【事件の表示】
　特許第３１９７３８３号「エピタキシャル成長による薄膜の製造法」の請求項１〜１１に係る発明の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３１９７３８３号の請求項１〜６に係る発明の特許を維持する。
【理　由】
Ｉ．手続の経緯
　本件特許第３１９７３８３号の出願は、平成５年３月２日（特許法第４２条の２に基づく優先権主張：平成４年３月２日）に出願されたものであって、平成１３年６月８日にその特許の設定登録がなされたところ、安藤吉之助より特許異議の申立がなされ、その後、当審では以下の手続きを経ている。
　　取消理由通知書　　　　　　　　　　　　　平成１４年　８月１２日
　　訂正請求書　　　　　　　　　　　　　　　平成１４年１０月２８日
　　意見書　　　　　　　　　　　　　　　　　平成１４年１０月２８日
　　審尋（特許異議申立人）　　　　　　　　　平成１４年１１月　６日
　　回答書（特許異議申立人）　　　　　　　　平成１４年１２月１２日
　　取消理由通知書　　　　　　　　　　　　　平成１５年１０月１６日
　　訂正請求書取下書　　　　　　　　　　　　平成１５年１０月２２日
　　訂正請求書　　　　　　　　　　　　　　　平成１５年１０月２２日
　上記平成１４年１０月２８日付け訂正請求書は、上記訂正請求取下書により取り下げられている。
II．訂正の適否
II−１．訂正事項
　平成１５年１０月２２日付け訂正請求は、本件明細書につき、訂正請求書に添付された全文訂正明細書に記載されるとおりの次の（ａ）〜（ｄ）の訂正を求めるものである。
（ａ）明細書の特許請求の範囲における、
「【請求項１】エピタキシャル成長によって得られる単結晶膜において、基板側から成長方向に向かって、格子定数のずれを増大させた単結晶膜。
【請求項２】基板から成長方向に向かって組成が勾配を有する請求項１の単結晶膜。
【請求項３】格子定数のずれを変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで増大させた請求項１の単結晶膜。
【請求項４】単結晶膜は磁性ガーネットである請求項３に記載の単結晶膜。
【請求項５】単結晶膜は液相エピタキシャル法で作製した請求項４の単結晶膜。
【請求項６】単結晶膜は膜厚が１００μｍ以上である請求項１ないし５のいずれかに記載の単結晶膜。
【請求項７】基板上に単結晶膜のエピタキシャル成長を行うに当たり、初期には基板の格子定数と単結晶膜の格子定数を近接させておき、成長につれて単結晶膜の格子定数のずれを所定の変化率で増大させたことを特徴とする単結晶膜の製造法。
【請求項８】格子定数の変化率は（０．４〜９）×１０−４％／μｍの範囲にある請求項７の単結晶膜の製造法。
【請求項９】単結晶膜は磁性ガーネットである請求項８に記載の単結晶膜の製造法。
【請求項１０】単結晶膜は液相エピタキシャル法で製造される請求項９に記載の単結晶膜の製造法。
【請求項１１】単結晶膜は膜厚が１００μｍ以上である請求項７ないし１０のいずれかに記載の単結晶膜の製造法。」を、
「【請求項１】エピタキシャル成長によって得られる単結晶膜において、２５℃での基板に接する部分の単結晶膜の格子定数を基板の格子定数に±０．２％の範囲内で一致させ、それを基準とし、基板側から成長方向に向かって組成の勾配を付け、基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する格子定数のずれを正の変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで増大させた、厚さが１００μｍ以上である単結晶膜。
【請求項２】単結晶膜は磁性ガーネットである請求項１に記載の単結晶膜。
【請求項３】単結晶膜は液相エピタキシャル法で作製した請求項２の単結晶膜。
【請求項４】基板上に単結晶膜のエピタキシャル成長を行うに当たり、初期には２５℃での基板の格子定数と単結晶膜の格子定数を±０．２％の範囲内で一致させておき、成長につれて組成の勾配を付け、基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する格子定数のずれを正の変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで増大させながら、厚さ１００μｍ以上に成長させることを特徴とする単結晶膜の製造法。
【請求項５】単結晶膜は磁性ガーネットである請求項４に記載の単結晶膜の製造法。
【請求項６】単結晶膜は液相エピタキシャル法で製造される請求項５に記載の単結晶膜の製造法。」と訂正する。
（ｂ）本件明細書の発明の名称の項における、
「エピタキシャル成長による薄膜の製造法」を、
「エピタキシャル成長による薄膜とその製造法」と訂正する。
（ｃ）本件明細書の段落０００５における、
「【課題を解決するための手段】　
　本発明は、結晶基板上にエピタキシャル成長法により単結晶膜を形成するに当たり、初期には基板の格子定数と単結晶膜の格子定数を近接させておき、成長につれて単結晶膜の格子定数のずれを増大させて所定の格子定数とすることを特徴とする単結晶膜の製造法である。この場合、格子定数のずれは正負いずれもあり得る。例えば、・・・」を、
「【課題を解決するための手段】　
　本発明は、結晶基板上にエピタキシャル成長法により厚さ１００μｍ以上の単結晶膜を形成するに当たり、初期には２５℃での基板の格子定数と単結晶膜の格子定数を±０．２％の範囲内で一致させておき、成長につれて組成の勾配を付け、基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する格子定数のずれを正の変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで増大させて所定の格子定数とすることを特徴とする単結晶膜の製造法及び単結晶膜である。例えば、・・・」と訂正する。
（ｄ）本件明細書の段落００１０における、
「・・・たっけしょうまく・・・」を、「・・・単結晶膜・・・」と訂正する。
　
II−２．訂正の適否の判断
　上記（ａ）の訂正は特許請求の範囲の項の記載を訂正するものであって、具体的には、
（ａ−１）請求項１において、基板と単結晶膜との関係を、「２５℃での基板に接する部分の単結晶膜の格子定数を基板の格子定数に±０．２％の範囲内で一致させ、」との事項を付加し、
（ａ−２）請求項１において、格子定数のずれにつき、「それを基準とし、」との事項を付加し、
（ａ−３）請求項１において、単結晶膜につき、「組成の勾配を付け」との事項を付加し、
（ａ−４）請求項１において、格子定数のずれが、「基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する」ものとの事項を付加し、
（ａ−５）請求項１において、格子定数のずれの増大につき、「正の変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで」との事項を付加し、
（ａ−６）請求項１において、単結晶膜が、「厚さが１００μｍ以上である」との事項を付加し、
（ａ−７）請求項７において、基板の格子定数と単結晶膜の格子定数につき、「基板の格子定数と単結晶膜の格子定数を近接させておき、」を「２５℃での基板の格子定数と単結晶膜の格子定数を±０．２％の範囲内で一致させておき、」と訂正し、
（ａ−８）請求項７において、単結晶膜につき、「組成の勾配を付け、」との事項を付加し、
