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　特願２０００−３５０３１２「半導体レーザ素子の製造方法」拒絶査定不服審判事件〔平成１３年　８月　３日出願公開、特開２００１−２１０９０７〕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・本願発明
　本願は、平成１２年１１月１６日（優先権主張平成１１年１１月１７日）の出願であって、平成２０年２月１日及び同年６月２０日付けで手続補正がなされ、平成２０年９月３０日付けで前記平成２０年６月２０日付け手続補正が却下されるとともに同日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、同年１０月３１日付けで拒絶査定不服審判請求がなされ、同年１２月１日付けで手続補正がなされた後、当審において平成２２年４月６日付けで拒絶理由が通知され、同年６月１日付けで手続補正がなされたものである。
　
　そして、本願の請求項に係る発明は、平成２２年６月１日付け手続補正による補正後の明細書及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項１ないし２２に記載された事項によって特定されるものと認められるところ、請求項１は次のとおりである。
　
「ＧａＡｓからなる第一導電型半導体基板上に半導体積層構造を形成する工程であって、該半導体積層構造は、第一導電型クラッド層と、量子井戸活性層と、第一の第二導電型クラッド層と、第二導電型エッチング停止層と、リッジを設けるための第二の第二導電型クラッド層とが順次積層されたＧａＩｎＰとＡｌＧａＩｎＰからなる半導体積層構造を形成する工程と、
　少なくとも１つの共振器端面部に位置する該量子井戸活性層の上方に対応した該半導体積層構造上の所定の領域に、該半導体積層構造に拡散される不純物の濃度を制御するための拡散制御層を形成する工程と、
　該拡散制御層上に不純物拡散源となるＺｎを含む材料層を形成する工程と、
　第一の熱処理によって、該拡散制御層を介して該材料層からＺｎを該半導体積層構造中の前記共振器端面部における前記第二の第二導電型クラッド層および前記量子井戸活性層に拡散させてＺｎの拡散により無秩序化された不純物拡散領域を形成する工程と、
を包含し、
　前記拡散制御層は、ＧａＡｓであり、前記材料層との著しい反応がなく、
　前記不純物拡散領域を形成する工程により形成された前記不純物拡散領域において、前記第二の第二導電型クラッド層の上面におけるＺｎの濃度が下面におけるＺｎの濃度より大きく、該第二の第二導電型クラッド層中に含まれるＺｎの濃度が１×１０１８ｃｍ−３から１×１０１９ｃｍ−３の範囲とされ、前記量子井戸活性層に含まれるＺｎの濃度が２×１０１８ｃｍ−３より大きくされる、半導体レーザ素子の製造方法。」（以下「本願発明」という。）
　
　
２　引用刊行物の記載事項
　当審における拒絶理由に引用し、本願の優先日前に頒布された刊行物である特開平１０−２０９５５６号公報（以下「引用刊行物」という。）には、図とともに下記の事項が記載されている。
　
（１）「【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体レーザ，及びその製造方法に関し、特に可視光半導体レーザ，及びその製造方法に関するものである。」
　
（２）「【００２５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．図１は本発明の実施の形態１に係る半導体レーザの製造方法を示す断面工程図であり、図において、１はｎ−ＧａＡｓ基板、２は厚さが１．５μｍで，キャリア濃度が４×１０１７ｃｍ−３であるｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、３は活性層、４は厚さ０．２μｍ，キャリア濃度が４×１０１７ｃｍ−３であるｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層、５は厚さが５０オングストロームであるｐ−ＧａＩｎＰエッチングストッパ層、６はキャリア濃度が６×１０１７ｃｍ−３であるｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層、７はキャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３であるｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層で、このｐ−第３クラッド層７と，ｐ−第２クラッド層６と，ｐ−第１クラッド層４とによりｐ−クラッド層を構成しており、特に、ｐ−第３クラッド層７と，ｐ−第２クラッド層６とがリッジストライプ形状のリッジ部となっている。８は厚さ０．１μｍで，キャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３であるｐ−ＧａＩｎＰ層、９は厚さ及びキャリア濃度がそれぞれ０．４μｍ，１×１０１９ｃｍ−３であるｐ−ＧａＡｓキャップ層、１０はＳｉＮ膜等の絶縁膜からなるストライプ形状の絶縁膜マスク、１１は厚さが１．２μｍでキャリア濃度が４×１０１８ｃｍ−３であるｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層、１２は厚さ及びキャリア濃度がそれぞれ３μｍ，１×１０１９ｃｍ−３であるｐ−ＧａＡｓコンタクト層で、コンタクト層１２とキャップ層９とは同じＧａＡｓからなっており、半導体レーザが形成された後は、ほぼ一体化して同じ機能を有するものとなっている。１３はｐ側電極、１４はｎ側電極である。・・・
