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平成２８年１０月１２日判決言渡同日原本領収裁判所書記官
平成２７年（行ケ）第１０１７８号審決取消請求事件
口頭弁論終結日平成２８年９月１４日
判決
原告株式会社半導体エネルギー研究所
同訴訟代理人弁護士古城春実
牧野知彦
堀籠佳則
加治梓子
伊藤真
平井佑希
丸田憲和
同訴訟代理人弁理士加茂裕邦
被告国立研究開発法人科学技術振興機構
同訴訟代理人弁護士高橋雄一郎
同訴訟復代理人弁護士鈴木佑一郎
同訴訟代理人弁理士望月尚子
同訴訟復代理人弁理士西義之
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。
事実及び理由
第１請求
特許庁が無効２０１４－８００１３９号事件について平成２７年７月２８日にし
た審決を取り消す。
第２事案の概要
１特許庁における手続の経緯等
(1)被告は，平成２２年３月２４日，発明の名称を「アモルファス酸化物薄膜」
とする特許出願（特願２０１０－６８７０８号。優先権主張：平成１６年３月１２
日，同年１１月１０日。日本国。）をし，平成２２年８月２０日，設定の登録（特
許第４５６８８２８号）を受けた（請求項の数６。以下，この特許を「本件特許」
という。）。本件出願は，平成１７年２月２８日に出願した特願２００６－５１０
９０７号の分割出願である（甲２３）。
(2)原告は，平成２６年８月２８日，本件特許の請求項１ないし６に係る発明に
ついて特許無効審判を請求し，無効２０１４－８００１３９号事件として係属した。
(3)特許庁は，平成２７年７月２８日，「本件審判の請求は，成り立たない。」
との別紙審決書（写し）記載の審決（以下「本件審決」という。）をし，その謄本
は，同年８月６日，原告に送達された。
(4)原告は，平成２７年９月７日，本件審決の取消しを求める本件訴訟を提起し
た。
２特許請求の範囲の記載
特許請求の範囲の請求項１ないし６の記載は，次のとおりである（甲２３）。以
下，本件特許に係る発明を，請求項の番号に従って「本件発明１」などといい，本
件発明１ないし６を併せて，「本件各発明」という。また，その明細書（甲２３）
を，図面を含めて「本件明細書」という。
【請求項１】スパッタ法，パルスレーザー蒸着法のいずれかの気相成膜法で成膜
され，Ｉｎ，Ｇａ，Ｚｎ及びＯの元素から構成される透明アモルファス酸化物薄膜
であって，該酸化物の組成は，結晶化したときの組成がＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ
（ｍは６未満の自然数）であり，不純物イオンを添加することなしに，電子移動度
が１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）超，かつ電子キャリヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下である半絶
縁性であることを特徴とする透明半絶縁性アモルファス酸化物薄膜。
【請求項２】チャネル層，ゲート絶縁膜，ゲート電極，ソース電極およびドレイ
ン電極を有する薄膜トランジスタであって，請求項１に記載の透明半絶縁性アモル
ファス酸化物薄膜をチャネル層としたことを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項３】スパッタ法，パルスレーザー蒸着法のいずれかの気相成膜法で成膜
され，Ｉｎ，Ｇａ，Ｚｎ，Ｍｇ及びＯの元素から構成される透明アモルファス酸化
物薄膜であって，該酸化物の組成は，結晶化したときの組成がＩｎＧａＯ３（Ｚｎ１－
ｘＭｇxＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数，０．８０≦ｘ＜０．８５）であり，不純物イオ
ンを添加することなしに，電子移動度が１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）超，かつ電子キャリヤ
濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下である半絶縁性であることを特徴とする透明半絶縁性アモ
ルファス酸化物薄膜。
【請求項４】チャネル層，ゲート絶縁膜，ゲート電極，ソース電極およびドレイ
ン電極を有する薄膜トランジスタであって，請求項３に記載の透明半絶縁性アモル
ファス酸化物薄膜をチャネル層としたことを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項５】ゲート絶縁膜として，Ａｌ２Ｏ３，Ｙ２Ｏ３，又はＨｆＯ２のうちの１
種，またはそれらの化合物を少なくとも２種以上含む混晶化合物を用いたことを特
徴とする請求項２又は４記載の薄膜トランジスタ。
【請求項６】基板として，ガラス基板，プラスチック基板またはプラスチックフ
ィルムを用いたことを特徴とする請求項２又は４記載の薄膜トランジスタ。
３本件審決の理由の要旨
(1)本件審決の理由は，別紙審決書（写し）記載のとおりである。要するに，①
ⅰ）本件発明１は，下記アの引用例１に記載された発明（以下「引用発明１」とい
う。）及び下記エないしサの各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はなく，ⅱ）本件発明２は，引用発明１及び下記
エないしサの各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
とができたものではなく，ⅲ）本件発明３は，引用発明１及び下記エないしシの各
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
ではなく，ⅳ）本件発明４は，引用発明１及び下記エないしシの各引用例に記載さ
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はなく，ⅴ）
本件発明５及び６は，引用発明１並びに下記イ及びエないしシの各引用例に記載さ
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はないから，
本件各発明は，特許法２９条２項の規定に違反して特許されたものではなく，②
ⅰ）本件発明１は，下記イの引用例２に記載された発明（以下「引用発明２」とい
う。）並びに下記ア，エないしサ及びスの各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はなく，ⅱ）本件発明２は，引用発
明２並びに下記ア，エないしサ及びスの各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はなく，ⅲ）本件発明３は，引用発明
２並びに下記ア及びエないしスの各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はなく，ⅳ）本件発明４は，引用発明２並び
に下記ア及びエないしスの各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はなく，ⅴ）本件発明５及び６は，引用発明２並び
に下記ア及びエないしスの各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はないから，本件各発明は，特許法２９条２項の規
定に違反して特許されたものではなく，③本件発明１，２，５及び６に係る本件明
細書の発明の詳細な説明の記載は，特許法３６条４項１号に規定する要件（いわゆ
る実施可能要件）を満たさないものであるということはできない，などというもの
である。
ア引用例１：特開平５－２５１７０５号公報（甲１）
イ引用例２：国際公開第０３／０９８６９９号（甲２）
ウ引用例３：特表平１１－５０５３７７号公報（甲３）
エ引用例４：特開２０００－４４２３６号公報（甲４）
オ引用例５：特開２００２－２８９８５９号公報（甲５）
カ引用例６：日本学術振興会透明酸化物光・電子材料第１６６委員会「透明
導電膜の技術」第１版第２刷（平成１２年４月２５日）７８～８１頁，１４８～１
５５頁（甲６）
キ引用例７：Ｍ．ＯＲＩＴＡ外「Ａｍｏｒｐｈｏｕｓｔｒａｎｓｐａｒｅ
ｎｔｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｏｘｉｄｅＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ≦４）：
ａＺｎ４ｓｃｏｎｄｕｃｔｏｒ」ＰＨＩＬＯＳＯＰＨＩＣＡＬＭＡＧＡＺＩＮ
ＥＢ，ＶＯＬ．８１，Ｎｏ．５（２００１）５０１～５１５頁（甲７）
ク引用例８：「２０００年（平成１２年）春季第４７回応用物理学関係連合
講演会講演予稿集」第２分冊５７７頁「２８ａ－ＺＢ－１」（甲８）
ケ引用例９：ＳａｔｏｒｕＮａｒｕｓｈｉｍａ外「Ａｐ－ＴｙｐｅＡ
ｍｏｒｐｈｏｕｓＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒａｎｄＲｏｏｍ
ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆＡｍｏｒｐｈｏｕｓ
Ｏｘｉｄｅｐ－ｎＨｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎＤｉｏｄｅｓ」Ａｄｖ．Ｍ
ａｔｅｒ．１５，Ｎｏ．１７（２００３Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ３）１４０９～１
４１３頁（甲９）
コ引用例１０：ＫｅｎｊｉＮｏｍｕｒａ外「Ｔｈｉｎ－ＦｉｌｍＴｒａ
ｎｓｉｓｔｏｒＦａｂｒｉｃａｔｅｄｉｎＳｉｎｇｌｅ－Ｃｒｙｓｔａｌｌ
ｉｎｅＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ」Ｓ
ｃｉｅｎｃｅ３００，１２６９（２００３）１２６９～１２７２頁（甲１０）
