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審決分類 審判 査定不服 5項独立特許用件 特許、登録しない。 H01S
審判 査定不服 発明同一 特許、登録しない。 H01S
管理番号 1263590
審判番号 不服2011-20204  
総通号数 155 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2012-11-30 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2011-09-20 
確定日 2012-09-20 
事件の表示 特願2003-327592「窒化物半導体素子の製造方法」拒絶査定不服審判事件〔平成16年 1月 8日出願公開、特開2004- 7009〕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12年11月15日に出願した特願2000-347669号(以下「原出願」という。優先権主張平成11年11月15日、同年12月24日、同年12月27日、平成12年1月27日、同年2月3日、同年2月25日及び同年4月21日(2件))の一部を平成15年9月19日に新たな特許出願としたものであって、平成23年1月27日付けで手続補正がなされたところ、同年7月29日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、同年9月20日に拒絶査定不服審判請求がなされるとともに、これと同時に手続補正がなされたものである。


第2 平成23年9月20日付け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23年9月20日付けの手続補正を却下する。

[理由]
1 補正の内容
平成23年9月20日付けの手続補正(以下「本件補正」という。)は、補正前(平成23年1月27日付け手続補正後のもの)の請求項1として、

「窒化物半導体からなるシード層の上部に凸部と凹部とを1周期とする周期構造体を形成する工程と、
前記凹部の底面及び壁面にマスク膜を形成する工程と、
前記シード層の上面における前記各凹部同士の間に前記マスク膜から露出するC面を種結晶として、n型窒化物半導体層と、該n型の窒化物半導体層よりもエネルギーギャップが小さい活性層と、該活性層よりもエネルギーギャップが大きいp型窒化物半導体層と順次積層して一体化した積層体を形成する工程と、
前記一体化した積層体の上であって、前記凹部の上側に、前記活性層にキャリアを選択的に注入する電流狭窄部を形成する工程と
を備え、
前記積層体を形成する工程において、前記凸部の上側に位置する前記選択成長層の上側には高転位密度領域が形成される一方、前記凹部の上側には低転位密度領域が形成される、窒化物半導体素子の製造方法。」

とあったものを、以下のように補正して新たな請求項1とするものである。

「窒化物半導体からなるシード層の上部に凸部と凹部とを1周期とする周期構造体を形成する工程と、
前記凹部の底面及び壁面にマスク膜を形成する工程と、
前記シード層の上面における前記各凹部同士の間に前記マスク膜から露出するC面を種結晶として、n型窒化物半導体層と、該n型の窒化物半導体層よりもエネルギーギャップが小さい活性層と、該活性層よりもエネルギーギャップが大きいp型窒化物半導体層と順次積層して一体化した積層体を形成する工程と、
前記一体化した積層体の上であって、前記凹部の上側で且つ前記積層体の接合部と重ならない領域に、前記活性層にキャリアを選択的に注入する電流狭窄部を形成する工程と
を備え、
前記積層体を形成する工程において、前記凸部の上側に位置する前記選択成長層の上側には高転位密度領域が形成される一方、前記凹部の上側には低転位密度領域が形成される、窒化物半導体素子の製造方法。」

2 補正の目的
本件補正は、「電流狭窄部」につき、補正前の請求項1において、「一体化した積層体の上」の「凹部の上側」に形成する、としていたものを、「一体化した積層体の上」であって、「凹部の上側」で且つ「積層体の接合部と重ならない領域」に形成する、との限定を行うものであるから、上記補正は、平成18年法律第55号改正附則第3条第1項によりなお従前の例によるとされる同法による改正前の特許法第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である。

