【事件の表示】
　特願２００５−１２３２８９「歪みを制御したＩＩＩ族窒化物発光装置」拒絶査定不服審判事件〔平成１７年１１月　４日出願公開、特開２００５−３１１３７４〕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１７年４月２１日（パリ条約による優先権主張２００４年４月２１日、米国）の出願であって、平成２３年５月２０に及び平成２４年７月１０日に手続補正がなされ、同年１１月２９日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、平成２５年４月１０日に拒絶査定不服審判請求がなされると同時に手続補正がなされた後、当審において、平成２６年３月１４日付けで拒絶理由が通知され、同年６月１９日に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２６年６月１９日に補正された特許請求の範囲の請求項１ないし１３に記載された事項により特定されるものと認められるところ、その請求項７に係る発明は次のとおりのものである。
　
　「ＩＩＩ族窒化物発光装置であって、
　核生成領域と、
　前記核生成領域上に形成された格子定数ａ１を有する基部領域と、
　前記基部領域の上に重なり、ｎ型領域とｐ型領域の間に配置されたＩｎＧａＮである発光層と、
　を含み、
　前記基部領域の厚みは、０．５〜５μｍであり、
　前記発光層は、８％よりも大きい平均ＩｎＮ組成を有し、ここで平均ＩｎＮ組成はＩＩＩ族窒化物全体を１００％としたときのＩｎＮの組成比であり、
　前記発光層と同じ組成を有する弛緩した自立層が、格子定数ａ２を有し、
　ａ１に対するａ２の比率は、１と１．０１の間であり、
　前記基部領域は、ＡｌＩｎＧａＮ層を含む、
　ことを特徴とする装置。」（以下「本願発明」という。）
　
　なお、請求項７における「格子定数
ａ１
ａ
１
　
３　刊行物の記載
　当審において通知した拒絶の理由に引用した、本願優先日前に頒布された刊行物である特開２０００−５８９２０号公報（以下「引用文献」という。）には、以下の記載がある。
　
（１）「【請求項１】　
核形成層と
前記核形成層上に成長させた厚いＩｎＧａＮ層と
前記厚いＩｎＧａＮ層上に形成した活性層と
を備えることを特徴とする半導体
　
（２）「【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体分野に関する。より詳細には、
この発明は青色発光素子において使用することができる第ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体膜に関する
【０００２】この発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びダイオードレーザを含む短波長可視光発光光電素子を形成するために使用することができる基板上に形成されたＩＩＩ−Ｖ族窒化物膜を提供するものである。
【０００３】この発明は、青色、緑色、あるいは均一赤色発光のための適したバンドギャップを提供する、厚いＩｎＧａＮ層上に発光デバイスへテロ構造を成長させるための方法を提供するものである。
【０００４】この発明は格子のずれを防ぐ安定なＩｎＧａＮ構造を提供するものである。
……
【０００７】光電素子の性能は、基板上に形成されたＩＩＩ−Ｖ族窒化物膜の品質に依存する。ＩＩＩ−Ｖ族窒化物膜の重要な構造特性は、各層間の格子のずれであり、発光の品質に影響する。特に、異なる材料間で起こる格子のずれにより、転位、クラック、あるいは合金の不均一性などの結晶欠陥が生じることがあり、これにより材料の光電品質が低下する。」
　
（３）「【００１０】これまでのところ、そのような高Ｉｎ量のＩｎＧａＮ合金をＧａＮ上で成長させるのは、金属−有機化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）などの従来の技術を用いては、不可能ではないが、困難であった。とりわけ、これらの従来の技術を用いる場合、ＩｎＧａＮ合金活性領域は偏析する傾向がある。インジウム量が増加すると発光波長がより長くなり、ＩｎＧａＮ合金は不安定になる。不安定になると、ＩｎＧａＮ合金はＩｎ−リッチ領域及びＧａ−リッチ領域に分離するあるいは偏析し、そのためＩｎＧａＮ合金組成が均一でなくなり、それにより活性領域のバンドギャップエネルギーも均一でなくなる。」
