【事件の表示】
　特願２０１１−　１８４７８「化合物半導体装置」拒絶査定不服審判事件〔平成２３年　５月１２日出願公開、特開２０１１−　９７１０２〕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】
第１　手続の経緯
　本願は，平成１５年１０月２８日に出願した特願２００３−３６７９３２号（以下「原出願」という。）の一部を，平成２３年１月３１日に新たな出願としたものであって，平成２３年６月２８日付けで拒絶理由が通知され，同年９月５日に手続補正がされ，同年９月２９日付けで拒絶査定がされ，これに対して平成２４年１月１１日に審判請求がされるとともに同日に手続補正がされたものである。その後，平成２４年５月２８日付けで審尋がされ，これに対して，同年７月２７日に回答書が提出されたものである。
　
第２　補正の却下の決定
　
［補正の却下の決定の結論］
　平成２４年１月１１日にされた手続補正（以下「本件補正」という。）を却下する。
　
［理由］
１．本件補正の内容
　本件補正は，特許請求の範囲及び明細書の段落【０００９】を補正するものであって，特許請求の範囲については，本件補正の前後で以下のとおりである。
　
〈補正前〉
「【請求項１】
　電子走行層となる第１の窒化物半導体層と，
　電子供給層となり，Ａｌを含有する第２の窒化物半導体層と，
　Ａｌの含有量が０又は前記第２の窒化物半導体層よりも少ない第３の窒化物半導体層と
　が基板上に順次積層してなる積層体を含み，
　前記第２の窒化物半導体層は，そのＡｌの組成率をｘ，膜厚をｄ（ｎｍ）として，
　−８０ｘ＋２９＜ｄ＜−１８０ｘ＋５２
を満たす膜厚とされており，
　前記ｘは，
　０．１２５≦ｘ＜０．１８
を満たし，
　前記ｄは，
　１５．４≦ｄ＜２９．５
を満たし，且つ，
　前記積層体のシート抵抗が５５０Ω／ｓｑ〜８５０Ω／ｓｑであると共に，
　前記積層体の上部にゲートを備えており，前記ゲートの閾値電圧が−２．５Ｖ以上−１．５Ｖ以下であることを特徴とする化合物半導体装置。
　　【請求項２】
　前記ｘは，
　０．１４≦ｘ≦０．１６
を満たし，
　前記ｄは，
　１７≦ｄ≦２４
を満たすことを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体装置。
　　【請求項３】
　前記第２の窒化物半導体層にｎ型不純物が導入されており，その不純物濃度Ｎｄ（／ｃｍ3）が，
　１×１０14≦Ｎｄ≦−２×１０19ｘ＋５×１０18を満たす値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の化合物半導体装置。
　　【請求項４】
　前記第３の窒化物半導体層は，その表面から深さ２ｎｍ以内における窒素空孔率が２０％以下とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。」
　
〈補正後〉
「　【請求項１】
　電子走行層となる第１の窒化物半導体層と，
　電子供給層となり，Ａｌを含有する第２の窒化物半導体層と，
　Ａｌの含有量が０又は前記第２の窒化物半導体層よりも少ない第３の窒化物半導体層と
　が基板上に順次積層してなる積層体を含み，
　前記第２の窒化物半導体層は，そのＡｌの組成率をｘ，膜厚をｄ（ｎｍ）として，
　−８０ｘ＋２９＜ｄ＜−１８０ｘ＋５２
を満たす膜厚とされており，
　前記ｘは，
　０．１２５≦ｘ＜０．１８
を満たすと共に，当該第２の窒化物半導体層内において，０．１２５≦ｘ＜０．１８を満たす前記ｘよりもＡｌの組成率が大きく且つ当該組成率が０．３以下である少なくとも１つの部分が存在し，
　前記ｄは，
　１５．４≦ｄ＜２９．５
を満たし，且つ，
　前記積層体のシート抵抗が５５０Ω／ｓｑ〜８５０Ω／ｓｑであると共に，
　前記積層体の上部にゲートを備えており，前記ゲートの閾値電圧が−２．５Ｖ以上−１．５Ｖ以下であることを特徴とする化合物半導体装置。
　　【請求項２】
　前記ｘは，
　０．１４≦ｘ≦０．１６
を満たし，
　前記ｄは，
　１７≦ｄ≦２４
を満たすことを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体装置。
　　【請求項３】
　前記第２の窒化物半導体層にｎ型不純物が導入されており，その不純物濃度Ｎｄ（／ｃｍ3）が，
　１×１０14≦Ｎｄ≦−２×１０19ｘ＋５×１０18を満たす値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の化合物半導体装置。
　　【請求項４】
　前記第３の窒化物半導体層は，その表面から深さ２ｎｍ以内における窒素空孔率が２０％以下とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。」
　
２．補正事項の整理
　上記の，本件補正後の特許請求の範囲についての補正を整理すると次のとおりとなる。
〈補正事項〉
　補正前の請求項１の「前記第２の窒化物半導体層は，そのＡｌの組成率をｘ，膜厚をｄ（ｎｍ）として，　−８０ｘ＋２９＜ｄ＜−１８０ｘ＋５２
を満たす膜厚とされており，　前記ｘは，　０．１２５≦ｘ＜０．１８を満たし，　前記ｄは，　１５．４≦ｄ＜２９．５を満たし」を，補正後の請求項１の「前記第２の窒化物半導体層は，そのＡｌの組成率をｘ，膜厚をｄ（ｎｍ）として，　−８０ｘ＋２９＜ｄ＜−１８０ｘ＋５２を満たす膜厚とされており，　前記ｘは，　０．１２５≦ｘ＜０．１８を満たすと共に，当該第２の窒化物半導体層内において，０．１２５≦ｘ＜０．１８を満たす前記ｘよりもＡｌの組成率が大きく且つ当該組成率が０．３以下である少なくとも１つの部分が存在し，　前記ｄは，　１５．４≦ｄ＜２９．５を満たし」と補正すること。
　
３．補正の目的の適否及び新規事項の追加の有無についての検討
