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　特願２００７−２５７３９８「窒化ガリウム半導体装置」拒絶査定不服審判事件〔平成２１年　４月２３日出願公開、特開２００９−　８８３２７、請求項の数（４）〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　原査定を取り消す。
　本願の発明は、特許すべきものとする。
【理　由】
１．手続の経緯
　本願は、平成１９年１０月１日の出願であって、平成２４年６月７日付けの拒絶理由通知に対して、同年８月８日に手続補正書及び意見書が提出され、平成２５年３月２８日付けで拒絶査定がなされ、それに対して、同年６月２７日に審判請求がなされるとともに、同日に手続補正書が提出され、その後、同年８月１３日付けで審尋がなされ、同年１０月１７日に回答書が提出されたものである。
　
２．平成２５年６月２７日になされた手続補正（以下「本件補正」という。）の適否
（１）補正の内容
　本件補正は、補正前の特許請求の範囲の請求項１を、補正後の特許請求の範囲の請求項１に補正するとともに。明細書を補正するものであり、補正前後の請求項１は、以下のとおりである。
　
（補正前）
「　　【請求項１】
シリコン半導体基板の一方の主面が（１１１）面又は（１００）面であり、該一方の主面上に、結晶構造変換および、または結晶品質改善のために設けられるバッファ層を介して積層されるエピタキシャル窒化ガリウム半導体層を備え、前記シリコン半導体基板の他方の主面側には、該他方の主面から前記バッファ層を貫通して前記窒化ガリウム半導体層に到達する深さのトレンチと、該トレンチの内表面と前記他方の主面とを被覆する金属膜を備え、前記バッファ層は前記シリコン半導体基板と前記エピタキシャル窒化ガリウム半導体層との間に金属硫化物層、窒化アルミニウム層及び窒化ガリウム層をこの順に有することを特徴とする窒化ガリウム半導体装置。」
　
（補正後）
「　　【請求項１】
シリコン半導体基板の一方の主面が（１１１）面又は（１００）面であり、該一方の主面上に、結晶構造変換および、または結晶品質改善のために設けられるバッファ層を介して積層されるエピタキシャル窒化ガリウム半導体層を備え、前記シリコン半導体基板の他方の主面側には、該他方の主面から前記バッファ層を貫通して前記窒化ガリウム半導体層に到達する深さが幅より大きい複数のトレンチと、該トレンチの前記シリコン半導体基板、前記バッファ層および前記窒化ガリウム半導体層からなる内表面と前記他方の主面全体とを被覆する金属膜を備え、前記バッファ層は前記シリコン半導体基板と前記エピタキシャル窒化ガリウム半導体層との間に金属硫化物層、窒化アルミニウム層及び窒化ガリウム層をこの順に有することを特徴とする窒化ガリウム半導体装置。」
　
（２）補正事項の整理
　本件補正の補正事項を整理すると、以下のとおりである。
　
（補正事項ａ）
　補正前の請求項１の「該他方の主面から前記バッファ層を貫通して前記窒化ガリウム半導体層に到達する深さのトレンチと、」を、補正後の請求項１の「該他方の主面から前記バッファ層を貫通して前記窒化ガリウム半導体層に到達する深さが幅より大きい複数のトレンチと、」と補正すること。
　
（補正事項ｂ）
　補正前の請求項１の「該トレンチの内表面と前記他方の主面とを被覆する金属膜を備え、」を、補正後の請求項１の「該トレンチの前記シリコン半導体基板、前記バッファ層および前記窒化ガリウム半導体層からなる内表面と前記他方の主面全体とを被覆する金属膜を備え、」と補正すること。
　
（３）新規事項追加の有無及び補正の目的の適否についての検討
（３−１）補正事項ａについて
　補正事項ａは、補正前の請求項１に係る発明の発明特定事項である「トレンチ」について、「深さが幅より大きい複数の」と限定的に減縮する補正であって、補正前の請求項１に記載された発明と補正後の請求項１に記載された発明の産業上の利用分野及び解決しようとする課題が同一であるから、特許法第１７条の２第５項第２号に掲げる特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　そして、この補正は、本願の願書に最初に添付した明細書（以下「当初明細書」という。また、本願の願書に最初に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面を「当初明細書等」という。）の【００１３】段落の記載に基づく補正であるから、当初明細書等のすべての記載を総合することにより導かれる技術的事項との関係において、新たな技術的事項を導入しないものであり、特許法第１７条の２第３項に規定された新規事項の追加禁止の要件を満たしている。
