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　特願２００７−２２１８７８「発光素子及びその作製方法」拒絶査定不服審判事件〔平成２１年　３月１２日出願公開、特開２００９−　５４８９８〕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１９年８月２８日の出願であって、平成２３年１０月３１日付けで拒絶理由が通知され、平成２４年１月５日に手続補正がなされ、同年８月２８日付けで最後の拒絶理由が通知され、同年１０月２９日に手続補正がなされたが、平成２５年５月２７日付けで前記平成２４年１０月２９日付け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８月３０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後、当審において、平成２６年５月３０日付けで拒絶理由が通知され、同年７月２９日に手続補正がなされたものである。
　
２　本願発明
　本願の請求項に係る発明は、平成２６年７月２９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４に記載された事項により特定されるものと認められるところ、請求項４に係る発明は、次のとおりのものである。
　
「平坦なサファイア基板の表面上に種結晶層を形成する工程と、該種結晶層上にＧａＮ系の結晶成長が起こらずあるいは起こり難いＧａＮより屈折率が小さく、膜厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であってＳｉＯ２を主要成分とする誘電体のパターンを形成する工程と、該サファイア基板上の該種結晶層から結晶成長が開始され該誘電体のパターン上を横方向成長により覆いＧａＮ系の結晶成長層を形成する工程を含み、該ＧａＮ系の結晶成長層を形成する工程は、｛１１−２２｝ファセット面で囲まれた断面が三角形状のＧａＮを成長する工程と、前記｛１１−２２｝ファセット面で囲まれた断面が三角形状のＧａＮを成長する工程とは異なる条件で横方向成長が促進される条件で埋め込み成長する工程からなることを特徴とするＧａＮ系発光素子の作製方法。」（以下「本願発明」という。）
　
３　刊行物の記載及び引用発明
（１）引用文献
　当審において通知した拒絶の理由に引用した、本願の出願前に日本国内において頒布された刊行物である、特開２００２−１７０７７８号公報（以下「引用文献」という。）には、以下の記載がある（下線は当審にて付した。）。
　
ア　「【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般式ＩｎＧａＡｌＮで表される
３−５族化合物半導体
の製造方法
【０００２】
【従来の技術】一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化合物半導体は、３族元素の組成を変えることにより直接型のバンドギャップエネルギーを調整して、紫外から赤色の波長の光エネルギーに対応させることができるため、紫外から可視領域にわたる高効率の発光素子用材料として利用可能である。また、これまで一般に用いられているＳｉあるいはＧａＡｓなどの半導体に比べて大きなバンドギャップを持つために、従来の半導体では動作できないような高温においても半導体としての特性を有することを利用して、耐環境性に優れた電子素子の作製が原理的に可能である。
【０００３】ところで、該化合物半導体は、融点付近での蒸気圧が非常に高いため、大きな結晶を成長することが非常に難しいので、半導体素子作製のための基板として用いることができるような実用的な大きさの結晶が得られていない。このため、該化合物半導体の作製には、サファイア、ＳｉＣ等、該化合物半導体と類似の結晶構造をもち、大きな結晶が作製可能な材料を基板として、この上にエピタキシャル成長させるのが一般的である。現在、このような方法を用いることによって、比較的良質な該化合物半導体の結晶が得られるようになっている。しかし、この場合でも、基板材料と該化合物半導体の格子定数、あるいは熱膨張係数の差に由来する結晶欠陥を低減することが難しく、１０8ｃｍ-2程度、あるいはそれ以上の欠陥密度を有するのが一般的である。
