【事件の表示】
　特願２０１６−５１８７６１「発光ダイオードを含む光電デバイス」拒絶査定不服審判事件〔平成２７年　４月　２日国際公開、ＷＯ２０１５／０４４６１９、平成２８年１２月１５日国内公表、特表２０１６−５３９４９３、請求項の数（１９）〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　原査定を取り消す。
　本願の発明は、特許すべきものとする。
【理　由】
第１　手続の経緯
　本願は、２０１４年（平成２６年）９月３０日（パリ条約による優先権主張２０１３年９月３０日、仏国）を国際出願日とする出願であって、その手続の経緯は以下のとおりである。
　平成３０年１１月２８日付け　　拒絶理由通知書
　令和　元年　６月　４日　　　　意見書、手続補正書の提出
　令和　元年１１月２９日付け　　拒絶理由（最後の拒絶理由）通知書
　令和　２年　２月２８日　　　　意見書、手続補正書の提出
　令和　２年　４月　２日付け　　令和２年２月２８日の手続補正について
　　　　　　　　　　　　　　　　の補正却下の決定、拒絶査定
　令和　２年　８月１３日　　　　審判請求書、手続補正書の提出
　令和　３年　２月２２日　　　　上申書の提出
第２　原査定の概要
　原査定（令和２年４月２日付け拒絶査定）の概要は次のとおりである。
　この出願の請求項１ないし１５及び１７ないし１９に係る発明は、その優先権主張日前に日本国内又は外国において、頒布された下記の引用文献に記載された発明又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明に基いて、その優先権主張日前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する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。
　　　　　　　　　　　　　＜引用文献等一覧＞
１.特開２００９−１０５１８２号公報
２.特表２００９−５４２５６０号公報
３.特開２００２−３５９４０２号公報
４.特表２００８−５０５４７８号公報
５.中国特許出願公開第１０１０５１６３４号明細書
６.特開２００５−０１９５１２号公報
第３　審判請求時の補正について
　審判請求時の補正は、特許法第１７条の２第３項から第６項までの要件に違反しているものとはいえない。
　審判請求時の補正によって、請求項１に「
前記第２半導体領域は、前記第１電極層に接触しているか、又は、該第１電極層を前記複数の第１発光ダイオードの周囲にて覆う第１導電層に接触している
　また、補正前の請求項１の「前記第１半導体領域の前記一面に載置されるように物理的に接している導電性部分と、
　前記基板に電気的に接続されており、前記第１半導体領域からは隔離され、前記第１半導体領域と同一の導電型によって前記基板よりも高濃度にドープされ、前記複数の第１発光ダイオードを覆う第１電極層に一部が電気的に接続されている第２半導体領域」を「
前記複数の第１発光ダイオード夫々を覆う第１電極層と、
　前記第１半導体領域の前記一面に載置されるように物理的に接している導電性部分と、
　前記基板に電気的に接続されており、前記第１半導体領域からは隔離され、前記第１半導体領域と同一の導電型によって前記基板よりも高濃度にドープされ
、前記
前第
前記第
夫々
　加えて、補正前の請求項５の「少なくとも部分的に透明であり、前記第１発光ダイオード夫々を覆う第１電極層と、」を「前記第１電極層は少なくとも部分的に透明であり、」とする補正は、前記請求項１の「
前記複数の第１発光ダイオード夫々を覆う第１電極層
　また、上記各補正に係る事項は、当初明細書等に記載された事項であり、新規事項を追加するものではないといえる。
　そして、第４から第６までに示すように、補正後の請求項１ないし１９に係る発明は、独立特許要件を満たすものである。
第４　本願発明
　本願請求項１ないし１９に係る発明（以下、それそれ「本願発明１」ないし「本願発明１９」という。）は、令和２年８月１３日付けの手続補正で補正された特許請求の範囲の請求項１ないし１９に記載された事項により特定される発明であり、以下のとおりの発明である。なお、請求項１の「前複数の記シードパッド」の記載は「前記複数のシードパッド」の誤記と、また、上記第３で検討したように、請求項１の「
前第
前記第
「【請求項１】
　非ドープ又は第１導電型にドープされた半導体ケイ素の基板と、
　該基板に電気的に接続されており、前記基板内部又は該基板の上面に拡がって接しており、第１導電型に、又は、該第１導電型とは逆の第２導電型に、前記基板よりも高濃度にドープされ、一面を有するケイ素の第１半導体領域と、
　該第１半導体領域に、前記一面に載置されるように接続している複数のシードパッド又はシード層と、
　前記第１半導体領域に支持されており、ＩＩＩ−Ｖ族化合物製であって、線状、円錐状、又は円錐台形状である半導体素子と、該半導体素子の側部を覆う活性層とを備え、前記複数のシードパッド又はシード層と夫々接続されている複数の第１発光ダイオードのアセンブリと、
　前記複数の第１発光ダイオード夫々を覆う第１電極層と、
　前記第１半導体領域の前記一面に載置されるように物理的に接している導電性部分と、
　前記基板に電気的に接続されており、前記第１半導体領域からは隔離され、前記第１半導体領域と同一の導電型によって前記基板よりも高濃度にドープされ、前記第１電極層に一部が電気的に接続されている第２半導体領域と
　を備え、
　前記第２半導体領域は、前記第１電極層に接触しているか、又は、該第１電極層を前記複数の第１発光ダイオードの周囲にて覆う第１導電層に接触している
　ことを特徴とする光電デバイス。
　　【請求項２】
　前記第２半導体領域がツェナーダイオードのカソードに対応し、前記基板がツェナーダイオードのアノードに対応する請求項１に記載の光電デバイス。
　　【請求項３】
　前記第１半導体領域は、１又は複数のイオンが注入された領域である
　ことを特徴とする請求項１に記載の光電デバイス。
　　【請求項４】
　前記第１半導体領域は、ホモエピタキシャル領域である
　ことを特徴とする請求項１に記載の光電デバイス。
　　【請求項５】
　前記第１電極層は少なくとも部分的に透明であり、
　該第１電極層を前記複数の第１発光ダイオードの周囲にて覆う第１導電層
　を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光電デバイス。
　　【請求項６】
　前記第１半導体領域の少なくとも一縁辺に沿って拡がる少なくとも１つの絶縁部
　を更に備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光電デバイス。
　　【請求項７】
　第１半導体領域とは逆の導電型にドープされており、第１半導体領域の少なくとも一縁辺に沿って拡がる少なくとも１つの第３半導体領域
　を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光電デバイス。
　　【請求項８】
　前記基板はモノリシックである
　ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の光電デバイス。
　　【請求項９】
　前記基板は、第１半導体領域を含む半導体層に分割されており、絶縁層によって他の部分と分離されている
　ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の光電デバイス。
　　【請求項１０】
　前記基板のドーパント濃度は、１０15atoms/cm3 以下であり、前記第１半導体領域のドーパント濃度は、５×１０16atoms/cm3 〜２×１０20atoms/cm3 の範囲内である
　ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の光電デバイス。
　　【請求項１１】
　前記基板上の少なくとも一部分に形成されている少なくとも１つの電子部品
　を更に備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の光電デバイス。
　　【請求項１２】
　前記電子部品は、ダイオード、ツェナーダイオード、アバランシェダイオード、バイポーラトランジスタ、金属酸化物型電界効果トランジスタ、レジスタ、金属酸化物型静電容量、金属−絶縁体−金属型静電容量、サイリスタ、バラクタ、揮発性メモリ、及び不揮発性メモリを含む群に属する
　ことを特徴とする請求項１１に記載の光電デバイス。
　　【請求項１３】
　前記基板に電気的に接続されており、前記第１導電型に、又は該第１導電型とは逆の第２導電型に、前記基板よりも高濃度にドープされた第４半導体領域と、
　該第４半導体領域に支持されており、線状、円錐状、又は円錐台形状の半導体素子を含む複数の第２発光ダイオードの第２アセンブリと、
　前記第２発光ダイオード夫々を覆う第２電極層、及び該第２電極層を前記第１発光ダイオード周辺にて覆う第２導電層と
　を備え、
　前記第２電極層又は第２導電層は、前記第１半導体領域に接している
　ことを特徴とする請求項１２に記載の光電デバイス。
　　【請求項１４】
　前記第２半導体領域を含む第５半導体領域
　を備え、前記第５半導体領域は前記ツェナーダイオードのアノードに対応することを特徴とする請求項２に記載の光電デバイス。
　　【請求項１５】
　前記第５半導体領域は更に、前記第１半導体領域を含む
　ことを特徴とする請求項１４に記載の光電デバイス。
　　【請求項１６】
　前記基板に電気的に接続され、前記第１半導体領域と同一の導電型の第６半導体領域と、
　前記基板に電気的に接続され、前記第１半導体領域と逆の導電型の第７半導体領域と、
　前記基板に接しており、前記第６半導体領域と同一の導電型であって、前記第１半導体領域又は前記第６半導体領域に接続されている第８半導体領域と、
　前記第７半導体領域と同一の導電型の第９半導体領域と
　を備え、
　前記第９半導体領域は、前記第６及び第８半導体領域間に拡がっており、前記第７半導体領域に接続されているか、又は、第１及び第８半導体領域間に拡がっており、前記第７半導体領域に接続されており、
　前記第６半導体領域がバイポーラトランジスタのエミッタ若しくはコレクタに対応し、前記第７半導体領域が前記バイポーラトランジスタのベースに対応し、前記第８半導体領域又は第１半導体領域が前記バイポーラトランジスタのコレクタ又はエミッタに対応する　ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の光電デバイス。
　　【請求項１７】
　相互に接続されており、相互に逆の導電型であって、いずれも第１半導体領域から、該第１半導体領域の少なくとも一縁辺に沿って拡がる少なくとも１つの絶縁体又は半導体部分により隔離されている第１０及び第１１半導体領域
　を備え、
　前記第１０及び第１１半導体領域は、温度検出ダイオードとなるＰ−Ｎ接合を構成することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の光電デバイス。
　　【請求項１８】
　前記シードパッド又はシード層は、窒化アルミウム（ＡｌＮ）、ホウ素（Ｂ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、タンタル（Ｔａ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、ハフニウム（Ｈｆ）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）、ニオブ（Ｎｂ）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ2 ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭窒化タンタル（ＴａＣＮ）、Ｍｇx Ｎy で表される窒化マグネシウム、ここで例えばｘは約３であってｙは約２であって例えばＭｇ3 Ｎ2 で表される窒化マグネシウム、又は窒化ガリウムマグネシム（ＭｇＧａＮ）、タングステン（Ｗ）、窒化タングステン（ＷＮ）、又はこれらの組み合わせを材料とする
　ことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の光電デバイス。
　　【請求項１９】
　前記シードパッド又はシード層は、元素周期表のＩＶ、Ｖ、又はＶＩ列からの遷移金属の窒化物、炭化物、ホウ化物、又はこれらの化合物の組み合わせを材料とする
　ことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の光電デバイス。」
第５　引用文献、引用発明等
１　引用文献１について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献１には、図面ともに次の事項が記載されている。（下線は、当審で付与した。以下同じ。）
「【技術分野】
【０００１】
　本発明は、光集積化素子および光集積化素子の製造方法に関する。詳しくは、本発明は、発光素子が形成された発光素子部と発光素子を駆動する駆動素子が形成された駆動素子部とを同一基板上に集積化させた光集積化素子において、発光素子からの出射光に基づく駆動素子の誤動作（光クロストーク）を抑制できる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
　発光ダイオードなどの発光素子、および、この発光素子を駆動するドライバ回路やスイッチングトランジスタ（以下、これらを「駆動素子」と略す）を個別部品として別個に構成してもよいが、素子の小型化および低価格化を図る観点から、これらを同一基板上に集積化できると好都合である。」
「【００５１】
　図１は、本発明の実施形態による光集積化素子の構成例を示した図である。図１（ａ）は、光集積化素子２００におけるＡ−Ａ線に沿った部分の断面が示されている。図１（ｂ）は、光集積化素子２００におけるＢ−Ｂ線に沿った部分の断面が示されている。
【００５２】
　但し、図１（ｂ）（後述の図２、図３、図４、図５、図６、図７、図８、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、および、図１６でも同じ）では、図１（ｂ）の図示を簡略化する観点から、極薄膜のサイドウォール１２の図示は、省略されている。
【００５３】
　
図１に示すように、光集積化素子２００は、多数の発光素子３０が形成された発光素子部９と、この発光素子３０を駆動するトランジスタ８Ａ（駆動素子）が形成されたトランジスタ部８（駆動素子部）と、を備える。
【００５４】
　つまり、
この光集積化素子２００では、発光素子部９とトランジスタ部８とが、同一のシリコン基板１上に集積化されている。
【００５５】
　発光素子３０は、電気エネルギーを光エネルギーに変換できる光電変換機能素子であり、発光素子３０の例としては、上方（シリコン基板１の厚み方向）に光を取り出せる発光ダイオード（ＬＥＤ）がある。なお、この発光素子３０の具体的な構成は後述する。
【００５６】
　また、トランジスタ８Ａは、発光素子３０に電流を供給して、発光素子３０を駆動（光放出）できるように構成されている。
【００５７】
　図１に示すように、シリコン基板１に素子分離領域５（例えば、シャロートレンチ）が形成され、この
素子分離領域５によって、トランジスタ部８と発光素子部９に分離されている。
【００５８】
　
光集積化素子２００のトランジスタ部８には、素子分離領域５に囲まれたシリコン基板１の表面（主面）付近にｐ型ウェル２が形成され、ｐ型ウェル２の上部に、ゲート絶縁膜１０およびゲート電極１１が形成されている。
【００５９】
　また、
ゲート絶縁膜１０およびゲート電極１１を挟み込むように、サイドウォール１２が形成されている。
【００６０】
　また、
上述のサイドウォール１２のさらに外側を挟み込むように、ｎ型ソース　　　／ドレイン領域３が、シリコン基板１のｐウェル２に形成されている。
【００６１】
　なお、図１（ａ）に示すように、上述のトランジスタ８Ａは、ゲート電極１１と、ゲート絶縁膜１０と、ｐ型ウェル２と、ｎ型ソース／ドレイン領域３と、により構成されているが、このようなＭＩＳ構造の電界効果トランジスタは周知であり、この詳細な説明は省略する。
【００６２】
　また、光集積化素子２００のトランジスタ部８には、図１に示すように、
層間絶縁膜２１（後述）の適所に形成されたコンタクトホールに、コンタクト２６ａ、２６ｂ、２６ｃ（接続部）が埋め込まれている。コンタクト２６ａおよびコンタクト２６ｂはそれぞれ、トランジスタ８Ａのｎ型ソース／ドレイン領域３に接続されている。
【００６３】
　
光集積化素子２００の発光素子部９には、素子分離領域５に囲まれたシリコン基板１の表面（主面）付近にｎ型発光素子形成領域４が形成されている。
【００６４】
　この発光素子部９では、図１（ａ）に示すように、
シリコン基板１のｎ型発光素子形成領域４から立設するようにして、ｎ型ＧａＮ領域３１（ｎ型窒化物半導体領域）、ＩｎＧａＮ多重量子井戸３２（窒化物半導体発光領域）、および、ｐ型ＧａＮ領域３３（ｐ型窒化物半導体領域）をこの順に有している柱状（例えば円柱状）の窒化物半導体柱状構造体３０（柱状結晶構造体）が多数配置されている。
【００６５】
　発光素子部９は、窒化物半導体柱状構造体３０の集合体として構成されているので、一つの窒化物半導体柱状構造体３０中のＩｎＧａＮ多重量子井戸３２から出射された光が、その周辺の他の窒化物半導体柱状構造体３０により散乱される。これにより、当該散乱光を窒化物半導体柱状構造体３０の上方に取り出せるので、窒化物半導体柱状構造体３０の光取り出し効率が高まる。窒化物半導体柱状構造体３０自身からの光取り出し効率を高めるには、窒化物半導体柱状構造体３０の直径を発光波長よりも小さくするとよい。また、発光波長を「λ」、窒化物半導体柱状構造体３０の屈折率を「ｎ１」とすると、窒化物半導体柱状構造体３０の直径は「λ／ｎ１」よりも小さくするとよい。具体的には、窒化物半導体柱状構造体３０の屈折率を、ｎ１＝２．５とすると、窒化物半導体柱状構造体３０の直径を、発光波長が青色の波長（例えば、λ＝４３６ｎｍ）においては、１７４ｎｍよりも小さく、発光波長が緑色の波長（例えば、λ＝５４６ｎｍ）においては、２１８ｎｍよりも小さく、発光波長が赤色の波長（例えば、λ＝７００ｎｍ）においては、２８０ｎｍよりも小さく設定するとよい。
【００６６】
　また、発光素子部９では、図１に示すように、窒化物半導体柱状構造体３０を取り囲み、窒化物半導体柱状構造体３０間の隙間を埋めるように、発光素子保護膜２２が、シリコン基板１上に配されている。発光素子保護膜２２の材料としては、ＳｉＯ2、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミオキサイド（Ａｌ2Ｏ3）などを用いることができる。このような発光素子保護膜２２を形成することにより、窒化物半導体柱状構造体３０とシリコン基板１との間の密着性を向上でき、窒化物半導体柱状構造体３０の機械的強度を向上できる。
【００６７】
　また、本実施形態の光集積化素子２００では、図１を示すように、
トランジスタ部８のトランジスタ８Ａ全体を上部から覆い、かつ、発光素子部９の側面から囲うように、層間絶縁膜２１が、シリコン基板１上に配されている。
【００６８】
　また、図１に示すように、発光素子保護膜２２の厚みと層間絶縁膜２１の厚みとを略同一にした場合において、窒化物半導体柱状構造体３０のそれぞれの長さが、層間絶縁膜２１の厚みよりも２０ｎｍ〜１００ｎｍ程度長くなるように設定してもよい。このように両者間の寸法を設定することにより、窒化物半導体柱状構造体３０のｐ型ＧａＮ領域３３が層間絶縁膜２１の上面（発光素子保護膜２２の上面と同じ水平位置）から突出できる。これにより、ｐ型ＧａＮ領域３３の側面部分にも透明電極２５との間のコンタクトを形成でき、両者間の接触抵抗を下げることができる。また、ｐ型ＧａＮ領域３３と透明電極２５との間の接触面積を増やすこともできる。
【００６９】
　一方、ここでは、図示を省略するが、発光素子保護膜２２の厚みと層間絶縁膜２１の厚みと、を略同一にした場合において、窒化物半導体柱状構造体３０のそれぞれの長さを、層間絶縁膜２１の厚さと同程度に設定してもよい。これにより、光集積化素子２００の層間絶縁膜２１の表面において段差が小さくなる。この部分の段差を小さくできると、層間絶縁膜２１を形成した後の製造プロセス（フォトリソグラフィ工程やドライエッチング工程）での異常を防止し易くなる。
【００７０】
　なお、以上に述べた層間絶縁膜２１の厚みは、事実上、トランジスタ部８に用いる微細化技術の世代に相関しているので、層間絶縁膜２１の厚みを基準にして、窒化物半導体柱状構造体３０の長さを設計すると、トランジスタ部８の設計と発光素子部９の設計との間の整合性を適切に取れて都合がよい。つまり、トランジスタ部８における微細化が進むほど、層間絶縁膜２１の厚みは薄くなるという事実があり、窒化物半導体柱状構造体３０のそれぞれの長さを、これに合わせる必要がある。例えば、層間絶縁膜２１の厚みは、トランジスタ８Ａのゲート長が２５０ｎｍの世代では、１μｍ程度に設定され、ゲート長が１８０ｎｍの世代では、９００ｎｍ程度に設定され、ゲート長が１３０ｎｍの世代では、８００ｎｍ程度に設定されている。
【００７１】
　また、
発光素子部９では、図１に示すように、ｐ型ＧａＮ領域３３の上面
に接するように、上述の透明電極２５が配されている。
【００７２】
　次に、本実施形態の特徴部である金属製の柱状の光散乱体２３（柱状体）の構成について図面を参照しながら詳しく説明する。
【００７３】
　本実施形態の光集積化素子２００では、図１に示すように、層間絶縁膜２１の内部に、四角柱（ここでは断面が正方形の四角柱）構造の複数の光散乱体２３が埋め込まれている。これらの光散乱体２３は、図１（ａ）に示すように、シリコン基板１の主面から層間絶縁膜２１の表面まで、上述の窒化物半導体柱状構造体３０と平行に立設している。つまり、この光散乱体２３は、シリコン基板１と交差（ここでは直交）する方向に延びている。
【００７４】
　また、シリコン基板１の主面を平面視した場合、図１（ｂ）に示すように、これらの光散乱体２３の島状の断面が、発光素子部９の周囲を取り囲むようにして、この周囲において環状に並んでいる。
【００７５】
　このような光散乱体２３は、窒化物半導体柱状構造体３０のＩｎＧａＮ多重量子井戸３２から横方向（シリコン基板１に平行な方向）に伝播する出射光を様々な方向に散乱できる。これにより、トランジスタ部８へ進行する出射光の強度は、光散乱体２３において減衰される。つまり、この出射光のトランジスタ部８への伝播を光散乱体２３により適切に低減でき、ひいては、当該出射光によるトランジスタ８Ａの誤動作（光クロストーク）を抑制できる。また、光散乱体２３において散乱された散乱光を窒化物半導体柱状構造体３０の上方に取り出せるので、窒化物半導体柱状構造体３０の光取り出し効率が高まる。
【００７６】
　光散乱体２３の形状は、上述のとおり、四角柱であることが好ましい場合がある。これにより、四角柱の角部において高い散乱効果が得られると考えられる。また、図示は省略するが、光散乱体の形状は、円柱であることが好ましい場合もある。光散乱体の形状を円柱にすることにより、様々な方向から光散乱体に入射した光に対して、高い対称性を有する光散乱がなされ、光の入射方向に寄らず安定した光散乱効果が得られると考えられる。
【００７７】
