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審決分類 審判 査定不服 2項進歩性 取り消して特許、登録 H01L
審判 査定不服 特36条4項詳細な説明の記載不備 取り消して特許、登録 H01L
審判 査定不服 特36条6項1、2号及び3号 請求の範囲の記載不備 取り消して特許、登録 H01L
管理番号 1318007
審判番号 不服2015-5217  
総通号数 201 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2016-09-30 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2015-03-18 
確定日 2016-08-30 
事件の表示 特願2007-531169「多数の電圧デバイスの実現を有する多接合レーザ光検出器」拒絶査定不服審判事件〔平成18年 3月23日国際公開、WO2006/031305、平成20年 4月24日国内公表、特表2008-512870、請求項の数(5)〕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 手続の概要
本願は、2005年8月3日(パリ条約による優先権主張外国庁受理2004年9月9日、米国)を国際出願日とする出願であって、 平成23年7月25日付けで拒絶理由が通知され、平成24年2月16日に意見書及び手続補正書が提出され、同年11月8日付けで拒絶理由(最後)が通知され、平成25年5月13日に意見書及び手続補正書が提出され、平成26年1月31日付けで拒絶理由(最後)が通知されたが、意見書、手続補正書は提出されず、同年11月10日付けで拒絶査定(以下、「原査定」という。)がなされた。
本件は、これに対して、平成27年3月18日に拒絶査定に対する審判請求がなされたものである。
その後、当審において、平成28年3月10日付けで拒絶理由(以下、「当審拒絶理由」という。)が通知され、同年6月14日に意見書及び手続補正書が提出された。


第2 本願発明
本願の請求項1?5に係る発明(以下、それぞれ、「本願発明1」?「本願発明5」という。)は、平成28年6月14日付けの手続補正により補正された特許請求の範囲の請求項1?5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、本願発明1?5は、次のとおりのものである。

「 【請求項1】
水平に集積された複数の区分を含むレーザパワー変換器であって、
各区分はそれぞれ、
単色照明を受け、第1の電流出力を生成するように構成された第1のサブセルと、
第1のサブセルが単色照明を受けた後で単色照明の一部を受け、第1の電流出力と実質的に等しい第2の電流出力を生成するように構成された第2のサブセルと、
第1のサブセルと第2のサブセルとの間に配置されたトンネル接合と、を含む、レーザパワー変換器であって、
前記水平に集積された複数の区分は、中央の円形区分である第1の部分及び、直列相互接続された多数のより小さい区分を含む周辺区分である第2の部分を含み、第2の部分は第1の部分に比べてより低い電流及びかつより高い電圧を生成する、レーザパワー変換器。
【請求項2】
第1のサブセルおよび第2のサブセルは、GaAs、GaInPAs、GaInP、AlInGaP、InGaAs、GaSb、およびAlxGa_((1-x))As(ここでxは約3モルパーセント?約5モルパーセントである)からなる群から選択される材料で構成されている、請求項1に記載のレーザパワー変換器。
【請求項3】
第1のサブセルおよび第2のサブセルは実質的に等しいバンドギャップを有する、請求項1に記載のレーザパワー変換器。
【請求項4】
レーザパワー変換システムであって、
単色照明を提供するレーザ源と、
単色照明を、水平に集積された複数の区分を含むレーザパワー変換器に伝送するための手段とを含み、
前記レーザパワー変換器の各区分はそれぞれ、
伝送するための手段を介してレーザ源から単色照明を受け、第1の電流出力を生成するように構成された第1のサブセルと、
第1のサブセルが単色照明を受けた後で単色照明の一部を受け、第1の電流出力と実質的に等しい第2の電流出力を生成するように構成された第2のサブセルと、
第1のサブセルと第2のサブセルとの間に配置されたトンネル接合と、を含む、レーザパワー変換システムであって、
前記水平に集積された複数の区分は、中央の円形区分である第1の部分及び、直列相互接続された多数のより小さい区分を含む周辺区分である第2の部分を含み、第2の部分は第1の部分に比べてより低い電流で及びより高い電圧を生成する、
レーザパワー変換システム。
【請求項5】
水平に集積された複数の区分を含み、前記水平に集積された複数の区分は、中央の円形区分である第1の部分及び、直列相互接続された多数のより小さい区分を含む周辺区分である第2の部分を含み、前記水平に集積された複数区分のそれぞれが、第1のサブセルと第2のサブセルとトンネル接合とを含む、レーザパワー変換器によるレーザパワーを変換する方法であって、
第1のサブセルを通る伝送によって、単色光を第1の電流出力に変換するステップと、
第1のサブセルからの単色光の一部を、トンネル接合を通して伝送するステップと、
第2のサブセルを通る伝送によって、トンネル接合からの単色光を第2の電流出力に変換するステップとを含み、第2の電流出力は第1の電流出力と実質的に等しく、
前記第2の部分は第1の部分に比べてより低い電流及びかつ高い電圧を生成するように、異なる出力を生成するステップをさらに含む、方法。」