3 独立特許要件
そこで、本件補正後の請求項1に係る発明(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(平成18年法律第55号改正附則第3条第1項によりなお従前の例によるとされる同法による改正前の特許法第17条の2第5項において準用する同法第126条第5項の規定に適合するか)について以下に検討する。
(1)先願
原査定の拒絶の理由に引用され、特許法第184条の13の規定により原出願の優先日前の他の出願とみなされ、同法第41条第3項の規定によりその出願後に出願公開されたものとみなされるPCT/US00/28056号(以下「先願」という。特願2001-530903号、WO01/027980号参照。)の明細書及び図面(以下「先願明細書」という。)には、図とともに以下の事項が記載されている(かっこ書きで和訳を付した。)。
ア 「Field of the Invention
The present invention relates to electronic device structures and fabrication methods, and more particularly to Group III-nitride semiconductor structures and methods of fabrication by pendeo- and lateral epitaxial overgrowth.」(1頁5?8行)
(発明の分野
本発明は、電子デバイス構造及びその作製方法に関するものであり、詳しくはIII族窒化物半導体構造、及びペンデオ及び横方向エピタキシャルオーバー成長によるその作製方法に関するものである。)
イ 「Background
Gallium nitride (GaN) is a wide-bandgap semiconductor material widely known for its usefulness as an active layer in blue light emitting diodes. GaN is also under investigation for use in other microelectronic devices including laser diodes and highspeed, high power transistor devices. As used herein, "gallium nitride" or "GaN" refers to gallium nitride and III-nitride alloys thereof, including aluminum gallium nitride (AlGaN), indium gallium nitride (InGaN) and aluminum indium gallium nitride (AlInGaN).
…Unfortunately, GaN has a considerable lattice mismatch with most suitable substrate crystals. For example, GaN has a 15% lattice mismatch with sapphire and a 3.5% lattice mismatch with silicon carbide. Lattice mismatches between a substrate and an epitaxial layer cause threading dislocations which may propagate through the growing epitaxial layer. Even when grown on silicon carbide with an aluminum nitride buffer layer, a GaN epitaxial layer exhibits dislocation densities estimated to be in excess of 10^(8) /cm^(2) . Such defect densities limit the usefulness of GaN in highly sensitive electronic devices such as laser diodes.
Lateral Epitaxial Overgrowth (LEO) of GaN has been the subject of considerable interest since it was first introduced as a method of reducing the dislocation densities of epitaxially grown GaN films. Essentially, the technique consists of masking an underlying layer of GaN with a mask having a pattern of openings and growing the GaN up through and laterally onto the mask. It was found that the portion of the GaN layer grown laterally over the mask exhibits a much lower dislocation density than the underlying GaN layer or the portion of the GaN layer above the mask openings. As used herein, "lateral" or "horizontal" refers to a direction generally parallel to the surface of a substrate, while the term "vertical" means a direction generally orthogonal to the surface of a substrate.
One drawback to conventional LEO techniques is that separate process steps are required for growing the underlying GaN layer, masking the GaN layer and then growing the lateral layer. Early embodiments of LEO did not place the mask directly on the non- GaN substrate because unwanted nucleation would occur on the mask during nucleation of the GaN layer at low temperatures….」(1頁10行?2頁11行)
(背景
窒化ガリウム(GaN)は、青色発光ダイオードにおける活性層として有用であることが広く知られているワイドバンドギャップ半導体材料である。また、GaNは、レーザーダイオード及び高速高出力トランジスタデバイスを含む他のマイクロ電子デバイスにおける使用に関しても研究されている。本明細書で用いられる「窒化ガリウム」又は「GaN」とは、窒化ガリウム及びそのIII族窒化物合金、例えば窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)、窒化インジウムガリウム(InGaN)及び窒化アルミニウムインジウムガリウム(AlInGaN)を意味する。
…残念なことに、GaNは、最も適する基板結晶に対してかなりの格子不整合を有する。例えば、GaNは、サファイアに関して15%の格子不整合を有し、炭化珪素に関して3.5%の格子不整合を有する。基板とエピタキシャル層との間の格子不整合によって、成長エピタキシャル層の中を伝搬し得る貫通転位が引き起こされる。窒化アルミニウム緩衝層を有する炭化珪素上で成長させるときでも、GaNエピタキシャル層は、10^(8)/cm^(2)超と見積もられる転位密度を示す。前記欠陥密度によって、例えばレーザーダイオードのような高度に敏感な電子デバイスにおけるGaNの有用性が制限される。
GaNの横方向エピタキシャルオーバー成長(LEO)は、エピタキシャル成長GaN膜の転位密度を低減させる方法として最初に導入されたので、非常に興味深いテーマであった。本質的に、この技術は、開口部のパターンを有するマスクでGaNの下地層をマスクする工程、及びGaNを前記マスク上へ且つ横方向に成長させる工程から成る。マスクを覆って横方向に成長したGaN層の部分は、GaN下地層に比べて、又はマスク開口部の上方にあるGaN層の部分に比べて、転位密度がはるかに低いことが見出された。本明細書で用いられる「横方向」又は「水平」とは、基板の表面に対して一般的に平行な方向を意味しており、また「垂直」とは、基板の表面に対して一般的に垂直な方向を意味する。
従来のLEO法の1つの欠点は、GaN下地層を成長させ、そのGaN層をマスクし、次に横方向の層を成長させるために、別個のプロセス工程が必要である点である。LEOの初期の態様では、望ましくない核形成が、低温において、GaN層の核形成中に、マスク上で起こると考えられるので、非GaN基板上にマスクを直接に配置しなかった…。)
ウ 「Referring now to FIG. 1, a substrate 10 is illustrated on which is deposited a mask layer 14 comprising stripes 14a and 14b. Although the stripe pattern may continue in a periodic or aperiodic fashion on either side, for convenience only stripes 14a and 14b are illustrated. Stripes 14a, 14b are characterized in that they have a width (w) and are separated by mask openings or windows 6 having a window length (1). …
As illustrated in FIG. 2, stripes 14a and 14b are preferably oriented along the <1-100> crystallographic direction in the (0001) plane. … The mask layer 14 may comprise silicon nitride (Si_(x)N_(y)) or silicon dioxide (SiO_(2)) or any other suitable mask material. If the structure being fabricated is intended for use in an optical device such as an LED or laser diode, the mask layer 14 may comprise a reflective or refractory metal which is stable in ammonia and hydrogen gas, has a melting point in excess of about 1200℃, and is reflective to the desired wavelength. …
The substrate may be silicon carbide, sapphire (Al_(2)O_(3)), silicon, ZnO, or any other similarly suitable substrate. …
Referring now to FIG. 3, an epitaxial layer 20 may be fabricated by first growing a buffer layer 12 on the surface of the substrate 10. Epitaxial layer 20 may comprise gallium nitride or a Group III-nitride alloy thereof, such as aluminum gallium nitride (AlGaN), indium gallium nitride (InGaN), or aluminum indium gallium nitride (AlInGaN). …
As shown in FIG. 3A, epitaxial layer 20 grows laterally (i.e. parallel to the face of the substrate) in addition to vertically. Lateral growth fronts 22 move across the surface of the mask stripes 14 as layer 20 grows.