（ａ−９）請求項７において、格子定数のずれが、「基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する」ものとの事項を付加し、
（ａ−１０）請求項７において、格子定数のずれの増大につき、「正の変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで」との事項を付加し、
（ａ−１１）請求項７において、単結晶膜の製造方法につき、格子定数のずれを変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで増大させながら、「厚さ１００μｍ以上に成長させる」との事項を付加し、
（ａ−１２）請求項２、３、６、８及び１１の記載を削除し、
（ａ−１３）当該請求項２、３、６、８及び１１の削除に伴い、請求項４、５、７、９及び１０の請求項番号を、それぞれ、２、３、４、５及び６と訂正すると共に、元の請求項４、５、９、及び１０において引用する請求項の番号を、３、４、８及び９から、１、２、４及び５に、それぞれ、訂正する
　上記（ｂ）〜（ｄ）の訂正は、上記するとおりである。
　
II−２−１．訂正の目的の適否
　上記訂正（ａ−１）は、単結晶膜と基板との関係につき、基板に接する部分の単結晶膜の格子定数を所定温度の基板の格子定数に所定の数値の範囲内で一致させる旨付加して、当該関係を下位概念のものに限定するものであるので、当該訂正は特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　上記訂正（ａ−２）については、訂正前の請求項１の記載によれば格子定数のずれは単結晶膜の基板側から成長方向に向かって増大するとされるので、同請求項の格子定数のずれは単結晶膜の基材側の格子定数を基準としてそこから成長方向に増大することになるところ、当該訂正では、上記の事項を具体的に記載し、格子状のずれを、より一層、明確にするものであり、したがって、当該訂正は特許請求の範囲の明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当する。
　上記訂正（ａ−３）は、単結晶膜につき、組成の勾配を付ける旨付加するものであって、当該単結晶膜を下位概念のものに限定するものであるので、当該訂正は特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　当該訂正（ａ−４）については、訂正前の請求項１の記載によれば格子定数のずれは単結晶膜の基板側から成長方向に向かって増大するとされるので、同請求項の格子定数のずれは基板に接する単結晶膜の格子定数に対して生ずることになるところ、当該訂正では、上記の事項を具体的に記載し、格子定数のずれを、より一層、明確にするものであり、したがって、当該訂正は特許請求の範囲の明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当する。
　上記訂正（ａ−５）は、格子定数のずれの増大を、正となし且つ所定の数値をもって下位概念のものに限定するものであるので、当該訂正は特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　上記訂正（ａ−６）は、単結晶膜の厚みを数値をもって下位概念のものに限定するので、当該訂正は特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　上記訂正（ａ−７）は、基板の格子定数と単結晶膜の格子定数につき、基板の格子定数の測定温度を限定したうえで基板の格子定数と単結晶膜の格子定数とを所定の数値の範囲内で一致させる旨付加して、当該基板の格子定数と単結晶膜の格子定数の関係を下位概念のものに限定するものであるので、当該訂正は特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　上記訂正（ａ−８）は、上記（ａ−３）で記載した理由と同じ理由により、特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　上記訂正（ａ−９）については、訂正前の請求項７の記載によれば単結晶膜の格子定数のずれは成長につれて増大するとされるので、同請求項の単結晶膜の格子定数のずれは結晶初期すなわち基板に接する単結晶膜の格子定数に対して生ずることになるところ、当該訂正では、上記の事項を具体的に記載し、格子定数のずれを、より一層、明確にするものであり、したがって、当該訂正は特許請求の範囲の明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当する。
　上記訂正（ａ−１０）は、上記（ａ−５）で記載した理由と同じ理由により、特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　上記訂正（ａ−１１）は、所定の格子定数のずれを増大させながら形成する単結晶膜の製造方法につき、所定の厚み以上にすることを付加して、当該製造方法を下位概念のものに限定するものであるので、当該訂正は特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　上記訂正（ａ−１２）は、単に請求項を削除するので、特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　上記訂正（ａ−１３）は、上記訂正（ａ−１２）に伴い、不適合ないしは不明瞭となった請求項番号につき、その番号を整合させるものであるので、特許請求の範囲の明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当する。
　上記訂正（ｂ）は、発明の名称を特許請求の範囲の発明の記載に整合させるものであるので、明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当する。
　上記訂正（ｃ）は、特許請求の範囲における上記訂正（ａ−１）及び（ａ−３）〜（ａ−１２）、並びに、発明の名称における上記訂正（ｂ）に伴い、不明瞭となった記載をそれに整合させるものであるので、発明の詳細な説明の項の明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当する。
　上記訂正（ｄ）は、発明の詳細な説明における明らかな誤記を是正するものであるから、誤記の訂正を目的とするものに該当する。
　
II−２−２．新規事項の有無
〈上記訂正（ａ−１）及び（ａ−７）〉
　当該訂正（ａ−１）及び（ａ−７）により付加される事項は、訂正前の明細書の段落０００６の後段及び段落０００９の実施例１の箇所に記載される事項から自明なこととして導き出せるものである。
〈上記訂正（ａ−２）、（ａ−４）及び（ａ−９）〉
　当該訂正（ａ−２）、（ａ−４）及び（ａ−９）により付加される事項は、訂正前の請求項１又は７の記載から自明なこととして導き出されるものであって、このことは、上記II−２−１．の箇所で説示したとおりである。これら事項は、更に、訂正前の本件明細書における「初期には基板の格子定数と単結晶膜の格子定数を近接させておき、成長につれて単結晶膜の格子定数のずれを増大させて所定の格子定数とすることを特徴とする単結晶膜の製造法である」（段落０００５の前段）、「単結晶の格子定数の変化は供給原料の組成を制御することにより行う。」（段落０００７の前段）、及び「これによりほぼ所定の結晶性を有するＢｉ置換型稀土類ガーネット材料が生成する。時間の経過と共に育成温度を低下させ、成分Ｂｉ量を調整し、格子定数を膜厚と共に増大させる。」（段落０００８の中段）との記載を参照すれば、より一層、自明なこととして導き出される。したがって、当該訂正（ａ−２）、（ａ−４）及び（ａ−９）により付加される事項は、願書に添付した明細書又は図面に記載される事項から自明な事項として導き出されるものである。