　上記補正事項は，補正前の請求項１の発明特定事項である「第２の窒化物半導体層」について，「当該第２の窒化物半導体層内において，０．１２５≦ｘ＜０．１８を満たす前記ｘよりもＡｌの組成率が大きく且つ当該組成率が０．３以下である少なくとも１つの部分が存在し」として，より限定するものである。そして，「第２の窒化物半導体層」について「当該第２の窒化物半導体層内において，０．１２５≦ｘ＜０．１８を満たす前記ｘよりもＡｌの組成率が大きく且つ当該組成率が０．３以下である少なくとも１つの部分が存在」する点は，本願の願書に最初に添付した明細書又は図面（以下「当初明細書等」という。）の，段落【００３７】に記載されている。
　
　よって，上記補正事項は特許法第１７条の２第４項（平成１８年法律第５５号改正附則第３条第１項によりなお従前の例によるとされる同法による改正前の特許法第１７条の２第４項をいう。以下同じ。）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。
　そして，上記補正事項に係る事項は当初明細書等に記載されている。よって，上記補正事項は，当初明細書等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るから，特許法第１７条の２第３項に規定する要件を満たすものである。
　
　上記のとおり，本件補正は，特許法第１７条の２第３項及び第４項に規定する要件を満たすものであり，同法第１７条の２第４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，以下，本件補正後の特許請求の範囲に記載された発明が，特許出願の際独立して特許を受けることができるものか（平成１８年法律第５５号改正附則第３条第１項によりなお従前の例によるとされる同法による改正前の特許法第１７条の２第５項において準用する同法第１２６条第５項の規定を満たすか）どうかを，補正後の請求項１に係る発明について検討する。
　
４．独立特許要件についての検討
（１）本件補正後の特許請求の範囲の記載と本願明細書の発明の詳細な説明の欄の記載との整合（いわゆるサポート要件）について
　
　前記補正事項に係る，「第２の窒化物半導体層」について「当該第２の窒化物半導体層内において，０．１２５≦ｘ＜０．１８を満たす前記ｘよりもＡｌの組成率が大きく且つ当該組成率が０．３以下である少なくとも１つの部分が存在」することに関して，本願明細書には，その段落【００３７】及び段落【００５６】に次の記載があるのみである。
　
「【００３７】
　また，ＡｌＧａＮ層をその内部において，前記組成率ｘよりも組成率ｘが大きく且つ当該組成率ｘが０．３以下である少なくとも１つの部分が存在するように形成しても良い。」
　
「【００５６】
　（付記８）前記第２の窒化物半導体層内において，前記組成率ｘよりも組成率ｘが大きく且つ当該組成率ｘが０．３以下である少なくとも１つの部分が存在することを特徴とする付記１〜７のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。」
　
　そして，前記補正事項に係る，「第２の窒化物半導体層」について「当該第２の窒化物半導体層内において，０．１２５≦ｘ＜０．１８を満たす前記ｘよりもＡｌの組成率が大きく且つ当該組成率が０．３以下である少なくとも１つの部分が存在」するとの記載には，「第２の窒化物半導体層」のほとんどの部分がＡｌの組成率が０．３であるものによって構成されるものが含まれる。しかしながら，本願明細書の，例えば段落【００２９】における「窒素空孔は，ＡｌＧａＮ層のＡｌ組成率ｘが大きいと歪の効果により発生しやすい。ＡｌとＧａとではＧａが選択的に抜けやすい問題もある。ＡｌＧａＮ層上にＧａＮを積層した場合でもＡｌＧａＮ層による歪が大きいと窒素が抜けやすくなる。従って，ＧａＮ層の表面構造においては，Ａｌ組成率ｘを１７％未満にして歪を現象させると窒素抜けを防ぐ作用があることを見出した。１７％以上ではＧａＮ層の表面ラフネスを低減できず，２ｎｍ以上の段差が表面に形成され電界の部分的集中を招く。従って，ｘは１７％（好ましくは１６％）より小さいことを要する。」との記載からみて，上記「第２の窒化物半導体層」のほとんどの部分がＡｌの組成率が０．３であるものによって構成されるものが，本願明細書の段落【０００７】に記載された「ゲート電極直下のラフネスが大きいと部分的に電界集中を起こし，リーク原因となる」との課題を解決できるとは認められない。
　
　したがって，本件補正後の請求項１の「前記第２の窒化物半導体層は，そのＡｌの組成率をｘ，膜厚をｄ（ｎｍ）として，　−８０ｘ＋２９＜ｄ＜−１８０ｘ＋５２を満たす膜厚とされており，　前記ｘは，　０．１２５≦ｘ＜０．１８を満たすと共に，当該第２の窒化物半導体層内において，０．１２５≦ｘ＜０．１８を満たす前記ｘよりもＡｌの組成率が大きく且つ当該組成率が０．３以下である少なくとも１つの部分が存在し，　前記ｄは，　１５．４≦ｄ＜２９．５を満たし」との構成を備える発明には，本願発明が解決しようとする課題を解決できないものが含まれるから，当該発明は本願明細書の発明の詳細な説明の欄に記載したものとはいえない。よって，本願特許請求の範囲の記載は，特許法第３６条第６項第１号に規定する要件を満たさない。
　
（２）小括
　上記のとおり，本件補正後の特許請求の範囲の記載は，特許法第３６条第６項第１号に規定する要件に適合していないから，補正発明は，特許出願の際独立して特許を受けることができるものではない。
　
５．むすび
　したがって，本件補正は，平成１８年法律第５５号改正附則第３条第１項によりなお従前の例によるとされる同法による改正前の特許法第１７条の２第５項において準用する特許法第１２６条第５項の規定に違反するので，同法第１５９条第１項において読み替えて準用する同法第５３条第１項の規定により却下すべきものである。
　
第３　本願発明について
１．　本願発明