　
（４）「【００１４】ＧａＮのバンドギャップは３．４ｅＶであり、ＩｎＮのバンドギャップは１．９ｅＶであるので、前記従来のＬＥＤ構造２００において青色発光を得るためには、約３０％のＩｎ組成を有するＩＩＩ−Ｖ族合金が必要である。しかしながら、ＧａＮ及びＩｎＮは非常に大きな格子のずれを有するので、高Ｉｎ量のＩｎＧａＮ合金の相分離を引き起こすことがある。このように、これまでは、従来の成長技術を用いて、優れた光電品質を有する、Ｉｎ量が２０％を超えるＩｎＧａＮ合金を形成するのは大変困難であった。このように、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物層上に成長させたＩｎＧａＮを用いた、有効な純青色、緑色、または赤色発光構造を作製するのは、非常に困難であることがわかっている。」
　
（５）「【００１５】
【発明が解決しようとする課題】発明者らは、これらの問題は合金の偏析を引き起こすこともあるＧａＮとＩｎＮ間の１０％を超える格子のずれにより起こることを見出した。このように、均一合金のｘの量が２０％よりも高いＩｎｘＧａ１−ｘＮ合金は、ＭＯＣＶＤなどの従来技術を用いて達することは困難である。
【００１６】このように、前記従来構造の問題を避けるように、ＩｎＧａＮを他のＩＩＩ−Ｖ族窒化物と共に使用するのは好都合であろう。」
　
（６）「【００１７】
【課題を解決するための手段】このように、この発明は厚いＩｎＧａＮ層を組み込んだ新規半導体構造を提供する。本発明の改良層構造では、転位フィルタ及び側面のｎ−コンタクト層の両方として、厚いＩｎＧａＮ層が通常デバイス構造に組み入れられている厚いＧａＮ層にとって代わる。厚いＩｎＧａＮ層を蒸着させると、デバイスヘテロ構造の成長のために使用される典型的なＧａＮテンプレートに比べ大きな格子パラメータの確立が可能となる。その結果、厚いＩｎＧａＮ層上に成長させた高インジウム量のヘテロ構造活性領域では、従来のＧａＮ上に成長させた高インジウム量のへテロ構造に比べ、ずれ歪みが小さくなる。そのため、デバイスは合金偏析による構造劣化を受けにくくなる。このように、厚いＩｎＧａＮ構造により、改善された構造特性及び光電特性を有する高インジウム量の活性領域の成長が可能となる。ＩｎＧａＮ合金の偏析に関する障害を克服することにより、ＩｎＧａＮ層の組成の不均一性が改善され、そのため青色、緑色、均一赤色ＬＥＤのスペクトル発光がより純粋なものとなる。」
　
（７）「【００２２】
　インジウム量が約２０％までの比較的偏析しないＩｎＧａＮ膜は厚いＧａＮ上に成長させることができるが、インジウム量が約３０％の厚いＩｎＧａＮ層上にＩｎＧａＮ膜を成長させることによりインジウム量を例えば５０％に拡大させることができる。というのは、格子のずれの大きさが同等であるからである。ＩｎＧａＮ活性層３３０はこのように高インジウム量へテロ構造活性量域であり、ＧａＮ上に直接成長させたＩｎＧａＮ膜に比べ、格子のずれ歪みが小さい。格子のずれを減少させることにより、ＩｎＧａＮ合金の相分離は最小に抑えられ、これにより最も重要な活性領域材料の光電品質が保持される。」
　
（８）「【００２６】図３は本発明の他の実施の形態にかかる
レーザダイオード構造４００
従来のＧａＮ層の代わりに、厚いＩｎＧａＮ層４２０が形成される。これにより、レーザへテロ構造を成長させるために、格子パラメータがより大きいテンプレートを確立する。
【００２７】レーザダイオード４００には基板４０５が含まれる。この基板は周知のあるいは最近開発された基板材料、例えばサファイア、炭化珪素またはスピネルなどのいずれの材料により形成してもよい。基板の厚さは典型的には約１００〜５００μｍである。
【００２８】
バッファ層４１０を基板４０５上に形成する
バッファ層４１０は、核形成層としても知られており
……
【００３０】その後、
厚いＩｎＧａＮ層４２０をバッファ層４１０上に形成する。厚いＩｎＧａＮ層４２０はｎ−型ドープされ、
