【事件の表示】
　平成　７年特許願第２８０２３２号「発光素子用３−５族化合物半導体及び発光素子」拒絶査定不服審判事件〔平成　９年　５月１６日出願公開、特開平　９−１２９９２０〕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 　  
　本願は、平成７年１０月２７日の出願であって、平成１６年１２月６日付で拒絶査定がなされ、これに対し平成１７年１月１１日付で拒絶査定に対する審判請求がなされるとともに同年２月９日付で手続補正がなされ、その後、前置審査において、同年７月１日付で拒絶理由が通知され、これに対し同年９月５日付で手続補正がなされたものである。　  
　  
２．平成１７年９月５日付の手続補正についての補正却下の決定 　  
［補正却下の決定の結論］  
　平成１７年９月５日付の手続補正を却下する。  
　  
［理由］  
（１）補正の内容  
　本件補正は、補正前の請求項１を削除し、補正前の請求項２を請求項１とし、下記のように補正することを含むものである。  
　  
「【請求項１】　 
　基板上に、一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表されるｎ型層、発光層、及びｐ型層をこの順に有する積層構造の３−５族化合物半導体であって、基板と下地層のあいだにバッファ層を有し、ｎ型層のキャリア濃度が５×１０17ｃｍ-3以上であり、かつｎ型層と基板とのあいだに、ｎ型層よりもキャリア濃度の低い厚みが５μｍ未満の下地層を有し、該下地層のキャリア濃度が１×１０17ｃｍ-3以下であることを特徴とする発光素子用３−５族化合物半導体。」 　  
　  
　そして、本件補正は、補正前の請求項２に記載した発明を特定するために必要な事項である、「下地層」について、「キャリア濃度が１×１０17ｃｍ-3以下である」との限定を行うものであって、平成１８年改正前特許法第１７条の２第４項第２号の特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。　  
　そこで、本件補正後の請求項１に記載された発明（以下、「本願補正発明」という。）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であるか（平成１８年改正前特許法第１７条の２第５項において準用する同法第１２６条第５項の規定に適合するか）について検討する。  
　  
（２）引用刊行物記載の事項　  
　原査定の拒絶の理由において引用された特開平６−２１６４０９号公報（以下、「引用刊行物」という。）には、図面とともに以下の事項が記載されている。　  
　  
（ア）「【特許請求の範囲】　 
【請求項１】 気相成長法により、基板上に一般式ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（但し、X＜０＜１、Y＜０＜１）で表される窒化物半導体単結晶層を成長させる方法であって、前記基板に、サファイアの上にＧａZＡｌ1-ZＮ（０≦Z≦１）よりなるバッファ層と、該バッファ層の上にＧａＮよりなる単結晶層とを形成した基板を使用し、該ＧａＮ単結晶層の上に前記窒化物半導体単結晶層を成長させることを特徴とする窒化物半導体単結晶層の成長方法。」　  
　  
（イ）「【０００１】　 
【産業上の利用分野】本発明は紫外、青色発光ダイオード、レーザーダイオード等の発光デバイスに利用される窒化物半導体単結晶層の成長方法に係り、特に、四元混晶の窒化インジウムアルミニウムガリウム（以下ＩｎＡｌＧａＮという）単結晶層の成長方法に関する。」　  
　  
（ウ）「【０００５】　 
【発明が解決しようとする課題】基板上に、まず結晶性に優れた四元混晶のＩｎＡｌＧａＮを成長させることができれば、その上に二元混晶、三元混晶、四元混晶の窒化物半導体を成長することは、窒化物半導体の格子定数不整が極めて小さくなるため容易となり、従来極めて困難であったダブルヘテロ構造の発光デバイスを実現することができる。従って、本発明はこのような事情を鑑みて成されたものであり、窒化物半導体を利用した発光素子をダブルヘテロ構造とするため、基板上にまず結晶性に優れた四元混晶のＩｎＡｌＧａＮ単結晶層を成長する方法を提供することを目的とする。」　　 
　 
（エ）「【０００６】　 
