【事件の表示】
　特願２００３−２０３７０７「シリコン薄膜太陽電池の製造方法」拒絶査定不服審判事件〔平成１７年　２月２４日出願公開、特開２００５−　５０９０５〕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１５年７月３０日の出願であって、平成１６年９月１３日付けで手続補正がなされ、平成２１年２月２４日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、同年４月１日に拒絶査定不服審判が請求され、同日付けで手続補正がなされたものである。　
　
２　本願発明
　本願の請求項に係る発明は、平成２１年４月１日付け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ないし８に記載された事項によって特定されるものであるところ、請求項１に係る発明（以下「本願発明」という。）は、次のとおりのものである。
　
「　ｐ層とｎ層の間にｉ層を挟んだ構造を有するシリコン薄膜を高周波プラズマＣＶＤ法により基板上に形成する太陽電池の製造方法であって、
　前記ｉ層は、結晶性シリコンからなり、
　前記ｉ層は、パルス変調した高周波電力によるプラズマにより形成し、
　パルス変調の１周期は高周波電力が出力されるＯＮ状態と出力されないＯＦＦ状態とからなり、出力波形が矩形となるように変調され、パルス変調の１周期内のＯＮ状態の時間は１マイクロ秒〜１００マイクロ秒であり、ＯＦＦ状態の時間は５マイクロ秒以上であり、
　パルス変調した高周波電力の１周期当たりの出力値に１周期のＯＮ状態の時間割合をかけた値が、パルス変調を行なわずに、同一の原料ガス条件で微結晶の結晶性シリコン層を形成するときの高周波電力の出力に等しいことを特徴とするシリコン薄膜太陽電池の製造方法。」
　
３　刊行物の記載事項
　原査定の拒絶の理由に引用され、本願出願前に頒布された刊行物である特開平１０−３１３１２５号公報（以下「引用例」という。）には、図とともに次の事項が記載されている（下線は審決で付した。以下同じ）。
　
（１）「【請求項１】　
プラズマＣＶＤ法を用いた薄膜の形成方法であって、ＶＨＦ帯の高高周波電力を印加しながらパルス放電を行って基板上に結晶性薄膜を形成する
・・・
【請求項５】　薄膜が結晶性Ｓｉからなるｉ層であることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成方法。
【請求項６】　電源周波数が２７．１２ＭＨｚ〜８１．３６ＭＨｚとされたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の薄膜形成方法。
・・・
【請求項８】　
ｐ層、ｉ層、ｎ層が積層されてなる薄膜結晶Ｓｉ太陽電池において
各層のうち少なくとも１層
請求項１記載の薄膜形成方法によって結晶性薄膜を形成する
太陽電池の製造方法
　
（２）「【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係る結晶性Ｓｉ薄膜のｐ層またはｎ層の形成方法を説明する。本発明では、
プラズマＣＶＤ法を用い、ＶＨＦ帯の高高周波電力を印加しながらパルス放電を行って基板上に結晶性薄膜を形成する
プラズマＣＶＤ装置には高高周波（ＶＨＦ帯）のパルス変調電源を接続する
【００１６】まず、結晶性ｐ層を形成する場合、基板温度２００度、シラン／水素＝１／１００（あるいはＳｉＨ４とＣＨ４との混合ガス）、Ｂ２Ｈ６ガス＝０．５％、圧力０．３Ｔｏｒｒ，電源周波数８１．３６ＭＨｚ、パワー３０Ｗ、パルス放電のパルス幅（ｄｕｔｙ＝ＯＮ時間／（ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間））３８％とする。これによって形成した結晶性ｐ層の暗導電率としては５Ｓ／ｃｍが得られた。