第3 原査定の理由について
1 原査定の理由の概要

本願発明は、その出願前に日本国内又は外国において、頒布された下記の刊行物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、その出願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。



刊行物1:米国特許第4127862号明細書
刊行物2:特開昭63-204645号公報
刊行物3:特開平9-64400号公報
刊行物4:特開昭56-78180号公報

刊行物1に記載された発明に、刊行物2?4に記載された構造を採用することは当業者が容易に想到し得ることである。

2 原査定の理由の判断
(1)刊行物の記載事項
刊行物1には、以下の事項が記載されている。(日本語訳は、当審が作成した。)

ア 「SUMMARY OF THE INVENTION

We have developed an optical detector comprising a plurality n of photodiodes coupled together by (n-1) interleaved tunnel junctions to form a multilayered, integrated structure which has an open circuit photovoltage approaching the sum of the open circuit photovoltages of the individual photodiodes. The tunnel junctions, which are inherently forward-biased under normal operation of the detector, act as low voltage-drop interfaces so that comparatively little of the total photovoltage is cancelled at the interface between photodiodes.
In a preferred embodiment AlGaAs-GaAs-AlGaAs double heterostructures are used as the photodiodes and degenerately doped n^(+)-p^(+) GaAs layers form the tunnel junctions. This detector is particularly suitable for detecting the output of AlGaAs double heterostructure junction lasers which typically operate at wavelengths of 0.8-0.9 ftm.
Our analysis shows that each photodiode should contribute approximately the same photocurrent in order to generate the maximum photovoltage. This condition translates into making the thickness of the light absorbing layers either of uniform thickness, or of progressively increasing thicknesses depending on the direction of incidence of the radiation to be detected and/or the detector geometry.
Thus, radiation to be detected can be made incident normal to the layers of the detector, in which case the light absorbing layers of the photodiodes get progressively thicker away from the light input surface. Alternatively, the radiation to be detected can be made incident parallel to the layers, in which case all of the light absorbing layers have essentially the same thickness. In a third embodiment the normal incidence aspect of the first embodiment and the uniform thickness of the second are combined, but, to do so, the detector has a stepped configuration so that the radiation impinges directly and substantially simultaneously on the exposed portions of all of the photodiodes.」(第2欄第6?49行)

(日本語訳)
「発明の概要

我々は、個々のフォトダイオードの開放電圧の和に近い開放電圧を有する多層、集積構造を形成するために、(n-1)トンネル接合によって互いに結合され複数(n)のフォトダイオードを含む光検出器を開発した。本質的に、検出器の通常の動作の下で、順方向バイアスされたトンネル接合が、低い電圧降下界面として作用するため、合計光起電力のうちの比較的小さな電力しか、フォトダイオードとの間の界面で消されない。
好ましい実施形態では、AlGaAs-GaAs-AlGaAsダブルヘテロ構造が、フォトダイオードとして使用され、縮退ドープされたn^(+)-p^(+)GaAs層がトンネル接合を形成する。この検出器は、典型的には0.8-0.9μmの波長で動作するAlGaAsダブルへテロ接合レーザの出力を検出するのに特に適している。
我々の分析では、各フォトダイオードは、最大光起電力を生成するために、ほぼ同じ光電流を出力すべきであることを示している。この状態は、均一な厚さの光吸収層を作るか、あるいは、検出する放射線の入射方向、及び/又は、検出器の幾何構造に応じて徐々に増加するような厚さとすることに相当する。
このように、検出すべき放射線が検出器の層に垂直に入射するとき、フォトダイオードの光吸収層は光入力面から離れるにつれて、次第に厚くされる。あるいは、検出される放射線が層に平行に入射するとき、光吸収層の全てが実質的に同じ厚さを有する。第3の実施形態では、第1の実施形態の垂直入射面と第2の実施形態の同じ厚さの層が組み合わされるが、放射線がすべてのフォトダイオードの露出部分に、同時に、直接かつ実質的に当たるように、検出器は階段状の形状を有する。」