サ引用例１１：国際公開第０３／０４０４４１号（甲１１）
シ引用例１２：特開平８－２４５２２０号公報（甲１２）
ス引用例１３：特開昭６３－２３９１１７号公報（甲１３）
(2)本件発明１及び３と引用発明１との対比
本件審決が認定した引用発明１，本件発明１及び本件発明３と引用発明１との一
致点及び相違点は，以下のとおりである。なお，「／」は，原文の改行部分を示す
（以下同じ。）。
ア引用発明１
ゲ－ト電極とゲート絶縁膜とソ－ス電極とドレイン電極と半導体層とを有する薄
膜トランジスタにおいて，前記半導体層のキャリア濃度が１０１８
個・ｃｍ－３
以下で，
かつ前記半導体層を透光性膜としたことを特徴とする薄膜トランジスタの前記半導
体層において，／Ａｒガスと酸素ガスとを用いた反応性スパッタリングにおいて，
着膜時の酸素ガスの割合（Ｏ２／Ａｒ＋Ｏ２）を１％以上として，従来透明電極とし
て用いられていた，酸化物の透明導電膜である，ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎ
Ｏｘｉｄｅ）膜の膜中の酸素量を増加させることで，着膜した前記ＩＴＯ膜の化学
量論的組成からのずれ（酸素欠損）により発生しているキャリアを減らして，前記
ＩＴＯ膜のキャリア濃度を１０１８
個・ｃｍ－３
以下に制御し，縮退を解いて導電性を
低下させ，半導体としてのＩＴＯ膜（半導体活性層）を実現した，半導体層。
イ本件発明１と引用発明１との一致点及び相違点
(ア)一致点
スパッタ法の気相成膜法で成膜され，Ｉｎ及びＯの元素を含む透明酸化物薄膜で
あって，電子キャリヤ濃度が低い透明酸化物薄膜。
(イ)相違点１－１
透明酸化物薄膜が，本件発明１では，「「Ｉｎ，Ｇａ，Ｚｎ及びＯの元素から構
成」される酸化物薄膜であって，該酸化物の組成は，「結晶化したときの組成がＩ
ｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）」であり，「不純物イオンを添加す
ることなしに，電子移動度が１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）超，かつ電子キャリヤ濃度が１０
１６
／ｃｍ３
以下である半絶縁性である」「半絶縁性アモルファス」」酸化物薄膜であ
るのに対して，引用発明１では，「Ａｒガスと酸素ガスとを用いた反応性スパッタ
リングにおいて，着膜時の酸素ガスの割合（Ｏ２／Ａｒ＋Ｏ２）を１％以上として，
従来透明電極として用いられていた，酸化物の透明導電膜である，ＩＴＯ（Ｉｎｄ
ｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）膜の膜中の酸素量を増加させることで，着膜した前
記ＩＴＯ膜の化学量論的組成からのずれ（酸素欠損）により発生しているキャリア
を減らして，前記ＩＴＯ膜のキャリア濃度を１０１８
個・ｃｍ－３
以下に制御し，縮退
を解いて導電性を低下させ」た半導体層である点。
ウ本件発明３と引用発明１との一致点及び相違点
(ア)一致点
スパッタ法の気相成膜法で成膜され，Ｉｎ及びＯの元素を含む酸化物薄膜であっ
て，電子キャリヤ濃度が低い透明酸化物薄膜。
(イ)相違点１－２
透明酸化物薄膜が，本件発明３では，「「Ｉｎ，Ｇａ，Ｚｎ，Ｍｇ及びＯの元素
から構成」される酸化物薄膜であって，該酸化物の組成は，「結晶化したときの組
成がＩｎＧａＯ３（Ｚｎ１－ｘＭｇｘＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数，０．８０≦ｘ＜０．
８５）」であり，「不純物イオンを添加することなしに，電子移動度が１ｃｍ２
／
（Ｖ・秒）超，かつ電子キャリヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下である半絶縁性である」
「半絶縁性アモルファス」」酸化物薄膜であるのに対して，引用発明１では，「Ａ
ｒガスと酸素ガスとを用いた反応性スパッタリングにおいて，着膜時の酸素ガスの
割合（Ｏ２／Ａｒ＋Ｏ２）を１％以上として，従来透明電極として用いられていた，
酸化物の透明導電膜である，ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）膜の膜
中の酸素量を増加させることで，着膜した前記ＩＴＯ膜の化学量論的組成からのず
れ（酸素欠損）により発生しているキャリアを減らして，前記ＩＴＯ膜のキャリア
濃度を１０１８
個・ｃｍ－３
以下に制御し，縮退を解いて導電性を低下させ」た半導体
層である点。
(3)本件発明１及び３と引用発明２との対比
本件審決が認定した引用発明２，本件発明１及び本件発明３と引用発明２との一
致点及び相違点は，以下のとおりである。
ア引用発明２
半導体層がＩＩ族酸化物を含む半導体装置において，前記半導体層の少なくとも
一方の面にアモルファス状の酸化アルミニウムが積層されていることを特徴とする
半導体装置の，前記半導体層であって，／前記ＩＩ族酸化物は，酸化亜鉛であり，
／前記酸化亜鉛（ＺｎＯ）はＰＬＤ法により堆積され，／堆積条件は，ＫｒＦエキ
シマレーザを使用し，レーザパワー密度は１．０Ｊ／ｃｍ２
，レーザパルス繰り返し
周波数は１０Ｈｚ，堆積雰囲気は酸素，堆積圧力は２００ｍＴｏｒｒ（≒２６．７
Ｐａ）とし，ターゲットには酸化亜鉛焼結体を使用し，膜厚は，５～１００ｎｍ程
度である，／半導体層。
イ本件発明１と引用発明２との一致点及び相違点
(ア)一致点
パルスレーザー蒸着法の気相成膜法で成膜された，Ｚｎ及びＯの元素を含む透明
酸化物薄膜。
(イ)相違点２－１
「Ｚｎ及びＯを含む酸化物薄膜」が，本件発明１では，「結晶化したときの組成
が，式ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）」である薄膜であるのに対
して，引用発明２では，「ＺｎＯ」の半導体層である点。
(ウ)相違点２－２
透明酸化物薄膜が，本件発明１では，「アモルファス」酸化物薄膜であって，
「不純物イオンを添加することなしに，電子移動度が１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）超，かつ
電子キャリヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下である半絶縁性」であるものであるのに対し
て，引用発明２の，「前記酸化亜鉛（ＺｎＯ）はＰＬＤ法により堆積され，堆積条
件は，ＫｒＦエキシマレーザを使用し，レーザパワー密度は１．０Ｊ／ｃｍ２
，レー
ザパルス繰り返し周波数は１０Ｈｚ，堆積雰囲気は酸素，堆積圧力は２００ｍＴｏ
ｒｒ（≒２６．７Ｐａ）とし，ターゲットには酸化亜鉛焼結体を使用し，膜厚は，
５～１００ｎｍ程度である」薄膜が，アモルファスであるか否かが明示されておら
ず，また，不純物イオンの添加の有無，及び，電子移動度及び電子キャリヤ濃度が
不明である点。
ウ本件発明３と引用発明２との一致点及び相違点
(ア)一致点
パルスレーザー蒸着法の気相成膜法で成膜された，Ｚｎ及びＯの元素を含む透明
酸化物薄膜。
(イ)相違点２－３
「Ｚｎ及びＯを含む酸化物薄膜」が，本件発明３では，「結晶化したときの組成
が，ＩｎＧａＯ３（Ｚｎ１－ｘＭｇｘＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数，０．８０≦ｘ＜０．
８５）」である薄膜であるのに対して，引用発明２では，「ＺｎＯ」の酸化物であ
る点。
(ウ)相違点２－４
透明酸化物薄膜が，本件発明３では，「アモルファス」酸化物薄膜であって，
「不純物イオンを添加することなしに，電子移動度が１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）超，かつ
電子キャリヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下である半絶縁性」であるのに対して，引用発
明２の，「前記酸化亜鉛（ＺｎＯ）はＰＬＤ法により堆積され，堆積条件は，Ｋｒ
Ｆエキシマレーザを使用し，レーザパワー密度は１．０Ｊ／ｃｍ２
，レーザパルス繰
り返し周波数は１０Ｈｚ，堆積雰囲気は酸素，堆積圧力は２００ｍＴｏｒｒ（≒２
６．７Ｐａ）とし，ターゲットには酸化亜鉛焼結体を使用し，膜厚は，５～１００
ｎｍ程度である」薄膜が，アモルファスであるか否かが明示されておらず，また，
不純物イオンの添加の有無，及び，電子移動度及び電子キャリヤ濃度が不明である
点。
４取消事由
(1)本件各発明の要旨認定の誤り（取消事由１）
(2)本件発明１の引用発明１に基づく容易想到性判断の誤り（取消事由２）
ア引用発明１の認定の誤り（取消事由２－１）
イ一致点及び相違点の認定の誤り（取消事由２－２）
ウ相違点の容易想到性判断の誤り（取消事由２－３）
(3)本件発明１の引用発明２に基づく容易想到性判断の誤り（取消事由３）
(4)本件発明１の実施可能要件の判断の誤り（取消事由４）
(5)本件発明２ないし６の容易想到性並びに本件発明２，５及び６の実施可能要
件の判断の誤り（取消事由５）
第３当事者の主張
１取消事由１（本件各発明の要旨認定の誤り）について
〔原告の主張〕
本件各発明に係る特許請求の範囲は，「スパッタ法，パルスレーザー蒸着法のい
ずれかの気相成膜法で成膜され」といった文言や「不純物イオンを添加することな
しに」といった文言を含むから，プロダクトバイプロセスクレーム（以下「ＰＢＰ
クレーム」という。）に該当するものであるところ，物の発明についての特許に係
る特許請求の範囲にその物の製造方法が記載されている場合であっても，その発明
の要旨は，当該製造方法により製造された物と構造，特性等が同一である物として
認定される。
しかるに，本件審決は，引用発明１及び２と対比するに当たり，製造方法部分を
含めて本件各発明の要旨を認定し，相違点の判断において，「不純物イオンを添加
することなしに」といった点を挙げている。
