2016-008627

特願２０１４－　３０４９０「ＩＩＩ－Ｖ族窒化物基板ボウル、並びにＩＩＩ－Ｖ族窒化物基板ボウル製造法及び使用法」拒絶査定不服審判事件〔平成２６年７月２４日出願公開、特開２０１４－１３３６９５〕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、２００１年３月１２日（パリ条約による優先権主張外国庁受理２０００年３月１３日、米国）を国際出願日とする特願２００１－５６７８３０号の一部を平成２６年２月２０日に新たな特許出願としたものであって、平成２６年２月２０日に手続補正書が提出され、平成２７年１月１５日付け拒絶理由通知書に対して、平成２７年４月１６日に手続補正書が提出され、平成２７年８月２５日付け拒絶理由通知書に対して、平成２７年１１月３０日に手続補正書が提出され、その後、平成２８年２月１２日付けで拒絶査定がなされ、これに対して、平成２８年６月９日に拒絶査定に対する不服審判請求がなされたものである。 ２　本願発明 本願の請求項１～９に係る発明は、平成２７年１１月３０日付けの手続補正書により補正された特許請求の範囲の請求項１～９に記載された事項により特定されるとおりのものであると認められるところ、その請求項１に係る発明（以下、「本願発明１」という。）は次のとおりである。 「【請求項１】 少なくとも１つの（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎブールをワイヤー・ソーによりスライシングして（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎウエハーブランクを形成するスライシング工程と、 前記スライシング工程で得た（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎウエハーブランクの表面を研磨して（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎウエハーを得る工程と を含み、 前記スライシング工程では、複数のワイヤーが平行に配置され、かつ単一のスライス操作で少なくとも１つの（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎブールがスライスされて、ａ－軸、ｃ－軸、ｍ－軸およびｒ－軸からなる群から選択された１つの結晶軸の方向から１０度以下ずれた配向を有する（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎウエハーブランクを得る、（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎウエハーの製造方法。」 ３　引用文献及びその記載事項 （１）原査定の拒絶の理由に引用された、本願優先日前に頒布された刊行物である特開２０００－２２２１２号公報（以下、「引用文献１」という。）には、次の事項が記載されている。 ア　「【０００２】 【従来の技術】図１はＧａＮ成長のための基板となりうる材料のＧａＮに対する格子定数と熱膨張率の比を示す。サファイヤ（Ａｌ２Ｏ３）、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＺｎＯなどが比較衡量される。窒化物系半導体発光デバイス或いはＧａＮ系発光デバイスは従来サファイヤ基板の上にＧａＮ薄膜などをエピタキシャル成長して作られていた。・・・ ・・・ 【０００４】ところがサファイヤ基板にもなお問題がある。サファイヤ基板上のＧａＮエピタキシャル層の欠陥密度は極めて高い。これは格子のミスマッチからくるのであろうか。 ・・・ 【０００９】薄膜、基板間の熱膨張係数の違いによる第１の問題は、ＧａＮ薄膜に熱応力が発生しＧａＮ薄膜に欠陥やマイクロクラックなどが入ってしまう事である。熱膨張係数相違による第２の問題は、冷却時に反りが発生するということである。ウエハ－の全体が反りによる変形を受ける。第３の問題は大きい複合ＧａＮ基板ができないということである。・・・ 【００１２】熱膨張係数の差、格子定数の差は異種材料を使う限り常につきまとう。最も理想的な基板はＧａＮ基板である。・・・」 イ　「【００１７】 【発明が解決しようとする課題】ＧａＮ発光素子を作製する基板はＧａＮ単結晶が最も適する。・・・」 ウ　「【００５９】（４）ＧａＮの厚付け これを十分に洗浄した。図６（４）のような状態になる。ＧａＮだけになったものをふたたびＨＶＰＥ装置にセットした。基板温度を１０２０℃として、ＨＶＰＥ法によってＧａＮを厚付けしＧａＮのインゴットを得た。図７（１）に示す状態である。このインゴットは中央部が少し窪んだ形状であった。最低高さは約２０ｍｍ、外径５５ｍｍのインゴットであった。 