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　特願２００２−２０７４７１「半導体受光素子」拒絶査定不服審判事件〔平成１６年　２月１９日出願公開、特開２００４−　５５６２０〕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１４年７月１６日の出願であって、平成１８年４月５日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、同年５月１１日に拒絶査定不服審判が請求されるとともに、同年６月１２日に手続補正がなされ、当審において、平成２０年３月１０日付けの補正の却下の決定により前記手続補正が却下されるとともに、同日付けで拒絶理由が通知され、同年５月１２日に手続補正がなされたものであって、その請求項に係る発明は、平成２０年５月１２日付け手続補正書で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り特定されるものである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。
　
「基板上に、光導波路としての機能を有する第１の半導体層を含む下部半導体層、前記第１の半導体層より高い屈折率を有する光吸収層、前記第１の半導体層より低い屈折率を有する第２の半導体層を含む上部半導体層を順番に積層した単一の素子である半導体受光素子にして、少なくとも前記下部半導体層の端面が光入射端面を構成し、当該光入射端面から直接入射した光が前記光吸収層において吸収されることにより生じた電流を、前記上部半導体層及び下部半導体層をそれぞれ経て電極から外部に出力する半導体受光素子であって、
　前記第２の半導体層に対する前記光の入射角が前記光吸収層と前記第２の半導体層との界面において光の全反射が起きる臨界角以上となるように、前記光の前記光入射端面への入射角度が調整され、
　前記光吸収層と前記第２の半導体層との界面で反射した光の一部は前記光吸収層内と前記第１の半導体層内との少なくとも一方を前記第２の半導体層の下面に平行方向に伝搬し、かつ前記光吸収層と前記第２の半導体層との界面で反射した光の他の一部は前記第２の半導体層の下面で反射し前記光吸収層内及び前記第１の半導体層内を斜め方向に伝搬することを特徴とする半導体受光素子。」（以下「本願発明」という。）
　
２．刊行物の記載事項
　これに対して、当審における、平成２０年３月１０日付けで通知した拒絶の理由に引用した本願出願前の平成１３年２月２３日に頒布された刊行物である特開２００１−５３３２８号公報（以下「引用例」という。）には、以下の事項が図面とともに記載されている。
　
ア．「【００２７】〔実施例２〕図３は本発明の第２の実施例を説明する断面斜視図である。３１は光入射面、３２は０．２μｍ厚ｐ＋−ＩｎＧａＡｓＰ（１．２μｍ組成）層、３３は１．５μｍ厚ｐ−ＩｎＰ層、３４は０．４μｍ厚ＩｎＧａＡｓ光受光層、３５は１μｍ厚ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．４５μｍ組成）層、３６はＩｎＧａＡｓＰ（１．４５μｍ組成）層、３７は半絶縁性ＩｎＰ基板、３８はｐ電極、３９はｎ電極である。なお、引出し電極とパッド電極は、説明図が煩雑になり、説明の妨げになるため、この図では省略している。
・・・・・・・・
【００２９】ここで、３５、３４、３３層のそれぞれの屈折率３．４６４、３．５９、３．１７を考慮すると、波長１．５５μｍ光は、光受光層３４に対し、６８．３°の入射角で入射するようになる。この時、ＩｎＧａＡｓ光受光層３４を光は通過角φ＝２６．３°で通過する。光は光受光層３４に対し光入射側と反対側の半導体層がＩｎＧａＡｓ光受光層３４より屈折率の小さなＩｎＰ半導体層３３により構成されているため、全反射の条件（φ＜ｃｏｓ−１（ｎ２／ｎ１）；ただし、ｎ１は光受光層３４の屈折率、ｎ２は光入射側と反対側の半導体層３３の屈折率）を満足し、光はこの部分で全反射するようになる。
・・・・・・・・
【００６４】〔実施例６〕図７は本発明の第６の実施例を説明する断面斜視図である。７１は光入射面、７２は０．２μｍ厚ｐ＋　−ＩｎＧａＡｓＰ（１．２μｍ組成）層、７３は１．５μｍ厚ｐ＋　−ＩｎＰ層、７４は０．４μｍ厚ＩｎＧａＡｓ光受光層、７５は０．４μｍ厚ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．４５μｍ組成）層、７６は半絶縁性ＩｎＰ基板、７７はｐ電極、７８はｎ電極である。・・・・・