【０００４】一方、このような高密度に結晶欠陥を有する該化合物半導体をもとにして、欠陥の密度を低減した該化合物半導体を得る手法が報告されている（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３６巻、Ｌ８９９頁、１９９７年）。すなわち、欠陥密度が高い該化合物半導体上（以下、下地結晶と呼ぶことがある）を、微細な開口部を残してＳｉＯ2パターンで覆い、この上にさらに２回目の結晶成長を行なうというものである（以下、２回目以降の結晶成長を再成長と呼ぶことがある）。
【０００５】まず、再成長初期には、パターン上には結晶成長が起こらず、開口部のみに結晶成長が成長する、いわゆる選択成長が起きる。この段階からさらに結晶成長を続けると、開口部に成長した結晶がパターン上にも広がり、やがてパターンを埋め込んだ構造ができあがる。パターンの埋め込みが生じた直後は、再成長による結晶表面には凹凸が残るものの、さらに結晶成長を進めることで、やがて再成長表面の凹凸が小さくなり、最終的には平坦な結晶表面を得ることができる。」
　
イ　「【００２３】つぎに、本発明においては、第二工程として、一旦方向を曲げられた転位を結晶表面へ伝播するのを防ぐために、パターン部上に積極的に空隙を形成し、その界面で転位を終端させる。具体的には、成長条件を第１の３−５族化合物半導体からなる層の表面と平行な面が出る条件に変更して再成長を続ける。第１の３−５族化合物半導体からなる層の表面と平行な面が出る条件は、一般的には、斜めのファセットを出す条件とは逆の傾向となる。また窒素をキャリアガスとして用いること、不純物としてＭｇ原料を供給することなどでも生じ易い。このような条件で再成長を続けることにより、パターン上に空隙が形成される。図３では、空隙の幅が再成長とともに狭まり、
最終的に再成長表面が平坦化
【００２４】マスクパターンをストライプ形状にする場合、ストライプ方向が＜１１−２０＞方向に比べて、＜１−１００＞方向の場合に、成長条件によりファセットの形状を斜めに傾いたものから、下地結晶の表面に平行なものへと制御しやすいために好適である。
＜１−１００＞方向のストライプを用いた場合、第１工程で生じる斜めのファセットは｛１１−２２｝面であ
【００２５】本発明によれば、広い面積にわたり欠陥密度を低減した結晶が得られるため、その上に発光特性、信頼性が向上した発光素子を作製することができることも本発明の特徴である。また、欠陥密度が低減されているため暗電流を十分に抑制した受光素子を作製することもできる。さらに、欠陥の低減による特性の向上した電子素子を作製することもできる。」
　
ウ　「【００３１】パターンの作製方法としては、蒸着法、スパッタ法、化学気相堆積法（ＣＶＤ法）、メッキ法等、公知のものを用いることができる。また、単体の材料の薄膜を形成した後、これを化学反応で所望の化合物材料としてもよい。具体的には、タングステンの薄膜を形成後、アンモニアを含む雰囲気で熱処理することで、窒化タングステンとする方法が挙げられる。
パターンの膜厚としては、実用的な耐久性と生産性を勘案して決めることができる。タングステン、ＳｉＯ
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等の場合、２ｎｍ以上５μｍ以下が好ましい
　
エ　「【００３５】
【実施例】以下に本発明をさらに詳細に説明するために実施例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。実施例１まず
下地結晶を
作製し
基板であるサファイア上に、ＭＯＶＰＥ法によりバッファ層としてＧａＮを５５０℃で５０ｎｍ成長し、さらにＧａＮを約１１００℃で４μｍ成長し
下地結晶に、ＳｉＯ
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をスパッタ法により８０ｎｍ成膜し、通常のフォトリソグラフィ法を用いて、開口部５μｍ、パターン部５μｍの＜１−１００＞方向のストライプ状パターンを作製し
