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　平成　９年特許願第２２３３２２号「窒化ガリウム系化合物半導体装置」拒絶査定不服審判事件〔平成１１年　３月　９日出願公開、特開平１１−　６８１５８〕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９年８月２０日の特許出願であって、平成１４年１０月２４日付で拒絶査定がなされ、これに対し、同年１１月２９日に拒絶査定に対する審判請求がなされるとともに、同年１２月２７日付で手続補正がなされたものである。
　
２．平成１４年１２月２７日付の手続補正についての補正却下の決定
［補正却下の決定の結論］
　　平成１４年１２月２７日付の手続補正を却下する。
　
［理由］
（１）補正後の本願発明
　本件補正により、特許請求の範囲の請求項１は、
「ＧａＮからなる第１の窒化ガリウム系化合物半導体層上にこの第１の窒化ガリウム系化合物半導体層とは組成の異なるＡｌＧａＮからなる第２の窒化物ガリウム系半導体層が形成された窒化ガリウム系化合物半導体装置において、前記第１の窒化ガリウム系化合物半導体層と前記第２の窒化ガリウム系化合物半導体層との間に、第１及び第２の窒化ガリウム系化合物半導体層の組成をそれぞれ有するＧａＮとＡｌＧａＮからなるバッファ層を介在させたことを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体装置。」
と補正された。
　上記補正は、請求項１に記載した発明を特定するために必要な事項である「第１の窒化ガリウム系化合物半導体層と第２の窒化ガリウム系化合物半導体層との上下関係」について「第１の窒化ガリウム系化合物半導体層上に第２の窒化ガリウム系化合物半導体層が形成された」との限定を付加するものであって、特許法第１７条の２第４項第２号の特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　そこで、本件補正後の前記請求項１に記載された発明（以下、「本願補正発明」という。）が特許出願の際独立して特許を受けることができるものであるか（特許法第１７条の２第５項において準用する同法第１２６条第４項の規定に適合するか）について以下に検討する。
　
（２）引用例
　原査定の拒絶の理由に引用した本件出願前に日本国内において頒布された刊行物である特開平８−７０１３９号公報（以下「引用例」という。）には、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法に関連して次の事項が記載されている。
「【０００５】
　　【発明が解決しようとする課題】
　窒化物半導体は、完全に格子整合する基板がないため、非常にエピタキシャル成長させにくい結晶であることが知られている。従って、従来ではＳｉＣ基板のように、成長させようする窒化物半導体の格子定数に近い基板を利用するか、または格子不整合を緩和するバッファ層を介して無理矢理エピタキシャル成長されてきた。」、
「【０００９】
　基板の表面にまずｎ型窒化物半導体層を成長させるにあたり、結晶欠陥の少ないｎ型結晶を成長させることが非常に重要であり、それを実現できれば、そのｎ型結晶の上に成長させるクラッド層、活性層等の結晶欠陥が少なくなるので、窒化物半導体より成るあらゆる素子の性能を向上させることができる。従って、本発明はこのような事情を鑑みなされたものであり、ＭＯＶＰＥ、ＭＢＥ法等の気相成長法により、完全に格子整合していない基板の表面にｎ型窒化物半導体層を成長させる際に、そのｎ型窒化物半導体層の格子欠陥を少なくして成長させる方法を提供することを目的とする。」、
「【００１２】
　　【作用】
　第一の態様において、ｎ型窒化物半導体層の中に、組成の異なる第二の窒化物半導体層を形成すると、第二の窒化物半導体が緩衝層、即ちバッファ層として作用するので、バッファ層で結晶欠陥を緩和できると考えられる（以下本明細書において、第二の窒化物半導体層を第二のバッファ層という）。詳しく述べると、ｎ型窒化物半導体層が基板上に成長される場合、基板と窒化物半導体とのミスマッチが大きいため、成長中に図２の破線に示すような結晶欠陥が結晶中に発生する。ところが、成長させようとするｎ型窒化物半導体層と組成の異なる第二のバッファ層を中間層として介在させることにより、ｎ型窒化物半導体層の連続した結晶欠陥が、組成が異なる第二のバッファ層で一時的に止まる。次に、第二のバッファ層の表面にｎ型窒化物半導体を成長させる際は、その第二のバッファ層がミスマッチの少ない基板のような作用をするため、第二のバッファ層の上に成長させるｎ型窒化物半導体の結晶性がよくなると推察される。」、