上記のような認定は発明の要旨認定の手法を誤ったものであるから，本件審決は
取り消されるべきである。
〔被告の主張〕
(1)原告の主張は，その主張に係る発明の要旨認定の誤りが本件審決の結論に影
響を及ぼすものであることについて，何ら主張するものではないから，失当である。
(2)本件各発明に係る特許請求の範囲に含まれる「不純物イオンを添加すること
なしに」との記載は，製造方法を特定するものではなく，不純物イオン（ドーパン
ト）から成るドナーによって放出されるキャリヤではなく，酸素の欠損によるドナ
ーによって放出されるキャリヤによって，所定の電子移動度と電子キャリヤ濃度が
実現されるという物質そのものを特定する記載であるから，ＰＢＰクレームを構成
するものではない。
また，「スパッタ法，パルスレーザー蒸着法のいずれかの気相成膜法で成膜さ
れ」という製造方法による限定が存在するが，原告の主張する取消事由とは無関係
である。
２取消事由２（本件発明１の引用発明１に基づく容易想到性判断の誤り）につ
いて
〔原告の主張〕
(1)取消事由２－１（引用発明１の認定の誤り）
ア引用発明１の認定
(ア)本件審決における認定の誤り
本件審決は，前記第２の３(2)アのとおり，引用例１に記載された発明として，Ｉ
ＴＯに限定された発明を認定した。
しかし，引用例１の【００１９】では，ＩＴＯを一例として，酸化物一般につい
て「膜中の酸素量を変化させることにより膜の導電率を変化させることができる」
とし，その原因が「化学量論的組成からのずれ（酸素欠損）によりキャリアが発生
していること」にあることが説明され，さらに，【００１６】や図２において，こ
のための具体的な方法として，スパッタリングにおける酸素濃度を調整する手法が
開示されている。また，請求項１及び【００２１】には，引用例１における「透
明」の意味として，バンドギャップエネルギーが大きいこと（望ましくは３ｅＶ以
上）も開示されている。そして，引用例１ではＩＴＯを例に説明しているが，請求
項１及び２が組成を限定していないことからも明らかなとおり，引用例１に記載さ
れた発明は，ＩＴＯに限定されるものではなく，また，引用例１には，請求項１及
び２をＩＴＯ以外の酸化物に適用することの妨げとなるような記載も存在しない。
したがって，引用例１には，ＩＴＯに限られない酸化物薄膜に関するより上位の
発明が記載されている。
(イ)認定されるべき引用発明１の内容
以上によれば，引用発明１は，以下のとおり認定されるべきである。
「気相成膜法であるスパッタ法で成膜され，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｏの元素から構成され
る大きなバンドギャップエネルギー（望ましくは３ｅＶ以上）を有する透明酸化物
薄膜であって，電子キャリヤ濃度が１０１８
個・ｃｍ－３
以下であることを特徴とする，
ＩＴＯなどの透明半導体酸化物薄膜。」（以下「原告主張の引用発明１」とい
う。）
イ判断の遺脱
原告は，審判請求の段階から，引用例１には，ＩＴＯに限られない酸化物薄膜に
関する原告主張の引用発明１が記載されている旨主張していたから，仮にこれが記
載されていないというのであれば，本件審決においてこれを否定する理由を示す必
要がある。
しかし，本件審決は，引用例１に開示された実施例のみに基づきＩＴＯに限定さ
れた発明を認定しながら，このような限定された発明のみが記載されているとする
根拠を何ら示していない。そして，本件審決はＩＴＯに限定された発明を認定した
ことにより，容易想到性の判断において，ＩＴＯという特定組成の酸化物薄膜を
「結晶化したときの組成が，式ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）で
示される酸化物薄膜」に代える動機付けを求めることになっている。
したがって，本件審決には判断遺脱の違法がある。
(2)取消事由２－２（一致点及び相違点の認定の誤り）
本件審決における引用発明１の認定は誤りであるから，これを前提とする一致点
及び相違点の認定も誤りである。
そして，原告主張の引用発明１を前提とすれば，本件発明１との一致点及び相違
点は，以下のとおり認定されるべきである。
ア一致点
気相成膜法のスパッタ法で成膜され，金属酸化物を有する透明酸化物薄膜であっ
て，半絶縁性であることを特徴とする透明半絶縁性酸化物薄膜。
イ相違点
(ア)本件発明１では「不純物イオンを添加することなしに」とされているのに
対し，引用発明１ではこの点が明記されていない点。（以下「相違点Ａ」とい
う。）
(イ)本件発明１は，Ｉｎ，Ｇａ，Ｚｎ及びＯの元素から構成される透明アモル
ファス酸化物薄膜であって，該酸化物の組成は，結晶化したときの組成がＩｎＧａ
Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）であり，電子移動度が１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）
超，かつ電子キャリヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下であるのに対し，引用発明１は，Ｉ
ＴＯなどの透明半導体酸化物薄膜であって，該酸化物の結晶化したときの組成が不
明であり，電子移動度が不明であり，電子キャリヤ濃度が１０１８
個・ｃｍ－３
以下で
ある点。（以下「相違点Ｂ」という。）
(3)取消事由２－３（相違点の容易想到性判断の誤り）
ア相違点Ａ及びＢの容易想到性
以下のとおり，原告主張の引用発明１において，相違点Ａ及びＢに係る本件発明
１の構成は，当業者が容易に想到することができたことである。
(ア)相違点Ａの容易想到性
半導体の分野において不純物イオンを添加するのは，キャリヤを増やすためであ
って，「電子キャリヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下」とするために，不純物イオンを意
図的に薄膜に添加することは通常の技術ではない。
引用例１には，不純物イオンを薄膜に添加したとの記載は存在せず，むしろ，酸
素量を調整することで導電率を制御する（電気抵抗を高める）ことが記載されてい
る（【００１９】）。
したがって，引用発明１においても，不純物イオンを薄膜に添加していないとみ
るべきであるし，少なくとも，添加しないことは容易であるから，相違点Ａは，実
質的な相違点とはいえないか，少なくとも，容易に想到できる。
(イ)相違点Ｂの容易想到性
本件発明１には「結晶化したときの組成が，式ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６
未満の自然数）であり」とある（以下，「式ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の
自然数）」を「本件組成」といい，アモルファスであることをいう場合には，「アモ
ルファス本件組成」という。）。
ここで，本件明細書の【００２５】には「スパッタリング法やパルスレーザー蒸
着法により成膜を行う際のターゲット材料（例えば多結晶体）の組成比を，上記ｍ
＜６を満たすようにすれば，所望のアモルファス酸化物が得られる。」とあることか
ら，上記構成要件との関係では，結晶性のターゲット材料を用いて成膜したアモル
ファス層が容易といえるか否かを検討すれば足りる。
ａアモルファス本件組成は周知であること
引用例４及び引用例７ないし９には，アモルファス本件組成が記載されているか
ら，アモルファス本件組成自体は周知である。
ｂアモルファス本件組成を適用する動機付け
⒜原告主張の引用発明１は，半導体層としてアモルファスシリコンよりバンド
ギャップの大きい透明材質の半導体を使うことで光に影響されず，更に開口率を増
大させることができる薄膜トランジスタを提供することを目的とする発明であり
（【０００７】），バンドギャップとしては３ｅＶ以上が望ましいとされている（【０
０２１】）。
ここで，バンドギャップエネルギーの大きさは，薄膜がどの程度の波長の光を透
過できるかに影響するところ，本件組成のバンドギャップエネルギーは３ｅＶ前後
であり，良好な透明性を示すことが知られていた（引用例７，９）。また，甲２５に
は，原告主張の引用発明１が例示するＩＴＯの基礎吸収端波長が４５０ｎｍであり，
可視領域の短波長側領域での透明性が乏しいのに対し，本件組成は，それよりも短
波長側に基礎吸収端波長があり，４００ｎｍでの透過率がＩＴＯの２倍以上も高く，
しかも，電気伝導率がＩＴＯと同等か，それ以上であることが開示されている。
したがって，透明膜として本件組成が，ＩＴＯよりも優れていることが知られて
いた。
⒝さらに，原告主張の引用発明１の課題からすれば，吸収端のみならず可視光
領域全体における透過率が高いことが望ましいことは明らかであるところ，引用例
８には，アモルファス本件組成の４００～８００ｎｍの平均透過率が８０％程度で
あることが記載され，また，甲２９には，本件組成の可視光領域における透過率が
原告主張の引用発明１の例示するＩＴＯのそれよりも全体的に高いことが記載され
ている。
⒞ところで，本件明細書では，電子移動度が０．０１～１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）程
度でＴＦＴとして使用できるとされている（【００３７】，【００３８】）。仮に当該記
載に従うとすれば，アモルファス本件組成の電子移動度は，１０ｃｍ２
／（Ｖ・秒）
以上であるから（引用例４，７，９），これをＴＦＴ（薄膜トランジスタ）に使用し
た場合に良好な特性が得られることは明らかである。さらに，引用例１に記載され
ている酸化物では，酸素量を調整することで電子キャリヤ濃度を下げることができ
ることは周知であり，また，アモルファス酸化物材料をトランジスタの活性層に用
いること（甲３０），アモルファス酸化物材料であるアモルファス本件組成で電子キ
ャリヤ濃度の低い薄膜も知られていた（甲９）。