【００２６】次に製造方法について説明する。まず、ｎ−ＧａＡｓ基板１上にｎ−ＧａＡｓバッファ層（図示せず）、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２、活性層３、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層４、ｐ−ＧａＩｎＰエッチングストッパ層５、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層７、ｐ−ＧａＩｎＰ層８、ｐ−ＧａＡｓキャップ層９を順次ＭＯＣＶＤ法（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition）を用いて成長する（図１（ａ））。次に表面にＳｉＮ膜を熱ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition） を用いて成膜し、これをパターニングして〔０／１１〕方向に伸びる幅３μｍのストライプ形状の絶縁膜マスク１０を形成する。次に、この絶縁膜マスク１０をマスクとしてｐ−ＧａＡｓキャップ層９、ｐ−ＧａＩｎＰ層８、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層７、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６を順次エッチングしてリッジを形成する（図１（ｂ））。
【００２７】続いて、ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層１１をＭＯＣＶＤ法により、絶縁膜マスク１０を選択成長マスクとして用いて、リッジの周囲、つまりリッジの両側を埋め込むように再成長させる（１（ｃ））。つぎに、絶縁膜マスク１０をＨＦ（フッ酸）を用いて除去した後（図１（ｄ））、再びＭＯＣＶＤ法を用いてｐ−ＧａＡｓコンタクト層１２を形成し、最後にコンタクト層１２の表面にｐ側電極１３を、基板１の裏面にｎ側電極１４をそれぞれ蒸着により形成し、図１（ｅ）に示すような半導体レーザを得る。」
　
（３）「【００３７】実施の形態２．図１０は本発明の実施の形態２に係る半導体レーザの製造方法を示す斜視図（図１０（ａ）−（ｆ））, 及びレーザ共振器長方向の断面図（図１０（ｇ））であり、図において、図１と同一符号は同一又は相当する部分を示しており、１０ａはＳｉＮからなる誘電体膜、５０はレジスト、１００はＺｎが拡散された領域である。なお、図においては、図示の簡略化のため、図１において示したｐ−ＧａＩｎＰエッチングストッパ層５及びｐ−ＧａＡｓ層９は省略している。
・・・
【００３９】以下に本実施の形態２に係る半導体レーザの製造方法について説明する。まず、上記実施の形態１において図１（ａ）で示した工程と同様に、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に多層構造を結晶成長させる（図１０（ａ））。次にこの多層構造の表面側全面に厚さ５００オングストロームのＳｉＮからなる誘電体膜１０ａを成膜した後、レーザ共振器端面となる位置の近傍の，窓構造部を形成する領域の誘電体膜１０ａを写真製版技術を用いて除去する。次に厚さ５００オングストロームのＺｎＯ膜（図示せず）と厚さ１０００オングストロームのＳｉＯ２膜（図示せず）とをスパッタで上記多層構造の表面側全面に成膜し、この状態で６００℃で３０分のＺｎの拡散を行う（図１０（ｃ））。これにより、レーザ共振器端面となる位置にＺｎが拡散された領域１００が形成される。
【００４０】続いて、図１０（ｄ）に示すように、ストライプ形状のレジスト５０を上記多層構造上に形成した後、これをマスクとしてＳｉＯ２膜、ＺｎＯ膜、ＳｉＮ膜１０を選択的に除去する。さらにレジスト５０をマスクとしてｐ−ＧａＡｓ層８、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層７及び第２クラッド層６を除去してリッジを形成した後、レジスト５０を除去する。
【００４１】次に、ＳｉＮ膜１０を選択成長マスクとしてｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層１１をリッジを埋め込むように結晶成長させる（図１０（ｅ））。最後にＳｉＮ膜１０を除去した後、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１２を成長させ、ｐ側電極（図示せず）ｎ側電極（図示せず）とを形成した後、レーザ共振器端面を形成する位置においてへき開を行い、図１０（ｆ）に示すような窓構造を備えた半導体レーザを得る。なお、図１０（ｆ）の共振器長方向の断面を図１０（ｇ）に示す。