「【００１４】
　第二のバッファ層はＩｎａＧａ１−ａＮ（０＜a≦１）、もしくはＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０＜b≦１）、または組成の異なるＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０≦b≦１）の薄膜を積層した多層膜であることが望ましい。さらに好ましくはａ値が０．５以下のＩｎａＧａ１−ａＮか、またはｂ値が０．５以下のＡｌｂＧａ１−ｂＮを成長させる。なぜなら、窒化物半導体では四元混晶の半導体層よりも、前記のような三元混晶の方が結晶性がよい。その中でも三元混晶のＩｎａＧａ１−ａＮ、ＡｌｂＧａ１−ｂＮにおいて、ａ値、およびｂ値を前記範囲に調整したバッファ層が、さらに結晶性のよいものが得られるため、第二のバッファ層の結晶欠陥が少なくなり、第二のバッファ層の上に成長するｎ型窒化物半導体層の結晶欠陥が少なくなる。さらに、第二のバッファ層を多層膜とすると結晶欠陥を非常によく止めることができる。最も好ましい組み合わせは、ｎ型窒化物半導体層がｎ型ＧａＮ（ＧａＮが最も格子欠陥が少ない。）、第二のバッファ層がｎ型ＩｎａＧａ１−ａＮ（０＜a≦０．５）か、若しくはｎ型ＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０＜b≦０．５）か、または組成の異なるＡｌｂＧａ１−ｂＮ（０≦b≦１）の薄膜を積層した多層膜（超格子）である。」、
「【００１６】
　次に、本発明の第二の態様では、ｎ型窒化物半導体層を５μｍよりも厚く成長させることにより、表面に到達する結晶欠陥を少なくできる。図２において、破線がｎ型層の中間で止まっているのは、結晶欠陥が途中で止まっていることを示している。この途中で止まっている結晶欠陥について、さらによく研究してみると、ｎ型窒化物半導体層が基板からおよそ４μｍぐらいで止まるものが多いことを新たに見いだした。そこで、同一材料を連続して成長中であれば、結晶欠陥を成長中に次第に止めることが可能であるので、５μｍ以上でｎ層を成長させることにより、ｎ層の表面にまで到達する結晶欠陥を少なくすることができる。第二の態様において、さらに好ましいｎ型窒化物半導体層の厚さは７μｍ以上である。」、
「【００１９】
　　【実施例】
以下、ＭＯＶＰＥ法による本発明の方法を詳説する。
［実施例１］
　（１）まず、よく洗浄したサファイア基板を反応容器内のサセプターの上に設置する。容器内を真空排気した後、水素ガスを容器内に流しながら、基板を１０５０℃で約２０分間加熱し表面の酸化物を除去して、基板のクリーニングを行う。その後サセプターの温度を５００℃に調整し、５００℃においてＧａ源としてＴＭＧ（トリメチルガリウムガス）、Ｎ源としてアンモニアガスを基板の表面に流しながら、ＧａＮよりなるバッファ層を０．０２μｍの膜厚で成長させる。
　　　【００２０】
　（２）次に、ＴＭＧガスを止め、温度を１０５０℃まで上昇させた後、ＴＭＧガス、ＳｉＨ４ガスを流し、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層を２μｍの膜厚で成長させる。
　　　【００２１】
　（３）次に、ＴＭＧガス、ＳｉＨ４ガスを止め温度を８００℃にする。８００℃になったらキャリアガスを窒素に切り替え、ＴＭＧガス、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、ＳｉＨ４ガスを流し、第二のバッファ層としてＳｉドープｎ型Ｉｎ０．１Ｇａ０．９Ｎ層を０．０１μｍの膜厚で成長させる。
　　　【００２２】
　（４）Ｉｎ０．１Ｇａ０．９Ｎ層成長後、再度温度を１０５０℃まで上昇させ、キャリアガスを水素に戻してＴＭＧガスおよびＳｉＨ４ガスを流し、同様にしてＳｉドープｎ型ＧａＮ層を２μｍの膜厚で成長させる。なお第二のバッファ層のキャリア濃度とこのｎ型ＧａＮ層のキャリア濃度はほぼ同一とした。
　　　【００２３】
　成長後、基板を反応容器から取り出し、最上層のｎ型ＧａＮ層の表面をＴＥＭで測定し、そのＴＥＭ像より、単位面積あたりの結晶欠陥の数を計測したところ、およそ１×１０４個／cm２であった。
