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　特願２００６−３１３５５３「半導体素子およびその製造方法」拒絶査定不服審判事件〔平成１９年　６月　７日出願公開、特開２００７−１４２４３７〕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１８年１１月２０日（パリ条約による優先権主張２００５年１１月１８日、大韓民国、２００５年１０月１９日、大韓民国）の出願であって、平成２３年１１月１１日付けで拒絶理由通知がなされ、平成２４年７月３０日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、平成２４年１２月７日に拒絶査定不服審判請求がなされ、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２４年１２月７日付けで補正された特許請求の範囲の請求項１ないし２７に記載された事項により特定されるものであるところ、その請求項１に係る発明は次のとおりのものである。
　
　「Ｒ面サファイア基板と、
前記Ｒ面サファイア基板上に窒素を含むガス雰囲気下および９００〜１１００℃範囲内の温度で、１０〜２０００ｎｍの厚さにエピタキシャル成長されるＡｌｘＧａ（１−ｘ）Ｎ（ただし０≦ｘ＜１）バッファ層と、
前記ＡｌｘＧａ（１−ｘ）Ｎ（ただし０≦ｘ＜１）バッファ層上に形成される第１Ａ面ＧａＮ層と、
を含むことを特徴とする、半導体素子。」（以下「本願発明」という。）
　
３　先願明細書の記載事項
　
　原査定の拒絶の理由に引用された、本願の優先日前の出願であって、本願の出願後に出願公開された特願２００５−２９３５７０号（以下「先願」という。）の特許請求の範囲、明細書及び図面（以下、これらを総称して「先願明細書」という。特開２００７−１０３７７４号公報を参照。）には、以下の記載がある（下線は、当審による。）。
　
（１）「【請求項１】
　
Ｒ面サファイア（α―Ａｌ
2
Ｏ
3
）からなる基板、該基板上に形成された窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ
x
Ｇａ
1-x
Ｎ：０≦Ｘ≦１）からなるバッファ層および該バッファ層上に形成されたＡ面ＩＩＩ族窒化物半導体（Ａｌ
X
Ｇａ
Y
Ｉｎ
Z
Ｎ
1-a
Ｍ
a
：０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｚ≦１で且つ、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１。記号Ｍは窒素（Ｎ）とは別の第Ｖ族元素を表し、０≦ａ＜１である。）からなる下地層を含有し、該下地層表面のピット密度が１×１０
10
ｃｍ
-2
以下であることを特徴とするＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体
　
（２）「【請求項３】
　
下地層がＧａＮからなる
　
（３）「【００１６】
　本発明の目的は、Ｒ面サファイア基板上に高品質なＡ面ＩＩＩ族窒化物半導体層を有するＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体を提供することである。また、Ｒ面サファイア基板上に高品質なＡ面ＩＩＩ族窒化物半導体層を有するＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体の簡易な製造方法を提供することである。」
　
（４）「【００３３】
　本発明によれば、ＩＩＩ族窒化物半導体の成長温度を制御するという簡易な方法で、Ｒ面サファイア基板上に高品質かつ安価なＡ面ＩＩＩ族窒化物半導体層を積層することができる。また、得られたＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体はＩＩＩ族窒化物半導体層が２０μｍ以下と薄いにもかかわらず、表面のピット密度は１×１０10ｃｍ-2以下と極めて平坦であり、安価で高効率の発光素子の材料として極めて有用である。」
　
（５）「【００３４】
　図１は、本発明のＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体の一例の断面を模式的に示した図である。図１において、１はＲ面サファイア基板であり、２は窒化アルミニウムガリウムからなるバッファ層であり、３はＡ面ＩＩＩ族窒化物半導体からなる下地層である。
　【００３５】
