平成25(行ケ)10088審決取消請求事件

平成２６年４月２４日判決言渡

平成２５年（行ケ）第１００８８号 審決取消請求事件

口頭弁論終結日 平成２６年３月１３日

判 決

原 告 ユニティー オプト テクノロジー

カンパニー リミテッド

訴訟代理人弁護士 升 永 英 俊

訴訟代理人弁理士 佐 藤 睦

被 告 日亜化学工業株式会社

訴訟代理人弁護士 阿 部 隆 徳

同 吉 川 景 司

訴訟代理人弁理士 鮫 島 睦

同 言 上 惠 一

同 田 村 啓

同 中 野 晴 夫

主 文

１ 原告の請求を棄却する。

２ 訴訟費用は原告の負担とする。

３ この判決に対する上告及び上告受理申立てのための付加期間を３０

日と定める。

事 実 及 び 理 由

第１ 請求

特許庁が無効２０１１－８００２５７号事件について平成２４年１１月２７日にした審決を取り消す。

第２ 前提となる事実

１ 特許庁における手続の経緯被告は，発明の名称を「窒化インジウムガリウム半導体の成長方法」とする特許発明に係る特許（特許第２７５１９６３号。平成５年５月７日出願（国内優先権主張 平成４年６月１０日（以下「優先日」という。，平成４年１１月４日）） ，平成１年２月２７日設定登録。以下「本件特許」という。）の特許権者である（甲１１）。原告は，平成２３年１２月１６日，本件特許の請求項１ないし４に係る各発明についての特許を無効にすることを求めて，審判（無効２０１１－８００２５７号事件）を請求し，被告は，平成２４年６月２７日，訂正請求（以下「本件訂正」といい，同訂正後の本件特許に係る明細書を「本件明細書」という。）を行い（乙２），特許庁は，同年１１月２７日，「訂正を認める。本件審判の請求は，成り立たない。」との審決（以下「審決」という。）をし，その謄本は同年１２月６日，原告に送達された。２ 特許請求の範囲本件訂正により請求項３が削除され，請求項４が請求項３とされた。本件訂正後の本件特許に係る特許請求の範囲は以下のとおりである（以下，本件訂正後の請求項１ないし３に係る発明を「本件発明１」ないし「本件発明３」という。。）（乙２）「【請求項１】基板上に，有機金属気相成長法により，次に成長させる窒化ガリウム層よりも低温で成長させるバッファ層を介して，バッファ層よりも高温で原料ガスのキャリアガスとして水素を用いて成長させた該窒化ガリウム層の上に，前記キャリアガスを窒素に切替え，原料ガスとして，ガリウム源のガスと，インジウム源のガスと，窒素源のガスとを用い，同じく有機金属気相成長法により，６℃より高く，９００℃以下の成長温度で，インジウム源のガスのインジウムのモル比を，ガリウム１に対し，１．０以上に調整して，窒化インジウムガリウム半導体を成長させることを特徴とする窒化インジウムガリウム半導体の成長方法。【請求項２】前記有機金属気相成長法において，原料ガスを前記基板に押圧するガスを流すと共に，前記押圧するガスとして前記窒化インジウムガリウム半導体の成長時に窒素のみを用いることを特徴とする請求項１に記載の窒化インジウムガリウム半導体の成長方法。【請求項３】前記窒化インジウムガリウム半導体のＸ線ロッキングカーブの半値幅が８分以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の窒化インジウムガリウム半導体の成長方法。」３ 審決の理由