イ 「Normal Incidence Detector

With reference now to FIG. 1, there is shown an integrated optical detector, a multilayered semiconductor structure comprising a plurality n of photodiodes PD1, PD2 ... PDn interleaved with a plurality (n-1) of tunnel junctions TJ1, TJ2, - . . TJ(n-l).
Each photodiode is preferably a double heterostructure comprising, for example, light or radiation absorbing layer 10 sandwiched between a pair of wider bandgap, radiation transparent layers 12 and 14 which are of opposite conductivity types (compared to one another).The absorbing layer 10 has a narrower bandgap than layers 12 and 14 so that heterojunctions are formed at interfaces 11 and 13 with wider bandgap layers 12 and 14, respectively. The bandgap discontinuity at the heterojunctions confines photocarriers to the absorbing layer and thus enhances collection efficiency. Layer 10 may be either n-type, p-type, compensated or intrinsic. However, the carrier concentration in layer 10 is a trade-off between low series resistance and high collection efficiency. In an absorbing layer which is not fully depleted, a higher carrier concentration (e.g., 10^(16)cm^(-3)) in the absorbing layer reduces the series resistance and therefore, advantageously, increases the fill factor which is related to the area under a plot of open circuit photovoltage versus short-circuit photocurrent. On the other hand, a lower carrier concentration (e.g.,10^(14)cm^(-3)) yields a longer carrier diffusion length and therefore increases the probability that photocarriers will be collected at the p-n junction of each photodiode, but can add in a large series resistance in the undepleted region. Another consideration is the position of the p-n junction relative to input surface 24 where radiation to be detected is made normally incident. That is, it may be advantageous from a collection standpoint to locate the p-n junction of each photodiode so that it is at the interface of the absorbing layer which is proximate the radiation input surface such as 24. For example, in PD1 and PD2, respectively, the p-n junctions would be at interfaces 11 and 21. This configuration takes advantage of the fact that the radiation intensity decreases away from input surface 24 and, therefore, is higher at the proximate interface of an absorbing layer (e.g., interface 11 of PD1) than at its remote interface (e.g., interface 13).Because more photocarriers are generated near interface 11 than near interface 13, better collection efficiency is probably obtained by positioning the p-n junction at interface 11.
Each tunnel junction comprises a pair of opposite conductivity type, degenerately doped layers 16 and 18, for example, arranged so that layer 16 of TJ1 has the same conductivity type as adjacent wide bandgap layer 14 of PD1, whereas layer 18 of TJ1 has the same conductivity type as adjacent wide bandgap layer 20 of PD2. The tunnel junctions should be fabricated so as to absorb as little of the radiation to be detected as possible. Thus, if the tunnel junctions include radiation absorbing semiconductive layers, then the layers should be made very thin relative to an absorption length (e.g., very thin relative to 1 μm at 8500 Angstroms in GaAs). Alternatively, the layers of the tunnel junctions could be made of radiation-transparent material; e.g., they could be degenerately doped portions of the contiguous wide bandgap layers of the photo diodes. In either case, however, thin tunnel junction layers are also desirable in order to reduce free carrier absorption.
In operation, light or radiation to be detected is made incident normal to the layers of the detector. In one illustrative embodiment radiation carried by optical fiber 23 is made incident on input surface 24 by etching or otherwise forming a hole in semiconductor substrate 26 an which the multilayered structure of the detector is fabricated. The need to form a hole in the substrate however. would be obviated by utilizing a radiation however, would be obviated by transparent substrate or radiation incident on the topmost surface opposite the substrate. Fiber 23 is secured in the hole with epoxy 28 or other suitable means. Radiation 30 to be detected propagates along the fiber 22, through the lowermost wide bandgap layer 12 of PD1 to narrow bandgap layer 10 where a portion of it is absorbed. The absorption of radiation 30 generates electron-hole pairs and consequently a photocurrent which is connected to a load R_(L) by means of annular contact 32 to substrate 26 and contact 34 to the topmost layer of the multilayered structure. Inasmuch as the radiation 30 is not totally absorbed in layer 10, the total photocurrent flowing through R_(L) has other components; namely, photocurrent generated by radiation which reaches the absorbing layers of PD2, PD3… PDn. In particular, radiation not absorbed in layer 10 is transmitted through wide bandgap layer 14, through the thin tunnel junction layers 16 and 18, and through wide bandgap layer 20 of PD2 to the absorbing layer 22 of PD2. As in layer 10, the absorbed radiation generates electron-hole pairs in layer 22 and hence a photocurrent which flows through R_(L).
In this configuration, as well as in FIGS. 2 and 3, it can be shown that the tunnel junctions are forwardbiased and act essentially as short-circuits coupling together the photodiodes in a series, voltage adding relationship; therefore, the total photovoltage across R_(L) approaches the sum of the photo voltages of the individual photodiodes.
Our analysis has further shown that in order to maximize the photovoltage from this multilayered structure, each photodiode should contribute essentially the same photocurrent to the total photocurrent flowing through R_(L). As. a consequence, in FIG. 1 the thicknesses W_(1), W_(2) . . . W_(n) of the successive absorbing layers should increase gradually to compensate for the decreasing fraction of incident light available to generate electron-hole pairs in each photodiode. Thus, layer 10 which is nearest the input surface 24 is the thinnest and the nth absorbing layer (not shown) is the thickest; i.e.,W_(1) < W_(2) < W_(3) < ... < W_(n). Of course, if the input surface were at the top of the device (as in the. example which follows), the sequence .would be reversed so that W_(1) < W_(2) < W_(3) <… < W_(n). Because the intensity of light incident on an input surface decays approximately exponentially away from that surface, the absorbing layer thicknesses should increase with distance away from that surface in such manner that each photodiode absorbs essentially the same fraction of the available incident radiation. Neglecting absorption in the wider bandgap layers and in the tunnel junctions and neglecting interface reflection losses, we can calculate the thickness profile of the absorbing layers. For example, for a detector of six photodiode it can be shown that approximately 95% of the incident radiation is absorbed after passing through the photodiodes with each photodiode absorbing essentially the same power, if the following sequence of active layer thicknesses are used:αW_(1) = 0.17, αW_(2) = 0.21, αW_(3) = 0.26, αW_(4) = 0.36, αW_(5) = 0.57 and αW_(6) = 1.43 where α is the absorption coefficient of the absorbing layer (e.g., α = 10^(4)cm^(-1 )for GaAs). That is, in order to absorb 95% of the incident light the total thickness W_(1) + W_(2) + ... + W_(n) of the absorbing layers should be about three absorption lengths (i.e., > 3 α^(-1)) and to absorb 99% should be about 4.6 α^(-1). Since nearly all of the incident light can be absorbed in about 4.6 α^(-1), little advantage, in terms of total photovoltage or photocurrent, is obtained by making the total thickness of the absorbing layers any greater.」(第3欄第1行?第5欄第12行)

