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　特願２００５−２５９２４２「多層電極及びこれを備える化合物半導体の発光素子」拒絶査定不服審判事件〔平成１８年　５月１８日出願公開、特開２００６−１２８６３１〕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　手続きの経緯
　平成１７年　９月　７日　特許出願（パリ条約による優先権主張　平成１６年１０月２９日　大韓民国）
　平成２３年　６月　７日　拒絶理由通知（同年６月１４日発送）
　平成２３年　９月　９日　意見書・手続補正書
　平成２３年１２月　７日　拒絶査定（同年１２月１３日送達）
　平成２４年　４月１１日　本件審判請求・手続補正書
　平成２４年　７月１８日　審尋（同年７月２４日発送）
　平成２４年１１月１６日　回答書
　
２　本願発明
　本願の特許請求の範囲の請求項１−１６に係る発明は、平成２４年４月１１日付け手続補正により補正された特許請求の範囲の請求項１−１６に記載された事項により特定されるとおりのものであるところ、請求項１に係る発明は以下のとおりである。
「化合物半導体の発光素子のｐ型ＧａＮ系化合物半導体層上に形成される電極において、
　前記ｐ型ＧａＮ系化合物半導体層上に、添加元素が含まれているインジウム酸化物、及び添加元素が含まれているＳｎＯ２からなる群から選択されるいずれか一つから形成されるオーミックコンタクト層と、
　前記オーミックコンタクト層上に透明伝導性酸化物から形成される第１電極層と、
　前記第１電極層上に、非伝導性酸化物から形成される第２電極層と、
　を備え、
　前記第２電極層の所定部分はエッチングされることにより、前記第１電極層の表面部が現れており、
　前記第１電極層及び前記第２電極層は、それぞれ前記化合物半導体の発光素子から発生した光に対し、２％以下の反射率を有する厚さに形成されていることを特徴とする化合物半導体の発光素子の多層電極。」（以下「本願発明」という。）
　
３　引用発明
（１）　刊行物の記載事項
　原査定の拒絶の理由に引用され、本願の優先権主張日前に日本国内で頒布された刊行物である特開平１０−１７３２２２号公報（以下「刊行物」という。）には、図面とともに、以下の記載がある。
　
ア　「【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基板上に、チッ化ガリウム系化合物半導体が積層される青色系（紫外から黄色）の光を発生する半導体発光素子の製法に関する。さらに詳しくは、ｐ形層のアニール処理を効果的に行う半導体発光素子の製法に関する。」　
　
イ　「【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、アニール時に半導体層の表面にＳｉＯ２やＳｉＮｘなどの保護膜を設けて行っているため、Ｇａなどの蒸発を防止することができるが、半導体層中のＯなども蒸発し難く、ＭｇとＯなどとの結合を完全に切り離して、Ｏなどを蒸発分離させることができない。したがって、ｐ形層の活性化を充分に行うことができず、ｐ形層の抵抗を充分に下げることができないという問題がある。
【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、チッ化ガリウム系化合物半導体からなるｐ形層の活性化を充分に行うことができ、順方向電圧を下げることができる半導体発光素子の製法を提供することを目的とする。」
　