【００１７】ここで、パルス放電のパルス幅に対する薄膜特性の一連の検討として、基板温度、ガス流量、圧力、電源周波数、パワーを一定にしたままパルス幅（ｄｕｔｙ）を変化させた。表１にパルス幅を変化させたＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの薄膜形成条件を示し、そして薄膜特性としてｐ層の暗導電率を測定した結果を図１に示す。図１より、連続放電（ｄｕｔｙ＝１００％）を行ったＤよりパルス放電を行ったＡ，Ｂ，Ｃでは、暗導電率が向上することがわかる。特に、ｄｕｔｙ＝４０〜８０％において、その効果は顕著である。
【００１８】
【表１】
　
【００１９】次に、表２に示すパルス幅（ｄｕｔｙ＝１００％）を一定にして電源周波数を変化させたＥ，Ｆ，Ｇに対して、ｐ層の暗導電率を測定した結果を図２に示す。図２より、電源周波数はＲＦ帯（１３．５６ＭＨｚ）のＧよりはＶＨＦ帯のＤ，Ｅ，Ｆにおいて特性が向上することがわかる。なお、Ｄは表１のものと同じである。特に、２７．１２〜８１．３６ＭＨｚの範囲、その中でも電源周波数が高いほど暗導電率が高くなる。したがって、高高周波電力を印加しながらパルス放電を行うことにより、薄膜結晶性が向上し、特に電源周波数を高く、パルス幅が短いほど結晶性の向上が顕著となる。
【００２０】
【表２】
　
【００２１】また、結晶性ｎ層を形成する場合は、上記結晶性ｐ層の形成条件においてＢ２Ｈ６ガスの代わりにＰＨ３ガスを原料ガスの０．５％程度導入する。他の条件は同じである。薄膜特性はｐ層の場合と同様、電源周波数が高くパルス幅が短い程薄膜下での結晶性が向上する。
【００２２】ところで一般的に、高高周波技術は非晶質薄膜の成膜速度の向上に効果があり、またパルス放電は非晶質薄膜の形成時に発生するパウダーを抑制する効果がある。しかしながら、結晶性Ｓｉ薄膜の形成技術はこれらの非晶質薄膜の形成技術とは異なる技術が必要である。すなわち、
結晶性Ｓｉ薄膜の形成にはプラズマ密度と電子温度の両方を高くすることが重要である
プラズマ密度を向上するためには高高周波の適用が効果的であり
高高周波だけではプラズマ密度は上がるが電子温度は低下する
結晶性をさらに改善するために
電子温度に着目して、パルス放電を併用することにより大幅な結晶性の改善を図ること
【００２３】また、
パルス放電の効果として
電子温度を上昇させる効果とともに堆積速度を自由に制御でき
プラズマに投入するパワーを増大させる
これは成膜速度を大きくする
、
【００２４】次に、結晶性Ｓｉ薄膜のｉ層の形成方法を説明する。まず、プラズマＣＶＤ装置には高高周波（ＶＨＦ帯）のパルス変調電源を接続する。結晶性ｉ層を形成する場合、表３のＨに示すように、基板温度２３０度、シラン／水素＝１／１００、圧力０．２Ｔｏｒｒ、パワー１００Ｗ、電源周波数８１．３６ＭＨｚ、パルス幅（ｄｕｔｙ）９％で成膜を行う。なお、表３中、ＩはＲＦ電源を用い、連続放電によって結晶性ｉ層を形成する場合の薄膜形成条件である。
【００２５】そして、Ｉの場合、ｉ層は非常に微小な微結晶粒（直径約３００Å）の集合体であったが、本発明のＨの場合、粒径５００Å（Ｘ線測定）、厚さ４μｍの柱状構造の結晶性Ｓｉ薄膜を得た。このように、ｉ層の結晶粒径の拡大が図れることにより、長波長光の吸収が増加することになり、長波長感度の向上を達成できる。
【００２６】
【表３】
　
」
　
（３）「【００２７】次に、本発明の薄膜形成方法を適用した薄膜太陽電池を図４に示す。この薄膜太陽電池は、透光性絶縁基板１の上に順に積層された透明導電膜２、結晶性ｐ層３、非晶質ｉ層４、非晶質ｎ層５および裏面電極６からなる。
