導体を形成している。・・・・」（段落【０００４】）
　「・・・・Ｎは成長中に基板表面から離脱しやすいため、大きいＮ組成のＮ系Ｖ族混晶半導体を得にくい。このため従来では、添加しにくいＮの濃度を高くすることに主眼をおいた成長方法により必要なＮ組成の膜を形成している。・・・・Ｎ組成を更に大きくするためには更に減圧にし、Ｎ原料を増やし、ＡｓＨ３流量を減らす必要があり、ＡｓＨ３分圧は更に低くなってしまう。このため従来の方法ではＡｓ（Ｖ族）の空孔濃度が上昇し、Ｎ濃度を高くするとメタルリッチ（III族リッチ）になってしまい、高品質なＮ系Ｖ族混晶半導体を得ることができなかった。」（段落【０００５】）
　「・・・・本発明は、Ｖ族の空孔濃度を高くすることなく、大きなＮ組成のIII−Ｖ族混晶半導体の高品質に形成することの可能な半導体の製造方法および半導体素子を提供することを目的としている。」（段落【０００７】）
　「・・・・III−Ｖ族混晶半導体層を、Ｎの原料として有機系窒素化合物を用い、Ａｓの原料にＡｓＨ３を用い、・・・・有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）により結晶成長させるので、Ｎの原料は低温で十分分解し、しかもＡｓ抜けが抑えられる。この結果、従来の有機系窒素化合物を用いた有機金属気相成長法による限界であったＶ族元素中に占めるＮの割合（組成）が０．５％以上であるＮ系Ｖ族混晶半導体を、高品質に得ることができる。」（段落【０００８】）
　「・・・・また、６００°Ｃ以上の比較的高い成長温度でもＮ組成４％以上の混晶が形成可能となる。・・・・例えば、１．３μｍより長波長の発光素子などへの応用が可能となる。もちろん、Ｎ組成が０．５％以下であるＮ系Ｖ族混晶半導体においても同様な作用効果が得られる。」（段落【０００９】）
　「・・・・以上に説明したように、・・・・Ｖ族の空孔濃度を高くすることなく高品質で大きなＮ組成のIII−Ｖ族混晶エピタキシャルウエハを作製でき、さらにこれら高品質なＮ系Ｖ族混晶半導体を用いれば高性能な新規構造の発光デバイス、受光デバイスを作製できる。・・・」（段落【００４２】）
Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｒｅｖｉｅｗ　Ｂ　Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．４，１５　Ｊａｎｕａｒｙ　１９９３−II 　第２１９１〜２１９６頁（申立人提出の参考資料１、以下、刊行物３という）
　「我々は、歪ＧａＡｓ１−ｘＳｂｘ（ｘ＝０．１２）と無歪ＧａＡｓとの間のバンドオフセットを調べるために、ダイアモンドアンビルセル中の高圧フォトルミネセンスを用いた。この系は、ホールが深いＧａＡｓ１−ｘＳｂｘ井戸とＧａＡｓの最低エネルギーの電子状態に閉じ込められた強いタイプIIのバンドラインアップを示すものと一般に考えられている。多重量子井戸サンプルについての我々の結果はこれが事実でないことを示している。我々は、発光が間接遷移となる３６ｋｂａｒ付近のΓ−Ｘクロスオーバーまで、およびそれ以上にわたってフォトルミネセンスの遷移エネルギーを測定した。Γ−Ｘクロスオーバーの井戸幅に対する依存性の特徴から、Ｘ点下端についてタイプＩのオフセットであることが必要であり、伝導帯のΓ下端についてタイプＩのオフセットであることが示唆される。これはＧａＡｓ１−ｘＳｂｘ混晶系の強いバンドギャップを適切に考慮した場合の理論とよい一致を示す。」（アブストラクト）
　「・・・・我々は、ＧａＡｓ１−ｘＳｂｘ／ＧａＡｓの多重量子井戸（ＭＱＷ）の系（ｘ＝０．１２）について調べ、我々の結果が電子とホールとがともにＧａＡｓ１−ｘＳｂｘ層内に閉じ込められたタイプＩのバンドラインアツプにより最もよく説明されるという結論を得た。・・・・Γ−Ｘクロスオーバーの圧力及びエネルギーの井戸幅への依存性は電子がＧａＡｓ１−ｘＳｂｘ層内に閉じ込められた小さいがタイプＩのオフセットにだけ適合する。・・・・」（第２１９１頁）
　「・・・・校正用の厚い混晶層は３．８Ｋにおいて発光ピークエネルギー１．２６７ｅＶ、半値幅２５ｍｅＶのフォトルミネセンスを示した。これは、低温における２元のバンドギャップおよび参考文献１１の室温におけるボーイングパラメータについて与えられた値から、バンドギャップを（１）式であるとすると、Ｓｂ組成１２％におけるバンド−バンド間発光と一致する。・・・・」（第２１９２頁）