したがって，アモルファス本件組成をトランジスタの活性層に使用する動機付け
がある。
⒟他方，アモルファス材料は，一般に，結晶系と比較して，低温プロセスで製
品を製造できるなどの利点があるため，産業上の利用可能性を考慮すれば，結晶性
のものよりも有利であるといえ，少なくとも，アモルファス本件組成が周知である
ときに，これを使用することを阻害する理由はない。
⒠以上のとおり，原告主張の引用発明１の課題，アモルファスの利点などから
して，原告主張の引用発明１の酸化物薄膜としてアモルファス本件組成を選択する
強い動機付けがある一方で，その適用を阻害する理由はない。
したがって，原告主張の引用発明１にアモルファス本件組成を適用することは容
易である。
ｃ電子キャリヤ濃度
アモルファス本件組成の薄膜の電子キャリヤ濃度として，４．２×１０１６
ｃｍ－３
が知られていた（引用例９）。そして，当該アモルファス膜は，多結晶ＩｎＧａＺｎ
Ｏ４の円盤状ターゲットを用いＡｒ（アルゴン）中で成膜されたものであるから，酸
素ガスを含まない中で成膜されたものである。
原告主張の引用発明１は，ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）に用いる酸化物薄膜を製
造するに際し，酸素濃度を調整することでＩＴＯのような導電膜であっても電子キ
ャリヤ濃度を下げることでトランジスタ用の薄膜にできることを開示する発明であ
り，かつ，酸化物では酸素濃度を調整することで電子キャリヤ濃度を調整できるこ
とが周知であり，さらに，トランジスタ（とりわけノーマリーオフ型のトランジス
タ）においては薄膜の抵抗率が高いこと，すなわち，電子キャリヤ濃度が低いこと
が望ましいことも周知の事実である（引用例１０，１１）。
したがって，原告主張の引用発明１の酸化物薄膜として，アモルファス本件組成
を採用するに際し，引用例９に記載の条件に加えて酸素濃度を高くすることで，電
子キャリヤ濃度を１×１０１６
ｃｍ－３
以下にすることは容易である。
ｄ電子移動度
本件発明１には，「電子移動度が１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）超」との規定があるが，電
子キャリヤ濃度が１×１０１６
ｃｍ－３
以下であれば，抵抗が十分に高くなるので，電
子移動度の値は電流の流れやすさにほとんど影響を与えないから，電子キャリヤ濃
度が１×１０１６
ｃｍ－３
以下の薄膜における電子移動度を特定することに特段の技術
的意義は認められない。したがって，本件発明１における電子移動度の値は，単な
る設計的事項というべきであるから，この点は容易に想到できる。
ｅアモルファス本件組成の製法
酸化物の製造において，高周波スパッタ法は，ごく一般的な方法である上，アモ
ルファス本件組成について，引用例９では，室温での酸化物の多結晶膜をターゲッ
トとした高周波スパッタ法を採用している。そうすると，周知のアモルファス本件
組成を採用するに当たり，高周波スパッタ法を採用することは容易である。
したがって，製法の点は容易に想到できる。また，そうである以上，「結晶化した
ときの組成が，式ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）」とすることも容
易に想到できる。
ｆ以上要するに，アモルファス本件組成は周知の物質であり，また，キャリヤ
濃度が十分に低く（４．２×１０１６
ｃｍ－３
），移動度が高い（２１ｃｍ２
Ｖ－１
ｓ－１
）
アモルファス本件組成自体が公知であり（引用例９），さらに，酸化物半導体では酸
素欠損量を調整することでキャリヤ濃度の調整ができること及びキャリヤ濃度の増
加に伴い移動度が増加する傾向にあることも公知ないしは周知であるときに，本件
組成の物性（キャリヤ濃度と移動度）を規定するだけの「透明半絶縁性アモルファ
ス酸化物薄膜」なる発明に進歩性が認められる余地はない。
したがって，相違点Ｂは，容易に想到できる。
(ウ)小括
以上のとおり，本件発明１は，原告主張の引用発明１に周知のアモルファス本件
組成を適用することで当業者が容易に想到することができたものである。
イ相違点１－１の容易想到性判断の誤り
仮に，本件審決における引用発明の認定に誤りがないとしても，相違点１－１に
係る容易想到性判断は，前記アと同様に，誤りである。
〔被告の主張〕
(1)取消事由２－１（引用発明１の認定の誤り）
ア引用発明１の認定
引用例１には「電子キャリア濃度が１０１８
個・ｃｍ－３
以下である」透明酸化物薄
膜は一貫してＩＴＯしか記載されておらず（【００１３】～【００１８】，【００２
２】），原告が主張するような，ＩＴＯ以外の他の酸化物を活性層として用いた「電
子キャリア濃度が１０１８
個・ｃｍ－３
以下である」透明酸化物薄膜は，記載されてい
ない。
引用例１の【００１９】は，ＩＴＯのようにＩｎ２Ｏ３結晶中の微量の酸素欠陥と
Ｉｎ－Ｏ結晶格子にＳｎが置換して生じる電子がキャリアとなって導電性が発現す
るような酸化物について膜中の酸素量を変化させることによって導電率を調整する
ことが可能であることを述べているにすぎず，上記記載から，実施例１の「キャリ
ア濃度を１０１８
個・ｃｍ－３
以下に制御し，縮退を解いて導電性を低下させ」た「Ｉ
ＴＯ」が，突如として「他の酸化物」に変身するはずがない。
引用文献に記載された技術内容を抽象化したり，一般化したり，上位概念化した
りすることは許されないから，引用例１において，ＩＴＯをＩＴＯに限られない酸
化物薄膜へと抽象化，一般化及び上位概念化することはできない。
以上によれば，本件審決における引用発明１の認定に誤りはない。
イ判断の遺脱がないこと
引用例１には，前記アのとおり，原告の主張する「電子キャリア濃度が１０１８
個
・ｃｍ－３
以下」であるＩＴＯ以外の酸化物に係る記載は全くない。
本件審決は，原告の主張する「ＩＴＯなどの酸化物」を，引用例１の記載に即し
て「ＩＴＯ」に限定して引用発明１を認定したものであり，原告の主張を一部排斥
して適正な認定を行ったにすぎない。そして，引用発明１を認定した理由は，本件
審決に詳細に示されている。
したがって，本件審決に判断の遺脱はない。
(2)取消事由２－２（一致点及び相違点の認定の誤り）
本件審決における引用発明１の認定に誤りはないから，原告主張の引用発明１を
前提とする一致点及び相違点の認定の誤りに係る主張は，失当である。
(3)取消事由２－３（相違点の容易想到性判断の誤り）
ア相違点Ａ及びＢの容易想到性
仮に原告主張の引用発明１を前提に，本件発明１との相違点が，相違点Ａ及びＢ
のとおり認定されるとしても，以下のとおり，本件発明１は，原告主張の引用発明
１に基づき当業者が容易に想到することができたものではない。
(ア)相違点Ａの容易想到性
引用例１の酸化物はＩＴＯである。ＩＴＯはＳｎ（スズ）をドープしたＩｎ２Ｏ３
（酸化インジウム）である。Ｓｎ４＋
はＩｎ３＋
サイトを置き換えて電子を放出するド
ナー不純物である。
したがって，引用例１には不純物イオンが添加された薄膜が示されている。
(イ)相違点Ｂの容易想到性
原告の主張は，多数の文献に依拠しつつ，多段階の論理操作をしなければ本件発
明１に想到することができないというものであるから，容易想到性に関する論理付
けとして，失当であるというほかない。また，原告の主張は，本件特許の出願日前
には公開されていない本件明細書の記載（【００３７】，【００３８】）に基づき
進歩性を論じている点でも失当である。加えて，原告の主張は，アモルファス本件
組成を選択できたことが暗黙の前提になっており，そのような前提をとった上で，
アモルファス本件組成を選択することの許容性を論じるものにすぎない。どうやっ
て酸化物の中からアモルファス本件組成を選択するかが問題であるのに，それを選
択することがあたかも当然の前提となっているのであり，「後知恵」以外の何物で
もない。
ａアモルファス本件組成について
アモルファス本件組成は，専ら「透明導電膜」の用途として周知だったのであり，
本件発明１のようにＴＦＴの活性層に用いることが可能なキャリヤ濃度及び移動度
を調整したものとして周知だったわけではない。
ｂアモルファス本件組成を選択する動機付けについて
⒜本件組成が，透明膜の透明性という点で，ＩＴＯよりも優れているとしても，
透明膜を選択する際には透明性だけが考慮の対象になるわけではなく，導電性その
他の各種の電気的特性も考慮されるべきであるから，透明膜として本件組成がＩＴ
Ｏより優れているとの点は，本件組成を選び出す理由になっていない。
また，甲３０には，本件組成とは全く異なる材料でＴＴＦＴ（Ｔｒａｎｓｐａｒ
ｅｎｔＴｈｉｎ－ＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ）を作製した例が記載され
ているにすぎない。さらに，アモルファス材料は，一般に，結晶系と比較して低温
プロセスで製品を製造できるなどの利点があるというのは，本件組成を選ぶ理由に
はならない。
⒝引用例１のＩＴＯに代えて別の酸化物を試す必要性などないので，他の酸化
物を適宜試すこと自体に困難性があるし，電気的特性予測方法が知られていない以
上，多数の酸化物から本件組成を選択することにも困難性がある。さらに，結晶で
はなく，シリコンの例でいえば特性が格段に劣ることが予想されるアモルファスを
選択することにも困難性がある。
⒞以上のとおり，アモルファス本件組成を選択すること自体に困難性がある。
ｃ電子キャリヤ濃度について
「電子キャリヤ濃度を１×１０１６
ｃｍ－３
以下にすること」については，「引用例
９に記載の条件に加えて酸素濃度を高くする」という「容易の容易」と言える２段
階の操作（引用例１に引用例９を組み合わせるという操作に加えて，さらに，製造
工程中の酸素濃度を調整することによって電子キャリヤ濃度を低く調整するという
操作）が要求されている。
このような２段階の操作を要する構成が，容易に想到することができたものであ
るはずがない。
ｄ電子移動度について
