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特願２００５−１４５２９６「半導体積層構造、半導体素子およびＨＥＭＴ素子」拒絶査定不服審判事件〔平成１８年　２月　２日出願公開、特開２００６−　３２９１１〕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１７年５月１８日（特許法第４１条に基づく優先権主張平成１６年６月１５日）の出願であって、平成２２年８月４日付けの拒絶査定に対し同年１１月９日に審判請求がされたものであり、その請求項１に係る発明は、明細書、特許請求の範囲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に記載された次のとおりのものと認める。（以下「本願発明」という。）
「所定の基材と、
　前記基材上に形成された下地層と、
　前記下地層上に形成された半導体層群と、
を備える半導体積層構造であって、
　前記半導体層群は、
　　第１のIII族窒化物からなる第１の半導体層と、
　　ＡｌＮからなる第２の半導体層と、
　　少なくともＡｌを含む第３のIII族窒化物からなる第３の半導体層と、
がこの順に前記下地層の側から積層されてなり、
　前記下地層は、
　　少なくともＡｌを含み、かつ、全III族元素に対するＡｌのモル分率が前記第１のIII族窒化物よりも大きい第４のIII族窒化物からなり、
かつ、
　１５Ｋにおいて５×１０12／ｃｍ2以上のシートキャリア濃度を有するとともに、２００００ｃｍ2／Ｖ・ｓ以上の電子移動度を有することを特徴とする半導体積層構造。」
　
２．引用例の記載と引用発明
（１）引用例１：I. P. Smorchkova et al.，AlN/GaN and (Al,Ga)N/AlN/GaN two-dimensional electron gas structures grown by plasma-assisted molecular-beam epitaxy，JOURNAL OF APPLIED PHYSICS，２００１年１１月１５日，Vol.90, No.10，P.5196-5201
　原査定の拒絶の理由に引用された、本願の優先権主張の日前である平成１３年１１月１５日に頒布された「I. P. Smorchkova et al.，AlN/GaN and (Al,Ga)N/AlN/GaN two-dimensional electron gas structures grown by plasma-assisted molecular-beam epitaxy，JOURNAL OF APPLIED PHYSICS，２００１年１１月１５日，Vol.90, No.10，P.5196-5201」（以下「引用例１」という。）には、Fig.１ないしFig.９とともに次の事項が記載されている（下線は当審で付加したもの。以下同じ）。
　
（ａ）「We report on an extensive study of 
the two-dimensional electron gas (2DEG) structures containing AlN layers
「
ＡｌＮ層を含む二次元電子ガス（２ＤＥＧ）構造
　
（ｂ）「I. INTRODUCTION
  In the past few years nitride semiconductors have emerged as very promising candidates for high-power, high-temperature, and high-frequency applications. 
Large band gaps and high peak and saturation electron velocity values in combination with high polarization-induced two-dimensional electron gas (2DEG) densities
and relatively high electron mobility values
in AlGaN/GaN heterostructures lead to an outstanding microwave power performance of AlGaN/GaN heterojunction field-effect transisitors (HFETs).