Referring again to FIG. 3, in one embodiment, epitaxial layer 20 grows laterally until the growth fronts 22 coalesce at interfaces 24 to form a continuous layer 20 of gallium nitride. However, it is not necessary for the growth fronts to coalesce for all applications, as it is possible to fabricate devices in laterally overgrown portions of GaN even if they have not coalesced with adjacent portions. … For example, a laser diode stripe may be fabricated in a region of layer 20 that has not coalesced. For fabrication of an LED, a coalesced layer is preferred. For example, an LED device 250μ wide and 275μ long may be fabricated on a coalesced layer of gallium nitride grown in accordance with the present invention.
While the layer 20 of gallium nitride is growing, nucleation and growth of polycrystalline Al_(X)Ga_(1-X)N 30 typically begins to occur on the exposed upper surfaces of mask stripes 14.」(6頁22頁?9頁13行)
(図1には、ストライプ14aと14bとを含むマスク層14が堆積された基板10が示されている。ストライプパターンは、どちらの側にも周期的に又は非周期的に続き得るが、簡便のためにストライプ14a及び14bのみが図示されている。ストライプ14a、14bは、幅(w)を有し,マスク開口部又は窓長(l)を有する窓6によって分離されていることを特徴とする。…
図2に示されるように、ストライプ14a及び14bは、好ましくは、(0001)平面において、<1-100>結晶学的方向に沿って配向される。…マスク層14は、窒化珪素(Si_(X)N_(Y))又は二酸化珪素(SiO_(2))又は任意の他の適当なマスク材料を含み得る。作製される構造が、例えばLED又はレーザーダイオードのような光デバイスで用いることが意図される場合、マスク層14は、アンモニアガス及び水素ガス中で安定であって、約1200℃を超える融点を有し,及び所望の波長を反射する反射性又は耐熱性の金属を含むことができる。…
基板は、炭化珪素、サファイア(Al_(2)O_(3))、珪素、ZnO、又は任意の他の同様に適当な基板であっても良い。…
図3に関して、エピタキシャル層20は、最初に基板10の表面上に緩衝層12を成長させることによって作製されてもよい。エピタキシャル層20は、窒化ガリウム又はそのIII族窒化物合金、例えば窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)、窒化インジウムガリウム(InGaN)、又は窒化アルミニウムインジウムガリウム(AlInGaN)を含むことができる。…
図3Aに示されるように、エピタキシャル層20は、垂直方向に加えて横方向(すなわち、基板の面に対して平行)に成長する。横方向成長フロント22は、層20が成長するにつれて、マスクストライプ14の表面を横切って移動する。
再び図3を参照すると、1つの態様では、エピタキシャル層20は、成長フロント22が界面24で合体して窒化ガリウムの連続層20を形成するまで、横方向に成長する。しかしながら、成長フロントが隣接部分と合体しなかったとしても、GaNの横方向にオーバー成長させた部分においてデバイスを作製することができるので、成長フロントがすべての用途のために合体する必要はない。…例えば、レーザーダイオードストライプは、合体しなかった層20の領域において作製することができる。LEDを作製するためには、合体層が好ましい。例えば、幅250μで長さ275μのLEDデバイスを、本発明にしたがって成長させた窒化ガリウムの合体層上で作製することができる。
窒化ガリウムの層20が成長している間、多結晶質Al_(X)Ga_(1-X)N30の核形成及び成長が、マスクストライプ14の暴露された上表面で典型的に起こり始める。)
エ 「An embodiment of the present invention utilizing pendeoepitaxial growth is illustrated in FIG. 6. In this embodiment, the substrate 10 is etched to form at least one raised portion 15, which defines adjacent recessed areas or trenches 18 on the substrate 10. FIG. 6 illustrates an embodiment in which a pair of raised portions 15 a, 15b have been patterned using standard photolithographic techniques and reactive ion etching. Preferably, the height of raised portions 15 (i.e. the depth of trenches 18) is at least lμ. A mask layer 14, which may be Si_(x)N_(y), SiO_(2) or any other suitable mask is then deposited on the upper surface of substrate 10, with mask openings 16 made on the upper surfaces of raised portions 15a, 15b.
In this embodiment, the substrate 10 may be silicon carbide, sapphire, silicon, gallium arsenide, gallium nitride or another Group III-nitride such as aluminum nitride or aluminum gallium nitride. … Gallium nitride substrates have been fabricated by growing thick epitaxial layers of gallium nitride on a non-GaN substrate. …
As shown in FIG. 6, if a buffer layer is required, an AlGaN buffer layer 12 may be grown vertically from the mask openings (or windows) 16 using MOVPE. In a preferred embodiment, the buffer layer 12 is grown to a thickness larger than the thickness of the mask layer 14. Once the buffer layer 12 has been grown to a desired thickness, the pendeoepitaxial layer 26 is then grown. Pendeoepitaxial layer 26 grows laterally (i.e. parallel to the face of the substrate) over trenches 18 in addition to vertically.
Although nucleation and growth of polycrystalline GaN 30 may be occurring on the mask 14, it is occurring within trenches 18, and thus does not interfere with the lateral growth of pendeoepitaxial layer 26.…
In one embodiment, pendeoepitaxial layer 26 grows laterally until opposing growth fronts 22 coalesce at interfaces 24 to form a continuous layer 26 of gallium nitride. However, as mentioned above, it is not necessary for the growth fronts 22 to coalesce for all applications, as it is possible to fabricate devices in laterally overgrown portions of GaN even if they have not coalesced with adjacent portions.
A simplified method of forming mask 14 is illustrated in FIG. 6B. In this method, an etch mask 19 is applied to the surface of substrate 10, and substrate 10 is etched to form trenches 18. Mask 14 is deposited after etching trenches 18 but prior to removing etch mask 19. In this technique, mask 14 preferably comprises a thin mask layer of about 50-200Å in thickness. Mask 14 may comprise Si_(x)N_(y), SiO_(2), or any other suitable mask material. Etch mask 19 is then removed, revealing the upper surfaces of raised portions 15. The edges of windows 16 in mask 14 are thereby self-aligned with the edges of raised portions 15. Thus, with this technique, only a single masking step is required and it is not necessary to use photolithographic techniques to open windows 16 in mask layer 14.」(11頁15行?13頁17行)
(ペンデオエピタキシャル成長を用いる本発明の態様は図6に示してある。この態様では、基板10はエッチングされ、基板10上において隣接する凹領域又はトレンチ18を規定する少なくとも1つの凸部15を形成する。図6には、標準的なフォトリソグラフィー法及び反応性イオンエッチングを用いて一対の凸部15a,15bをパターン形成した態様が図示してある。好ましくは、凸部15の高さ(すなわち、トレンチ18の深さ)は少なくとも1μである。次に、Si_(X)N_(Y),SiO_(2)又は任意の他の適当なマスクであっても良いマスク層14が、基板10の上表面上に堆積される。凸部15a,15bの上表面上にはマスク開口部16を作った。
この態様では、基板10は、炭化珪素、サファイア、珪素、ガリウム砒素、窒化ガリウム又は他のIII族窒化物、例えば窒化アルミニウム又は窒化アルミニウムガリウムであっても良い。…窒化ガリウム基板は、非GaN基板上で窒化ガリウムの厚いエピタキシャル層を成長させることによって作製された。…
図6に示してあるように、緩衝層が必要である場合は、AlGaN緩衝層12を、MOVPEを用いて、マスク開口部(又は窓)から垂直に成長させることができる。好ましい態様では、緩衝層12は、マスク層14に比べて厚くなるまで成長させる。緩衝層12が所望の厚さまで成長したら、次にペンデオエピタキシャル層26を成長させる。ペンデオエピタキシャル層26は、垂直方向に加えて、トレンチ18を覆って横方向に(すなわち、基板の表面に対して平行に)成長する。
多結晶質GaN30の核形成及び成長はマスク層14上で起こるかもしれないが、トレンチ18内で起こるので、ペンデオエピタキシャル層26の横方向成長を妨害しない。…
1つの態様では、ペンデオエピタキシャル層26は、対向している成長フロント22が界面24で合体して窒化ガリウムの連続層26を形成するまで、横方向に成長する。しかしながら、上記したように、成長フロント22が隣接部分と合体しなくても、GaNの横方向にオーバー成長させた部分においてデバイスを作製することができるので、成長フロント22は、すべての用途のために合体する必要はない。…
マスク14を形成する単純化法が図6Bに示してある。この方法では、エッチングマスク19を、基板10の表面に対して施し、基板10をエッチングしてトレンチ18を形成する。トレンチ18をエッチングした後、しかしエッチングマスク19を除去する前に、マスク14は堆積される。この技術では、マスク14は、好ましくは約50?200Åの厚さの薄いマスク層を含む。マスク14は、Si_(X)N_(Y)、SiO_(2)、又は任意の他の適当なマスク材料を含むことができる。次に、エッチングマスク19を除去し、凸部15の上表面を晒す。マスク14における窓16のエッジは、それによって、凸部15のエッジと自己整合される。このように、この技術によって、1つのマスキング工程のみが必要であり、フォトリソグラフィー法を用いて、マスク層14において窓16を開ける必要はない。)