【００４２】この半導体レーザにおいては、レーザ共振器端面付近は、Ｚｎ拡散により結晶が無秩序化されており、この半導体レーザのレーザ光波長である６３０〜６９０ｎｍの光を吸収しない。又、端面付近には、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１２とｐ−ＧａＩｎＰ層８の間に、ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層１１が挿入されているため、端面には電流が注入されにくい。これらのことにより、端面からのＣＯＤ（Catastrophic Optical Damage）劣化を抑えることができ、高出力レーザを実用可能なものとすることができる。
【００４３】このように、窓構造を備えた半導体レーザにおいては、窓構造を形成するためにＺｎを、例えば６００℃，３０分で拡散させるための熱拡散工程が必要であるため、従来の窓構造を備えた半導体レーザにおいては、ｐ型不純物であるＺｎがｐ型クラッド層から活性層へ拡散しやすくなるため、ｐ型クラッド層のキャリア濃度を増加させて抵抗を下げることが困難であったが、この実施の形態２に係る半導体レーザにおいては、リッジ部をｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６と、キャリア濃度が高濃度であるｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層７とを積層したものとしたことにより、窓構造を形成する際の熱拡散工程においても、活性層３へのＺｎの多量の拡散を抑制することができ、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層８によりレーザの素子抵抗を小さくすることができるとともに、デバイスの信頼性を維持しながら、高出力な半導体レーザを得ることができる効果がある。」
　
　よって、これらの記載を総合すると、引用刊行物には、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。
　
「ｎ−ＧａＡｓ基板１上にｎ−ＧａＡｓバッファ層、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２、活性層３、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層４、ｐ−ＧａＩｎＰエッチングストッパ層５、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層７、ｐ−ＧａＩｎＰ層８、ｐ−ＧａＡｓキャップ層９を順次ＭＯＣＶＤ法を用いて成長し、
　次にこの多層構造の表面側全面に厚さ５００オングストロームのＳｉＮからなる誘電体膜１０ａを成膜した後、レーザ共振器端面となる位置の近傍の，窓構造部を形成する領域の誘電体膜１０ａを写真製版技術を用いて除去し、
　次に厚さ５００オングストロームのＺｎＯ膜と厚さ１０００オングストロームのＳｉＯ２膜とをスパッタで上記多層構造の表面側全面に成膜し、この状態で６００℃で３０分のＺｎの拡散を行い、これにより、レーザ共振器端面となる位置にＺｎが拡散された領域１００が形成され、
　続いて、ストライプ形状のレジスト５０を上記多層構造上に形成した後、これをマスクとしてＳｉＯ２膜、ＺｎＯ膜、ＳｉＮ膜１０を選択的に除去し、さらにレジスト５０をマスクとしてｐ−ＧａＡｓ層８、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層７及び第２クラッド層６を除去してリッジを形成した後、レジスト５０を除去し、
　次に、ＳｉＮ膜１０を選択成長マスクとしてｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層１１をリッジを埋め込むように結晶成長させ、
　最後にＳｉＮ膜１０を除去した後、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１２を成長させ、ｐ側電極ｎ側電極とを形成した後、レーザ共振器端面を形成する位置においてへき開を行い、窓構造を備えた半導体レーザを得る、
　半導体レーザの製造方法。」
　
　
３　対比
　本願発明と引用発明を対比する。
　
（１）引用発明の「半導体レーザの製造方法」は、「ｎ−ＧａＡｓ基板１上にｎ−ＧａＡｓバッファ層、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２、活性層３、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層４、ｐ−ＧａＩｎＰエッチングストッパ層５、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層７・・・を順次ＭＯＣＶＤ法を用いて成長」するものであり、前記「ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６」は「レジスト５０をマスクとして」「除去」されて「リッジを形成」するから、