(1) 審決は，優先日前に頒布された特開平３－２０３３８８号公報（以下「甲１文献」という。）に記載された発明（以下「甲１発明」という。）の内容並びに本件発明１と甲１発明との一致点及び相違点として，以下のとおり認定した。ア 甲１発明の内容「キャリアガスとして，Ｈ２またはＮ２を用い，III 族の原料ガスとして，ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム），ＴＭＧ（トリメチルガリウム），ＴＭＩ（トリメチルインジウム）を用い，該原料ガスの流量は，ＴＭＡは１０ｃｃ／ｍｉｎ，ＴＭＧはｃｃ／ｍｉｎ，ＴＭＩは２０ｃｃ／ｍｉｎとし，Ｖ族の原料ガスとして，ＮＨ３を用いて結晶成長を行う有機金属気相成長法であって，サファイア基板をＮＨ３ 雰囲気中で１０００℃まで昇温して，１０分間熱処理を施し，サファイア基板の表面を薄いＡｌＮ膜で覆い，その後，サファイア基板の温度を９５０℃に下げ，ＡｌＮ層から徐々に組成を変えてＧａＮ層にしていくことにより，バッファ層としてのＡｌＮ／ＧａＮ歪超格子層を形成し，次に，サファイア基板の温度を８００℃まで下げ，該バッファ層の表面に，ｎ型のＧａｘ Ｉｎ１－Ｘ Ｎ層及びｐ型のＧａｘ Ｉｎ１－ＸＮ層からなるｐｎ接合構造を形成することを含む，半導体発光素子の製造方法。」イ 一致点「キャリアガスとして，水素または窒素を用い，基板上に，有機金属気相成長法により，バッファ層を介して成長させた窒化ガリウム層の上に，原料ガスとして，ガリウム源のガスと，インジウム源のガスと，窒素源のガスとを用い，同じく有機金属気相成長法により，６００℃より高く，９００℃以下の成長温度で，インジウム源のガスのインジウムのモル比を，ガリウム１に対し，１．以上に調整して，窒化インジウムガリウム半導体を成長させる窒化インジウムガリウム半導体の成長方法。」である点。ウ 相違点(ｱ) 相違点１本件発明１は，キャリアガスとして水素を用いて「窒化ガリウム層」を成長させ，その後，キャリアガスを切替えて，キャリアガスとして窒素を用いて「窒化インジウムガリウム半導体」を成長させるのに対して，甲１発明は，キャリアガスとして水素または窒素を用いるものの，「窒化ガリウム層」成長時と「窒化インジウムガリウム半導体」成長時とで，それぞれキャリアガスとして水素または窒素のどちらを用いるのか不明である点。(ｲ) 相違点２本件発明１は，「窒化ガリウム層」が「バッファ層」より高温で成長するのに対して，甲１発明の「バッファ層」（ＡｌＮ／ＧａＮ歪超格子層の，ＡｌＮ層から徐々に組成が変わっていく部分）及び「窒化ガリウム層」（ＡｌＮ／ＧａＮ歪超格子層のＧａＮ層となった部分）は，同じ温度９５０℃で成長している点。

(2) 審決の理由は，別紙審決書写しに記載のとおりであり，その要旨は以下のとおりである。ア 本件訂正は適法な訂正である。イ 甲１発明及び周知技術に基づいて相違点１に係る構成に至るのが，当業者にとって容易であったとはいえない。したがって，相違点２について検討するまでもなく，本件発明１は甲１発明及び周知技術に基づいて当業者が容易に発明することができたものとは認められない。ウ 本件発明２及び３は，本件発明１の特定事項を全て含むものであるから，本件発明２及び３も，甲１発明及び周知技術に基づいて当業者が容易に発明することができたものとはいえない。

第３ 取消事由に関する当事者の主張

１

（原告の主張）

審決には，以下のとおり，相違点１についての容易想到性の判断に誤りがある。

(1) 容易想到性の判断

ア 一定の課題を解決するために，公知の複数の選択肢の中から最適選択肢を選択することは，当業者が容易になし得るものである。以下のとおり，本件発明１の相違点１に係る構成は，公知の複数の選択肢の中から最適選択肢を選択したものである。したがって，当業者は，本件発明１の相違点１に係る構成に，容易に想到し得る。イ(ｱ) 甲１文献の３頁右上欄６行目ないし８行目には，「キャリアガス２０として，Ｈ２またはＮ２を用い」との記載がある。甲１文献の第１図では，「２ＡｌＮ層（バッファ層）」が「１サファイア基板」の上に積層されており，２頁右下欄下から５行目ないし末行にはバッファ層はＡｌｚＧａ１－ｚＮ層（０≦ｚ≦１）でもよい旨の記載があることから，サファイア基板の上に蓄積されている第１図のバッファ層（層２）は，ＧａＮ層（ＡｌｚＧａ１－ｚＮ層のｚを０としたもの）でもよいと理解される。また，甲１文献の第１図では，２ＡｌＮ層（バッファ層）の上に３ｎ－Ｇａｘ Ｉｎ１－ＸＮ層が積層され，その上に４ｐ－ＧａｘＩｎ１－ＸＮ層が積層されており，２頁左下欄１０行目ないし１３行目には，Ｇａｘ Ｉｎ１－ＸＮ層のｘは（０≦ｘ≦１）であるとの記載があり，層３及び４はｘ＝０．５のときいずれもＧａＩｎＮ層となる。当業者は，第１文献の第１図の層２をＧａＮ層，層３をＧａｌｎＮ層と理解し，甲１文献の３頁右上欄６行目ないし８行目の上記記載を閲覧すれば，層１（サファイア基板）の上にキャリアガス（Ｈ２又はＮ２）を用いてＧａとＮの２つの材料を積層させてＧａＮ層（層２）を形成し得，その上に，キャリアガス（Ｈ２又はＮ２）を用いてＧａ，Ｉｎ，Ｎの３つの材料を積層させてＧａＩｎＮ層（層３）を形成し得ると理解する。(ｲ) このように，当業者が，ＧａＮ層（層２）とＧａＩｎＮ層（層３）の形成のためのキャリアガスの選択肢としてＨ２とＮ２の２つがあることを知れば，①ＧａＮ層（層２）の形成の最適化のために，キャリアガスとしてＨ２ を選択して，ＧａＮ層（層２）を形成し，さらに，②ＧａＩｎＮ層（層３）の形成の最適化のために，キャリアガスとしてＮ２ を選択して，上記ＧａＮ層の上にＧａＩｎＮ層（層３）を形成することは，当業者の通常の創作能力の発揮の範囲内の行為であって，容易に想到し得る。すなわち，当業者は，まずＧａＮ層（層２）の形成のために，キャリアガスとしてＨ２とＮ２の２つの選択肢の双方をテストして，ＧａＮ層（層２）の形成に最適と評価する１つを選択し，Ｈ２を用いることに容易に想到し得る。同様に，当業者は，ＧａＩｎＮ層（層３）の形成のために，キャリアガスとしてＨ２とＮ２の２つの選択肢の双方をテストして，Ｎ２を使用することに容易に想到し得る。ウ また，有機金属気相成長法のもとでの発光素子のＧａＩｎＮ層の形成に際し，キャリアガスとしてＮ２ を用いることは，優先日当時，当業者間で周知であった。したがって，当業者がＧａＩｎＮ層の形成に際してキャリアガスとしてＮ２ を用いることは容易であった。