　上記のとおり，平成２４年１月１１日にされた手続補正は却下されたので，本願の請求項１に係る発明は，平成２３年９月５日にされた手続補正により補正された特許請求の範囲，明細書及び図面の記載から見て，その請求項１に記載された事項により特定される以下のとおりのものである。
「【請求項１】
　電子走行層となる第１の窒化物半導体層と，
　電子供給層となり，Ａｌを含有する第２の窒化物半導体層と，
　Ａｌの含有量が０又は前記第２の窒化物半導体層よりも少ない第３の窒化物半導体層と
　が基板上に順次積層してなる積層体を含み，
　前記第２の窒化物半導体層は，そのＡｌの組成率をｘ，膜厚をｄ（ｎｍ）として，
　−８０ｘ＋２９＜ｄ＜−１８０ｘ＋５２
を満たす膜厚とされており，
　前記ｘは，
　０．１２５≦ｘ＜０．１８
を満たし，
　前記ｄは，
　１５．４≦ｄ＜２９．５
を満たし，且つ，
　前記積層体のシート抵抗が５５０Ω／ｓｑ〜８５０Ω／ｓｑであると共に，
　前記積層体の上部にゲートを備えており，前記ゲートの閾値電圧が−２．５Ｖ以上−１．５Ｖ以下であることを特徴とする化合物半導体装置。」
（以下「本願発明」という。）
　
２．　刊行物に記載された発明
・国際公開第０３／００７３８３号
　原査定の拒絶の理由に引用され，本願の原出願の出願日前に外国において頒布された刊行物である，国際公開第０３／００７３８３号（以下「引用例」という。）には，Figure３とともに以下の記載がある。（下線は当審において付加。また，日本語訳は，当審において特表２００４−５３５６７６号公報を基にして作成。以下同様。）
　
・「Embodiments of the present invention provide high electron mobility transistors (HEMTs) and methods of fabricating HEMTs. Devices according to embodiments of the present invention include a gallium nitride (GaN) channel layer and an aluminum gallium nitride (AlGaN) barrier layer on the channel layer. A first ohmic contact is provided on the barrier layer to provide a source electrode and a second ohmic contact is also provided on the barrier layer and is spaced apart from the source electrode to provide a drain electrode. A cap segment is provided on the barrier layer between the source electrode and the drain electrode. The cap segment has a first sidewall adjacent and spaced apart from the source electrode. The cap segment may also have a second sidewall adjacent and spaced apart from the drain electrode. A non-ohmic contact is provided on the cap segment to provide a gate contact. The gate contact has a first sidewall which is substantially aligned with the first sidewall of the cap segment. The gate contact extends only a portion of the distance between the first sidewall and the second sidewall of the cap segment. In particular embodiments, the cap segment is a GaN cap segment.
　In further embodiments of the present invention, the non-ohmic contact extends to, but not past, the first sidewall of the GaN cap segment. The GaN cap segment may have a thickness of from about 10 to about 60 Å. The GaN cap segment may also be undoped GaN.
　In particular embodiments of the present invention, the source electrode and the drain electrode are spaced apart a distance of from about 2 to about 4 μm. Furthermore, the first sidewall of the GaN cap segment is preferably as close a possible and may, for example, be from about 0 to about 2 μm from the source electrode. The second sidewall of the GaN cap segment may be from about 0.5 to about 1 #m from the gate electrode.