　ア　引用発明の「ｎ−ＧａＡｓ基板１」、「ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２」、「ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層４」、「ｐ−ＧａＩｎＰエッチングストッパ層５」、「ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６」及び「半導体レーザの製造方法」は、それぞれ、本願発明の「ＧａＡｓからなる第一導電型半導体基板」、「第一導電型クラッド層」、「第一の第二導電型クラッド層」、「第二導電型エッチング停止層」、「（リッジを設けるための）第二の第二導電型クラッド層」及び「半導体レーザ素子の製造方法」に相当し、
　イ　引用発明の「活性層３」と、本願発明の「量子井戸活性層」とは、「活性層」である点で一致する。また、
　ウ　引用発明は、本願発明の「ＧａＡｓからなる第一導電型半導体基板上に半導体積層構造を形成する工程であって、該半導体積層構造は、第一導電型クラッド層と、量子井戸活性層と、第一の第二導電型クラッド層と、第二導電型エッチング停止層と、リッジを設けるための第二の第二導電型クラッド層とが順次積層されたＧａＩｎＰとＡｌＧａＩｎＰからなる半導体積層構造を形成する工程とを包含し」との事項と、「ＧａＡｓからなる第一導電型半導体基板上に半導体積層構造を形成する工程であって、該半導体積層構造は、第一導電型クラッド層と、活性層と、第一の第二導電型クラッド層と、第二導電型エッチング停止層と、リッジを設けるための第二の第二導電型クラッド層とが順次積層されたＧａＩｎＰとＡｌＧａＩｎＰからなる半導体積層構造を形成する工程とを包含し」との点で一致する。
　
（２）引用発明は、「ｎ−ＧａＡｓ基板１上に・・・ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２、活性層３、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層４、ｐ−ＧａＩｎＰエッチングストッパ層５、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層７・・・ｐ−ＧａＡｓキャップ層９を順次ＭＯＣＶＤ法を用いて成長し、次にこの多層構造の表面側全面に・・・ＳｉＮからなる誘電体膜１０ａを成膜した後、レーザ共振器端面となる位置の近傍の，窓構造部を形成する領域の誘電体膜１０ａを写真製版技術を用いて除去し、次に・・・ＺｎＯ膜と・・・ＳｉＯ２膜とをスパッタで上記多層構造の表面側全面に成膜し、この状態で６００℃で３０分のＺｎの拡散を行い、これにより、レーザ共振器端面となる位置にＺｎが拡散された領域１００が形成され」るものであり、前記「（レーザ共振器端面となる位置の）Ｚｎが拡散された領域１００」は、Ｚｎを前記「ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６」及び「活性層３」に拡散させて無秩序化された不純物拡散領域であるといえ、また、本願明細書の記載（【００９１】）を踏まえると、「ｐ−ＧａＡｓキャップ層９」は「ＺｎＯ膜」と著しい反応はないといえるから、
　ア　引用発明の「ＺｎＯ膜」は、本願発明の「（不純物拡散源となるＺｎを含む）材料層」に相当し、
　イ　引用発明の「ｐ−ＧａＡｓキャップ層９」と、本願発明の「（ＧａＡｓであり、少なくとも１つの共振器端面部に位置する該量子井戸活性層の上方に対応した該半導体積層構造上の所定の領域に形成され、該半導体積層構造に拡散される不純物の濃度を制御するための）拡散制御層」とは、「（少なくとも１つの共振器端面部に位置する該量子井戸活性層の上方に対応した該半導体積層構造上の所定の領域に形成される）ＧａＡｓ層」である点で一致する。また、
　ウ　引用発明は、本願発明の「少なくとも１つの共振器端面部に位置する該量子井戸活性層の上方に対応した該半導体積層構造上の所定の領域に、該半導体積層構造に拡散される不純物の濃度を制御するための拡散制御層を形成する工程と、該拡散制御層上に不純物拡散源となるＺｎを含む材料層を形成する工程と、第一の熱処理によって、該拡散制御層を介して該材料層からＺｎを該半導体積層構造中の前記共振器端面部における前記第二の第二導電型クラッド層および前記量子井戸活性層に拡散させてＺｎの拡散により無秩序化された不純物拡散領域を形成する工程と、を包含し、前記拡散制御層は、ＧａＡｓであり、前記材料層との著しい反応がなく」との事項と、「少なくとも１つの共振器端面部に位置する該活性層の上方に対応した該半導体積層構造上の所定の領域にＧａＡｓ層を形成する工程と、該ＧａＡｓ層上に不純物拡散源となるＺｎを含む材料層を形成する工程と、第一の熱処理によって、該ＧａＡｓ層を介して該材料層からＺｎを該半導体積層構造中の前記共振器端面部における前記第二の第二導電型クラッド層および前記活性層に拡散させてＺｎの拡散により無秩序化された不純物拡散領域を形成する工程と、を包含し、前記ＧａＡｓ層は、前記材料層との著しい反応がなく」との点で一致する。