　ここでＲ面サファイアとはα―Ａｌ2Ｏ3結晶の（１−１０２）面を意味する。Ｒ面サファイアのオフ角は、Ｒ面に立てた垂線（Ｒ軸）と実際の結晶面に立てた垂線のなす角を意味する。本発明において、基板はオフ角のないオンアクシス（ｏｎ-ａｘｉｓ）でも良いしオフ角を付与したものであっても良い。オフ角を付与する場合は５°以下のものが望ましい。基板の厚さは特に制限はないが、１００μｍ〜１０００μｍ程度が望ましい。表面の仕上げに関してはＣ面サファイア基板と同様、平坦度の良好なものを用いることが望ましい（例えば、ＴＴＶ＜１０μｍ、表面粗さ（Ｒａ）＜０．１２ｎｍなど）。
　【００３６】
　Ｒ面サファイア基板１上へバッファ層２および下地層３を形成させるためのＩＩＩ族窒化物半導体の形成方法は特に限定されず、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長法）、ＨＶＰＥ（ハイドライド気相成長法）、ＭＢＥ（分子線エピタキシー法）、などＩＩＩ族窒化物半導体を成長させることが知られている全ての方法を適用できる。好ましい成長方法としては、膜厚制御性、量産性の観点からＭＯＣＶＤ法である。ＭＯＣＶＤ法では、キャリアガスとして水素（Ｈ2）または窒素（Ｎ2）、ＩＩＩ族原料であるＧａ源としてトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）またはトリエチルガリウム（ＴＥＧａ）、Ａｌ源としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）またはトリエチルアルミニウム（ＴＥＡｌ）、Ｉｎ源としてトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）またはトリエチルインジウム（ＴＥＩｎ）、Ｖ族原料であるＮ源としてアンモニア（ＮＨ3）、ヒドラジン（Ｎ2Ｈ4）などが用いられる。また、ドーパントとしては、ｎ型にはＳｉ原料としてモノシラン（ＳｉＨ4）またはジシラン（Ｓｉ2Ｈ6）を、Ｇｅ原料としてゲルマンガス（ＧｅＨ4）や、テトラメチルゲルマニウム（（ＣＨ3）4Ｇｅ）やテトラエチルゲルマニウム（（Ｃ2Ｈ5）4Ｇｅ）等の有機ゲルマニウム化合物を利用できる。ＭＢＥ法では、元素状のゲルマニウムもドーピング源として利用できる。ｐ型にはＭｇ原料としては例えばビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）またはビスエチルシクロペンタジエニルマグネシウム（ＥｔＣｐ2Ｍｇ）を用いる。
　【００３７】
　
バッファ層２は窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ
x
Ｇａ
1-x
Ｎ：０≦Ｘ≦１）から構成される
　【００３８】
　
バッファ層２の膜厚は０．００１〜０．５μｍが好ましく、さらに好ましくは０．００５〜０．５μｍであり、特に好ましくは０．００５〜０．３μｍである
　
（６）「【００４２】
　本発明では、
バッファ層２を形成する第一工程には
格子不整合結晶エピタキシャル成長技術を用いることが好ましい
　
（７）「【００４５】
　
本発明の第一工程では、雰囲気ガスとして、
窒素等の単独ガスまたは混合ガスを用いることが出来る
　
（８）「【００４７】
　また本発明では、
第一工程を行う際の基板の温度と第二工程を行う際の基板の温度は特に規定しない
　　【００４８】
　本発明において、下地層を構成するＡ面ＩＩＩ族窒化物半導体としては、例えば一般式ＡｌXＧａYＩｎZＮ1-aＭa（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｚ≦１で且つ、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１。記号Ｍは窒素（Ｎ）とは別の第Ｖ族元素を表し、０≦ａ＜１である。）で表わされるＩＩＩ族窒化物半導体が多数知られており、本発明においても、それら周知のＩＩＩ族窒化物半導体を含めて一般式ＡｌXＧａYＩｎZＮ1-aＭa（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｚ≦１で且つ、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１。記号Ｍは窒素（Ｎ）とは別の第Ｖ族元素を表し、０≦ａ＜１である。）で表わされるＩＩＩ族窒化物半導体を何ら制限なく用いることができる。これらの中でも、
得られる下地層の表面平坦性の観点から、ＧａＮが好ましい
　ここでＡ面ＩＩＩ族窒化物半導体とはＩＩＩ族窒化物半導体結晶の（１１−２０）面を意味する。」
　
（９）「【００６９】
　（実施例１）