(2) 審決の判断に対して

審決は，キャリアガスを切り替えれば，製造工程が複雑になることは自明であるから，切り替えを採用するには相応の動機が必要であると判断する。しかし，審決の同判断には誤りがある。当業者は，テストを行わない限り，ＧａＮ層（層２）を形成するために最適なキャリアガスと，ＧａＩｎＮ層（層３）を形成するために最適なキャリアガスが同一であるとは判断できないのであり，テストを行えば，その結果から，ＧａＮ層（層）の形成のためにキャリアガスとしてＨ２を用いること，ＧａＩｎＮ層（層３）の形成のためにキャリアガスとしてＮ２を用いることに，必ず想到する。

(3)

（被告の主張）

に対して被告は，結晶成長工程の途中で，キャリアガスをＨ２からＮ２に切り替えることの記載も示唆もない甲１文献から，本件発明１の相違点１に係る構成に至るのは，容易でないと主張する。しかし，

（被告の主張）

は失当である。本件発明１は，結晶成長行程の途中」「 でキャリアガスを切り替える発明ではない。本件発明１は，異なる２つの層を，異なる２つのキャリアガス（及び原料ガス）を用いて別々に成長させる発明にすぎない。そして，このように，異なる２つの層を成長させる過程で，それぞれの層の成長において適切なキャリアガスを選択することは，当業者の通常の創作能力の発揮にすぎない。本件発明１では，ＧａＮを成長させる原料ガスからＧａＩｎＮを成長させる原料ガスに切り替えるのであるから，原料ガスの切り替えとともにキャリアガスを切り替えることも行われる。

２ 被告の反論

以下のとおり，当業者が本件発明１の相違点１に係る構成に至るのは容易ではない。

(1) 容易想到性の判断

本件発明１は，ＧａＮの成長時には原料ガスのキャリアガスにＨ２ を用い，ＧａＩｎＮを成長させる際にはキャリアガスをＮ２ に切り替えることにより，下地となるＧａＮの結晶性を極めて良好に保ちながら，同時に，ＧａＩｎＮの成長時におけるＧａＩｎＮ中のＩｎＮの分解を抑制し，それによって青色発光ダイオード等の発光デバイスを実現可能とする，高品質のＧａＩｎＮの成長に初めて成功したものである。甲１文献には，結晶成長工程全体を通じて単一のキャリアガス（Ｈ２又はＮ２）を用いることが記載されているにすぎず，結晶成長工程の途中でキャリアガスをＨ２からＮ２ に切り替えることについて記載も示唆もない。また，甲１発明の解決課題は，サファイア基板上に直接ＧａＩｎＮを成長させた場合のＧａＩｎＮ層の結晶性の悪さを改善し，高品質のｐｎ接合構造を形成することであり，本件発明１とは，解決課題が異なる。また，優先日当時，当業者に，結晶成長工程の途中で，キャリアガスを切り替えるという発想はなかった。したがって，甲１文献から，結晶成長工程の途中でキャリアガスをＨ２からＮ２に切り替えるとの，本件発明１の相違点１に係る構成に至るのは，当業者にとって容易とはいえない。

(2)

（原告の主張）

に対して原告は，相違点１に係る構成は，一定の課題を解決するために，公知の複数の選択肢の中から最適選択肢を選択するものであるから，当業者が容易になし得ると主張する。しかし，以下のとおり，