　「考えている２つの半導体の間での価電子帯のバンドオフセットを計算しそれぞれの材料に該当するバンドギャップを加えることによりモデルソリッド理論を適用して伝導帯のバンドギャップを求めた。この手順を歪ＧａＡｓ０．８８Ｓｂ０．１２／無歪ＧａＡｓヘテロ接合に適用すると、ＧａＡｓ０．８８Ｓｂ０．１２における１３１ｍｅＶの価電子帯の井戸が得られ、理論的に見積もられた１３５３ｍｅＶの歪混晶のバンドギャップを用いて、伝導帯の井戸がＧａＡｓ０．８８Ｓｂ０．１２にあって、深さが３５ｍｅＶでタイプＩとなり、我々の結論と一致する。・・・・」（第２１９５頁）
　「・・・・我々は、歪ＧａＡｓ１−ｘＳｂｘ（ｘ＝０．１２）と無歪ＧａＡｓとの間のバンドオフセットを決定するために、ダイアモンドアンビルセル中の高圧フォトルミネセンスを用いた。我々はまず、大気圧下でのフォトルミネセンスのピークエネルギーがについて考察し、そこからこの系が強いタイプIIではあり得ないという弱い結論を導いた。我々は、発光が間接遷移となる３６ｋｂａｒ付近のΓ−Ｘクロスオーバーまで、およびそれ以上にわたってフォトルミネセンスの遷移エネルギーを測定した。Γ−Ｘクロスオーバーの圧力はＧａＡｓの値４１ｋｂａｒよりも低く、このことからＸ点がタイプＩのラインアップを持つことが必要となる。この結果とクロスオーバーとを合わせて、我々はΓ状態が弱いタイプＩのラインアップを持つと結論づけた。井戸幅による圧力計数の変動はこの結果と一致する。この混晶は強いバンドギャップボーイングを持つため、バンドオフセットの割合が混晶の組成ｘにより急激に変化する。このバンドギャップボーイングを考慮すると、我々の結果は理論とよく一致する。・・・・」（第２１９６頁）
Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３５（１９６６）第１２７３〜１２７５頁（申立人提出の参考資料２，以下、刊行物４という）
　「・・・・この研究で我々は新たな材料ＧａＩｎＮＡｓを提案する。これはＧａＡｓ基板上に形成され、長波長域のバンドギャップエネルギーを有する。・・・・」（第１２７３頁）
　「・・・・ＧａＩｎＡｓにおけるＩｎの含有量を増加させると、すなわち圧縮歪みを増大させると、伝導帯が低下し価電子帯が上昇する。他方で、ＧａＮＡｓにおいてＮ含有量を増加させると、すなわち引っ張り歪みを増大させると、伝導帯と価電子帯がともに低下する。価電子帯よりも伝導帯の方が速く落ち込むので、Ｎ含有量を増加させるとバンドギャップが小さくなる。・・・・」（第１２７４頁）
永井治男他著「III−Ｖ半導体混晶」（１９９３年７月３０日コロナ社発行）第２６〜４３頁、第５７〜６９頁（申立人提出の参考文献３、以下、刊行物５という）
　「・・・・混晶の物性定数は、その混晶の構成要素である結晶の物性値からある程度の予測が可能である。ベガードの法則は、この予測のための最も基本的な考え方である。・・・・」（第２７頁）
　「・・・・本章で議論する混晶はいたるところ組成が均一である必要がある。もしそうでなければ、組成の異なる結晶の混合物を取り扱うことになってしまう。したがって、このような場合材料の物性定数は、個々の別々な混合物のある種の平均で与えられることになり、ここでいう混晶固有の性質とは異なったものになってしまうことになる。・・・・ベガードの法則は、混晶における異種原子間の相互作用が無視できるような特別の場合と考えてよい。混晶の物性定数に関するベガード則からのずれを説明する因子を、非線形因子（ｂｏｗｉｎｇ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ）と呼ぶ。・・・・」（第２８頁）
　「・・・・ベガードの法則の比例配分では説明のつかない、混晶の物性定数についての組成依存性を考えてみる。例えばバンドギャップは、混晶組成に対して非線形性を示し、以下のような組成ｘに対する２次関数で近似される。
　　ＴＡＢＣ（ｘ）＝・・・・＝ａ＋ｂｘ＋ｃｘ２　　　　　（２．３）
・・・・」（第３１頁）
　「・・・・構成原子間に相互作用のない単純な描画のもとでの混晶の物性定数は、ベガードの法則と呼ばれる式（２．２）の比例配分の式、そうでない場合には式（２．３）のように組成に対する２次関数式で近似できることを示した。これらの式を４元混晶に拡張することは簡単であり、・・・・」（第３４頁）