次に、この結晶を用いてＭＯＶＰＥ法によりＧａＮの再成長を
成長条件は、まず第１段の再成長として、６６．７ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）、９５０℃で、水素をキャリアガスとし、原料としてトリメチルガリウム（以下、ＴＭＧと記すことがある。）とアンモニアを各々４５μｍｏｌ／分、および１ｓｌｍ供給しながら４５分成長し
この条件では、ＧａＮの層の表面と平行な面が消失し、斜めに傾いたファセットのみが成長し、再成長結晶は断面が三角形のファセットとな
【００３６】
次に第２段の再成長として、平坦な表面を得るため、横方向への成長を促進する条件として温度を１０５０℃とし、さらに１０５分ＧａＮを成長し
　
（２）引用発明
ア　上記（１）アの「３−５族化合物半導体」は、上記（１）エによれば「３−５族化合物半導体（ＧａＮ）」であってよく、また、上記（１）アの「３−５族化合物半導体の製造方法」は、上記（１）イの段落【００２５】の「本発明によれば、広い面積にわたり欠陥密度を低減した結晶が得られるため、その上に発光特性、信頼性が向上した発光素子を作製することができる」との記載に照らして、「３−５族化合物半導体発光素子の製造方法」であってよいから、上記（１）アの「３−５族化合物半導体の製造方法」は、「３−５族化合物半導体（ＧａＮ）発光素子の製造方法」であるといえる。
　
イ　以上によれば、引用文献には、次の発明（以下「引用発明」という。）が記載されていると認められる。
「基板であるサファイア上に、ＭＯＶＰＥ法によりバッファ層としてＧａＮを５５０℃で５０ｎｍ成長し、さらにＧａＮを約１１００℃で４μｍ成長して下地結晶を作製し、
　前記下地結晶に、ＳｉＯ2をスパッタ法により８０ｎｍ成膜し、通常のフォトリソグラフィ法を用いて、開口部５μｍ、パターン部５μｍの＜１−１００＞方向のストライプ状パターンを作製し、
　次に、この結晶を用いてＭＯＶＰＥ法によりＧａＮの再成長を行い、成長条件は、まず第１段の再成長として、６６．７ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）、９５０℃で、水素をキャリアガスとし、原料としてトリメチルガリウムとアンモニアを各々４５μｍｏｌ／分、および１ｓｌｍ供給しながら４５分成長し、この条件では、ＧａＮの層の表面と平行な面が消失し、斜めに傾いたファセットのみが成長し、再成長結晶は断面が三角形のファセットとなり、
　次に第２段の再成長として、平坦な表面を得るため、横方向への成長を促進する条件として温度を１０５０℃とし、さらに１０５分ＧａＮを成長する、３−５族化合物半導体の製造方法において、
＜１−１００＞方向のストライプを用いた場合、生じる斜めのファセットは｛１１−２２｝面であり、
　パターンの膜厚は、実用的な耐久性と生産性を勘案して決めることができ、タングステン、ＳｉＯ2等の場合、２ｎｍ以上５μｍ以下が好ましい、３−５族化合物半導体（ＧａＮ）発光素子の製造方法。」
　
４　対比・判断
（１）本願発明と引用発明とを対比する。
ア　引用発明の「基板であるサファイア」、「下地結晶」、「（ＳｉＯ2を成膜した）ストライプ状パターン」及び「３−５族化合物半導体（ＧａＮ）発光素子の製造方法」は、本願発明の「平坦なサファイア基板」、「種結晶層」、「（ＳｉＯ2を主要成分とする誘電体の）パターン」、「ＧａＮ系発光素子の作製方法」にそれぞれ相当する。
　
イ　引用発明では、ＳｉＯ２がＧａＮ系の結晶成長が起こらずあるいは起こり難いＧａＮより屈折率が小さいものであると特定されないが、上記３（１）アの段落【０００２】ないし【０００５】の「一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化合物半導体は、・・・該化合物半導体上（以下、下地結晶と呼ぶことがある）を、微細な開口部を残してＳｉＯ2パターンで覆い、この上にさらに２回目の結晶成長を行なうと・・・、再成長初期には、パターン上には結晶成長が起こらず、開口部のみに結晶成長が成長する、いわゆる選択成長が起きる。この段階からさらに結晶成長を続けると、開口部に成長した結晶がパターン上にも広がり、やがてパターンを埋め込んだ構造ができあがる。」との記載に照らせば、ＳｉＯ２はＧａＮ系の結晶成長が起こらずあるいは起こり難いものであると理解でき、また、ＳｉＯ２がＧａＮより屈折率が小さいものであることは従来周知の事項である。
