【事件の表示】
　特願２０１３−５５５９３６「半導体装置及び製造方法」拒絶査定不服審判事件〔平成２４年　９月　７日国際公開、ＷＯ２０１２／１１７２４７、平成２６年　４月２１日国内公表、特表２０１４−５０９７８１、請求項の数（６）〕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】
第１　手続の経緯
　本願は、２０１２年２月２９日（パリ条約による優先権主張外国庁受理２０１１年３月３日、英国）の出願であって、その手続の経緯は以下のとおりである。
　平成２７年　８月２７日　　　拒絶理由通知（起案日）
　平成２７年１１月２７日　　　意見書及び手続補正書の提出
　平成２８年　５月１１日　　　拒絶査定（起案日）
　平成２８年　９月１６日　　　審判請求及び手続補正書の提出
　平成２９年　６月　９日　　　当審拒絶理由通知（起案日）
　平成２９年　９月　７日　　　意見書及び補正書の提出
第２　原査定の概要
　１　拒絶理由通知
　平成２８年５月１１日付けの拒絶査定（以下、「原査定」という。）の根拠となった平成２７年８月２７日付けの拒絶理由通知の概要は次のとおりである。
「１．（新規性）この出願の下記の請求項に係る発明は，その出願前に日本国内又は外国において，頒布された下記の刊行物に記載された発明又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明であるから，特許法第２９条第１項第３号に該当し，特許を受けることができない。
２．（進歩性）この出願の下記の請求項に係る発明は，その出願前に日本国内又は外国において，頒布された下記の刊行物に記載された発明又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明に基いて，その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する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。
　……（中略）……
　　　　　記　　　（引用文献等については引用文献等一覧参照）
［理由１，２（新規性，進歩性）について］
・請求項１〜２，４〜１５
・引用例１
・備考
　引用例１の段落［００７０］〜［００７８］及び図１２を参照。請求項５については段落［００２０］，請求項６については段落［００１６］，請求項７については段落［００４４］，請求項１４については段落［００５３］，請求項１５については段落［００１７］も併せて参照。
　本願の請求項１〜２，４〜１５は引用例１と同一であり，また，引用例１から当業者が容易になし得たものである。
［理由２（進歩性）について］
・請求項３
・引用例１〜２
・備考
　ピラー間とピラー頂部上に半導体材料を成長させる間においてマスク層がピラーの頂部に残されている態様は，引用例２（段落［００２０］〜［００２９］及び図３）に開示された，ピラーアレイを用いた横方向エピタキシャル成長法における公知の態様であり，同じく横方向エピタキシャル成長法である引用例１における具体的な態様として，引用例２に開示された公知の態様を選択することは，当業者が適宜なし得た設計変更である。
　したがって，本願の請求項３は引用例１〜２から当業者が容易になし得たものである。
　……（中略）……
＜引用文献等一覧＞
１.特表２０１０−５１６５９９号公報
２.特表２００８−５４２１８３号公報」
　２　拒絶査定
　原査定の概要は次のとおりである。
「この出願については，平成２７年　８月２７日付け拒絶理由通知書に記載した理由２によって，拒絶をすべきものです。
　なお，意見書及び手続補正書の内容を検討しましたが，拒絶理由を覆すに足りる根拠が見いだせません。
［理由２（特許法第２９条第２項）について
・請求項１〜７
・引用例１〜２
・備考
　本願の請求項１と引用例１を比較すると，本願の請求項１では，「前記半導体材料が成長している間に、前記第１のマスク層から形成されたキャップがそれぞれのピラーの頂部に残されている」のに対し，引用例１では，ＳｉＯ２又はＳｉ３Ｎ４誘電材料（本願の「第１のマスク層」に相当）を除去した後に，ＧａＮナノコラムテンプレート（本願の「ピラー」に相当）間の横方向成長及びＧａＮナノコラム上の高品質ＥＬＯＧ成長を行う点，すなわち，キャップがそれぞれのピラーの頂部に残されていない点，で相違する。
　しかしながら，ＧａＮテンプレートの側壁から横方向成長を行って合体させた後，テンプレート上面のマスクを含む全面にＧａＮ薄膜を成長させる技術は，引用例２（段落［００２０］〜［００２９］，［００３８］〜［００４２］及び図３〜５）に記載された公知の技術である。
　そして，引用例１と引用例２はともに，テンプレート上に横方向成長技術を用いてＧａＮ層を形成する技術である点で共通する技術であり，引用例２の技術によれば，横方向成長されたＧａＮ層中の転位密度低減が期待できることから（引用例２の段落［００２９］，［００３６］，［００４１］），引用例１のＧａＮナノコラムテンプレートに対し引用例２に開示された公知技術を適用することは，当業者であれば自然に思いつくことであるといえる。
　したがって，本願の請求項１は，引用例１〜２から当業者が容易になし得たものである。また，本願の請求項２〜７についても同様に，引用例１〜２から容易になし得たものである。
　平成２７年１１月２７日付け意見書において出願人は，
（１）引用例１，２は互いに全く異なる工程が用いられており，これらの相反する技術を組み合わせる動機付けが存在しない，
（２）引用例１において金属マスクは除去されるものであるのに対し，引用例２では誘電材料はコラム頂部に残さなければならず，矛盾を生じてしまうから，引用例１と引用例２から本願発明を想到することは不可能である，
と主張している。
　しかしながら，上記検討のとおり，引用例１と引用例２はテンプレート上に横方向成長技術を用いてＧａＮ層を形成する技術である点で共通しており，引用例２の技術を適用することにより転位密度低減の効果が期待できるから，両者を組み合わせる動機付けは十分に存在するものといえる。上記出願人の主張（１）は採用できない。
　また，引用例１に引用例２を組み合わせるとは，具体的には，引用例１において「ＳｉＯ２又はＳｉ３Ｎ４誘電材料」（引用例２の「マスク」に相当）を除去するのに代えて，当該誘電材料を残した状態で引用例２に開示された「側面成長」「上方成長」及び「横方向成長」を行うことを意味するものであり，上記主張（２）の矛盾は生じない。上記出願人の主張（２）は採用できない。
　以上のとおり，本願の請求項１〜７に係る発明は，引用例１〜２に記載された発明から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。