〈上記訂正（ａ−３）及び（ａ−８）〉
　当該訂正（ａ−３）及び（ａ−８）により付加される事項は、訂正前の請求項２の記載、及び、訂正前の本件明細書の「単結晶膜の格子定数の変化は供給原料の組成を制御することにより行う。例えばＬＰＥ法ではメルト組成の配合比及び育成温度の経時変化により組成を調整する。」（段落０００７）等に記載されるものであり、ないしは、それら記載から自明なこととして導き出されるものである。
〈上記訂正（ａ−５）及び（ａ−１０）〉
　当該訂正（ａ−５）及び（ａ−１０）により付加される事項は、訂正前の請求項３及び８及び本件明細書の「この場合、格子定数のずれは正負いずれもあり得る。」（段落０００５）の記載から自明なこととして導き出せるものである。
〈上記訂正（ａ−６）及び（ａ−１１）〉
　当該訂正（ａ−６）及び（ａ−１１）により付加する事項は、本件明細書の訂正前の請求項６及び１１に記載されるものであり、ないしは、それら記載から自明なこととして導き出されるものである。
〈上記訂正（ａ−１２）、（ａ−１３）、（ｂ）〜（ｄ）〉
　当該訂正（ａ−１２）は請求項を削除するだけのものであり、当該訂正（ａ−１３）はその請求項の削除に伴って不明瞭となった請求項番号を整合させるだけのものであり、当該訂正（ｂ）は発明の名称を特許請求の範囲の発明の記載に整合させるだけのものであり、当該訂正（ｃ）は特許請求の範囲及び発明の名称における訂正に伴い不明瞭となった記載を整合させるだけのものであり、そして、当該訂正（ｄ）は誤記を訂正するだけのものであって、いずれのものも、本件明細書に記載され、ないしは、自明なこととして導き出されるものである。
　以上のとおり、上記訂正（ａ−１）〜（ｄ）は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内でなされるものである。
　
II−２−３．拡張・変更の存否
　上記訂正（ａ−１）〜（ｄ）は、発明の目的の範囲内においてなされるものでもあり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではなく、このことは明白なことである。
　
II−２−４．訂正の適否の結論
　したがって、上記平成１５年１０月２２日付け訂正請求は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書及び第２項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
III．本件発明
　本件明細書は上記の訂正請求により訂正されたものであって、訂正後の本件請求項１〜６に係る発明（以下、必要により、「本件発明１」〜「本件発明６」という）はその特許請求の範囲に記載される次のとおりのものである。
【請求項１】エピタキシャル成長によって得られる単結晶膜において、２５℃での基板に接する部分の単結晶膜の格子定数を基板の格子定数に±０．２％の範囲内で一致させ、それを基準とし、基板側から成長方向に向かって組成の勾配を付け、基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する格子定数のずれを正の変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで増大させた、厚さが１００μｍ以上である単結晶膜。
【請求項２】単結晶膜は磁性ガーネットである請求項１に記載の単結晶膜。
【請求項３】単結晶膜は液相エピタキシャル法で作製した請求項２の単結晶膜。
【請求項４】基板上に単結晶膜のエピタキシャル成長を行うに当たり、初期には２５℃での基板の格子定数と単結晶膜の格子定数を±０．２％の範囲内で一致させておき、成長につれて組成の勾配を付け、基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する格子定数のずれを正の変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで増大させながら、厚さ１００μｍ以上に成長させることを特徴とする単結晶膜の製造法。
【請求項５】単結晶膜は磁性ガーネットである請求項４に記載の単結晶膜の製造法。
【請求項６】単結晶膜は液相エピタキシャル法で製造される請求項５に記載の単結晶膜の製造法。
　
IV．特許異議申立の概要
　特許異議申立人は、次の甲第１〜４号証を提示して、
【理由−１】本件請求項１及び７（訂正後の本件請求項１及び４）には記載不備があり、その特許は、特許法第３６条第４項及び５項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものであり、
【理由−２】本件請求項１〜１１（訂正後の本件請求項１〜６）に係る発明は、甲第１、２、３又は４号証に記載された発明であり、また、甲第１〜４号証に記載の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り、それらの特許は、特許法第２９条第１項第３号又は同法第２９条第２項の規定に違反して特許されたものであり、
　したがって、それらの特許は取り消されるべきものであると、主張するものである。
甲第１号証：能見育孝外４名、「（Ｙ，Ｇｄ）３Ｆｅ５Ｏ１２膜厚の厚さ方向の組成変化」、電材研技報、住友金属鉱山株式会社及び電子材料研究所、１９８５、Ｖｏｌ．３，Ｎｏ．２，第８〜１２頁
甲第２号証：特開昭６２−１４３８９３号公報
甲第３号証：特開昭６１−２６１２９２号公報
甲第４号証：特開平３−３６５１６号公報
　なお、（１）平成１４年８月１２日付け取消理由は、同上の証拠及び理由により構成されている。（２）上記理由−１の根拠条文については、特許異議申立書においては特許法第３６条第４項及び第６項となっていたが、特許異議申立人の主張内容からみて、特許法第３６条第４項及び５項の誤りと解して、上記のとおり認定した。
　
V．甲号各証の記載
V−１．甲第１号証（「（Ｙ，Ｇｄ）３Ｆｅ５Ｏ１２膜厚の厚さ方向の組成変化」）には、以下のことが記載されている。
（Ａ−１）「２．実験
　表１の組成のメルトを用いて、縦型ＬＰＥ炉によりＧＧＧ基板上に（Ｙ，Ｇｄ）３Ｆｅ５Ｏ１２の３００μｍ厚程度の膜厚を成長させた。・・・・。基板は直径１インチと２インチのものを用意しメルト総量は６Ｋｇ、５５０ｇの２つを用いた。・・・・。
　表２　メルト量と基板の大きさの組合せ
　　試料番号　　　メルト量　　　　基板の大きさ
　　Ｎｏ．１　　　６０００ｇ　　　１″φ
　　Ｎｏ．２　　　６０００ｇ　　　２″φ
　　Ｎｏ．３　　　　５５０ｇ　　　１″φ」旨（第９頁左欄第２行〜末行）
（Ａ−２）「３．実験および考察
　図２に測定の結果を示す。表２に示すＮｏ．１、Ｎｏ．２の試料では、膜厚が１００μｍ以上の部分で格子定数はほぼ一定の値であるが、メルト量の少ないＮｏ．３の試料では、膜厚が増すにつれて格子定数が減少していることがわかる。また、どの試料でも１００μｍ以下の膜厚では格子定数が増加する傾向を示す。膜厚１００μｍ以上でＮｏ．３の格子定数が減少するのが、メルト量に依存した厚み方向の組成変動に対応していると考えられる。・・・・」（第９頁右欄本文第１行〜下から第５行）