(日本語訳)
「垂直入射検出器

図1を参照すると、複数(n-1)のトンネル接合TJ1、TJ2...TJ(n-1)で接合された、複数(n)のフォトダイオードPD1、PD2...PDnを含む多層半導体構造である、集積光検出器が示されている。
各フォトダイオードは、好ましくは、ダブルヘテロ構造であって、例えば、広いバンドギャップの対である(互いに)反対の導電型である透明層12及び14の間に挟まれた光吸収層10からなる。光吸収層10は、層12及び14よりも狭いバンドギャップを有するため、ヘテロ接合が、広いバンドギャップ層12と14それぞれとの界面11および13で形成されている。ヘテロ接合でのバンドギャップの不連続が、吸収層への光キャリアを制限し、集光効率を向上させる。層10は、n型、p型、補償または内因性のいずれであってもよい。しかしながら、層10のキャリア濃度は、低い直列抵抗と高い捕集効率とのトレードオフである。完全空乏化されていない吸収層では、吸収層における高いキャリア濃度(例えば10^(16)cm^(-3))は、直列抵抗を低減し、それゆえ、有利には、解法電圧と短絡光電流の曲線の下の面積に関連するフィルファクタを増加させる。一方、低いキャリア濃度(例えば10^(14)cm^(-3))は、長いキャリア拡散長が得られ、それゆえ、光キャリアが各フォトダイオードのpn接合部で収集される確率を増加させるが、非空乏領域での大きな直列抵抗が追加される。
別の考慮事項は、検出すべき放射線が垂直に入射される入力面24とp-n接合の位置関係である。つまり、24のような放射線入射面に近接している吸収層の界面にあるように、各フォトダイオードのpn接合を配置することが、収集の観点から有利である。例えば、PD1とPD2では、それぞれ、pn接合は、界面11と21にある。この構成では、入射面24から離れると、放射強度が減少するという事実を利用して、吸収層の近い方の界面(例えば、PD1の界面11)で、離れた界面(例えば、界面13)よりも高くなっている。より多くの光キャリアが界面13近傍よりも界面11近傍で生成されるので、より良好な収集効率が、界面11にp-n接合を配置することにより、おそらく、得られる。
各トンネル接合は、一対の反対の導電型に縮退ドープされた層16及び18を含み、例えば、TJ1の層16は、隣接するPD1のワイドバンドギャップ層14と同じ導電型を有しているのに対し、TJ2の層18は、隣接するPD2のワイドバンドギャップ層20と同じ導電型を有している。このように、トンネル接合は、可能な限り、検出すべき放射線を吸収しないように製作されるべきである。トンネル接合が放射線吸収半導電層を含んでいる場合、層は、吸収長(たとえば、GaAs中の8500オングストロームで1μmに比較して非常に薄い)に比較して非常に薄くされるべきである。代替的に、トンネル接合の層は、放射線透過性材料で作ることができる。例えば、それらは、フォトダイオードの連続的なワイドバンドギャップ層の縮退ドープされた部分とすることができる。しかしながら、いずれの場合も、薄いトンネル接合層が、自由キャリア吸収を減少させるためにも望ましい。