電子移動度が０．１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）程度であれば，アモルファスシリコン膜を
用いたＴＦＴと同等以上の性能を有する（本件明細書【００３７】）のであるから，
数値限定として意味がある。
したがって，電子移動度の値は，単なる設計的事項などではない。
ｅ小括
以上のとおり，相違点Ｂは，容易に想到することができたものではない。
イ相違点１－１の容易想到性判断に係る主張について
本件審決が認定した相違点１－１について，その容易想到性判断が誤りである旨
の原告の主張は，民事訴訟法１５７条によって却下されるべきである。
３取消事由３（本件発明１の引用発明２に基づく容易想到性判断の誤り）につ
いて
〔原告の主張〕
(1)相違点２－１の容易想到性
ア引用例２には，結晶粒界による散乱を考慮してチャネルをアモルファスにし
てもよいことが記載されているところ，引用例２で用いられているＺｎＯは通常の
方法ではアモルファスにすることが困難なことが知られている（引用例７，本件明
細書【０００４】）。
そして，アモルファス本件組成は周知であり，半導体層として有用な特性が知ら
れていたことに加え，引用例７にはＺｎＯに代えてアモルファス本件組成を使用す
ることが記載されているから，引用発明２において，アモルファス本件組成を採用
することには，強い動機付けがある。
なお，本件審決は価格差を問題とするが，アモルファス本件組成を採用すること
が容易であるか否かを，必ずしも量産と結び付けて考える必要はないから，価格差
が大きな関心事になるわけではない。また，引用例２では半導体層として結晶のも
のも含まれているところ，アモルファスにすれば，結晶と比較して製造コストを下
げることは可能である。したがって，価格差を重視するのは，誤りである。
イ半導体装置の技術分野において，半導体装置を構成する部材に含まれる元素
が属する族の違いによって，半導体装置の電気的特性が異なる場合があることは，
当業者において周知の事項である。しかし，他方で，半導体装置を構成する部材に
含まれる元素が属する族の違いによって，半導体装置の電気的特性が異ならない場
合が多いことも事実であるから，結局，本件発明１の優先日当時の技術水準として，
当業者がアモルファス状の酸化アルミニウムに接してＩＧＺＯ系を成膜した場合に
問題が生じると理解するかどうかによって，族の違いが阻害事由になるか否かが決
まるというべきである。
そして，酸化アルミニウムは絶縁膜としては周知の材質である上，引用例７の図
４にはアモルファスの酸化アルミニウムの上にアモルファス本件組成が成膜され，
引用例１１にはＩＧＺＯ系を用いたトランジスタの「ゲート絶縁膜３には，Ａｌ２Ｏ
３が最も適している。」，「トップゲート型ＭＩＳＦＥＴ素子を作製した。ソースと
ドレイン電極及びゲート絶縁膜にはＡｕ及び，アモルファスＡｌ２Ｏ３をそれぞれ用
いた。」と記載されているように，実際にアモルファス状の酸化アルミニウムに接
してＩＧＺＯ系が成膜されていることからして，本件発明１の優先日当時の技術水
準として，当業者がアモルファス状の酸化アルミニウムに接してＩＧＺＯ系を成膜
した場合に問題が生じると理解することはないということができる。
したがって，族の違いは，阻害事由とはならない。
ウ以上によれば，相違点２－１は容易に想到できる。
(2)相違点２－２の容易想到性
アノーマリーオフ型のトランジスタに用いる薄膜として電子キャリヤ濃度が低
いことがよいことは周知であるところ，これは，ノーマリーオフ型のトランジスタ
の性質の問題であって，そこで用いる半導体層が結晶であるかアモルファスである
かによって影響を受けない。そして，引用例１０には，キャリヤ濃度が１０１３
ｃｍ－
３
と見積もられる単結晶ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５薄膜が開示されているのであるから，
このキャリヤ濃度をアモルファス本件組成に適用することは，当業者において容易
に想到することができたことである。
また，本件発明１における電子移動度の規定に特別な技術的意義はなく，単なる
設計的事項である。
イ以上によれば，相違点２－２は容易に想到できる。
〔被告の主張〕
(1)相違点２－１の容易想到性
アアモルファス本件組成は，導電膜としての用途で研究が進められていたので
あって，薄膜トランジスタの活性層の用途で検討されていたわけではない。つまり，
導電膜用途のアモルファス本件組成は知られていたが，本件発明１のような電気的
特性を有する薄膜としては知られていなかった。
したがって，当業者が，引用例２のＺｎＯ，ＭｇＺｎＯ及びＣｄＺｎＯを，理由
も必要もなく，アモルファス本件組成に置き代えると考えることはない。
そして，引用例７は，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ膜の電気的特性を考察した論文で
あって，引用発明２のＺｎとＯを含む薄膜に代えてアモルファス本件組成を使用す
ることについては，何らの記載も示唆もない。
以上によれば，相違点２－１は，阻害事由の有無に言及するまでもなく，容易に
想到することができたものではない。
イ原告の主張について
引用発明２のＺｎＯを置き換えて，アモルファス酸化物半導体であるＩｎＧａＺ
ｎＯ４を用いた場合には，ＩｎＧａＺｎＯ４とアモルファス状の酸化アルミニウムと
の間に形成される界面の欠陥準位の状態には，ＩｎＧａＺｎＯ４に含まれるⅠⅠⅠ族
元素である「Ｉｎ」及び「Ｇａ」の影響が出るであろうと，当業者であれば予測す
る。このことは，異なった組成の材料を積層させたときの界面の電気的特性を予測
することができない以上，当然のことである。
引用例７は界面の電気的特性を測定しているわけではないし，そもそも薄膜トラ
ンジスタを作製していない。また，引用例１１は，単結晶のＩＧＺＯについて記載
しているにすぎない。そもそも，引用例１１という，わずか１件の文献が存在する
ことから，直ちに，アモルファス状の酸化アルミニウムに接してＩＧＺＯ系を成膜
した場合に問題がないというような技術常識が生じることはない。
(2)相違点２－２の容易想到性
ノーマリーオフ型のトランジスタに用いる薄膜として電子キャリヤ濃度が低いこ
とがよいことは周知である旨の原告の主張は，本件組成のアモルファス薄膜をノー
マリーオフ型のトランジスタに適用できたことが前提となっている。しかし，アモ
ルファス本件組成を用いた薄膜トランジスタに関する報告は，本件特許の優先日以
前は存在しないから，原告の上記主張は，その前提において誤りである。
また，どのような材料で，どこまで電子キャリヤ濃度の低いものを実現できるか
は，予測不可能である。
さらに，電子移動度が０．１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）以上であれば，アモルファスシリ
コン膜を用いたＴＦＴと同等以上の性能を有する（本件特許明細書【００３７】）
のであるから，電子移動度の規定は，数値限定として意味がある。
以上によれば，相違点２－２は，容易に想到することができたものではない。
４取消事由４（本件発明１の実施可能要件の判断の誤り）について
〔原告の主張〕
(1)本件明細書の成膜条件は導電性膜を開示する引用例４の製造方法に含まれる
こと
ア引用例４の【００３０】には，「圧力（酸素分圧）を１×１０－２
［Ｐａ］～１
０［Ｐａ］の範囲とすることで，非晶質の酸化物膜を形成することができる。」と明
記されている。そして，本件明細書の実施例の範囲は，全てこの範囲に含まれる。
また，本件明細書の実施例３には，スパッタ法の例が記載されており，酸素分圧
の範囲は「３×１０－２
Ｐａ以上，５×１０－１
Ｐａ以下」（【００６５】，【００６６】）
であるから，引用例４に記載された望ましい圧力の範囲である０．０１～１（Ｐ
ａ）に含まれている。
以上のとおり，本件発明１は，「半絶縁性である」薄膜を成膜することを特徴とす
るものであるが，本件明細書の発明の詳細な説明に記載された成膜条件は，導電性
膜を開示する引用例４の製造方法に含まれるのであるから，本件明細書の開示が引
用例４の内容と矛盾していることは明らかである。
イしたがって，本件組成を含めた酸化物一般について，酸素量を調整すること
で電子キャリヤ濃度を調整する手法が周知であることを前提とするのであればとも
かく，これを前提としない場合には，当業者であっても，導電膜を成膜する条件で
行われている本件明細書の記載において，電子キャリヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下で
ある半絶縁性膜が成膜されることを理解することはできないというべきである。
(2)スパッタ法で作製した薄膜に係るデータが示されていないこと
ア本件明細書には，スパッタ法で作製した薄膜のキャリヤ濃度に係る実験デー
タが示されていない。したがって，本件発明１におけるスパッタ法では「電子キャ
リヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下となる大きさに酸素分圧の大きさを制御すること」が
実現できるかは明らかではない。
本件明細書の実施例３に記載されたスパッタ法の酸素分圧は，「３×１０－２
Ｐａ以
上，５×１０－１
Ｐａ以下」，すなわち，０．０３～０．５（Ｐａ）であるから，引用
例４に記載された望ましい圧力の範囲０．０１～１（Ｐａ）に完全に含まれており，
範囲もほとんど同じである。
以上のとおり，本件明細書のスパッタ法による唯一の実施例が引用例４の望まし
い範囲に完全に含まれており，範囲もほとんど同じである以上，少なくとも，スパ
ッタ法については，記載不備の違法があることが明らかである。
イ被告の主張（審理範囲）について
被告は，本件明細書にスパッタ法で成膜された薄膜の電子キャリヤ濃度に係る実
験データが示されていない点は，本件審判手続において，無効理由として主張され