（原告の主張）

は失当である。確かに課題解決するために公知選択肢の中から最適選択肢を選択するだけの手段を付加するものであれば，容易想到であるともいえるが，当該発明の相違点に係る構成が，技術を適用するに当たり当然に考慮すべき事項ではない場合，又は，当該発明の相違点に格別の技術的意義や作用・機能がある場合は，容易想到であるとすることはできない。本件発明１は，従来は，結晶成長工程の全体を通して同じキャリアガスが用いられていたのに対し，結晶成長工程の途中でキャリアガスをＨ２からＮ２に切り替えることで高品質なＧａＩｎＮの結晶を得ることができる点において，格別の技術的意義や作用がある。したがって，相違点１に係る構成は，格別の技術的意義や作用・機能がある構成に当たる。また，キャリアガスとしてＨ２を用いた場合は，Ｎ２を用いた場合と比較して，純度が高い，自然対流が起きにくい，成長速度が大きいとのメリットがあった。そのため，当業者は，成長させる層の種類が異なるとしても，結晶成長工程全体を通してキャリアガスとしてＨ２ を用い続けるのが常識的であった。したがって，相違点に係る構成は，技術の具体的適用に伴い当然に考慮すべき事項ではなかった。よって，本件発明１は，「一定の課題を解決するために公知選択肢の中から最適選択肢を選択するもの」には該当しない。

第４ 当裁判所の判断

当裁判所は，原告主張の取消事由に理由はないと判断する。その理由は，以下の

とおりである。

認定事実

(1) 本件明細書の記載

本件明細書には，以下の記載がある（甲１１，乙２）。

「【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は青色発光ダイオード，青色レーザーダイオード等

に使用される窒化インジウムガリウム半導体の成長方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】青色ダイオード，青色レーザーダイオード等に使用される実用的