【００６５】素子の受光層面積は３０μｍ×１５０μｍである。光入射面７１は、表面に対し８０度の逆メサ形状で形成した。逆メサ部の形成は各種のウエットエッチング液やドライエッチング法を用いて形成してもよいし、結晶面を利用したり、エッチングマスクの密着性を利用し角度を制御して形成してもよい。また、（００１）表面に対し、１０度オフの基板を用いてＰＤ部を製作し、劈開により８０度の入射端面を形成してもよい。入射面７１には無反射膜を形成している。
【００６６】なお、７６、７４、７３層がそれぞれ、請求項中の、光受光層に対し光入射側の主たる半導体層、光受光層、光受光層に対し光入射側と反対側の主たる半導体層に対応する。この例では、光受光層７４の片側の界面に薄い半導体層７５が入っているが、両側や、反対側に入っていてもよい。
【００６７】ここで、７６、７４、７３層のそれぞれの屈折率３．１７、３．５９、３．１を考慮すると、波長１.５５μｍ光は、光受光層７４に対し、８３．１４°の入射角で入射するようになる。この時、ＩｎＧａＡｓ光受光層７４を光は通過角φ＝２８．７５°で通過する。光は光受光層７４に対し光入射側と反対側の半導体層がＩｎＧａＡｓ光受光層７４より屈折率の小さなＩｎＰ半導体層７３により構成されており、さらに高濃度ドーピングにより、半絶縁性のＩｎＰ７６に比べ屈折率が小さくなっているため、全反射の条件（φ＜ｃｏｓ−１（ｎ２／ｎ１）；ただし、ｎ１は光受光層７４の屈折率、ｎ２は光入射側と反対側の半導体層７３の屈折率）を満足し、光はこの部分で全反射するようになる。
【００６８】シングルモードファイバにより光を導入し、全反射により、１００％の反射光が再度吸収層７４を通過し、吸収されることにより、印加逆バイアス１．０Ｖで受光感度０．８Ａ／Ｗ以上の大きな値が得られた。また、光の反射が上記界面で起こるため、上層の電極７７の状態などに反射率や光の位相が左右されないので、高効率化や偏波制御等を設計性よく行うことが可能となる。・・・・・・
【００６９】この実施例では、光受光層７４に対し光入射側と反対側の半導体層がＩｎＧａＡｓ光受光層７４より屈折率の小さな高濃度ドープＩｎＰ半導体層７３を用いているが、光受光層７４の屈折率より適当に小さく、全反射の条件を満足できるものであれば、ＡｌＡｓＳｂや高濃度ドープＩｎＧａＡｓＰや高濃度ドープＩｎＧａＡｌＡｓ等なんでも良い。また、この実施例は、波長１．５５μｍの入射光に対して述べているが、全反射の条件を満足できれば色々な波長の光に対しても同様の効果が得られる。
・・・・・・・・
【００７２】また、この実施例は、基板として半絶縁性ＩｎＰ７６を用い、基板側にｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５を用いた例であるが、ｐ−ＩｎＧａＡｓ層を用いても上記のｐとｎを逆にして同様に製作可能であり、また、ｎ−ＩｎＰやｐ−ＩｎＰ基板を用いても同様に製作可能である。」
　
イ．図７の記載から、
「半絶縁性ＩｎＰ基板７６上に、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５、ＩｎＧａＡｓ光受光層７４、ｐ＋−ＩｎＰ層７３、ｐ＋−ＩｎＧａＡｓＰ層７２、ｐ電極７７を順番に積層し、前記ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５上にｎ電極７８を設けた単一の素子であって、前記半絶縁性ＩｎＰ基板７６の端面の傾斜部分及び前記ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５の端面が光入射面７１を構成している、半導体受光素子」が見てとれ、その両電極７７，７８の配置からみて、この図７に記載の半導体受光素子は、「光入射面７１から直接入射した光が前記ＩｎＧａＡｓ光受光層７４において吸収されることにより生じた電流を、前記ｐ＋−ＩｎＰ層７３及びｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５をそれぞれ経て電極７７、７８から外部に出力する」ものである、ということは当業者に自明である。
　
ウ．さらに、図７の記載から、この半導体受光素子において、「光入射面７１から直接入射した光が前記ＩｎＧａＡｓ光受光層７４を角度φで通過し、前記ＩｎＧａＡｓ光受光層７４と前記ｐ＋−ＩｎＰ層７３との界面、すなわち、前記ｐ＋−ＩｎＰ層７３の下面で反射した光は前記ＩｎＧａＡｓ光受光層７４内及び前記ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５内を斜め方向に伝搬すること」が見てとれる。
　