　
（３−２）補正事項ｂについて
　補正事項ｂは、補正前の請求項１に係る発明の発明特定事項である「トレンチの内表面」及び「他方の主面」について、各々「トレンチの前記シリコン半導体基板、前記バッファ層および前記窒化ガリウム半導体層からなる」及び「他方の主面全体」と限定的に減縮する補正であって、補正前の請求項１に記載された発明と補正後の請求項１に記載された発明の産業上の利用分野及び解決しようとする課題が同一であるから、特許法第１７条の２第５項第２号に掲げる特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　そして、この補正は、当初明細書の【００１３】段落及び図１の記載に基づく補正であるから、当初明細書等のすべての記載を総合することにより導かれる技術的事項との関係において、新たな技術的事項を導入しないものであり、特許法第１７条の２第３項に規定された新規事項の追加禁止の要件を満たしている。
　
（３−３）新規事項追加の有無及び補正の目的の適否についてのまとめ
　以上、検討したとおりであるから、本件補正は、特許法第１７条の２第３項及び第５項に規定する要件を満たすものである。
　
（４）独立特許要件について
（４−１）はじめに
　上記（３）において検討したとおり、本件補正は、特許法第１７条の２第５項第２号に掲げる特許請求の範囲の減縮を目的とするものであるから、本件補正が、特許法第１７条の２第６項において準用する同法第１２６条第７項の規定に適合するか否かについて、検討する。
　
（４−２）補正後の請求項１に係る発明
　本件補正による補正後の請求項１に係る発明（以下「補正後の発明」という。）は、平成２５年６月２７日になされた手続補正により補正された明細書、特許請求の範囲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に記載されている事項により特定される上記２．（１）の補正後の請求項１として記載したとおりのものである。
　
（４−３）引用刊行物に記載された事項及び発明
（４−３−１）特開平１１−３５４７８６号公報
（４−３−１−１）原査定の拒絶の理由に引用され、本願の出願日前に日本国内において頒布された特開平１１−３５４７８６号公報（以下「引用刊行物１」という。）には、図１及び２とともに、以下の事項が記載されている。なお、下線は、当審において付与したものである（以下、同じ。）。
　
「【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧaＮ系化合物半導体を用いて構成される高耐圧で大電流制御可能な絶縁ゲート型バイポーラトランジスタとその製造方法に関する。
「【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る絶縁ゲート型バイポーラトランジスタとその製造方法につき、その半導体材料であるＧaＮ系化合物半導体としてＧaＮを用いる場合を例に説明する。
【００１４】
図１は絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）の製造工程を概略的に分解して示したものであり、図２はその製造工程の下で完成されるＩＧＢＴの概略的な素子構造を示している。
【００１５】
　
このＩＧＢＴは、例えばＧaＮからなる化合物半導体層を結晶性良く成長させるべく、そのベースとなる基板結晶１として結晶性が良好で加工性に優れたＳiを準備し、先ず図１(ａ)に示すように上記基板結晶１上にＧaＮバッファ層２，ｐ-ＧaＮ層３、ｐ
+
-ＧaＮ層４、そしてｎ-ＧaＮ層５を順に結晶成長させることから開始される（第１の工程）。
【００１６】
基板結晶１上への上記各層２,３,４,５の結晶成長は、例えば有機金属気相成（ＭＯＣＶＤ）法を用いて行われ、
「【００２４】
その後、第４の工程として前記ｐ-ＧaＮ層３にコレクタ電極Ｃを形成する。このコレクタ電極Ｃの形成は、図２に示すように前記Ｓiからなる基板結晶１を、その裏面側から選択的にエッチングして前記ｐ-ＧaＮ層３の下面側を露出させ、このｐ-ＧaＮ層３の露出面にＮi／Ａuを真空蒸着することによってなされる。具体的には結晶基板１の裏面にＳiＯ
2
膜を形成し、このＳiＯ
2
膜をフォトレジストを用いてパターニングしてコレクタ部に相当する領域を開口する。そして上記ＳiＯ
2