　ここで、光散乱体２３の設計スペックは、ＩｎＧａＮ多重量子井戸３２の発光波長（出射光の波長）との関係で、光散乱体２３による出射光の散乱が、適切な後方散乱率が確保できるレイリー（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）散乱となるように、決定されている。これにより、光散乱体２３における出射光の前方散乱（つまり、トランジスタ部８側への散乱）を低減でき、ひいては、光散乱体２３において出射光を効率良く散乱できる。例えば、本実施形態の光集積化素子２００では、上述の出射光のレイリー散乱現象を利用することにより、窒化物半導体柱状構造体３０から横方向に伝播する出射光を、光散乱体２３において窒化物半導体柱状構造体３０側に充分に後方散乱させ、発光素子部９での光取り出し効率向上に有効に利用できる。また、リフレクタ（反射鏡）などを用いて、窒化物半導体柱状構造体３０から横方向に伝播する出射光を窒化物半導体柱状構造体３０側に反射させると、リフレクタに反射された反射光は、窒化物半導体柱状構造体３０のＩｎＧａＮ多重量子井戸３２に吸収される場合があるが、上述の出射光のレイリー散乱現象を利用することにより、このようなＩｎＧａＮ多重量子井戸３２での光吸収の確率を低減できる。
【００７８】
　なお、レイリー散乱の理論自体は公知なので、ここでは、この理論の詳細な説明は省略して、光散乱体２３の設計例を説明する。
【００７９】
　ＩｎＧａＮ多重量子井戸３２からの出射光を光散乱体２３においてレイリー散乱させるには、光散乱体２３の断面の大きさ「Ｄ」を、以下の如く設定するとよい。なお、断面の大きさ「Ｄ」とは、光散乱体２３の断面形状が正四角形の場合には、光散乱体２３の断面の一辺の長さを指し、光散乱体２３の断面形状が円形の場合には、光散乱体２３の断面の直径を指すものとする。
【００８０】
　ＩｎＧａＮ多重量子井戸３２の発光波長（出射光の波長）を「λ」とし、層間絶縁膜２１の屈折率を「ｎ２」とし、上述の如く定義された光散乱体２３の大きさを「Ｄ」とする。この場合、以下の式（１）の関係を満足すれば、レイリー散乱の領域にあることが知られている。
【００８１】
　　ｎ２×π×Ｄ／λ　＜　０．４・・・・・（１）
　ここで、層間絶縁膜２１の材料がＳｉＯ2とすると、この層間絶縁膜２１の屈折率（ｎ２＝１．４６）および式（１）を用いて、発光波長「λ」との関係で光散乱体２３の断面の大きさ「Ｄ」を導ける。具体的には、光散乱体２３の断面の大きさ「Ｄ」を、発光波長が青色の波長（例えば、λ＝４３６ｎｍ）においては、３８ｎｍよりも小さく、発光波長が緑色の波長（例えば、λ＝５４６ｎｍ）においては、４７ｎｍよりも小さく、発光波長が赤色の波長（例えば、λ＝７００ｎｍ）においては、６１ｎｍよりも小さく設定するとよい。
【００８２】
　このように、本実施形態の光集積化素子２００では、可視域の光をレイリー散乱できる光散乱体２３の大きさ「Ｄ」は、３８ｎｍ〜６１ｎｍ程度に小さく設定できるので、光散乱体２３は、素子サイズのコンパクト化の観点において、特許文献１記載の厚膜（上述のとおり、光吸収層の厚みは０．７μｍ〜２．３μｍ程度と推定される）の光吸収層と比較した有利な特徴を備える。
【００８３】
　光散乱体２３に用いる材料としては、アルミニウム、銅、タングステン、チタン、コバルト、ニッケル、金、および、白金のうちのいずれかを含む金属であることが好ましい。光散乱体２３の材料に、このような金属を用いることにより、発光素子部９（特にＩｎＧａＮ多重量子井戸３２）における発熱を外部（例えば、シリコン基板１側）に逃がすことができる。これにより、本実施形態の光集積化素子２００では、光集積化素子２００の様々な熱問題に適切に対処でき、光集積化素子２００の高出力化が容易になる。
【００８４】
　なお、層間絶縁膜２１において光散乱体２３の敷詰め度（面積占有率）を向上させると、その分、光散乱体２３の放熱性が高まる。例えば、光散乱体２３の断面積を大きくしてもよく、光散乱体２３同士の間隔を狭くしてもよい。但し、上述のレイリー散乱の領域を逸脱しないように、光散乱体２３の敷詰め度を設定する方が好ましい。また、光散乱体２３の材料に金属を用いることにより、光散乱体２３に配線と窒化物半導体柱状構造体３０との間の接続をなすコンタクト機能を持たせることもできる。」
「【００９４】
　また、適宜のイオン注入技術を用いて、ｎ型発光素子形成領域４が、発光素子部９のシリコン基板１の表面近傍に形成される。ｎ型発光素子形成領域４の不純物濃度は、上述のｎ型ソース／ドレイン領域３の不純物濃度と同様に、１×１０19〜１×１０20ｃｍ-3程度に設定すればよく、この不純物として、上述のｎ型ソース／ドレイン領域３と同様に、砒素（Ａｓ）や燐（Ｐ）を用いることができる。よって、図１１に示すように、ｎ型ソース／ドレイン領域３およびｎ型発光素子形成領域４は、同時形成可能であり、これらを同時に形成することにより、光集積化素子２００の製造工程を簡略化できる（工程数の増加を防止できる）。」
「【０１２０】
　光反射体２４の作製は、本実施形態で述べた光散乱体２３の製造方法（図１５およびこれの関連記載参照）に倣えばよい。よって、コンタクト２６ａ、２６ｂ、２６ｃおよび光反射体２４は、同時形成可能であり、これらを同時に形成することにより、光集積化素子２１０の製造工程を簡略化できる（工程数の増加を防止できる）。
（変形例２）
　
図３は、本発明の変形例２による光集積化素子の構成例を示した図である。
【０１２１】
　本変形例の光集積化素子２２０では、図３に示すように、層間絶縁膜２１の内部に、四角柱（ここでは断面が正方形の四角柱）構造の複数の光散乱体２３Ａ（柱状体）が埋め込まれている。これらの光散乱体２３Ａは、図３（ａ）に示すように、シリコン基板１の主面から層間絶縁膜２１の表面まで、上述の窒化物半導体柱状構造体３０と平行に立設している。つまり、光散乱体２３Ａは、シリコン基板１と交差（ここでは直交）する方向に延びている。
【０１２２】
　また、シリコン基板１の主面を平面視した場合、図３（ｂ）に示すように、これらの光散乱体２３Ａの島状の断面が、
発光素子部９における透明電極２５を引く出すための電極引き出し部３００
【０１２３】
　これにより、図３（ｂ）に示すように、
電極引き出し部３００を介して透明電極２５を発光素子部９から容易に引き出せる
【０１２４】
　なお、
本変形例の光集積化素子２２０では、図３（ｂ）に示すように、上述の配線２７ｂをＬ字状に延在させた配線１２７ｂとコンタクト２６ｂとを介して、透明電極２５がトランジスタ８Ａに接続されている
【０１２５】
　光散乱体２３Ａの作製は、本実施形態で述べた光散乱体２３の製造方法（図１５およびこれの関連記載参照）に倣えばよい。よって、コンタクト２６ａ、２６ｂ、２６ｃおよび光散乱体２３Ａは、同時形成可能であり、これらを同時に形成することにより、光集積化素子２２０の製造工程を簡略化できる（工程数の増加を防止できる）。
（変形例３）
　図４は、本発明の変形例３による光集積化素子の構成例を示した図である。図４（ａ）は、光集積化素子２３０におけるＡ−Ａ線に沿った部分の断面が示されている。図４（ｂ）は、光集積化素子２３０におけるＢ−Ｂ線に沿った部分の断面が示されている。」
「【０１４４】
　光散乱体２３Ｄおよび光反射体２４Ｄの作製は、本実施形態で述べた光散乱体２３の製造方法（図１５およびこれの関連記載参照）に倣えばよい。よって、コンタクト２６ａ、２６ｂ、２６ｃおよび光散乱体２３Ｄ並びに光反射体２４Ｄは、同時形成可能であり、これらを同時に形成することにより、光集積化素子２５０の製造工程を簡略化できる（工程数の増加を防止できる）。
（変形例６）
　図７は、本発明の変形例６による光集積化素子の構成例を示した図である。図７（ａ）は、光集積化素子２６０におけるＡ−Ａ線に沿った部分の断面が示されている。図７（ｂ）は、光集積化素子２６０におけるＢ−Ｂ線に沿った部分の断面が示されている。
【０１４５】
　窒化物半導体柱状構造体３０からシリコン基板１の方向に伝播した光は、シリコン基板１のｎ型発光素子形成領域４において吸収されると、ｎ型発光素子形成領域４では、多数のキャリアが発生する。
【０１４６】
　そこで、本変形例の光集積化素子２６０では、図７に示すように、
光散乱体２３のそれぞれが、環状の金属配線２７ｃにより接続されている。
【０１４７】
　以上の構成により、
シリコン基板１のｎ型発光素子形成領域４においてキャリアが発生した場合に、金属配線２７ｃを用いて不要なキャリアを引き抜けるので、シリコン基板１のｎ型発光素子形成領域４での電位上昇などの問題を防止できる。
【０１４８】
　金属配線２７ｃの作製は、本実施形態で述べた金属配線２７ａ、２７ｂの製造方法（図１６およびこれの関連記載参照）に倣えばよい。よって、これらの金属配線２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、同時形成可能であり、これらを同時に形成することにより、光集積化素子２６０の製造工程を簡略化できる（工程数の増加を防止できる）。
（変形例７）
　図８は、本発明の変形例７による光集積化素子の構成例を示した図である。図８（ａ）は、光集積化素子２７０におけるＡ−Ａ線に沿った部分の断面が示されている。図８（ｂ）は、光集積化素子２７０におけるＢ−Ｂ線に沿った部分の断面が示されている。」
【図１】
【図３】
【図７】
　上記記載によると、図３で示された（変形例２）の構成について、図１で示された光集積化素子２００において同じ数字が付された構成は、同じ構成であると認められる。
　したがって、上記引用文献１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。
「素子分離領域５によって、トランジスタ部８と発光素子部９に分離されており、
　光集積化素子２００の発光素子部９には、素子分離領域５に囲まれたシリコン基板１の表面（主面）付近にｎ型発光素子形成領域４が形成され、
　シリコン基板１のｎ型発光素子形成領域４から立設するようにして、ｎ型ＧａＮ領域３１（ｎ型窒化物半導体領域）、ＩｎＧａＮ多重量子井戸３２（窒化物半導体発光領域）、および、ｐ型ＧａＮ領域３３（ｐ型窒化物半導体領域）をこの順に有している柱状（例えば円柱状）の窒化物半導体柱状構造体３０（柱状結晶構造体）が多数配置され、
　発光素子部９の側面から囲うように、層間絶縁膜２１が、シリコン基板１上に配され、
　ｐ型ＧａＮ領域３３の上面に接するように、透明電極２５が配され、
　光集積化素子２００のトランジスタ部８には、素子分離領域５に囲まれたシリコン基板１の表面（主面）付近にｐ型ウェル２が形成され、ｐ型ウェル２の上部に、ゲート絶縁膜１０およびゲート電極１１が形成され、
　ゲート絶縁膜１０およびゲート電極１１を挟み込むように、サイドウォール１２が形成され、
　サイドウォール１２のさらに外側を挟み込むように、ｎ型ソース／ドレイン領域３が、シリコン基板１のｐウェル２に形成され、
　トランジスタ部８のトランジスタ８Ａ全体を上部から覆うように、前記層間絶縁膜２１が、シリコン基板１上に配され、
　層間絶縁膜２１の適所に形成されたコンタクトホールに、コンタクト２６ａ、２６ｂ、２６ｃ（接続部）が埋め込まれ、コンタクト２６ａおよびコンタクト２６ｂはそれぞれ、トランジスタ８Ａのｎ型ソース／ドレイン領域３に接続され、
　Ｌ字状に延在させた配線１２７ｂとコンタクト２６ｂとを介して、透明電極２５がｎ型ソース／ドレイン領域３に接続されている、
　光集積化素子２２０。」
２　引用文献２について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献２には、図面ともに次の事項が記載されている。
「【技術分野】
【０００３】
　本発明は、半導体材料、デバイス、及びこれらの製造方法に関し、より特別には半導体ナノワイヤー及び半導体ナノワイヤー能動デバイスに概ね関する。」
「【００３４】
　基板１１０は、その上にＩＩＩ族窒化物材料を成長させることができる適宜の基板とすることができ。種々の実施例において、基板１１０は、限定するものではないが、サファイア、炭化ケイ素、シリコン、シリコン・オン・インシュレター（ＳＯＩ）、ＧａＮ又はＧａＡｓのようなＩＩＩ−Ｖ族半導体化合物、金属、セラミック又はガラスを含むことができる。」
