【事件の表示】
　特願２００８−３１８７９１「ＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体」拒絶査定不服審判事件〔平成２１年１２月　３日出願公開、特開２００９−２８３８９５〕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】
第１　手続の経緯
　
　本願は、平成２０年５月２３日に出願した特願２００８−１３５９３９号の一部を平成２０年１２月１５日に新たな特許出願としたものであって、平成２２年５月２６日付けで手続補正がなされたが、同年９月９日付けで拒絶査定がなされ、これに対して、同年１２月１４日付けに拒絶査定不服審判請求がなされ、その後、当審において平成２３年１２月２２日付けで拒絶理由が通知されたものである。
　
第２　特許請求の範囲の記載不備（特許法第３６条第６項第２号）
　
１　平成２３年１２月２２日付け拒絶理由通知書 
　当審において平成２３年１２月２２日付けでした拒絶の理由のうち、記載不備に関して通知した事項は、概略、
　
（１）請求項１には、シード層としてのＡｌＮ結晶膜が、「結晶粒界の間隔が２００ｎｍ以上である」との記載があるが、「結晶粒界の間隔」との記載事項が具体的に何を示すのか、具体的にどのようなＡｌＮ結晶膜が前記記載事項の範囲内のものであるか明らかでなく、また、発明の詳細な説明の記載を参酌しても、「結晶粒界の間隔」の定義、その測定方法、具体例等、該事項を具体的に説明する記載が皆無であるため、上記記載によって特定されるべき事項が明確であるとはいえない。
　
（２）本願明細書の発明の詳細な説明には、「結晶粒界の間隔」を具体的に説明する記載が無いため、上記記載事項によって特定される請求項１に係る発明がどのように実施できるのか不明であり、また、その技術的意義も不明であるため、本願の発明の詳細な説明は、特許法第３６条第４項第１号に規定する要件を満たすよう記載されたものではない。
　
（３）本願発明の目的は「高度の結晶性を有し、平坦なＡｌＮ結晶膜シード層を得る」ことにあるとされるところ、本願請求項１の発明の特徴的な構成が、「スパッター法で堆積」し、「ＡｌＮ結晶膜中の酸素含有量が０．１原子％以上５原子％以下であ」るだけでしかなく、なぜ「スパッター法で堆積」するものにおいて、「ＡｌＮ結晶膜中の酸素含有量が０．１原子％以上５原子％以下であ」るだけで、「ＡｌＮ結晶膜は結晶粒界の間隔が２００ｎｍ以上」となるのか不明で、本願発明は発明として不明確である。
　
というものである。
　
２　平成２２年５月２６日付けで補正された明細書（以下「本願明細書」という）の発明の詳細な説明には下記の（１）および（２）の記載がある。
　
（１）「【００１０】
以上のように、サファイア基板の上にＧａＮ単結晶を成長させるヘテロエピタキシャル成長において、中間的な物理定数をもつ単結晶ＡｌＮシード層を使う方法は古くから検討されてきたが、表面平坦性を維持することができずほとんど諦められているのが現状である。
・・・
【００１２】
これに対して、均一な膜厚のＡｌＮを得る方法としてスパッター法も古くから検討されてきた。
・・・
【００１４】
そこで低温バッファーの成膜をスパッター法のＡｌＮを使うというのが一つの方向として浮上した。・・・このように、スパッター法でサファイア基板上にＡｌＮバッファー層を形成させることが検討されたが、それらのＡｌＮはいずれも柱状結晶が存在するものである。
・・・
【００１７】
前記のとおり、サファイア基板上にＧａＮ系半導体をヘテロエピタキシャル成長する方法として、(i)の物理的・化学的性質において中間的な性質を持つ単結晶シード層を挟む方法と (ii)の目的の単結晶と同じ組成の多結晶・非晶質を均一微細に一斉に核発生させ、方位がそろったものだけを合体成長させるバッファー層との2通りの考え方があり、（ii）の方法が普及した。サファイア基板の平坦性を維持して薄膜を成膜する方法としてスパッター法が考えられ広く検討された。しかしながら、多結晶もしくは非晶質のバッファー層として有効であったが、平坦な単結晶シード膜として検討されたことはなかった。それはスパッターが単結晶を作る方法としては適さない方法であると一般には考えられているからである。
【００１８】
以上のように、（ｉ）の考え方に沿った単結晶の薄い層を挿入する方法は従来の方法では三次元成長を防ぐのが難しく、サファイア基板の表面粗さがＲａ＝0.8Ａ程度であっても、その上に形成された薄膜はRaが１０Å以上になってしまう。低温バッファー層を用いると、成膜後にＧａＮ系半導体成膜用に昇温した時点で部分的に柱状結晶ができるので、表面平坦性がやはりＲａで１０Å以上になってしまう。
【００１９】