ｎ−型クラッド層を最初に形成する。ｎ−クラッド層は厚いＩｎＧａＮ層４２０上に形成された第１のＩＩＩ−Ｖ族窒化物層４３０である
複合ＩｎＧａＮ活性層及び導波路（waveguide）４３５をＩｎＧａＮ層４２０上に形成する
【００３１】
第２のＩＩＩ−Ｖ族窒化物層４４０をＩｎＧａＮ活性層４３５上に形成する
第２及び第３のＩＩＩ−Ｖ族窒化物層４４０と４５０はどちらもｐ−型ドープされる
　
（９）「【００３８】より重要なことは、ヒラマツが、非常に薄いＧａＮ、ＡｌＮまたはＡｌＧａＮバッファ（核形成）層上に直接成長させたＩｎＧａＮは優れた構造特性及び光電特性を示したことを示唆したことである。これにより、ＩｎＧａＮの偏析は格子のずれによるものであり、ＩｎＧａＮ合金に関連する混和性ギャップによるものではないことが示唆される。このように、より格子パラメータがより大きいエピタキシーテンプレートを確立することにより、高インジウム量ＩｎＧａＮ合金への整合が良好になり、相偏析を防ぐことができる。その結果、ＧａＮよりも、ＩｎＧａＮ上では高品質、高インジウム量のＩｎＧａＮ層を成長させ、青色、緑色（及び均一な黄色あるいは赤色）ＬＥＤおよびレーザーダイオードの活性領域を形成することができる。インジウム量が約２０％までのＩｎＧａＮ膜は以前から厚いＧａＮ上に成長させることができたが、この発明によれば、インジウム量が約３０％のＩｎＧａＮ層上にそのようなＩｎＧａＮ膜を成長させることにより、ＩｎＧａＮ膜のインジウム量を、例えば５０％まで拡大することができる。なぜなら、格子のずれの大きさが同等であるからである。」
　
（１０）図３は次のものである。
　
　
４　引用発明
　上記３（特に（１）及び（８））によれば、引用文献には、以下の発明（以下「引用発明」という。）が記載されていると認められる。
　
　「核形成層であるバッファ層４１０と、
　核形成層上に成長させた厚いＩｎＧａＮ層４２０と、
　厚いＩｎＧａＮ層４２０上に形成したＩｎＧａＮ活性層４３５と、
　を備える第ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体膜からなるレーザダイオード構造４００であって、
　バッファ層４１０を基板４０５上に形成し、
　厚いＩｎＧａＮ層４２０をバッファ層４１０上に形成することにより、レーザへテロ構造を成長させるための格子パラメータがより大きいテンプレートを確立し、
　第１のＩＩＩ−Ｖ族窒化物層４３０であるｎ−クラッド層を厚いＩｎＧａＮ層４２０上に形成し、
　ＩｎＧａＮ活性層４３５をＩｎＧａＮ層４２０上に形成し、
　ｐ−型ドープされた第２のＩＩＩ−Ｖ族窒化物層４４０をＩｎＧａＮ活性層４３５上に形成したレーザダイオード構造４００。」
　
５　対比
　本願発明と引用発明とを対比する。
（１）引用発明の「第ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体膜からなるレーザダイオード構造４００」は、本願発明の「ＩＩＩ族窒化物発光装置」に相当する。
　
（２）引用発明の「核形成層であるバッファ層４１０」は、本願発明の「核生成領域」に相当する。
　
（３）引用発明の「バッファ層４１０上に形成」された「厚いＩｎＧａＮ層４２０」は、本願発明の「前記核生成領域上に形成された」「基部領域」に相当する。
　
（４）引用発明の「厚いＩｎＧａＮ層４２０上に形成」された「第１のＩＩＩ−Ｖ族窒化物層４３０であるｎ−クラッド層」は、本願発明の「ｎ型領域」に相当する。
　
（５）引用発明の「ＩｎＧａＮ活性層４３５上に形成」された「ｐ−型ドープされた第２のＩＩＩ−Ｖ族窒化物層４４０」は、本願発明の「ｐ型領域」に相当する。
　
（６）引用発明の「ＩｎＧａＮ層４２０上に形成」された「ＩｎＧａＮ活性層４３５」は、本願発明の「前記基部領域の上に重なり、ｎ型領域とｐ型領域の間に配置されたＩｎＧａＮである発光層」に相当する。
　
（７）以上によれば、両者は以下の点で一致する。
＜一致点＞
　「ＩＩＩ族窒化物発光装置であって、
　核生成領域と、
　前記核生成領域上に形成された基部領域と、
　前記基部領域の上に重なり、ｎ型領域とｐ型領域の間に配置されたＩｎＧａＮである発光層と、