　In additional embodiments of the present invention, the AlGaN barrier layer is between about 15% and about 40% aluminum. The AlGaN barrier layer may also be doped with silicon at a concentration of up to about 4x1018cm-3 or higher an preferably provides a total sheet concentration of up to about 5x1012cm-3 and may have a thickness of from about 15 to about 40 nm and, preferably, about 25 nm.」（３ページ１７行〜４ページ１３行）
（日本語訳：
　本発明の実施形態は，高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）およびＨＥＭＴを製作する方法を提供する。本発明の実施形態によるデバイスは，窒化ガリウム（ＧａＮ）チャネル層と，このチャネル層の上の窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）障壁層を含む。第１のオーム接触を，障壁層の上に設けてソース電極を形成し，第２のオーム接触を，この障壁層に設け，ソース電極とは間隔を空けた状態でドレイン電極を形成する。キャップセグメントを，障壁層の上のソース電極とドレイン電極との間に設ける。キャップセグメントは，ソース電極の隣にかつソース電極から離した状態で，第１の側壁を有する。またキャップセグメントは，ドレイン電極の隣にかつドレイン電極から離した状態で，第２の側壁を有することができる。非オーム接触を，キャップセグメント上に設けてゲートコンタクトを形成する。ゲートコンタクトは，キャップセグメントの第１の側壁と実質的に一直線に並んだ第１の側壁を有する。ゲートコンタクトは，キャップセグメントの第１の側壁と第２の側壁との間の一部にのみ拡張する。特定の実施形態では，キャップセグメントはＧａＮキャップセグメントである。
　本発明の別の実施形態では，非オーム接触がＧａＮキャップセグメントの第１の側壁まで，その第１の側壁を越えないように拡張する。ＧａＮキャップセグメントは，その厚さが約１０から約６０Åとすることかできる。ＧａＮキャップセグメントは，非ドープ型のＧａＮでもよい。
　本発明の特定の実施形態では，ソース電極とドレイン電極とは，約２μｍから約４μｍの距離だけ間隔を空けて配置されている。さらに，ＧａＮキャップセグメントの第１の側壁は，ソース電極のできる限り近くにあることが好ましく，例えばソース電極から約０μｍから約２μｍとすることかできる。ＧａＮキャップセグメントの第２の側壁は，ゲート電極から約０．５μｍから約１μｍとすることかできる。
　本発明の追加の実施形態で，ＡｌＧａＮ障壁層は，アルミニウムが約１５％から約４０％の間である。ＡｌＧａＮ障壁層は，最高約４×１０18ｃｍ-3またはそれ以上の濃度でケイ素をドープしてもよく，全体のシート濃度が最高約５×１０12ｃｍ-2であることが好ましく，厚さは約１５ｎｍから約４０ｎｍとし，好ましくは約２５ｎｍである。）
　
・「The present invention now will be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown.
　（中略）
 In contrast, when an element is referred to as being directly on another element, there are no intervening elements present.
 
　As described above, it is well known that large electron concentrations may appear at buried AlGaN/GaN interfaces under equilibrium conditions. These large electron concentrations may form a high carrier mobility two-dimensional electron gas (2DEG) which may be advantageously exploited in a HEMT device structure. Moreover, the addition of a GaN cap on the AlGaN barrier layer of such a structure can increase the size of the barrier to electron conduction to or from the top surface of the structure. However, the presence of the GaN cap may decrease the electron concentration in the 2DEG conduction layer assuming that the surface potential is the same in both cases (i.e. with or without the cap).
　Although it has been suggested by Yu et al. that HEMT's may be fabricated on GaN/ AlGaN/GaN structures, the improvement in gate performance in such a structure appears to be offset by increases in channel resistance due to lower carrier concentration in the conduction layer under the GaN cap. See E. T. Yu, et al, Schottky barrier engineering in III-V nitrides via the piezoelectric effect, Appl. Phys. Lett. 73, 1880 (1998).
 
　Embodiments of the present invention provide improved AlGaN/GaN HEMT devices and methods of fabricating such devices. In particular embodiments of the present invention, the trade-offs between low-resistance source and drain contacts, current flow through the device, and blocking capability of the gate contact may be reduced or avoided by providing a GaN cap segment on the AlGaN barrier layer and providing a non-ohmic contact on the cap segment to provide the gate contact. In further embodiments, the gate contact and cap segment are arranged so as to provide an AlGaN/GaN HEMT structure with reduced internal electric fields, which may result in higher operating voltages and power levels. Thus, embodiments of the present invention may provide the benefits of low contact resistance found in
 
　AlGaN/GaN HEMT structures with the gate performance improvements associated with GaN/AlGaN/GaN structures.
 
　Figure 3 illustrates a device 11 according to embodiments of the present invention. The device 11 includes a substrate 12 and an optional buffer layer 13 on the substrate 12. The substrate 12 may be silicon carbide, sapphire, silicon, bulk gallium nitride or any other suitable substrate for supporting nitride-based electronic devices. Preferably, the substrate is semi-insulating 4H-silicon carbide (0001) or 6H- SiC (0001). For substrates other than bulk GaN, the optional buffer layer 13 provides a surface on which high-quality gallium nitride may be grown. The composition and fabrication of the buffer layer 13 may depend on the type of substrate used. Suitable buffer layers are well known in the art and need not be described further. A GaN channel layer 14 is also provided on the buffer layer 13 if the buffer layer 13 is present or on the substrate 12 if the buffer layer 13 is not present. The channel layer 14 and subsequent GaN-based layers may be formed by MOCVD, MBE, and/or any other suitable growth technique. The channel layer 14 is preferably undoped, but may be doped with various substances in order to modify the electron concentration in the sheet charge region 15 or the behavior of the conduction band Ec and valence band Ev in the area below the sheet charge region. An AlGaN barrier layer 16 is provided on the GaN channel layer 14, thereby forming a heteroj unction 15 between the channel layer 14 and the barrier layer 16. The AlGaN barrier layer 16 preferably has an aluminum composition of between 15% and 60% and may be doped with silicon at a doping concentration of up to about 4x10 cm 　to provide a total sheet concentration of up to about 5x1012 cm-2 or more. The barrier layer 16 may be between about 15 nm and 40 nm in thickness, and is preferably about 25 nm thick.