これに対して、本発明は現在主流の（ｉｉ）の低温バッファー層とは異なり、現在ほとんど検討されていない（ｉ）の考え方に沿ってＧａＮ系結晶を得ようとするものである。従来（ｉ）の考え方に沿った方法がほとんど失敗してきたのはＡｌＮの薄膜を成膜した時点で表面の平坦度がサファイアウエハーの表面と比べて大きく荒れてしまっていたことによる。
【００２０】
上記のように、サファイア結晶の上に直接GaNは成長しないのでＡｌＮかＧａＮのバッファー層を入れることにより結晶の不整合を緩和し, 当時としては飛躍的に優れたGaN結晶の成長に成功し、LEDの発光強度を実用に耐えるレベルに向上させ得た。・・・さらなる高結晶性の要求が強くなってきている。ヘテロエピタキシャル成長をする場合、以下の2つの方法がある。すなわち、第一の方法は物理的・化学的特性において中間的な特性を持つ単結晶シード層を挿入する方法であり、第二の方法は単結晶と同じ組成の物質を多結晶か非晶質で均一微細に一斉に核発生させて、方位が合っている結晶を横方向で合体させるバッファー層を用いる方法である。そのうち低温バッファーを用いる方法がGaN系半導体では現在は主流である。ところが、バッファー層を入れる限り、一度基板の単結晶がもつ規則正しい原子の配置を崩してしまうことになり、また低温バッファー層を成長温度まで昇温させる過程で部分的に結晶化が進むので結晶化のレベルの違う場所が発生し、表面の平坦性が損なわれる。したがって、現在要求されている高度の結晶性を達成することは非常に難しいと考えられる。」
　
（２）「【００２１】
  本発明は、高度の結晶性を有し、平坦なAｌN結晶膜シード層を得ることにより、特に直径100mm以上の大型基板を用いる場合でも全面均一に平坦なAｌN結晶膜シード層を用いることにより、結晶性の良いＧａＮ系薄膜を得、信頼性の高い高輝度のＬＥＤ素子等を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
　上記の課題を解決するために、本発明は以下の発明を提供する。
（１）サファイア基板上にシード層としてスパッター法で堆積されたＡｌＮ結晶膜を有し、該シード層上にＩＩＩ族窒化物半導体からなる、ｎ型半導体層、発光層およびｐ型半導体層を積層してなるＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体において、該シード層のＡｌＮ結晶膜中の酸素含有量が０．１原子％以上５原子％以下であり、ＡｌＮ結晶膜は結晶粒界の間隔が２００ｎｍ以上であることを特徴とするＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体；
（２）ＡｌＮ結晶膜表面の算術平均表面粗さ（Ｒａ）が２Å以下である上記（１）に記載のＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体；
（３）ＡｌＮ結晶膜の（０００２）面と（１０−１０）のＸ線回折におけるロッキングカーブの半値幅がそれぞれ１００arcsec以下および１．７度以下である上記（１）または（２）に記載のＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体；
（４）サファイア基板がＣ面サファイア基板である上記（１）〜（３）のいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体；
（５）サファイア基板が０．１〜０．７度のオフ角を有する上記（１）〜（４）のいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体；
（６）サファイア基板が、直径が１００ｍｍ以上である上記（１）〜（５）のいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体；
（７）上記（１）〜（６）のいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体を含む発光素子；
（８）上記（７）に記載の発光素子からなるランプ；
（９）上記（８）に記載のランプが組み込まれてなる電子機器；ならびに
（１０）上記（９）に記載の電子機器が組み込まれてなる機械装置、
である。・・・
【００２８】