【００６０】（５）スライサーによるウエハ－の切り出し 内周刃スライサーによってインゴットを軸方向に直角な方向に切りだした。図７（２）に示すようである。外径約５０ｍｍ、厚み３５０μｍのＧａＮ単結晶基板２０枚を得た。ＧａＮを分析したところ、Ａｓ、炭素ともにバックグランドのレベルであった。ひ素（Ａｓ）、炭素が、ＧａＮのなかに殆ど含有されていない事が分かる。 【００６１】（６）研磨 さらにラッピング研磨、仕上げ研磨をした。図７（３）のような透明ウエハ－である。機械加工をしているため基板には反りは無かった。 （７）Ｘ線回折 このＧａＮ基板を実施例１と同じように、Ｘ線回折装置によって、基板表面とＧａＮ（０００１）面との角度の関係を調査した。基板表面の法線とＧａＮ（０００１）面の法線のなす角度が、基板内で最大０．６゜であることが分かった。ＧａＮ（０００１）面の法線の方向のバラツキが基板内で、０．５゜であることが分かった。また研磨後の基板の反り量は、２インチ長（Ｄ＝５０ｍｍ）でＨ＝約１５μｍであった。Ｒ＝Ｄ２／８Ｈであるから、Ｒ＝２００００ｍｍ程度である。十分にフォトリソグラフィが適用できる平坦さである。」 （２）原査定の拒絶の理由に引用された、本願優先日前に頒布された刊行物である特開２０００－４４３９９号公報（以下、「引用文献５」という。）には、次の事項が記載されている。 ア　「【００１５】・・・５０時間保持する事により１０ｍｍのバルクＧａＮ結晶が成長する。成長したＧａＮバルク結晶をＧａ原料中より取り出し、ダイヤモンドを電着したワイヤーを用いたワイヤー切断機でウエハー状に切断し、評価した結果、欠陥密度が１０４ｃｍ－３以下と少なく結晶性に優れた、キャリア濃度１×１０１９ｃｍ－３の単結晶基板が成長できた。・・・」 （３）原査定の拒絶の理由に引用された、本願優先日前に頒布された刊行物である特開平１０－３３７７２５号公報（以下、「引用文献６」という。）には、次の事項が記載されている。 ア　「【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、半導体用シリコンや石英、ガラス、セラミックス等の硬脆材料、特にはこれら硬脆材料のインゴット等を切断する切断方法および前記切断方法により得られる硬脆材料ディスクに関する。」 イ　「【０００２】 【従来の技術】従来、半導体用シリコンや石英、ガラス、セラミックス等の硬脆材料、特にはこれら硬脆材料のインゴット等を切断する切断方法としては、主に円盤状の内周に研磨刃を設けた内周刃を高速回転させて硬脆材料を切断する内周刃スライサーを用いる方法や複数列に張ったワイヤ表面に切削油剤と遊離砥粒を混合したスラリーを供給し、硬脆材料を前記ワイヤに押しつけながら切り込むマルチワイヤーソーを用いる方法等が用いられている。」 ウ　「【００１６】（実施形態１）本発明の硬脆材料の切断方法を実施する装置としては、図１に示されるように、従来のワイヤソー装置とほぼ同様の機構を有しているが、揺動をさせるための機構として、切断される硬脆材料であるインゴット１が固定スタンド２にワックス等を用いて固定されており、この固定スタンド２を有する揺動台３を揺動軸４を中心に揺動させる前記揺動軸に連結された揺動用ロータリーエンコーダー５を有している。 【００１７】前記揺動を行う揺動用ロータリーエンコーダー５は、垂直移動するスライドテーブル７に連結されている水平支持板６に固定されており、前記水平支持板６を垂直移動用ロータリーエンコーダー９により上下させることにより、揺動台３の固定スタンド２に固定されたインゴット１を下方に移動させ、切断用のワイヤ１２に当接させて切断を実施できるようにされている。」 エ　「【００２９】また、本実施形態１によれば、複数の切断加工を同時に実施できることから切断能力が高く、内周刃における研磨刃等に比較して使用するワイヤが細いことから切断ロスが少ないという従来のワイヤーソーの特徴をそのままに、高い強度と平滑性を兼ね備えた硬脆材料デイスクを得ることができる。」 （４）周知技術を示す文献として引用する特開平８－３３０２３６号公報には、次の事項が記載されている。 ア　「【０００２】 【従来の技術】有機金属気相成長法により、GaAs,AlGaAs,InGaP,InP,InGaAs等の化合物半導体結晶薄膜を作製する場合、化合物半導体基板の結晶面方位は、<100> 面から、<110> 方向に２°傾斜させたもの（通称２°オフ基板）を一般に用いる。その理由は、<100> 面（通称ジャスト基板）に、有機金属気相成長法により薄膜を成長すると、基板の転位（欠陥）を核に異常成長し、得られるエピタキシャル薄膜に欠陥が多くなるからである。このため、鏡面成長が困難になり、表面が曇ることが多い。一方、２°オフ基板を用いると、基板上に単原子層のステップ（モノレイヤーステップ）が存在し、そのステップ（キンク）を核とした成長（ステップフロー成長）が行われるため、ジャスト基板に比較し基板の転位を核にした異常成長が抑えられ、鏡面成長が可能となる。」 （５）周知技術を示す文献として引用する特開平９－１２３９６号公報には、次の事項が記載されている。 ア　「【０００３】上記｛１１１｝ウエハには結晶基板面の垂線と〈１１１〉方位とが一致している結晶基板を用いるが、気相エピタキシャル成長法によりエピタキシャル膜（以後、単に「膜」と略す）を成長させる｛１００｝ウエハには、結晶基板面の垂線が結晶の面方位からずれているオフセット結晶基板が用いられている。気相エピタキシャル成長法では、結晶基板面の垂線と結晶の面方位とが一致していない方が結晶の成長性に優れているからである。」 イ　「【００１８】 【実施例】液体封止引き上げ法により〈１００〉方位に引き上げられた単結晶を２０本用意し、１０本は種結晶から見て｛１１１｝Ｇａ面側に５度、残りの１０本は種結晶から見て｛１１１｝Ｐ面側に５度オフセットを設け、ワイヤーソーにて切断した。オフセット方向を種結晶から見て｛１１１｝Ｇａ面側とした結晶基板は全て種結晶側が凸に反っており、｛１１１｝Ｐ面側とした結晶基板は全て種結晶側が凹に反っていた。」 （６）周知技術を示す文献として引用する特開平７－２３７９９３号公報には、次の事項が記載されている。 ア　「【００１１】 【作用】ファセット面のジャスト基板よりも傾斜した基板（ジャスト基板に傾斜角度を持った面で切り出される基板をオフ基板という。以下、オフ基板という）を用いることにより、具体的な例としては０．５～５゜傾斜した基板を用いることにより、核発生サイト密度を多くすることが可能となる。すなわち、基板結晶表面にステップが現れ、その結果多数のキンクが存在するため、ファセット面においても見かけ上の成長速度を速める事ができ、ガーネット基板上に付着した不純物粒子の影響を受けることなく、成長速度の速い面方位と同程度の平坦性の良好な磁性ガーネット膜を得ることができる。」 イ　「【００１２】 【実施例】以下に、ＧＧＧ単結晶基板にＹＩＧ単結晶薄膜をＬＰＥ法により成膜した例を示す。（１１０）面について、［１００］および［１１１］方向に２゜および５゜傾けてスライスし、高精度に研磨処理されたオフ基板を用いて成膜を行った。」 ４　当審の判断 （１）引用文献１に記載された発明 上記３（１）ウの記載事項によれば、引用文献１には、内周刃スライサーによってＧａＮインゴットを軸方向に直角な方向に切りだし、ＧａＮ単結晶基板を得て、さらにラッピング研磨及び仕上げ研磨をして、透明ウエハ－を得ることが記載されている。また、上記３（１）ウの記載事項によれば、前記透明ウエハーであるＧａＮ基板の基板表面の法線は、ＧａＮ（０００１）面の法線となす角度は最大０．６゜であることが記載されていることから、前記透明ウエハーであるＧａＮ基板は、基板表面がＧａＮ（０００１）面であるＧａＮ単結晶基板といえる。 これら記載を本願請求項１の記載ぶりに則して整理すると、引用文献１には、「ＧａＮインゴットを内周刃スライサーにより軸方向に直角な方向に切りだして、ＧａＮ単結晶基板を得ること、前記切りだされたＧａＮ単結晶基板をラッピング研磨及び仕上げ研磨することによって、表面が（０００１）面であるＧａＮ単結晶基板を得る方法。」の発明（以下、「引用１発明」という。）が記載されているといえる。 （２）本願発明１と引用１発明との対比 本願発明１と引用１発明を対比すると、引用１発明の「ＧａＮインゴット」、「切りだし」すること、「切りだされたＧａＮ単結晶基板」、「ラッピング研磨及び仕上げ研磨」、「表面が（０００１）面であるＧａＮ単結晶基板」は、それぞれ、本願発明１の「少なくとも１つの（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎブール」、「スライシング」、「（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎウエハーブランク」、「研磨」、「（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎウエハー」に相当するから、両者は、「少なくとも１つの（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎブールをスライシングして（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎウエハーブランクを形成するスライシング工程と、前記スライシング工程で得た（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎウエハーブランクの表面を研磨して（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎウエハーを得る工程とを含む、（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎウエハーの製造方法」で一致し、以下の点で相違している。 （相違点１） スライシング工程において、本願発明１では、「ワイヤー・ソー」によるスライシングであって、「複数のワイヤーが平行に配置され、かつ単一のスライス操作で少なくとも１つの（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎブールがスライス」されているのに対して、引用１発明では、「内周刃スライサー」によってスライシングされている点。 （相違点２） スライシング工程によって、本願発明１では、「ａ－軸、ｃ－軸、ｍ－軸およびｒ－軸からなる群から選択された１つの結晶軸の方向から１０度以下ずれた配向を有する（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎウエハーブランク」を得ているのに対して、引用１発明では、ＧａＮインゴットを軸方向に直角な方向に切りだして、研磨後のＧａＮ単結晶基板の基板表面は（０００１）面である点。 （３）相違点の検討 上記相違点１について検討する。 上記３（３）ア～エの記載事項によれば、引用文献６には、半導体用シリコンや石英、ガラス、セラミックス等の硬脆材料のインゴットをマルチワイヤーソーで切断する切断方法が記載され、また、マルチワイヤーソーによる切断が、複数の切断加工を同時に実施できることから切断能力が高く、内周刃における研磨刃等に比較して使用するワイヤが細いことから切断ロスが少ないという特徴を有することも記載されている。 そして、引用文献６には、硬脆材料のインゴットとして、ＧａＮインゴットを切断対象とすることは明示されていないが、上記３（２）アの引用文献５の記載事項によれば、ＧａＮインゴットは、ワイヤーソーで切断できることから、引用文献６に記載されたマルチワイヤーソーによる切断対象として、ＧａＮインゴットが除外されるものでもない。 そうしてみると、引用１発明のＧａＮインゴットの内周刃スライサーによるスライシングに代えて、切断能力を向上させ、切断ロスを少なくするために、引用文献６に記載されたマルチワイヤーソーによるスライシング、すなわち、複数のワイヤーが平行に配置され、かつ単一のスライス操作でＧａＮインゴットをスライスすることは、当業者であれば容易に想到し得るものである。 そして、単一のスライス操作で複数のウエハーを得ることができるとの本願発明の効果は、引用文献１、５、６に記載された事項から当業者が予測できる範囲内のものである。 次に、上記相違点２について検討する。 引用１発明の研磨後のＧａＮ単結晶基板の基板表面は（０００１）面であるから、研磨前の切りだされたＧａＮ単結晶基板も、（０００１）面、すなわち、ｃ－軸の結晶軸の方向に配向を有する面を有しているといえる。 ここで、エピタキシャル成長に適した基板として、結晶基板表面の垂線が結晶の面方位からずれており、その表面にステップを有する、オフセット結晶基板を使用することは、周知技術（例えば、上記３（４）ア、上記３（５）ア、上記３（６）アの記載事項を参照）であるし、また、当該オフセット単結晶基板を得るために、単結晶インゴットの結晶の面方位から傾けてオフセット結晶基板を切り出すことも、周知技術（上記３（５）イ、上記３（６）イの記載事項を参照）である。 そして、引用１発明で得られるＧａＮ単結晶基板は、上記３（１）ア及びイの記載事項によれば、ＧａＮ薄膜などのエピタキシャル成長に用いるものであるから、該ＧａＮ単結晶基板をエピタキシャル成長に適した基板とするために、ＧａＮインゴットを切り出す際に、結晶の面方位から傾けて切りだして、ｃ－軸の結晶軸の方向に配向を有する面からオフセットしたＧａＮ単結晶基板を得ることは、当業者であれば、容易に想到し得ることであるし、また、エピタキシャル膜に適するように、該オフセットの角度の１０度以下とすることは、当業者が適宜なし得る設計的事項にすぎない。 そして、エピタキシャル成長に適した、ステップのある表面を備える（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎウエハーを、（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎブールをスライスする際の方向を調整するだけで形成できるとの本願発明の効果は、引用文献１に記載された事項や周知技術から当業者が予測できる範囲内のものである。 また、上記相違点１及び２に係る本願発明１の発明特定事項を組み合わせることによって新たな効果を奏するものでもない。 ５　むすび したがって、本願発明１は、引用文献１、引用文献５及び引用文献６に記載された発明及び周知技術に基づいて、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。