＜引用文献等一覧＞
１.特表２０１０−５１６５９９号公報
２.特表２００８−５４２１８３号公報」
第３　当審拒絶理由通知の概要
　平成２９年６月９日付けで当審より通知した拒絶理由通知の概要は次のとおりである。
「この出願は、特許請求の範囲の記載が下記の点で、特許法第３６条第６項第１号に規定する要件を満たしていない。
　　　　　　　　　　　　　　　　　記
　……（中略）……
（２）本願明細書の記載事項
　ア　前記（１）アより、本願明細書には、
　「サファイア、ＳｉＣやケイ素などの異質な基板上」で「ＩＩＩ族窒化物」をヘテロエピタキシャル成長させると「大変高い転位密度をもたらす」ことから、
　これまでは、サファイヤ基板上に形成した半導体層である「ＧａＮ層」を縞状マスクでマスクしてテンプレートとして用い、マスク開口部に露出した前記「ＧａＮ層」において始まる半導体材料である「ＧａＮ」の再成長を、前記縞状マスクを覆うように横方向に進展させるという「従来の横方向エピタキシャル成長（ＥＬＯＧ）」を利用していたが、
　前記「従来の横方向エピタキシャル成長（ＥＬＯＧ）」は、前記縞状マスクの寸法をナノメータスケールにまで小さくすることができないため種々の問題が生じる、
ことが「解決しようとする課題」であることが記載されている。
  
　イ　前記（１）イより、本願明細書には、前記「発明が解決しようとする課題」の課題解決手段として、
　（ア）「半導体層を持つ半導体ウエハ」を「提供」し、この「半導体層の上」に「第１のマスク層」を「形成」し、「第１のマスク層の上」に「第２のマスク層」を「形成」し、「複数の島を形成するため」に「第２のマスク層のアニーリング」をし、「複数の島をピラーのアレイを形成するためのマスクとして用い、第１のマスク層及び半導体層を介したエッチング」を行い、「さらに、ピラー間及びピラー上部を覆う半導体材料」を「成長」させるという「製造方法を提供する」こと、
　（イ）前記「半導体材料は、半導体層を形成する材料（すなわち、ピラー）と同じ材料又は違う材料でも良い」こと、
　（ウ）前記「半導体層」は「窒化ガリウム、窒化インジウムガリウム又は窒化アルミニウムガリウム」である「ＩＩＩ族窒化物」から形成され、前記「半導体材料もまた、窒化インジウムガリウム又は窒化アルミニウムガリウムのような、ＩＩＩ族窒化物とし得る」こと、
が記載されている。
  
　ウ　前記（１）ウより、本願明細書には、「発明を実施するための形態」として、
　（ア）前記「半導体層」として、具体的には「窒化ガリウム（ＧａＮ）」を用いるが、「窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）又は窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）のような、他のＩＩＩ族窒化物」でもよいこと、
　（イ）前記「半導体材料」は、具体的には「ＧａＮ」を用いるが、「ＡｌＧａＮ」でもよいこと、
　（ウ）前記「半導体材料」である「ＧａＮ２７０」の「再成長」は、「ＧａＮナノロッド側面」の「ＧａＮが露出している箇所」において「横方向」成長として始まり、その後、前記「ＧａＮの再成長は、ＳｉＯ２ナノマスク頂部を覆うように、横方向に進行する」こと、
が記載されている。
  
（３）請求項１の記載 
　ア　これに対して、本願の特許請求の範囲の請求項１には、
 「（i）半導体層を有する半導体ウエハを提供し、
　（ii）前記半導体層上に二酸化ケイ素と窒化ケイ素の少なくとも一方で形成される第１のマスク層を形成し、
　（iii）前記第１のマスク層上に金属で形成される第２のマスク層を形成し、
　（iv）島を形成するために前記第２のマスク層をアニールし、
　（v）マスクとして島を使用して、前記第１のマスク層と前記第２のマスク層を介してエッチングすることにより、全数のうち９０％以上が１０００ナノメータ未満の直径を有するピラーアレイを形成し、
　（vi）前記島を取り除き、
　（vii）ピラー間において半導体材料を成長させ、
　（viii）次いでピラーの頂部上に半導体材料を成長させ、前記半導体材料が成長している間に、前記第１のマスク層から形成されたキャップがそれぞれのピラーの頂部に残されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。」
  
　イ　上記のように、請求項１には、「半導体層」と「半導体材料」が、それぞれ、どのような「半導体」で形成されるのか特定されていない。
  
　ウ　また、請求項１のステップ「（viii）」においては「次いでピラーの頂部上に半導体材料を成長させ、前記半導体材料が成長している間に」と記載され、「前記」を付すことで、ことさら後者の「半導体材料」が前者の「半導体材料」と同じものであることを特定しているが、ステップ「（viii）」の「ピラーの頂部上」に「成長させ」る「半導体材料」が、ステップ「（vii）」の「ピラー間」において「成長させ」る「半導体材料」と同じものであること、及び、ステップ「（viii）」において「頂部上に半導体材料を成長させ」る「ピラー」が、ステップ「（vii）」において「間において半導体材料を成長させ」る「ピラー」と同じものであることは、特定していない。
  
（４）判断
　ア　前記（３）イから、本願の請求項１に係る発明の「半導体層」及び「半導体材料」は、「半導体」で形成されていれば足り、その材料は特に限定されないと認められる。したがって、本願の請求項１に係る発明の「半導体層」及び「半導体材料」は、ごく一般的な半導体であるシリコンやゲルマニウムであるものを包含すると認められる。
　これに対して、本願明細書には、前記（２）アで指摘したとおり、「ＩＩＩ族窒化物」半導体を横方向エピタキシャル成長させる場合に生じる問題を解決することが「解決しようとする課題」であると記載されている。
　また、前記（２）イ（ア）〜（ウ）で指摘したとおり、前記半導体層と前記半導体材料は、同じ材料で形成されていても違う材料で形成されていてもよいが、少なくとも、ともに「ＩＩＩ族窒化物」から形成されることが、課題解決手段として記載されている。 
　そして、前記（２）ウ（ア）〜（イ）で指摘したとおり、「発明を実施するための形態」に開示されているのは、前記半導体層には「窒化ガリウム（ＧａＮ）」等の「ＩＩＩ族窒化物」半導体を用いることだけであり、前記半導体材料には「ＧａＮ」を用いるが「ＡｌＧａＮ」を用いてもよいことだけである。
　以上から、当業者の技術常識を参酌しても、本願明細書の発明の詳細な説明に記載された内容を、本願の請求項１に記載された範囲にまで拡張ないし一般化できるとは認められない。
  