実際には、検出すべき光または放射線は、入射面24に垂直に入射される。例示的な一実施形態では、光ファイバ23によって運ばれる放射線は、エッチングまたは他の方法で、検出器の積層構造が作製される半導体基板26に穴を形成することにより、入射面24に入射される。しかし、基板に孔を形成する必要性は、放射線透過基板または基板の反対側の最上面での放射線の入射を使用することによって、回避される。ファイバ23は、エポキシ28又は他の適切な手段を用いて穴の中に固定されている。検出される放射線30は、ファイバ22に沿って伝播し、PD1の最下位のワイドバンドギャップ層12を介して、狭いバンドギャップ層10で、その一部が吸収される。放射線30の吸収は、電子-正孔対を発生させ、環状の接点32によって基板26に、また、コンタクト34によって多層構造の最上層に、負荷R_(L)が接続され、その結果、光電流を発生する。放射線30が層10に完全に吸収されない限りにおいて、R_(L)に流れる総光電流は、他の成分、すなわち、PD2、PD3...PDnの吸収層に到達した放射線によって生成される光電流を有する。具体的には、層10で吸収されなかった放射線が、ワイドバンドギャップ層14を透過し、薄いトンネル接合層16及び18を透過し、PD2のワイドバンドギャップ層20を透過して、PD2の吸収層22に伝達される。層10の場合と同様に、吸収された放射線は、層22で、電子-正孔対を生成し、R_(L)を流れる光電流を発生する。
この構成では、図2及び図3も同様であるが、トンネル接合が順方向バイアスされ、直列のフォトダイオードを接続する短絡回路、すなわち、一連の加算された電圧として、本質的に動作することが示される。その結果、R_(L)の両端の合計光電圧は、個々のフォトダイオードの光電圧の和にほぼ等しくなる。
我々の分析は、さらに、この多層構造から光起電力を最大にするために、各フォトダイオードはR_(L)に流れる総光電流と本質的に同じ光電流を与えるべきであることが示される。その結果、図1での連続する吸収層の厚さW_(1)、W_(2)...W_(n)は、各フォトダイオードで電子-正孔対を生成するために利用可能な入射光の減少分を補うために、徐々に増やすべきである。これにより、入射面24に最も近い層10が最も薄く、n番目の吸収層(図示せず)が最も厚い、すなわち、W_(1)<W_(2)<W_(3)<...<W_(n)である。もちろん、入射面が(次の例のように)デバイスの上部にある場合、順序は逆に、W_(1)<W_(2)<W_(3)<...<W_(n)となる。入射面に入射する光の強度は、入射面から離れるにつれて、ほぼ指数関数的に減衰するので、吸収層の厚さは、各フォトダイオードが使用可能な入射放射線の本質的に同じ部分を吸収するように、入射面からの距離に応じて増加するべきである。広いバンドギャップ層およびトンネル接合における吸収を無視し、界面反射損失を無視して、吸収層の厚さプロファイルを計算することができる。たとえば、6個のフォトダイオードを有するの検出器のためには、活性層の厚さとして、以下の配列が使用される場合、入射放射線の約95%が、本質的に同じ部分を吸収する各フォトダイオードを通過した後に、吸収されることが示される:αW_(1)= 0.17、αW_(2)= 0.21、αW_(3)= 0.26、αW_(4)= 0.36、αW_(5) 0.57、αW_(6)= 1.43 αは吸収層の吸収係数である(例えば、GaAsの場合、α= 10^(4)cm^(-1))。つまり、入射光の95%を吸収するためには、吸収層の合計厚さW_(1)+W_(2)+・・・+W_(n)は、約3吸収長(すなわち、>3α^(-1))であるべきであり、入射の99%を吸収するためには、約4.6α^(-1)であるべきである。ほぼすべての入射光を約4.6α^(-1)で吸収することができるので、少し有利は、合計光起電力又は光電流の点で、吸収層の合計厚さを少し大きくすることにより、少し有利にできる。」