膜をマスクとして上記開口部をドライエッチングして前記ｐ-ＧaＮ層３が露出するように矩形状の溝を形成し、露出したｐ-ＧaＮ層３の表面に上記コレクタ電極Ｃを蒸着形成するようにすれば良い。
　
（４−３−１−２）そうすると、引用刊行物には、以下の発明（以下「刊行物発明」という。）が記載されているものと認められる。
　
「Ｓiからなる基板結晶１上にＧaＮバッファ層２，ｐ-ＧaＮ層３、ｐ+-ＧaＮ層４及びｎ-ＧaＮ層５が順に結晶成長され、
  前記Ｓiからなる基板結晶１を、その裏面側から選択的にエッチングして、前記ｐ-ＧaＮ層３が露出するように形成された矩形状の溝と、
  露出した前記ｐ-ＧaＮ層３の表面にＮi／Ａuを真空蒸着することによって形成されたコレクタ電極Ｃを有する、
  ＧaＮ系化合物半導体を用いて構成される絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ。」
　
（４−３−２）特開２００４−１１１８８３号公報
　原査定の拒絶の理由に引用され、本願の出願日前に日本国内において頒布された特開２００４−１１１８８３号公報（以下「引用刊行物２」という。）には、図１とともに、以下の事項が記載されている。
　
「【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はイオン結合性を有する化合物（以下、イオン結晶ともいう）を備えた薄膜素子及びその製造方法に関し、より詳細には、
イオン結晶薄膜を機能膜として利用する高輝度青色系発光素子（半導体レーザ）、絶縁ゲート型電界効果トランジスタ（ＭＩＳＦＥＴ）、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）、薄膜コンデンサ、その他の電子デバイスに用いて好適な薄膜素子及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
窒化物や酸化物や硫化物は多様な物性を示す。それらは多結晶体であっても有用な機能性材料ではあるが、単結晶であるとより高性能になったり、単結晶にすることで発現する特性もある。これら材料を薄膜素子に応用する場合も単結晶的な薄膜を形成することにより、多結晶薄膜では得られない高性能・高機能素子を形成することが可能である。
【０００３】
例えばＧａＮ薄膜を用いた高輝度青色系発光素子やＡｌＮ／ＧａＮ薄膜を用いたＭＩＳＦＥＴやＡｌＧａＮ／ＧａＮ薄膜を用いたＨＥＭＴなど、窒化物薄膜を用いた素子は数多く提案され実現されているが、窒化物薄膜は格子欠陥や粒界の少ない単結晶的な薄膜でないとキャリアの移動度が下がったり、発光層の発光効率や薄膜素子の寿命が悪くなってしまう
【０００４】
これら単結晶的な薄膜は、単結晶基板を用いて、エピタキシャル成長させるのが一般的である。
【０００５】
しかしながら、
これらサファイア基板、ＳｉＣ基板、単結晶ＳＴＯ基板、単結晶ＬＡＯ基板などは高価であるため、汎用的なＳｉ基板上に形成することが望ましい。
【０００６】
Ｓｉ単結晶基板上に薄膜を形成する方法として、バッファ層を介する方法がある。
【０００７】
これに対し、
バッファ層に金属硫化物薄膜を用いる方法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１によると、Ｓｉの硫化物をつくる生成ギブズエネルギは比較的小さく、Ｓｉと格子定数が近い場合、バッファ層／Ｓｉ界面にアモルファス層を形成せずに硫化物をエピタキシャル成長させることが可能となる。
【０００８】
また、ＣｄＳやＺｎＳもＳｉより硫化物をつくる生成ギブズエネルギが大きい。」
「【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係るＧａＮ発光デバイス用ＡｌＮ基板及びその上に形成したＧａＮ薄膜の構成を示す図である。
【００４８】
【外１３】
ＧａＮ（１１２＊（当審注：２＊は、２のアッパーラインを表す。以下、同じ）０）面
【００４９】
を成長させる方法と立方晶ＧａＮをＳｉＣ／Ｓｉ（１００）面上に成長させる方法が採られている。しかし、
本実施の形態ではＳｉ（１００）面という汎用の基板を用い、熱力学的に安定な
【００５０】
【外１４】
ＧａＮ（１１２＊０）面
を利用できる
【００５１】
【外１５】
ＡｌＮ（１１２＊０）面
【００５２】
を有するＳｉ（１００）基板１を形成した。
【００５３】
【外１６】
ＧａＮ（１１２＊０）面
【００５４】
を安価に形成することが可能となり、その上にＧａＮ発光素子部分を形成することができる。