な半導体材料として窒化ガリウム（ＧａＮ，以下ＧａＮと記す。，窒化インジウム

）

ガリウム（ＩｎＸＧａ１－ＸＮ，０＜Ｘ＜１，以下ＩｎＧａＮと記す。，窒化ガリウム

）

アルミニウム（ＡｌＹＧａ１－ＹＮ，０＜Ｙ＜１，以下ＡｌＧａＮと記す。）等の窒化

ガリウム系化合物半導体が注目されており，その中でもＩｎＧａＮはバンドギャッ

プが２ｅＶ～３．４ｅＶまであるため非常に有望視されている。

【０００３】従来，有機金属気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法という。）によりＩｎ

ＧａＮを成長させる場合，成長温度５００℃～６００℃の低温で，サファイア基板

上に成長されていた。・・・

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような条件の下で成長されたＩｎＧａＮの

結晶性は非常に悪く，例えば室温でフォトルミネッセンス測定を行っても，バンド

間発光はほとんど見られず，深い準位からの発光がわずかに観測されるのみであり，

青色発光が観測されたことはなかった。しかも，Ｘ線回折でＩｎＧａＮのピークを

検出しようとしてもほとんどピークは検出されず，その結晶性は，単結晶というよ

りも，アモルファス状結晶に近いのが実状であった。

【０００５】青色発光ダイオード，青色レーザーダイオード等の青色発光デバイ

スを実現するためには，高品質で，かつ優れた結晶性を有するＩｎＧａＮの実現が

強く望まれている。よって，本発明はこの問題を解決するべくなされたものであり，

その目的とするところは，高品質で結晶性に優れたＩｎＧａＮの成長方法を提供す

るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】我々は，ＩｎＧａＮをＭＯＣＶＤ法で成長するに

あたり，従来のようにサファイア基板の上に成長させず，次に成長させるＧａＮ層

よりも低温で成長させるバッファ層を介して，バッファ層よりも高温で成長させた

該ＧａＮ層の上に成長させることによりその結晶性が格段に向上することを新規に

見出した。

【０００７】即ち，本発明の成長方法は，基板上に，有機金属気相成長法により，

次に成長させる窒化ガリウム層よりも低温で成長させるバッファ層を介して，バッ

ファ層よりも高温で原料ガスのキャリアガスとして水素を用いて成長させた該窒化

ガリウム層の上に，前記キャリアガスを窒素に切替え，原料ガスとして，ガリウム

源のガスと，インジウム源のガスと，窒素源のガスとを用い，同じく有機金属気相

成長法により，６００℃より高く，９００℃以下の成長温度で，インジウム源のガ

スのインジウムのモル比を，ガリウム１に対し，１．０以上に調整して，窒化イン

ジウムガリウム半導体を成長させることを特徴とする。」

「【０００９】原料ガスを供給しながらＩｎＧａＮ成長中，インジウム源のガスの

インジウムのモル比は，ガリウム１に対し，０．１以上に調整することを特徴とす

る。さらに好ましくは１．０以上に調整する。インジウムのモル比が０．１より少

ないと，ＩｎＧａＮの混晶が得にくく，また結晶性が悪くなる傾向にある。なぜな

ら，例えば６００℃より高い温度でＩｎＧａＮを成長させた場合，多少なりともＩ

ｎＮの分解が発生する。従ってＩｎＮがＧａＮ結晶中に入りにくくなるため，好ま

しくその分解分よりもインジウムを多く供給することによって，ＩｎＮをＧａＮの

結晶中に入れることができる。・・・

【００１０】また，原料ガスのキャリアガスとして窒素を用いることを特徴とす

る。窒素をキャリアガスに用いることにより，成長中にＩｎＧａＮ中のＩｎＮが分

解して結晶格子中から出ていくのを抑制することができる。

【００１１】ＩｎＧａＮの成長温度は６００℃より高い温度が好ましく，さらに

好ましくは７００℃以上，９００℃以下の範囲に調整する。６００℃以下であると

ＧａＮの結晶が成長しにくいため，結晶性のよいＩｎＧａＮの結晶ができにくくな

る傾向にある。また，９００℃より高い温度であるとＩｎＮが分解しやすくなるた

め，ＩｎＧａＮがＧａＮになりやすい傾向にある。」

「【００１３】

【作用】最も好ましい本発明の成長方法によると，原料ガスのキャリアガスを窒

素として，６００℃より高い成長温度において，ＩｎＧａＮの分解を抑制すること

ができ，またＩｎＮが多少分解しても，原料ガス中のインジウムを多く供給するこ

とにより高品質なＩｎＧａＮを得ることができる。

【００１４】さらに，従来ではサファイア基板の上にＩｎＧａＮ層を成長させて

いたが，サファイアとＩｎＧａＮとでは格子定数不整がおよそ１５％以上もあるた

め，得られた結晶の結晶性が悪くなると考えられる。一方，本発明ではＧａＮ層の

上に成長させることにより，その格子定数不整を５％以下と小さくすることができ

るため，結晶性に優れたＩｎＧａＮを形成することができる。図２は本発明の一実

施例により得られたＩｎＧａＮのフォトルミネッセンスのスペクトルであるが，そ

れを顕著に表している。従来法では，ＩｎＧａＮのフォトルミネッセンスの青色の

スペクトルは全く測定できなかったが，本発明では明らかに結晶性が向上している

ために４５０ｎｍの青色領域に発光ピークが現れている。」

「【００２８】

【発明の効果】本発明の成長方法によると従来では不可能であったＩｎＧａＮ層

の単結晶を成長させることができる。また，ＧａＮ層を成長させる前にサファイア

基板上に低温でバッファ層を成長させることにより，その上に成長させるＧａＮ層

の結晶性がさらに向上するため，ＩｎＧａＮの結晶性もよくすることができる。

【００２９】このように本発明の成長方法は，将来開発される青色発光デバイス

に積層される半導体材料をダブルへテロ構造にできるため，青色レーザーダイオー

ドが実現可能となり，その産業上の利用価値は大きい。」

(2) 甲１文献の記載

甲１文献には，以下の記載がある。また，第１図は別紙甲１文献第１図のとおり

である。（甲１）

「２．特許請求の範囲

・・・

（３） キャリアガスとして，Ｈ２またはＮ２を用い，Ⅲ族の原料ガスとして，有

機Ｉｎ化合物，有機Ａｌ化合物，有機Ｇａ化合物を用い，Ｖ族の原料ガスとして，

ＮＨ３を用いて結晶成長を行う有機金属気相成長法であって，

基板を昇温する際，ＮＨ３雰囲気中で行い，前記基板の表面を窒化処理した後に，

この窒化処理した基板の表面に，バッファ層としてＡｌＮ層およびＡｌＮ／ＧａＮ

歪超格子層および

ＡｌｚＧａ１－ｚＮ層（０≦ｚ≦１）のうちの少なくとも一層を成長させる工程と，

この表面にＧａｘＩｎ１－ｘＮ層（０≦ｘ≦１）のｐｎ接合構造を形成する工程とを

含む半導体発光素子の製造方法。（１頁左欄４行目～右欄７行目）

」

「〔産業上の利用分野〕

この発明は，高性能な可視光を発光する半導体発光素子およびその製造方法に関

するものである。（１頁右欄９行目～１１行目）

」

「〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら，このように，サファイア基板１上に，ｎ－ＧａＩｎＮ層４１の結