【００２８】ここで、本実施形態の薄膜太陽電池の特徴は、図５に示す従来構造の太陽電池の非晶質ｐ層７のａ−ＳｉＣの代わりに結晶性の良好な結晶性ｐ層３を用いるところにある。以下、この太陽電池の製造方法を説明する。まず、透光性絶縁基板１として厚さ１ｍｍ程度のガラス基板を用いる。ここではガラスを用いているが、透光性絶縁基板１であれば、高分子フィルムであってもかまわない。この上にＣＶＤ法等により透明導電膜２を約１μｍの膜厚で形成する。この透明導電膜２は凹凸状の形状であることが望ましく、またその材料としてはＺｎＯ、またはＺｎＯを表面に少なくとも数１０ｎｍコートしたＳｎＯ２およびＩＴＯが望ましい。これは結晶性ｐ層３を形成するときにＴＣＯ（透明導電性酸化物膜）に与えるプラズマダメージを避けるためである。
【００２９】
透明導電膜２の上にプラズマＣＶＤ法等の方法で高高周波パルス放電を用いて結晶性ｐ層３が形成される
周波数８１．３６ＭＨｚ
成膜を行う
【００３０】結晶性ｐ層３の上には、ＣＶＤ法等によりａ−Ｓｉ：Ｈのｉ層４、ａ−Ｓｉ：Ｈのｎ層５が順次積層される。なお、ｉ層４にはａ−ＳｉＧｅ：Ｈのｉ層やａ−ＳｉＣ：Ｈのｉ層のような合金層でもよい。ｉ層４の膜厚は１００ｎｍから６００ｎｍ程度が望ましい。また、ａ−Ｓｉ：Ｈのｎ層５は結晶性ｎ層でもよい。ｎ層５の膜厚は数１０ｎｍである。
【００３１】次に裏面電極６は、反射率の比較的高い金属であるＡｌやＡｇを用いて、真空蒸着法等により形成する。膜厚としては数１００ｎｍから１μｍ程度である。簡素化して裏面電極６を金属電極のみとしているが、裏面での反射光を有効に利用するために、透明導電膜をａ−Ｓｉ：Ｈのｎ層５と裏面電極６の間に形成してもよい。」
　
（４）「【００３４】他の実施形態の薄膜太陽電池を図６に示す。この
薄膜太陽電池
、透光性絶縁基板１の上に順に積層された透明導電膜２、結晶性ｐ層３、結晶性ｉ層８、結晶性ｎ層９および裏面電極６からなる
【００３５】以下、この太陽電池の製造方法を説明するが、上記実施形態の太陽電池のものとｉ層およびｎ層を除いて同じである。まず、
透光性絶縁基板１として
ガラス基板を用いる
この上に透明導電膜２を
で形成する
透明導電膜２の上にプラズマＣＶＤ法等の方法で高高周波パルス放電により
表１中のＡと同じ形成条件で結晶性ｐ層３を形成する
結晶性ｐ層３の上には結晶性ｉ層８
結晶性ｎ層９が順次積層される
ｉ層８の形成条件としては表３中のＨと同じ
基板温度２３０度、シラン／水素＝１／１００、圧力０．２Ｔｏｒｒ、パワー１００Ｗ、電源周波数８１．３６ＭＨｚ、パルス幅９％で成膜を行う
ｎ層９の形成条件としては
電源周波数８１．３６ＭＨｚ
で成膜を行う
各層３，８，９の高高周波パルス放電に関する形成条件を表４
【００３６】
【表４】
　
【００３７】上記の薄膜形成方法により作製した単層の薄膜太陽電池の特性は、ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ２）において、Ｉｓｃ：２８．１ｍＡ／ｃｍ２、Ｖｏｃ：０．５７Ｖ、Ｆ．Ｆ．：０．６４、Ｐｍａｘ：１０．３ｍＷ／ｃｍ２である。」
　
（５）上記（２）ないし（４）を踏まえて【表１】、【表３】及び【表４】をみると、結晶性ｐ層の形成条件として、周波数が８１．３６Ｈｚであること、及び、結晶性ｉ層の形成条件として、パルスのＯＮ時間が５μｓ、パルスのＯＦＦ時間が５０μｓであることが理解できる。
　
（６）上記（１）ないし（５）からみて、引用例には、
　「ｐ層、ｉ層、ｎ層が積層されてなる薄膜結晶Ｓｉ太陽電池において、各層のうち少なくとも１層に、プラズマＣＶＤ法を用いてＶＨＦ帯の高高周波電力を印加しながらパルス放電を行って基板上に結晶性薄膜を形成する太陽電池の製造方法であって、