　イ　前記（３）ウから、本願の請求項１に係る発明は、ステップ「（viii）」の「ピラーの頂部上」に「成長させ」る「半導体材料」が、ステップ「（vii）」の「ピラー間」において「成長させ」る「半導体材料」とは異なるという態様を包含していると認められる。
　また、本願の請求項１に係る発明は、「間において半導体材料を成長させ」る「ピラー」とは異なる「ピラー」については、「頂部上」に異なる「半導体材料を成長させ」るという態様も包含していると認められる。
　しかしながら、前記（２）ウ（ウ）で指摘したとおり、本願明細書に記載されているのは、一つの「半導体材料」を、「ピラー間」において「成長させ」、その後、前記「ピラー」の「頂部上」に「成長させ」ることだけであり、「ピラーの頂部上」に「成長させ」る「半導体材料」を、前記「ピラー」の「間」において「成長させ」た「半導体材料」とは異ならせることや、「ピラー」の位置に応じて、「ピラー間」と「ピラーの頂部上」に異なる「半導体材料」を「成長させ」ることは、本願明細書には記載も示唆もされていない。
  
　ウ　以上から、請求項１に係る発明、及び、請求項１を引用する請求項２〜７に係る発明は、発明の詳細な説明に記載したものでない。」
第４　本願発明
　本願の請求項１−６に係る発明（以下、それぞれ「本願発明１」−「本願発明６」という。）は、平成２９年９月７日に提出された手続補正書により補正された特許請求の範囲の請求項１−６に記載された事項により特定される以下のとおりの発明である。
「　【請求項１】
　（i）III族窒化物で形成されている半導体層を有する半導体ウエハを提供し、
　（ii）前記半導体層上に二酸化ケイ素と窒化ケイ素の少なくとも一方で形成される第１のマスク層を形成し、
　（iii）前記第１のマスク層上に金属で形成される第２のマスク層を形成し、
　（iv）島を形成するために前記第２のマスク層をアニールし、
　（v）マスクとして島を使用して、前記第１のマスク層と前記第２のマスク層を介してエッチングすることにより、全数のうち９０％以上が１０００ナノメータ未満の直径を有するピラーアレイを形成し、
　（vi）前記島を取り除き、
　（vii）ピラー間においてIII族窒化物で形成されている半導体材料を成長させ、
　（viii）次いで前記ピラーの頂部上に前記半導体材料を成長させ、前記半導体材料が成長している間に、前記第１のマスク層から形成されたキャップがそれぞれの前記ピラーの頂部に残されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
　　【請求項２】
　前記半導体層は基板上に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
　　【請求項３】
　前記基板は、少なくともサファイア、シリコン、及び炭化ケイ素の少なくとも一つを有することを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
　　【請求項４】
　前記第２のマスク層はニッケルで形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の製造方法。
　　【請求項５】
　前記半導体材料の成長は前記ピラーの基部周囲に隙間を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の製造方法。
　　【請求項６】
　前記半導体層は基板上に支持され、
　隣接する前記ピラーにおける前記半導体材料の成長は前記基板から離れた高さで接触し、前記隙間は前記高さの下で残されることを特徴とする請求項５に記載の製造方法。」
第５　引用された文献及び引用発明
　１　引用文献１について
　（１）引用文献の記載事項
　原査定の根拠となった拒絶理由通知に引用された刊行物である特表２０１０−５１６５９９号公報（以下、「引用文献１」という。）には、「ナノ構造テンプレートを使用した単結晶半導体材料の製造、単結晶半導体材料、および半導体ナノ構造」（発明の名称）について、図１〜図１８とともに次の事項が記載されている（下線は参考のため当審において付したもの。以下同様である。）。
　　ア　「【背景技術】
【０００２】
　ワイドバンドギャップＧａＮ及びその関連材料は、様々なデバイスに使用するための最も魅力的な化合物半導体のひとつである。これらの材料は、可視領域から紫外領域に及ぶ広いスペクトル領域及び高温／高電力領域で動作する光学電子デバイス及びマイクロ電子デバイスに適している。その他のワイドバンドギャップ半導体に対する窒化物半導体の主要な利点は、光学デバイス又はマイクロ電子デバイスに使用した際に高温及び高電力における劣化が少ないことである。一方、（量子細線及びドットにおける）低次元量子閉じ込め効果が、光学デバイスの性能を向上させるための主要な技術の１つになると考えられている。様々なＩＩＩ−Ｖ族窒化物の低次元構造が、エッチング、再成長、選択領域における成長（オーバーグロース）、傾斜基板上での成長、自己組織化プロセス等によって形成されてきた。
【０００３】
　過去数年間の技術的進歩にもかかわらず、ＧａＮデバイスのさらなる発展を妨げる主要な障害の１つは、高品質で安価な独立したＧａＮ基板が市販されていないことである。窒化物デバイスでは、サファイアやＳｉＣ等の代替基板が一般に使用されている。格子不整合及び成膜された膜と基板（ヘテロエピタキシー）との大きな熱膨張係数の差のために、非常に密度の高い（１０９〜１０１０ｃｍ−２）貫通転位及び望ましくない残留歪みによるウェハの屈曲／クラックが成長させた窒化物層において生じる。これらの要因により、窒化物を使用した光学電子デバイス及びマイクロ電子デバイスの性能と寿命が大きく左右される。
【０００４】
　
エピタキシャル横方向成長法（ＥＬＯＧ
【０００５】
　現在、欠陥密度の低い独立したＧａＮは、光学電子デバイス及びマイクロ電子デバイスの所望の仕様を達成するための材料のひとつである。バルク（溶融又は昇華）成長及び
ハイドライド気相エピタキシャル成長（ＨＶＰＥ）
【０００６】
　ＨＶＰＥは可逆的な平衡に基づくホットウォールプロセスであり、以下の利点を有する。（１）高い成長速度（最大１００μｍ／時、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）と分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ）の１００倍超）；（２）低いランニングコスト；（３）混合転位の相互消滅により厚いＧａＮの欠陥密度が低下する。しかし、ＨＶＰＥ法は異種基板上への成長の場合に上述した固有の問題を有する。そのため、ＨＶＰＥを使用する厚いＧａＮの成長では、異種基板上での初期ＧａＮ厚膜（３０〜１００μｍ）の屈曲とクラックを減少させ、ＧａＮの欠陥密度を最小化させるという２つの重要な問題を克服しなければならない。
【０００７】