エ．「７５は０．４μｍ厚ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．４５μｍ組成）層」（上記ア【００６４】）と記載されているｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５と、「３５は１μｍ厚ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．４５μｍ組成）層」（上記ア【００２７】）と記載されているｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層３５とは、組成が「１．４５μｍ組成」と同じであるから、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５の屈折率はｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層３５の屈折率として記載されている「３．４６４」（上記ア【００２９】参照。）と同じ屈折率であることが明らかである。
　
オ．上記ア〜エによれば、引用例には、
「半絶縁性ＩｎＰ基板７６上に、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５、ＩｎＧａＡｓ光受光層７４、ｐ＋−ＩｎＰ層７３を順番に積層した単一の素子であって、前記基板及び３つの層の屈折率がそれぞれ、３．１７、３．４６４、３．５９、３．１であり、前記半絶縁性ＩｎＰ基板７６の端面の傾斜部分及び前記ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５の端面が光入射面７１を構成し、当該光入射面７１はウエットエッチング液や劈開により表面に対し８０度の逆メサ形状で形成され、前記光入射面７１から直接入射した光が前記ＩｎＧａＡｓ光受光層７４において吸収されることにより生じた電流を、前記ｐ＋−ＩｎＰ層７３及びｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５をそれぞれ経て電極７７、７８から外部に出力する半導体受光素子において、前記ｐ＋−ＩｎＰ層７３に対する前記光の入射角が前記ＩｎＧａＡｓ光受光層７４と前記ｐ＋−ＩｎＰ層７３との界面において光の全反射が起きる角度となるように、前記光の前記光入射面への入射角度が調整され、前記ＩｎＧａＡｓ光受光層７４と前記ｐ＋−ＩｎＰ層７３との界面、すなわち、前記ｐ＋−ＩｎＰ層７３の下面で反射した光は前記ＩｎＧａＡｓ光受光層７４内及び前記ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５内を斜め方向に伝搬する半導体受光素子。」の発明（以下「引用発明１」という。）が記載されている。
　
３．対比
　
　本願発明と引用発明１とを対比する。
（ア）引用発明１の「半絶縁性ＩｎＰ基板７６」、「ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５」、「ＩｎＧａＡｓ光受光層７４」、「ｐ＋−ＩｎＰ層７３」、「光入射面７１」及び「半導体受光素子」が、それぞれ、本願発明の「基板」、「第１の半導体層を含む下部半導体層」、「光吸収層」、「第２の半導体層を含む上部半導体層」、「光入射端面」及び「半導体受光素子」に相当する。
（イ）引用発明１の「前記ＩｎＧａＡｓ光受光層７４と前記ｐ＋−ＩｎＰ層７３との界面、すなわち、前記ｐ＋−ＩｎＰ層７３の下面で反射した光は前記ＩｎＧａＡｓ光受光層７４内及び前記ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５内を斜め方向に伝搬する」との事項は、本願発明の「『前記光吸収層と前記第２の半導体層との界面で反射した光』は『前記第２の半導体層の下面で反射し前記光吸収層内及び前記第１の半導体層内を斜め方向に伝搬する』」との事項に相当する。
（ウ）引用発明１において、「半絶縁性ＩｎＰ基板７６の屈折率は３．１７、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５の屈折率は３．４６４、ＩｎＧａＡｓ光受光層７４の屈折率は３．５９、ｐ＋−ＩｎＰ層７３の屈折率は３．１」であるから、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５の屈折率よりＩｎＧａＡｓ光受光層７４の屈折率が高く、前記ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５の屈折率よりｐ＋−ＩｎＰ層７３の屈折率は低い。よって、引用発明１には、本願発明の「第１の半導体層より高い屈折率を有する光吸収層、前記第１の半導体層より低い屈折率を有する第２の半導体層」が備わっている。
（エ）引用発明１は、「前記ｐ＋−ＩｎＰ層７３に対する前記光の入射角が前記ＩｎＧａＡｓ光受光層７４と前記ｐ＋−ＩｎＰ層７３との界面において光の全反射が起きる角度となるように、前記光入射面への入射角度が調整され」ているのであるから、本願発明の「前記第２の半導体層に対する前記光の入射角が前記光吸収層と前記第２の半導体層との界面において光の全反射が起きるように、前記光の前記光入射端面への入射角度が調整され」る点が備わっている。