(2)先願明細書に記載された発明
ア 上記(1)ア、イ及びエによれば、先願明細書には、先願明細書に記載された発明の一態様として、次の発明(以下「先願発明」という。)が記載されているものと認められる。

「基板10はエッチングされ、基板10上において隣接する凹領域又はトレンチ18を規定する少なくとも1つの凸部15(一対の凸部15a,15b)を形成し、次に、Si_(X)N_(Y),SiO_(2)又は任意の他の適当なマスクであっても良いマスク層14が、基板10の上表面上に堆積され、凸部15a,15bの上表面上にはマスク開口部16を作り、基板10は、窒化ガリウムであっても良く、窒化ガリウム基板は、非GaN基板上で窒化ガリウムの厚いエピタキシャル層を成長させることによって作製され、緩衝層が必要である場合は、AlGaN緩衝層12を、MOVPEを用いて、マスク開口部(又は窓)から垂直に成長させ、緩衝層12が所望の厚さまで成長したら、次にペンデオエピタキシャル層26を成長させ、ペンデオエピタキシャル層26は、垂直方向に加えて、トレンチ18を覆って横方向に(すなわち、基板の表面に対して平行に)成長し、ペンデオエピタキシャル層26は、対向している成長フロント22が界面24で合体して窒化ガリウムの連続層26を形成するまで、横方向に成長し、成長フロント22が隣接部分と合体しなくても、GaNの横方向にオーバー成長させた部分においてデバイスを作製することができるので、成長フロント22は、すべての用途のために合体する必要はない、レーザーダイオードのようなIII族窒化物半導体構造の電子デバイス構造の作製方法。」