（Ａ−３）「メルト組成を表わすのには通常下記のようなＲパラメータが用いられている。
Ｒ１＝［Ｆｅ２Ｏ３］／（［Ｙ２Ｏ３］＋［Ｇｄ２Ｏ３］）
・・・・・・・
Ｒ４＝（［Ｙ２Ｏ３］＋［Ｇｄ２Ｏ３］＋［Ｆｅ２Ｏ３］）／
　（［Ｙ２Ｏ３］＋［Ｇｄ２Ｏ３］＋［Ｆｅ２Ｏ３］＋［Ｂ２Ｏ３］＋［ＰｂＯ］）
・・・・膜の組成はＹ２．８Ｇｄ０．２Ｆｅ５Ｏ１２で一定だと仮定すると、膜厚増加に伴うＲパラメータの変化を計算することができる。図３、図４に計算結果を示すが、膜厚とともにＲ１は増加し、Ｒ４は減少することがわかる。」旨（第９頁右欄下から第４行〜第１０頁左欄第１０行）
（Ａ−４）「即ち、厚み方向の組成変動はメルトのＲ１及びＲ４パラメータが膜成長につれて変化した結果、飽和温度が低下し、等温成長をしている場合過飽和度の低下となり成長速度が遅くなっていくために生じることが確かめられた。」（第１１頁右欄下から第１９行〜下から第１５行）
（Ａ−５）「また図２の膜厚１００μｍ以下での格子定数の上昇については、基板からの応力による歪の影響などを検討中だが、まだ解明されていない。」（第１１頁右欄下から第９行〜下から第７行）
（Ａ−６）「４．まとめ
　基板の大きさ、メルトの量を変えて（Ｙ，Ｇｄ）３Ｆｅ５Ｏ１２の厚膜をＬＰＥ法により成長させ、その厚み方向の格子定数変化を測定した。少量のメルトから成長させた試料では、膜厚が増すにつれて格子定数が減少することがわかった。この格子定数の減少は、膜成長につれてメルトのＲ１、Ｒ４パラメータが変化し、その結果飽和温度の低下、即ち成長速度の低下をもたらすことによっておこることがわかった。」（第１１頁右欄下から第６行〜第１２頁左欄第４行）
　
V−２．甲第２号証（特開昭６２−１４３８９３号公報）には、以下のことが記載されている。
（Ｂ−１）「（１）成長温度を、溶液の組成変化に伴って、結晶の格子定数が基板の格子定数と等しくなる様に変化させながら、液相エピタキシャル法によって成長させるようにした磁気光学結晶の成長方法。」（特許請求の範囲第１項）
（Ｂ−２）「Ｂｉ置換希土類ガーネットを液相エピタキシャル方法で数１００μｍの膜厚に成長する際、溶液の組成変化が生じ、それに伴って、成長温度と格子定数の関係、成長温度と成長速度の関係も変化する。特に成長温度と格子定数の関係においては一般に、一定の成長温度で成長を行っていると結晶成長に伴い結晶の格子定数は減少していく傾向を示す。」（第１頁右下欄末行〜第２頁左上欄７行）
（Ｂ−３）「第１図は成長温度に対する格子定数の変化を、片面約１００μｍの厚さで両面厚膜液相エピタキシャル成長する前ａと後ｂで比較したものである。図中の一点鎖線は基板の格子定数１２．４９Åを示す。厚膜成長前ａつまり厚膜成長開始直後は基板と格子整合のとれる成長温度は、７８６℃であったが、厚膜成長後は７８６℃で成長しつづけていれば、基板との格子定数差が０．３２Åとなり、クラックが発生し、逆に基板との格子整合のとれる成長温度は７５６℃になった。」（第２頁左下欄第２〜１１行）
（Ｂ−４）「そこで、成長温度を最初７８６℃とし、その後２時間で３０℃温度降下しながら、液相エピタキシャル成長を行ったところ、片面１００μｍの鏡面厚膜が基板の両面に得られた。Ｘ線回析装置により基板との格子定数差を測定したところ、格子不整合は１０−４以下であった。」（第２頁左下欄第１８行〜右下欄第３行）
　
V−２．甲第３号証（特開６１−２６１２９２号公報）には、以下のことが記載されている。
（Ｃ−１）「縦型炉の中におかれたるつぼ内の融液に基板を接触させ、液相エピタキシャル法により該基板上に単結晶膜を得る結晶成長法において、るつぼ内の融液の温度を，単結晶の成長速度が一定になるように，育成開始時温度から降下させることにより，単結晶膜を成長させることを特徴とする液相エピタキシャル育成法。」（特許請求の範囲）
（Ｃ−２）「実施例１
　・・・・。基板はＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２の直径１．５インチ，厚さ３００μｍのものを使った。結晶成長温度は８９０℃，結晶成長速度は０．３５μｍ／ｍｉｎ，雰囲気は，大気中で育成を始めた。・・・・。結晶成長中，前記の成長速度減衰に対して，成長速度を一定に保つため０．４２℃／ｈｏｕｒの割合で融液の温度を降下した。この結果，成長速度の減衰は，ほとんど見られず，目的とする膜厚５００μｍが２４時間で得られ従来法より６時間短い時間で成長した。また，膜内の組成も均一であった。」（第２頁右上欄第１７行〜左下欄末行）
（Ｃ−３）「実施例２
　・・・・。実施例１と同様に，融液の成長速度減衰に対して成長速度を一定に保つため０．３℃／ｍｉｎの割合で融液の温度を降下した。この結果，成長速度の減衰は，ほとんど見られず，目的とする膜厚２００μｍが，２２時間で得られ従来法より５時間短い時間で成長した。また，膜内の組成も均一であった。」（第２頁右下欄第１〜１６行）
　
V−３．甲第４号証（特願平３−３６５１６号公報）には、「磁性ガーネット材料およびファラデー回転子」に関し、以下のことが記載されている。
（Ｄ−１）「本発明では厚膜を成膜する際に生じ得る割れ（クラック）の問題を解決するためにさらにＮｄを添加することを特徴とする。」（第３頁左下欄第２〜４行）
（Ｄ−２）「実施例１、２、３、４、５、比較例１、２、３
　ＰｂＯ−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３融剤を使用し、基板として格子定数ａが１２．４９６のＣａ−Ｍｇ−Ｚｒ置換ＧＧＧの直径５０ｍｍ単結晶板を使用し、周知の液相エピタキシャル成長法によりこの基板の上に次の表１ないし８に示した組成及び厚さの磁気ガーネット膜を成膜した。・・・・。結果をこれらの表にした。
　　　　　　　　　　　　　　表１
　実施例１　Ｂｉ０．７９Ｎｄ０．１６Ｔｂ２．０５Ｆｅ５０１２（鏡面）
　　　膜厚５００μｍ　割れなし　　膜厚７５０μｍ　割れなし
　　　　　　　　　　　　　　表２
　実施例２　Ｂｉ０．５４Ｎｄ０．４８Ｔｂ１．９８Ｆｅ５Ｏ１２　
　　　膜厚６５０μｍ　割れなし
　　　　　　　　　　　　　　表３
　実施例３　Ｂｉ０．９８Ｎｄ０．１１Ｔｂ２．０１Ｆｅ５Ｏ１２（鏡面）
　　　膜厚３５０μｍ　割れなし」旨（第４頁左上欄第５行〜右下欄末行）
　
VI．当審の判断
VI−１．理由−１（特許法第３６条第４項及び第５項に規定する要件）について
　特許異議申立人のここでの主張は、旧請求項１及び７（訂正後の請求項１及び４）の格子定数のずれは、「基板の格子定数とこの基板上に成膜される単結晶膜の格子定数のずれ」を指すとの理解に基づき、本件明細書の実施例１及び２は、旧請求項１及び７の発明に含まれず、他方、本件明細書の比較例２及び３が旧請求項１及び７の発明に含まれることになり、当該請求項１及び７に記載不備があるというものであるので、以下に、検討する。
　旧請求項１及び７は、上記したとおり、訂正請求により訂正され、その結果、それら請求項に対応する訂正後の請求項１及び４においては、
「・・・単結晶膜において、２５℃での基板に接する部分の単結晶膜の格子定数を基板の格子定数に±０．２％の範囲内で一致させ、それを基準とし、・・・、基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する格子定数のずれを正の変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで増大させ」（訂正後の請求項１）、及び、