　
　よって、本願発明と引用発明１とは、 
 「基板上に、第１の半導体層を含む下部半導体層、前記第１の半導体層より高い屈折率を有する光吸収層、前記第１の半導体層より低い屈折率を有する第２の半導体層を含む上部半導体層を順番に積層した単一の素子である半導体受光素子にして、少なくとも前記下部半導体層の端面が光入射端面を構成し、当該光入射端面から直接入射した光が前記光吸収層において吸収されることにより生じた電流を、前記上部半導体層及び下部半導体層をそれぞれ経て電極から外部に出力する半導体受光素子であって、
　前記第２の半導体層に対する前記光の入射角が前記光吸収層と前記第２の半導体層との界面において光の全反射が起きるように、前記光の前記光入射端面への入射角度が調整され、
　前記光吸収層と前記第２の半導体層との界面で反射した光は前記第２の半導体層の下面で反射し前記光吸収層内及び前記第１の半導体層内を斜め方向に伝搬する半導体受光素子。」の点で一致し、次の点で一応相違する。
　
（相違点１）
　第１の半導体層が、本願発明では光導波路としての機能を有するのに対して、引用発明１ではこのことが明らかでない点。
（相違点２）
　本願発明では、前記光の前記光入射端面への入射角度を、「前記第２の半導体層に対する前記光の入射角が前記光吸収層と前記第２の半導体層との界面において光の全反射が起きる臨界角以上となるように」し、「前記光吸収層と前記第２の半導体層との界面で反射した光の一部は前記光吸収層内と前記第１の半導体層内との少なくとも一方を前記第２の半導体層の下面に平行方向に伝搬する」ものであるのに対して、引用発明１では、前記光の前記光入射端面への入射角度は、「前記第２の半導体層に対する前記光の入射角が前記光吸収層と前記第２の半導体層との界面において光の全反射が起きる角度」とされ、前記光吸収層と前記第２の半導体層との界面で反射した光の一部が前記光吸収層内と前記第１の半導体層内との少なくとも一方を前記第２の半導体層の下面に平行方向に伝搬するか否かは明らかでない点。
　
４．判断
　
上記相違点につき検討する。
（相違点１について）
　まず、本願明細書には、第１実施形態として、
「【００６１】
　半絶縁性ＩｎＰ（ＳＩ−ＩｎＰ）材料で形成された基板１１上に、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰからなる光導波路層１５、ｉ−ＩｎＧａＡｓからなる光吸収層４、ｐ−ＩｎＰからなる上部クラッド層３、ｐ＋−ＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層２が積層されている。」と記載されているから、本願発明には、上記実施形態の積層構造が含まれる。
　そこで、上記積層構造と引用発明１とを対比するに、引用発明１は、半絶縁性ＩｎＰ基板７６上に、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５（上記実施形態の「光導波路層１５」に相当。）、ＩｎＧａＡｓ光受光層７４（上記実施形態の「光吸収層４」に相当。）、ｐ＋−ＩｎＰ層７３（上記実施形態の「上部クラッド層３」に相当。）を順番に積層しているから、少なくとも、両者の基板と第１半導体層は、半導体材料が全く同じである。しかも、本願発明と引用発明１の「第１の半導体層と光吸収層」、「第２の半導体層と光吸収層」及び「基板と第１の半導体層」の屈折率の大小関係は、同じである。
　してみると、引用発明１の第１半導体層は、本願発明と同様に光導波路としての機能を有するということができるから、相違点１は実質的な相違点とはいえない。
（相違点２について）
　引用発明１における、前記光の前記光入射端面への入射角度は、「前記第２の半導体層に対する前記光の入射角が前記光吸収層と前記第２の半導体層との界面において光の全反射が起きる角度」であるところ、このように光吸収層と第２の半導体層との界面において光の全反射が起きる角度で第２の半導体層に入射する光には、一般に、全反射が起きる臨界角以上となる方向の成分や全反射が起きる臨界角である方向の成分が含まれているから、引用例においては、入射光が上記界面において全反射し、前記光吸収層内及び前記第１の半導体層内を斜め方向に伝搬するもののみに着目しているが、本願発明と引用発明１の半導体受光素子の間には、上記（相違点１について）で検討したとおり、基板と第１半導体層の材料及び上記各層間の屈折率の大小関係に構成上の差異がないのであるから、本願発明において「前記光吸収層と前記第２の半導体層との界面で反射した光の一部は前記光吸収層内と前記第１の半導体層内との少なくとも一方を前記第２の半導体層の下面に平行方向に伝搬する」のであれば、引用発明１においても、臨界角で入射する成分に着目すれば、この成分の光が光吸収層と第２の半導体層との界面で反射し、本願発明と同様に、前記光吸収層内と前記第１の半導体層内との少なくとも一方を前記第２の半導体層の下面に平行方向に伝搬することは当業者に自明である。