イ また、上記(1)ア及びウによれば、先願明細書には、先願明細書に記載された発明の別の一態様として、次の発明が記載されている。
「炭化珪素、サファイア(Al_(2)O_(3))、珪素、ZnO、又は任意の他の同様に適当な基板上にストライプ14aと14bとを含むマスク層14が堆積され、ストライプ14a、14bは、幅(w)を有し、マスク開口部又は窓長(l)を有する窓6によって分離されており、ストライプ14a及び14bは、好ましくは、(0001)平面において、<1-100>結晶学的方向に沿って配向され、マスク層14は、窒化珪素(Si_(X)N_(Y))又は二酸化珪素(SiO_(2))又は任意の他の適当なマスク材料を含み得、作製される構造が、例えばLED又はレーザーダイオードのような光デバイスで用いることが意図される場合、マスク層14は、アンモニアガス及び水素ガス中で安定であって、約1200℃を超える融点を有し,及び所望の波長を反射する反射性又は耐熱性の金属を含むことができ、エピタキシャル層20は、最初に基板10の表面上に緩衝層12を成長させることによって作製されてもよく、エピタキシャル層20は、窒化ガリウム又はそのIII族窒化物合金、例えば窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)、窒化インジウムガリウム(InGaN)、又は窒化アルミニウムインジウムガリウム(AlInGaN)を含むことができ、エピタキシャル層20は、垂直方向に加えて横方向(すなわち、基板の面に対して平行)に成長し、横方向成長フロント22は、層20が成長するにつれて、マスクストライプ14の表面を横切って移動し、1つの態様では、エピタキシャル層20は、成長フロント22が界面24で合体して窒化ガリウムの連続層20を形成するまで、横方向に成長し、成長フロントが隣接部分と合体しなかったとしても、GaNの横方向にオーバー成長させた部分においてデバイスを作製することができ、例えば、レーザーダイオードストライプは、合体しなかった層20の領域において作製することができ、LEDを作製するためには、合体層が好ましい、電子デバイス構造の作製方法。」