ウ　「【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体発光素子は、基板上にチッ化ガリウム系化合物半導体からなるｎ形層およびｐ形層を含む半導体層を積層し、前記ｐ形層の活性化のためのアニール処理を行う半導体発光素子の製法であって、前記半導体層を積層した後のｐ形層の表面側に透明導電膜を成膜した後に前記アニール処理を行うことを特徴とする。この透明導電膜を設けることにより、半導体層中のＧａなどの他の元素の蒸発を防止すると共に、透明導電膜は成膜時には完全な酸化物になっていないため、Ｍｇと結合したＯが分離して透明導電膜中の成分と化合しやすい。したがって、ｐ形層中のＭｇ−Ｏなどの結合が完全に分離されてドーパント化し、その活性化が充分に行われる。
【０００７】ここにチッ化ガリウム系化合物半導体とは、III 族元素のＧａとＶ族元素のＮとの化合物またはIII 族元素のＧａの一部がＡｌ、Ｉｎなどの他のIII 族元素と置換したものおよび／またはＶ族元素のＮの一部がＰ、Ａｓなどの他のＶ族元素と置換した化合物からなる半導体をいう。また、透明導電膜とはＩＴＯ、酸化スズ、酸化インジウムなどの導電性があり、充分酸化した状態で透明な材料からなる膜をいう。
【０００８】前記透明導電膜の表面にさらにシリコン酸化チッ化膜を設けた後に前記アニール処理を行うことが、透明導電膜が雰囲気ガス中のＯなどを吸収しやすいのを防止できるため、半導体層中のＭｇと結合したＯなどを分離しやすくなり好ましい。ここにシリコン酸化チッ化膜とは、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｙＮｚなどのＳｉとＯおよび／またはＮとが化合した絶縁膜をいう。
【０００９】前記透明導電膜を設ける前に前記ｐ形層の表面にＮｉおよびＡｕを含むメタル層を設けておくことにより、ｐ形の半導体層とのオーミックコンタクトを取りやすく、透明導電膜をそのまま残して拡散メタル層として使用する場合にその効果が大きくなる。」
　
エ　「【００１０】
【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発明の半導体発光素子の製法について説明をする。図１には、青色発光に適したチッ化ガリウム系化合物半導体層がサファイア基板上に積層される本発明の方法の一実施形態により製造される半導体発光素子の断面説明図が示されている。
【００１１】本発明の半導体発光素子の製法は、図１に示されるように、たとえばサファイア（Ａｌ２Ｏ３単結晶）などからなる基板１の表面にＧａＮからなる低温バッファ層２、ｎ形のＧａＮからなるｎ形層３、活性層４、ｐ形のＡｌＧａＮ系化合物半導体層５ａおよびＧａＮ層５ｂからなるｐ形層５を順次積層して半導体積層部を形成する。そして、電流拡散用のメタル層７ａを形成し、さらにその上にＩＴＯ膜７ｂなどの透明導電膜および図示しないチッ化ケイ素膜（ＳｉＮｘ）などのシリコン酸化チッ化膜を形成した後に、ｐ形層５の活性化のためのアニール処理をすることに特徴がある。その後、ＳｉＮｘの一部を除去してＩＴＯ膜７ｂ上に上部電極（ｐ側電極）８を形成している。また、積層された半導体層の一部を除去して露出したｎ形層３に下部電極（ｎ側電極）９を形成している。ここで、ＩＴＯ膜７ｂは、アニール時の保護膜として作用すると共に、メタル層７ａと共に電流拡散用の拡散メタル層７を構成している。
【００１２】基板１上に積層される半導体層は、たとえばＧａＮからなる低温バッファ層２が０．０１〜０．２μｍ程度堆積され、ついでクラッド層となるｎ形層３が１〜５μｍ程度堆積され、さらに、バンドギャップエネルギーがクラッド層のそれよりも小さくなる材料、たとえばＩｎＧａＮ系化合物半導体からなる活性層４が０．０５〜０．３μｍ程度、ｐ形のＡｌＧａＮ系化合物半導体層５ａおよびＧａＮ層５ｂからなるｐ形層（クラッド層）５が０．２〜１μｍ程度、それぞれ順次積層されることにより構成されている。なお、ｐ形層５はＡｌＧａＮ系化合物半導体層５ａとＧａＮ層５ｂとの複層になっているが、キャリアの閉じ込め効果の点からＡｌを含む層が設けられることが好ましいためで、ＧａＮ層だけでもよい。また、ｎ形層３にもＡｌＧａＮ系化合物半導体層を設けて複層にしてもよく、またこれらを他のチッ化ガリウム系化合物半導体層で形成することもできる。さらに、この例では、ｎ形層とｐ形層とで活性層が挟持されたダブルヘテロ接合構造であるが、ｎ形層とｐ形層とが直接接合するｐｎ接合構造のものでもよい。