  Recently, we have demonstrated that molecular-beam epitaxy (MBE) can be used to 
produce very high-quality AlN/GaN structures with 2DEG sheet densities well in excess of 2×10
13
 cm
-2
「Ｉ．序論
　過去数年間、窒化物半導体は、大電力、高い温度、そして高周波数の用途の有望な候補として浮上してきた。
ＡｌＧａＮ／ＧａＮヘテロ構造において、高く分極誘起された二次元電子ガス（２DEG)密度
と相対的に高い電子移動度の値
の組合せによる、大きなバンドギャップ及び高いピークと飽和電子速度の値は、ＡｌＧａＮ／ＧａＮヘテロ構造電界効果トランジスタ（ＨＦＥＴ）の顕著なマイクロ波のパワーパフォーマンスをもたらす
　最近、我々は電子ビームエピタキシー（ＭＢＥ）は、
２×１０
13
ｃｍ
-2
を上回る２ＤＥＧシート密度の非常に高品質のＡｌＮ／ＧａＮ構造を作製する
　
（ｃ）「II. EXPERIMENT
  ALL the structures in this article have been grown by rf plasma-assisted molecular-beam epitaxy.…. Unintentionally doped or semi-insulating GaN templates grown on (0001) sapphire or SiC substrates by metalorganic chemical-vapor deposition (MOCVD) were used for the MBE growth of the 2DEG structures.」（P.5197左欄第７〜１６行）
「II．実験
　この論文で議論される全ての構造はｒｆプラズマアシスト分子線エピタキシーによって成長された。…。（０００１）サファイアまたはＳｉＣ基板上に有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）によって成長され、故意にはドープされないあるいは半絶縁性のＧａＮの型基板が、２ＤＥＧ構造のＭＢＥ成長に用いられた。」
　
（ｄ）「All the samples grown by the plasma-assisted MBE on top of MOCVD GaN templates consisted of 0.05−0.2-μm-thick GaN buffer layers followed by AlN layers with thicknesses varried between 10 and 100 Å. Some structures were capped either with GaN or AlxGa1-xN (x〜0.2−0.45). 」（P.5197左欄第３１〜３５行）
「ＭＯＣＶＤＧａＮの型基板の表面にプラズマアシストＭＢＥによって成長された全ての試料は、０．０５−０．２μｍの厚さのＧａＮバッファー層と、それに続く１０から１００Åの間で厚さを変化させたＡｌＮ層から構成された。幾つかの構造はＧａＮまたはＡｌxＧａ1-xＮ（ｘ〜０．２−０．４５）がかぶせられた。」
　
（ｅ）「Another type of structure that we investigated was AlxGa1-xN/AlN/GaN. The AlN layer thickness was fixed at〜10Å while the thickness of the top AlGaN was about 200−250Å, similar to what is typically used in AlGaN/GaN HEMT structures. …. 
The purpose of inserting a thin AlN layer into the AlGaN/GaN structure was to improve electron mobility, especially at low temperatures, by eliminating alloy disorder scattering of the 2DEG electrons.
The combination of relatively high room-temperature electron mobility values with high 2DEG sheet densities in the Al
x
Ga
1-x
N/AlN/GaN structures (x〜0.35−0.45) makes these heterostructures very attractive for HEMT applications.
「我々が調べた別のタイプの構造はＡｌxＧａ1-xＮ／ＡｌＮ／ＧａＮであった。頂部のＡｌＧａＮの厚さはおよそ２００−２５０ÅであったがＡｌＮ層の厚さは〜１０Åに固定され、ＡｌＧａＮ／ＧａＮのＨＥＭＴ構造に典型的には用いられるものと同様であった。…。
薄いＡｌＮ層をＡｌＧａＮ／ＧａＮ構造に挿入する目的は、２ＤＥＧ電子の合金無秩序散乱を排除することによって、特に低温での電子移動度を改善することであった。
Ａｌ
x
Ｇａ
1-x
Ｎ／ＡｌＮ／ＧａＮ構造（ｘ〜０．３５−０．４５）において、相対的に高い室温での電子移動度の値と高い２ＤＥＧシート密度とが組合せられることは、これらのヘテロ構造をＨＥＭＴへの適用のために大変魅力的なものとする
　
（ｆ）「IV. SUMMARY
  In summary, we performed an extensive study of the nitride-based 2DEG structures containing AlN layers, namely, AlN/GaN, GaN/AlN/GaN, and AlGaN/AlN/GaN heterostructures.…. Meantime, 
inserting a thin (〜10 Å) AlN layer between Al
x
Ga
1-x
N and GaN into standard Al
x
Ga
1-x
N/GaN (x〜0.2−0.45) 2DEG structures with thick (〜200−250 Å) AlGaN barrier layers does not affect the 2DEG sheet density but results in a substantial increase of the low-temperature electron mobility values in comparison to AlGaN/GaN structures without interfacial AlN layers
At room temperature, a combination of a high 2DEG shett density of 2.15×10
13
 cm
-2
 and high electron mobility of 1500 cm
2
/Vs in Al
0.37
Ga
0.63
N/AlN/GaN
yields a low sheet resistance value of 194 Ω/□.