　異種基板の使用に起因する厚いＧａＮ膜のクラックは、成長及び冷却条件に依存する。ＧａＮのクラック発生の臨界厚みは、ＨＶＰＥによってサファイア基板上にＧａＮを直接成長させた場合の１０〜１５μｍから、反応性スパッタリングによるＡｌＮバッファ層の使用又はＺｎＯバッファ層の使用によってクラックを生じさせることなく４０〜８０μｍに向上させることができる。しかし、この厚みであっても、基板を分離する際の安全な取り扱いには十分ではない。初期成長において厚いＧａＮ膜におけるクラックをさらに減少させるために、ＥＬＯＧ、パターン付き基板への成長、溶融Ｇａ界面層を使用した再成長、ＧａＮにより適合した基板の使用、厚みを減少させ、機械的に脆弱化させたサファイア基板の使用といったその他の成長法も利用されている。
【０００８】
　欠陥密度（主に貫通転位）及び歪みを減少させ、ＨＶＰＥによって成長させた厚いＧａＮ膜の表面モフォロジを改良するために、ＥＬＯＧ、低い反応器圧力での成長、ＴｉＮ中間層を使用した成長、脆弱化させたＳｉ、ＧａＡｓ、その他のＩＩＩ−Ｖ単結晶ウェハ上での深い逆ピラミッド型エッチピットといった様々な技術が採用されている。しかし、これらの技術を使用した成長プロセスは工数と時間が必要で、コストがかかる。このようにして製造されたＧａＮは、屈曲及び望ましくない残留歪みという大きな欠点を有している。」
　　イ　「【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
  本発明の目的は、上述した問題を少なくとも部分的に克服する、優れた品質を有し、平坦で厚い化合物半導体を成長させるための方法を提供することにある。ここで、「厚い」半導体とは、実質的に自立性（ｓｅｌｆ−ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ）であり、約５０μｍより大きな厚みを有する半導体を意味する。」
　　ウ　「【００３９】
　金属アニール法によるナノマスクの製造方法は、
（ａ）例えば半導体層構造を含むテンプレート材料上に誘電材料を成膜し、
（ｂ）誘電体層上に薄い金属材料を成膜し、
（ｃ）制御された周囲温度で金属をアニールして高密度ナノマスクを形成し、
（ｄ）金属ナノマスクを使用して誘電材料に対してドライエッチング及びウェットエッチングを行い、
（ｅ）金属及び誘電体ナノマスクを使用して半導体材料に対してドライエッチング及びウェットエッチングを行って高密度ナノ構造を形成することを含む。
　……（中略）……
【００４４】
　スパッタリング、電子ビーム蒸着又はプラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）によって成膜することができるＳｉＯ２やＳｉ３Ｎ４等の誘電材料は、前記方法によって形成したナノマスクの複製パターンを有するマスクとして機能することができる。誘電体層の膜厚は、エッチングする誘電材料と半導体層のエッチング選択性に依存する。
【００４５】
　このようにして製造したナノ構造は、１よりもかなり大きなアスペクト比（高さ／幅）を有する。エッチングでは、好ましくは基板が完全に露出されるまで半導体層をエッチングする。
層構造は、製造したナノ構造の下部と中央部における横方向成長率が上部よりも低くなるように成長させることが好ましい。
【００４６】
　ナノ構造の寸法は、さらなるウェットエッチングによって変化させることができる。そのような処理により、横方向成長の最適化及び成長した厚膜の独立した化合物半導体材料の基板からの分離のためにナノ構造の直径を微調整することができる。
【００４７】
　また、ｅｘ  ｓｉｔｕ又はｉｎ  ｓｉｔｕ窒化処理によって基部におけるナノ構造の合体を防止することができ、ナノ構造の分離メカニズムを最大化し、横方向成長させた上部の膜厚層の欠陥密度とクラックを減少させることができる。ナノ構造の層構造の例としては、（１１１）Ｓｉ／非晶質ＡｌＮ（〜２００ｎｍ）／ｎ−Ａｌ０．０６ＧａＮ０．９４（〜１００ｎｍ）／ｐ−ＧａＮ（８０ｎｍ）等の層構造が挙げられる。次に、エッチングによりＳｉを約５００ｎｍ露出させることによってナノ構造を製造することができる。ＳｉをＳｉ３Ｎ４に変換するＮＨ３を使用した窒化処理は、ナノ構造の底部でのＧａＮの横方向成長を防止するために有用である。ナノ構造間の空隙の整合性により、その後の横方向エピタキシャル成長時に低い応力と欠陥密度を有する上層の形成が容易となる。
【００４８】
　ナノ構造を伸長させるためのさらなる成長は、ＨＶＰＥ法、ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法によって行うことができる。
　……（中略）……
【００５３】
　本発明に係る代表的な方法では、ＨＶＰＥを利用し、ナノ構造適応層を使用して高品質の平坦かつ厚い化合物半導体を異種基板上に成長させる。適当なナノ構造の例としては、ナノ構造の長さ全体に沿ってほぼ一定な直径を有するナノコラム（「ナノロッド」又は「ナノ細線」としても知られる）又はナノ構造の寸法全体に沿って異なる直径を有する例えばピラミッド、円錐体又は球体等のその他の構造体を挙げることができる。なお、便宜上、以下ではナノコラムの使用について説明するが、上述したその他の適当なナノ構造も使用することができ、その他の用途にとって有利な場合もある。半導体材料のナノコラムは、ＭＢＥ法、ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ（ＭＯＶＰＥ）法又はＨＶＰＥ法によって成長させた化合物半導体層を有する異種基板上に形成することができる。通常、
このようなナノコラムは約１０〜１２０ｎｍの直径を有する
　……（中略）……
【００５７】
　本発明は、ＨＶＰＥ成長法により、ナノ構造適応層を使用して平坦で欠陥密度の低い歪みのない厚い化合物半導体を異種基板上に成長させるための方法を提供する。ＧａＮを成長させるために、例えばナノ構造適応層としてＧａＮナノコラムを使用する方法にはいくつかの利点がある。カラムの小さな直径と高いアスペクト比（高さ／直径）のために、ナノコラムと上部横方向成長層との間に機械的な閉じ込めが生じる。応力と転位は、ＧａＮナノコラムと上部横方向成長層との界面にほとんど局在化している。そのため、成長によって上部横方向成長層における応力及び転位がほぼなくなる。狭いエアギャップを有するナノコラムの形状により、非常に薄い成長層を合体させることが可能となる。通常は、連続成長したＧａＮ層には０．２μｍ以下の厚みで十分である。狭いエアギャップにより、非常に迅速な合体が容易となり、ナノコラム上へのＡｌＮのエピタキシャル横方向成長によって連続するＡｌＮを形成することができる。上述した全ての利点によって、ナノコラム適応層上に高品質な厚いＧａＮを成長させ、ＥＬＯＧ又はＰｅｎｄｅｏ法と比較した場合に、ナノコラムの上部又はエアギャップの上部の合体部における傾斜の少ないＧａＮとすることができる。」