晶を直接エピタキシャル成長させると，サファイア基板１とｎ－ＧａＩｎＮ層４１

との格子定数や熱膨張係数の整合性が悪くなる。すなわちサファイア基板１とｎ－

ＧａＩｎＮ層４１との界面の結晶性が悪くなり，この界面の膜内で窒素（Ｎ）が不

足する。またサファイア基板１とｎ－ＧａＩｎＮ層４１との界面には，サファイア

基板１を構成する酸素と，ｎ－ＧａＩｎＮ層４１を構成するＩｎやＧａとが結合す

ることにより，高温で不安定なＩｎ－ＯやＧａ－Ｏが生成される。その結果，良質

な結晶性を有するｎ－ＧａＩｎＮ層４１を得ることができない。このように，ｎ－

ＧａＩｎＮ層４１の結晶性が悪化することにより，その表面に形成されるＩ－Ｇａ

ＩｎＮ層４２は，いくらｐ型ドーパントであるＺｎ（亜鉛）をドープしても，ｐ型

とはならず，Ｉ層となり，高品質なｐｎ接合構造を形成するのが困難という問題が

あった。

・・・

この発明の目的は，発光領域に高品質のｐｎ接合を形成し，直接遷移を利用した

高効率の半導体発光素子およびその製造方法を提供するものである。（２頁左上欄

」

行目～左下欄８行目）

「〔課題を解決するための手段〕

・・・

請求項（３）記載の半導体発光素子の製造方法は，キャリアガスとしてＨ２ また

はＮ２ を用い，Ⅲ族の原料ガスとして有機Ｉｎ化合物，有機Ａｌ化合物，有機Ｇａ

化合物を用い，Ⅴ族の原料ガスとして，ＮＨ３ を用いて結晶成長を行う有機金属気

相成長法であって，

基板を昇温する際，ＮＨ３雰囲気中で行い，前記基板の表面を窒化処理した後に，

この窒化処理した基板の表面に，バッファ層としてＡｌＮ層およびＡｌＮ／ＧａＮ

歪超格子層およびＡｌｚＧａ１－ｚＮ層（０≦ｚ≦１）のうちの少なくとも一層を成長

させる工程と，

この表面にＧａｘＩｎ１－ｘＮ層（０≦ｘ≦１）のｐｎ接合構造を形成する工程とを

含むものである。（２頁左下欄９行目～右下欄１４行目）

」

「〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例の半導体発光素子を示す構造図である。

第１図に示すように，サファイア基板１と，このサファイア基板１上にバッファ

層として形成したＡｌＮ層２と，このＡｌＮ層２上に形成したｎ－Ｇａｘ Ｉｎ１－ｘ

Ｎ層３（０≦ｘ≦１）およびｐ－ＧａｘＩｎ１－ｘＮ層４（０≦ｘ≦１）からなるｐｎ

接合構造と，この表面に形成したＡｌの電極５，６とを備えたものである。

なおバッファ層として，ＡｌＮ層２を形成したが，ＡｌＮ／ＧａＮ歪超格子層ま

たはＡｌｚＧａ１－ｚＮ層（０≦ｚ≦１）を形成しても良い。

このように構成された半導体発光素子Ｘは，波長４２０ｎｍの青色で発光する（Ａ

方向）。

第２図はこの発明の一実施例のために用いられる有機金属気相（ＭＯＶＰＥ）装

置を示す概念図である。

第２図に示すように，有機金属気相（ＭＯＶＰＥ）装置Ｙは，キャリアガス２０

として，Ｈ２またはＮ２を用い，原料ガスとして，Ⅲ族にはＴＭＡ（トリメチルアル

ミニウム）１０，ＴＭＧ（トリメチルガリウム）１１，ＴＭＩ（トリメチルインジ

ウム）１２を用い，Ｖ族にはＮＨ３を用いた。またｐ型ドーパントには，Ｃｐ２Ｍｇ

（シンクロペンタジエニルマグネシウム）１３を用い，ｎ型ドーパントには，Ｈ２

Ｓｅ（セレン化水素）１５を用いた。（３頁左上欄８行目～右上欄１５行目）

」

「〔発明の効果〕

この発明の半導体発光素子およびその製造方法によれば，窒化処理された基板上

に，バッファ層として，ＡｌＮ層およびＡｌＮ／ＧａＮ歪超格子層およびＡｌｚ Ｇ

ａ１－ｚＮ層（０≦ｚ≦１）のうちの少なくとも一層を形成した後に，この表面にＧ

ａｘＩｎ１－ｘＮ層（０≦ｘ≦１）を形成することによって，窒素を充分に含む高品質，

かつ結晶性の良いＧａｘＩｎ１－ｘＮ層を形成することができ，ｐｎ接合構造を容易に

形成することができる。その結果，従来の技術では得られなかった短波長の波長を

有する半導体発光素子を再現性良く得ることができ，直接遷移を利用した高効率の

青色の半導体発光素子を得ることができる。さらに歩留まりを向上させ，かつコス

トを低減することができる。

また上記バッファ層の形成は，青色の半導体発光素子だけ限らず，緑色および黄

色の半導体発光素子の通用も可能であり，半導体発光素子（可視光ダイオード）へ

の応用は，極めて広く，その効果は大きい。 （４頁右下欄１１行目～５頁左上欄１

」

行目）

容易想到性の判断

(1) 本件発明１の解決課題等

本件発明１に係る特許請求の範囲及び上記の本件明細書の記載によると，本件発