「ＩＶ．要約
　要約として、ＡｌＮ層、すなわち、ＡｌＮ／ＧａＮ、ＧａＮ／ＡｌＮ／ＧａＮ、及びＡｌＧａＮ／ＡｌＮ／ＧａＮのヘテロ構造を含む窒化物系２ＤＥＧ構造の詳しい研究を行った。…。そうしているうちに、
Ａｌ
x
Ｇａ
1-x
ＮとＧａＮの間に、すなわち厚い（〜２００−２５０Å）ＡｌＧａＮ障壁層を有する標準的なＡｌ
x
Ｇａ
1-x
Ｎ／ＧａＮ（ｘ〜０．２−０．４５）の２ＤＥＧ構造に、薄い（〜１０Å）ＡｌＮ障壁を挿入することは、２ＤＥＧシート密度に影響を及ぼさないが、間のＡｌＮ層を有しないＡｌＧａＮ／ＧａＮ構造と比較して、低温での電子移動度の値のかなりの増加となる
室温において、Ａｌ
0.37
Ｇａ
0.63
Ｎ／ＡｌＮ／ＧａＮにおいて、２．１５×１０
13
ｃｍ
-2
の高い２ＤＥＧシート密度と１５００ｃｍ
2
／Ｖｓの高い電子移動度の組合せは１９４Ω／□の低いシート抵抗値を生じた。
　
（ｇ）「FIG. 7. 2DEG sheet density in the AlxGa1-xN/GaN (dark squares) and AlxGa1-xN/AlN/GaN (open squares) structures as a function of Al mole fraction x in the AlGaN cap layer. The width of the AlN layer is fixed at 10 Å.….」
「図７。ＡｌＧａＮキャップ層のＡｌモル比ｘの関数としてのＡｌxＧａ1-xＮ／ＧａＮ（黒い四角）とＡｌxＧａ1-xＮ／ＡｌＮ／ＧａＮ（白い四角）構造の２ＤＥＧシート密度。ＡｌＮ層の幅は１０Åで固定されている。…。」
　
（ｈ）図７には、Ｔ＝１７Ｋにおいて、ＡｌＧａＮ／ＡｌＮ／ＧａＮのＡｌモル比ｘが、約０．２７から０．４５の数値範囲で２ＤＥＧシート密度が約１４×１０12ｃｍ-2から２５×１０12ｃｍ-2に増加することが示されている。
　
（ｉ）「FIG. 8. Low-temperature electron mobility in the AlxGa1-xN/GaN (dark squares) and AlxGa1-xN/AlN/GaN (open squares) 2DEG structures as a function of alloy composition x.….」
「図８。混晶比ｘの関数としてのＡｌxＧａ1-xＮ／ＧａＮ（黒い四角）とＡｌxＧａ1-xＮ／ＡｌＮ／ＧａＮ（白い四角）の２ＤＥＧ構造の低温電子移動度。…。」
　
（ｊ）図８には、Ｔ＝１７Ｋにおいて、ＡｌxＧａ1-xＮ／ＡｌＮ／ＧａＮの混晶比ｘが約０．２７から０．３７では電子移動度が約０．６×１０4ｃｍ2／Ｖｓで、混晶比ｘが約０．４５で電子移動度が約０．４×１０4ｃｍ2／Ｖｓであることが示されている。
　
（２）引用発明
　以上、Fig.１〜９を参酌してまとめると、引用例１には次の発明（以下「引用発明」という。）が記載されているものと認められる。
「（０００１）サファイアまたはＳｉＣ基板と、
　前記基板上に形成されたＧａＮバッファ層と、
　前記バッファ層上に形成されたヘテロ構造と、
を備える積層構造であって、
　前記ヘテロ構造は、
　Ａｌ0.37Ｇａ0.63Ｎ／ＡｌＮ／ＧａＮヘテロ構造からなり、
かつ、
　室温において、２．１５×１０13ｃｍ-2の２ＤＥＧシート密度を有するとともに、１５００ｃｍ2／Ｖｓ電子移動度を有する積層構造。」
　
（３）引用例２：特開２００４−２２５７７号公報
　原査定の拒絶の理由に引用された、本願の優先権主張の日前である平成１６年１月２２日に日本国内において頒布された刊行物である特開２００４−２２５７７号公報（以下「引用例２」という。）には、「エピタキシャル基板及び半導体素子」（発明の名称）に関して、図１とともに以下の事項が記載されている。
（ａ）「【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エピタキシャル基板及び半導体素子に関し、詳しくは、高電子移動度デバイス（ＨＥＭＴ）などの電子デバイスを構成する基板として好適に用いることのできるエピタキシャル基板、及び前記電子デバイスなどとして好適に用いることのできる半導体素子に関する。」