  X線解析は薄膜全体の広い範囲にわたって平均的な欠陥密度を定量化している。それに対し直接的に結晶欠陥を観察する方法が透過電子顕微鏡（Transparent Electron Microscopy）である。基板面に垂直な方向から観察する方法（平面ＴＥＭ）と平行な方向を観察する方法（（縦）断面ＴＥＭ）がある。断面ＴＥＭでは高分解能仕様で電子線入射方向を＜１１−２０＞方向にすると（０００１）面の格子像を見ることができる。格子像の一つの点は原子列に対応しており、原子が一つだけ抜けている点欠陥をＴＥＭで見ることはできない。格子像にずれがあるところは面が1枚抜けており、それは転位に相当する。もし明確な粒界が存在し、面方位がそこで完全に違う方向に向いていると、格子像はそこで切れるはずである。Hiramatsuらが1991年にAlN低温バッファーで成膜したsapphire/AlN/GaNの断面TEMを詳細に検討した結果、AlN層は柱状結晶の集合体と報告している（J.Crystal Growth 115(1991)628-633）。柱状結晶と柱状結晶の界面は明確な粒界ではなく、格子像が両方とも見えているが、詳細に見るとずれているところがあり、そのずれがC軸方向に並んでいる場所があり、その両側で明視野での像に濃淡がある。本発明において粒界が観察できないというのはHiramatsuらが定義する柱状結晶が観察されないということである。柱状結晶か否かを明確に同定するためには２百万倍程度の倍率が必要であり、一回の視野は50nm程度の範囲が限界である。したがって、200nmの視野を見るためには4回程度場所をずらして観察する必要がある。本発明はヘテロエピタキシャル成長させる場合に基板と成長させたい結晶との中間的な物理特性を持つ結晶を間に挟む方法であり、その層に粒界があるとそこから欠陥が引き継がれてしまうので、粒界を極力なくす必要がある。従来技術のバッファー層の考え方では柱状結晶をできるだけ多く存在させ基板と成長させたい結晶とのミスマッチを吸収させて多数ある結晶の中から面方位が合っている結晶のみを横成長させて目的の結晶を成長させるという方法であるので、AlN層に要求される特性が本発明のAlNシード層と全く異なる。柱状結晶が全く存在しないことが理想であるが、少なくとも200nmの視野のなかで柱状結晶が観察できなければLEDの発光特性は飛躍的な改善が見込まれる。
【００２９】
  また、平面TEMの場合は柱状結晶を同定することが比較的容易である。柱状結晶の（０００１）面に垂直に電子線を入射すると面方位がぴったり合っている場所と合っていない場所とで明視野像の濃淡が生じる。柱状結晶の一つに正確に合わせると粒内が濃くなり、境界は微妙に方位がずれているので薄くなる。少なくとも200nm四方の視野で柱状結晶が観察されないこと、好ましくは500nm四方の視野で柱状結晶が観察されないこと、を本発明では粒界が観察できないと表現する。」
　
３　当審の判断
　
　請求項１には、シード層としてのＡｌＮ結晶膜が、「結晶粒界の間隔が２００ｎｍ以上である」と記載されている。しかるところ、上記２（２）の「柱状結晶が全く存在しないことが理想であるが、少なくとも200nmの視野のなかで柱状結晶が観察できなければLEDの発光特性は飛躍的な改善が見込まれる」（【００２８】参照。）との記載に照らすと、上記「結晶粒界の間隔が２００ｎｍ以上である」との記載事項は、ＡｌＮ結晶膜に柱状結晶が存在する（観察できる）ことを前提として、ある位置において基板を観察する際の「２００ｎｍ観察視野の縦断面ＴＥＭ写真」において結晶粒界が存在しないことをいうものと考えられる。
　しかし、ＡｌＮ結晶膜の結晶性がきわめて良いとしても、柱状結晶が皆無でない限り、柱状結晶（結晶粒界）が存在する位置を観察した場合には、縦断面ＴＥＭ写真の２００ｎｍ観察視野において結晶粒界が観察されると考えられるため、請求項１の上記記載事項の充足の有無を特定するためには、ＡｌＮ結晶膜の縦断面ＴＥＭ写真の観察の条件（観察視野の位置等）を定める必要があると考えられるところ、本願明細書を見ても、「縦断面ＴＥＭ写真の２００ｎｍ観察視野」がＡｌＮ結晶膜のどのような位置での観察視野であるかを示す記載はなく、その他、ＡｌＮ結晶膜の縦断面ＴＥＭ写真の観察の条件については何ら記載されていない。
　してみると、本願明細書の記載を参酌したとしても、請求項１の「ＡｌＮ結晶膜は結晶粒界の間隔が２００ｎｍ以上である」との特定事項の充足の有無がどのように定まるのか明確でなく、該特定事項が、「ＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体」に係る発明を具体的にどのように特定（限定）するものか明らかとはいえない。
　
　したがって、本願の請求項１に係る発明は明確であるとはいえないから、本願は、特許請求の範囲の記載が、特許法第３６条第６項第２号に規定する要件を満たしていない。 
　
第３　進歩性（特許法第２９条第２項）
　
１　本願発明
　 本願の請求項に係る発明は、本願明細書の記載からみて、特許請求の範囲の請求項１ないし１０に記載された事項により特定されるとおりのものと認められるところ、請求項１に係る発明は、次のとおりのものである。