　　エ　「【実施例１】
【００７０】
　
約２〜３μｍのＭＯＣＶＤ成膜ＧａＮが形成された約２インチ（５．０８ｃｍ）の直径を有するｃ面配向のサファイア基板を、ＨＶＰＥ縦型反応器の基板ホルダに載置した
ＳｉＯ
２
又はＳｉ
３
Ｎ
４
の薄い誘電体層（２００ｎｍ以下）をＰＥＣＶＤによってＧａＮテンプレート上に成膜した
薄いＮｉ金属層（２〜６ｎｍ）を電子ビーム蒸着又はスパッタリングによって誘電体層上に成膜した
Ｎ
２
ガス下において金属を８３０℃以下の周囲温度で約１分間高速アニールし、ナノマスクを形成する高密度Ｎｉナノドット（図１を参照）を形成した
ＡｒとＣＨＦ
３
を使用した反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行い、Ｎｉナノドットを利用して誘電材料をエッチングした
Ａｒ、Ｈ
２
、Ｃｌ
２
又はＢＣｌ
３
の気体混合物を使用したＩＣＰエッチングを行って金属及び誘電体ナノマスクを利用してＧａＮ材料をエッチングし、図２、図３、図４に示す高密度ナノコラムを形成した
【００７１】
　
残ったＮｉナノドットはＨＣＩ溶液を使用して除去した。残ったＳｉＯ
２
又はＳｉ
３
Ｎ
４
誘電材料は、緩衝酸化物エッチング溶液又はリン酸を使用してそれぞれ除去した。
【００７２】
　図５に示すように、
シラン及びＮＨ
３
ガスを使用したＰＥＣＶＤによってｅｘ  ｓｉｔｕ窒化処理を行った。窒化された表面は、ＧａＮの横方向成長を抑制する抗界面活性効果を示す。従って、ナノコラムを窒化する
窒化されたナノコラムの先端はＲＩＥによって僅かにエッチングされた
【００７３】
　
最初のエピタキシャル横方向成長をＭＯＣＶＤ成長法によって行った
連続したＧａＮが最初の約６０分間で完全に合体した
【００７４】
　次に、
ＥＬＯＧ成長ＧａＮテンプレート
十分な膜厚を有するＧａＮエピタキシャル層が形成されるまで成長工程を継続した
縦型ＨＶＰＥ反応器内で
【００７５】
　窒化物成長を停止する際には、ＧａＣｌガスをオフにし、ＮＨ３流を同レべルに維持し、安定したガス総流量とするためにＮ２流を増加させた。１０５０℃と５００℃の間の第一段階では基板を非常に急速に冷却した。温度が５００℃未満になった時にＮＨ３流の導入を停止した。５００℃と室温の間では１００℃／分よりも速い速度で基板を冷却した。この時、ガスヒーターは約１５０℃に維持し、基板を成長室から降下させて急速に冷却した。
【００７６】
　基板を冷却し、反応器から取り除くと、サファイア基板は完全又は部分的に厚いＧａＮエピタキシャル層から分離されていた。機械的ねじれ操作により、部分的に分離されたＧａＮ層を分離することができた。
【００７７】
　図９は、ＧａＮナノコラム上の高品質バルク成長ＧａＮのＳＥＭ断面を示し、ナノコラムの多くが砕けているように見える。図１０は、ＧａＮナノコラム上の高品質バルクＧａＮを示す平面図である。図１１は、ＧａＮナノコラム上の高品質バルクＧａＮの高解像度断面ＴＥＭ画像を示す。画像では、僅かな貫通転位のみが上部ＥＬＯＧ／バルク成長ＧａＮに観察される。ＧａＮナノコラムの近傍のＥＬＯＧ  ＧａＮの成長表面に平行な積層欠陥が多少あるが、ナノ−Ｐｅｎｄｅｏ成長によってＥＬＯＧ  ＧａＮとナノコラムの界面において全ての欠陥が強く屈曲している。従って、バルクＧａＮは僅かな欠陥のみを含む。
【００７８】
　図１２は、窒化されたＧａＮナノコラム上におけるＥＬＯＧ・バルク成長を示す概略図であり、ＭＯＶＰＥを使用してＥＬＯＧと合体が行われ、ＨＶＰＥを使用してバルク成長が行われる。」
　　オ　「アニールされた高密度Ｎｉナノドット」（図面の簡単な説明）を示す図１には、前記「Ｎｉナノドット」の平面形状は不定形であり、「エッチングされたＧａＮナノコラムを示す平面図」（図面の簡単な説明）を示す図２には、前記Ｎｉナノドットをマスクとして形成されるＧａＮナノコラムの平面形状も不定形であることが記載されている。
　　カ　「ＧａＮナノコラム上における窒化処理を示す概略図」（図面の簡単な説明）である図５には、基板上に形成したＧａＮナノカラムの「処理前にＳｉＯ２を除去」し、次の工程で、「ＳｉＮコーティング」を行い、最後に、「ＧａＮコラムの先端をシードとして露出」させることが記載されている。
　（２）引用発明
　したがって、引用文献１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。
「ＭＯＣＶＤ成膜ＧａＮが形成されたサファイア基板を、ＨＶＰＥ縦型反応器の基板ホルダに載置し、
　ＳｉＯ２又はＳｉ３Ｎ４の薄い誘電体層をＧａＮテンプレート上に成膜し、
　薄いＮｉ金属層を前記誘電体層上に成膜し、
　Ｎ２ガス下において金属をアニールして、ナノマスクを形成する高密度Ｎｉナノドットを形成し、
　反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行い、前記Ｎｉナノドットを利用して前記誘電体層をエッチングし、
　ＩＣＰエッチングを行って前記Ｎｉナノドット及び前記誘電体のナノマスクを利用してＧａＮ材料をエッチングして、約１０〜１２０ｎｍの直径を有するナノコラムを形成し、
　残った前記Ｎｉナノドットと、残った前記ＳｉＯ２又はＳｉ３Ｎ４誘電材料を除去し、
　前記ナノコラムの表面を窒化した後に、前記ナノコラムの先端を僅かにエッチングし、
　ＭＯＣＶＤ成長法によってエピタキシャル横方向成長（ＥＬＯＧ）を行うことで、隣り合う前記ナノカラム間で連続したＧａＮが合体したＥＬＯＧ成長ＧａＮテンプレートを形成し、
　ハイドライド気相エピタキシャル成長（ＨＶＰＥ）を縦型ＨＶＰＥ反応器内で行うことで、十分な膜厚を有するＧａＮエピタキシャル層を形成する、
ことを特徴とする単結晶半導体材料の製造方法。」
　２　引用文献２について
　（１）引用文献２の記載事項
　原査定の根拠となった拒絶理由通知に引用された刊行物である特表２００８−５４２１８３号公報（以下、「引用文献２」という。）には、「側壁を用いた選択横方向エピタキシャル成長（ＳＬＥＯ）法による無極性および半極性ＩＩＩ族窒化物の欠陥低減方法及び装置」（発明の名称）について、図１〜図６とともに次の事項が記載されている。
　　ア　「【０００５】
１．本発明の技術分野
　本発明は側壁を用いた選択横方向エピタキシャル成長（ＳＬＥＯ）法による無極性および半極性ＩＩＩ族窒化物の欠陥低減方法及び装置に関するものである。
　……（中略）……
【００１１】
　本発明は全ての成長技術の中で、無極性ａ面およびｍ面ＧａＮの側壁を用いた選択横方向エピタキシャル成長（ＳＬＥＯ）の、初めての成功例である。ここに記述する本発明の前には、ａ面およびｍ面ＧａＮのＳＬＥＯは実施されたことがない。」