「基板上に単結晶膜のエピタキシャル成長を行うに当たり、初期には２５℃での基板の格子定数と単結晶膜の格子定数を±０．２％の範囲内で一致させておき、・・・、基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する格子定数のずれを正の変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで増大させながら」（訂正後の請求項４）と記載されるようになったものである。
　すなわち、訂正後の請求項１及び４においては、格子定数のずれとは、特許異議申立人の理解するような基板それ自体からのずれではなく、「基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する（成長方向の単結晶膜の）格子定数のずれ」をいうことがより一層明確になり、かつ、当該格子定数のずれを、「正の変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで増大させる」と規定することになったものである。
　そうすると、本件明細書の実施例１及び２のものは、上記規定を満たすことから訂正後の請求項１及び４の発明に含まれることが明白であるし、また、本件明細書の比較例２のものはその変化率が上記数値範囲を逸脱する点で上記規定から外れ、同比較例３のものはその変化率が正を呈しない点で上記規定から外れるものであり、これらの点から当該比較例２及び３のものは、訂正後の請求項１及び４の発明に含まれず、このことは明白なこととなる。
　以上のとおり、訂正後の本件請求項１及び４の記載と本件実施例及び比較例の記載との間には、特許異議申立人のいうような不備があるといえない。
　したがって、訂正後の本件請求項１及び４に係る発明の特許は、特許法第３６条第４項及び第５項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたということはできない。
　
VI−２．理由−２（特許法第２９条第１項第３号及び第２９条第２項の規定）について
VI−２−１．本件発明１及び４
　本件明細書における「本発明の方法は、従来の常識とは異なり、出発点で基板と単結晶膜の格子定数が接近していれば、結晶の成長につれて格子定数は却ってずれた方が良い、という意外な発見に基づいている。もし従来のように結晶の成長中に格子定数を一定に保つと割れが生じる率が本発明の方法に比べて高くなる。」（段落０００６の抜粋）及び「実施例で説明するように、格子定数の変化率は（０．４〜９）×１０−４％／μｍの範囲にあると良いことが分かった。」（段落０００７の抜粋）等の記載を基に、その実施例及び比較例（段落０００９〜００１４、及び図１）に記載の成膜条件と得られた単結晶膜の状態とを比較すると、
　本件発明１及び４では、その単結晶膜ないしは単結晶膜の製造法において、成長する単結晶膜につき、「基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する格子定数のずれを正の変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで増大させ」との構成を具備することにより、その余の構成と相俟って、基板に設けられる単結晶膜の応力の発生を抑制することができたものであり、また、単結晶膜の割れを抑制した単結晶膜を得ることができたということができる。
　
　これに対して、甲第１号証には、その前記（Ａ−１）及び（Ａ−５）により、ＬＰＥ法（液相エピタキシャル成長法）により、ＧＧＧ基板上に（Ｙ，Ｇｄ）３Ｆｅ５Ｏ１２の単結晶膜を３００μｍ厚程度の膜厚に成長させたことが記載され、そして、前記（Ａ−２）により、当該単結晶膜の厚み方向の格子定数の変化につき、「Ｎｏ．２の試料では、膜厚が１００μｍ以上の部分で格子定数はほぼ一定の値であるが、１００μｍ以下の膜厚では格子定数が増加する傾向を示す」旨記載される〔なお、当該（Ａ−２）では、Ｎｏ１及び３の試料の測定結果も示されるが、Ｎｏ１のものは格子定数のずれが負に変化するものであって、本件発明１及び４と対比するには適さないものであり、また、Ｎｏ３のものはその数値のバラツキが不自然に大きいのでデータの信頼性に劣るものであり、したがって、ここでは取り上げない〕。
　以上のことから、甲第１号証には、「エピタキシャル成長によって得られる単結晶膜において、基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する格子定数のずれを正に増大させた、厚さが１００μｍ以上である単結晶膜」、及び、
「基板上に単結晶膜のエピタキシャル成長を行うに当たり、基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する格子定数のずれを正に増大させながら、厚さ１００μｍ以上に成長させる単結晶膜の製造法」に関する発明が記載されているといえる。
　しかし、甲第１号証に記載の発明では、基板の格子定数と単結晶膜の格子定数との数値を一致させることが明示されず、また、当該単結晶膜には何らかの組成分布があるとしても成長温度条件などが表示されないことより組成の勾配が生じているとまで認めることができず、そして、何よりも、格子定数のずれにつき、それを「変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍ」で増大させることについても示されることがない。
　
　なお、特許異議申立人は、甲第１号証の図２から得た値を基に計算により求めると、試料Ｎｏ２．の１００μｍまでの格子定数の変化率は、本件発明１及び４における（０．４〜９）×１０−４％／μｍの数値範囲に含まれるところの０．４０３×１０−４％／μｍであると主張する。しかし、当該図２は、前記（Ａ−２）の記述からみて明らかなとおり、「厚み方向の格子定数変化」の大まかな傾向を定性的に示す観点から掲載されただけのものであって、具体的な数値を表示することについてまで意図して作製されたものではない。仮に、そこから、計算の基となる数値を読み取ろうとしても、当該図２の横軸及び縦軸には厚み及び格子定数について大まかな目盛りが付されているだけであり、しかも、図２中には実験測定値と思われる点がバラツキをもって付されているだけであって、成長後の厚みの１００μｍ及び初期の厚みの０μｍに対する格子定数の数値を、正確に、読み取ることなど、到底、できるものではない。更に加えて、特許異議申立人の計算により得た格子定数の変化率は０．４０３×１０−４％／μｍと本件発明１及び４における（０．４〜９）×１０−４％／μｍの数値範囲の境界値に外ならないものである。したがって、あえて、当該図２から読み取った数値を基に計算によって格子定数の変化率を求めたとしても、その変化率の数値をもって、甲第１号証の発明のＮｏ２の試料のものが本件発明１及び４の格子定数の変化率を数値を満たすと断定できるものではない。以上のとおり、特許異議申立人の主張は合理的ではなく、採用することができない。
　
　そうすると、本件発明は、少なくとも、単結晶膜の格子定数のずれにつき、それを「変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍ」で増大させる構成を具備する点で、甲第１号証に記載の発明に対して別異の発明を構成するものである。