（ｂ）「【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、本発明は、所定の単結晶基材と、この単結晶基材上に形成された少なくともＡｌを含むIII族窒化物からなる下地層とを具えたエピタキシャル基板であって、このエピタキシャル基板上に少なくともＡｌを含むIII族窒化物からなる
半導体層群
…
【０００８】また、本発明の好ましい態様においては、前記半導体層群は１５Ｋの低温において５×１０１２／ｃｍ２以上のシートキャリア濃度を示すとともに、８０００ｃｍ２／Ｖ・ｓ以上の移動度を示す。
前述した室温での高いシートキャリア濃度及び移動度に加えて、１５Ｋという低温においても上述したような高いシートキャリア濃度及び移動度を呈することにより、前記半導体層群の電気特性はさらに向上する
（ｃ）【００１２】また、本発明においては、前記半導体層群が１５Ｋの低温において５×１０１２／ｃｍ２以上、さらには１×１０１３／ｃｍ２以上のシートキャリア濃度を有するように前記エピタキシャル基板及び前記半導体素子を構成することが好ましい。同様に、前記半導体層群が１５Ｋの低温において６０００ｃｍ２／Ｖ・ｓ以上、さらには７０００ｃｍ２／Ｖ・ｓ以上、特には８０００ｃｍ２／Ｖ・ｓ以上の移動度を有するように前記エピタキシャル基板及び前記半導体素子を構成することが好ましい。
前記半導体層群がこのような低温において上述したような高い電気特性を有する
（ｄ）「【００１４】
上述した良好な電気特性を有す半導体層群を形成するための具体的に手段は特には限定されないが、例えば本発明のエピタキシャル基板を構成する少なくともＡｌを含む下地層の物理特性を操作することによって簡易に得ることができる
具体的には、前記下地層中の転位密度を
低減
【００１５】また、前記下地層中の（００２）面におけるＸ線ロッキングカーブ半値幅を２００秒以下、さらには１００秒以下となるように、
前記下地層の結晶性を向上
前記下地層の表面粗さ
【００１６】
前記下地層の結晶品質を上述したように設定することにより
上述した良好な電気特性を有する半導体層群を得ることができる
【００１７】上述した高結晶品質の下地層はエピタキシャル基板を構成する単結晶基材を１１００℃以上、好ましくは１２５０℃以下に加熱することによって簡易に得ることができる。また、前記下地層の厚さは０．５μｍ以上であることが好ましく、さらには１μｍ〜３μｍであることが好ましい。
【００１８】なお、
前記下地層中のＡｌ含有量が高いほど上述した半導体層群の電気特性を簡易に実現することができる
（ｅ）「【００２７】
単結晶基材１及び下地層２はエピタキシャル基板１０を構成し、第１の半導体層３及び第２の半導体層１２が上述したような電気特性を満足すべく、本発明に従って、例えば下地層２中の転位密度は１×１０
１１
／ｃｍ
２
以下に設定されている
（ｆ）「【００２９】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
（実施例）
本実施例においては、本発明のエピタキシャル基板及び半導体素子を用いて図１に示すようなＨＥＭＴを作製した。
単結晶基材としてＣ面サファイア基材
【００３０】Ａｌ供給原料としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を用いるとともに、窒素供給原料としてアンモニアガス（ＮＨ３）を用い、これら原料ガスを水素キャリアガスとともに、ＴＭＡとＮＨ３とのモル比が１：４５０となるようにして前記反応管内に導入するとともに、
前記基材上に
下地層としてのＡｌＮ膜
形成
【００３１】次いで、圧力を７６０Ｔｏｒｒに設定して、基板温度を１０８０℃に変更し、Ｇａ供給原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を用い、前記原料供給ガスの流量比をＴＭＧ及びＮＨ３のモル比が１：２０００となるようにして、
前記ＡｌＮ膜上に
第１の半導体層としてのＧａＮ膜を
形成
【００３２】次いで、ＴＭＡ、ＴＭＧ及びＮＨ３のモル比が０．２：０．７：２０００となるようにして前記ｉ−ＧａＮ膜上に供給し、第２の半導体層を構成するバリア層、キャリア供給層及びキャップ層としてのＡｌ０．２６Ｇａ０．７４Ｎ膜をそれぞれ７ｎｍ、１５ｎｍ、及び３ｎｍに形成した。なお、キャリア供給層を形成するに際しては、ＳｉＨ４ガスを併用し、前記Ａｌ０．２６Ｇａ０．７４Ｎ膜中にＳｉを２×１０１８／ｃｍ３の割合でドープさせた。」