　　イ　「【課題を解決するための手段】
【００１２】
　本発明の一般的な目的は、誘電体マスクを通してエッチングされた窒化物材料の側壁を用いた選択横方向成長法を用いて、高品質の（欠陥密度が最小の）無極性ａ｛１１−２０｝面およびｍ｛１−１００｝面および半極性｛１０−１ｎ｝面を持つＩＩＩ族窒化物材料を作製することである。この方法は、無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物テンプレート上にパターニングされたマスクを成膜する工程と、該マスクの開口を通して色々な深さまでテンプレート材料をエッチングする工程と、溝の底から垂直方向に成長する材料が表面に到達する前に、側壁の上部から横方向に成長して合体させることによって無極性または半極性エピタキシャル薄膜を再成長する工程を含むものである。合体した材料はマスクの開口を通って成長し、その後、誘電体マスクの上を横方向に成長して、完全に合体した連続的な薄膜が形成される。」
　　ウ　「【００１９】
　本発明はこの材料を用いたデバイスの特性を２つの面で改良する。それは（１）ａ−｛１１−２０｝およびｍ−｛１−１００｝面をもつ無極性材料、或いは半極性｛１０−１ｎ｝面を持つＩＩＩ族窒化物材料の自然な構造的利点を利用することによって、分極の効果を除去または低減すること、および（２）独自の、再現性ある、簡単かつ効果のあがるプロセスと成長方法を用いて欠陥を効率よく除去することである。
技術内容に関する説明
　本発明によれば、誘電体マスクを通じて、エッチングされた窒化物材料の側壁からのＬＥＯを用いることによって、無極性および半極性窒化物における貫通転位密度が低減する。前述したように、積層欠陥は垂直方向に向いた面の１つであるＮ面に存在する。本発明によればまた、異方性因子、即ちＧａ−（０００１）面上の成長速度を促進してＮ−（０００−１）面の成長速度を抑制することによって、積層欠陥密度が減少する。色々な成長条件と処理方法を用いて、本発明では、側壁から上方へそして誘電体マスク上へと無極性ＧａＮが横方向成長して合体することが実験的に示された。
【００２０】
　図３は、パターニングされたマスクを通してエッチングされたテンプレート材料の側壁からの無極性あるいは半極性ＩＩＩ族窒化物材料のＬＥＯ技術を用いて、無極性あるいは半極性ＩＩＩ族窒化物材料中の貫通転位密度を低減する方法を示す概略図を含んだフローチャートである。
【００２１】
　この実施例では、該方法はＡ，Ｂ，およびＣとラベルをした３つのＳＬＥＯ処理工程と、Ｄ，ＥおよびＦとラベルした３つの成長或いは再成長段階を備えている。
【００２２】
　工程Ａ−テンプレート材料（１）が適当な基板（２）の上に形成される。テンプレート材料（１）は適当な基板（２）の上に成膜される｛１１−２０｝または｛１−１００｝面或いは｛１０−１ｎ｝面ＧａＮのような無極性あるいは半極性窒化物エピタキシャル薄膜を含んでいてもよい。
【００２３】
　工程Ｂ−テンプレート材料（１）上にパターニングされたマスク（３）が形成される。
パターニングされたマスク（３）は誘電体マスクであってもよく、テンプレート材料（１）上に色々な手段の１つを用いて成膜されてよい
【００２４】
　工程Ｃ−
テンプレート材料（１）はパターニングされたマスク（３）の開口（４）を通してエッチングされて、テンプレート材料（１）内に溝（５）または柱（６）を形成する
【００２５】
　工程Ｃに続いて、テンプレート材料（１）は成長段階のために反応炉内へ装填される。
【００２６】
　工程Ｄ−
「側面成長」といえる第１の成長段階が行われる
溝（５）の底（９）から垂直方向に成長する無極性あるいは半極性ＩＩＩ族窒化物材料が側壁（７）の上部（８）に到達する前に、（矢印で示したように）側壁（７）の上部（８）から横方向に無極性あるいは半極性ＩＩＩ族窒化物材料が先に成長し合体するように成長される
【００２７】
　工程Ｅ−
「上方成長」といえる第２の成長段階が行われる
【００２８】
　工程Ｆ−
「横方向成長」といえる第３の成長段階が行われる。ここでは無極性あるいは半極性ＩＩＩ族窒化物材料（１２）が（矢印で示したように）パターニングされたマスク（３）の上を横方向に成長して、横方向成長した無極性あるいは半極性ＩＩＩ族窒化物材料を形成する
【００２９】
　図３の方法の結果、この方法を用いて作製されるデバイス、或いは自立ウェーハ、或いは基板、或いは欠陥密度の低減したテンプレートを提供することができる。」
　　エ　「【００３８】
　最後に、本発明は、選択横方向成長技術を用いて成長することが出来るあらゆるエピタキシャル材料を用いて実行することが出来る。このように、エピタキシャル材料は無極性｛１１−２０｝または｛１−１００｝面ＧａＮ或いは半極性｛１０−１ｎ｝面ＧａＮのような無極性あるいは半極性ＩＩＩ族窒化物材料を含んでいてもよいが、これだけに限定されるものではない。このように、テンプレート材料も、そこからエピタキシャル材料の核形成と成長が達成できるようなあらゆる材料を含んでいてもよい。
実験結果
　実施例として、３μｍの厚さの無極性ａ面またはｍ面ＧａＮ薄膜をｒ面Ａｌ２Ｏ３基板上に低温成長ＧａＮの核形成層を用いてＭＯＣＶＤ法によって成膜して、テンプレートを形成する。代替法として、薄膜はｍ面ＳｉＣ上にＡｌＮ核形成層を用いて成膜することも出来る。このテンプレート上に１μｍの厚さのＳｉＯ２薄膜をプラズマ励起の化学気相成膜法（ＰＥＣＶＤ）を用いて成膜する。通常のフォトリソグラフィを用いてフォトレジストマスク層をパターニングして幅２μｍの開口によって隔てられた幅８μｍのストライプパターンを形成する。ストライプの方向はａ−ＧａＮに対して＜１−１００＞方向、およびｍ−ＧａＮに対して＜１１−２０＞方向が選ばれる。ＧａＮテンプレートの厚さはマスクの窓の幅との関係で選ばれていて、溝の底が上部に到達する前にＧａＮ側壁の上部が合体するような間隔を持った溝を形成するように選ばれている。パターニングされたマスクは次に誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）エッチングによってドライエッチングされ、露出したＳｉＯ２を完全にエッチング除去して垂直なＳｉＯ２側壁を実現する。残ったフォトレジストは剥離剤で取り除き、続いて、試料は溶剤で洗浄する。ＳｉＯ２開口を通して露出した３μｍの厚さの無極性ＧａＮは反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用いて２μｍ以上エッチングされる。試料は再成長の前に最後の溶剤で洗浄される。エッチングによって幅２μｍの開口によって隔てられた幅８μｍのＳｉＯ２ストライプとなるようにパターニングされた無極性ＧａＮテンプレートからなるウェーハは再成長のためにＭＯＣＶＤ反応炉の中へ装填される。この特定の再成長の間、横方向成長を促進するために低圧で色々なＶ／ＩＩＩ族比のもとで比較的高い成長温度が用いられる。異なる成長段階で横方向成長速度と垂直方向の成長速度を比較しながら制御するためにＶ／ＩＩＩ族比が変えられる。成長過程では、ＧａＮ側壁上と溝の底で露出したＧａＮ材料（またはＡｌ２Ｏ３またはＳｉＣ）上にＧａＮが核形成し、