　そして、甲第１号証に記載の発明では、格子定数のずれを所定の数値範囲で増大させることにより、基板に設けられる単結晶膜の応力の発生、及び、単結晶膜の割れを抑制することができることにつき、示唆するものは何もない。
　したがって、本件発明１及び４は、単結晶膜の格子定数のずれにつき上記の構成を具備する点で、甲第１号証に記載された発明であるということができないばかりでなく、甲第１号証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ものであるということができない。
　
　甲第２号証には、前記（Ｂ−１）〜（Ｂ−４）により、「成長温度を、溶液の組成変化に伴って、結晶の格子定数が基板の格子定数と等しくなる様に変化（降温成長）させながら、液相エピタキシャル法によって成長させるようにした単結晶膜の成長方法」に関する発明が記載されている。
　このように、甲第２号証の発明は、結晶の格子定数を基板の格子定数と等しくなるようにするというものであって、そもそも結晶の格子定数を変化させるものではないので、本件発明１及び４のように、格子定数のずれを「変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍ」で増大させる構成は具備し得ないものである。
　なお、特許異議申立人は、甲第２号証の第１図を引用するが、その第１図は、前記（Ｂ−３）により、成長温度に対する格子定数の変化を片面約１００μｍの厚さで両面厚膜液相エピタキシャル成長する前ａと後ｂで比較しただけのものであり、この図面からは、上記変化率の数値は導き出せない。
　してみれば、本件発明は、少なくとも、単結晶膜の格子定数のずれにつき、それを「変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍ」で増大させる構成を具備する点で、甲第２号証に記載される発明に対して別異の発明を構成する。
　そして、甲第２号証に記載される発明では、格子定数のずれを所定の数値範囲で増大させることにより、基板に設けられる単結晶膜の応力の発生、及び、単結晶膜の割れを抑制することができることにつき、示唆するものは何もない。
　したがって、本件発明１及び４は、単結晶膜の格子定数のずれにつき上記の構成を具備する点で、甲第２号証に記載された発明であるということができないばかりでなく、甲第２号証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ものであるということができない。
　
　甲第３号証には、前記（Ｃ−１）〜（Ｃ−３）により、「液相エピタキシャル法により基板上に単結晶膜を得る結晶成長法において、るつぼ内の融液の温度を，単結晶の成長速度が一定になるように，例えば、０．４２℃／ｈｏｕｒあるいは０．３℃／ｈｏｕｒで育成開始時温度から降下させることにより，単結晶膜を成長させる液相エピタキシャル育成法」に関する発明が記載されているが、この発明でも、本件発明１及び４のように、単結晶膜の格子定数のずれを「変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍ」で増大させる構成が示されないものである。
　そして、甲第３号証に記載の発明では、格子定数のずれを所定の数値範囲で増大させることにより、基板に設けられる単結晶膜の応力の発生、及び、単結晶膜の割れを抑制することができることにつき、示唆するものは何もない。
　したがって、本件発明１及び４は、単結晶膜の格子定数のずれにつき上記の構成を具備する点で、甲第３号証に記載された発明であるということができないばかりでなく、甲第３号証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ものであるということができない。
　
　甲第４号証には、磁性材料ガーネットに関する発明が記載されており、その実施例として、前記（Ｄ−２）により、「基板として格子定数ａが１２．４９６のＣａ−Ｍｇ−Ｚｒ置換ＧＧＧの単結晶板上に、液相エピタキシャル成長法によりＢｉ０．７９Ｎｄ０．１６Ｔｂ２．０５Ｆｅ５０１２（鏡面）、Ｂｉ０．５４Ｎｄ０．４８Ｔｂ１．９８Ｆｅ５Ｏ１２及びＢｉ０．９８Ｎｄ０．１１Ｔｂ２．０１Ｆｅ５Ｏ１２の３５０〜６５０μｍの単結晶膜を割れを生ずることなく形成したこと」が示される。
　特許異議申立人の主張は、この発明の上記実施例が本件発明の実施例１及び２と同一であるというものである。
　しかし、甲第４号証の上記実施例と本件発明１及び４の実施例１と２とが、単結晶の成分元素で一致し、また、エピタキシャル成長により基板上に割れを生ずることなく１００μｍ以上の単結晶を形成した点でも一致するとしても、甲第４号証に記載のものでは、本件発明１及び４の実施例に記載されるように単結晶膜の格子定数のずれを「変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍ」で増大させることが記載されない。
　また、単結晶膜の格子定数のずれは、例えば、基板に対する単結晶原料のメルト量の量比により変化するものであるところ〔必要ならば、甲第１号証の（Ａ−２）等を参照〕、甲第４号証の上記実施例では、基板に対する単結晶原料のメルト量につき触れられるところがない。したがって、単結晶の成分元素が一致し、エピタキシャル成長により基板上に割れを生ずることなく１００μｍ以上の単結晶を形成したことが一致しているからといって、そのことだけから、甲第４号証の当該実施例における単結晶膜の格子定数のずれにつき判断できるものではなく、したがって、甲第４号証の実施例の当該ずれが「変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍ」で増大したものであるということが自明なこととして導き出せるものでもない。
　この外、甲第４号証の他の記載を考慮しても、そこでの発明では、当該単結晶膜の格子定数のずれを上記の所定値にすることが示されない。
　そして、甲第４号証に記載の発明では、格子定数のずれを所定の数値範囲で増大させることにより、基板に設けられる単結晶膜の応力の発生、及び、単結晶膜の割れを抑制することができることにつき、示唆するものは何もない。
　したがって、本件発明１及び４は、単結晶膜の格子定数のずれにつき上記の構成を具備する点で、甲第４号証に記載された発明であるということができないばかりでなく、甲第４号証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ものであるということができない。
　更に、甲第１〜４号証に記載の発明では、ここまで説示してきたように、格子定数のずれを所定の数値範囲で増大させることにより、基板に設けられる単結晶膜の応力の発生及び単結晶膜の割れを抑制することにつき何らの認識もないのであるから、甲第１〜４号証に記載の発明をどのように組合せようとも、本件発明１及び４は、単結晶膜の格子定数のずれにつき上記の構成を具備する点で、甲第１〜４号証に記載のものから容易に発明をすることができるものではない。
　
VI−２−２．本件発明２、３、５及び６
　本件発明２、３、５及び６は、本件発明１又は４の発明を直接ないしは間接的に引用し、その単結晶の膜の素材、又は、エピタキシャル成長の態様を更に限定するものである。
　したがって、上記VI−２−１．で説示した理由と同じ理由により、甲第１、２、３又は４号証に記載された発明であるということができないばかりでなく、また、甲第１〜４号証に記載の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ということができない。