 
　As described above, because of the AlGaN/GaN heterobarrier at the junction 15, a two dimensional electron gas is formed within the vicinity of the junction 15. Ohmic source 18 and drain 20 electrodes are provided on the surface of the AlGaN barrier layer 16. Source 18 and drain 20 electrodes may be Ti/Si Ni, Ti/Al/Ni or any other suitable material that forms an ohmic contact to n-type AlGaN. Appropriate ohmic contacts for AlGaN/GaN HEMT devices are described in S. T. Sheppard, W. L. Pribble, D. T. Emerson, Z. Ring, R. P. Smith, S. T. Allen and J. W. Palmour, High Power Demonstration at 10 GHz with GaN/ AlGaN HEMT Hybrid Amplifiers, Presented at the 58th Device Research Conference, Denver, CO June 2000, and S. T. Sheppard, K. Doverspike, M. Leonard, W. L. Pribble, S. T. Allen and J. W. Palmour, Improved 10-GHz Operation of GaN/AlGaN HEMTs on Silicon Carbide, Mat. Sci. Forum, Vols. 33S-342 (2000), pp. 1643-1646, the disclosures of which are incorporated herein by reference as if set forth fully herein. The distance between the source electrode 18 and the drain electrode 20 may, typically, be from about 2-4 μm.
 
　As is further illustrated in Figure 3, a thin GaN-based cap segment 30, preferably of GaN, is provided on the surface of the AlGaN layer 16 between the source electrode 18 and the drain electrode 20. The cap segment 30 is preferably between about 10-60Å in thickness, and is preferably undoped. The cap segment 30 is preferably formed of gallium nitride, however, other suitable materials may also be utilized. For example, a graded or reduced aluminum content AlGaN layer may be utilized such that the percentage of aluminum decreases with distance from the channel layer. Such an AlGaN layer could be formed, for example, by etching, to provide the cap segment 30. As used herein, the term GaN-based refers to a material having gallium and nitrogen and includes GaN and AlGaN.
 
　The gate electrode 26 is provided on the cap segment 30. The gate electrode 26 is preferably formed of platinum, nickel or any other suitable metal that forms a non-ohmic contact to n-type or intrinsic GaN. The gate electrode 26 may be capped with an additional metal layer in a T-shaped gate configuration, or, in particular embodiments, a T-shaped gate may be formed in one process step. A T-shaped gate configuration may be particularly suitable for RF and microwave devices.
 