【００５５】
【外１７】
ＧａＮ（１１２＊０）面薄膜
【００５６】
の形成を説明する前に、まずＳｉ基板１上のＭｎＳバッファ層２について説明する。
【００５７】
図２はＭｎＳ薄膜のＸＲＤ測定結果である。ＭｎＳはＮａＣｌ構造を有する格子定数５．２０９Åの立方晶である。ＭｎＳをＳｉ（１１１）基板上に形成した場合には図２（ａ）に示す様に（１１１）配向し、Ｓｉ（１００）基板上に形成した場合は図２（ｂ）に示す様に（１００）配向した。よって、ＺｎＳをバッファ層としてＳｉ基板上にイオン結合エピタキシャル薄膜を形成する場合と同様、ＭｎＳをバッファ層とすれば、Ｓｉ（１００）基板上にｃｕｂｉｃ構造のイオン結晶薄膜が、Ｓｉ（１１１）基板上にはｈｅｘａｇｏｎａｌなイオン結晶薄膜がエピタキシャル成長できる可能性がある。なお、ＭｎＳ薄膜２またはＺｎＳ層上に、エピタキシャル成長により形成された白金族層と、この白金族層上にエピタキシャル成長により形成されたイオン結合性を有する化合物の薄膜とを成膜することも好ましい。この金属としてロジウム、イリジウム、パラジウム、白金のいずれかまたはこれらの合金を用い、その単層膜もしくは複数層の薄膜を成膜することもでき、イオン結合性を有する化合物の薄膜が２種類以上のイオン結合性を有する化合物の薄膜を順次積層形成することも好ましい。
【００５８】
ＭｎＳ／Ｓｉ薄膜上に基板温度７００℃にて５×１０
−５
Ｔｏｒｒの窒素雰囲気でＡｌＮ薄膜３を形成した。
「【００８３】
汎用Ｓｉ基板を出発として得られた
【００８４】
【外２７】
（１１２＊０）面ＡｌＮ／ＭｎＳ／Ｓｉ（１００）薄膜
【００８５】
を基板として利用し
【００８６】
【外２８】
（１１２＊０）面ＧａＮ薄膜
【００８７】
を形成することが可能であり、図１にその断面構造を示している。
図中符号１はＳｉ（１１１）単結晶基板で、２は単結晶基板１上に形成されたＭｎＳ層（約５０ｎｍ）、３はＭｎＳ層２上に形成されたＡｌＮ層（約１０００ｎｍ）、４はＡｌＮ層上に形成され、発光層として機能するＧａＮ層（約１００ｎｍ）を示している。
【００８８】
Ｓｉ（１００）単結晶基板をＨＦ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ　Ｆｌｕｏｒｉｄｅ；弗化水素）で自然酸化膜を除去し水洗の後に成膜室に入れ、１０分程度で真空にひいた。基板温度７００℃にて１×１０−６Ｔｏｒｒ程度の真空中でＭｎＳをＰＬＤ法にて約５０ｎｍ形成した。薄膜を室温に冷却し、別なＰＬＤ装置でＡｌＮ層を基板温度７００℃にて５×１０−５Ｔｏｒｒの窒素雰囲気で約１０００ｎｍ形成した。ＧａＮ層を基板温度１０００℃にてＭＯＣＶＤ法で約１００ｎｍ形成した。
【００８９】
図９にＧａＮ／ＡｌＮ／ＭｎＳ／Ｓｉ（１００）薄膜の断面全体と図１０にＡｌＮ／ＭｎＳ界面、図１１にＧａＮ／ＡｌＮ界面の断面ＴＥＭ像を示す。界面反応層はほとんど見られず、明瞭な格子像が得られている。ＸＲＤ測定の結果、
【００９０】
【外２９】
（１１２０）
【００９１】
が支配的な配向のＧａＮ薄膜が得られていることが分かった。」
　
（４−４）対比
　補正後の発明と刊行物発明とを対比する。
（４−４−１）刊行物発明の「Ｓiからなる基板結晶１」は、補正後の発明の「シリコン半導体基板」に相当する。
　
（４−４−２）刊行物発明の「ＧaＮバッファ層２」は、補正後の発明の「結晶構造変換および、または結晶品質改善のために設けられるバッファ層」に相当する。
　
（４−４−３）刊行物発明の「ｐ-ＧaＮ層３、ｐ+-ＧaＮ層４及びｎ-ＧaＮ層５」と、補正後の発明の「エピタキシャル窒化ガリウム半導体層」とは、「窒化ガリウム半導体層」という点で共通する。
　
（４−４−４）刊行物発明の「矩形状の溝」は、補正後の発明の「トレンチ」に相当する。
　
（４−４−５）刊行物発明の「Ｎi／Ａuを真空蒸着することによって形成されたコレクタ電極Ｃ」は、補正後の発明の「金属膜」に相当する。
　
（４−４−６）刊行物発明の「ＧaＮ系化合物半導体を用いて構成される絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ」は、補正後の発明の「窒化ガリウム半導体装置」に相当する。
　
（４−４−７）そうすると、補正後の発明と刊行物発明とは、
「シリコン半導体基板の一方の主面上に、結晶構造変換および、または結晶品質改善のために設けられるバッファ層を介して積層される窒化ガリウム半導体層を備え、
　前記シリコン半導体基板の他方の主面側には、