「サファイア基板上にシード層としてスパッター法で堆積されたＡｌＮ結晶膜を有し、該シード層上にＩＩＩ族窒化物半導体からなる、ｎ型半導体層、発光層およびｐ型半導体層を積層してなるＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体において、該シード層のＡｌＮ結晶膜中の酸素含有量が０．１原子％以上５原子％以下であり、ＡｌＮ結晶膜は結晶粒界の間隔が２００ｎｍ以上であることを特徴とするＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体。」（以下「本願発明」という。）
　
２　刊行物の記載
（１）当審において通知した拒絶の理由に引用した、本願の出願前に頒布された刊行物である特開２００８−１１５４６３号公報（以下「引用刊行物」という。）には、図とともに以下の事項が記載されている（下線は当審にて付した。）。
　
ア　「【特許請求の範囲】
【請求項１】
  
基板上に、スパッタ法によって成膜されたＩＩＩ族窒化物よりなる第１の層を備え、少なくとも第１の層に接してＩＩＩ族窒化物材料からなる第２の層を備えたＩＩＩ族窒化物半導体の積層構造において、
製造された単結晶組織
【請求項３】
  
前記第１の層が成膜装置のチャンバ内において到達真空度、６．０×１０
−６
Ｐａ以下の条件で
【請求項５】
  
前記第１の層がＡｌＮであり、前記第２の層がＧａＮであ
　
イ　「【発明の効果】
【００１２】
　本発明によれば、ＩＩＩ族窒化物の第１の層と第２の層を備えた積層構造において、第１の層が到達真空度、１．０×１０−３Ｐａ以下のチャンバで単結晶組織として形成されたものであるので、
半導体特性に有害となる水分と酸素分を一般的な減圧状態のチャンバで製造する場合よりも削減できる結果としてＩＩＩ族窒化物の第１の層あるいは第２の層の結晶性が向上する
　前述の
到達真空度により第１の層あるいは第２の層に含まれる酸素分と水分を極めて微量の範囲、例えば、
Ｏ
２
分圧を２．０×１０
−５
Ｐａ以下の範囲とすることにより、第１の層は結晶性の良好な単結晶層として成長し、
　更に、成膜時のチャンバの到達真空度を更に向上させると酸素分と水分を更に削減できるので、特性の良好なＩＩＩ族窒化物半導体の積層構造が得られる。」
　
ウ　「【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
　以下に本願発明について最良の実施形態を基に説明する・・・。
　図１は、本発明に係る
ＩＩＩ族窒化物半導体の積層構造
　この形態の積層構造Ａは、
サファイア
基板９の上に、単結晶組織からなる層であるＩＩＩ族窒化物としてのＡｌＮなどからなる第１の層（バッファ層）８と、その上に積層されたＩＩＩ族窒化物としてのＧａＮなどからなる第２の層（ｎ型半導体層）７と、その上に積層されているＧｅなどの原子ドープ型のＩＩＩ族窒化物としてのＧａＮなどからなるドープ型ＩＩＩ族窒化物層（ｎ型半導体層）６と、クラッド層５と、該クラッド層５上に障壁層３と井戸層４とを交互に積層形成した多重量子井戸層２０と、その上に積層された拡散防止層２と、ＩＩＩ族窒化物としてのＰ型半導体層１とを
【００１４】
　図１に示す積層構造Ａは、例えば図２と図３に示す構造の
ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子に応用され
積層構造Ａを具備し、Ｐ型半導体層１の上に透光性の正極１３が形成され、その上に正極ボンディングパッド１２が設けられ、ｎ型半導体層６の一部を露出させた部分に負極ボンディングパッド１０が形成された
【００１５】
　本発明の開示する技術とは、基板９へのＩＩＩ族窒化物半導体結晶のエピタキシャル成長において、スパッタ法によって成膜した第１の層８をバッファ層として結晶成長をさせるに際し、少なくとも第１の層８を、到達真空度１．０×１０−３Ｐａ以下としたチャンバを用いて成膜することである。このチャンバ内の到達真空度において、更に望ましくは到達真空度３．５×１０−５Ｐａ以下であり、最も望ましいのは到達真空度６．０×１０−６Ｐａ以下である。・・・到達真空度の悪いチャンバを用いて成膜すると、成膜した第１の層の結晶性の向上が図れない。この種のＩＩＩ族窒化物半導体結晶のエピタキシャル成長において、結晶性はＸ線ロッキングカーブの半値幅などで議論することが一般的であるが、到達真空度の悪いチャンバを用いて成膜した場合には、Ｘ線ロッキングカーブの測定を行ってもピークが現れないことがある。
　到達真空度の悪いチャンバにおいて、成膜した第１の層８の結晶性を低下させる要因となるのは、残留ガスの大部分を占める水分および酸素である。これらは、成膜のためにチャンバ内に発生させたプラズマにより活性化される。一般に、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶を構成するＩＩＩ族金属は安定な酸化物を形成する。そのため、窒化物結晶中に酸素原子が不純物として微量でも取り込まれると、あるいは酸化物結晶の偏析が生じると、窒化物半導体の結晶性の低下を引き起こす。
【００１６】