　
ウ　引用発明の「ＧａＮの再成長」は、「下地結晶に、ＳｉＯ2を・・・成膜し、・・・＜１−１００＞方向のストライプ状パターンを作製し」たものにおいて、「まず第１段の再成長として、・・・の条件では、ＧａＮの層の表面と平行な面が消失し、斜めに傾いたファセットのみが成長し、再成長結晶は断面が三角形のファセットとなり、次に第２段の再成長として、平坦な表面を得るため、横方向への成長を促進する条件として・・・ＧａＮを成長」するものであって、「＜１−１００＞方向のストライプを用いた場合、生じる斜めのファセットは｛１１−２２｝面であ」るから、「下地結晶に、ＳｉＯ2を成膜して＜１−１００＞方向のストライプ状パターンを作製し、第１段の再成長の条件では、ＧａＮの層の表面と平行な面が消失し、斜めに傾いたファセットのみが成長し、再成長結晶は断面が三角形のファセットとなり、＜１−１００＞方向のストライプを用いた場合、生じる斜めのファセットは｛１１−２２｝面であり、次に第２段の再成長として、平坦な表面を得るため、横方向への成長を促進する条件としてＧａＮを成長」するものであるといえる。
　そうすると、引用発明の「（下地結晶に、ＳｉＯ2を成膜し、＜１−１００＞方向のストライプ状パターンを作製した）ＧａＮの再成長」、「（ＧａＮの層の表面と平行な面が消失し、斜めに傾いたファセットのみが成長し、再成長結晶は断面が三角形のファセットとなり、＜１−１００＞方向のストライプを用いた場合、生じる斜めのファセットは｛１１−２２｝面である）第１段の再成長」及び「（平坦な表面を得るため、横方向への成長を促進する条件としてＧａＮを成長する）第２段の再成長」は、本願発明の「（サファイア基板上の該種結晶層から結晶成長が開始され該誘電体のパターン上を横方向成長により覆い）ＧａＮ系の結晶成長層を形成する工程」、「（該ＧａＮ系の結晶成長層を形成する工程は、｛１１−２２｝ファセット面で囲まれた断面が三角形状の）ＧａＮを成長する工程」、及び「（前記｛１１−２２｝ファセット面で囲まれた断面が三角形状のＧａＮを成長する工程とは異なる条件で横方向成長が促進される条件で）埋め込み成長する工程」にそれぞれ相当する。
　
エ　以上によれば、本願発明と引用発明は、
「平坦なサファイア基板の表面上に種結晶層を形成する工程と、該種結晶層上にＧａＮ系の結晶成長が起こらずあるいは起こり難いＧａＮより屈折率が小さく、ＳｉＯ２を主要成分とする誘電体のパターンを形成する工程と、該サファイア基板上の該種結晶層から結晶成長が開始され該誘電体のパターン上を横方向成長により覆いＧａＮ系の結晶成長層を形成する工程を含み、該ＧａＮ系の結晶成長層を形成する工程は、｛１１−２２｝ファセット面で囲まれた断面が三角形状のＧａＮを成長する工程と、前記｛１１−２２｝ファセット面で囲まれた断面が三角形状のＧａＮを成長する工程とは異なる条件で横方向成長が促進される条件で埋め込み成長する工程からなるＧａＮ系発光素子の作製方法。」
である点で一致し、下記の点で相違する。
　
・本願発明の「誘電体のパターン」は、「膜厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であ」るのに対して、引用発明の「ストライプ状パターン」は、「８０ｎｍ成膜し」たものであって、「パターンの膜厚は、実用的な耐久性と生産性を勘案して決めることができ、タングステン、ＳｉＯ2等の場合、２ｎｍ以上５μｍ以下が好ましい」とされるものである点（以下「相違点」という。）。
　
（２）判断
　
ア　相違点について
（ア）本願発明の「誘電体のパターン」が、「膜厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であ」る点に係り、本願の発明の詳細な説明には次の記載がある。