　
VII．まとめ
　特許異議申立の理由及び証拠によっては、訂正後の本件請求項１〜６に係る発明の特許を取り消すことができない。
　また、他に訂正後の本件請求項１〜６に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年１０月２３日（２００３．１０．２３）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
エピタキシャル成長による薄膜
とそ
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　エピタキシャル成長によって得られる単結晶膜において、
２５℃での基板に接する部分の単結晶膜の格子定数を基板の格子定数に±０．２％の範囲内で一致させ、それを基準とし、
組成の勾配を付け、基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する
正の変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで
厚さが１００μｍ以上である
　【請求項
２
１
　【請求項
３
２
　【請求項
４
２５℃での
±０．２％の範囲内で一致
組成の勾配を付け、基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する
正の変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで
ながら、厚さ１００μｍ以上に成長させること
　【請求項
５
４
　【請求項
６
５
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は単結晶膜の製造法、特にエピタキシャル成長による単結晶膜の製造法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　エピタキシャル成長による単結晶膜の製造法は、半導体、光学素子、磁性体、磁気光学素子等、種々の分野で使用される各種の単結晶膜の製造法に広く使用されている。エピタキシャル成長では、成長させるべき結晶の格子定数に近い格子定数の結晶基板の面に液体または気体の原料を接触させて所定の結晶を成長させる。これにより結晶性の良い単結晶膜が製造できる。例えば、ファラデー回転子等の磁気光学素子として知られている磁性ガーネットは、液相の原料を用い、結晶基板としてＣａ、Ｍｇ、ＺｒドープＧＧＧ単結晶等を使用し、その表面に１００μｍ以上の膜厚に結晶を成長させる液相エピタキシャル成長法（ＬＰＥ）で製造される。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、このような厚膜を必要とする場合には、往々にして基板と単結晶膜の間に応力が発達して単結晶膜に歪みが入り、場合により割れが生じる。従来この問題は結晶基板の格子定数と単結晶膜の格子定数をできるだけ一致させることによって回避できるものと信じられているが、実際には基板と単結晶膜の化学組成、厚さ、熱膨張係数等の因子が影響し、格子定数を一致させるだけでは十分ではない。また、異なる温度で格子定数が一致する２種の膜を交互に重ねていく方法が提案されているが、この方法では工程が増え、非常に手間がかかる。
　【０００４】
　したがって、本発明は結晶基板上にエピタキシャル成長法により単結晶膜を成膜するに際し、応力の発生を防止し、割れの問題を回避することを目的とする。
　【０００５】
　【課題を解決するための手段】
　本発明は、結晶基板上にエピタキシャル成長法により
厚さ１００μｍ以上の
２５℃での
±０．２％の範囲内で一致
組成の勾配を付け、基板に接する部分の単結晶膜の格子定数に対する
正の変化率（０．４〜９）×１０−４％／μｍで
及び単結晶膜
　
例
　【０００６】
　本発明の方法は、従来の常識とは異なり、出発点で基板と単結晶膜の格子定数が接近していれば、結晶の成長につれて格子定数は却ってずれた方が良い、という意外な発見に基づいている。もし従来のように結晶の成長中に格子定数を一定に保つと割れが生じる率が本発明の方法に比べて高くなる。このような結果が生じる理由は現在のところ解明されていない。割れの原因はほぼ次のように推測される。すなわち、基板と単結晶膜の熱膨張係数の差が充分に大きく、育成温度が充分に高く、かつ育成した単結晶膜が充分に厚い（例えばＢｉ置換磁性ガーネット膜の場合１００μｍ以上）と言う条件が満たされると割れが生じる。これらのいずれが欠けても割れの原因となる応力が発生しないか、または、発生しても割れには至らないかである。まず成長の初期に基板の格子定数とは異なる格子定数を有する膜が析出するとバイメタルモデルによって反りが発生する。更に析出してくる以後の膜がこの反りによる曲率半径に沿って成長すれば、この曲率半径は一定となり安定化される。ここで曲率半径は膜の格子定数の一定な変化に対応する。一方、曲率半径に対応する格子定数変化よりも変化の小さな（例えば格子定数一定の場合等）膜が表面に成長する場合、表面近傍の格子には引張り応力（膜側に凸の曲率の場合、すなわち成長初期の膜の格子定数の方が基板より大きい場合）或いは圧縮応力（膜側に凹、つまり基板より膜の方が格子定数が小さい場合）を受けて、膜が厚くなると割れを引き起こすと考えられる。ここで成長初期の格子定数のずれは基板と膜の熱膨張係数の差によって発生する。すなわち、室温で格子定数を一致させると熱膨張係数及が異なる場合、育成温度で基板と膜の格子定数に差異を生じ格子定数のずれが発生する。一方、育成温度で格子定数を一致させると室温で基板と膜の格子定数に差異を生じて格子定数のずれが発生し膜育成後の冷却中に割れてしまう。
　Ｂｉ置換磁性ガーネットは測定の結果Ｃａ、Ｚｒ、Ｍｇ添加型ＧＧＧ基板に比べ約１×１０−６／℃だけ熱膨張係数が大きい。これから育成温度（例えば８００℃）での格子定数のずれを求め、バイメタルモデルを用いて初期膜厚（５０μｍ以下）での曲率半径を求めると、約１〜２ｍとなる。これより曲率半径に沿った格子定数変化を求めると、０．５〜１×１０−４％／μｍとなり実験結果とほぼ一致した。
　出発点で基板と単結晶膜の格子定数がどの程度接近していれば良いかは十分に解明できていないが、完全な一致のほかに±０．２％程度のずれは許容されるものであり、割れを生じない条件は結晶物質毎に容易に決定できる。
　【０００７】
　単結晶膜の格子定数の変化は供給原料の組成を制御することにより行う。例えばＬＰＥ法ではメルト組成の配合比及び育成温度の経時変化により組成を調整する。一方気相法のＣＶＤ法では気相成膜室に導入する成分ガスの組成比を時間的に変化させる。多元同時スパッタのターゲットに印加する電力を時間的に変化させることにより組成を調整できる。
　【０００８】
　より具体的に説明すると、例えばＬＰＥ法により、Ｂｉ置換磁性ガーネット単結晶膜を製造する場合、ＢｉｘＲ３−ｘＦｅ５−ｗＭｗＯ１２（ただしＲはＹ、Ｃａ、Ｐｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕより選択される一種以上の元素、ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅより選択される一種以上の元素である。また通常ｘ＝０〜２、ｗ＝０〜２である）を与える様に計量した材料を、例えばＣａ、Ｍｇ、Ｚｒ添加ＧＧＧよりなる非磁性単結晶基板上にＬＰＥ成長させる。これによりほぼ所定の結晶性を有するＢｉ置換型稀土類ガーネット材料が生成する。時間の経過と共に育成温度を低下させ、成分Ｂｉ量を調整し、格子定数を膜厚と共に増大させる。