【００１３】つぎに、本発明の半導体発光素子の製法について、具体例によりさらに詳細に説明をする。
【００１４】有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により、キャリアガスのＨ２と共にトリメチリガリウム（ＴＭＧ）、アンモニア（ＮＨ３）などの反応ガスおよびｎ形にする場合のドーパントガスとしてのＳｉＨ４などを供給して、たとえばサファイアからなる基板１上に４００〜６００℃程度の低温で、ＧａＮ層からなる低温バッファ層２を０.０１〜０.２μｍ程度、同じ組成でｎ形のｎ形層（クラッド層）３を１〜５μｍ程度結晶成長する。さらにドーパントガスを止めて、反応ガスとしてトリメチルインジウム（以下、ＴＭＩｎという）を追加し、ＩｎＧａＮ系化合物半導体からなる活性層４を０．０５〜０．３μｍ程度成膜する。
【００１５】ついで、反応ガスのＴＭＩｎをトリメチルアルミニウム（以下、ＴＭＡという）に変更し、ドーパントガスとしてシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）を導入して、ｐ形のＡｌＧａＮ系化合物半導体層５ａを０．１〜０．５μｍ程度、さらに再度反応ガスのＴＭＡを止めてｐ形のＧａＮ層５ｂを０．１〜０．５μｍ程度それぞれ積層し、ｐ形層５を形成する。
【００１６】その後、たとえばＮｉおよびＡｕをそれぞれ２〜５０ｎｍ程度蒸着してシンターすることにより薄くて透明なメタル層７ａを１０〜５０ｎｍ程度形成し、その表面にＩＴＯ膜７ｂを０．１〜０．２μｍ程度成膜する。その表面にさらにＳｉＮｘなどの保護膜（図示せず）を設けてｐ形ドーパントの活性化のため、４００〜８００℃程度で１５〜３０分程度のアニールを行う。
【００１７】ついで、下部電極を形成するためｎ形層３が露出するように、積層された半導体層の一部を塩素ガスなどによる反応性イオンエッチングによりエッチングをする。この露出したｎ形層３の表面にｎ側電極金属のＴｉおよびＡｌをそれぞれ０．１μｍ程度と０．３μｍ程度づつ真空蒸着などにより成膜することにより、下部電極９を形成する。さらにｐ側電極のために図示しないＳｉＮｘなどの保護膜の一部を除去してＩＴＯ膜７ｂ上にＴｉとＡｕをそれぞれ真空蒸着することにより、上部電極８を形成する。その結果、図１に示される半導体発光素子が得られる。
【００１８】本発明によれば、アニール時の半導体層の表面側にＩＴＯ膜などの透明導電膜が設けられているため、半導体層のＧａなどの蒸発を防止する保護膜としての作用を充分に果たす。一方、ＩＴＯ膜は、半導体層などの表面に成膜された際は、完全な酸化膜にはなっておらず、着色しており、熱処理中に雰囲気の酸素と化合して完全な酸化膜となり透明になる性質を有している。そのため、ＩＴＯ膜が設けられてｐ形層のアニール処理が行われるときに半導体層中のドーパントＭｇと結合しているＯなどと化合してｐ形層の活性化に充分に寄与する。その結果、ｐ形層の抵抗が低下し、順方向電圧の低い半導体発光素子が得られる。
【００１９】以上ように、ＩＴＯ膜がアニール時の半導体層の保護膜として作用するが、このＩＴＯ膜の表面にさらにＳｉＮｘなどの保護膜が設けられることにより、熱処理時にＩＴＯ膜が雰囲気のＯ原子と化合するのを防止することができるため、半導体層中のＯ原子と一層化合しやすい。そのため、前述のように、ＩＴＯ膜の表面にさらにＳｉＮｘなどの保護膜が設けられることが、半導体層の活性化を効率よく行うのにとくに効果があり、好ましい。