「【発明の効果】・・・本発明によれば、平坦なサファイア基板上に、ＧａＮ系の結晶成長が起こらずあるいは起こり難いＧａＮより屈折率が小さい誘電体のパターンを形成しているため、加工が困難なサファイア基板のエッチング加工を行うことなく、発光素子の発光効率を向上させることができる。」（段落【０００８】）、
「誘電体層の膜厚が０．３μｍ以上あれば、本発明の効果は期待される。」（段落【００１７】）、及び、
「ｃ面サファイア基板上に形成したストライプ状のＳｉＯ２膜の厚みを３．０μｍとした・・・このＳｉＯ２の厚みになるとＧａＮの埋め込み成長に時間がかかることに加え、サファイア基板の研磨工程で基板が割れるなどの問題が生じることが分かった。」（段落【００２２】及び【００２３】）
　
（イ）上記（ア）によれば、本願発明に係る、「（誘電体のパターンの）膜厚が０．５μｍ以上３μｍ以下」との発明特定事項は、本願発明の「加工が困難なサファイア基板のエッチング加工を行うことなく、発光素子の発光効率を向上させることができる」との効果が期待され、かつ、「ＧａＮの埋め込み成長に時間がかか」らない範囲で定められたものである。
　
（ウ）一方、引用発明の「ストライプ状パターン」は、「８０ｎｍ成膜し」たものであるが、「パターンの膜厚は、実用的な耐久性と生産性を勘案して決めることができ、タングステン、ＳｉＯ2等の場合、２ｎｍ以上５μｍ以下が好ましい」とされる。
　したがって、引用発明のＳｉＯ2からなる「ストライプ状パターン」の膜厚は、実用的な耐久性と生産性を勘案して、２ｎｍ以上５μｍ以下の範囲で適宜に定めることができると理解できる。
　
（エ）しかるところ、引用発明において「（ＳｉＯ2 ）のストライプ状パターン」の膜厚を、「ＧａＮの埋め込み成長に時間がかか」らず、また、「サファイア基板の研磨工程で基板が割れ」ない範囲で適宜のものとすることは当業者が当該引用発明を実施する際に、適宜に定めるべき設計的事項というべきであって、本願明細書を見ても、誘電体のパターンの膜厚を０．５μｍ以上が３μｍ以下としなければならない格別の事由は認められない。
　したがって、引用発明において、「（ＳｉＯ2 ）のストライプ状パターン」の膜厚を０．５μｍ以上３μｍ以下と定めることが当業者において格別困難なこととはいえない。
　
（オ）以上によれば、引用発明において、「パターンの膜厚」を、実用的な耐久性と生産性（埋め込み成長にかかる時間も同様）を勘案して適宜の範囲となし、上記相違点に係る本願発明の構成となすことは、当業者が必要に応じて適宜なしうる程度のことと認められる。
　
イ　請求人の主張について
　請求人は平成２６年７月２９日に提出した意見書において、
「３．（３）誘電体のパターンの膜厚についての数値範囲限定の意義
　本願発明に係るＳｉＯ２を主要成分とする誘電体のパターンの膜厚の範囲は決して単なる設計事項ではない。すなわち、明細書・・・の記載からみて、ＳｉＯ２を主要成分とする誘電体のパターンの膜厚の範囲は、臨界的意義を有するものであると思量します。」、及び、
「４．（２）引用文献から読み取れる技術事項
・・・以上、まとめると８０ｎｍは、「２ｎｍ以上５μｍ以下」の数値範囲の内では２ｎｍに近い数値であることから、明記はないが引用文献では、ＳｉＯ２を主要成分とする誘電体のパターンの膜厚の適用範囲を、比較的薄い２ｎｍ以上８０ｎｍ程度、あるいは１００ｎｍ程度、すなわち０．１μｍ程度迄とみているとするのが相当である。」
と主張する。
　しかし、上記主張によっても、本願発明において、引用発明から当業者が予測困難な程の格別顕著な効果が奏されるものとは認められない。
　
（３）小括
　以上の検討によれば、本願発明は、引用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る。
　
５　むすび
　以上のとおり、本願発明は、引用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ものである。
　
　よって、結論のとおり審決する。