【課題を解決するための手段】四元混晶ＩｎＡｌＧａＮの単結晶層を成長させるにあたり、本発明者は、結晶性に優れたＧａＮを有する基板の上に成長させることにより、上記課題が解決できることを見いだした。即ち、本発明の成長方法は、気相成長法により、基板上に一般式ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（但し、X＜０＜１、Y＜０＜１）で表される窒化物半導体単結晶層を成長させる方法であって、前記基板に、サファイアの上にＧａZＡｌ1-ZＮ（０≦Z≦１）よりなるバッファ層と、該バッファ層の上にＧａＮよりなる単結晶層とを形成した基板を使用し、該ＧａＮ単結晶層の上に前記窒化物半導体単結晶層を成長させることを特徴とする。　 
【０００７】本発明の成長方法において、気相成長法には、前記したように有機金属化合物気相成長法（以下、ＭＯＣＶＤ法という。）、分子線エピタキシー法を好ましく用いることができ、例えばＭＯＣＶＤ法を用いる方法では金属元素源として、トリメチルガリウム、トリメチルインジウム、トリメチルアルミニウム等の有機金属化合物ガスと、窒素源としてアンモニア、ヒドラジン等のガスを、反応容器内の加熱された基板上に供給することによってＩｎＡｌＧａＮを成長することができる。成長温度は７００℃〜１１００℃の範囲が好ましく、７００℃以下であるとＩｎＡｌＧａＮが多結晶になりやすく、１１００℃以上であると同じくＩｎＮが分解してしまうため、四元混晶のＩｎＡｌＧａＮができにくい傾向にある。　 
【０００８】バッファ層ＧａZＡｌ1-ZＮ（０≦Z≦１）は、バッファ層の上に成長するＧａＮ単結晶の結晶性を向上させるために必要である。このバッファ層については特公昭５９−４８７９４号公報、また特開平４−２９７０２３号公報に開示されたバッファ層と特に変わるものではないが、好ましくはZ＝０のＡｌＮバッファ層よりも、Z＝１のＧａＮバッファ層を選択する方が結晶性に優れたＧａＮ単結晶層を得ることができる。　 
【０００９】バッファ層の上に形成する単結晶層はＧａＮとする必要がある。特に、そのＧａＮの結晶性は優れたものでなければならず、結晶性を評価する手段として、Ｘ線二結晶法によるＸ線回折測定（以下、Ｘ線ロッキングカーブ測定という。）において、（０００２）面の回折ピークの半値幅が１５分以下、さらに好ましくは１０分以下であることが好ましい。その半値幅が１５分より大きくても、ＧａＮ単結晶の上にＩｎＡｌＧａＮ単結晶層を成長させることができるが、１５分以下のＧａＮ単結晶層を選択することによりさらに優れたＩｎＡｌＧａＮ単結晶層を成長させることができる。しかし、従来のように、このＧａＮ単結晶層のＧａの一部をＡｌ、Ｉｎ等で置換することはＧａＮ単結晶層の結晶性が悪くなるので好ましくない。」　 
　 
（オ）「【００１０】　 
【作用】従来の方法では、サファイア基板上に、サファイアと窒化物半導体との格子定数不整を緩和するためのＡｌＮバッファ層を形成し、その上に直接、四元混晶のＩｎＡｌＧａＮを形成するか、または基板を窒化物半導体と格子定数の近い基板に変えて、その基板の上に同じく直接ＩｎＡｌＧａＮを成長しようとするために多結晶のＩｎＡｌＧａＮしか得られなかった。　 
【００１１】一方、本発明では、サファイアの上にバッファ層を形成し、そのバッファ層の上に、まず第一に結晶性に優れたＧａＮの単結晶層を形成する点が、従来と異なるところである。次に、サファイアとバッファ層とＧａＮ単結晶層とを一つの基板と考え、この基板上で最も結晶性に優れたＧａＮ単結晶面に、格子定数不整が小さく、ＧａＮと同じ窒化物半導体からなる四元混晶のＩｎＡｌＧａＮを成長させることにより、初めてその成長に成功することができた。これは結晶性の優れた窒化物半導体上に、同一の窒化物半導体を積層するために可能になったことであると推察される。」　 
　 
（カ）「【００１２】　 
【実施例】以下、図面を元に実施例で本発明の成長方法を詳説する。図１は本発明の成長方法に使用したＭＯＣＶＤ装置の主要部の構成を示す概略断面図であり、反応部の構造、およびその反応部と通じるガス系統図を示している。１は真空ポンプおよび排気装置と接続された反応容器、２は基板を載置するサセプター、３はサセプターを加熱するヒーター、４はサセプターを回転、上下移動させる制御軸、５は基板に向かって斜め、または水平に原料ガスを供給する石英ノズル、６は不活性ガスを基板に向かって垂直に供給することにより、原料ガスを基板面に押圧して、原料ガスを基板に接触させる作用のあるコニカル石英チューブ、７は基板である。ＴＭＧ（トリメチルガリウム）、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）等の有機金属化合物ソースは微量のバブリングガスによって気化され、メインガスであるキャリアガスによって反応容器内に供給される。なお、特に図示していないが、各原料ガス、キャリアガスの流量は、各ガスラインに設置されたマスフローコントローラ（ＭＦＣ）によって制御されている。　 