　該他方の主面から前記バッファ層を貫通して前記窒化ガリウム半導体層に到達する深さを有するトレンチと、
　該トレンチの前記窒化ガリウム半導体層からなる内表面を被覆する金属膜を備えた、
　窒化ガリウム半導体装置。」
である点で一致し、次の５点で相違する。
　
（相違点１）補正後の発明では、「シリコン半導体基板の一方の主面が（１１１）面又は（１００）面であり、該一方の主面上に、結晶構造変換および、または結晶品質改善のために」「バッファ層」が「設けられる」のに対して、刊行物発明では、「ＧaＮバッファ層２」が「結晶成長され」る「Ｓiからなる基板結晶１」の結晶面について、特定がなされていない点。
　
（相違点２）補正後の発明では、「バッファ層を介して」「エピタキシャル窒化ガリウム半導体層」が「積層される」のに対し、刊行物発明では、「ＧaＮバッファ層２」の上に「結晶成長され」る「ｐ-ＧaＮ層３、ｐ+-ＧaＮ層４及びｎ-ＧaＮ層５」がエピタキシャル層であるかどうか特定されていない点。
　
（相違点３）補正後の発明では、「深さが幅より大きい複数のトレンチ」を有するのに対し、刊行物発明では、「矩形状の溝」について、そのような特定がなされていない点。
　
（相違点４）補正後の発明では、「前記シリコン半導体基板、前記バッファ層および前記窒化ガリウム半導体層からなる内表面と前記他方の主面全体とを被覆する金属膜」を有するのに対し、刊行物発明では、「Ｎi／Ａuを真空蒸着することによって形成されたコレクタ電極Ｃ」について、そのような特定がなされていない点。
　
（相違点５）補正後の発明では、「前記バッファ層は前記シリコン半導体基板と前記エピタキシャル窒化ガリウム半導体層との間に金属硫化物層、窒化アルミニウム層及び窒化ガリウム層をこの順に有する」のに対し、刊行物発明では、そのような特定がなされていない点。
　
（４−５）判断
　上記相違点のうち、相違点５について検討する。
　引用刊行物２の図１には、Ｓｉ（１１１）単結晶基板１と、前記Ｓｉ（１１１）単結晶基板１上に形成されたＭｎＳ層２と、前記ＭｎＳ層２上に形成されたＡｌＮ層３と、前記ＡｌＮ層上に形成されたＧａＮ層４からなる、補正後の発明におけるシリコン半導体基板及びバッファ層と類似の構成が記載されている。しかしながら、引用刊行物２に記載された上記構成において、バッファ層となるのは「ＭｎＳ層２」であり、さらに、「ＧａＮ層４」は発光層として機能することから、「ＭｎＳ層２」、「ＡｌＮ層３」及び「ＧａＮ層４」からなる積層構造全体をバッファ層とみることはできず、また、このような積層構造をバッファ層として使用することも、当業者にとって、適宜になし得たことともいえない。
　したがって、引用刊行物２に記載された「ＭｎＳ層２」、「ＡｌＮ層３」及び「ＧａＮ層４」からなる積層構造を、刊行物発明の「ＧaＮバッファ層２」と置き換えることにより、補正後の発明のように、「前記バッファ層は前記シリコン半導体基板と前記エピタキシャル窒化ガリウム半導体層との間に金属硫化物層、窒化アルミニウム層及び窒化ガリウム層をこの順に有する」構成とすることは、当業者が容易になし得たこととは言えない。
　
（４−５−２）判断についてのまとめ
　以上の通りであるから、他の相違点について検討するまでもなく、補正後の発明は、刊行物発明及び引用刊行物２に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とはいえない。
　
（４−６）独立特許要件についてのまとめ
　以上検討したとおり、補正後の発明は、引用刊行物１及び２に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とはいえないから、本件補正は、特許法第１７条の２第６項において準用する同法第１２６条第７項の規定に適合する。
　
（５）むすび
　本件補正は、特許法第１７条の２第３項ないし第６項の規定に適合する。
　
３．本願発明
　本件補正は、上記の通り、特許法第１７条の２第３項ないし第６項の規定に適合するから、本願の請求項１ないし４に係る発明は、本件補正により補正された明細書、特許請求の範囲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ないし４に記載されている事項により特定されるとおりのものである。
　そして、本願については、原査定の拒絶理由を検討しても、その理由によって拒絶すべきものとすることはできない。
　また、他に本願を拒絶すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり審決する。