　Because of the polarization effects in GaN/AlGaN structures grown on the gallium or aluminum face of AlGaN or GaN, the barrier to conduction under the gate electrode 22 is greatly enhanced. Thus, gate leakage may be reduced or even minimized.」（５ページ２７行〜８ページ２２行）
（日本語訳：
　次に本発明について，本発明の好ましい実施形態が示されている添付図面を参照しながら，より十分に以下に述べる。
　（中略）
逆に，要素が別の要素の「直上」にあると言う場合は，その間に介在する要素が存在しない。
　上述のように，平衡条件下では，高い電子濃度が，埋め込まれたＡｌＧａＮ／ＧａＮ界面に現れることが周知である。このように高い電子濃度は，高キャリア移動度の２次元電子ガス（２ＤＥＧ）を形成することができ，これをＨＥＭＴデバイス構造で有利に活用することができる。さらに，このような構造のＡｌＧａＮ障壁層上にＧａＮキャップを付加すると，この構造の最上面へのまたは最上面からの電子伝導に対する障壁のサイズを増大させることができる。しかし，表面電位が両方の場合（すなわちキャップがある場合とない場合）で同じであると考えると，ＧａＮキャップの存在は，２ＤＥＧ伝導層中の電子濃度を低下させる可能性がある。
　ＧａＮ／ＡｌＧａＮ／ＧａＮ構造上にＨＥＭＴを製作できることがＹｕ他によって提示されているが，そのような構造のゲート性能に関する改善点は，ＧａＮキャップの下にある伝導層の低キャリア濃度に起因したチャネル抵抗の増加によって，相殺されると考えられる。E.T.Yu, et al “Shottky barrier engineering in III-V nitrides via the piezoelectric effect”, Appl. Phys. Lett. 73，1880（1998）を見よ。
　
本発明の実施形態は，改善されたＡｌＧａＮ／ＧａＮ　ＨＥＭＴデバイスおよびそのようなデバイスを製作する方法を提供する。本発明の特定の実施形態では，低抵抗のソースコンタクトおよびドレインコンタクト，デバイスを流れる電流，ゲートコンタクトの阻止能力のトレードオフを，ＡｌＧａＮ障壁層上にＧａＮキャップセグメントを設け，キャップセグメント上に非オーム接触を設けてゲートコンタクトを形成することにより，少なくすることができまたは回避することができる
　
図３は，本発明の実施形態にかかるデバイス１１を示す。デバイス１１は，基板１２と，基板１２上の任意選択のバッファ層１３を含む。基板１２は，炭化ケイ素，サファイア，シリコン，バルク窒化ガリウム，または窒化物ベースの電子デバイスを支持するのに適した任意のその他の基板でよい
ＧａＮチャネル層１４を，バッファ層１３が存在する場合にはバッファ層１３上に設け，バッファ層１３が存在しない場合には基板１２上に設ける
　
ＡｌＧａＮ障壁層１６を，ＧａＮチャネル層１４上に設け，それにより，チャネル層１４と障壁層１６との間にヘテロ接合１５を形成する。ＡｌＧａＮ障壁層１６は，好ましくはそのアルミニウム組成が１５％から６０％の間であり，最高約４×１０
18
ｃｍ
-3
のドーピング濃度でケイ素をドープして，全体のシート濃度を最高約５×１０
12
ｃｍ
-2
またはそれ以上にする。障壁層１６は，その厚さが約１５ｎｍから４０ｎｍの間でよく，好ましくは約２５ｎｍの厚さである
　
上述のように，接合部１５はＡｌＧａＮ／ＧａＮヘテロ障壁であるので，２次元電子ガスが接合部１５付近に形成される
　
図３にさらに示すように，薄いＧａＮベースのキャップセグメント３０好ましくはＧａＮを，ＡｌＧａＮ層１６の表面の，ソース電極１８とドレイン電極２０との間に設ける
　
ゲート電極２２を，キャップセグメント３０上に設ける。ゲート電極２２は，白金，ニッケル，あるいはｎ型または「真性」ＧａＮへの非オーム接触を形成する任意のその他の適切な金属で形成することが好ましい
　
ＡｌＧａＮまたはＧａＮのガリウムまたはアルミニウム面に成長させたＧａＮ／ＡｌＧａＮ構造での分極効果により，ゲート電極２２の下の伝導に対する障壁は，大幅に高められる。従って，ゲート漏れを低減させ，または最小限に抑えることができる
　
　以上の記載から，引用例には次の発明が記載されているものと認められる。（以下「引用発明」という。）
　
「改善されたＡｌＧａＮ／ＧａＮ　ＨＥＭＴデバイス１１であって，
　基板１２と，
　基板１２上に設けられたバッファ層１３と，
　バッファ層１３上に設けられたＧａＮチャネル層１４と，
　ＧａＮチャネル層１４上にＡｌＧａＮ障壁層１６が設けられ，それにより，チャネル層１４と障壁層１６との間にヘテロ接合１５が形成されて，２次元電子ガスが接合部１５付近に形成され，
　ＡｌＧａＮ障壁層１６は，そのアルミニウム組成が１５％から６０％の間であり，最高約４×１０18ｃｍ-3のドーピング濃度でケイ素をドープされて，全体のシート濃度が最高約５×１０12ｃｍ-2またはそれ以上であり，その厚さは約１５ｎｍから４０ｎｍの間であり，
　ＡｌＧａＮ障壁層１６の表面に，オーム性のソース１８電極およびドレイン２０電極が設けられ，
　ＡｌＧａＮ層１６の表面の，ソース電極１８とドレイン電極２０との間にＧａＮからなるキャップセグメント３０が設けられ，
　キャップセグメント３０上に，ＧａＮへの非オーム接触を形成するゲート電極２２が設けられた，
　ゲート電極２２の下の伝導に対する障壁が高められて，ゲート漏れが低減された，
　ＡｌＧａＮ／ＧａＮ　ＨＥＭＴデバイス１１。」
　
３．対比
　本願発明と引用発明とを対比する。
　