エッチングされたＧａＮ側壁の上部で合体し、マスクの開口を通してＳｉＯ
２
マスクの上へ成長する。薄膜はそこでＳｉＯ
２
マスクの上を横方向に成長し、やがて隣り合うＧａＮストライプと合体する
第６　対比・判断
　１　本願発明１について
　（１）対比
　本願発明１と引用発明とを対比する。
　　ア　引用発明の「ＭＯＣＶＤ成膜ＧａＮ」は、本願発明１の「III族窒化物で形成されている半導体層」に相当する。
　したがって、引用発明の「ＭＯＣＶＤ成膜ＧａＮが形成されたサファイア基板を、ＨＶＰＥ縦型反応器の基板ホルダに載置」することは、本願発明１の「（i）III族窒化物で形成されている半導体層を有する半導体ウエハを提供」することに相当する。
　　イ　引用発明において、「ＧａＮテンプレート」は「サファイア基板」上に「形成」された「ＭＯＣＶＤ成膜ＧａＮ」を指すと認められる。
　したがって、引用発明の「ＳｉＯ２又はＳｉ３Ｎ４の薄い誘電体層をＧａＮテンプレート上に成膜」することは、本願発明１の「（ii）前記半導体層上に二酸化ケイ素と窒化ケイ素の少なくとも一方で形成される第１のマスク層を形成」することに相当する。
　　ウ　引用発明の「薄いＮｉ金属層を前記誘電体層上に成膜」することは、本願発明１の「（iii）前記第１のマスク層上に金属で形成される第２のマスク層を形成」することに相当する。
　　エ　引用発明の「Ｎ２ガス下において金属をアニールして、ナノマスクを形成する高密度Ｎｉナノドットを形成」することは、本願発明１の「（iv）島を形成するために前記第２のマスク層をアニール」することに相当する。
　　オ　引用発明の「ＩＣＰエッチングを行って前記Ｎｉナノドット及び前記誘電体のナノマスクを利用してＧａＮ材料をエッチングして、約１０〜１２０ｎｍの直径を有するナノコラムを形成」することと、本願発明１の「（v）マスクとして島を使用して、前記第１のマスク層と前記第２のマスク層を介してエッチングすることにより、全数のうち９０％以上が１０００ナノメータ未満の直径を有するピラーアレイを形成」することは、「（v）マスクとして島を使用して、前記第１のマスク層と前記第２のマスク層を介してエッチングすることにより」所定の「直径を有するピラーアレイを形成」する点で共通する。
　　カ　引用発明の「残った前記Ｎｉナノドット」を「除去」することは、本願発明１の「（vi）前記島を取り除」くことに相当する。
　　キ　引用発明の「ＭＯＣＶＤ成長法によってエピタキシャル横方向成長（ＥＬＯＧ）を行うことで、隣り合う前記ナノカラム間で連続したＧａＮが合体したＥＬＯＧ成長ＧａＮテンプレートを形成」することは、本願発明１の「（vii）ピラー間においてIII族窒化物で形成されている半導体材料を成長させ」ることに相当する。
　　ク　引用発明においては、「ハイドライド気相エピタキシャル成長（ＨＶＰＥ）を縦型ＨＶＰＥ反応器内で行うことで、十分な膜厚を有するＧａＮエピタキシャル層を形成する」前に、既に、「残った前記ＳｉＯ２又はＳｉ３Ｎ４誘電材料を除去し」ている。
　したがって、引用発明の「ハイドライド気相エピタキシャル成長（ＨＶＰＥ）を縦型ＨＶＰＥ反応器内で行うことで、十分な膜厚を有するＧａＮエピタキシャル層を形成する」ことと、本願発明１の「（viii）次いで前記ピラーの頂部上に前記半導体材料を成長させ、前記半導体材料が成長している間に、前記第１のマスク層から形成されたキャップがそれぞれの前記ピラーの頂部に残されている」こととは、「（viii）次いで前記ピラーの頂部上に前記半導体材料を成長させ、前記半導体材料が成長している」点で共通する。
　　ケ　引用発明の「単結晶半導体材料の製造方法」は、以下の相違点を除き、本願発明１の「半導体装置の製造方法」に相当する。
　　コ　以上から、本願発明１と引用発明との間には、次の一致点、相違点があるといえる。
（一致点）
「 （i）III族窒化物で形成されている半導体層を有する半導体ウエハを提供し、
　（ii）前記半導体層上に二酸化ケイ素と窒化ケイ素の少なくとも一方で形成される第１のマスク層を形成し、
　（iii）前記第１のマスク層上に金属で形成される第２のマスク層を形成し、
　（iv）島を形成するために前記第２のマスク層をアニールし、
　（v）マスクとして島を使用して、前記第１のマスク層と前記第２のマスク層を介してエッチングすることにより、所定の直径を有するピラーアレイを形成し、
　（vi）前記島を取り除き、
　（vii）ピラー間においてIII族窒化物で形成されている半導体材料を成長させ、
　（viii）次いで前記ピラーの頂部上に前記半導体材料を成長させ、前記半導体材料が成長していることを特徴とする半導体装置の製造方法。」
（相違点）
　（相違点１）本願発明１の「ピラーアレイ」は「全数のうち９０％以上が１０００ナノメータ未満の直径を有する」のに対し、引用発明の「ナノコラム」は「約１０〜１２０ｎｍの直径を有する」点。
　（相違点２）本願発明１は「前記ピラーの頂部上に前記半導体材料を成長させ、前記半導体材料が成長している間」に「前記第１のマスク層から形成されたキャップがそれぞれの前記ピラーの頂部に残されている」のに対し、引用発明は「ハイドライド気相エピタキシャル成長（ＨＶＰＥ）を縦型ＨＶＰＥ反応器内で行うことで、十分な膜厚を有するＧａＮエピタキシャル層を形成する」前に、既に、「残った前記ＳｉＯ２又はＳｉ３Ｎ４誘電材料を除去し」ている点。
　（２）相違点についての判断
　　ア　事案に鑑みて、相違点２について検討する。
　引用文献２には、第５の２（１）ウで摘記したように、「無極性あるいは半極性ＩＩＩ族窒化物材料（１２）が（矢印で示したように）パターニング」された「誘電体マスク」である「マスク（３）の上を横方向に成長して、横方向成長した無極性あるいは半極性ＩＩＩ族窒化物材料を形成する。」（段落【００２３】及び【００２８】）ことが記載されている。
　上記の「横方向成長した無極性あるいは半極性ＩＩＩ族窒化物材料」層は、第５の２（１）ウで摘記した前記「マスク（３）の開口（４）を通してエッチングされて」形成された「柱（６）」（段落【００２４】）の上の前記「誘電体マスク」上で成長する層であるから、相違点２に係る構成は引用文献２に記載されていると認められる。