　図２は本実施例で作製したＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体の断面を示した模式図であり、図３は本実施例における各工程の温度プロファイルを示した図である。上記構造体は一般的な減圧ＭＯＣＶＤ手段を利用して以下の手順で形成した。先ず、Ｒ面サファイア基板１を、高周波（ＲＦ）誘導加熱式ヒータで成膜温度に加熱される半導体用高純度グラファイト製のサセプタ上に載置した。載置後、ステンレス鋼製の気相成長反応炉内に窒素ガスを流通し、炉内をパージした。
　【００７０】
　気相成長反応炉内に、窒素ガスを８分間に亘って流通させた後、誘導加熱式ヒータを作動させ、基板１の温度を、１０分間で室温から６００℃に昇温した。基板１の温度を６００℃に保ったまま、水素ガスと窒素ガスを流通させて、気相成長反応炉内の圧力を１５ｋＰａとした。この温度及び圧力下で２分間、放置して、基板１の表面をサーマルクリーニングした。サーマルクリーニングの終了後、気相成長反応炉内への窒素ガスの供給を停止した。水素ガスの供給は継続させた。
　【００７１】
　その後、水素雰囲気中で、
基板１の温度を１１５０℃に昇温させた。１１５０℃で温度が安定したのを確認した後、
サファイア基板１上に、１００ｎｍ程度の厚さの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）薄膜からなるバッファ層２を形成させた
　【００７２】
　続いて、アンモニア（ＮＨ3）ガスを気相成長反応炉内に供給し始めてから４分が経過した後、アンモニアガスの流通を続けながら、サセプタの温度を１０４０℃に降温した。サセプタの温度が１０４０℃になったのを確認した後、暫時、温度が安定するのを待ち、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）の気相成長反応炉内への供給を開始し、アンドープのＧａＮからなる第一下地層３ａを所定の膜厚まで成長させた。第一下地層３ａの層厚は１μｍとした。この時のＶ／ＩＩＩ比は８００であった。
　【００７３】
　次にサセプタの温度を１０８０℃に昇温した。サセプタの温度が１０８０℃になったのを確認した後、暫時、温度が安定するのを待ち、ＴＭＧａの気相成長反応炉内への供給を再開し、アンドープのＧａＮからなる第二下地層３ｂを所定の膜厚まで成長させた。第二下地層３ｂの層厚は１μｍとした。この時のＶ／ＩＩＩ比は８００であった。
　【００７４】
　次にサセプタの温度を１１１０℃に昇温した。サセプタの温度が１１１０℃になったのを確認した後、暫時、温度が安定するのを待ち、ＴＭＧａの気相成長反応炉内への供給を再開し、アンドープのＧａＮからなる第三下地層３ｃを所定の膜厚まで成長させた。第三下地層３ｃの層厚は２μｍとした。この時のＶ／ＩＩＩ比は８００であった。
　【００７５】
　上記の第三下地層３ｃの成長を行なったあと、ＴＭＧａの配管のバルブを切り替え、原料の反応炉への供給を終了して成長を停止した。第三下地層３ｃの成長を終了した後、誘導加熱式ヒータへの通電を停止して、基板の温度を室温まで２０分をかけて降温した。降温中は、反応炉内の雰囲気を成長中と同じようにアンモニアと窒素と水素から構成したが、基板の温度が４００℃となったのを確認後、アンモニアと水素の供給を停止した。その後、窒素ガスを流通しながら基板温度を室温まで降温し、試料を大気中に取り出した。
　【００７６】
　以上の工程により、Ｒ面サファイア基板１上にＡｌＮバッファ層２を介してＧａＮ層を形成した。成長面は鏡面であった。成長したＧａＮ層の面方位をＸ線回折で評価したところ、ＡｌＮと同様（１１−２０）面（Ａ面）のＧａＮが成長していた。
　【００７７】
　次に、上記の方法で成長を行なったアンドープＧａＮ層の結晶性を評価するためにＸ線ロッキングカーブ（ＸＲＣ）測定を行った。測定には、Ｃｕβ線Ｘ線発生源を光源として用いて、対称入射面である（１１−２０）面と非対称入射面である（０００２）面で行った。Ｒ面サファイア上へのＧａＮの成長の場合、（１１−２０）面のＸＲＣスペクトル半値幅は成長方向における結晶性の指標となり、（０００２）面のＸＲＣスペクトル半値幅は成長面内の結晶性の指標となる。この測定の結果、本発明の方法で作製したアンドープＧａＮ層は、（１１−２０）面の測定では半値幅４００ａｒｃｓｅｃ、（０００２）面では半値幅７００ａｒｃｓｅｃを示し、良好な値が得られた。
　【００７８】
　また、上記のＧａＮ層の表面を一般的な光学顕微鏡を用いて観察した。その結果、表面状態はＣ面サファイア上のＧａＮと比較してうねりは大きくかったが表面には成長ピットは見られず、良好なモホロジーの表面が観察された。Ｃ面サファイア基板と同様、厚さ４μｍ程度で良好なＧａＮ層の作製が可能になった。また原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で５μｍ×５μｍでの観察を行い、平均的なピット密度を求めた結果、１×１０9ｃｍ-2個程度であった。」
　
（１０）図１及び図２は次のものである。