　を含む装置。」
　
（８）他方、両者は以下の点で相違する。
＜相違点１＞
　基部領域の厚みに関し、本願発明では、０．５〜５μｍであるのに対し、引用発明では、厚いＩｎＧａＮ層４２０の厚みが特定されていない点。
　
＜相違点２＞
　発光層の平均ＩｎＮ組成に関し、本願発明では、８％よりも大きい平均ＩｎＮ組成を有するのに対し、引用発明では、ＩｎＧａＮ活性層４３５の平均ＩｎＮ組成が特定されていない点。
　
＜相違点３＞
　基部領域の格子定数ａ１と発光層の格子定数ａ２の関係に関し、本願発明では、基部領域の格子定数ａ１に対する発光層と同じ組成を有する弛緩した自立層の格子定数ａ２の比率が１と１．０１の間であるのに対し、引用発明では、厚いＩｎＧａＮ層４２０は、ＩｎＧａＮ活性層４３５のレーザへテロ構造を成長させるための格子パラメータがより大きいテンプレートを確立するものであるが、厚いＩｎＧａＮ層４２０の格子定数ａ１とＩｎＧａＮ活性層４３５の格子定数ａ２の関係が特定されていない点。
　
＜相違点４＞
　基部領域の組成に関し、本願発明では、ＡｌＩｎＧａＮ層を含むのに対し、引用発明では、ＩｎＧａＮ層４２０である点。
　
６　判断
　まず、相違点３について検討し、その後相違点１、相違点４、相違点２の順に検討する。
（１）相違点３について
　引用発明の基部領域は、発光層のレーザへテロ構造を成長させるための格子パラメータがより大きいテンプレートを確立するものであるところ、引用文献には、「ＩｎＧａＮ活性層３３０は……、ＧａＮ上に直接成長させたＩｎＧａＮ膜に比べ、格子のずれ歪みが小さい。格子のずれを減少させることにより、ＩｎＧａＮ合金の相分離は最小に抑えられ、これにより最も重要な活性領域材料の光電品質が保持される。」（上記３（７）を参照。）と記載されていることをも踏まえると、引用発明は、ＧａＮより格子定数が大きく、ＩｎＧａＮ活性層の格子定数により近い格子定数を有する「厚いＩｎＧａＮ層４２０」を採用して、その上に「ＩｎＧａＮ活性層４３５」を形成することにより「ＩｎＧａＮ活性層４３５」に生じるずれ歪みを小さくするものであると認められる。
　したがって、引用発明において、ずれ歪みをより小さくするために、厚いＩｎＧａＮ層４２０の格子定数をＩｎＧａＮ活性層４３５の格子定数に十分近づけることは当業者が容易に想到し得たことである。そのようなところ、両者の格子定数の比は当業者が適宜設計し得るものであって、相違点３に係る本願発明の構成とすることは当業者が適宜なし得たことである。
　
（２）相違点１について
　上記（１）で検討したように、引用発明は、「厚いＩｎＧａＮ層４２０」の上に「ＩｎＧａＮ活性層４３５」を形成することにより「ＩｎＧａＮ活性層４３５」に生じるずれ歪みを小さくするものであると認められるところ、ＩｎＧａＮ活性層４３５に生じるずれ歪みを小さくするためには、厚いＩｎＧａＮ層４２０は、そのＩｎＧａＮ活性層４３５側に歪みが残らないような十分な厚みを有する必要があることは当業者にとって自明である。他方、厚いＩｎＧａＮ層４２０の厚さを不必要に厚くすることは経済的でないことも当業者にとって自明である。
　そのようなところ、引用発明において、厚いＩｎＧａＮ層４２０の厚さを如何にするかは当業者が適宜設計し得るものであり、引用文献には、「厚いＩｎＧａＮ層４２０は……、その厚さは典型的には０．５μｍ〜１００μｍである。」（上記３（８）を参照。）と記載されていることに照らせば、引用発明において、厚いＩｎＧａＮ層４２０の厚さを０．５〜５μｍとすること、すなわち相違点１に係る本願発明の構成とすることは当業者が適宜なし得たことである。
　
（３）相違点４について