　薄膜太陽電池は、透光性絶縁基板の上に順に積層された透明導電膜、結晶性ｐ層、結晶性ｉ層、結晶性ｎ層および裏面電極からなり、透光性絶縁基板としてガラス基板を用い、この上に透明導電膜を形成し、透明導電膜の上にプラズマＣＶＤ法等の方法で電源周波数８１．３６ＭＨｚの形成条件で高高周波パルス放電により結晶性ｐ層を形成し、結晶性ｐ層の上には結晶性ｉ層、結晶性ｎ層が順次積層され、結晶性Ｓｉ薄膜のｉ層の形成にはプラズマＣＶＤ装置に高高周波（ＶＨＦ帯）のパルス変調電源を接続し、結晶性ｉ層は、基板温度２３０度、シラン／水素＝１／１００、圧力０．２Ｔｏｒｒ、パワー１００Ｗ、電源周波数８１．３６ＭＨｚ、パルスのＯＮ時間が５μｓ、パルスのＯＦＦ時間が５０μｓ、パルス幅９％の形成条件で成膜を行い、結晶性ｎ層は、電源周波数８１．３６ＭＨｚの形成条件で成膜を行う、太陽電池の製造方法。」
　
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。
　
４　対比
　本願発明と引用発明とを対比する。
（１）引用発明は、透光性絶縁基板の上に順に積層された透明導電膜、結晶性ｐ層、結晶性ｉ層、結晶性ｎ層および裏面電極からなる太陽電池の製造方法であるから、結晶性ｐ層と結晶性ｎ層の間に結晶性ｉ層を挟んだ構造を有するものといえ、また、引用発明の「結晶性ｐ層」は、ＶＨＦ帯である電源周波数８１．３６ＭＨｚの形成条件で高高周波電力を印加しながらパルス放電を行って形成するものであり、引用発明の「結晶性ｉ層」及び「結晶性ｎ層」は、ＶＨＦ帯である電源周波数８１．３６ＭＨｚの形成条件で高高周波電力を印加しながらパルス放電を行い成膜するものである。よって、引用発明は、本願発明の「ｐ層とｎ層の間にｉ層を挟んだ構造を有するシリコン薄膜を高周波プラズマＣＶＤ法により基板上に形成する太陽電池の製造方法であって」との事項を備えているといえる。
　
（２）引用発明の「結晶性ｉ層」は、プラズマＣＶＤ装置に高高周波（ＶＨＦ帯）のパルス変調電源を接続し、電源周波数８１．３６ＭＨｚ、パルスのＯＮ時間が５μｓ、パルスのＯＦＦ時間が５０μｓで成膜するものであって、パルスにより出力波形が変調されることが自明であるから、引用発明は、本願発明の「ｉ層は、結晶性シリコンからなり、前記ｉ層は、パルス変調した高周波電力によるプラズマにより形成し、パルス変調の１周期は高周波電力が出力されるＯＮ状態と出力されないＯＦＦ状態とからなり、出力波形が変調され、パルス変調の１周期内のＯＮ状態の時間は１マイクロ秒〜１００マイクロ秒であり、ＯＦＦ状態の時間は５マイクロ秒以上である」との事項を備えているといえる。
　
（３）引用発明の「太陽電池の製造方法」は、薄膜結晶Ｓｉ太陽電池について基板上に結晶性薄膜を形成するから、本願発明の「シリコン薄膜太陽電池の製造方法」に相当する。
　
（４）上記（１）ないし（３）から、本願発明と引用発明とは、
「　ｐ層とｎ層の間にｉ層を挟んだ構造を有するシリコン薄膜を高周波プラズマＣＶＤ法により基板上に形成する太陽電池の製造方法であって、
　前記ｉ層は、結晶性シリコンからなり、
　前記ｉ層は、パルス変調した高周波電力によるプラズマにより形成し、
　パルス変調の１周期は高周波電力が出力されるＯＮ状態と出力されないＯＦＦ状態とからなり、出力波形が変調され、パルス変調の１周期内のＯＮ状態の時間は１マイクロ秒〜１００マイクロ秒であり、ＯＦＦ状態の時間は５マイクロ秒以上であるシリコン薄膜太陽電池の製造方法。」の点で一致し、以下の点で相違するものと認められる。
　