【００２０】さらに、ＩＴＯ膜は導電性で、充分に酸化すれば透明になるため、そのまま最後まで残すことにより、電流を半導体層の全面に拡げる拡散メタル層の役割を果たすことができる。しかし、ＩＴＯ膜と半導体層とのオーミックコンタクト特性はそれ程よくないため、拡散メタル層としてそのまま使用するためには、ＩＴＯ膜を設ける前に半導体層の表面にＩｎ粉末を粒状に設けたり、Ｎｉ／Ａｕ、または前述のようにＩｎ／Ｎｉ／Ａｕの薄い合金膜を設け、その上にＩＴＯ膜を設けることにより、合金膜などと半導体層との接触がオーミック接触となり、ＩＴＯ膜はＩｎや合金膜などと良好な電気接触が得られるため好ましい。このとき、合金薄膜層とＩＴＯ膜とが拡散メタル層として作用する。
【００２１】なお、前述の例では透明導電膜としてＩＴＯを用いたが、酸化スズ、酸化インジウムでも同様の性質を有し、同じように用いられる。さらに保護膜としてはＳｉＮｘ 以外のＳｉＯ２やＳｉＯｙＮｚなどのシリコン酸化チッ化膜を用いることもできる。」
　
オ　上記「エ」の【００１１】の記載を踏まえて図１を見ると、
「サファイア（ＡＩ２Ｏ３単結晶）などからなる基板１の表面に、ＧａＮからなる低温バッファ層２、ｎ形のＧａＮからなるｎ形層３、活性層４、ｐ形のＡｌＧａＮ系化合物半導体層５ａ、ＧａＮ層５ｂからなるｐ形層５、メタル層７ａ、ＩＴＯ膜７ｂなどの透明導電膜、チッ化ケイ素膜（ＳｉＮｘ）などのシリコン酸化チッ化膜、ＳｉＮｘの一部が除去されたＩＴＯ膜７ｂ上に上部電極（ｐ側電極）８、ｎ形層３に下部電極（ｎ側電極）９が形成された半導体発光素子」
が理解できる。
　
（２）引用発明の認定
ア　上記「（１）オ」より、
「サファイア（ＡＩ２Ｏ３単結晶）などからなる基板１の表面に、ＧａＮからなる低温バッファ層２、ｎ形のＧａＮからなるｎ形層３、活性層４、ｐ形のＡｌＧａＮ系化合物半導体層５ａ、ＧａＮ層５ｂからなるｐ形層５、メタル層７ａ、ＩＴＯ膜７ｂなどの透明導電膜、チッ化ケイ素膜（ＳｉＮｘ ）などのシリコン酸化チッ化膜、ＳｉＮｘ の一部が除去されたＩＴＯ膜７ｂ上に上部電極（ｐ側電極）８、ｎ形層３に下部電極（ｎ側電極）９が形成された半導体発光素子」
が、記載されている。
　
イ　上記「（１）エ」の【００１６】、【００２０】より、メタル層７ａは、「Ｎｉ／Ａｕ、またはＩｎ／Ｎｉ／Ａｕの薄い合金膜」であり、半導体層との接触がオーミック接触となる層である。
　
ウ　上記「（１）ウ」の【０００８】、【００２１】より、「シリコン酸化チッ化膜とは、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｙＮｚなどのＳｉとＯおよび／またはＮとが化合した絶縁膜」であり、【００１６】より「保護膜」として機能する。　
　
エ　上記ア〜ウを総合し、半導体発光素子を構成する「メタル層７ａ、ＩＴＯ膜７ｂなどの透明導電膜、チッ化ケイ素膜（ＳｉＮｘ）などのシリコン酸化チッ化膜」に着目すると、以下の発明が記載されている。
　
「サファイア（ＡＩ２Ｏ３単結晶）などからなる基板１の表面に、ＧａＮからなる低温バッファ層２、ｎ形のＧａＮからなるｎ形層３、活性層４、ｐ形のＡｌＧａＮ系化合物半導体層５ａ、ＧａＮ層５ｂからなるｐ形層５、メタル層７ａ、ＩＴＯ膜７ｂなどの透明導電膜、チッ化ケイ素膜（ＳｉＮｘ）などのシリコン酸化チッ化膜、ＳｉＮｘの一部が除去されたＩＴＯ膜７ｂ上に上部電極（ｐ側電極）８、ｎ形層３に下部電極（ｎ側電極）９が形成された半導体発光素子のメタル層７ａ、ＩＴＯ膜７ｂなどの透明導電膜、チッ化ケイ素膜（ＳｉＮｘ ）などのシリコン酸化チッ化膜であって、