ウ 「



すると、上記刊行物1には、以下の発明(以下「引用発明1」という。)が記載されている。

「複数(n-1)のトンネル接合TJ1、TJ2...TJ(n-1)で接合された、複数(n)のフォトダイオードPD1、PD2...PDnを含む多層半導体構造である集積光検出器であって、
検出される放射線30は、ファイバ22に沿って伝播し、PD1の最下位のワイドバンドギャップ層12を介して、狭いバンドギャップ層10で、その一部が吸収され、放射線30の吸収は、電子-正孔対を発生させて、光電流を発生し、層10で吸収されなかった放射線が、ワイドバンドギャップ層14を透過し、薄いトンネル接合層16及び18を透過し、PD2のワイドバンドギャップ層20を透過して、PD2の吸収層22に伝達され、層10の場合と同様に、吸収された放射線は、層22で、電子-正孔対を生成し、光電流を発生し、
この多層構造から光起電力を最大にするために、各フォトダイオードはRLに流れる総光電流と本質的に同じ光電流を与える、
AlGaAsダブルへテロ接合レーザの出力を検出するのに適している、集積光検出器。」

(2)対比
本願発明1と引用発明1を対比すると、
「レーザパワー変換器であって、
単色照明を受け、第1の電流出力を生成するように構成された第1のサブセルと、
第1のサブセルが単色照明を受けた後で単色照明の一部を受け、第1の電流出力と実質的に等しい第2の電流出力を生成するように構成された第2のサブセルと、
第1のサブセルと第2のサブセルとの間に配置されたトンネル接合と、を含む、レーザパワー変換器。」
で一致し、次の点で相違する。

本願発明1は、「水平に集積された複数の区分を含」み、「各区分はそれぞれ、」多層構造を有し、「前記水平に集積された複数の区分は、中央の円形区分である第1の部分及び、直列相互接続された多数のより小さい区分を含む周辺区分である第2の部分を含み、第2の部分は第1の部分に比べてより低い電流及びかつより高い電圧を生成する」のに対して、引用発明1は、そのような構成を有さない点。(以下、「相違点a」という。)

(3)判断
上記相違点aについて検討する。
刊行物2?4に示されるように、水平に集積された複数の区分を含み、これら複数の区分が放射形状をしている光検出器は周知であるが、前記相違点aの「水平に集積された複数の区分を含」み、「前記水平に集積された複数の区分は、中央の円形区分である第1の部分及び、直列相互接続された多数のより小さい区分を含む周辺区分である第2の部分を含み、第2の部分は第1の部分に比べてより低い電流及びかつより高い電圧を生成する」構成は、刊行物1?4には開示も示唆もされていない。
また、他に、同構成が公知であることを示す証拠もない。
すると、上記相違点aは、引用発明1に、刊行物2?4に記載された構造を採用することにより当業者が容易に想到し得ることであるとはいえない。

(4)小括
したがって、本願発明1は、上記相違点aにおいて、当業者が引用発明1、刊行物2?4に記載された事項に基づいて容易に発明をすることができたものであるということはできない。
本願発明2、3は、本願発明1をさらに限定したものであり、本願発明4は、本願発明1の「レーザパワー変換器」に加えて「単色照明を提供するレーザ源」と「単色照明を、水平集積された複数の区分を含むレーザパワー変換器に伝送するための手段」を有する「レーザパワー変換システム」であり、本願発明5は、本願発明1を方法の発明としたものであるから、本願発明1と同様に、当業者が引用発明1、刊行物2?4に記載された事項に基づいて容易に発明をすることができたものであるということはできない。
よって、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。


第4 当審拒絶理由について
1 当審拒絶理由の概要
(1)本願発明は、その出願前に日本国内又は外国において、頒布された下記の刊行物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、その出願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。