　
３．対比
　本願発明と引用発明とを対比する。
（ア）引用発明の「（０００１）サファイアまたはＳｉＣ基板」、「ＧａＮバッファ層」は、それぞれ本願発明の「所定の基材」、「下地層」に相当する。
（イ）引用発明は、「前記ヘテロ構造は、Ａｌ0.37Ｇａ0.63Ｎ／ＡｌＮ／ＧａＮヘテロ構造からなり」、すなわち、バッファ層上に、ＧａＮ層、ＡｌＮ層、Ａｌ0.37Ｇａ0.63Ｎ層の順に積層されている。そして、ＧａＮ層はIII族窒化物からなる半導体層であり、Ａｌ0.37Ｇａ0.63Ｎ層はＡｌを含むIII族窒化物からなる半導体層である。
　したがって、引用発明の「ヘテロ構造」は本願発明の「半導体層群」に相当し、引用発明の「Ａｌ0.37Ｇａ0.63Ｎ／ＡｌＮ／ＧａＮヘテロ構造」は、本願発明の「第１のIII族窒化物からなる第１の半導体層と、　ＡｌＮからなる第２の半導体層と、　少なくともＡｌを含む第３のIII族窒化物からなる第３の半導体層と、がこの順に前記下地層の側から積層されて」なるものに一致する。
（ウ）引用発明の「積層構造」は、「ヘテロ構造」を備える積層構造であって、「前記ヘテロ構造は、Ａｌ0.37Ｇａ0.63Ｎ／ＡｌＮ／ＧａＮヘテロ構造からな」るものであるから、引用発明の「積層構造」は、本願発明の「半導体積層構造」に相当する。
　
　したがって、以上をまとめると、本願発明と引用発明との一致点及び相違点は次のとおりである。
＜一致点＞
「所定の基材と、
　前記基材上に形成された下地層と、
　前記下地層上に形成された半導体層群と、
を備える半導体積層構造であって、
　前記半導体層群は、
　　第１のIII族窒化物からなる第１の半導体層と、
　　ＡｌＮからなる第２の半導体層と、
　　少なくともＡｌを含む第３のIII族窒化物からなる第３の半導体層と、
がこの順に前記下地層の側から積層されてなる半導体積層構造。」
　
＜相違点１＞
　基板上に形成された下地層に関し、本願発明は、「前記下地層は、　少なくともＡｌを含み、かつ、全III族元素に対するＡｌのモル分率が前記第１のIII族窒化物よりも大きい第４のIII族窒化物からな」るのに対し、引用発明では、基板上に形成された層は「ＧａＮバッファ層」であるから「III族窒化物」からなるが、「少なくともＡｌ」を含むものではない点。
　
＜相違点２＞
　本願発明は、「１５Ｋにおいて５×１０12／ｃｍ2以上のシートキャリア濃度を有するとともに、２００００ｃｍ2／Ｖ・ｓ以上の電子移動度を有する」のに対し、引用発明は、「室温において、２．１５×１０13ｃｍ-2の２ＤＥＧシート密度を有するとともに、１５００ｃｍ2／Ｖｓ電子移動度を有する」ものであり、１５Ｋにおけるシートキャリア濃度及び電子移動度は不明である点。　
　
４．相違点についての当審の判断
（１）相違点１について
　所定の基材と、当該基材上に形成された「III族窒化物からなるバッファー層」と、当該バッファー層上に形成され、III族窒化物からなる複数の半導体層が積層されてなる半導体層群とを備える半導体積層構造において、「前記バッファー層」として、少なくともＡｌを含み、かつ、全III族元素に対するＡｌのモル分率ｘが、前記半導体層群のうち最下層の半導体層よりも大きいIII族窒化物からなる層、例えば、ＡｌＮ層を用いることは、例えば、引用例２、及び下記周知例１ないし周知例３にも記載されているように、当業者における慣用技術である。
　したがって、引用発明において、バッファー層として、ＧａＮ層に換え、ＡｌＮ層のようなＡｌを含む層を採用すること、すなわち、Ａｌのモル分率がＧａＮ層よりも大きいIII族窒化物からなるものを採用することは当業者であれば適宜なし得たことである。
　よって、相違点１は、当業者が容易になし得た範囲に含まれる程度のものである。
　
（ア）周知例１：国際公開第０３／０４９１９３号
（ａ）「
FIELD OF THE INVENTION
「
発明の技術分野
　本発明は、高周波トランジスタに関し、特に、窒化物能動層を組み込んだ高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）に関する。」
　