【００１３】［実施例１］まず、よく洗浄したサファイア板７をサセプター２にセットし、反応容器内を真空排気した後、水素を供給して反応容器内を水素で十分置換する。次に、石英ノズル５から水素を流しながらヒーター３で温度を１０５０℃まで上昇させ、２０分間保持してサファイア板７のクリーニングを行う。　 
【００１４】続いて、温度を５１０℃まで下げ、石英ノズル５からアンモニア（ＮＨ3）４リットル／分と、ＴＭＧを２７×１０-6モル／分と、キャリアガスとして水素を２リットル／分とで流しながら、１分間保持してＧａＮバッファー層を約２００オングストローム成長する。この間、コニカル石英チューブ７からは水素を１０リットル／分と、窒素を１０リットル／分とで流し続け、サセプター２をゆっくりと回転させる。　 
【００１５】ＧａＮバッファ層成長後、ＴＭＧのみ止めて、温度を１０２０℃まで上昇させる。温度が１０２０℃になったら、同じく水素をキャリアガスとしてＴＭＧを６０×１０-6モル／分で流して３０分間成長させ、ＧａＮ単結晶層を約２μｍ成長させる。ＧａＮ単結晶層成長後、装置を冷却し、基板を反応容器から取り出しＧａＮ単結晶層のＸ線ロッキングカーブ測定を行うとその半値幅は５分であり、結晶性に優れていることを確認した。　 
【００１６】Ｘ線ロッキングカーブ測定後、基板を再度反応容器内のサセプターに設置し、サセプター内を真空排気し、窒素で置換した後、アンモニアガスを流しながら温度を８００℃まで上昇させる。８００℃になったら、窒素を２リットル／分、ＴＭＧを２×１０-6モル／分と、ＴＭＩを１×１０-5モル／分と、ＴＭＡを２×１０-7モル／分と、アンモニアを４リットル／分とで流しながら、ＩｎＡｌＧａＮ層を６０分間成長させる。　 
【００１７】成長後、反応容器からウエハーを取り出し、得られたＩｎＡｌＧａＮ単結晶層のＸ線ロッキングカーブを測定すると、Ｉｎ0.2Ａｌ0.1Ｇａ0.7Ｎの組成を示すところにピークを有しており、そのピークの半値幅は６分であった。これより、このＩｎ0.2Ａｌ0.1Ｇａ0.7Ｎの結晶性が非常に優れていることを示している。またＩｎ0.2Ａｌ0.1Ｇａ0.7Ｎ層に、常温でＨｅ−Ｃｄレーザーを照射して、フォトルミネッセンススペクトルを測定すると、３６０ｎｍ付近にピークを有する強い紫外発光を示した。　 
　・・・　（中略）　・・・　 
【００２４】　 
【発明の効果】以上説明したように、本発明の成長方法によると、結晶性に優れたＧａＮ単結晶層を有する基板上に成長させることにより、従来では困難であった結晶性に優れた四元混晶のＩｎＡｌＧａＮ単結晶層を得ることができる。そのためこのＩｎＡｌＧａＮの上に二元混晶、三元混晶、四元混晶の窒化物半導体を容易に積層することができ、ダブルへテロ構造の窒化物半導体の発光素子を得ることができ、その産業上の利用価値は大きい。」　 
　 
　上記（ア）〜（カ）から、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。　　  
　  
「気相成長法により、基板上に成長される一般式ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（但し、０＜X＜１、０＜Y＜１）（注：『X＜０＜１、Y＜０＜１』は誤記と認め、当審で修正）で表される、紫外、青色発光ダイオード、レーザーダイオード等の発光デバイスに利用される窒化物半導体単結晶層であって、前記基板に、サファイアの上にＧａZＡｌ1-ZＮ（０≦Z≦１）よりなるバッファ層と、該バッファ層の上にＧａＮよりなる単結晶層とを下記の手順で形成した基板を使用し、基板上で最も結晶性に優れたＧａＮ単結晶面に、格子定数不整が小さく、ＧａＮと同じ窒化物半導体からなる四元混晶のＩｎＡｌＧａＮを成長させることにより、従来では困難であった結晶性に優れた四元混晶のＩｎＡｌＧａＮ単結晶層を得ることができ、このＩｎＡｌＧａＮの上に二元混晶、三元混晶、四元混晶の窒化物半導体を容易に積層することができ、ダブルへテロ構造の窒化物半導体の発光素子を得ることができる窒化物半導体単結晶層。　 
　１．よく洗浄したサファイア板をサセプターにセットし、反応容器内を真空排気した後、水素を供給して反応容器内を水素で十分置換する。次に、石英ノズルから水素を流しながらヒーターで温度を１０５０℃まで上昇させ、２０分間保持してサファイア板のクリーニングを行う。　　 