ていなかった事項であるから，取消事由として不適法である旨主張する。
しかし，原告は，審判請求書において，パルスレーザー蒸着法及びスパッタ法の
いずれにおいても本件明細書の開示には問題があることを主張していた。原告の前
記アの主張は，本件審決が上記主張に対し，パルスレーザー蒸着法に関する明細書
の開示を根拠に記載不備はないとしたことを前提に，少なくとも，スパッタ法につ
いては記載不備である旨主張するものであるから，不適法ではない。
〔被告の主張〕
(1)引用例４の記載と本件明細書の記載との関係
ア引用例４における酸素分圧は，「スパッタリング法及びレーザーアブレーショ
ン法においても，基板温度を室温から３００℃の範囲とし，かつ圧力（酸素分圧）
を１×１０－２
［Ｐａ］～１０［Ｐａ］の範囲とすることで，非晶質の酸化物膜を形
成することができる。基板温度は，好ましくは０～１５０℃の範囲であり，かつ圧
力は，好ましくは０．０１［Ｐａ］～１［Ｐａ］の範囲である。」（【００３０】）と
あるように，望ましい範囲は，０．０１［Ｐａ］～１［Ｐａ］の範囲である。引用
例４に記載された全ての実施例（実施例１～４）において，酸素分圧は，０．０１
［Ｐａ］～１［Ｐａ］の範囲である。
これに対し，本件明細書は，実施例１では酸素分圧が６．５（Ｐａ）（【００４
２】），実施例２では４．５（Ｐａ）超（【００５３】），実施例５では酸素分圧は５
（Ｐａ）（【００７５】）である。
以上のように，引用例４の酸素分圧は小さく，本件明細書の実施例では酸素分圧
は大きい。引用例４で導電膜が得られ，本件発明１で半絶縁性が得られるという点
で全く矛盾はない。
イ原告の主張について
原告は，本件明細書の実施例３の酸素分圧の範囲が「３×１０－２
Ｐａ以上，５×
１０－１
Ｐａ以下」であるから，引用例４の記載と本件明細書の記載との間に矛盾が
ある旨主張する。
しかし，引用例４の全ての実施例では，酸素分圧は０．０１［Ｐａ］～１［Ｐ
ａ］であるところ，これはパルスレーザーアブレーション法（パルスレーザー堆積
法）による酸素分圧である。これに対して本件明細書の実施例３はアルゴンガスを
用いた高周波スパッタ法による成膜である。本件明細書から容易に理解できるとお
り，パルスレーザー堆積法よりも，高周波スパッタ法による場合のほうが，所望の
特性を得るためには酸素分圧を低く設定すべきである。
酸素分圧等の設定値が製膜装置によって異なるのは当然であるところ，引用例４
の実施例には，スパッタ法による成膜例が存在しないので，本件明細書の実施例３
と比較すべき対象が存在しない。
したがって，本件明細書と引用例４の記載は矛盾しない。
(2)スパッタ法について
ア本件明細書には，スパッタ法で成膜された薄膜の電子キャリヤ濃度に係る実
験データが示されていない。しかし，この点は，本件審判手続において，無効理由
として主張されていなかった事項であるから，取消事由として主張することはでき
ない。
イ上記の点を措いても，スパッタ法に関しては，酸素分圧の範囲はＰＬＤ法と
異なるものの，本件明細書の実施例３に記載がある（【００５８】～【００６５】）。
そして，成膜方法によって薄膜の組成自体が変わるわけではないから，ＰＬＤ法に
よる薄膜の電子キャリヤ濃度に係る実験データが示されている以上，同じ真空成膜
法であるスパッタ法で成膜された薄膜においても同様の結果が得られているであろ
うことは当業者ならば当然に認識可能である。
したがって，スパッタ法で成膜された薄膜に関して実施可能要件が欠如するとい
うことはない。
５取消事由５（本件発明２ないし６の容易想到性並びに本件発明２，５及び６
の実施可能要件の判断の誤り）について
〔原告の主張〕
本件発明３は，本件発明１の組成のＺｎの一部がＭｇに置換されたものであり，
本件発明２及び４ないし６は，本件発明１及び３に限定を加えたものであって，本
件発明１についての取消事由の内容は，本件発明２ないし６にも妥当する。
そして，本件発明１の引用発明１に基づく容易想到性，引用発明２に基づく容易
想到性及び実施可能要件の判断は，前記２ないし４の〔原告の主張〕のとおり，い
ずれも誤りであるから，同様に，本件発明２ないし６の引用発明１に基づく容易想
到性，引用発明２に基づく容易想到性並びに本件発明２，５及び６の実施可能要件
の判断も，いずれも誤りである。
〔被告の主張〕
本件発明１の引用発明１に基づく容易想到性，引用発明２に基づく容易想到性及
び実施可能要件の判断には，前記２ないし４の〔被告の主張〕のとおり，誤りはな
いから，同様に，本件発明２ないし６の引用発明１に基づく容易想到性，引用発明
２に基づく容易想到性並びに本件発明２，５及び６の実施可能要件の判断に，誤り
はない。
第４当裁判所の判断
１本件各発明について
(1)本件明細書等の記載
本件各発明に係る特許請求の範囲（請求項１～６）は，前記第２の２記載のとお
りであるところ，本件明細書（甲２３）の発明の詳細な説明には，おおむね，次の
記載がある（下記記載中に引用する図１，２及び５については，別紙本件明細書図
面目録を参照。）。
ア技術分野
【０００１】本発明は，アモルファス酸化物薄膜及び薄膜トランジスタに関する。
イ背景技術
【０００２】薄膜トランジスタ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ,
ＴＦＴ）は，ゲート端子，ソース端子，及び，ドレイン端子を備えた３端子素子で
あり，基板上に成膜した半導体薄膜を，電子又はホールが移動するチャネル層とし
て用い，ゲート端子に電圧を印加して，チャネル層に流れる電流を制御し，ソース
端子とドレイン端子間の電流をスイッチングする機能を有するアクティブ素子であ
る。ＴＦＴとして，現在，最も広く使われているのは多結晶シリコン膜又はアモル
ファスシリコン膜をチャネル層材料としたＭｅｔａｌ－Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ－Ｓｅ
ｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ(ＭＩ
Ｓ－ＦＥＴ)素子である。
【０００３】また，最近では，ＺｎＯを用いた透明伝導性酸化物多結晶薄膜をチ
ャネル層に用いたＴＦＴの開発が活発に行われている…。上記薄膜は，低温で成膜
でき，かつ可視光に透明であるため，プラスチック板やフィルムなどの基板上にフ
レキシブルな透明ＴＦＴを形成することが可能である。
【０００４】しかし，従来のＺｎＯは室温で安定なアモルファス相を形成するこ
とができず，殆どのＺｎＯは多結晶相を呈するために，多結晶粒子界面の散乱によ
り，電子移動度を大きくすることができない。さらに，ＺｎＯは，酸素欠陥が入り
やすく，キャリア電子が多数発生し，電気伝導度を小さくすることが難しい。この
ために，トランジスタのオン・オフ比を大きくすることも難しい。
【０００５】また，特許文献２（判決注・引用例４）には，アモルファス酸化物
として，ＺｎｘＭｙＩｎｚＯ（ｘ＋３ｙ／２＋３ｚ／２）（式中，ＭはＡｌ及びＧａのうち少なく
とも一つの元素であり，比率ｘ／ｙが０．２～１２の範囲であり，比率ｚ／ｙが０．
４～１．４の範囲にある。）で表される非晶質酸化物が記載されている。しかし，
ここで得られている非晶質酸化物膜の電子キャリア濃度は，１０１８
／ｃｍ３
以上であ
り，単なる透明電極として用いるには充分であるもののＴＦＴのチャネル層には適
用し難いものであった。なぜなら，上記非晶質酸化物膜をチャネル層としたＴＦＴ
では，オン・オフ比が充分にとれず，ノーマリーオフ型のＴＦＴにはふさわしくな
いことが判明したからである。
ウ発明が解決しようとする課題
【０００７】そこで，本発明は，電子キャリア濃度が低い，アモルファス酸化物
薄膜を提供すること，更には当該アモルファス酸化物薄膜をチャネル層に用いた薄
膜トランジスタを提供することを目的としている。
エ課題を解決するための手段
【０００８】本発明は，（１）スパッタ法，パルスレーザー蒸着法のいずれかの
気相成膜法で成膜され，Ｉｎ，Ｇａ，Ｚｎ及びＯの元素から構成される透明アモル
ファス酸化物薄膜であって，該酸化物の組成は，結晶化したときの組成がＩｎＧａ
Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）であり，不純物イオンを添加することなし
に，電子移動度が１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）超，かつ電子キャリヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下である半絶縁性であることを特徴とする透明半絶縁性アモルファス酸化物薄膜，
である。
【０００９】このアモルファス酸化物薄膜は，電子キャリア濃度が増加すると共
に，電子移動度が増加する特徴を有する。また，縮退伝導を示す特徴を有する。な
お，ここでの縮退伝導とは，電気抵抗の温度依存性における熱活性化エネルギーが，
３０ｍｅＶ以下の状態をいう。
【００１５】本発明の透明半絶縁性アモルファス酸化物薄膜は，電気抵抗を高め
るための不純物イオンを意図的に添加せず，酸素ガスを含む雰囲気中で成膜するこ
とにより製造される。
【００１６】本発明によれば，電子キャリア濃度が低い，アモルファス酸化物が
提供できるとともに，それをチャネル層に用いた薄膜トランジスタの提供が可能と
なる。
オ実施例
(ア)実施例１（ＰＬＤ法によるアモルファスＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ薄膜の作
製）
【００３９】図７に示すようなＰＬＤ成膜装置を用いて，成膜を行った。同図に
おいて，７０１はＲＰ（ロータリーポンプ），７０２はＴＭＰ（ターボ分子ポン
プ），７０３は準備室，７０４はＲＨＥＥＤ用電子銃，７０５は基板を回転，上下
移動するための基板保持手段，７０６はレーザー入射窓，７０７は基板，７０８は