・引用発明の「バッファ層１３上に設けられたＧａＮチャネル層１４」は，「ＧａＮチャネル層１４上にＡｌＧａＮ障壁層１６が設けられ，それにより，チャネル層１４と障壁層１６との間にヘテロ接合１５が形成されて，２次元電子ガスが接合部１５付近に形成され」るものであるから，本願発明の「電子走行層となる第１の窒化物半導体層」に相当し，また，引用発明の「ＡｌＧａＮ障壁層１６」は，本願発明の「電子供給層となり，Ａｌを含有する第２の窒化物半導体層」に相当する。
　
・引用発明の「ＡｌＧａＮ層１６の表面の，ソース電極１８とドレイン電極２０との間に」「設けられ」た「ＧａＮからなるキャップセグメント３０」は，本願発明の「Ａｌの含有量が０又は前記第２の窒化物半導体層よりも少ない第３の窒化物半導体層」に相当する。
　
・引用発明の「ＧａＮチャネル層１４」，「ＡｌＧａＮ障壁層１６」及び「ＧａＮからなるキャップセグメント３０」は，「基板１２上に設けられたバッファ層１３」上にこの順に形成されているから，本願発明の「電子走行層となる第１の窒化物半導体層」，「電子供給層となり，Ａｌを含有する第２の窒化物半導体層」及び「Ａｌの含有量が０又は前記第２の窒化物半導体層よりも少ない第３の窒化物半導体層」が「基板上に順次積層してなる積層体」に相当する。
　
・本願の図８においては，第２の窒化物半導体層について，そのＡｌの組成率をｘ，膜厚をｄ（ｎｍ）として，　−８０ｘ＋２９＜ｄ＜−１８０ｘ＋５２を満たす膜厚であり，　前記ｘは，　０．１２５≦ｘ＜
０．１７
　本願発明においては，「第２の窒化物半導体層は，そのＡｌの組成率をｘ，膜厚をｄ（ｎｍ）として，　−８０ｘ＋２９＜ｄ＜−１８０ｘ＋５２を満たす膜厚とされており，　前記ｘは，　０．１２５≦ｘ＜
０．１８
　
・引用発明の「キャップセグメント３０上に，ＧａＮへの非オーム接触を形成するゲート電極２２が設けられ」ていることは，本願発明の「前記積層体の上部にゲートを備えて」いることに相当する。
　
・引用発明の「ＡｌＧａＮ／ＧａＮ　ＨＥＭＴデバイス１１」は，本願発明の「化合物半導体装置」に相当する。
　
　よって，引用発明と本願発明とは，
「電子走行層となる第１の窒化物半導体層と，
　電子供給層となり，Ａｌを含有する第２の窒化物半導体層と，
　Ａｌの含有量が０又は前記第２の窒化物半導体層よりも少ない第３の窒化物半導体層と
　が基板上に順次積層してなる積層体を含み，
　前記第２の窒化物半導体層は，そのＡｌの組成率をｘ，膜厚をｄ（ｎｍ）として，
　−８０ｘ＋２９＜ｄ＜−１８０ｘ＋５２
を満たす膜厚とされており，
　前記ｘは，
　０．１５≦ｘ＜０．１８
を満たし，
　前記ｄは，
　１５．４≦ｄ＜２９．５
を満たし，
　前記積層体の上部にゲートを備えているものであることを特徴とする化合物半導体装置。」
である点で一致する。
　
　一方，両者は以下の各点で相違する。
　
《相違点１》
　「第２の窒化物半導体層」について，本願発明は，「そのＡｌの組成率をｘ，膜厚をｄ（ｎｍ）として，　−８０ｘ＋２９＜ｄ＜−１８０ｘ＋５２を満たす膜厚とされており，　前記ｘは，　０．１２５≦ｘ＜０．１８を満たし，　前記ｄは，　１５．４≦ｄ＜２９．５を満た」すものであるのに対して，引用発明は，「アルミニウム組成が１５％から６０％の間であり，」「その厚さは約１５ｎｍから４０ｎｍの間」，すなわちＡｌの組成率をｘが　０．１５≦ｘ≦０．６０であり，膜厚をｄ（ｎｍ）が　１５≦ｄ≦４０であって，前記本願発明に係る範囲と重複する部分を有するものの，完全に一致するものではない点。
　
《相違点２》
　本願発明は，「前記積層体のシート抵抗が５５０Ω／ｓｑ〜８５０Ω／ｓｑである」のに対して，引用発明においては，本願発明の「積層体」に相当する，「ＧａＮチャネル層１４」，「ＡｌＧａＮ障壁層１６」及び「ＧａＮからなるキャップセグメント３０」から成る部分のシート抵抗が特定されていない点。
　
《相違点３》
　本願発明においては，「ゲートの閾値電圧が−２．５Ｖ以上−１．５Ｖ以下」とされているのに対して，引用発明においては「ゲートの閾値電圧」は特定されていない点。
　
４．判断
　上記各相違点について検討する。
　
《相違点１について》
　本願明細書においては，本願発明に係る上記数値範囲を定めるに際して，種々の前提や知見を基に検討を行っている。
　例えば，本願明細書には以下の記載がある。
・「【００２０】
　表面エンタルピー∝総歪み量の相関係数は基礎実験と分子軌道計算によらなければならないが，逆方向ゲートリークと表面ラフネスについては実験データが存在するため，相関係数を計算することが可能となる。
　表面ラフネス（ｎｍ）＝２．１５×ｘ×ｄ
　逆方向ゲートリーク（μＡ／ｍｍ）（Ｖｇ＝−５Ｖ）
　＝１．８×１０-6×１０^（２．１５×ｘ×ｄ）
　表面ラフネスについてｘ×ｄと最大段差との関係を図３に，ｘ×ｄと逆方向ゲートリーク電流との関係を図４にそれぞれ示す。上記の関係よりｘ及びｄの上限が規定される。特に，逆方向ゲートリーク電流量（Ｖｇ＝−５Ｖ）は１００（μＡ／ｍｍ）が上限となる。」
・「【００２９】
　窒素空孔は，ＡｌＧａＮ層のＡｌ組成率ｘが大きいと歪の効果により発生しやすい。ＡｌとＧａとではＧａが選択的に抜けやすい問題もある。ＡｌＧａＮ層上にＧａＮを積層した場合でもＡｌＧａＮ層による歪が大きいと窒素が抜けやすくなる。従って，ＧａＮ層の表面構造においては，Ａｌ組成率ｘを１７％未満にして歪を現象させると窒素抜けを防ぐ作用があることを見出した。１７％以上ではＧａＮ層の表面ラフネスを低減できず，２ｎｍ以上の段差が表面に形成され電界の部分的集中を招く。従って，ｘは１７％（好ましくは１６％）より小さいことを要する。また，ＧａＮ層の表面構造においては，Ａｌ組成率ｘを１２．５％以上（好ましくは１４ｎｍ以上）でなければ２次元電子ガスの濃度が低くなり過ぎ，且つゲート順方向耐圧（Ｖｆ）も低くなり過ぎる作用も見出した。このように，２次元電子ガスの量が低く過ぎず，歪を減らすことで窒素抜けを防ぐ作用を見出した。