　２．続いて、温度を５１０℃まで下げ、石英ノズルからアンモニア（ＮＨ3）４リットル／分と、ＴＭＧを２７×１０-6モル／分と、キャリアガスとして水素を２リットル／分とで流しながら、１分間保持してＧａＮバッファー層を約２００オングストローム成長する。この間、コニカル石英チューブ７からは水素を１０リットル／分と、窒素を１０リットル／分とで流し続け、サセプターをゆっくりと回転させる。　 
　３．ＧａＮバッファ層成長後、ＴＭＧのみ止めて、温度を１０２０℃まで上昇させる。温度が１０２０℃になったら、同じく水素をキャリアガスとしてＴＭＧを６０×１０-6モル／分で流して３０分間成長させ、ＧａＮ単結晶層を約２μｍ成長させる。」　  
　　  
（３）対比　  
　本願補正発明と引用発明を対比する。　  
　  
（ａ）引用発明の「サファイア板」、「バッファ層」が、本願補正発明の「サファイア基板」、「バッファ層」に相当することは明らかである。　  
　  
（ｂ）引用発明の「一般式ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（但し、０＜X＜１、０＜Y＜１）で表される窒化物半導体単結晶層」は、「基板上に成長される」のであるから、「基板上に、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される層を有する構造の３−５族化合物半導体」である点で、本願補正発明の「一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表されるｎ型層、発光層、及びｐ型層をこの順に有する積層構造の３−５族化合物半導体」と一致する。　 
　 
（ｃ）引用発明の「ＧａＮ単結晶層」は「結晶性に優れた四元混晶のＩｎＡｌＧａＮ単結晶層を得る」ための層であり、サファイア板とＩｎＡｌＧａＮ単結晶層との間に形成され、その厚みも約２μｍであるから、本願補正発明の「厚みが５μｍ未満の下地層」に相当する。　 
　　 
（ｄ）引用発明は「従来では困難であった結晶性に優れた四元混晶のＩｎＡｌＧａＮ単結晶層を得ることができ、このＩｎＡｌＧａＮの上に二元混晶、三元混晶、四元混晶の窒化物半導体を容易に積層することができ、ダブルへテロ構造の窒化物半導体の発光素子を得ることができる窒化物半導体単結晶層」に関するものであり、「発光素子用３−５族化合物半導体」であるということができる。 
　 
　したがって、両者は、　  
「基板上に、一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される層を有する構造の３−５族化合物半導体であって、基板と下地層のあいだにバッファ層を有し、一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される層と基板とのあいだに、厚みが５μｍ未満の下地層を有している発光素子用３−５族化合物半導体。」　  
である点で一致し、次の点で相違する。　  
　  
相違点１：　  
　本願補正発明は「ｎ型層、発光層、及びｐ型層をこの順に有する積層構造の」３−５族化合物半導体であり、「ｎ型層のキャリア濃度が５×１０17ｃｍ-3以上であ」るのに対し、引用発明は、３−５族化合物半導体がどのような積層構造であるのか、及び層のキャリア濃度について明らかでない点。  
　 
相違点２：　 
　本願補正発明の下地層は「ｎ型層よりもキャリア濃度」が低く、「該下地層のキャリア濃度が１×１０17ｃｍ-3以下である」のに対し、引用発明の下地層であるＧａＮ単結晶層のキャリア濃度は明らかでない点。 
　  
（４）判断　　  
　上記相違点１につき検討すると、引用発明は「従来では困難であった結晶性に優れた四元混晶のＩｎＡｌＧａＮ単結晶層を得ることができ、このＩｎＡｌＧａＮの上に二元混晶、三元混晶、四元混晶の窒化物半導体を容易に積層することができ、ダブルへテロ構造の窒化物半導体の発光素子を得る」ことを目的とするものであり、また、ダブルへテロ構造の窒化物半導体が、ｎ型層、発光層、及びｐ型層をこの順に有する積層構造であることは周知である（例えば、特開平７−１６２０３８号公報（【請求項１】、【請求項２】、【０００５】〜【０００９】、【００１４】〜【００１８】）、特開平７−１５０４１号公報（【０００８】〜【００１０】）参照。以下、それぞれ「周知例１、２」という。）。　 
　また、上記積層構造とする際に、ｎ型層のキャリア濃度を５×１０17ｃｍ-3以上程度とすることは、該数値に格別の臨界的意義が認められないこと、及び上記周知例１、２に開示されたｎ型層のキャリア濃度の例示から見ても格別な値とはいえないことから、当業者が必要に応じて適宜選択しうる設計事項にすぎない。　 