　メタル層７ａは、Ｎｉ／Ａｕ、またはＩｎ／Ｎｉ／Ａｕの薄い合金膜であり、半導体層との接触がオーミック接触となる層であり、
　シリコン酸化窒化膜は、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｙＮｚなどのＳｉとＯおよび／またはＮとが化合した絶縁膜である、
　半導体発光素子のメタル層７ａ、ＩＴＯ膜７ｂなどの透明導電膜、チッ化ケイ素膜（ＳｉＮｘ）などのシリコン酸化チッ化膜。」（以下「引用発明」という。）
　
４　対比
ア　引用発明の「メタル層７ａ、ＩＴＯ膜７ｂなどの透明導電膜、チッ化ケイ素膜（ＳｉＮｘ）などのシリコン酸化チッ化膜」は、「ＧａＮからなる低温バッファ層２、ｎ形のＧａＮからなるｎ形層３、活性層４、ｐ形のＡｌＧａＮ系化合物半導体層５ａ、ＧａＮ層５ｂからなるｐ形層５」の上に形成されているから、本願発明の「化合物半導体の発光素子のｐ型ＧａＮ系化合物半導体層上に形成される電極」に相当する。
　
イ　本願発明の「前記ｐ型ＧａＮ系化合物半導体層上に、添加元素が含まれているインジウム酸化物、及び添加元素が含まれているＳｎＯ２からなる群から選択されるいずれか一つから形成されるオーミックコンタクト層」と、引用発明の「メタル層７ａは、Ｎｉ／Ａｕ、またはＩｎ／Ｎｉ／Ａｕの薄い合金膜であり、半導体層との接触がオーミック接触となる層であ」ることを対比すると、両者は「前記ｐ型ＧａＮ系化合物半導体層上に」「形成されるオーミックコンタクト層」の点で一致する。
　
ウ　引用発明の「ＩＴＯ膜７ｂなどの透明導電膜」は、本願発明の「前記オーミックコンタクト層上に透明伝導性酸化物から形成される第１電極層」に相当する。
　
エ　引用発明の「シリコン酸化窒化膜」のうちの「ＳｉＯ２」は、本願発明の「前記第１電極層上に、非伝導性酸化物から形成される第２電極層」に相当する。
　
オ　引用発明の「上部電極（ｐ側電極）８」は、ＳｉＮｘの一部が除去されたＩＴＯ膜７ｂ上に形成されているところ、チッ化ケイ素膜（ＳｉＮｘ）などのシリコン酸化チッ化膜は、一部が除去されることにより、ＩＴＯ膜７ｂが現れているといえる。してみると、本願発明の「前記第２電極層の所定部分はエッチングされることにより、前記第１電極層の表面部が現れて」いることと、引用発明の「ＳｉＮｘ の一部が除去されたＩＴＯ膜７ｂ上に上部電極（ｐ側電極）８」が形成されていることは、「前記第２電極層の所定部分は除去されることにより、前記第１電極層の表面部が現れて」いる点で一致する。
　
カ　以上のことから、本願発明と引用発明は、
「化合物半導体の発光素子のｐ型ＧａＮ系化合物半導体層上に形成される電極において、
　前記ｐ型ＧａＮ系化合物半導体層上に形成されるオーミックコンタクト層と、
　前記オーミックコンタクト層上に透明伝導性酸化物から形成される第１電極層と、
　前記第１電極層上に、非伝導性酸化物から形成される第２電極層と、
　を備え、
　前記第２電極層の所定部分は除去されることにより、前記第１電極層の表面部が現れている、
　化合物半導体の発光素子の多層電極。」
の点で一致し、以下の点で相違する。
　
相違点１：オーミックコンタクト層が、本願発明では、「添加元素が含まれているインジウム酸化物、及び添加元素が含まれているＳｎＯ２からなる群から選択されるいずれか一つから形成される」のに対し、引用発明では、「Ｎｉ／Ａｕ、またはＩｎ／Ｎｉ／Ａｕの薄い合金膜」の「メタル層７ａ」である点。
　
相違点２：「前記第１電極層の表面部が現れ」るように「前記第２電極層の所定部分」を除去する手段が、本願発明では「エッチング」であるのに対し、引用発明ではどのような手段で除去するのか不明である点。
　
相違点３：「前記第１電極層及び前記第２電極層」のそれぞれの厚さが、本願発明では「前記化合物半導体の発光素子から発生した光に対し、２％以下の反射率を有する厚さ」であるのに対し、引用発明では、そのような厚さであるのか否か不明である点。