(3)対比
本願補正発明と先願発明とを対比する。
ア 先願発明は、「基板10はエッチングされ、基板10上において隣接する凹領域又はトレンチ18を規定する少なくとも1つの凸部15(一対の凸部15a,15b)を形成」するものであって、「基板10は、窒化ガリウムであっても良く、窒化ガリウム基板は、非GaN基板上で窒化ガリウムの厚いエピタキシャル層を成長させることによって作製され」るものであるから、
(ア)先願発明の「(非GaN基板上で厚いエピタキシャル層を成長させることによって作製される)窒化ガリウム基板10」、「凸部15」及び「トレンチ18」は、それぞれ、本願補正発明の「(窒化物半導体からなる)シード層」、「凸部」及び「凹部」に相当し、
(イ)先願発明は、本願補正発明の「窒化物半導体からなるシード層の上部に凸部と凹部とを1周期とする周期構造体を形成する工程を備え」との事項を備える。

イ 先願発明は、「Si_(X)N_(Y),SiO_(2)又は任意の他の適当なマスクであっても良いマスク層14が、基板10の上表面上に堆積され、凸部15a,15bの上表面上にはマスク開口部16を作」るものであって、前記「トレンチ18」の底面及び壁面に「マスク層14」が形成されるといえるから、
(ア)先願発明の「マスク層14」は、本願補正発明の「マスク膜」に相当し、
(イ)先願発明は、本願補正発明の「前記凹部の底面及び壁面にマスク膜を形成する工程を備え」との事項を備える。

ウ 先願発明は、「緩衝層が必要である場合は、AlGaN緩衝層12を、MOVPEを用いて、マスク開口部(又は窓)から垂直に成長させ、緩衝層12が所望の厚さまで成長したら、次にペンデオエピタキシャル層26を成長させ」るものであって、「ペンデオエピタキシャル層26は、垂直方向に加えて、トレンチ18を覆って横方向に(すなわち、基板の表面に対して平行に)成長し、ペンデオエピタキシャル層26は、対向している成長フロント22が界面24で合体して窒化ガリウムの連続層26を形成するまで、横方向に成長し、成長フロント22が隣接部分と合体しなくても、GaNの横方向にオーバー成長させた部分においてデバイスを作製することができる」ものであるから、先願発明の「MOVPEを用いて、『マスク開口部(又は窓)』から、(緩衝層12及び)『ペンデオエピタキシャル層26』を成長させ、『ペンデオエピタキシャル層26』は、垂直方向に加えて、トレンチ18を覆って横方向に(すなわち、基板の表面に対して平行に)成長し、『ペンデオエピタキシャル層26』は、対向している成長フロント22が界面24で合体して窒化ガリウムの連続層26を形成するまで、横方向に成長し」との事項と、本願補正発明の「前記シード層の上面における前記各凹部同士の間に前記マスク膜から露出するC面を種結晶として、n型窒化物半導体層と、該n型の窒化物半導体層よりもエネルギーギャップが小さい活性層と、該活性層よりもエネルギーギャップが大きいp型窒化物半導体層と順次積層して一体化した積層体を形成する工程を備え」との事項とは、「前記シード層の上面における前記各凹部同士の間に前記マスク膜から露出する面を種結晶として、窒化物半導体層を形成する工程を備え」との点で一致する。

エ 先願発明の「レーザーダイオードのようなIII族窒化物半導体構造の電子デバイス構造の作製方法」は、本願補正発明の「窒化物半導体素子の製造方法」に相当する。

したがって、両者は、
「窒化物半導体からなるシード層の上部に凸部と凹部とを1周期とする周期構造体を形成する工程と、
前記凹部の底面及び壁面にマスク膜を形成する工程と、
前記シード層の上面における前記各凹部同士の間に前記マスク膜から露出する面を種結晶として、窒化物半導体層を形成する工程を備える、窒化物半導体素子の製造方法。」
である点で一致し、以下の点で一応相違する。