（ｂ）「Embodiments of the present invention are schematically illustrated as a high electron mobility transistor (HEMT) 10 in the cross-sectional view of Figure 1. The transistor 10 includes a semi-insulating silicon carbide (SiC) substrate 12 that may be, for example, 4H polytype of silicon carbide. Other silicon carbide candidate polytypes include the 3C, 6H, and 15R polytypes. 」（第９ページ第１８〜２２行）
「図１は、本発明の一実施例を説明するための断面構成図で、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）１０を模式的に示した図である。高電子移動度トランジスタ１０は、半絶縁性炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板１２を備え、この炭化ケイ素基板１２は、例えば、４Ｈポリタイプの炭化ケイ素で構成されている。他の炭化ケイ素候補のポリタイプには、３Ｃ、６Ｈ、及び１５Ｒタイプがある。」
　
（ｃ）「An optional 
aluminum nitride buffer layer 14
「随意の
窒化アルミニウムバッファ層１４
　
（ｄ）「Returning to Figure 1, the transistor 10 includes a bottom confinement layer 16 and a channel layer 18. The bottom confinement layer 16 has a bandgap larger than that of channel layer 18.….In certain embodiments of the present invention, the bottom confinement layer 16 has a stress of less than about 1 GPa. In some embodiments of the present invention, the bottom confinement layer 16 may comprise a Group Ill-nitride, such as AlGaN or AlInGaN and the AlGaN and AlInGaN may be substantially free of dopants, such as Si and Mg. 」（第１１ページ第４〜１５行）
「図１に戻って、トランジスタ１０は、下部閉込め層１６とチャネル層１８を備えている。下部閉込め層１６は、チャネル層１８のバンドギャップよりも大きなバンドギャップを有する。…。本発明のある特定の実施例では、下部閉込め層１６は、約１ＧＰａ未満の応力を有する。本発明のいくつかの実施例では、下部閉込め層１６は、ＡｌＧａＮ又はＡｌＩｎＧａＮのようなＩＩＩ族窒化物を含むことがあり、ＡｌＧａＮ及びＡｌＩｎＧａＮは、Ｓｉ及びＭｇのようなドーパントを実質的に含まないことがある。」
　
（ｅ）「An example of a structure according to further embodiments of the present invention is illustrated in Figure 4, where an AIN nitride barrier layer 20' is provided on the GaN based layer 18 and an Al x Ga 1-x N layer 22, where 0  x  1, is provided on the AIN barrier layer 20'. Thus, the AIN barrier layer 20' is provided on the GaN based layer 18 and disposed between the GaN based layer 18 and the AlGaN based layer 22.」（第１３ページ第２５〜３０行）