「【００３７】
　種々の実施例において、ナノワイヤー及び／又はナノワイヤーアレイの成長に先立ち、図１Ａに示されたデバイス１００に種々の洗浄手順を行うことができる。例えば、洗浄手順は、予備洗浄（即ち、成長反応装置外で行われる洗浄）とこれに続く本洗浄（即ち、成長反応装置内で行われる洗浄）とを含むことができる。選択成長マスク１３５に使用される材料に応じて種々の洗浄方法を使うことができる。例示の実施例においては、窒化ケイ素の選択成長マスクは、標準の予備洗浄に続いて例示のＭＯＣＶＤ反応装置内にデバイス１００を装填し、そして流れている水素の下でデバイス１００を約３分間、約９５０℃に加熱することにより洗浄することができる。この水素−減圧により、デバイス１００の表面の望ましくない自然酸化物を除去できる。本技術の通常の熟練者は、基板１１０と選択成長マスク１３５との材料の組合せに応じて、別の洗浄手順を使用できることを理解するであろう。
【００３８】
　図１Ｂにおいて、選択成長マスク１３５により定められたパターン化された多数の開口１３８の各を満たすように、多数のナノ構造の核１４０を、基板１１０の多数の露出された表面部分１３９から選択的に成長させることができる。選択成長マスク１３５は、そのナノパターンを、パターン化された多数の開口１３８から多数のナノ構造の核１４０にネガティブに複写するための選択成長の型として作用する。この方法で、パターン化された多数の開口１３８のパターン化された開口の各の位置、及び形状と寸法のような断面の特徴により、多数のナノ構造の核１４０の各の位置、及び形状と寸法のような断面の特徴を決めることができる。例えば、パターン化された多数の開口１３８は、寸法が約２５０ｎｍの六角のアレイを含むことができる。このとき、この六角のアレイは、約２５０ｎｍ以下の同様又はより小さい寸法を有する多数のナノ構造の核１４０の成長に写し替えられる。別の例において、パターン化された多数の開口１３８の１個以上が例示直径約１００ｎｍのほぼ円形であるならば、多数のナノ構造の核１４０の１個以上の核が、円形開口内で約１００ｎｍ又はそれ以下のよ小さい直径を有して成長することができる。そこで、多数のナノ構造の核１４０は、よく定められた位置に置かれかつ選択成長マスク１３５により定められたパターン化された多数の開口１３８に相当する形状にされる。種々の実施例において、多数のナノ構造の核１４０は、例えば、標準のＭＯＣＶＤ工程により形成することができる。
【００３９】
　この方法において、図１Ｂに示されたデバイス１００は、ナノワイヤー及び／又はナノワイヤーアレイ用の支持体として使用でき、多数の選定された表面領域（即ち、多数のナノ構造の核１４０の各表面）を持つ。次いで、選定された多数の表面領域から多数のナノワイヤー及び／又はナノワイヤーアレイを成長させることができる。種々の実施例において、選択成長マスク１３５は、多数のナノワイヤーの形成後に多数のナノ構造の核１４０を露出させるために、適切なエッチング処理により除去することができる。」
「【００６７】
　図８−１２は、ナノワイヤーＬＥＤ及びナノワイヤーレーザーを含んだナノワイヤー能動デバイスの例示の実施例、及び規模を変換し得るこれらの製造工程を示す。種々の実施例において、ＧａＮナノワイヤー及び／又はナノワイヤーアレイのような開示されたＩＩＩ−Ｖ族ナノワイヤー及びナノワイヤーアレイは、特有の特性を有するこれらの能動デバイスを提供する。これは、各パルス状成長ＧａＮナノワイヤーが｛１１００｝族の側壁を有し、かつこれら側壁への垂線がＩＩＩ族窒素材料のための非極性の方向とすることができるためである。従って、各ＧａＮナノワイヤーのこれら側面に、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ量子井戸、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ量子井戸又はその他のＩＩＩ族窒化物量子井戸のような高品質のＩＩＩ族窒化物量子井戸を形成することができる。
【００６８】
　例えば、ナノワイヤー成長の挙動は、パルス状成長モード中に、例示のＭＯＣＶＤガス相にトリメチルアルミニウム（Ａｌ）又はトリメチルインジウム（Ｉｎ）のような別の前駆物質ガスを加えたとき、大きく変えることができる。この場合、ＧａＮナノワイヤー及び／又はナノワイヤーアレイに少量（例えば、約１％）であってもＡｌ又はＩｎの分子が加えられると、各ＧａＮナノワイヤーはその断面寸法（例えば、幅又は直径）が時間とともに横方向に成長することができる。この横方向成長の挙動がコアシェルヘテロ構造の生成を許し、即ち、ＩｎＧａＮ及びＡｌＧａＮ合金が各ＧａＮナノワイヤーのコア上で成長しこれを囲むことができる。その結果、コアシェル成長は、発光デバイス用のコアシェルナノワイヤー／ＭＱＷ能動構造を作ることができる。
【００６９】
　種々の実施例において、開示された２相成長モードを使用してＧａＮナノワイヤーを成長させた後で、例示のＩｎＧａＮ及びＡｌＧａＮ合金のコアシェルを成長させるための追加の第３の成長条件を確立することができる。この第３の成長モードは、例えば、図３に３１０で示されたような選択成長モードに使用されたものと同様な連続的成長とすることができる。種々の別の実施例においては、第３の成長条件のためにパルス状成長モードを使用することができる。
【００７０】
　種々の実施例においては、例えば、ナノワイヤーＬＥＤ及び／又はナノワイヤーレーザーのような高効率のナノスケールの光電子デバイスを提供するためにコアシェルナノワイヤー／ＭＱＷ能動構造を使うことができる。例えば、得られたコアシェルナノワイヤー／ＭＱＷ能動構造（即ち、各ナノワイヤーコアの側壁上にＭＱＷ能動シェルを有する構造）は、各ナノワイヤーコアが非極性側壁を有するため、圧電フィールドから影響を受けず、また組み合わせられた量子閉じ込めシュタルク効果（ＱＣＳＥ）からも影響を受けない。ＱＣＳＥを無くすことにより、ＬＥＤ及びレーザーの性能を改善するために能動領域における放射再結合効率を増加させることができる。加えて、ＱＣＳＥの欠如により、より広い量子井戸を使うことができ、これによりナノワイヤーベースのレーザーの重なり積分及び共振器利得を改善することができる。特有のコアシェル構造のため、コアシェルナノワイヤー／ＭＱＷ能動構造を使った更なる例示の効率の利益を明らかに増加させることができる。
【００７１】
　図８は、本発明の教示による例示のコアシェルナノワイヤー／ＭＱＷ能動構造デバイス８００の断面方向で層にされた構造を示す。本技術の通常の熟練者は、図８に示されたデバイス８００が一般化された略図を表すこと、及びその他の材料／層／シェルを加え得ること或いは存在している材料／層／シェルを除去し又は変更し得ることが容易に分かるであろう。
【００７２】
　示されるように、デバイス８００は、基板８１０、ドープされた緩衝層８２０、選択成長マスク８２５、ドープされたナノワイヤーコア８３０、及び第１のドープされたシェル８４０、ＭＱＷシェル構造８５０、第２のドープされたシェル８６０、及び第３のドープされたシェル８７０を有するシェル構造８３５を含むことができる。
【００７３】
　選択成長マスク８２５は、基板８１０上のドープされた緩衝層８２０の上に形成することができる。ドープされたナノワイヤーコア８３０は、選択成長マスク８２５を経てドープされた緩衝層８２０に伸びこれと連結される。この場合、ドープされたナノワイヤーコア８３０は、選択成長マスク８２５により絶縁することができる。シェル構造８３５は、コアシェル能動構造を有するドープされたナノワイヤーコア８３０を殻で覆う（シェルする）ように形成することができ、そしてシェル構造８３５も選択成長マスク８２５上に設けることができる。加えて、シェル構造８３５は、第１の第１のドープされたシェル８４０上のＭＱＷシェル構造８５０に上に形成し得る第２のドープされたシェル８６０の上に第３のドープされたシェル８７０を蒸着させることにより形成することができる。
【００７４】
　基板８１０は、基板１１０及び４１０（図１−２及び図４−５を参照）と同様な基板とすることができ、そして、限定するものではないが、サファイア、炭化ケイ素、シリコン又はＧａＡｓ又はＧａＮのようなＩＩＩ−Ｖ族の基板を含んでいる。
【００７５】
　ドープされた緩衝層８２０は、基板８１０上に形成することができる。ドープされた緩衝層８２０は、緩衝層２２０及び／又は５２０（図２及び図５を参照）と同様なものとすることができる。ドープされた緩衝層８２０は、本技術の通常の熟練者に知られる種々の結晶成長方法により、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＧａＮ又はＡｌＩｎＧａＮより形成することができる。種々の実施例において、ドープされた緩衝層８２０は、ドープされたナノワイヤーコア８３０と同様な導電型でドープすることができる。ある実施例においては、ドープされた緩衝層８２０は、デバイス８００から取り去ることができる。
【００７６】
　選択成長マスク８２５は、緩衝層８２０上に形成された選択成長マスク１３５及び／又は４３５（図１−２及び図４−５を参照）と同様な選択成長マスクとすることができる。種々の実施例において、選択成長マスク８２５は、基板８１０上に直接形成することができる。選択成長マスク８２５は、多数のナノワイヤー及び／又はナノワイヤーアレイの選択的な成長を定める。選択成長マスク８２５は、適宜の絶縁材料、又は本技術の通常の熟練者に知られたその他のマスク材料より形成することができる。
【００７７】
　ドープされたナノワイヤーコア８３０は、２相成長モードを使用して形成された図１−２及び図４−７に示された多数のナノワイヤーの適宜のナノワイヤーを使用することができる。ドープされたナノワイヤーコア８３０は、シリコン、ゲリマニウム、セレン、硫黄及びテルルのような種々の不純物によるドーピングによりｎ型にすることがきで、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＧａＮ又はＡｌＩｎＧａＮより形成することができる。種々の実施例において、ドープされたナノワイヤーコア８３０は、ベリリウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、又はマグネシウムを入れることによりｐ型とすることができる。本技術の通常の熟練者に知られるその他のドープ剤を使用することができる。種々の実施例において、ドープされたナノワイヤーコア８３０の高さは、能動構造デバイス８００の高さをほぼ定めることができる。例えば、ドープされたナノワイヤーコア８３０は、約１μｍから約１０００μｍの高さを持つことができる。
【００７８】
　材料ＧａＮがドープされたナノワイヤーコア８３０用として使用されたとき、ドープされたナノワイヤーコア８３０は、非極性側壁面｛１１００｝（即ち、ｍ面）を持つことができる。これらの面におけるコアシェルの成長により、ＭＱＷシェル構造８５０を含んだシェル構造８３５を成長させることができ、そしてこのデバイス８００は圧電フィールドから影響されず、かつ組み合わせられた量子閉じ込めシュタルク効果（ＱＣＳＥ）から影響を受けない。
【００７９】
　第１のドープされたシェル８４０は、パルス状成長が使用されたとき、例示のコアシェル成長によるドープされたナノワイヤーコア８３０の非極性側壁面から形成しこれを覆うことができる。例えば、第１のドープされたシェル８４０は、コアシェルヘテロ構造を形成しているドープされたナノワイヤーコア８３０のパルス状成長中に、少量のＡｌを添加することにより形成することができる。導電型の第１のドープされたシェル８４０及びドープされたナノワイヤーコア８３０は、例えば、ｎ型と同様に作ることができる。種々の実施例において、第１のドープされたシェル８４０は、ＡｌｘＧａ１−ｘＮを含むことができ、この場合ｘは、０．０５又は０．１０のような１．００より小さい任意の数とすることができる。