　ＡｌＩｎＧａＮを用いると、ＩｎＧａＮ発光層と格子定数が整合し、バンドギャップがＩｎＧａＮ発光層より大きい層を形成できることは、本願の優先日前に周知の技術である（例えば、特表２００３−５２７７４５の段落【００４７】には、バッファ層の面内格子定数がＩｎＧａＮ活性層の面内格子定数に近づくように、ＩｎＡｌＧａＮで成長させると、ＩｎＡｌＧａＮバッファ層のバンドギャップが光吸収が無くなるように、ＩｎＧａＮ活性層のバンドギャップより大きくなることが記載されている。また、特開平９−２６６３２６号公報の段落【００２７】には、ＩｎＧａＮの発光層５に対して、ＩｎＧａＮよりもバンドギャップが広く、格子定数を発光層５の格子定数にほぼ一致させた組成比のＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ(０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１)を中間層４として用いることが記載されている。）。
　また、発光層の上方又は下方の層のバンドギャップを発光層のバンドギャップより大きくすることにより光吸収を抑制することも本願の優先日前に周知の技術である（例えば、上記特表２００３−５２７７４５の記載を参照。また、特開２００２−１８５０３７号公報の段落【００３１】には、発光層よりも上の層又は下の層に、例えばＡｌ組成が高い等によりバンドギャップの大きい層を備えていると、光の吸収が抑制できることが記載されている。）。
　そして、光の吸収を抑え発光効率を上げることは半導体発光装置において周知の課題であるから、引用発明において、ＩｎＧａＮ層４２０にかえてＡｌＩｎＧａＮ層を採用して、ＩｎＧａＮ活性層４３５と格子定数が整合し、バンドギャップがＩｎＧａＮ活性層４３５より大きい層を形成すること、すなわち相違点４に係る本願発明の構成とすることは当業者が容易になし得たことである。
　
（４）相違点２について
　引用発明において、ＩｎＧａＮ活性層４３５の平均ＩｎＮ組成を如何にするかは、当業者が適宜設定し得る設計的事項というべきところ、引用文献には、「均一合金のｘの量が２０％よりも高いＩｎｘＧａ１−ｘＮ合金は、ＭＯＣＶＤなどの従来技術を用いて達することは困難である。……このように、前記従来構造の問題を避けるように、ＩｎＧａＮを他のＩＩＩ−Ｖ族窒化物と共に使用するのは好都合であろう。」（上記３（５）を参照。）及び「このように、より格子パラメータがより大きいエピタキシーテンプレートを確立することにより、高インジウム量ＩｎＧａＮ合金への整合が良好になり、相偏析を防ぐことができる。その結果、ＧａＮよりも、ＩｎＧａＮ上では高品質、高インジウム量のＩｎＧａＮ層を成長させ、青色、緑色（及び均一な黄色あるいは赤色）ＬＥＤおよびレーザーダイオードの活性領域を形成することができる。インジウム量が約２０％までのＩｎＧａＮ膜は以前から厚いＧａＮ上に成長させることができたが、この発明によれば、インジウム量が約３０％のＩｎＧａＮ層上にそのようなＩｎＧａＮ膜を成長させることにより、ＩｎＧａＮ膜のインジウム量を、例えば５０％まで拡大することができる。なぜなら、格子のずれの大きさが同等であるからである。」（上記３（９）を参照。）と記載されていることに照らせば、引用発明において、ＩｎＧａＮ活性層４３５の平均ＩｎＮ組成を８％よりも大きくすること、すなわち相違点２に係る本願発明の構成とすることは当業者が適宜なし得ることである。
　
（５）本願発明の効果について
　本願発明によってもたらされる効果を全体としてみても、引用発明及び周知技術から当業者が当然に予測できる程度のものであって、格別顕著なものとはいえない。
　
（６）意見書の主張について
　平成２６年６月１９日付けの意見書において、請求人は、引用文献においては、相分離を最小にすることを述べているだけであって、高い放射再結合効率を達成するために相分離がある程度必要であることは、開示も示唆もされておらず、「該平均ＩｎＮ組成ｂは、８％よりも大きく、該発光層のＩｎＮ組成が、平均ＩｎＮ組成ｂから２０％未満の範囲で変化」することに関して開示されていない旨主張しているところ、発光層のＩｎＮ組成が平均ＩｎＮ組成ｂから２０％未満の範囲で変化することを特定しているのは請求項１等に係る発明であって、本願発明は、発光層のＩｎＮ組成が平均ＩｎＮ組成ｂから２０％未満の範囲で変化することを特定するものではなく、また、上記（４）のとおりであるから、採用できない。
　
７　むすび
　以上の検討によれば、本願発明は、当業者が引用文献に記載された発明及び周知技術に基いて、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。