「図４は、本発明の本発明のヘテロ接合トランジスタの他の実施例を説明するための断面構成図である。ここで、ＡｌＮ窒化物障壁層２０’は、ＧａＮをベース層１８上に設けられており、さらにＡｌｘＧａ１−ｘＮ層２２はＡｌＮ障壁層２０’上に設けられている。ここで、０≦ｘ≦１。つまり、ＡｌＮ障壁層２０’は、ＧａＮをベース層１８上に設けられ、かつＧａＮ層１８とＡｌＧａＮ層２２の間に配置されている。」
　
（ｆ）周知例１の図４には、基板１２と基板１２上に形成されたバッファ層１４とを備える積層構造であって、バッファ層１４上に、下部閉込め層１６とＧａＮ層１８とＡｌＮ障壁層２０’とＡｌｘＧａ１−ｘＮ層２２とが、この順にバッファ層１４の側から積層されてなる積層構造が示されている。
　
（イ）周知例２：特開２００１−１８５７１８号公報
「【０００２】
【従来の技術】窒化ガリウム（以下、ＧａＮと示す）系化合物半導体を用いた電子デバイスは、他の材料系の化合物半導体には無い高周波・高出力特性や高温安定性といった観点から注目されており、広く研究が行われ始めている。中でも、ＧａＮ系化合物半導体を用いた高電子移動度トランジスタ（以下、ＨＥＭＴと示す）は、最も実現可能なデバイスの一つとして期待されている。
【０００３】ＧａＮ系化合物半導体結晶は、一般に、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）等の気相成長法により、
サファイア（α−Ａｌ
2
 Ｏ
3 
）
の基板
【０００４】ＧａＮ系化合物半導体を用いたＨＥＭＴ用エピタキシャルウェハの製造も、同様の方法を用いて行われる。すなわち、図４に示すように、先ず、無処理又は表面に何らかの溶液処理を施した基板４２を成長炉の中に導入し、
基板４２上に
ＡｌＮ
からなるthin buffer 層４３をエピタキシャル成長
buffer層４３上に厚いi-ＧａＮ層４６を成長
　
（ウ）周知例３：特開２００２−７６０２４号公報
「【００１７】（実施例１）図１は、本発明の実施例である窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体装置１０の概要を示す断面図である。窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体装置１０は、半絶縁性ＳｉＣ基板１の（０００１）結晶面に、
ＡｌＮエピタキシャルバッファ層２
　
（２）相違点２について
（ア）一般に、本願発明や引用発明のような半導体積層構造において、高性能化のためには、シートキャリア濃度は高いほどよく、かつ電子移動度が大きいほどよいことは、当業者における技術常識である。
　そしてまた、引用例２の上記摘記箇所には、「所定の単結晶基材と、この単結晶基材上に形成された少なくともＡｌを含むIII族窒化物からなる下地層とを具えたエピタキシャル基板であって、このエピタキシャル基板上に少なくともＡｌを含むIII族窒化物からなる半導体層群を形成した場合」において、室温での高いシートキャリア濃度及び移動度に加えて、１５Ｋという低温においても高いシートキャリア濃度及び移動度を呈することにより、前記半導体層群の電気特性はさらに向上する旨、並びに、「上述した良好な電気特性を有す半導体層群を形成するための具体的に手段は特には限定されないが、例えば本発明のエピタキシャル基板を構成する少なくともＡｌを含む下地層の物理特性を操作することによって簡易に得ることができる。」と記載されており、具体的には、下地層中の転位密度の低減、下地層の結晶性の向上、下地層の表面粗さの操作、下地層中のＡｌ含有量の操作等を行い、下地層の結晶品質を設定するとにより、良好な電気特性を有する半導体層群を得ることができる旨が開示されている。
　したがって、上記「（１）相違点１について」で検討したように、引用発明において、引用例２、及び周知例１ないし周知例３に記載されているような慣用技術に基づいて、バッファー層として、ＧａＮ層に換え、ＡｌＮ層のようなＡｌを含む層を採用するならば、それに際し、特に引用例２の記載を勘案すれば、バッファー層上に形成された半導体層群を、当該バッファー層の物理特性を操作することによって、良好な電気特性を有し、そして、１５Ｋにおいても高いシートキャリア濃度及び移動度を呈するものとして形成できることは当業者が当然に想到し得たことである。