　チャンバにおける到達真空度を上げるための要因は、１つには部材の接合部からのリークの防止であり、もう１つには、チャンバ内壁に付着した有機物、水分、酸素などの分子の脱離防止である。
・・・
　また、一度チャンバを空気中に開放してしまうと、空気中の水分や酸素を内壁に吸着させてしまうので、これを除去するための工程を実施する必要がある。たとえば、長時間の真空引きや、サイクルパージ、ヒータを用いての昇温、などが用いられる。また、スパッタ装置の場合、プラズマを立てることで炉内の昇温を図る事ができ、スパッタされた金属の粒子も内壁に付着した分子を除去するのに役立つ。つまり、スパッタチャンバにおいてダミー成膜を行うことでも、到達真空度を向上させることが可能である。
【００１７】
　チャンバ内の到達真空度を測るための手段の一つとして、チャンバから排出される気体中に含有される水分や酸素分を管理する方法がある。例えば、排気系の後段に四重極マススペクトロメータを設置し、これによりチャンバ内に残った水分、酸素分を知ることができる。チャンバ内のＨ２Ｏ分圧としては、２．５×１０−４Ｐａ以下である必要がある。Ｏ２分圧としては、２．０×１０−５Ｐａ以下である必要がある。
【００１７】
　チャンバ内の到達真空度を測るための手段の一つとして、チャンバから排出される気体中に含有される水分や酸素分を管理する方法がある。例えば、排気系の後段に四重極マススペクトロメータを設置し、これによりチャンバ内に残った水分、酸素分を知ることができる。チャンバ内のＨ２Ｏ分圧としては、２．５×１０−４Ｐａ以下である必要がある。Ｏ２分圧としては、２．０×１０−５Ｐａ以下である必要がある。
【００１８】
　第１の層８の成膜に用いるスパッタ装置としては、ＲＦスパッタ装置であることが望ましい。・・・
【００１９】
　また、スパッタを用いて第１の層８を成膜する場合、重要なパラメータは、基板温度以外では、チャンバ内の圧力や窒素分圧である。チャンバ内の圧力は、０．３Ｐａ以上であることが望ましい。・・・
　第１の層８を成膜する場合の成膜レートは、０．０１ｎｍ／ｓから１０ｎｍ／ｓの範囲とすることが望ましい。これ以上の成膜レートでは膜が結晶体とならずに非晶質となる。この範囲以下の成膜レートでは、第１の層８を構成するべき膜は層とならずに島状に成長してしまい、基板９の全表面を覆うことができない。
・・・
【００２３】
　上述のような第１の層８をなすＩＩＩ族窒化物化合物の結晶は、六方晶系の結晶構造を持ち、成膜条件をコントロールすることにより、単結晶膜とすることができる。第１の層８は、単結晶構造であることが、バッファ機能の面から好ましい。・・・このような単結晶構造を有する第１の層８を基板９上に成膜した場合、第１の層８のバッファ機能が有効に作用するため、その上に成膜されるＩＩＩ族窒化物半導体の層は、良好な配向性及び結晶性を持つ結晶膜となる。
【００２４】
　以上のような単結晶からなるバッファ層としての機能を有する第１の層８は、隙間なく基板上を覆っていることが望ましい。」
　
エ　「【実施例】
【００３４】
　以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
（実施例１）
　本発明に係わる、ＩＩＩ族窒化物化合物半導体結晶の積層構造を用いて半導体発光素子を製造した例について説明する。本実施例１では、ｃ面サファイア基板上に、第１の層としてＲＦスパッタ法を用いてＡｌＮの単結晶層を形成し、その上に第２の層としてＭＯＣＶＤ法を用いてＧａＮの層を形成した。このＧａＮ層の上に同じくＭＯＣＶＤ法を用いて発光素子構造を積層した。
【００３５】
　まず、成膜を行うためのスパッタ装置に関しては、メンテナンスのために空気中に開放した後のものを使用した。使用するスパッタ装置は、高周波式の電源を持ち、ターゲット内でマグネットの位置を動かすことができる機構を持っている。
　スパッタ装置のメンテナンス後、到達真空度は２．０×１０−３Ｐａであったが、Ａｌターゲットを用いたダミー成膜を５０ラン行った結果、到達真空度を２．０×１０−５Ｐａとすることができた。
【００３６】
　まず、片面のみをエピタキシャル成長に使用できる程度に鏡面研磨したサファイア基板を、特に湿式の前処理を行わずにスパッタ装置の中へ導入した。
　はじめに、スパッタ装置内で基板を５００℃まで加熱し、窒素ガスだけを１５ｓｃｃｍの流量で導入した後、チャンバ内の圧力を１．０Ｐａに保持して、基板側に５０Ｗの高周波バイアスを印加し、窒素プラズマに晒すことで、基板表面を洗浄した。
【００３７】
　続いて、アルゴンガスおよび窒素ガスを導入した後、基板温度を５００℃に保ち、２０００Ｗの高周波バイアスを金属Ａｌターゲット側に印加し、炉内の圧力を０．５Ｐａに保ち、アルゴンガスを５ｓｃｃｍ、窒素ガスを１５ｓｃｃｍ流通させた条件（ガス全体に対する窒素の比は７５％）で、サファイア基板上にＡｌＮ層を成膜した。成長レートは０．１２ｎｍ／ｓであった。