【００８０】
　ＭＱＷシェル構造８５０は、パルス状成長モードが使用されたとき、例示のコアシェル成長により第１のドープされたシェル８４０の上に形成することができる。特に、ＭＱＷシェル構造８５０は、コアシェルヘテロ構造の形成を継続するために第１のドープされたシェル８４０のパルス状成長中に少量のＡｌ及び／又はＩｎを添加することにより形成することができる。種々の実施例において、ＭＱＷシェル構造８５０は、例えば、ＡｌｘＧａ１−ｘＮとＧａＮとの交互の層を含むことができ、この場合、ｘは、例えば、０．０５又は１．００より小さい任意の別の数とすることができる。また、ＭＱＷシェル構造８５０は、例えばＩｎｘＧａＮ１−ｘとＧａＮとの交互の層を含むことができ、この場合、ｘは、例えば、約０．２０から約０．４５の範囲の任意の数とすることができる。
【００８１】
　第２のドープされたシェル８６０は、ＭＱＷシェル構造８５０上に形成することができる。第２のドープされたシェル８６０は、十分な厚さ、例えば約５００ｎｍから約２０００ｎｍを有しＭＱＷシェル構造８５０用の緩衝層として使用することができる。第２のドープされたシェル８６０は、例えばＡｌｘＧａ１−ｘＮより形成でき、この場合、ｘは、０．２０又は０．３０のような１．００より小さい任意の数とすることができる。第２のドープされたシェル８６０は、第３のドープされたシェル８７０と同様に導電型でドープすることができる。
【００８２】
　第３のドープされたシェル８７０は、能動構造デバイス８００の上を覆うように第２のドープされたシェル９６０からコアシェルの成長を続けることにより形成することができる。第３のドープされたシェル８７０は、例えば、ＧａＮより形成され、そしてｎ型又はｐ型になるようにドープされる。種々の実施例において、第１のドープされたシェル８３０がｎ型のシェルであるとすると、第２のドープされたシェル８６０及び／又は第３のドープされたシェル８７０をｐ型シェルとすることができる。この関係は逆にすることができる。種々の実施例において、第３のドープされたシェル８７０は、約５０から約５００ｎｍの厚さを持つことができる。
【００８３】
　種々の実施例において、図８に示されたコアシェル能動構造デバイス８００は、ウエーハのような大きい面積内に多数のデバイス８００が含まれるとき、これらを互いに電気的に絶縁することができる。図９は、本発明の教示に従って図８に示された各コアシェルナノワイヤー／ＭＱＷ能動構造を絶縁するように蒸着された絶縁材料９１０を含んでいる能動構造デバイス９００を示す。
【００８４】
　図９に示されるように、絶縁材料９１０は選択成長マスク８２５上に成長させ、そしてシェル構造８３５の側壁、より特別には第３のドープされたシェル８７０の側壁と横方向に連結させることができる。種々の実施例において、絶縁材料９１０は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、シリコンオキシナイトライド（ＳｉＯＮ）、又はその他の絶縁材料のような適宜の電気絶縁材料とすることができる。幾つかの実施例においては、絶縁材料９１０を固化可能な絶縁材とすることができる。絶縁材料９１０は、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）又はスピンオン技術により希望の高さ又は厚さに成型することができる。種々の実施例において、絶縁材料９１０の高さ／厚さは、本技術の通常の熟練者に知られるエッチング又はリフトオフ法を使用して、蒸着された絶縁材料の頂部から絶縁材料の一部分を取り去ることにより、更に調節することができる。絶縁座料９１０の厚さは、コアシェルナノワイヤー／ＭＱＷ能動デバイスが使用される特別な応用に応じて調節することができる。
【００８５】
　種々の実施例において、ＭＱＷ能動シェル構造は、これをパルス状成長ナノワイヤーの非極性側壁上に作ることができるので、図８−９に示されたコアシェル成長により種々のナノワイヤーＬＥＤ及びナノワイヤーレーザーを形成することができる。例示のＬＥＤ又はレーザーの放射波長をλとしたとき、例えば、ナノワイヤーがλ／２に等しいピッチを有する六角形アレイに配列されるならば、ナノワイヤーのアレイは発光作用を刺激するように光学的フィードバックを提供することができる。図１０−１２は、本発明の教示に従って図８−９に示された構造に基づいて形成された例示のナノスケールの能動デバイスを示す。
【００８６】
　図１０Ａ−１０Ｃは、本発明の教示に従って図８−９に示されたコアシリコンナノワイヤー／ＭＱＷ能動構造を使用している例示のナノワイヤーＬＥＤデバイス１０００を示す。
【００８７】
　種々の実施例において、ナノワイヤーＬＥＤデバイス１０００は、例えば、デバイス９００上に形成された電気コンタクトを含んで作ることができる。電気コンタクトは、本技術の通常の熟練者に知られる技術を用いて、Ａｌ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｔｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ／Ａｕ、Ａｌ又はＡｕのような多くの多層組合せにおけるチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、プラチナ（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、又は金（Ａｕ）のような金属から形成された導電構造を含むことができる。
【００８８】
　図１０Ａにおいて、デバイス１０００は、デバイス９００の表面、即ち、絶縁材料９１０及びシリコン構造８３５の第３のドープされたシリコン８７０の各面に、デバイス９００の表面上に形成された導電構造１０４０を含むことができる。導電構造１０４０は、続いて作られるＬＥＤデバイス構造１０００のｐ電極に使用される透明層とすることができる。例示の実施例においては、導電構造１０４０（又はｐ電極）は、例えば、Ｔｉ／Ａｕの層状化された金属組合せとすることができる。
【００８９】
　種々の実施例において、デバイス１０００は、調節された厚さ（又は高さ）を有する絶縁層１０１０を含むことができる。絶縁層１０１０の厚さを調整することにより、シェル構造８３５の側壁上に形成された導電構造１０４０（又はｐ電極）の大きさ（厚さ又は高さ）を、ナノワイヤー能動デバイスの希望の用途に従って調整することができる。例えば、厚い絶縁層１０１０は、導電構造１０４０（又はｐ電極）を、例えば、ナノワイヤーＬＥＤ及び／又はナノワイヤーレーザー用のコアシェル構造の能動デバイスの頂部に閉じ込めることができる。或いは、調整された薄い絶縁層１０１０のため、導電構造１０４０（又はｐ電極）は、より大きい厚さ又は高さ（即ち大きくされた大きさ）を持つことができ、これにより能動デバイスの抵抗を減らすことができる。しかし、種々の実施例において、導電構造１０４０（又はｐ電極）の厚さが大きくなるとレーザー共振器のような能動デバイスへの寄与が小さくなることが予想される。本技術の通常の熟練者に知られるように、導電構造１０４０（又はｐ電極）の最適の性能は、期待される共振器の損失と能動デバイスの抵抗の減少とのバランスにより達成することができる。
【００９０】
　種々の実施例において、例示のＬＥＤデバイス１０００のシェル構造８３５の側壁に沿った導電構造１０４０（又はｐ電極）の厚さは、高効率性能のために約１μｍから約９μｍの範囲とすることができる。種々の実施例において、ＬＥＤデバイス１０００は、例えば、約１０μｍの全高を持つことができる。
【００９１】
　図１０Ｂにおいて、デバイス１０００は、ｐ電極１０４５、絶縁部１０１５、及び選択成長マスク８２５内にエッチングされたトレンチ１０３５を有する選択接触マスク１０２５を更に含むことができる（図１０Ａを参照）。
【００９２】
　ｐ電極１０４５及び下にある絶縁部１０１５は、導電構造１０４０と絶縁層１０１０とを、パターンを描きエッチングすることより形成することができる（図１０Ａを参照）。その結果、選択成長マスク８３５の表面の諸部分（図示せず）が露出され、そして各コアシェル構造の両側において絶縁部１０１５により分離される。パターンの描画及びエッチング工程の後、選択成長マスク８２５の表面の露出部分を通ってトレンチ１０３５を形成することにより選択接触マスク１０２５が形成される。この場合、コアシェル構造の各面が少なくも１個のトレンチ１０３５を含むことができる。その結果として、下にある緩衝層８２０の表面部分をトレンチ１０３５の底面として使うことができる。
【００９３】
　種々の実施例において、選択接触マスク１０２５の厚さは、ＬＥＤデバイス１０００の性能に対して決定的である。例えば、３０ｎｍの厚さを有する窒化ケイ素の選択成長マスクは、ＬＥＤデバイス１０００の破壊前、約２０ボルト又はそれ以上の電圧を支持するに十分な厚さである。種々の実施例において、選択接触マスク１０２５は、約３０ｎｍ又はこれ以下の厚さを持つことができる。しかし、本技術の通常の熟練者は、より厚い選択成長マスクを、ナノワイヤー及びナノワイヤー能動デバイスの工程に容易に適応させ得ることを理解するであろう。
【００９４】
　図１０Ｃにおいて、デバイス１０００は、ドープされた緩衝層８２０とナノワイヤーコア８３０とを含んだ中央導電領域とｎ側のコンタクトとの間の導電を確保するために形成されたｎ電極１０８０を含むことができる。中央導電領域は、例えば、多量にドープされたｎ＋ＧａＮ領域とすることができる。種々の実施例において、ｎ電極１０８０は、選択接触マスク１０２５の各面の上及びトレンチ１０３５の底部に導電材料を蒸着させることにより形成された導電構造を持つことができる。例示の実施例においては、ｎ電極１０８０は、例えば、Ａｌ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕのような層状化された金属の組合せで形成することができる。
【００９５】
　図１０ＣのナノワイヤーＬＥＤデバイス１０００の得られた光は、１０９９において青及び緑の波長に対して透明な基板８２０を通して引き出すことができる。種々の実施例において、ナノワイヤーＬＥＤデバイス１０００は十分な回折に対して十分に小さいため、デバイス１０００の頂部において、より拡散した光出力が生じ得る。この拡散光出力は、ある種の固体発光の応用に有利である。
【００９６】
　この方法で、開示されたナノワイヤーＬＥＤデバイス１０００は、伝統的なＬＥＤデバイスと比較して特有の性質を提供することができる。第１、通常の平らなＬＥＤ構造と比較して、コアシェル成長能動領域の面積（即ち、ＭＱＷ能動シェル面積）を、例えば約１０倍に増加させ得るため、より高い明るさを有することができる。第２、ＬＥＤの出力効率を増加させるように光の取出しを改善することができる。これは、ＬＥＤデバイスの形状を、能動領域の面積の大部分をウエーハ面、即ち基板の面に直角に指向させるように作り得るためである。ＭＱＷ能動領域のどの側の閉じ込め領域もＬＥＤ光を垂直方向に案内する傾向を持つことができる。第３、多数のナノワイヤー及びナノワイヤーアレイの各の位置及び直径が極めて正確であるため、得られるＬＥＤデバイス１００のアレイもフォトニック結晶として構成することができ、これが、更に光出力結合効率を改良する。第４、電気接触面積、例えば、ｐ電極１０４５の接触面積の増加のため、ナノワイヤーＬＥＤの抵抗を非常に小さくすることができる。最後に、ＬＥＤデバイス１０００が高度の明るさを有する特定化された光出力を提供するので、与えられたウエーハについてより多数のデバイスを加工することができる。これが製造費用を低下させかつ製造効率を高くする。例えば、金属接触を許すように、ＬＥＤデバイス１０００は、例えば、約１００μｍのピッチ間隔（即ち、２個の隣接するナノワイヤーデバイス間の中心間間隔）を持つことができる。１０１．６ｍｍ（４インチ）ウエーハは、同時に製造し得る多数の、例えば約７８万個又はそれ以上のナノワイヤーＬＥＤデバイス１０００を含むことができる。種々の実施例において、１個の１０１．６ｍｍ（４インチ）ウエーハが１００万個以上のＬＥＤデバイス１０００を収容し得るようにピッチ間隔を更に小さくすることができる。