　
　したがって、両者は、　  
「ＧａＡｓからなる第一導電型半導体基板上に半導体積層構造を形成する工程であって、該半導体積層構造は、第一導電型クラッド層と、活性層と、第一の第二導電型クラッド層と、第二導電型エッチング停止層と、リッジを設けるための第二の第二導電型クラッド層とが順次積層されたＧａＩｎＰとＡｌＧａＩｎＰからなる半導体積層構造を形成する工程と、
　少なくとも１つの共振器端面部に位置する該活性層の上方に対応した該半導体積層構造上の所定の領域にＧａＡｓ層を形成する工程と、
　該ＧａＡｓ層上に不純物拡散源となるＺｎを含む材料層を形成する工程と、
　第一の熱処理によって、該ＧａＡｓ層を介して該材料層からＺｎを該半導体積層構造中の前記共振器端面部における前記第二の第二導電型クラッド層および前記活性層に拡散させてＺｎの拡散により無秩序化された不純物拡散領域を形成する工程と、
を包含し、
　前記ＧａＡｓ層は、前記材料層との著しい反応がない、半導体レーザ素子の製造方法。」
である点で一致し、次の点で相違する。　  
 　 
相違点
［相違点１］
　活性層が、本願発明では、量子井戸活性層であるのに対し、引用発明では、量子井戸活性層か否か明らかではない点。
［相違点２］
　ＧａＡｓ層が、本願発明では、半導体積層構造に拡散される不純物の濃度を制御するための拡散制御層であるのに対し、引用発明では、そのような拡散制御層であるのか否か明らかではない点。
［相違点３］
　不純物拡散領域を形成する工程により形成された前記不純物拡散領域において、本願発明では、第二の第二導電型クラッド層の上面におけるＺｎの濃度が下面におけるＺｎの濃度より大きく、該第二の第二導電型クラッド層中に含まれるＺｎの濃度が１×１０１８ｃｍ−３から１×１０１９ｃｍ−３の範囲とされ、量子井戸活性層に含まれるＺｎの濃度が２×１０１８ｃｍ−３より大きくされるのに対し、引用発明では、これら各層のＺｎの濃度が明らかでない点。
　
４　判断
　上記相違点につき検討する。
［相違点１］について
　半導体レーザ素子の活性層として、井戸層と障壁層とを含む量子井戸活性層を用いることは、本願の優先日時点で周知であり、引用発明にこの周知技術を適用し、「活性層３」を量子井戸活性層となすことは当業者は容易になし得ることである。
［相違点２］について
　引用発明は、「ｐ−ＧａＡｓキャップ層９」の上に「ＺｎＯ膜」を成膜し、当該「ＺｎＯ膜」からＺｎを「ｐ−ＧａＡｓキャップ層９」を介して「ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６」や「活性層３」のレーザ共振器端面位置に熱拡散するものであり、前記「ｐ−ＧａＡｓキャップ層９」は、半導体多層構造に拡散されるＺｎ濃度を制御する作用を有するものと認められるから、引用発明の「ｐ−ＧａＡｓキャップ層９」も、本願発明と同様、半導体積層構造に拡散される不純物の濃度を制御するための拡散制御層であると認められる。したがって、この相違点２は実質的な相違点ではない。
［相違点３］について
　引用発明において、「活性層３」及び「ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６」にどの程度のＺｎを拡散させて窓構造部を形成するかは当業者が適宜に決め得る設計的事項であるところ、ＧａＩｎＰ及びＡｌＧａＩｎＰの積層構造からなる半導体レーザにおいて、共振器端面にＺｎを拡散させて窓構造を形成する際に、該Ｚｎの拡散濃度を１×１０１８ｃｍ−３〜１×１０１９ｃｍ−３程度となすことが本願の優先日時点で周知であることを踏まえると（必要なら、特開平９−１３９５５０号公報（【００２５】〜【００２９】）、特開平１１−１１２０７８号公報（【００１０】〜【００１３】）参照。）、引用発明の「活性層３」に含まれるＺｎの濃度を２×１０１８ｃｍ−３より大きくなすとともに、「ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６」の上面におけるＺｎの濃度が下面におけるＺｎの濃度より大きくなし、かつ、該「ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６」中に含まれるＺｎの濃度を１×１０１８ｃｍ−３から１×１０１９ｃｍ−３の範囲となして、上記相違点３に係る本願発明の構成とすることは当業者が必要に応じて適宜になし得たことである。
　
　そして、本願発明によってもたされる効果は、引用発明及び周知技術から当業者が予測し得る程度のものである。
　
　したがって、本願発明は、引用刊行物に記載された発明及び周知技術に基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。
　
　
５　むすび
　以上のとおり、本願発明は、引用刊行物に記載された発明及び周知技術に基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。