　　　【００２４】
［実施例２］
　（２）および（４）のｎ型窒化物半導体層の工程において、ＴＭＧ、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、ＳｉＨ４ガスを用い、Ｓｉドープｎ型Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ｎ層をそれぞれ２μｍの膜厚で成長させて第二のバッファ層を挟む構造とする他は、実施例１と同様に行う。その結果、同様にして計測したところ、Ｓｉドープｎ型Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ｎ層表面に達している結晶欠陥の数はおよそ５×１０５個／cm２であった。なお、Ｓｉドープｎ型Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ｎ層の電子キャリア濃度は第二のバッファ層とほぼ同一とした。」、
「【００２９】
［実施例５］
　（３）の第二のバッファ層の工程において、成長温度を変化させずＴＭＧ、ＴＭＡ、ＳｉＨ４ガスを用い、まずＳｉドープｎ型Ａｌ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層を３０オングストロームの膜厚で成長させる。次にＴＭＡガスを止め、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層を３０オングストロームの膜厚で成長させる。そして、この操作をそれぞれ５回繰り返し、３０オングストロームのＳｉドープｎ型Ａｌ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層と、３０オングストロームのｎ型ＧａＮ層とをそれぞれ交互に５層づつ積層した多層膜を形成する。以上のようにして第二のバッファ層を形成する他は、実施例１と同様に行う。その結果、格子欠陥を同様にして計測したところ、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層表面に達している結晶欠陥の数はおよそ５×１０３個／cm２であった。なお、第二のバッファ層である多層膜の電子キャリア濃度は、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層とほぼ同一とした。」、
「【００４３】
［実施例１０］
　実施例５の（２）の工程において、実施例２の（２）と同様にしてＳｉドープｎ型Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ｎ層を連続して１０μｍの厚さで成長させる他は同様にして結晶成長を行ったところ、ｎ型Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ｎ層表面の結晶欠陥の数は、およそ３×１０６個／cm２であった。」
　上記記載事項を本願発明１の構成事項に沿って整理し、引用例の（２）、（３）、（４）の工程に着目してみると、実施例１０には次の発明が記載されている。
「Ｓｉドープｎ型Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ｎ層３’上に、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層３”が形成された窒化ガリウム系化合物半導体装置において、Ｓｉドープｎ型Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ｎ層３’と、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層３”との間に、Ｓｉドープｎ型Ａｌ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層と、ｎ型ＧａＮ層とをそれぞれ交互に５層づつ積層した多層膜からなる第二のバッファ層３３を介在させた窒化ガリウム系化合物半導体装置。」
　
（３）対比・判断
　本願補正発明と引用例記載の発明とを対比すると、
引用例記載の発明における「Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層３”」、「Ｓｉドープｎ型Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ｎ層層３’」、「Ｓｉドープｎ型Ａｌ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層と、ｎ型ＧａＮ層とをそれぞれ交互に５層づつ積層した多層膜からなる第二のバッファ層３３」はそれぞれ、