　　イ　しかしながら、引用文献１には、第５の１（１）ウで摘記したように、「エッチングでは、好ましくは基板が完全に露出されるまで半導体層をエッチングする。層構造は、製造したナノ構造の下部と中央部における横方向成長率が上部よりも低くなるように成長させることが好ましい。」（段落【００４５】）と記載され、第５の１（１）カで記載したように、基板上に形成したＧａＮナノカラムの窒化「処理前にＳｉＯ２を除去」した後で「ＳｉＮコーティング」を行い、その後、「ＧａＮコラムの先端をシードとして露出」させることが記載されている。
　そうすると、引用発明において、「十分な膜厚を有するＧａＮエピタキシャル層を形成する」前に、「前記ナノコラムの表面を窒化した後に、前記ナノコラムの先端を僅かにエッチング」するとともに「残った前記ＳｉＯ２又はＳｉ３Ｎ４誘電材料を除去し」ているのは、「ＭＯＣＶＤ成長法によってエピタキシャル横方向成長（ＥＬＯＧ）を行うことで、隣り合う前記ナノカラム間で連続したＧａＮが合体したＥＬＯＧ成長ＧａＮテンプレートを形成」する際に、「前記ナノコラム」の先端の「ＭＯＣＶＤ成膜ＧａＮ」を露出させたＧａＮ層を「ＥＬＯＧ成長ＧａＮテンプレートを形成」するための「シード」とするためであると認められる。
　したがって、引用発明において、「十分な膜厚を有するＧａＮエピタキシャル層を形成する」前に、引用文献２に記載されるように、「残った前記ＳｉＯ２又はＳｉ３Ｎ４誘電材料を除去し」ないことには、阻害要因があると認められる。
　　ウ　一方、引用文献２には、金属で形成された島をマスクとして利用して「柱（６）」のアレイを形成することは記載されていない。
　しかし、引用文献２には、第５の２（１）アで摘記したように「本発明は全ての成長技術の中で、無極性ａ面およびｍ面ＧａＮの側壁を用いた選択横方向エピタキシャル成長（ＳＬＥＯ）の、初めての成功例である。」（段落【００１１】）と記載され、第５の２（１）イで摘記したように「本発明の一般的な目的は、誘電体マスクを通してエッチングされた窒化物材料の側壁を用いた選択横方向成長法を用いて、高品質の（欠陥密度が最小の）無極性ａ｛１１−２０｝面およびｍ｛１−１００｝面および半極性｛１０−１ｎ｝面を持つＩＩＩ族窒化物材料を作製することである。」（段落【００１２】）と記載されている。
　すなわち、「誘電体マスクを通してエッチングされた窒化物材料の側壁を用いた選択横方向成長法を用いて、高品質の（欠陥密度が最小の）無極性ａ｛１１−２０｝面およびｍ｛１−１００｝面および半極性｛１０−１ｎ｝面を持つＩＩＩ族窒化物材料を作製する」ことは、引用文献２において必須の構成であると認められる。そして、「誘電体マスクを通してエッチングされた窒化物材料の側壁を用いた選択横方向成長法」を用いて「無極性ａ｛１１−２０｝面およびｍ｛１−１００｝面および半極性｛１０−１ｎ｝面を持つＩＩＩ族窒化物材料を作製する」ためには、前記「誘電体マスク」の側面は「ＩＩＩ族窒化物材料」の「無極性ａ｛１１−２０｝面およびｍ｛１−１００｝面および半極性｛１０−１ｎ｝面」と整合していることが必要であると認められる。
　これに対して、引用文献１に記載されたＮｉナノドットは、第５の１（１）オで記載したように不定形の平面形状を有しているから、「反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行い、前記Ｎｉナノドット」を利用して「エッチング」で形成された引用発明の「前記誘電体層」も不定形の平面形状を有していると認められる。
　そうすると、「誘電体マスク」の側面が「ＩＩＩ族窒化物材料」の「無極性ａ｛１１−２０｝面およびｍ｛１−１００｝面および半極性｛１０−１ｎ｝面」と整合していることが必要である引用文献２に記載された技術を、不定形の平面形状を有している「前記Ｎｉナノドット及び前記誘電体のナノマスクを利用してＧａＮ材料をエッチング」して「ナノコラムを形成」することを特徴とする引用発明に適用することには、阻害要因があると認められる。
　　エ　以上から、「誘電体マスク」を用いて形成された「柱（６）」の上の前記「誘電体マスク」上で「横方向成長した無極性あるいは半極性ＩＩＩ族窒化物材料」層を成長させるという相違点２に係る構成が、引用文献２に記載されているからといって、この引用文献２に記載された技術を引用発明に適用することを当業者が想起したとは認められない。
　したがって、相違点１について検討するまでもなく、本願発明１は、引用文献２に記載された技術を参照したとしても、引用発明に基づいて当業者が容易に発明できたものであるとはいえない。
　２　本願発明２ないし本願発明６について
　本願発明２ないし本願発明６は、本願発明１の記載を引用する発明であり、本願発明１をさらに限定した発明である。
　したがって、本願発明１と同じ理由により、本願発明２ないし本願発明６は、引用文献２に記載された技術を参照したとしても、引用発明に基づいて当業者が容易に発明できたものであるとはいえない。
第７　原査定についての判断
　平成２９年９月７日に提出された手続補正書により補正された請求項１は、相違点２に係る構成を備えており、上記のとおり、本願発明１ないし６は、引用文献２に記載された技術を参照したとしても、引用発明に基づいて当業者が容易に発明できたものであるとはいえない。
　したがって、もはや原査定を維持することはできない。
第８　当審拒絶理由について
　当審では、平成２９年６月９日付けの当審よりの拒絶理由通知で、本願の請求項１に係る発明の「半導体層」及び「半導体材料」は、「半導体」で形成されていれば足り、その材料は特に限定されておらず、また、ステップ「（viii）」の「ピラーの頂部上」に「成長させ」る「半導体材料」と、ステップ「（vii）」の「ピラー間」において「成長させ」る「半導体材料」との関係が記載されていないから、「請求項１に係る発明、及び、請求項１を引用する請求項２〜７に係る発明は、発明の詳細な説明に記載したものでない」との拒絶の理由を通知した。
　これに対して、平成２９年９月７日に提出された手続補正書により、本願の請求項１ににおいて、「（i）III族窒化物で形成されている半導体層を有する半導体ウエハを提供し」、「（vii）ピラー間においてIII族窒化物で形成されている半導体材料を成長させ」、「（viii）次いで前記ピラーの頂部上に前記半導体材料を成長させ、前記半導体材料が成長している間に、前記第１のマスク層から形成されたキャップがそれぞれの前記ピラーの頂部に残されている」と補正された。
　したがって、前記の当審拒絶理由は解消した。
第９　むすび
　以上のとおり、本願発明１−６は、当業者が引用発明及び引用文献２に記載された技術的事項に基づいて容易に発明をすることができたものではない。
　したがって、原査定の理由によっては、本願を拒絶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。