【００９７】
　図１１−１２は、本発明の教示により図８−１０に示されたコアシェル成長ナノワイヤー／ＭＱＷ能動構造を使用した例示のナノワイヤーレーザーデバイスを示す。ナノワイヤー及び／又はナノワイヤーアレイの側面は単原子層の尺度の平面度を有する正確な｛１１００｝面であるため、これら超平面の「側壁構造」上にレーザーデバイス用の高品質ＭＱＷ能動領域を形成することができる。加えて、側壁面の垂直な指向方向及びナノワイヤーの均一な周期性と長さが、光共振器を形成するための面の高生産量のエッチング又はへき開方法を提供することができる。均一な周期性のため、フォトニック結晶の光共振器素直に確立することができる。
【００９８】
　図１１に示されるように、ナノワイヤーレーザーデバイス１１００は、レーザー能動構造としてコアシェル成長ナノワイヤー／ＭＱＷ能動構造を使用している図８−１０で説明された工程で作ることができる。ナノワイヤーレーザーデバイス１１００は、研磨されたシェル構造１１３５、研磨されたｐ電極１１４５、及びレーザー能動構造を覆うように研磨されたシェル構造１１３５及び研磨されたｐ電極１１４５の各表面上に形成されたパッシベーション層１１９５を含むことができる。
【００９９】
　研磨されたシェル構造１１３５及び研磨されたｐ電極１１４５は、図１０Ｃに示されるようにコアシェルナノワイヤー／ＭＱＷ能動構造（即ち、レーザーデバイス構造）の（底の端部としての基板８１０に関して）上の端部における研磨（即ち、除去）により形成することができる。機械的な支持体としてエッチされた絶縁部１０１５を使用して種々の研磨方法、例えば、化学的、機械的な研磨）を使用することができる。
【０１００】
　研磨段階は、ナノワイヤーレーザーデバイス１１００の製造を減少させることなく同時に多数のレーザー面を研磨するために使用される。高製造効率のために、例えば、約７８万又はそれ以上のような多数のナノワイヤーレーザーデバイス１１００を１０１．６ｍｍ（４インチ）ウエーハ上に形成することができる。種々の実施例において、１個の１０１．６ｍｍ（４インチ）ウエーハが、例えば、１００万以上のレーザーデバイス１１００を収容できるように、ピッチ間隔を更に小さくすることができる。
【０１０１】
　種々の実施例において、研磨されたシェル構造１１３５の側壁に沿って形成された研磨されたＰ電極１１４５の大きさ（例えば、厚さ又は高さ）は、レーザーデバイス１１００の最適性能のために、下にあるエッチされた絶縁部１０１５の厚さを調整することにより調整することができる。種々の実施例において、図１１に示された研磨されたシェル構造１１３５の側壁に沿って研磨されたＰ電極１１４５の厚さは、全高が約１０μｍのとき、約１μｍから約５μｍの範囲とすることができる。
【０１０２】
　パッシベーション層１１９５は、各レーザー能動構造の研磨された頂端部に、即ち、研磨されたｐ電極１１４５及び研磨されたシェル構造１１３５の各面に形成することができる。パッシベーション層１１９５は、ナノワイヤーレーザーデバイス１１００の不当な非放射性再結合又は接続漏洩を避けるように構成することができる。種々の実施例において、パッシベーション層１１９５は、例えば、本技術の通常の技術者に知られる適宜の絶縁材料から、約１０から１００ｎｍの厚さで形成することができる。
【０１０３】
　幾つかの実施例において、ナノワイヤーの共振器（即ち、ナノワイヤーコア８３０）を囲んでいる研磨されたシェル構造１１３５に使用される材料の構成及び屈折率は、１１９９における光レイジング工程に影響を与える。例えば、ナノワイヤーが約２００ｎｍの例示の直径を有するときは、光レイジングモードの内の幾つかを共振器の外に置くことができる。従って、レーザーは、共振器を囲んでいる材料の構成及び屈折率に対して、即ち、研磨されたシェル構造１１３５の各層に使用された材料に対して、より敏感にすることができる。
【０１０４】
　別の実施例において、レーザー光共振器（即ち、ナノワイヤーコア８３０）には物理的な下方の面はないので、選択成長マスク１０２５の近傍における有効屈折率の変化があり得る。この屈折率の変化は、光レイジングモードの幾つかが共振器の外側に存在し得ることにより支援される（即ち、より大きくされる）。例示の一実施例においては、ナノワイヤーレーザーデバイス１１００（図１１を参照）は、反射を最大にするように選択接触マスク１０２５の厚さを調整することにより光で調節することができる。例えば、レーザーデバイス１１００用の選択接触マスク１０２５の光学的厚さは、デバイスが４５０ｎｍの青い光を出しているとき、約２２０ｎｍから約２３０ｎｍの範囲とすることができる。
【０１０５】
　図１２は別の例示のレーザーデバイス１２００を示し、これにおいては、ドープされた緩衝層８２０が図１１に示されるレーザーデバイス１１００の２層の間に配置されるのとは逆に、分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）ミラースタック１２２０を基板８１０の層と選択成長マスク１０２５との間に配置することができる。
【０１０６】
　ＤＢＲミラースタック１２２０は、エピタキシャルＤＢＲミラースタックとすることができる。ＤＢＲミラースタック１２２０は、例えば、ＧａＮ及びＡｌＧａＮの１／４波長交互層を含むことができる。種々の実施例において、ＤＢＲミラースタック１２２０は、反射性を改良しかつレーザー１２９９の共振器のＱを増加させるように同調させることができる。
【０１０７】
　種々の実施例において、図１０−１２に示された全てのナノワイヤー能動デバイスは、ヘテロ構造のおり抵抗の大きいｐ電極（例えば、ｐ電極１０４５及び／又は１１４５）を、各コアシェルナノワイヤー／ＭＱＷ能動構造の外周である大きい面積に置くことができるので、低いデバイス抵抗を提供することができる。例えば、（図１０に示された）ＬＥＤデバイス１０００については、ｐ電極１０４５は、デバイス抵抗を更に減らすようにデバイス１０００の頂部を完全に覆うようなパターンとすることができる。
【０１０８】
　１個のナノワイヤーが説明の目的で図８−１２に示されたが、本技術の通常の熟練者は、ナノスケールの能動デバイス用の（例えば、図１−６に示された）多数のナノワイヤー及び／又はナノワイヤーアレイは、これらを同時に大きい面積（例えばウエーハ全体）に導くことができる。」
３　引用文献３について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献３には、図面ともに次の事項が記載されている。
「【０００１】
【従来の技術】ＧａＡｓのような従来の発光ダイオード（ＬＥＤ）材料は、モノリシックで製作された際、単一接合（single junction）または多重並列接合（multiple parallel junction）を有する構造をもたらしてきた。図１Ａは、典型的な多重並列接合ＬＥＤアレイ１０を示す。共通のｎ型領域の上に数個のｐ型領域１３を成長させる。ｎ型コンタクトはｎ型領域１８に接続し、数個のｐ型コンタクト１４はｐ型領域１３に接続する。このデバイスは、ｎ型領域１８を基層１２の上に形成した後このｎ型領域の上に連続的なｐ型層を形成することにより、製作される。この後、ｐ型領域１３間にトレンチ１５を機械的に切削することによりまたは化学的にエッチングすることにより、ｐ型層は、別個の領域に分割される。図１Ｂは、別の多重並列接合ＬＥＤアレイ１６を示す。機械的に切削（sawing）することまたは化学的にエッチングすることに代えて、ｐ型領域１３は、拡散（diffusion）により電気的に互いに分離される。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】デバイスの両面にコンタクトを用いる場合には１つの共通した伝導層、すなわち、ｎ型層またはｐ型層が必要となるので、図１Ａおよび図１Ｂに示したモノリシック（monolithic）アレイは、図２に示す並列構成に限定される。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、直列または並列ＬＥＤアレイは、このアレイのためのｐ型コンタクトおよびｎ型コンタクトがともに、このアレイにおける同一面に存在するように、絶縁基層または高抵抗性基層に形成される。個別のＬＥＤ（個別ＬＥＤ）は、トレンチによりまたはイオン注入（ion implantation）により、互いに電気的に分離される。アレイ上に堆積させた内部コネクト（interconnect）は、アレイにおける個別ＬＥＤのコンタクトと接続する。いくつかの実施形態では、ＬＥＤはサファイア基層の上に形成されるIII族窒化物デバイスである。一実施形態では、III族窒化物デバイスは、高抵抗性のＳｉＣまたはIII族窒化物の基層の上に形成される。一実施形態では、単一基層の上に形成された２つのＬＥＤは、逆並列で接続されて、モノリシック静電放電保護回路を形成する。一実施形態では、単一基層の上に形成された多数のＬＥＤは直列に接続される。直列アレイは、同一エリアを占める単一ＬＥＤに比べて、より高い電圧で動作しうるので、電源デザインを簡素化することができる。一実施形態では、単一の基層に形成した多数のＬＥＤは、並列に接続される。この実施形態では、ｎ型領域が、ｐ型領域のそれぞれを囲みかつこれらｐ型領域を間に挟むように、多数のｐ型領域が単一のｎ型領域に形成される。いくつかの実施形態では、蛍光体層が、１つ以上の個別ＬＥＤが形成される基層の一部を覆う。」
「【０００８】図７Ａおよび図７Ｂは、完成した直列ＬＥＤアレイの２つの例を示す。図７Ａは、アレイにおけるＬＥＤがトレンチにより分離されているデバイスを示す。図７Ｂは、アレイにおけるＬＥＤがイオン注入領域３０１により分離されているデバイスを示す。電極材料を堆積しパターン化して、ｐ型およびｎ型コンタクト３２が形成される。ｎ型コンタクトのための典型的なコンタクト材料はＡｌまたはＴｉ−Ａｌであり、ｐ型コンタクトのための典型的なコンタクト材料はＡｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔまたはこれらの合金である。コンタクト３２については、光がエピタキシャル層の表面を介して抽出されるデバイスにおけるもののように、透明性なものとすることができ、または、光が基層を介して抽出されるフリップチップデバイスにおけるもののように、反射性なものとすることができる。コンタクトを堆積およびパターン化させた後、接続されていない発光ダイオードのアレイが単一の基層上に形成される。同一の最終的構造を作りあげるためにその他の処理フローを用いることができる。この後、多くの様々な配列がなされたＬＥＤが接続される。
【０００９】この後、デバイス上における個別ＬＥＤを接続するための内部コネクト（interconnect）３４を堆積させる。内部コネクト３４については、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、または、ＡｌＳｉＣｕのような合金とすることができる。ｐ型およびｎ型コンタクト３２は、半導体層に対するオーミックコンタクトを形成するように最適化された材料であるが、内部コネクト３４は、厚い材料であり、かつ、電流を伝えるように最適化された高伝導性の材料である。透明なコンタクトを介してデバイスから光が抽出されるのであれば、内部コネクトに吸収される光の量を最小化すべくできるだけコンタクトの障害とならないように、内部コネクトを堆積させる。図７Ａおよび図７Ｂに示した２つのＬＥＤは、ＬＥＤ−Ｂのｎ型コンタクトをＬＥＤ―Ａのｐ型コンタクトに接続するように、直列に接続される。明らかであるように、金属性の内部コネクト３４については、多くの様々な配置がなされたモノリシックアレイのＬＥＤを接続するように堆積させることができる。」