相違点
本願補正発明は、シード層の上面における各凹部同士の間にマスク膜から露出する面がC面であって、このC面を種結晶として、n型窒化物半導体層と、該n型の窒化物半導体層よりもエネルギーギャップが小さい活性層と、該活性層よりもエネルギーギャップが大きいp型窒化物半導体層と順次積層して一体化した積層体を形成する工程、及び、前記一体化した積層体の上であって、前記凹部の上側で且つ前記積層体の接合部と重ならない領域に、前記活性層にキャリアを選択的に注入する電流狭窄部を形成する工程を備えるものであり、前記積層体を形成する工程において、凸部の上側に位置する選択成長層の上側には高転位密度領域が形成される一方、前記凹部の上側には低転位密度領域が形成されるのに対し、先願発明は、シード層の上面における各凹部同士の間にマスク膜から露出する面がC面であるか否か明らかではなく、このC面を種結晶として、n型窒化物半導体層、活性層、p型窒化物半導体層を順次積層して一体化した積層体を形成する工程、及び、前記一体化した積層体の上であって、前記凹部の上側で且つ前記積層体の接合部と重ならない領域に、前記活性層にキャリアを選択的に注入する電流狭窄部を形成する工程を備えるものであるのか否か明らかではなく、また、前記積層体を形成する工程において、凸部の上側に位置する選択成長層の上側には高転位密度領域が形成され、前記凹部の上側には低転位密度領域が形成されるか否か明らかではない点(以下「相違点」という。)。

(4)判断
上記相違点につき検討する。
ア 先願明細書には、先願明細書に記載された発明の別の一態様として、上記(2)イのとおりの発明が記載されているところ、その「(基板上に堆積される)ストライプ14a及び14bは、好ましくは、(0001)平面において…配向され」との特定事項に照らせば、先願明細書に記載された発明の一態様である先願発明の「マスク層14」が堆積される「基板10」の上表面は、「(0001)平面」即ち「C面」であって、先願発明は、この「C面」を種結晶として「(AlGaN緩衝層12及び)GaNのペンデオエピタキシャル層26」を形成するものと理解することができる。
イ 一方、先願発明のような「レーザーダイオードのようなIII族窒化物半導体構造の電子デバイス構造」として、下地となるGaN層の上に、n型窒化物半導体層と、該n型の窒化物半導体層よりもエネルギーギャップが小さい活性層と、該活性層よりもエネルギーギャップが大きいp型窒化物半導体層と順次積層して一体化した積層体を形成し、前記一体化した積層体の上に、前記活性層にキャリアを選択的に注入する電流狭窄部を形成するものは、本願の優先日時点で周知であることに照らすと(必要なら、特開平11-224969号公報(【0067】?【0085】、図9)、特開平10-126006号公報(【0019】?【0040】、図1)、特開平9-36430号公報(【0035】、【0036】、【0076】?【0096】、図9)参照。)、先願発明は、本願補正発明のように、「n型窒化物半導体層と、該n型の窒化物半導体層よりもエネルギーギャップが小さい活性層と、該活性層よりもエネルギーギャップが大きいp型窒化物半導体層と順次積層して一体化した積層体を形成する工程、及び、前記一体化した積層体の上であって、前記凹部の上側で且つ前記積層体の接合部と重ならない領域に、前記活性層にキャリアを選択的に注入する電流狭窄部を形成する工程を備え」との特定事項を備えるものであるのか否か明らかではないものの、当該特定事項は、先願発明の「レーザーダイオードのようなIII族窒化物半導体構造の電子デバイス構造」を作製する際に採用されるべき具体化のための微差であって、それによって新たな効果を奏するものとも認められない。
すなわち、当業者としては、先願発明の「レーザーダイオードのようなIII族窒化物半導体構造の電子デバイス構造の作製方法」は、「ペンデオエピタキシャル層26」(下地となるGaN層)の上に、n型窒化物半導体層と、該n型の窒化物半導体層よりもエネルギーギャップが小さい活性層と、該活性層よりもエネルギーギャップが大きいp型窒化物半導体層と順次積層して一体化した積層体を形成し、前記一体化した積層体の上に、前記活性層にキャリアを選択的に注入する電流狭窄部を形成するものであると理解できるものである。
ウ また、先願明細書の「開口部のパターンを有するマスクでGaNの下地層をマスクする工程、及びGaNを前記マスク上へ且つ横方向に成長させる工程から成る、GaNの横方向エピタキシャルオーバー成長(LEO)において、マスクを覆って横方向に成長したGaN層の部分は、マスク開口部の上方にあるGaN層の部分に比べて、転位密度がはるかに低い」との記載(上記(1)イ参照。)に照らせば、先願発明において、「ペンデオエピタキシャル層26」の「(横方向に成長して形成される)窒化ガリウムの連続層」は、「マスク層14」開口部の上方にあるGaN層の部分に比べて転位密度が相当程度低いものと理解することができる。
エ 以上の検討によると、先願発明の「レーザーダイオードのようなIII族窒化物半導体構造の電子デバイス構造の作製方法」は、上記イによれば、「マスク開口部(又は窓)」から露出する「基板10」の面がC面であると理解できるものであり、上記ウによれば、「ペンデオエピタキシャル層26」(下地となるGaN層)の上に、n型窒化物半導体層と、該n型の窒化物半導体層よりもエネルギーギャップが小さい活性層と、該活性層よりもエネルギーギャップが大きいp型窒化物半導体層と順次積層して一体化した積層体を形成し、前記一体化した積層体の上に、前記活性層にキャリアを選択的に注入する電流狭窄部を形成するものであると理解できるものであり、また、上記エによれば、「ペンデオエピタキシャル層26」の「(横方向に成長して形成される)窒化ガリウムの連続層」は、「マスク層14」開口部の上方にあるGaN層の部分に比べて転位密度が相当程度低いものと理解することができるものである。
そして、「ペンデオエピタキシャル層26」の対向する成長フロント22が界面24で合体した領域に対応する、n型窒化物半導体層、活性層及びp型窒化物半導体層が順次積層して一体化した積層体の合体した領域は、「トレンチ18」の上側の他の積層体の領域に比べて転位密度が高いことは明らかであるから、先願発明は、前記の電流狭窄部を、前記積層体の上であって、「トレンチ18」の上側で且つ前記積層体の合体した領域と重ならない領域に形成すべきものと理解できるものである。
オ したがって、先願明細書に上記相違点に関して明文の記載がなくとも、当業者としては、先願発明について、上記相違点の構成を備えるものと理解できるというべきである。
よって、上記相違点については実質的な相違点であるとはいえない。