　よって、相違点２も実質的な相違点ではない。
　
　以上のとおり、引用例には、本願発明の構成が実質的に全て記載されているから、本願発明は引用例に記載された発明である。
　
　なお、本願の請求項１の記載において、本願明細書の段落００６６に「光が少なくとも光導波路層１５の端面に入射する」と記載されている技術事項が特定されているわけではないが、光の少なくとも一部が光導波路層の端面に入射するようになすことが、引用例に記載の発明に基づいて当業者が容易になし得ることか否かについて、念のため以下検討しておく。
　ａ）　引用例の図２の記載から、「ＩｎＧａＡｓ光受光層（２３）がｐ−ＩｎＰ層（２２）とｎ−ＩｎＰ層（２４）及びｎ−ＩｎＰ基板（２５）からなる下部半導体層で挟まれた積層構造を有し、前記基板（２５）の側壁の傾斜部分、前記ｎ−ＩｎＰ層（２４）の側壁、前記光受光層（２３）の側壁及び前記ｐ−ＩｎＰ層（２２）の側壁から構成される光入射面（２１）は、傾斜側壁であり、光が前記光入射面の前記基板（２５）の側壁の傾斜部分及び前記ｎ−ＩｎＰ層（２４）の側壁で屈折して前記光受光層に入射する半導体受光素子。」が見てとれるから、引用例の請求項１、段落０００２〜０００６及び図２の記載からみて、引用例には次の発明が記載されているものと認められる。
　「光吸収層（２３）が第一の半導体層（２２）を含む上部半導体層（２２）と第二の半導体層（２４）及び基板（２５）を含む下部半導体層で挟まれた積層構造を有し、前記基板の側壁の傾斜部分、前記第二の半導体層の側壁、前記光吸収層の側壁及び前記上部半導体層の側壁から構成される光入射面（２１）は、傾斜側壁であり、光が前記光入射面の前記基板（２５）の側壁の傾斜部分及び前記ｎ−ＩｎＰ層（２４）の側壁で屈折して前記光吸収層に入射する半導体受光素子において、
　上部半導体層（２２）をｐ−ＩｎＰ、光吸収層（２３）をＩｎＧａＡｓ、下部半導体層（２４、２５）をｎ−ＩｎＰで構成すると、屈折光が層厚方向に対し斜めに通過することによる実効吸収長の増大によって光吸収層厚の低減が図れるものの、十分大きな受光感度を得るためには、光吸収層（２３）への屈折光の１回の通過で、光が十分吸収されるようにする必要があるため、光吸収層の薄層化には制限があり、光吸収層（２３）を走行するキャリアの走行時間が半導体受光素子の応答速度の制限要因となって超高速でありかつ高受光感度の素子を製作することができないという問題点があるから、
　前記第一の半導体層が前記光吸収層より小さな屈折率を有し、前記第二の半導体層が前記第一の半導体層より屈折率が大きく、前記光入射面の下部半導体層の側壁部分で屈折して入射した入射光が、前記光吸収層を層厚方向に対し斜めに通過し、前記第一の半導体層の前記光吸収層側の界面で全反射し、前記光吸収層を再度斜めに通過するようにすることにより前記問題点を解決した、半導体受光素子。」（以下「引用発明２」という。）
　ｂ）　引用発明２の半導体受光素子において、光入射面の前記基板（２５）の側壁の傾斜部分及び前記ｎ−ＩｎＰ層（２４）の側壁の光を入射させる箇所をできるだけ光吸収層に近い箇所にすると、光吸収層の光入射面側近傍においても有効に受光できることは、当業者に自明である。
　ｃ）　以上ａ）及びｂ）からみて、引用発明１を、引用発明２のように、光入射面が、少なくとも基板の側壁の傾斜部分（引用発明１においては、半絶縁性ＩｎＰ基板７６の端面の傾斜部分）、第二の半導体層の側壁及び光吸収層の側壁から構成されるものとなすとともに、光の少なくとも一部が光吸収層（引用発明１においては、ＩｎＧａＡｓ光受光層７４）に近い箇所である第二の半導体層の側壁（引用発明１においては、本願発明の「光導波路としての機能を有する第１半導体層を含む下部半導体層」に相当する「ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層７５」の端面）に入射するようにすることは、引用発明２に基づいて当業者が容易になし得た程度のことに過ぎない。
　したがって、仮に、本願発明において、光の少なくとも一部が光導波路層の端面に入射するものと解したとしても、そのような発明は、引用例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から、特許法２９条２項の規定により、特許を受けることができない。
　
５．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であるから、特許法２９条１項３号に該当し、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。