４　引用文献４について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献４には、図面ともに次の事項が記載されている。
「【技術分野】
【０００１】
　本発明は複数のセルが結合された発光素子及びその製造方法並びにこれを用いた発光装置に関し、さらに詳しくは、単一枚の基板の上に複数の発光用のセルが配設されている単一の発光素子とこの製造方法及びこれを用いた発光装置に関する。」
「【００５１】
　この実施形態においては、上述の構造を有する発光セルを基板の上に貼り付けてこれらをそれぞれ直列に接続してなる発光素子の種々の製造方法が提供可能である。
　図５は、本発明の他の実施形態による発光セルが配設されている第１の変形例による発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
【００５２】
　図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照すると、基板２０１の上に、Ｎ型半導体層２２０とＰ型半導体層２４０との間に活性層２３０が形成され、且つ、Ｎ型半導体層２２０とＰ型半導体層２４０上にそれぞれ電極パッド（２１０、２５０）が形成されている複数の垂直型の発光セル２００を貼り付ける。
【００５３】
　基板２０１としては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＬｉＡｌ２Ｏ３、ＢＮ、ＡｌＮ及びＧａＮの内の少なくともいずれか１種の基板を用いることができ、樹脂、プラスチックなどの絶縁性の基板を用いることができ、また、熱伝導性に優れた基板を用いることもできる。もし、導電性の基板を用いる場合には、絶縁のために、その上部の表面に絶縁層が形成された基板を用いる。
【００５４】
　この後、発光セル２００を基板２０１の上に所定のペースト（図示せず）を用いて貼り付ける。このとき、発光セル２００のＰ型パッド２５０が基板２０１の上に貼り付けられる。もちろん、これ以外のさまざまな方法を用いてこれらの両者を貼り合わせることができる。すなわち、この変形例においては、Ｐ型パッド２５０が基板２０１に貼り付けられているが、Ｎ型パッド２１０が基板２０１に貼り付けられていてもよい。
【００５５】
　次に、Ｎ型パッド２１０、Ｎ型半導体層２２０、活性層２３０及びＰ型半導体層２４０の一部に対して所定のエッチング工程を行うことで、下部のＰ型パッド２５０の一部を露出させる。これにより、図５に示すように、発光セル２００の下部の一部にＰ型パッド２５０が露出される。所定の配線形成工程により、隣り合う発光セル２００間の電極を接続する。すなわち、一方の発光セル２００の露出されたＰ型パッド２５０と、これと隣り合う他方の発光セル２００のＮ型パッド２１０とを配線２６０により接続する。このとき、ブリッジ工程またはステップカバーリッジなどの工程を通じてそれぞれ隣り合う発光セル２００のＮ型パッド２１０とＰ型パッド２５０とを電気的に接続する導電性の配線２６０を形成する。
【００５６】
　配線２６０としては、金属に加えて、伝導性を有する物質であればいずれも用いることができる。上述の配線形成工程はこれに限定されるものではなく、種々の実施の形態が採用可能である。これについては後述する。
【００５７】
　本発明の発光素子において、一方の端部に位置する発光セル２００のＰ型パッド２５０と他方の端部に位置する発光セル２００のＮ型パッド２１０のそれぞれに外部端子電極（図示せず）を別途に形成して、外部から所定の電源が供給されるようにする。」
５　引用文献５について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献５には、図面ともに次の事項が記載されている。
（第５頁２行ないし３行）
（当審訳：技術分野
　本が発明は、シリコン基板平面ＬＥＤ集積チップ及びその製造方法に関する。）
（第１１頁１行ないし２３行）
（当審訳：具体的実施方式
　実施例１：
　図１、図２、図１３に示すように、本実施例のシリコン基板平面ＬＥＤ集積チップはＬＥＤ集積チップを実装し、それは９個のＬＥＤベアチップ１とシリコン基板２を含み、前記ＬＥＤベアチップ１はガリウムヒ素（ＧａＡｓ）基板１０とＮ型エピタキシャル層１１、Ｐ型エピタキシャル層１２を含んで、もちろん、前記基板１０は同じく炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板とすることができ、すなわち前記ＬＥＤベアチップ１はシングル電極チップとし、前記シリコン基板２はＮ型シリコン基板とし、前記シリコン基板２の上面には前記各ＬＥＤベアチップ１の両部分に離れた蒸着金属層３があり、前記ＬＥＤベアチップ１の実装は前記各金属層３上に溶接して、すなわち前記基板１０は直接前記金属層３上に溶接し、前記Ｐ型エピタキシャル層１２は金属線４１によって隣接した１個の前記金属層３上に溶接することに対応し、前記シリコン基板２は各前記のＬＥＤベアチップ１に１個のＰ型ウェル領域７があり、各前記金属層３と前記シリコン基板２の結合部はリンあるいはヒ素などの材料によりドーピングされたＮ型剥離層５があり、前記剥離層５は前記ウェル領域７内に位置して、前記金属層３と前記シリコン基板２を隔離し、前記金属層３間の漏電あるいは短絡を防止し、同時に前記剥離層５は前記ＬＥＤベアチップ１から引き渡された前記金属層３の熱量は再び前記シリコン基板２に伝達し、良好な熱伝導や、放熱作用を果たし、他の場所の前記剥離層５は前記ウェル領域７との間に１個の静電保護ダイオードを構成し、封入プロセスに静電保護の作用を果たし、各前記ＬＥＤベアチップ１が対応する前記金属層３の間にバリア層６を設け、前記金属層３の間の漏電あるいは短絡を防止し、前記金属層３はアノード接点８０とカソード接点８１を引き出し、前記金属層３は金属アルミニウムとし、当然金属銅あるいはシリコンアルミニウム合金を用いることができ、前記金属層３は、上記の通り電極、導電体は、また放熱フィンであり、前記金属線４１は金ワイヤーとし、当然アルミ線あるいは銅線とすることができ、各前記ＬＥＤベアチップ１の間で前記金属層３を互いに並列接続し且つアノード接点８０とカソード接点８１を引き出すことにより、前記アノード接点８０は前記カソード接点８１の間のすべてのＬＥＤベアチップ１と互いに並列接続する。）
（第１３頁３行ないし８行）
（当審訳：実施例２
　図３、図４、図１４に示すように、本実施例と実施例１は、各前記ＬＥＤベアチップ１の間で前記金属層３の接続方式に相違点がある。−−本実施例は、各前記ＬＥＤベアチップ１間を互いに直列に接続し、すなわち前記アノード接点８０と前記カソード接点８１の間のすべてのＬＥＤベアチップ１は互いに直列する。
　本実施例の他の特徴は実施例１と同様である。）
６　引用文献６について
　原査定の拒絶の理由に引用された引用文献６には、図面ともに次の事項が記載されている。
「【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光送信機に関する。」
「【００１６】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態の光送信機は、図１に示すように、発光素子１の温度変化に応じて変化する第２のダイオード１２の順電圧Ｖｆを測定し、この順電圧Ｖｆの変化に応じて第１のダイオード１１の駆動電流Ｉｆを増減させる光送信機である。これにより、温度変化による第１のダイオード１１の光出力の変動を抑制することができ、かつ、低コストの光送信機を提供することができる。
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施の形態の光送信機を示す図である。光送信機は、発光素子１と、送信回路２と、を備える。
【００１８】
このうち、送信回路２は、第１の入力端子２１と、出力端子２２と、第２の入力端子２３と、定電流回路５０と、を有する。また、この送信回路２は、入力回路３１と、駆動回路３２と、パワー検出回路３３と、を有する。この送信回路２では、第１の入力端子２１からデジタルの電気信号が入力され、この電気信号に応じて、出力端子２２から駆動電流Ｉｆが出力される。また、第２の入力端子には、定電流回路５０から、定電流としてのバイアス電流ＩＢが供給される。
【００１９】
また、発光素子１は、同一チップ上に形成された第１のダイオード１１および第２のダイオード１２と、第１の外部接続用端子１３と、第２の外部接続用端子１４と、第３の外部接続用端子（外部接続用電極）１５と、を有する。上記第１のダイオード１１の陽極は第１の外部接続用端子１３に接続され、陰極１５は第３の外部接続用端子１５に接続される。また、第２のダイオード１２の陽極は第２の外部接続用端子１４に接続され、陰極は第３の外部接続用端子１５に接続される。この第３の外部接続用端子１５は、第１のダイオード１１と第２のダイオード１２との共通電極となる。この第３の外部接続用端子１５は、グランドに接続されている。本実施形態の特徴の１つは、この第２のダイオード１２と、第１のダイオード１１と、が同一のチップ上に形成されている点である。上記の第１のダイオード１１は、ＬＥＤやＬＤなどの発光を行うダイオードである。また、第２のダイオード１２は、発光を行わないダイオードである。
【００２０】
上記の第１のダイオード１１の陽極は、出力端子２２に接続されている。この出力端子２２からの駆動電流Ｉｆにより、第１のダイオード１１は、光を放射する。また、第２のダイオード１２の陽極は、第２の入力端子２３に接続されている。この第２のダイオード１２の陽極には、定電流としてのバイアス電流ＩＢが、第２の入力端子２３を介して供給される。この定電流としてのバイアス電流ＩＢにより、第２のダイオード１２が駆動される。また、送信回路２は、第２の入力端子２３で上記の第２のダイオード１２の陽極の電位を測定して、第２のダイオード１２の陽極と陰極との電位差（順電圧）Ｖｆを測定する。
【００２１】
図１の光送信機では、図２に示すように、発光素子１の温度（第１のダイオード１１および第２のダイオード１２の温度）Ｔｊが上昇すると、第１のダイオード１１の光出力Ｐｏが低下する。そこで、図１の光送信機では、送信回路２が、第２の入力端子２３で測定される第２のダイオード１２の順電圧Ｖｆから発光素子１の温度Ｔｊを検出し、その温度検出値に応じて出力端子２２からの駆動電流Ｉｆを増減することで、第１の発光ダイオード１１の光出力Ｐｏの変動を抑制している。これを、図３、図４を用いて説明する。
【００２２】
図３は、第２のダイオード１２の順電圧Ｖｆの温度特性を示す図である。横軸は、この第２のダイオード１２および第１のダイオード１１の温度Ｔｊを、縦軸は第２のダイオード１２の順電圧Ｖｆを、それぞれ示している。この第２のダイオード１２には、図１に示すように、定電流回路５０から、定電流としてのバイアス電流ＩＢが流されている。そして、このバイアス電流ＩＢにより、順電圧Ｖｆが生じている。このダイオード１２は、定電流駆動において、図３に示すように、温度Ｔｊが上昇すると、順電圧Ｖｆが低下する。逆に、ダイオード１２の温度Ｔｊが低下すると、ダイオード１２の順電圧Ｖｆが上昇する。
【００２３】
図４は、上記の第２のダイオード１２の順電圧Ｖｆと、第１のダイオード１１の駆動電流Ｉｆと、の関係を示す図である。図１の光送信機では、順電圧Ｖｆは、送信回路２の第２の入力端子２３に入力されている。この順電圧Ｖｆが低下すると、送信回路２のパワー検出回路３３からの出力電流が減少する。このパワー検出回路３３からの出力電流は、駆動回路３２の制御端子に入力されている。そして、パワー検出回路３３からの出力電流が減少すると、駆動回路３２からの出力電流が増加する。これにより、出力端子２２からの駆動電流Ｉｆが増加する。このようにして、図４に示すように、第２のダイオード１２の順電圧Ｖｆが低下すると、駆動電流Ｉｆが増加する。逆に、第２のダイオード１２の順電圧Ｖｆが上昇すれば、駆動電流Ｉｆが減少する。