明１は，青色発光ダイオード，青色レーザーダイオード等に使用される窒化インジ

ウムガリウム半導体の成長方法における発明であり，従来，有機金属気相成長法（Ｍ

ＯＣＶＤ法）によりＩｎＧａＮを成長させる場合，５００～６００℃の低温で，サ

ファイア基板上に成長させていたが，このような条件の下で成長させたＩｎＧａＮ

は結晶性が悪いことから，高品質で，かつ優れた結晶性を有するＩｎＧａＮを生成

することを解決課題としたものである（段落【０００３】ないし【０００５】。

）

本件発明１では，上記課題を解決するために，ＩｎＧａＮを有機金属気相成長法

で成長させるにあたり，基板上に，次に成長させるＧａＮ層よりも低温で成長させ

るバッファ層を介して，バッファ層よりも高温で，原料ガスのキャリアガスとして

Ｈ２を用いてＧａＮ層を成長させ，その後，キャリアガスをＮ２に切り替えて，当該

ＧａＮ層の上に，原料ガスとしてガリウム源のガスと，インジウム源のガスと，窒

素源のガスとを用い，６００℃より高く，９００℃以下の成長温度で，インジウム

源のガスのインジウムのモル比を，ガリウム１に対し１．０以上に調整して，Ｉｎ

ＧａＮを成長させるとの課題解決手段を採用した。すなわち，本件発明１では，６

℃以下だとＧａＮの結晶が成長しにくいため，結晶性のよいＩｎＧａＮができ

にくくなる傾向にあり，また，９００℃より高い温度だとＩｎＮが分解しやすくな

るため，ＩｎＧａＮがＧａＮになりやすい傾向にあることから，６００℃より高く，

℃以下の成長温度とし（段落【００１１】，

） インジウムのモル比が少ないと，

ＩｎＧａＮの混晶が得にくく，また結晶性が悪くなる傾向にあるため，インジウム

源のガスのインジウムのモル比を，ガリウム１に対し１．０以上に調整して，Ｉｎ

ＮをＧａＮの結晶中に入れることができるようにし（段落【０００９】，６００℃

）

より高い温度でＩｎＧａＮを成長させた場合，多少なりともＩｎＮの分解が発生す

るが，Ｎ２ をキャリアガスに用いることにより，６００℃より高い成長温度におい

て，ＩｎＧａＮの成長中にＩｎＧａＮ中のＩｎＮが分解して結晶格子中から出てい

くのを抑制し（段落【０００９】【００１０】【００１３】，ＩｎＧａＮ層をＧａＮ

）

層の上に成長させることにより，その格子定数不整を５％以下と小さくすることが

できるようにした（段落【００１４】）ものである。

本件発明１の構成を採用したことにより，従来では不可能であったＩｎＧａＮ層

の単結晶を成長させることができ，また，ＧａＮ層を成長させる前にサファイア基

板上に低温でバッファ層を成長させることにより，その上に成長させるＧａＮ層の

結晶性がさらに向上するため，ＩｎＧａＮの結晶性もよくすることができるとの効

果を奏する（段落【００２８】。

）

(2) 甲１発明の解決課題等

前記の甲１文献の記載によると，甲１発明は，高性能な可視光を発光する半導体

発光素子の製造方法に関する発明であり，従来技術のように，サファイア基板上に

ｎ－ＧａＩｎＮ層の結晶を直接エピタキシャル成長させると，サファイア基板とｎ

－ＧａＩｎＮ層との格子定数や熱膨張係数の整合性が悪くなり，良質な結晶性を有

するｎ－ＧａＩｎＮ層を得ることができないとの問題があったことから，発光領域

に高品質のｐｎ接合を形成し，直接遷移を利用した高効率の半導体発光素子の製造

方法を提供することを解決課題とした発明である。甲１発明は，この課題を解決す

るために，窒化処理された基板上に，バッファ層として，ＡｌＮ層，ＡｌＮ／Ｇａ

Ｎ歪超格子層及びＡｌｚＧａ１－ｚＮ層（０≦ｚ≦１）のうちの少なくとも一層を形成

し，その表面にＧａｘＩｎ１－ｘＮ層（０≦ｘ≦１）を形成するとの構成を採用したも

のである。そして，ＡｌｚＧａ１－ｚＮ層（０≦ｚ≦１）は，ｚ＝０とするとＧａＮ層

となる。

甲１文献には，有機金属気相成長法により，基板の表面に上記ＧａＮ層，その表

面にＧａｘＩｎ１－ｘＮ層（０≦ｘ≦１）を形成するに当たり，キャリアガスとしてＨ

又はＮ２を用いることが開示されている。

(3) 容易想到性の判断

前記のとおり，本件発明１は，サファイア基板の上にＩｎＧａＮを成長させるこ

とによるＩｎＧａＮの結晶性の悪さ等の問題を解決するため，高品質で，かつ優れ

た結晶性を有するＩｎＧａＮを生成することを解決課題とし，有機金属気相成長法

において，キャリアガスとしてＨ２ を用いてＧａＮ層を成長させ，キャリアガスを

Ｎ２ に切り替えて，当該ＧａＮ層の上にＩｎＧａＮ層を成長させるとの構成を採用

したものである。これに対し，甲１発明は，サファイア基板上にｎ－ＧａＩｎＮ層