ア　出力波形が、本願発明においては、「矩形となるように」変調されるのに対し、引用発明においては、そのように変調されるのかどうか不明である点（以下「相違点１」という。）。
イ　本願発明は、「パルス変調した高周波電力の１周期当たりの出力値に１周期のＯＮ状態の時間割合をかけた値が、パルス変調を行なわずに、同一の原料ガス条件で微結晶の結晶性シリコン層を形成するときの高周波電力の出力に等しい」のに対し、引用発明は、そうであるかどうか不明である点（以下「相違点２」という。）。
　
５　判断
　上記相違点について検討する。
（１）相違点１について　　
　引用発明の結晶性ｉ層は、プラズマＣＶＤ法を用いてＶＨＦ帯の高高周波電力を印加しながらパルス放電を行って成膜を行うものであるところ、パルスをＯＮ状態とＯＦＦ状態に制御する波形として矩形は当業者に周知であるから、引用発明において、結晶性ｉ層を成膜を行うに際し、パルス放電のＯＮ状態とＯＦＦ状態に制御する波形を矩形とし、上記相違点１に係る本願発明の構成となすことは、当業者が容易になし得たものというべきである。
　
（２）相違点２について
ア　上記３（２）によれば、引用例には、
（ア）結晶性Ｓｉ薄膜の形成にはプラズマ密度と電子温度の両方を高くすることが重要であって、プラズマ密度を向上するためには高高周波の適用が効果的であるが、高高周波だけではプラズマ密度は上がるが電子温度は低下するから、結晶性をさらに改善するために電子温度に着目してパルス放電を併用することにより、大幅な結晶性の改善を図る（段落【００２２】）、
（イ）パルス放電の効果として、電子温度を上昇させる効果とともに堆積速度を自由に制御でき、パルス放電のプラズマに投入するパワーを増大させると成膜速度が大きくなる（段落【００２３】）、
との技術事項が記載されている。
　
イ　上記アによれば、引用例には、結晶性Ｓｉ薄膜の形成において高高周波とパルス放電を併用することにより大幅な結晶性の改善を図ることが可能であり、パルス放電のプラズマに投入するパワーを増大させると成膜速度が大きくなるとの技術事項が開示されているものと認められる。
　
ウ　ここで、引用発明の結晶性ｉ層は、電源周波数８１．３６ＭＨｚ、パルスのＯＮ時間が５μｓ、パルスのＯＦＦ時間が５０μｓ、パルス幅９％の形成条件において、高高周波のパルス放電により成膜を行っているところ、パルス放電のＯＮ時間における高周波電力の出力値を一定にしたままパルス幅（ｄｕｔｙ）を小さくすれば該結晶性ｉ層の成膜速度が小さく（遅く）なることは当業者に自明である。
　
エ　しかるところ、引用発明において、高高周波電力の連続放電と同程度の成膜速度で結晶性ｉ層を形成しようとすることは当業者にとって当然の要請であり、そのために、上記イに照らして、パルス放電のＯＮ時間における高周波電力の出力値を増大させることにより成膜速度を大きくすることは、当業者に格別の困難性はなく、パルス放電のＯＮ時間における高周波電力の出力値を増大させる程度を、高周波電力の１周期当たりの出力値に１周期のＯＮ時間の割合をかけた値を高高周波電力の連続放電と同じガス条件で微結晶シリコン膜が得られる出力に等しいものとして、上記相違点２に係る本願発明の構成となすことは、当業者が容易になし得たものというべきである。
　
（３）そして、本願発明の奏する効果が、引用発明及び引用例の記載事項から当業者が予測可能な域を超える程の格別顕著なものとは認められない。
　
（４）したがって、本願発明は、引用発明及び引用例の記載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、引用例に記載された発明及び引用例の記載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。