　【００３０】
　また，膜厚ｄも２９．５ｎｍ以上に厚いと歪が大き過ぎる。従って，２９．５ｎｍよりも薄い（好ましくは２４ｎｍ以下）ことが作用上必要であると見出した。一方，膜厚ｄが１５．４ｎｍより薄いと２次元電子ガスの濃度が低く過ぎてプロセスダメージを受けやすくなり，逆に窒素が抜ける虞がある。従って１５．４ｎｍ（好ましくは１７ｎｍ）以上であることが作用上必要であると見出した。」（ここで，段落【００２９】における「Ａｌ組成率ｘを１２．５％以上（好ましくは１４
ｎｍ
％
　
　しかしながら，上記段落【００２０】の記載において，「特に，逆方向ゲートリーク電流量（Ｖｇ＝−５Ｖ）は１００（μＡ／ｍｍ）が上限となる」ことの臨界的意義は見いだせないから，逆方向ゲートリーク電流量との関係において「ｘ×ｄ」に制限を加えることにも臨界的意義は見いだせない。
　また，上記段落【００２９】の記載において，「見出した」とする各事実の具体的根拠が明らかでなく，また，窒素が抜ける量は，当該ＡｌＧａＮ層の成長の巧拙によって大きく変わるものであるから，単にＡｌ組成率ｘのみにより決まるものとは認められない。ＧａＮ層の表面ラフネスを低減することについても，同様に，半導体層の成長の巧拙によって大きく変わり，単にＡｌ組成率ｘのみにより決まるものとは認められない。よって，当該記載から「ｘは１７％（好ましくは１６％）より小さ」く「ｘを１２．５％以上（好ましくは１４％以上）」とすることに臨界的な意義は見いだせない。
　また，上記段落【００３０】において，「歪が大き過ぎる」及び「２次元電子ガスの濃度が低く過ぎて」との記載からは，具体的判断基準が明らかでないから，膜厚ｄを「１５．４ｎｍ（好ましくは１７ｎｍ）以上」であって「２９．５ｎｍよりも薄い（好ましくは２４ｎｍ以下）」とすることに臨界的な意義は見いだせない。
　さらに，一般に，半導体層上に，これとは格子定数が異なる半導体材料を成長させるにあたり，両者の格子定数差が大きくまた，成長膜厚が大きいほど，格子歪みの総量が大きく，結晶としての品質が劣化しやすくなることは，従来より周知の事項である。また，ＨＥＭＴにおいて，チャネル層と供給層との間に一定程度以上にバンド構造及びキャリア濃度の変化が存在しないと，十分な二次元電子層が形成されないことも従来より周知の事項である。　以上から，本願発明に係る各数値の限定範囲には臨界的な意義が見いだせず，当業者が適宜に設定し得た程度のものといえ，また，引用発明において，Ａｌ組成率ｘを１２．５％程度まで下げることにも格別な困難は見いだせない。それゆえ，引用発明において，Ａｌの組成率ｘ，膜厚ｄをそれぞれ本願発明に係る範囲に設定することは，当業者が適宜になし得たものである。
　よって，相違点１は，当業者が適宜になし得た範囲に含まれる程度のものである。
　
《相違点２について》
　半導体層を積層してＨＥＭＴを構成するに際し，当該半導体層の積層構造のシート抵抗の値として，本願発明に係る「５５０Ω／ｓｑ〜８５０Ω／ｓｑ」の範囲内の値は，以下の周知例にも示されているように，普通に採用される程度の値である。
　
周知例：　特表２００２−５２０８８０号公報
　本願の原出願の出願日前に日本国内において頒布された刊行物である，特表２００２−５２０８８０号公報には，図１とともに以下の記載がある。
・「【００３３】
　実施例
　本発明において，半絶縁性４Ｈ炭化ケイ素基板の上に作成されたＧａＮ／ＡｌＧａＮ　ＨＥＭＴは，１０ＧＨｚ，および２９％の電力加算効率と１０ｄＢの関連利得を持つ２ｍｍのゲート幅（１６×１２５μｍ）からの−１ｄＢの利得圧縮における総出力電力が４ワットＣＷ（２．０Ｗ／ｍｍ）であることを示した。今日までのところ，これは第ＩＩＩ族元素窒化物ＨＥＭＴに証明された，Ｘ−バンドにおける最高の総電力と関連利得を表す。
　【００３４】
　
図１に示されるように，そのエピ層構造はＡｌＮ緩衝層，２μｍのアンドープＧａＮおよび２７ｎｍのＡｌ
0.14
Ｇａ
0.86
Ｎから成る。そのＡｌＧａＮキャップは５ｎｍのアンドープスペーサー層，１２ｎｍのドナー層および１０ｎｍのアンドープバリア層を有する
直径３５ｍｍのＳｉＣウェーハを横断する接触抵抗とシート抵抗の平均値はそれぞれ０．３６Ω−ｍｍおよび６５２Ω／平方であって，これは大きな面積にわたって高品質の２ＤＥＧであることを示している
　
　それゆえ，引用発明において，「ＧａＮチャネル層１４」，「ＡｌＧａＮ障壁層１６」及び「ＧａＮからなるキャップセグメント３０」から成る部分のシート抵抗を，本願発明に係る「５５０Ω／ｓｑ〜８５０Ω／ｓｑ」の範囲内の値とすることは，当業者が適宜になし得たことである。そして，本願明細書を参照しても，当該範囲の値を採用することに臨界的意義も認められない。
　よって，相違点２は，当業者が適宜になし得た範囲に含まれる程度のものである。
　
《相違点３について》
　一般に，ＨＥＭＴのゲート閾値電圧は，必要に応じて適宜設定される単なる設計的事項であって，その値として，本願発明に係る−２．５Ｖ以上−１．５Ｖ以下は普通に採用される程度のものである。そして，本願明細書を参照しても，当該範囲の値を採用することに臨界的意義も認められない。
　よって，相違点３は，当業者が適宜になし得た範囲に含まれる程度のものである。
　
５．まとめ
　以上検討したとおり，本願発明は，周知技術を勘案して，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。
　
第４　むすび
　以上のとおりであるから，他の請求項について検討するまでもなく，本願は拒絶すべきものである。
　よって，結論のとおり審決する。