　格子定数に影響するパラメータとしては、メルト総量、基板面積、膜成長速度を挙げられる。また膜成長速度を決めるパラメータとしては、メルト組成比Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５（総称してＲパラメータと呼ばれる）が挙げられる。ここに組成比は次のように定義される。
　　Ｒ１＝（Ｆｅ２Ｏ３＋Ｍ２Ｏ３）／ΣＲ２Ｏ３
　　Ｒ３＝（Ｂｉ２Ｏ３＋ＰｂＯ）／Ｂ２Ｏ３
　　Ｒ４＝（Ｆｅ２Ｏ３＋Ｍ２Ｏ３＋ΣＲ２Ｏ３）／全量
　　Ｒ５＝Ｂｉ２Ｏ３／ＰｂＯ
　より具体的に言うと、磁性ガーネットのＲ１は５／３であるのに対して、Ｂｉ置換型ではＲ１は１０以上に設定される。従って、基板上に膜が成長するに従って、Ｒ１は増加していく、またＲ３、Ｒ４、Ｒ５は膜成長により各式の分子が小さくなり、減少して行く。もっともＲ３、Ｒ５の変化は小さい。厚さ１００μｍを超えるような膜を育成する場合、これらＲパラメータ、特にＲ１、Ｒ４の変化を無視することはできなくなる。経験的に等温下においてＲ１増加、Ｒ４減少により膜組成に含まれるＢｉ量は減少し、膜の格子定数は減少してしまう。したがって、全体にわたって同一組成の膜すなわち同じ格子定数を有する単結晶膜を製作する場合、これらを考慮した勾配で育成温度を低下して行かなければならない。一方、Ｂｉを増加させる場合、すなわち格子定数を大きくして行く場合は、上記の勾配より更に大きな勾配で育成温度を低下することにより実現できる。
　実施例で説明するように、格子定数の変化率は（０．４〜９）×１０−４％／μｍの範囲にあると良いことが分かった。
　【０００９】
　そのほか、ＳｉＣ、Ｓｉ系半導体、その他の結晶等についても本発明が適用できる。
　【実施例の説明】
実施例１
　Ｂｉ２Ｏ３、Ｔｂ４Ｏ７、Ｎｄ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３にフラックスとしてＰｂＯ、Ｂ２Ｏ３を加えたものを下記磁性ガーネットを与える配合比で使用し、格子定数１２．４９７ÅのＣａ、Ｍｇ、Ｚｒ添加ＧＧＧよりなる直径２インチの非磁性単結晶基板上に、温度８１３℃でＬＰＥ法により単結晶膜を製作した。成長した膜の平均組成はＢｉ０．７Ｔｂ２．１Ｎｄ０．２Ｆｅ５Ｏ１２であり、格子定数１２．４９４Åであった。この時の成膜条件はメルト総量２ｋｇ、Ｒ１＝２４、Ｒ３＝１０、Ｒ４＝０．１２、Ｒ５＝０．３であった。次に同様の操作で８１３℃にてエピタキシャル成長を開始した後、０．６℃／Ｈの速度で炉温を降下させ、格子定数を１．９×１０−５Å／μｍ（１．５×１０−４％／μｍ）の割合で変えながら育成を行った。格子定数は試料を２５℃にて測定した値である（他の実施例も同様）。膜は７００μｍの厚さまで割れは生じなかった。
　【００１０】
実施例２
　実施例１と同様な原料を用い、実施例１と同様な非磁性単結晶基板に、下記磁性ガーネットを与える配合比で使用し、温度９０８℃でＬＰＥ法により
単結晶膜
比較例１
　実施例２において、エピタキシャル成長を次のように行った。温度を０．１℃／Ｈの速度で降下させ、格子定数を０．４×１０−５Å／μｍ（０．３×１０−４％／μｍ）の割合で変えながら育成を行った。膜は３５０μｍの厚さで割れを生じた。
　【００１１】
実施例３
　Ｂｉ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３にフラックスとしてＰｂＯ、Ｂ２Ｏ３を加えたものを下記磁性ガーネットを与える配合比で使用し、格子定数１２．５０２ÅのＮｄ３Ｇａ５Ｏ１２よりなる非磁性単結晶基板上に、温度７４５℃でＬＰＥ法により単結晶膜を作製した。成長した膜の平均組成はＢｉ１．４Ｈｏ０．１０Ｌａ０．２Ｙ０．４Ｆｅ４．５Ｇａ０．５Ｏ１２であり、格子定数１２．５０４Åであった。次に同様の操作で７４５℃にてエピタキシャル成長を開始した後、１．２℃／Ｈの速度で炉温を降下させ、格子定数を２．９×１０−５Å／μｍ（２．３×１０−４％／μｍ）の割合で変えながら育成を行った。膜は５００μｍの厚さまで割れは生じなかった。
比較例２
　実施例３において、エピタキシャル成長を次のように行った。温度を５．０℃／Ｈの速度で降下させ、格子定数を１２×１０−５Å／μｍ（１０×１０−４％／μｍ）の割合で変えながら育成を行った。膜は１５０μｍの厚さで割れを生じた。
　【００１２】
実施例４
　Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３にフラックスとしてＰｂＯ、Ｂ２Ｏ３を加えたものを下記磁性ガーネットを与える配合比で使用し、格子定数１２．３７５ÅのＧＧＧ（Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２）よりなる非磁性単結晶基板上に、温度７４５℃でＬＰＥ法により単結晶膜を作製した。成長した膜の平均組成はＹ２．９Ｌａ０．１Ｆｅ４．５Ｇａ０．５Ｏ１２、格子定数は１２．３７７Åであった。次に同様の操作で７４５℃にてエピタキシャル成長を開始した後、１．２℃／Ｈの速度で炉温を降下させて格子定数を１．０×１０−５Å／μｍ（０．８×１０−４％／μｍ）の割合で変えながら育成を行った。膜は２００μｍの厚さまで割れは生じなかった。
実施例５
　Ｂｉ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２にフラックスとしてＰｂＯ、Ｂ２Ｏ３を加えたものを下記磁性ガーネットを与える配合比で使用し、格子定数１２．４９７ÅのＣａ、Ｍｇ、Ｚｒ添加ＧＧＧよりなる非磁性単結晶基板上に、温度７４５℃でＬＰＥ法により単結晶膜を作製した。成長した膜の平均組成はＢｉ１．０Ｇｄ１．４Ｙｂ０．６Ｆｅ４．９５Ｔｉ０．０５Ｏ１２、格子定数１２．４９５Åであった。次に同様の操作で７４５℃にてエピタキシャル成長を開始した後、１．２℃／Ｈの速度で炉温を降下させて格子定数を２．３×１０−５Å／μｍ（１．８×１０−４％／μｍ）の割合で変えながら育成を行った。膜は７００μｍの厚さまで割れは生じなかった。
　【００１３】
比較例３
　実施例５において、エピタキシャル成長を次のように行った。温度を７５０℃一定とし、格子定数を−４．０×１０−５Å／μｍ（３．２×１０−４％／μｍ）の割合で変えながら育成を行った。膜は５０μｍの厚さで割れを生じた。
　【００１４】
　以上の実施例及び比較例から、成長させるべき単結晶膜の格子定数を基板のそれに近接させ、且つその変化率を所定の範囲（０．４〜９）×１０−４％／μｍに設定することにより応力の発生を防いで割れを防止することができることが分かる。また本実施例では、単結晶膜の不純物に就いて特に言及していないが、ＬＰＥ法で通常フラックス、るつぼ、原料から混入する不可避不純物として、膜中にＰｂ、Ｐｔ等が混入する。
　【００１５】
　【発明の効果】
　実施例から分かるように、本発明は結晶基板上にエピタキシャル成長法により単結晶膜を成膜するに際し、応力の発生を防止し、割れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　結晶性ガーネットに関する実施例１〜５における単結晶膜の厚さと格子定数の変化の関係を示すグラフである。