・・・
　予め測定した成膜速度に従って規定した時間の処理を行い、５０ｎｍのＡｌＮを成膜した後、プラズマを立てるのを止め、基板温度を低下させた。
【００３８】
　続いて、スパッタ装置から取り出した基板をＭＯＣＶＤ炉に導入した。
　導入後、ＧａＮ層を含む試料の作製は、ＭＯＣＶＤ法を用いて以下の手順で行った。まず、サファイア基板を反応炉の中に導入した。サファイア基板は、窒素ガス置換されたグローブボックスの中で、加熱用のカーボン製のサセプタ上に載置した。
　窒素ガスを流通した後、ヒータを作動させて基板温度を１１５０℃に昇温させた。１１５０℃で温度が安定したのを確認した後、アンモニアガス配管のバルブを開き、アンモニアガスの反応炉内への流通を開始した。続いてＴＭＧの蒸気を含む水素を反応炉内へ供給して、サファイア基板上に第２の層を構成するＩＩＩ族窒化物半導体を付着させる工程を開始した。アンモニアの量はＶ／ＩＩＩ比が６０００となるように調節した。約１時間に渡って前記のＧａＮ層の成長を行ったあと、ＴＭＧの配管のバルブを切り替え、原料の反応炉への供給を終了して成長を停止した。ＧａＮ層の成長を終了した後、ヒータへの通電を停止して、基板の温度を室温まで降温した。
　以上の工程により、
サファイア基板上に、ＡｌＮの単結晶層からなる第１の層を形成し、その上にアンドープで２μｍの膜厚のＧａＮ層を形成した試料を作製し
【００４０】
　本
試料の断面を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察したところ、サファイア基板と窒化ガリウム層（ＧａＮ層）との界面に、粒界を持たないＡｌＮ層が形成されていることを観察できた
　
（２）引用発明
ア　上記（１）の摘記事項の記載を総合すると、引用刊行物には、次の発明が記載されていると認められる。
「基板上に、スパッタ法によって成膜されたＩＩＩ族窒化物よりなる第１の層を備え、少なくとも第１の層に接してＩＩＩ族窒化物材料からなる第２の層を備えたＩＩＩ族窒化物半導体の積層構造において、
　前記第１の層を成膜装置のチャンバ内において到達真空度、６．０×１０−６Ｐａ以下の条件で、単結晶組織として製造し、
　これによって、半導体特性に有害となる水分と酸素分を一般的な減圧状態のチャンバで製造する場合よりも削減できる結果としてＩＩＩ族窒化物の第１の層あるいは第２の層の結晶性が向上するものであり、前記到達真空度により第１の層あるいは第２の層に含まれる酸素分と水分を極めて微量の範囲、例えば、Ｏ２分圧を２．０×１０−５Ｐａ以下の範囲とすることにより、第１の層は結晶性の良好な単結晶層として成長し、
　前記第１の層がＡｌＮであり、前記第２の層がＧａＮであり、
　前記ＩＩＩ族窒化物半導体の積層構造は、ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子に応用され、サファイア基板の上に、単結晶組織からなる層であるＩＩＩ族窒化物としてのＡｌＮからなる第１の層（バッファ層）と、その上に積層されたＩＩＩ族窒化物としてのＧａＮからなる第２の層（ｎ型半導体層）と、その上に積層されているＧｅなどの原子ドープ型のＩＩＩ族窒化物としてのＧａＮなどからなるドープ型ＩＩＩ族窒化物層（ｎ型半導体層）と、クラッド層と、該クラッド層上に障壁層と井戸層とを交互に積層形成した多重量子井戸層と、その上に積層された拡散防止層と、ＩＩＩ族窒化物としてのＰ型半導体層とを含む積層構造を具備し、Ｐ型半導体層の上に透光性の正極が形成され、その上に正極ボンディングパッドが設けられ、ｎ型半導体層の一部を露出させた部分に負極ボンディングパッドが形成されたものである、ＩＩＩ族窒化物半導体。」（以下「引用発明」という。）
　
イ　また、上記（１）エによると、引用刊行物には、引用発明の実施例として、サファイア基板上に、ＡｌＮの単結晶層からなる第１の層を形成し、その上にアンドープで２μｍの膜厚のＧａＮ層を形成した試料を作製し、該試料の断面を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察したところ、サファイア基板と窒化ガリウム層（ＧａＮ層）との界面に、粒界を持たないＡｌＮ層が形成されていることを観察できたこと、が示されている。
　
（３）対比
　本願発明と引用発明とを対比する。
ア　引用発明の「サファイア基板」、「Ｇｅなどの原子ドープ型のＩＩＩ族窒化物としてのＧａＮなどからなるドープ型ＩＩＩ族窒化物層（ｎ型半導体層）」及び「ＩＩＩ族窒化物としてのＰ型半導体層」は、それぞれ、本願発明の「サファイア基板」、「（ＩＩＩ族窒化物半導体からなる）ｎ型半導体層」及び「（ＩＩＩ族窒化物半導体からなる）ｐ型半導体層」に相当する。