本願発明１における、 「ＧａＮからなる第１の窒化ガリウム系化合物半導体層」、「第１の窒化ガリウム系化合物半導体層とは組成の異なるＡｌＧａＮからなる第２の窒化物ガリウム系半導体層」、「第１及び第２の窒化ガリウム系化合物半導体層の組成をそれぞれ有するＧａＮとＡｌＧａＮからなるバッファ層」
に相当することは明らかであるので、両者は、
「ＧａＮからなる第１の窒化ガリウム系化合物半導体層と、この第１の窒化ガリウム系化合物半導体層とは組成の異なるＡｌＧａＮからなる第２の窒化物ガリウム系半導体層が形成された窒化ガリウム系化合物半導体装置において、前記第１の窒化ガリウム系化合物半導体層と前記第２の窒化ガリウム系化合物半導体層との間に、第１及び第２の窒化ガリウム系化合物半導体層の組成をそれぞれ有するＧａＮとＡｌＧａＮからなるバッファ層を介在させた窒化ガリウム系化合物半導体装置」の点で一致し、次の点で相違している。
［相違点］
　本願補正発明と引用例記載の発明では、第１の窒化ガリウム系化合物半導体層と、第２の窒化物ガリウム系半導体層がバッファ層を境にして上下が逆になっている点。
　上記相違点について検討すると、、引用例記載の発明は、本願補正発明と同様に、基板間の格子不整合を緩和することにより、窒化物半導体層の格子欠陥を少なくして窒化物半導体層を成長させることを目的としており、その窒化物半導体層の代表的な例示として、ＧａＮやＡｌＧａＮが挙げられているのであり、格子不整合を緩和する点から見れば、格子定数の差が問題なのであって、必ずしもそれらの上下の位置関係までも必須の要件としていないことは明らかである。そして、実施例１０では実施例５の（２）の工程（本願補正発明の第１の窒化物ガリウム系半導体層を形成する工程に相当。）で、たまたまＧａＮをＡｌＧａＮに変更したまでに過ぎないのであり、実施例５の（４）の工程（本願補正発明の第２の窒化物ガリウム系半導体層を形成する工程に相当。）で、ＧａＮをＡｌＧａＮに変更すること、つまり、引用例記載の発明において、ＧａＮからなる第１の窒化ガリウム系化合物半導体層
上に
　
（４）むすび
　以上のとおり、本件補正は、特許法第１７条の２第５項で準用する同法第１２６条第４項の規定に違反するものであり、特許法第１５９条第１項で準用する特許法第５３条第１項の規定により却下されるべきものである。
　
３．本願発明について
　平成１４年１２月２７日付の手続補正は上記のとおり却下されたので、本願の請求項１に係る発明（以下、同項記載の発明を「本願発明」という。）は、平成１４年９月１９日付手続補正書の特許請求の範囲の請求項１に記載された事項により特定される、以下のとおりのものである。
「ＧａＮからなる第１の窒化ガリウム系化合物半導体層と、この第１の窒化ガリウム系化合物半導体層とは組成の異なるＡｌＧａＮからなる第２の窒化物ガリウム系半導体層との間に、第１及び第２の窒化ガリウム系化合物半導体層の組成をそれぞれ有するＧａＮとＡｌＧａＮからなるバッファ層を介在させたことを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体装置。」
　
（１）引用例
　原査定の拒絶の理由に引用された引用例、及びその記載事項は、前記「２．（２）」に記載したとおりである。　
（２）対比・判断
　本願発明は、前記２．で検討した本願補正発明から「第１の窒化ガリウム系化合物半導体層と第２の窒化ガリウム系化合物半導体層との上下関係」についての限定事項である「第１の窒化ガリウム系化合物半導体層上に第２の窒化ガリウム系化合物半導体層が形成された」との構成を省いたものである。　そうすると、本願発明の構成要件を全て含み、さらに他の構成要件を付加したものに相当する本願補正発明が、前記「２．（４）」に記載したとおり、引用例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、本願発明も、同様の理由により、引用例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。　
（３）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。
　よって、結論のとおり審決する。