【００２４】
上記の図３、図４から分かるように、発光素子１の温度Ｔｊが上昇すると、第２のダイオード１２の順電圧Ｖｆが低下し（図３）、その低下の割合に応じて駆動電流Ｉｆが増加する（図４）。これにより、温度Ｔｊの上昇による第１のダイオード１１の光出力Ｐｏの低下（図２）を抑制することができる。また、図３、図４から分かるように、発光素子１の温度Ｔｊが低下すると、ダイオード１２の順電圧Ｖｆが上昇し（図３）、その上昇の割合に応じて駆動電流Ｉｆが低下する（図４）。これにより、温度Ｔｊの低下による発光素子１１の光出力Ｐｏの上昇（図２）を抑制することができる。このようにして、図１の光送信機では、発光素子１の温度Ｔｊが変化しても、発光素子１の第１のダイオード１１の光出力Ｐｏの変動を抑制することができる。
【００２５】
さらに、図１の光送信機では、発光素子１の温度Ｔｊを直接検知している。これにより、温度補償の精度を高くすることができる。
【００２６】
また、図１の光送信機では、従来の光送信機（図８）と異なり、フォトダイオード１０３を余分に配置していない。このため、部品が増えず、複雑なパッケージ構造とはならず、コストを低く抑えることができる。
【００２７】
また、図１の光送信機では、送信回路２における出力端子２２にとって順電圧Ｖｆの読み取りが負荷とならないため、高速動作をすることができる。このため、図１の光送信機は、第１のダイオード１１にＬＤを用いた高速動作可能な光送信機を提供することができる。
【００２８】
以上のように、図１の光送信機では、高速動作可能で、光出力の温度補償の精度が高く、かつ、低コストの提供することができる。
【００２９】
以上説明した図１の光送信機では、第１のダイオード１１および第２のダイオード１２の陽極と陰極を逆に接続することもできる。
【００３０】
また、図１の光送信機では、第２のダイオード１２は、温度を正確に検出するために、発光を行わないダイオードとすることが好ましい。ただし、必要に応じて、第１のダイオード１１に比べて１／１０以下の微弱な発光をするダイオードとすることができる。」
第６　対比・判断
１　本願発明１について
（１）対比
　本願発明１と引用発明とを対比する。
ア　引用発明の「シリコン基板１」と本願発明１の「非ドープ又は第１導電型にドープされた半導体ケイ素の基板」は、半導体ケイ素の基板である点で共通する。
イ　引用発明の「素子分離領域５に囲まれたシリコン基板１の表面（主面）付近に」形成された「ｎ型発光素子形成領域４」と、本願発明１の「該基板に電気的に接続されており、前記基板内部又は該基板の上面に拡がって接しており、第１導電型に、又は、該第１導電型とは逆の第２導電型に、前記基板よりも高濃度にドープされ、一面を有するケイ素の第１半導体領域」とは、該基板に電気的に接続されており、前記基板内部又は該基板の上面に拡がって接しており、第１導電型に、又は、該第１導電型とは逆の第２導電型にドープされ、一面を有するケイ素の第１半導体領域である点で共通する。
ウ　引用発明の「シリコン基板１のｎ型発光素子形成領域４から立設するようにして、ｎ型ＧａＮ領域３１（ｎ型窒化物半導体領域）、ＩｎＧａＮ多重量子井戸３２（窒化物半導体発光領域）、および、ｐ型ＧａＮ領域３３（ｐ型窒化物半導体領域）をこの順に有している柱状（例えば円柱状）の」複数の「窒化物半導体柱状構造体３０（柱状結晶構造体）」と、本願発明１の「前記第１半導体領域に支持されており、ＩＩＩ−Ｖ族化合物製であって、線状、円錐状、又は円錐台形状である半導体素子と、該半導体素子の側部を覆う活性層とを備え、前記複数のシードパッド又はシード層と夫々接続されている複数の第１発光ダイオードのアセンブリ」とは、前記第１半導体領域に支持されており、ＩＩＩ−Ｖ族化合物製であって、線状、円錐状、又は円錐台形状である半導体素子を備える複数の第１発光ダイオードのアセンブリである点で共通する。
エ　引用発明の「ｐ型ＧａＮ領域３３の上面に接するように、」配された「透明電極２５」は、本願発明１の「前記複数の第１発光ダイオード夫々を覆う第１電極層」に相当する。
オ　引用発明の「素子分離領域５によって、トランジスタ部８と発光素子部９に分離され」た「トランジスタ部８」には、「素子分離領域５に囲まれたシリコン基板１の表面（主面）付近にｐ型ウェル２が形成され」、この「ｐ型ウェル２」に「ｎ型ソース／ドレイン領域３」が形成され、また、形成された「ｎ型ソース／ドレイン領域３」は、「コンタクト２６ｂ」と「Ｌ字状に延在させた配線１２７ｂ」を介して、「ｐ型ＧａＮ領域３３」の上面に接するように配された「透明電極２５」に接続していることから、この「ｎ型ソース／ドレイン領域３」と、本願発明１の「前記基板に電気的に接続されており、前記第１半導体領域からは隔離され、前記第１半導体領域と同一の導電型によって前記基板よりも高濃度にドープされ、前記第１電極層に一部が電気的に接続されている第２半導体領域」とは、前記基板に電気的に接続されており、前記第１半導体領域からは隔離され、前記第１半導体領域と同一の導電型にドープされ、前記第１電極層に一部が電気的に接続されている第２半導体領域である点で共通する。
カ　そうすると、引用発明の「光集積化素子２２０」は、本願発明１の「光電デバイス」に対応する。
キ　上記のことから、本願発明１と引用発明とは以下の点で一致し、また相違する。
［一致点］
「半導体ケイ素の基板と、
　該基板に電気的に接続されており、前記基板内部又は該基板の上面に拡がって接しており、第１導電型に、又は、該第１導電型とは逆の第２導電型にドープされ、一面を有するケイ素の第１半導体領域と、
　前記第１半導体領域に支持されており、ＩＩＩ−Ｖ族化合物製であって、線状、円錐状、又は円錐台形状である半導体素子を備える複数の第１発光ダイオードのアセンブリと、
　前記複数の第１発光ダイオード夫々を覆う第１電極層と、
　前記基板に電気的に接続されており、前記第１半導体領域からは隔離され、前記第１半導体領域と同一の導電型にドープされ、前記第１電極層に一部が電気的に接続されている第２半導体領域と
　を備えることを特徴とする光電デバイス。」
［相違点１］
　「半導体ケイ素の基板」について、本願発明１は「非ドープ又は第１導電型にドープされた半導体ケイ素の基板」であるのに対して、引用発明の「シリコン基板１」は、その導電型等について記載されていないために、非ドープ又は第１導電型にドープであるのか不明である点。
［相違点２］
　「該基板に電気的に接続されており、前記基板内部又は該基板の上面に拡がって接しており、第１導電型に、又は、該第１導電型とは逆の第２導電型にドープされ、一面を有するケイ素の第１半導体領域」について、本願発明１は「該基板に電気的に接続されており、前記基板内部又は該基板の上面に拡がって接しており、第１導電型に、又は、該第１導電型とは逆の第２導電型に、前記基板よりも高濃度にドープされ、一面を有するケイ素の第１半導体領域」であるのに対して、引用発明の「ｎ型発光素子形成領域４」は、ｎ型であることはわかるものの、「シリコン基板１」がどのような導電型であるのか、また、そのドープ量が不明であるために、「ｎ型発光素子形成領域４」が「シリコン基板１」より高濃度にドープされているのか不明である点。
［相違点３］
　本願発明１は「該第１半導体領域に、前記一面に載置されるように接続している複数のシードパッド又はシード層」を備えているのに対して、引用発明は対応する構成を備えていない点。
［相違点４］
　「前記第１半導体領域に支持されており、ＩＩＩ−Ｖ族化合物製であって、線状、円錐状、又は円錐台形状である半導体素子を備える複数の第１発光ダイオードのアセンブリ」について、本願発明１は「前記第１半導体領域に支持されており、ＩＩＩ−Ｖ族化合物製であって、線状、円錐状、又は円錐台形状である半導体素子と、該半導体素子の側部を覆う活性層とを備え、前記複数のシードパッド又はシード層と夫々接続されている複数の第１発光ダイオードのアセンブリ」であるのに対して、引用発明の複数の「窒化物半導体柱状構造体３０」は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物製であり、円柱状であるものの、該半導体素子の側部を覆う活性層を備えておらず、また、シードパッド又はシード層と接続されていない点。
［相違点５］
　本願発明１は「前記第１半導体領域の前記一面に載置されるように物理的に接している導電性部分」を備えているのに対して、引用発明は対応する構成を備えていない点。
［相違点６］
　「前記基板に電気的に接続されており、前記第１半導体領域からは隔離され、前記第１半導体領域と同一の導電型にドープされ、前記第１電極層に一部が電気的に接続されている第２半導体領域」について、本願発明１は「前記基板に電気的に接続されており、前記第１半導体領域からは隔離され、前記第１半導体領域と同一の導電型によって前記基板よりも高濃度にドープされ、前記第１電極層に一部が電気的に接続されている第２半導体領域」であるのに対して、引用発明は、「シリコン基板１」がどのような導電型であるのか、また、そのドープ量が不明であるために、「ｎ型ソース／ドレイン領域３」が「シリコン基板１」より高濃度にドープされているのか不明である点。
［相違点７］
　本願発明１は「前記第２半導体領域は、前記第１電極層に接触しているか、又は、該第１電極層を前記複数の第１発光ダイオードの周囲にて覆う第１導電層に接触している」のに対して、引用発明は、「Ｌ字状に延在させた配線１２７ｂ」と「コンタクト２６ｂ」とを介して、「透明電極２５」が「ｎ型ソース／ドレイン領域３」に接続されているために、「ｎ型ソース／ドレイン領域３」は「透明電極２５」と接触しておらず、また、本願発明１の「該第１電極層を前記複数の第１発光ダイオードの周囲にて覆う第１導電層」に対応する構成を備えていない点。
（２）判断
　事案に鑑み、相違点７について先に検討する。
　引用文献２ないし６には、相違点７に係る「前記第２半導体領域は、前記第１電極層に接触しているか、又は、該第１電極層を前記複数の第１発光ダイオードの周囲にて覆う第１導電層に接触している」点について記載されておらず、また、この「前記第２半導体領域は、前記第１電極層に接触しているか、又は、該第１電極層を前記複数の第１発光ダイオードの周囲にて覆う第１導電層に接触している」点が周知の構成であるともいえない。
　そうすると、本願発明１は、当業者であっても、引用発明、引用文献２ないし６に記載された技術的事項に基づいて容易に発明できたものであるとはいえない。
２　本願発明２ないし１９について
　本願発明２ないし１９は、本願発明１の「前記第２半導体領域は、前記第１電極層に接触しているか、又は、該第１電極層を前記複数の第１発光ダイオードの周囲にて覆う第１導電層に接触している」という事項を備えるものであるから、本願発明１と同様の理由により、当業者であっても、引用発明、拒絶査定において引用された引用文献２ないし６に記載された技術的事項に基づいて容易に発明できたものとはいえない。
第７　原査定について
　審判請求時の補正により、本願発明１ないし１５及び１７ないし１９は、「前記第２半導体領域は、前記第１電極層に接触しているか、又は、該第１電極層を前記複数の第１発光ダイオードの周囲にて覆う第１導電層に接触している」という事項を有するものとなっており、当業者であっても、拒絶査定において引用された引用文献１ないし６に基づいて、容易に発明できたものとはいえない。したがって、原査定の拒絶の理由を維持することはできない。
第８　むすび
　以上のとおり、原査定の理由によっては、本願を拒絶することはできない。
　また、他に本願を拒絶するべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり審決する。