　「・・・・式（２．１５）、（２．１６）は、非線形因子が考慮されている点では式（２．３）と類似しているが、その基本となる考え方はあくまでも組成による比例配分の概念に立脚している。・・・・」（第３７頁）
　「・・・・III−Ｖ族、II−VI族結晶などの化合物半導体の伝導帯底はカチオン（III族原子）の電子軌道、同じく価電子帯頂上はアニオン（Ｖ族原子）の電子軌道でほぼ決定づけられる。したがって、カチオンあるいはアニオンが共通の化合物半導体では、それら結晶の伝導帯底あるいは価電子帯頂上を反映した物性が似ているものと予測される。・・・・アンダーソン則が正しいとするならば、同一カチオン結晶のヘテロ接合は、バンド不連続に関して似た性質を示すことになる。・・・・」（第６６頁）
　　　
５．対比、判断
　本件発明１と刊行物１に記載のものとを対比すると、刊行物１に記載のものにおける「半導体レーザ」は本件発明１における「半導体レーザ素子」に相当するので、両者は、「活性層を構成する少なくとも１つの半導体層がＧａＡｓ１−Ｘ−ＹＮＹであり、０＜Ｘ≦０．３である半導体レーザ素子」である点において一致するが、本件発明１において０＜Ｙ≦０．０１５としているのに対して、刊行物１に記載のものにおいては、Ｎ組成が０．０３であり、Ｎ組成は０．５以下であるのが好ましいとするにとどまる点において相違する。
　そこで、上記相違点について検討する。
　刊行物２において、ＩｎＧａＮＡｓ等のＮを含むIII−Ｖ族混晶半導体を形成する際に、Ｎの組成が従来０．５％以下と低い値であったのに対し、Ｖ族元素中に占めるＮの割合が０．５％以上であるＮ系Ｖ族混晶半導体を高品質に得ることについて記載されているが、このIII−Ｖ族混晶半導体としては特にＳｂを含むものは考慮されていず、また、刊行物２に記載のものは、段落【０００５】に記載されるように、従来Ｎ組成を大きくしようとしてもできなかったのに対して、Ｎ組成を０．５％以上なるべく大きくして高品質なＮ系Ｖ族混晶半導体を形成することを目的としているものであるから、刊行物２に記載されるところからは、Ｎ及びＳｂを含むIII−Ｖ族混晶半導体においてＮの組成を１．５％（０．０１５）以下にすることは導かれない。さらに、刊行物３〜５に記載されるところは、III−Ｖ族混晶半導体においてＮ組成を変化させることによるバンドギャップのような特性の変化が経験式により推測されるというものであるが、この場合も混晶の組成の均一性等により式の線形性、非線形性等の形も一様でない等の制約もあり、あくまで一般的な推測にすぎないものである。また、刊行物１に記載のものにおいては、特にＮの組成が混晶半導体においてどのような意義を有するかについて何ら考慮されていないので、Ｓｂの組成が０．１５でありＮの組成が０．０３であって、また０．５以下であるのが好ましいとされる刊行物１に記載のものの場合に、Ｎの組成を０．０３の値から、どのような意味で、どの程度変えるのがよいかという点は、刊行物３〜５に示されるような一般的な推測の手法においては何ら具体的に示唆されない。
　しかるに、本件発明１は、上記相違点を含む事項により特定されるものであり、それによって明細書に記載の格別な作用効果を奏するものであるから、刊行物１〜５に各々記載された発明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はない。
　次に、本件発明２〜４は、いずれも本件発明１を特定する事項を引用するものであり、刊行物１に記載のものに対しては、本件発明１の場合と同じ上記相違点を有するものであるから、いずれも刊行物１〜５に各々記載された発明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はない。
　　　
６．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては本件発明１〜４についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１〜４についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年５月２７日（２００３．５．２７）