　
５　判断
以下、上記相違点について検討する。
（１）相違点１について
　添加元素が含まれているインジウム酸化物を用いることにより、ＧａＮ系化合物半導体との接触抵抗を小さくすることは、例えば、原査定の拒絶の理由に引用された特開２００４−１７９３６５号公報（【００３７】〜【００４７】の記載を参照。ｐ型の窒化ガリウム（ＧａＮ）よりなる第２の半導体層１４の上に、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）よりなる透光性電極１５を形成すること、該透光性電極１５を構成するＩＴＯにマグネシウム（Ｍｇ）を添加し、該第２の半導体層１４と透光性電極１５との接触抵抗を低減させる技術事項が記載されている。）、あるいは、特開２０００−５８９１１号公報（【００２５】〜【００３６】の記載を参照。第２の透明導電膜は、インジウムとスズと、添加元素と、酸素とを構成元素とし、添加元素は、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｃｏ、Ｍｎ等であること、ｐ型のＩＩＩ族窒化物に対して低いコンタクト抵抗を確保できる旨の技術事項が記載されている。）に記載されるように、周知の技術手段である。
　そして、引用発明において、半導体層とオーミック接触する層として、「Ｎｉ／Ａｕ、またはＩｎ／Ｎｉ／Ａｕの薄い合金膜」の「メタル層７ａ」に代えて、上記周知の技術手段を用い、上記相違点１に係る本願発明の発明特定事項となすことは、当業者が容易に想到し得たことと認められる。
　
（２）相違点２について
　半導体素子を製造する技術分野において、エッチングの技術手段は周知の技術手段である。そうすると、引用発明において、第２の電極層の所定部分を除去する手段として前記周知の技術手段である「エッチング」を採用し、上記相違点２に係る本願発明の発明特定事項となすことは、当業者が容易に想到し得たことと認められる。
　
（３）相違点３について
　はじめに、本願発明の「２％以下の反射率」という発明特定事項の技術上の意義について、本願の発明の詳細な説明の記載を参酌して検討する。本願の発明の詳細な説明には、「【００２１】第１電極層２２ａ及び第２電極層２２ｂは、それぞれ前記化合物半導体の発光素子から発生した光に対し、２％以下の反射率を有する厚さから形成される。２％以下の反射率、さらに望ましくは、最小の反射率を有する第１電極層２２ａ及び第２電極層２２ｂの厚さは、…」との記載がある。前記記載によれば、反射率は小さい方が望ましく、「２％」の値は、格別、臨界的な技術上の意義を有するものとは認められない。
　一方、引用発明の「ＩＴＯ膜７ｂなどの透明導電膜」と「チッ化ケイ素膜（ＳｉＮｘ）などのシリコン酸化チッ化膜」は、活性層からの光を外部に取り出す際に、光が透過する膜であるところ、多くの光が透過するように小さな反射率が望ましいことは、当業者に明らかであり、反射率の値を２％以下になるようなすことは当業者が適宜なしうる設計的事項に過ぎず、反射率の値が２％以下になるような膜厚と為すことに困難性は認められない。
　
（４）作用効果について
　そして、本願発明が奏する作用効果は、引用発明と周知の技術事項に基づいて当業者が容易に予測しうる程度のものである。
　
（５）まとめ
　したがって、本願発明は、引用発明と周知の技術事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
６　むすび
　以上のとおり、本願発明は、引用発明と周知の技術事項に基づいて、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。
　よって、結論のとおり審決する。