したがって、本願補正発明と先願発明との間には実質的な相違点は存在せず、本願補正発明は先願明細書に記載された発明と同一である。

しかも、本願補正発明の発明者が上記先願明細書に記載された先願発明の発明者と同一であるとも、また、本願の出願時に、その出願人が先願の出願人と同一であるとも認められないので、本願補正発明は、特許法第29条の2の規定により、特許を受けることができないものである。

4 補正却下の決定についてのむすび
以上のとおり、本件補正は、平成18年法律第55条改正附則第3条第1項によりなお従前の例によるとされる同法による改正前の特許法第17条の2第5項において準用する同法第126条第5項の規定に違反するので、同法第159条第1項において読み替えて準用する同法第53条第1項の規定により却下すべきものである。


第3 本願発明について
1 本願発明
本件補正は上記のとおり却下されたので、本願の請求項に係る発明(以下「本願発明」という。)は、平成23年1月27日付け手続補正書の特許請求の範囲の請求項1に記載された、上記第2の1において本件補正前のものとして記載したとおりのものである。

2 判断
本願発明は、上記第2の3(4)で検討した本願補正発明において、「電流狭窄部」につき、「一体化した積層体の上」であって、「凹部の上側」で且つ「積層体の接合部と重ならない領域」に形成する、との限定を行っていたものを、「一体化した積層体の上」の「凹部の上側」に形成する、と元に戻したものである。そうすると、上記第2の3(4)での検討に照らして、本願発明と先願発明との間に相違するところはないから、本願発明は、先願明細書に記載された発明と同一であり、しかも、本願発明の発明者が上記先願明細書に記載された先願発明の発明者と同一であるとも、また、本願の出願時に、その出願人が先願の出願人と同一であるとも認められないから、特許法第29条の2の規定により、特許を受けることができないものである。

3 むすび
以上のとおり、本願発明は、先願明細書に記載された発明と同一であり、しかも、本願発明の発明者が上記先願明細書に記載された発明の発明者と同一であるとも、また、本願の出願時に、その出願人が先願の出願人と同一であるとも認められないので、本願発明は、特許法第29条の2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。
 
審理終結日 2012-07-11 
結審通知日 2012-07-17 
審決日 2012-07-30 
出願番号 特願2003-327592(P2003-327592)
審決分類 P 1 8・ 575- Z (H01S)
P 1 8・ 161- Z (H01S)
最終処分 不成立  
前審関与審査官 佐藤 俊彦  
特許庁審判長 吉野 公夫
特許庁審判官 小松 徹三
星野 浩一
発明の名称 窒化物半導体素子の製造方法  
代理人 河部 大輔  
代理人 前田 弘  
代理人 竹内 宏  
代理人 前田 亮  
代理人 岩下 嗣也  
代理人 嶋田 高久  
代理人 特許業務法人前田特許事務所  
代理人 松永 裕吉  
代理人 関 啓  
代理人 二宮 克也  
代理人 長谷川 雅典  
代理人 原田 智雄  
代理人 岡澤 祥平  
代理人 今江 克実  
代理人 杉浦 靖也  
代理人 間脇 八蔵  
代理人 竹内 祐二  
代理人 川北 憲司  
代理人 福本 康二  
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