　また、引用発明において、「ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子に応用される」「ＩＩＩ族窒化物半導体の積層構造」における「障壁層３と井戸層４とを交互に積層形成した多重量子井戸層」が、本願発明の「（ＩＩＩ族窒化物半導体からなる）発光層」に相当する。
　
イ　上記アを踏まえると、引用発明の「ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子に応用される」「ＩＩＩ族窒化物半導体の積層構造」は、「（サファイア基板上に、ＩＩＩ族窒化物半導体からなる、ｎ型半導体層、発光層およびｐ型半導体層を積層してなる）ＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体」に相当し、
　引用発明の「ＩＩＩ族窒化物半導体の積層構造」は、本願発明の「サファイア基板上に、ＩＩＩ族窒化物半導体からなる、ｎ型半導体層、発光層およびｐ型半導体層を積層してなるＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体」に一致する。
　
ウ　引用発明は、「スパッタ法によって成膜されたＩＩＩ族窒化物よりなる第１の層を備え」「たＩＩＩ族窒化物半導体の積層構造」であり、該積層構造は、「サファイア基板の上に、単結晶組織からなる層であるＩＩＩ族窒化物としてのＡｌＮからなる第１の層（バッファ層）」を含むものであるところ、上記（１）ウに「第１の層８をなすＩＩＩ族窒化物化合物の結晶は、六方晶系の結晶構造を持ち、成膜条件をコントロールすることにより、単結晶膜とすることができる。第１の層８は、単結晶構造であることが、バッファ機能の面から好ましい。・・・このような単結晶構造を有する第１の層８を基板９上に成膜した場合、第１の層８のバッファ機能が有効に作用するため、その上に成膜されるＩＩＩ族窒化物半導体の層は、良好な配向性及び結晶性を持つ結晶膜となる。」と記載されていることに照らして、「ＡｌＮからなる第１の層（バッファ層）」は「ＡｌＮからなるシード層」といえる。
　したがって、引用発明は、「サファイア基板上にバッファ層（シード層）として、スパッター法で成膜されたＡｌＮ結晶膜を有する」ものである点で、本願発明の「サファイア基板上にシード層としてスパッター法で堆積されたＡｌＮ結晶膜を有し」ているとの特定事項と一致する。
　
エ　引用発明は、「ＡｌＮからなる第１の層（バッファ層）と、その上に積層されたＩＩＩ族窒化物としてのＧａＮからなる第２の層（ｎ型半導体層）と・・・障壁層と井戸層とを交互に積層形成した多重量子井戸層と・・・ＩＩＩ族窒化物としてのＰ型半導体層とを含む積層構造を具備し」ており、上記ウで述べたように「ＡｌＮからなる第１の層（バッファ層）」は「ＡｌＮからなるシード層」といえるから、引用発明は、本願発明の「シード層上にＩＩＩ族窒化物半導体からなる、ｎ型半導体層、発光層およびｐ型半導体層を積層してなるＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体」の構成を備える。
　
　したがって、本願発明と引用発明とは、
「サファイア基板上にシード層としてスパッター法で堆積されたＡｌＮ結晶膜を有し、該シード層上にＩＩＩ族窒化物半導体からなる、ｎ型半導体層、発光層およびｐ型半導体層を積層してなるＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体。」
 である点で一致し、以下の点で相違する。
　
ａ．ＡｌＮ結晶膜をスパッター法により形成させる際に、本願発明は、「該シード層のＡｌＮ結晶膜中の酸素含有量が０．１原子％以上５原子％以下であり、ＡｌＮ結晶膜は結晶粒界の間隔が２００ｎｍ以上である」のに対して、引用発明は、そのような構成を有しているか明らかではない点（以下「相違点」という。）。
　
（４）判断
　上記相違点について検討する。
ア　上記第２、３で検討したとおり、上記相違点に係る本願発明の「ＡｌＮ結晶膜は結晶粒界の間隔が２００ｎｍ以上である」との特定事項は、「ＩＩＩ族窒化物半導体積層構造体」に係る発明を具体的にどのように特定（限定）するものか明らかとはいえない。
　しかしながら、上記第２、２（２）によれば、上記特定事項は、ＡｌＮ結晶膜として、柱状結晶が全く存在しない、すなわち、完全結晶である、とまでは言えないが、所定程度以上の高い結晶性を有し、大型基板を用いる場合でも全面均一に平坦性を得ることができるようなＡｌＮ結晶膜を示す程度の技術的意味を有するものと解することができる。
　そして、このような高い結晶性のＡｌＮ結晶膜をスパッター法により形成させる際の条件の１つが、「ＡｌＮ結晶膜中の酸素含有量が０．１原子％以上５原子％以下」とすることであると認められる。
　