　
　
４　先願発明
　
　上記３（１）によれば、先願明細書には、
　
　「Ｒ面サファイア（α―Ａｌ2Ｏ3）からなる基板、基板上に形成された窒化アルミニウムガリウム（ＡｌxＧａ1-xＮ：０≦Ｘ≦１）からなるバッファ層およびバッファ層上に形成されたＡ面ＩＩＩ族窒化物半導体（ＧａＮ）からなる下地層を含有し、下地層表面のピット密度が１×１０10ｃｍ-2以下であるＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体であって、バッファ層は、雰囲気ガスとして窒素を用い、格子不整合結晶エピタキシャル成長技術を用いて形成し、バッファ層の膜厚は０．００１〜０．５μｍであるＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体。」
　
の発明（以下「先願発明」という。）が記載されていると認められる。
　
５　対比
　
　本願発明と先願発明とを対比する。
　
（１）先願発明の「Ｒ面サファイア（α―Ａｌ2Ｏ3）からなる基板」、「Ａ面ＩＩＩ族窒化物半導体（ＧａＮ）からなる下地層」、「雰囲気ガスとして窒素を用い」、「格子不整合結晶エピタキシャル成長技術を用いて形成し」、「膜厚」及び「ＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体」は、それぞれ本願発明の「Ｒ面サファイア基板」、「第１Ａ面ＧａＮ層」、「窒素を含むガス雰囲気下」、「エピタキシャル成長される」、「厚さ」及び「半導体素子」に相当する。
　
（２）先願発明の「窒化アルミニウムガリウム（ＡｌxＧａ1-xＮ：０≦Ｘ≦１）からなるバッファ層」と、本願発明の「ＡｌｘＧａ（１−ｘ）Ｎ（ただし０≦ｘ＜１）バッファ層」は、「ＡｌｘＧａ（１−ｘ）Ｎバッファ層」のｘが「０≦ｘ＜１」の範囲で重複する。
　
（３）先願発明のバッファ層の膜厚０．００１〜０．５μｍ（１ｎｍ〜５００ｎｍ）と、本願発明のバッファ層の厚さ１０〜２０００ｎｍとは、１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲で重複する。
　
　以上によれば、両者は、
　
　「Ｒ面サファイア基板と、Ｒ面サファイア基板上に窒素を含むガス雰囲気下で、１０〜５００ｎｍの厚さにエピタキシャル成長されるＡｌｘＧａ（１−ｘ）Ｎ（ただし０≦ｘ＜１）バッファ層と、ＡｌｘＧａ（１−ｘ）Ｎ（ただし０≦ｘ＜１）バッファ層上に形成される第１Ａ面ＧａＮ層と、を含む半導体素子。」
　
で一致し、以下の点で一応相違するものと認められる。
　
（３）本願発明では、バッファ層は、９００〜１１００℃範囲内の温度で成長させるのに対し、先願発明では、バッファ層を成長させる温度が特定されない点（以下「相違点」という。）。
　
６　判断
　
（１）本願明細書の
　
　「【００１９】
　前記ＡｌｘＧａ（１−ｘ）Ｎ（ただし０≦ｘ＜１）バッファ層１４は、窒素を含むガス雰囲気下および９００〜１１００℃の温度で、好ましくは１０〜２０００ｎｍ（１００〜２００００Å）、より好ましくは１０〜５００ｎｍ（１００〜５０００Å）の厚さにエピタキシャル成長される。前記温度および前記ＡｌｘＧａ（１−ｘ）Ｎ（ただし０≦ｘ＜１）バッファ層１４の厚さが前記の範囲を外れると、本発明の半導体素子の形成が困難となる場合があり、また、前記ＡｌｘＧａ（１−ｘ）Ｎ（ただし０≦ｘ＜１）バッファ層１４の表面が良好にならない場合がある。」
　
との記載によれば、バッファ層を成長させる温度が９００〜１１００℃範囲を外れると、例えば、半導体素子の形成ができない、又はバッファ層の表面が良好にならないというものではなく、該温度範囲内でバッファ層を成長させること、すなわち、相違点に係る本願発明の構成について、設計上の適宜の範囲を定めた以上の意義は認められない。
　
（２）そして、先願発明において、バッファ層を成長させる温度を如何にするかは、当業者が適宜設定し得る設計的事項というべきところ、引用先願には、バッファ層を成長させる温度は特に規定しない旨の記載（上記３（８）を参照。）があり、また、上記温度範囲に近い１１５０℃でバッファ層を成長させる実施例が記載されている（上記３（９）を参照。）ことも踏まえると、相違点に係る本願発明の構成は単に設計上適宜設定される事項を特定したにとどまるものであって、技術思想に実質的な差異を生じるものとは認められないから、本願発明と先願発明は実質的に同一の発明というべきである。
　また、先願の発明者は本願の発明者と同一ではなく、本願の出願時において、先願の出願人は本願の出願人と同一でもない。
　
７　むすび
　
　したがって、本願発明は特許法第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。