ターゲット，７０９はラジカル源，７１０はガス導入口，７１１はターゲットを回
転，上下移動するためのターゲット保持手段，７１２はバイパスライン，７１３は
メインライン，７１４はＴＭＰ（ターボ分子ポンプ），７１５はＲＰ（ロータリー
ポンプ），７１６はチタンゲッターポンプ，７１７はシャッターである。また，図
中７１８はＩＧ（イオン真空計），７１９はＰＧ（ピラニ真空計），７２０はＢＧ
（バラトロン真空計），７２１は成長室（チャンバー）である。
【００４０】ＫｒＦエキシマレーザーを用いたパルスレーザー蒸着法により，Ｓ
ｉＯ２ガラス基板（コーニング社製１７３７）上にＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系アモルフ
ァス酸化物半導体薄膜を堆積させた。堆積前の処理として，基板の超音波による脱
脂洗浄を，アセトン,エタノール,超純水を用いて，各５分間行った後，空気中１０
０℃で乾燥させた。
【００４１】前記多結晶ターゲットには，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）４焼結体ターゲ
ット（サイズ２０ｍｍΦ５ｍｍｔ）を用いた。これは，出発原料として，Ｉｎ２Ｏ３
：Ｇａ２Ｏ３：ＺｎＯ（各４Ｎ試薬）を湿式混合した後(溶媒：エタノール)，仮焼
（１０００℃：２ｈ），乾式粉砕，本焼結（１５５０℃：２ｈ）)を経て得られるも
のである。こうして作製したターゲットの電気伝導度は，９０(Ｓ／ｃｍ)であった。
【００４２】成長室の到達真空を２×１０－６
（Ｐａ）にして，成長中の酸素分圧
を６．５（Ｐａ）に制御して成膜を行った。チャンバー７２１内酸素分圧は６．５
Ｐａ，基板温度は２５℃である。なお，ターゲット７０８と被成膜基板７０７間の
距離は，３０（ｍｍ）であり，入射窓７１６から入射されるＫｒＦエキシマレーザ
ーのパワーは，１．５－３（ｍＪ／ｃｍ２
／ｐｕｌｓｅ）の範囲である。また，パル
ス幅は，２０（ｎｓｅｃ)，繰り返し周波数は１０（Ｈｚ），そして照射スポット径
は，１×１（ｍｍ角）とした。こうして，成膜レート７(ｎｍ／ｍｉｎ）で成膜を行
った。
【００４３】得られた薄膜について，薄膜のすれすれ入射Ｘ線回折（薄膜法，入
射角０．５度）を行ったところ，明瞭な回折ピークは認められなかったことから，
作製したＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系薄膜はアモルファスであるといえる。さらに，Ｘ
線反射率測定を行い，パターンの解析を行った結果，薄膜の平均二乗粗さ（Ｒｒｍ
ｓ）は約０．５ｎｍであり，膜厚は約１２０ｎｍであることが分かった。蛍光Ｘ線
（ＸＲＦ）分析の結果，薄膜の金属組成比はＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝０．９８：１．０
２：４であった。電気伝導度は，約１０－２
Ｓ／ｃｍ未満であった。電子キャリア濃
度は約１０１６
/ｃｍ３
以下，電子移動度は約５ｃｍ２
／（Ｖ・秒）と推定される。
【００４４】光吸収スペクトルの解析から，作製したアモルファス薄膜の禁制帯
エネルギー幅は，約３ｅＶと求まった。以上のことから，作製したＩｎ－Ｇａ－Ｚ
ｎ－Ｏ系薄膜は，結晶のＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）４の組成に近いアモルファス相を呈
しており，酸素欠損が少なく，電気伝導度が小さな透明な平坦薄膜であることが分
かった。
【００４５】具体的に図１を用いて説明する。同図は，Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏか
ら構成され，結晶状態を仮定した時の組成がＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ(ｍは６未満の
数)で表される透明アモルファス酸化物薄膜を本実施例と同じ条件下で作成する場合
に，酸素分圧を変化させた場合に，成膜された酸化物の電子キャリア濃度の変化を
示したものである。
【００４６】本実施例と同じ条件下で酸素分圧を４．５Ｐａ超の高い雰囲気中で，
成膜することにより，図１に示すように，電子キャリア濃度を１０１８
／ｃｍ３
未満に
低下させることができた。この場合，基板の温度は意図的に加温しない状態で，ほ
ぼ室温に維持されている。フレキシブルなプラスチックフィルムを基板として使用
するには，基板温度は１００℃未満に保つことが好ましい。
【００４７】酸素分圧をさらに大きくすると，電子キャリア濃度をさらに低下さ
せることができる。例えば，図１に示す様に，基板温度２５℃，酸素分圧５Ｐａで
成膜したＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）４薄膜では，さらに，電子キャリア濃度を１０１６
／
ｃｍ３
に低下させることができた。
【００４８】得られた薄膜は，図２に示す様に，電子移動度が１ｃｍ２
／（Ｖ・
秒）超であった。しかし，本実施例のパルスレーザー蒸着法では，酸素分圧を６．
５Ｐａ以上にすると，堆積した膜の表面が凸凹となり，ＴＦＴのチャネル層として
用いることが困難となる。従って，酸素分圧４．５Ｐａ超，望ましくは５Ｐａ超，
６．５Ｐａ未満の雰囲気で，パルスレーザー蒸着法で作製したＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－
Ｏから構成され，結晶状態における組成ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の
数）で表される透明アモルファス酸化物薄膜を用いれば，ノーマリーオフのトラン
ジスタを構成することができる。
【００４９】また，該薄膜の電子移動度は，１ｃｍ２
／Ｖ・秒超が得られ，オン・
オフ比を１０３
超に大きくすることができた。以上，説明したように，本実施例に示
した条件下でＰＬＤ法によりＩｎＧａＺｎ酸化物の成膜を行う場合は，酸素分圧を
４．５Ｐａ以上６．５Ｐａ未満になるように制御することが望ましい。なお，電子
キャリア濃度を１０１８
／ｃｍ３
未満を実現するためには，酸素分圧の条件，成膜装置
の構成や，成膜する材料や組成などに依存する。
(イ)実施例２（ＰＬＤ法によるアモルファスＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）及びＩｎＧ
ａＯ３（ＺｎＯ）４酸化物膜の成膜）
【００５０】ＫｒＦエキシマレーザーを用いたＰＬＤ法により，ＩｎＧａＯ３（Ｚ
ｎＯ）及びＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）４組成を有する多結晶焼結体をそれぞれターゲッ
トとして，ガラス基板（コーニング社製１７３７）上にＩｎ－Ｚｎ－Ｇａ－Ｏ系ア
モルファス酸化物膜を堆積させた。ＰＬＤ成膜装置は，実施例１で示したものを用
い，成膜条件は上記と同様とした。基板温度は２５℃で成膜を行った。
【００５１】得られた膜に関し，膜面にすれすれ入射Ｘ線回折（薄膜法，入射角
０．５度）を行ったところ，明瞭な回折ピークは検出されず，２種類のターゲット
から作製したＩｎ－Ｚｎ－Ｇａ－Ｏ系膜は，いずれもアモルファス膜であることが
示された。
【００５２】さらに，ガラス基板上のＩｎ－Ｚｎ－Ｇａ－Ｏ系アモルファス酸化
物膜のＸ線反射率測定を行い，パターンの解析を行った結果，薄膜の平均二乗粗さ
（Ｒｒｍｓ）は約０．５ｎｍであり，膜厚は約１２０ｎｍであることが分かった。
蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）分析の結果，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）組成を有する多結晶焼結体
をターゲットとして得られた膜の金属原子組成比はＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１．１：１．
１：０．９であった。また，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）４組成を有する多結晶焼結体を
ターゲットとして得られた膜の金属原子組成比は，Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝０．９８：
１．０２：４であった。
【００５３】成膜時の雰囲気の酸素分圧を変化させ，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）４組
成を有する多結晶焼結体をターゲットとして得られたアモルファス酸化物膜の電子
キャリア濃度を測定した。その結果を図１に示す。酸素分圧が４．５Ｐａ超の雰囲
気中で成膜することにより，電子キャリア濃度を１０１８
／ｃｍ３
未満に低下させるこ
とができた。この場合，基板の温度は意図的に加温しない状態でほぼ室温に維持さ
れている。また，酸素分圧が６．５Ｐａ未満の時は，得られたアモルファス酸化物
膜の表面は平坦であった。
【００５４】酸素分圧が５Ｐａの時，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）４組成を有する多結
晶焼結体をターゲットとして得られたアモルファス酸化膜の電子キャリア濃度は１
０１６
／ｃｍ３
，電気伝導度は，１０－２
Ｓ／ｃｍであった。また，電子移動度は，約
５ｃｍ２
／Ｖ・秒と推測された。光吸収スペクトルの解析から，作製したアモルファ
ス酸化物膜の禁制帯エネルギー幅は，約３ｅＶと求まった。酸素分圧を５Ｐａから
さらに大きくすると，電子キャリア濃度をさらに低下させることができた。
【００５５】図１に示す様に，基板温度２５℃，酸素分圧６Ｐａで成膜したＩｎ
－Ｚｎ－Ｇａ－Ｏ系アモルファス酸化物膜では，電子キャリア濃度を８×１０１５
／
ｃｍ３
（電気伝導度：約８×１０－３
Ｓ／ｃｍ）に低下させることができた。得られた