刊行物1:米国特許第4127862号明細書
刊行物2:特開昭63-204645号公報

刊行物2に記載された発明に、刊行物1に記載された構造を採用することは当業者が容易に想到し得ることである。

(2)本願は、特許請求の範囲の記載が下記の点で不備のため、特許法第36条第6項第1号、第6項第2号及び第4項第1号に規定する要件を満たしていない。



本願の請求項6の「第1部分」、「第2部分」という記載は、本願の発明の詳細な説明には見当たらず、また、「第1部分」、「第2部分」という記載が示す構成が不明である。

2 当審拒絶理由(1)の判断
(1)刊行物2には、以下の事項が記載されている。
ア 「〔産業上の利用分野〕
本発明は受光素子、特に受光面積の広い受光素子およびこの受光素子を組み込んだ光電子装置に関する。
〔従来の技術〕
光通信用半導体レーザ装置において、発光されるレーザ光の光出力を検出するデテクタとして、一般に受光素子が使用されている。たとえば、工業調査会発行「電子材料」1979年12月号、昭和54年12月1日発行、P35?P39には、III-V族化合物半導体材料で構成された受光素子について記載されている。また、同文献には、波長1.0μm?1.6μm帯の光を受光するものとして、Ge受光素子があるが、Ge受光素子は暗電流が大きく、Si受光素子に比較してアバランシェホトダイオードの増倍雑音特性が劣る旨記載されている。また、この文献には、InGaAsP系の受光素子の暗電流は、バイアス電圧-20Vで約3×10^(-5)A/cm^(2)であり、Ge-APDの暗電流約1×10^(-3)A/cm^(2)と比べて1桁以上小さい旨記載されている。」

イ 「〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例による受光素子を示す模式的平面図、第2図は同じく受光素子を組み込んだ光電子装置の要部を示す断面図である。
この実施例の受光素子は、第1図の模式図で示されるような構造となっている。すなわち、第1図は本発明に係わる受光素子1の図である。すなわち、受光素子1はInGaAsP系の材料によって構成されているとともに、矩形状となっている。その主面には、それぞれハッチングで示されるように、複数の受光領域2が配設されている。これら受光領域2は、円を12等分した略扇状の形状となっている。また、各受光領域2の周縁にはそれぞれ電気的に独立した電極(上部電極)3が設けられている。これら上部電極3は受光領域2の外側に迄延在し、ワイヤを接続するに充分な広さのボンディングパッド4を構成している。また、隣接する受光領域2は区割線5で示されるように、電気的に絶縁されている。また、受光素子1の裏面には各受光領域2の共通の電極となる共通電極が設けられている。この受光素子1は、後述するように、パッケージに内蔵される場合は、前記共通電極面を介してパッケージのステム等に固定される。」

ウ 「つぎに、前記ステム1の主面に固定された受光素子6について説明する。
受光素子1は、n^(+)形のInP基板14上に順次n形のInGaAsP層15,n形のInP層16を有するとともに、前記InP層16の表層部に、p^(+)形のInP層17を有し、このInP層17とInP層16との界面にpn接合を構成し、受光領域2を形成している。前記InP層17は、第1図に示されるように、円を12等分した状態で円の中心を中心として放射状に12個配設されている。また、各受光領域2の表面には酸化膜からなる反射防止膜18が設けられている。また、受光素子1の主面には絶縁膜からなるパッシベーション膜19が設けられている。さらに、各受光領域2には、受光領域2のInP層17に電気的に接続される電極(上部電極)3が設けられている。この上部電極3は受光領域2の周囲近傍に沿うように枠状となるとともに、一群の受光領域2からなる円の外側に迄延在し、ボンディングパッド4を構成している。これら各ボンディングパッド4は、ワイヤ20を介して前記ステム6に絶縁的に取り付けられたリード9の上端に電気的に接続している。また、受光素子1の下面には電極21が設けられている。受光素子1はこの電極21面が、ソルダー7を介してステム6の主面に機械的かつ電気的に接続されている。したがって、前記受光素子1の下部電極21は、ステム6と同電極となるとともに、このステム6に電気的に接続された図示しない共通リードと電気的に接続される。
このような光電子装置にあっては、ステム6とキャップ10とからなるパッケージの外から送り込まれる光22、すなわち、窓11のガラス板12を透過した光22を、受光素子1の各受光領域2で受光し、電気エネルギーとして共通リードと各リード9間に取り出すようになっている。この光電子装置にあっては、受光部は多数の受光領域2の集合体となっていることから、大面積となり、広い面積の光を受光することができる。したがって、各リードを直列に接続すれば、大面積を有する受光素子と同様の働きをするようになる。また、リードを並列に取り出せば、各受光領域2を相互に独立させることができ、1乃至数個の受光検出に使用している場合、これら使用に供している一群の受光領域2が損傷した際、残りの受光領域2を使用に切り換えることができるという使い方もある。」