　よって、引用発明において、バッファー層を、ＧａＮ層に換えてＡｌＮ層のようなＡｌを含む層とするに際しても、低温、室温を問わず、シートキャリア濃度をできるだけ高く、かつ結晶性を向上させることなどにより、電子移動度をできるだけ大きいものとすることは、当業者が当然に想到し得たことである。
　
（イ）次に、本願発明における、１５Ｋでのシートキャリア濃度の下限値である「５×１０12／ｃｍ2」及び電子移動度の下限値である「２００００ｃｍ2／Ｖ・ｓ」について検討する。
　本願の明細書の【発明を実施するための最良の形態】の欄、【図面の簡単な説明】及び図３には、１５Ｋにおけるシートキャリア濃度及び電子移動度の数値範囲について記載に関し、以下のように記載されている。
「【００６１】
　例えば、第３半導体層７がＡｌxＧａ1-xＮであってｘ≧０．２のIII族窒化物にて形成されてなるＨＥＭＴ素子２にて、１５Ｋにおいては５×１０12／ｃｍ2以上のシートキャリア濃度と２００００ｃｍ2／Ｖ・ｓ以上の電子移動度とが実現される。」
「【００６４】
　これに対して、本実施の形態に係るＨＥＭＴ素子２は、ＡｌxＧａ1-xＮであってｘ≧０．２なる組成の第３半導体層７を有している場合においても、上記のように高いシートキャリア濃度を有しつつ高い電子移動度が実現されており、係るシートキャリア濃度と電子移動度とは、特許文献１にあるいは非特許文献１にそれぞれ開示された技術から容易に想到される値を遙かに上回るものである。本実施の形態においては、高い結晶性を有する下地層４を設けたうえで、チャネル層として作用する第１半導体層５と電子供給層として作用する第３半導体層７との間に第２半導体層６を設け、第２半導体層６および第３半導体層７の結晶性を向上させることで、原子配列の不規則性に基づく電子移動度の低下がより効果的に抑制されていると推察される。その効果が顕著な１５Ｋにおいて、上述のようなきわめて良好な特性が得られているものと考えられる。」
「【００７９】
  このようにして得られたＨＥＭＴ素子２について、１５Ｋ、７７Ｋ、および室温においてシートキャリア濃度および電子移動度を測定した結果を、図３の（ａ）に示す。特に、１５Ｋにおいては、１．０×１０13／ｃｍ2に近いシートキャリア濃度を有しつつ、２５０００ｃｍ2／Ｖ・ｓを越える高い電子移動度が得られている。…。」
「【図３】実施例及び比較例に係るＨＥＭＴ素子のシートキャリア濃度と電子移動度とを一覧にして示す図である。」
【図３】
　以上の本願の明細書の記載及び図３を含めた、本願の明細書及び図面全体の記載を勘案しても、本願発明において、１５Ｋでのシートキャリア濃度を「５×１０12／ｃｍ2」以上とし、電子移動度を「２００００ｃｍ2／Ｖ・ｓ」以上とすることにより、格別の効果を奏することを当業者が認識できる記載は見い出せない。
　したがって、本願発明におけるシートキャリア濃度の下限値である「５×１０12／ｃｍ2」及び電子移動度の下限値である「２００００ｃｍ2／Ｖ・ｓ」が臨界的な意義を有するものとは認められない。
　
（ウ）以上のとおりであるから、引用発明において、バッファー層をＧａＮ層に換えてＡｌＮ層のようなＡｌを含む層とするに際し、本願発明のように、「１５Ｋにおいて５×１０12／ｃｍ2以上のシートキャリア濃度を有するとともに、２００００ｃｍ2／Ｖ・ｓ以上の電子移動度を有する」とすることは、当業者が必要に応じて容易になし得る程度のものと認められる。
　よって、相違点２は、当業者が容易になし得た範囲に含まれる程度のものである。
　
（３）判断についてのまとめ
　したがって、本願発明は、引用例１及び引用例２に記載された発明及び従来周知の技術に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものである。
　よって、本願発明は、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。
　
５．むすび
　以上のとおりであるから、請求項２ないし請求項２８に係る発明について検討するまでもなく、本願は拒絶をすべきものである。 
　よって、結論のとおり審決する。