　 
　上記相違点２につき検討すると、引用発明において「ＧａＮ単結晶層」は「温度が１０２０℃になったら、同じく水素をキャリアガスとしてＴＭＧを６０×１０-6モル／分で流して３０分間成長させ、ＧａＮ単結晶層を約２μｍ成長させる」の記載から見て、ドーピングについて特に記載されていないこと、及び技術常識から見てもドーピングを必ずしなければならない格別の事由はないことから、ノンドープのＧａＮ層と見ることが相当である。　 
　そして、ダブルへテロ構造の窒化物半導体において、ｎ型層はドーピングして形成することが一般的であり（例えば、上記周知例１、２）、また、ノンドープに比較してドーピングすることによりキャリア濃度がより高くなることは技術常識である。この点は、例えば、本願補正発明の実施例１〜４において、下地層をノンドープのＧａＮ層とし、ｎ型ドーパントをドーピングしたｎ型層よりもキャリア濃度の低い層としていることからも明らかである。　 
　したがって、引用発明は、ノンドープのＧａＮ単結晶層の上にダブルへテロ構造の窒化物半導体を積層することを想定しているのであるから、引用発明のＧａＮ単結晶層はダブルへテロ構造の窒化物半導体のｎ型層よりキャリア濃度が低くなっているものと容易に推認することができる。　
　さらに、下地層のキャリア濃度を１×１０17ｃｍ-3以下程度とすることは、該数値に格別の臨界的意義が認められないこと、及び上記周知例１、２のドーピングされた層のキャリア濃度の例示から見ても、該数値は包含されており、格別な値とはいえないことから、当業者が必要に応じて適宜選択しうる設計事項にすぎない。
　　 
　しかも、本願補正発明によってもたされる効果は、引用発明及び周知技術に基づいて、当業者が予測し得る程度のものにすぎない。　  
　  
　したがって、本願補正発明は、引用発明及び周知技術に基づいて、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、特許出願の際独立して特許を受けることができないものである。　  
　  
（５）むすび  
　以上のとおり、本件補正は、平成１８年改正前特許法第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。　  
　  
３．本願発明について  
（１）本願発明 　  
　平成１７年９月５日付の手続補正は上記のとおり却下されたので、本願の請求項に係る発明は、平成１７年２月９日付の手続補正によって補正された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１〜８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に係る発明は次のものである。  
　  
「【請求項１】　 
　基板上に、一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表されるｎ型層、発光層、及びｐ型層をこの順に有する積層構造の３−５族化合物半導体であって、ｎ型層のキャリア濃度が５×１０17ｃｍ-3以上であり、かつｎ型層と基板とのあいだに、ｎ型層よりもキャリア濃度の低い厚みが５μｍ未満の下地層を有することを特徴とする発光素子用３−５族化合物半導体。」（以下、「本願発明」という。）  
　  
（２）引用刊行物記載の事項　  
　原査定の拒絶理由に引用された刊行物の記載事項は、上記「２．（２）」に記載したとおりである。　 
　  
（３）対比・判断 　  
　本願発明は、前記２．で検討した本願補正発明から、「基板と下地層のあいだにバッファ層を有し」との限定を省くとともに、「下地層」について「キャリア濃度が１×１０17ｃｍ-3以下である」との限定を省いたものである。  
　そうすると、本願発明の発明特定事項の全てが含まれる本願補正発明が、前記２．（４）に記載したとおり、上記引用刊行物記載の発明及び周知技術に基づいて、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、本願発明も、同様の理由により、上記引用刊行物記載の発明及び周知技術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。　  
　  
（４）むすび 　  
　以上のとおり、本願発明は、引用刊行物記載の発明及び周知技術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。