の結晶を直接成長させると，良質な結晶性を有するｎ－ＧａＩｎＮ層を得ることが

できないとの問題を解決するため，発光領域に高品質のｐｎ接合を形成し，直接遷

移を利用した高効率の半導体発光素子の製造方法を提供することを解決課題とした

発明であり，その解決課題は本件発明１の解決課題と共通する点がある。

しかし，甲１文献には，キャリアガスとしてＨ２又はＮ２を用いることは開示され

ているものの，ＡｌｚＧａ１－ｚＮ層（０≦ｚ≦１）

（ＧａＮ層）の形成時とＧａｘＩｎ

－ｘ Ｎ層（０≦ｘ≦１）の形成時とで，キャリアガスを切り替えることについての

記載も示唆もない。また，有機金属気相成長法によって連続して異なる組成による

層を形成するに当たり，形成させる層に応じてキャリアガスを切り替えることと，

全ての層の形成を同じキャリアガスを用いて行うこととは技術思想が異なると解さ

れるところ，優先日当時，有機金属気相成長法によって連続して異なる組成による

層を形成するに当たり，形成させる層に応じてキャリアガスを切り替えるとの公知

技術や周知技術があったと認めるに足りる証拠はない。したがって，優先日当時，

形成させる層に応じてキャリアガスを切り替えるとの技術思想はなかったものと認

められる。

そうすると，甲１文献に接した当業者は，Ａｌｚ Ｇａ１－ｚＮ層（０≦ｚ≦１）（Ｇ

ａＮ層）形成時とＧａｘＩｎ１－ｘＮ層（０≦ｘ≦１）形成時を通して，キャリアガス

としてＨ２ 又はＮ２ のどちらか一方を用いることができると理解するものと認めら

れ，ＧａＮ層の形成時とＧａＩｎＮ層の形成時とでキャリアガスを切り替えるとの

構成に容易に想到し得るとは認められない。したがって，当業者が，甲１文献の記

載から，本件発明１の相違点１に係る構成に容易に想到し得るとはいえない。

(4) 原告の主張に対して

原告は，一定の課題を解決するために，公知の複数の選択肢の中から最適選択肢

を選択することは，当業者が容易になし得るものであり，本件発明１の相違点１に

係る構成は，公知の複数の選択肢の中から最適選択肢を選択したものであるから，

当業者は，本件発明１の相違点１に係る構成に，容易に想到し得ると主張する。

しかし，以下のとおり，原告の主張は失当である。

すなわち，前記のとおり，甲１文献には，Ａｌｚ Ｇａ１－ｚＮ層（０≦ｚ≦１）（Ｇ

ａＮ層）の形成時とＧａｘＩｎ１－ｘＮ層（０≦ｘ≦１）の形成時とで，キャリアガス

を切り替えることについての記載も示唆もなく，また，優先日当時，有機金属気相

成長法によって連続して異なる組成による層を形成するに当たり，形成させる層に

応じてキャリアガスを切り替えるとの公知技術や周知技術があったと認めるに足り

る証拠はない以上，相違点１に係る構成を採用することは，単に公知の複数の選択

肢の中から最適選択肢を選択することとはいえない。原告の主張は採用の限りでな

い。

また，原告は，有機金属気相成長法での発光素子のＧａＩｎＮ層の形成に際し，

キャリアガスとしてＮ２ を用いることは，優先日当時，当業者間で周知であり，Ｇ

ａＩｎＮ層の形成に際してキャリアガスとしてＮ２ を用いることは容易であったと

主張する。

しかし，原告のこの主張も失当である。

すなわち，「Photoluminescence of InGaN films grown at high temperature by

metalorganic vapor phase epitaxy」と題する論文（甲１３）や特開平４－２０９

号公報（甲８）には，有機金属気相成長法において，ＧａＩｎＮ層の形成に

際し，キャリアガスとしてＮ２ を用いることは記載されているものの，同文献等か

ら，ＧａＮ層を形成する際にキャリアガスとしてＨ２ を用いること，及びＧａＩｎ

Ｎ層の形成に当たり，キャリアガスを切り替えることについての記載及び示唆はな

く，相違点１に係る構成について，当業者が容易になし得ると認めることは到底で

きない。

(5) 以上のとおり，本件発明１は，当業者が容易に想到し得るものではない。本

件発明２及び３は，本件発明１の相違点１に係る構成を有するものであるから，同

様に，本件発明２及び３も，当業者が容易に想到し得るものではない。

結論

上記のとおりであるから，原告主張の取消事由は理由がない。その他，原告は縷々

主張するが，いずれも理由がない。よって，原告の請求を棄却することとして，主

文のとおり判決する。

知的財産高等裁判所第１部

裁判長裁判官

飯 村 敏 明

裁判官

八 木 貴 美 子

裁判官

小 田 真 治

別紙 甲１文献