イ　これに対して、引用発明は、「半導体特性に有害となる水分と酸素分を一般的な減圧状態のチャンバで製造する場合よりも削減できる結果としてＩＩＩ族窒化物の第１の層あるいは第２の層の結晶性が向上するものであり、前記到達真空度により第１の層あるいは第２の層に含まれる酸素分と水分を極めて微量の範囲とすることにより、第１の層は結晶性の良好な単結晶層として成長」するものであり、第１の層（シード層としてのＡｌＮ結晶膜）を良好な単結晶層とするために、該層に含まれる「酸素分と水分を極めて微量の範囲とする」ものである。
　そして、上記（１）エによれば、引用発明の実施例においては、「試料の断面を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察したところ、サファイア基板と窒化ガリウム層（ＧａＮ層）との界面に、粒界を持たないＡｌＮ層が形成されていることを観察できた」ものであり、観察視野が特定されていないものの、良好な単結晶層が得られたことを確認する観測手法として、上記第２、２（２）にみられるような本願発明と同様の手法が用いられている。
　
ウ　以上によると、引用発明は、ＡｌＮ結晶膜中の酸素含有量をより少なくすることにより、より良好な単結晶が得られるというものであるから、引用発明における「きわめて微量の範囲」の「酸素分」の範囲として、ＡｌＮ結晶膜中の酸素含有量が０．１原子％以上５原子％以下との範囲を設定することは、当業者が設計上適宜なし得ることである。また、引用発明は、第１の層（シード層）として良好な単結晶層を得ることを目的とするものであるから、引用発明のＡｌＮ結晶膜における結晶粒界の間隔を２００ｎｍ以上に設定することは、当業者が設計上適宜なし得ることである。
　そして、本願明細書の記載を見ても、本願発明において、ＡｌＮ結晶膜中の酸素含有量が０．１原子％以上５原子％以下であると設定すること、及び、ＡｌＮ結晶膜は結晶粒界の間隔が２００ｎｍ以上であると設定することに、設計的事項の域を超えるほどの格別の技術的意義は認められない。
　
　なお、請求人は平成２４年３月９日付け意見書において、「しかしながら、引用発明においては・・・「粒界を持たない」ことが観察された視野の大きさについては、何ら説明されていない。」（同意見書第９頁第２１〜２５行）、及び、「引用発明においては、本発明の「２百万倍程度の倍率4回程度場所をずらして観察する」ことについては・・・記載も示唆もされていない。・・・当業者はその１回の観察で粒界が見られないと理解するのが自然であり、ＴＥＭ観察法について具体的な記載のない引用発明においても同様である。・・・引用発明において、「少なくとも200nmの視野のなかで柱状結晶が観察できなければLEDの発光特性は飛躍的な改善が見込まれる。」との記載も示唆もされておらず、このような課題が提示されない以上・・・当業者は「１回の観察で粒界が見られない」程度ではなく、200nmの視野で粒界が見られないように、厳密に酸素量を５原子％以下に制御することを動機付けられ得ないと思料する。・・・スパッタ法における常識外の運転条件（チャンバーの壁面を２００℃以上として、プラズマ発生時にシールド表面から放出される水分からの酸素発生を防止）も視野に入れて、好ましくはスパッター装置のチャンバー壁面と基板加熱用ヒーターの中間にＡｌ製の円筒形シールドを配置し、酸素含有量が５原子％以下となるように制御してスパッター法を行うことにより、本願発明において、はじめて縦断面ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）写真の２００ｎｍ観察視野において結晶粒界が観察されず、酸素含有量が５原子％以下のＡｌＮ結晶膜シード層をスパッター法で得ることができたものである。」（同意見書第１０頁第１８〜４５行）と主張する。
　しかしながら、引用発明が「観察された視野の大きさを限定する」ものではなく、また、「２百万倍程度の倍率4回程度場所をずらして観察する」ものではなく、さらに、「スパッター装置のチャンバー壁面と基板加熱用ヒーターの中間にＡｌ製の円筒形シールドを配置」するものでもないとしても、引用発明において、上記相違点に係る本願発明の構成とすることが当業者が適宜なし得ることであることは上記イ及びウで検討したとおりであって、請求人の上記主張が、上記の判断を左右するものではない。
　
　よって、本願発明は、引用発明に基づいて、当業者が容易に発明できたものである。
　
（５）　小括
　以上の検討によれば、本願発明は、引用刊行物に記載された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ものである。
　
第４　むすび
　
　以上のとおり、本願発明は、引用刊行物に記載された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ものである。
　
　よって、結論のとおり審決する。