エ 「



すると、上記刊行物2には、以下の発明(以下「引用発明2」という。)が記載されている。

「発光されるレーザ光の光出力を検出するデテクタとして用いられる受光素子1であって、
n^(+)形のInP基板14上に順次n形のInGaAsP層15,n形のInP層16を有するとともに、前記InP層16の表層部に、p^(+)形のInP層17を有し、このInP層17とInP層16との界面にpn接合を構成し、受光領域2を形成しており、前記InP層17は、円を12等分した状態で円の中心を中心として放射状に12個配設されていて、
各受光領域2には、受光領域2のInP層17に電気的に接続される上部電極3が、また、受光素子1の下面には下部電極21が設けられており、上部電極3と下部電極21をリードで直列に接続した、受光素子1。」

(2)対比
本願発明1と引用発明2を対比すると、
「水平に集積された複数の区分を含むレーザパワー変換器であって、
各区分はそれぞれ、
単色照明を受け、第1の電流出力を生成するように構成された第1のサブセルを含む、レーザパワー変換器。」
で一致し、次の点で相違する。

ア 本願発明1は、
「各区分はそれぞれ、
単色照明を受け、第1の電流出力を生成するように構成された第1のサブセルと、
第1のサブセルが単色照明を受けた後で単色照明の一部を受け、第1の電流出力と実質的に等しい第2の電流出力を生成するように構成された第2のサブセルと、
第1のサブセルと第2のサブセルとの間に配置されたトンネル接合と、を含む」のに対して、引用発明2は、このような構成を有さない点。(以下、「相違点b」という。)

イ 本願発明1は、
「前記水平に集積された複数の区分は、中央の円形区分である第1の部分及び、直列相互接続された多数のより小さい区分を含む周辺区分である第2の部分を含み、第2の部分は第1の部分に比べてより低い電流及びかつより高い電圧を生成する」のに対して、引用発明2は、このような構成を有さない点。(以下、「相違点c」という。)

(3)判断
上記相違点cについて検討する。
刊行物2及び1には、「前記水平に集積された複数の区分は、中央の円形区分である第1の部分及び、直列相互接続された多数のより小さい区分を含む周辺区分である第2の部分を含み、第2の部分は第1の部分に比べてより低い電流及びかつより高い電圧を生成する」構成は、開示も示唆もされていない。
また、刊行物2及び1の他に、同構成が公知であることを示す証拠もない。
すると、本願発明1は、上記相違点cにおいて、引用発明2に、刊行物1に記載された構造を採用することにより当業者が容易に想到し得ることであるとはいえない。

(4)小括
したがって、本願発明1、上記相違点cにおいて、当業者が引用発明2、刊行物1に記載された事項に基づいて容易に発明をすることができたものであるということはできなくなった。
本願発明2、3は、本願発明1をさらに限定したものであり、本願発明4は、本願発明1の「レーザパワー変換器」に加えて「単色照明を提供するレーザ源」と「単色照明を、水平集積された複数の区分を含むレーザパワー変換器に伝送するための手段」を有する「レーザパワー変換システム」であり、本願発明5は、本願発明1を方法の発明としたものであるから、本願発明1と同様に、当業者が引用発明2、刊行物1に記載された事項に基づいて容易に発明をすることができたものであるということはいえなくなった。
そうすると、もはや、当審で通知した拒絶理由によって本願を拒絶することはできない。

3 当審拒絶理由(2)の判断
平成28年6月14日の手続補正により補正された請求項1、4、5の「中央の円形区分である第1の部分」、「直列相互接続された多数のより小さい区分を含む周辺区分である第2の部分」は、本願の発明の詳細な説明に記載されたものであり、それぞれが示す構成も明確となった。
よって、当審拒絶理由(2)は解消した。


第5 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、他に本願を拒絶すべき理由を発見しない。
よって、結論のとおり審決する。
 
審決日 2016-08-15 
出願番号 特願2007-531169(P2007-531169)
審決分類 P 1 8・ 537- WY (H01L)
P 1 8・ 121- WY (H01L)
P 1 8・ 536- WY (H01L)
最終処分 成立  
前審関与審査官 岡田 吉美眞壁 隆一  
特許庁審判長 川端 修
特許庁審判官 井口 猶二
伊藤 昌哉
発明の名称 多数の電圧デバイスの実現を有する多接合レーザ光検出器  
代理人 園田・小林特許業務法人  

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