膜は，電子移動度が１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）超と推測された。しかし，ＰＬＤ法では，
酸素分圧を６．５Ｐａ以上にすると，堆積した膜の表面が凸凹となり，ＴＦＴのチ
ャネル層として用いることが困難となった。
【００５６】ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）４組成を有する多結晶焼結体をターゲットと
し，異なる酸素分圧で成膜したＩｎ－Ｚｎ－Ｇａ－Ｏ系アモルファス酸化物膜に関
して，電子キャリア濃度と電子移動度の関係を調べた。その結果を図２に示す。電
子キャリア濃度が，１０１６
／ｃｍ３
から１０２０
／ｃｍ３
に増加すると，電子移動度は，
約３ｃｍ２
／（Ｖ・秒）から約１１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）に増加することが示された。
また，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）組成を有する多結晶焼結体をターゲットとして得られ
たアモルファス酸化膜に関しても，同様の傾向が見られた。
(ウ)実施例３（ＳＰ法によるＩｎ－Ｚｎ－Ｇａ－Ｏ系アモルファス酸化物膜の
成膜）
【００５８】雰囲気ガスとしてアルゴンガスを用いた高周波ＳＰ法により，成膜
する場合について説明する。ＳＰ法は，図８に示す装置を用いて行った。同図にお
いて，８０７は被成膜基板，８０８はターゲット，８０５は冷却機構付き基板保持
手段，８１４は，ターボ分子ポンプ，８１５はロータリーポンプ，８１７はシャッ
ター，８１８はイオン真空計，８１９はピラニ真空計，８２１は成長室（チャンバ
ー），８３０はゲートバルブである。被成膜基板８０７としては，ＳｉＯ２ガラス基
板（コーニング社製１７３７）を用意した。成膜前処理として，この基板の超音波
脱脂洗浄を，アセトン，エタノール，超純水により各５分ずつ行った後，空気中１
００℃で乾燥させた。
【００５９】ターゲット材料としては，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）４組成を有する多
結晶焼結体（サイズ２０ｍｍΦ５ｍｍｔ）を用いた。この焼結体は，出発原料とし
て，Ｉｎ２Ｏ３：Ｇａ２Ｏ３：ＺｎＯ（各４Ｎ試薬）を湿式混合（溶媒：エタノール）
し，仮焼（１０００℃：２ｈ），乾式粉砕，本焼結（１５５０℃：２ｈ）を経て作
製した。このターゲット８０８の電気伝導度は９０（Ｓ／ｃｍ）であり，半絶縁体
状態であった。
【００６０】成長室８２１内の到達真空は，１×１０－４
（Ｐａ）であり，成長中
の酸素ガスとアルゴンガスの全圧は，４～０．１ｘ１０－１
（Ｐａ）の範囲での一定
の値とし，アルゴンガスと酸素との分圧比を変えて，酸素分圧を，１０－３
～２ｘ１
０－１
（Ｐａ）の範囲で変化させた。また，基板温度は，室温とし，ターゲット８０
８と被成膜基板８０７間の距離は，３０（ｍｍ）であった。投入電力は，ＲＦ１８
０Ｗであり，成膜レートは，１０（ｎｍ／ｍｉｎ）で行った。
【００６１】得られた膜に関し，膜面にすれすれ入射Ｘ線回折（薄膜法，入射角
＝０．５度）を行ったところ，明瞭な回折ピークは検出されず，作製したＩｎ－Ｚ
ｎ－Ｇａ－Ｏ系膜はアモルファス膜であることが示された。さらに，Ｘ線反射率測
定を行い，パターンの解析を行った結果，薄膜の平均二乗粗さ（Ｒｒｍｓ）は約０．
５ｎｍであり，膜厚は約１２０ｎｍであることが分かった。蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）分
析の結果，薄膜の金属組成比はＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝０．９８：１．０２：４であっ
た。
【００６２】成膜時の雰囲気の酸素分圧を変化させて得られたアモルファス酸化
物膜の電気伝導度を測定した。その結果を図３に示す。図３に示すように，酸素分
圧を３×１０－２
Ｐａ超の高い雰囲気中で，成膜することにより，電気伝導度を１０
Ｓ／ｃｍ未満に低下させることができた。
【００６３】酸素分圧をさらに大きくすることにより，電子キャリア濃度を低下
させることができた。例えば，図３に示す様に，基板温度２５℃，酸素分圧１０－１
Ｐａで成膜したＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）４薄膜では，さらに，電気伝導度を約１０－１
０
Ｓ／ｃｍに低下させることができた。また，酸素分圧１０－１
Ｐａ超で成膜したＩｎ
ＧａＯ３（ＺｎＯ）４薄膜は，電気抵抗が高すぎて電気伝導度は測定できなかった。
この場合，電子移動度は測定できなかったが，電子キャリア濃度が大きな膜での値
から外挿して，電子移動度は，約１ｃｍ２
／Ｖ・秒と推定された。
【００６４】すなわち，酸素分圧３×１０－２
Ｐａ超，望ましくは５×１０－１
Ｐａ
超のアルゴンガス雰囲気で，スパッタ蒸着法で作製したＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏから
構成され，結晶状態における組成ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ)ｍ（ｍは６未満の自然数）で
表される透明アモルファス酸化物薄膜を用い，ノーマリーオフで，かつオン・オフ
比を１０３
超のトランジスタを構成することができた。
【００６５】本実施例で示した装置，材料を用いる場合は，スパッタによる成膜
の際の酸素分圧としては，例えば，３×１０－２
Ｐａ以上，５×１０－１
Ｐａ以下の範
囲である。なお，パルスレーザー蒸着法およびスパッタ法で作成された薄膜では，
図２に示す様に，伝導電子数の増加と共に，電子移動度が増加する。
【００６６】上記のとおり，酸素分圧を制御することにより，酸素欠陥を低減で
き，その結果，電子キャリア濃度を減少できる。また，アモルファス状態では，多
結晶状態とは異なり，本質的に粒子界面が存在しないために，高電子移動度のアモ
ルファス薄膜を得ることができる。…
(エ)実施例５（ＰＬＤ法によるＩｎ－Ｚｎ－Ｇａ－Ｏ系アモルファス酸化物膜
を用いたＴＦＴ素子の作製（ガラス基板））
【００７５】図５に示すトップゲート型ＴＦＴ素子を作製した。まず，ガラス基
板（１）上に，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）４組成を有する多結晶焼結体をターゲットと
し，酸素分圧５Ｐａの条件で，実施例１のＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系アモルファス酸
化物膜の作製法により，チャンネル層（２）として用いる厚さ１２０ｎｍのＩｎ－
Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系アモルファス膜を形成した。
【００７８】（ＴＦＴ素子の特性評価）…ドレイン電圧ＶＤＳの増加に伴い，ドレ
イン電流ＩＤＳが増加したことからチャネルがｎ型伝導であることが分かる。これは，
アモルファスＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系アモルファス酸化物膜がｎ型伝導体であると
いう事実と矛盾しない。ＩＤＳはＶＤＳ＝６Ｖ程度で飽和（ピンチオフ）する典型的な
半導体トランジスタの挙動を示した。…トランジスタのオン・オフ比は，１０３
超で
あった。また，出力特性から電界効果移動度を算出したところ，飽和領域において
約７ｃｍ２
（Ｖｓ）－１
の電界効果移動度が得られた。
【００８０】本実施例によれば，電子キャリア濃度が小さく，したがって，電気
抵抗が高く，かつ電子移動度が大きいチャネル層を有する薄膜トランジスタを実現
できる。なお，上記したアモルファス酸化物は，電子キャリア濃度の増加と共に，
電子移動度が増加し，さらに縮退伝導を示すという優れた特性を備えていた。本実
施例では，ガラス基板上に薄膜トランジスタを作製したが，成膜自体が室温で行え
るので，プラスチック板やフィルムなどの基板が使用可能である。また，本実施例
で得られたアモルファス酸化物は，可視光の光吸収が殆どなく，透明なフレキシブ
ルＴＦＴを実現できる。
(オ)実施例６（ＰＬＤ法によるＩｎ－Ｚｎ－Ｇａ－Ｏ系アモルファス酸化物膜
を用いたＴＦＴ素子の作製）
【００８１】図５に示すトップゲート型ＴＦＴ素子を作製した。具体的には，ポ
リエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（１）上に，実施例２に示した成
膜法により，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）組成を有する多結晶焼結体をターゲットとし，
酸素分圧５Ｐａの雰囲気で，チャンネル層（２）として用いる厚さ１２０ｎｍのＩ
ｎ－Ｚｎ－Ｇａ－Ｏ系アモルファス酸化物膜を形成した。
【００８４】（ＴＦＴ素子の特性評価）ＰＥＴフィルム上に形成したＴＦＴの室
温下で測定した電流－電圧特性は，図６と同様であった。すなわち，ドレイン電圧
ＶＤＳの増加に伴い，ドレイン電流ＩＤＳが増加したことから，チャネルがｎ型伝導で
あることが分かる。これは，アモルファスＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系アモルファス酸
化物膜がｎ型伝導体であるという事実と矛盾しない。ＩＤＳはＶＤＳ＝６Ｖ程度で飽和
（ピンチオフ）する典型的なトランジスタの挙動を示した。…トランジスタのオン
・オフ比は，１０３
超であった。また，出力特性から電界効果移動度を算出したとこ
ろ，飽和領域において約７ｃｍ２
（Ｖｓ）－１
の電界効果移動度が得られた。
カ産業上の利用可能性
【００８８】本発明に係るアモルファス酸化物は，薄膜トランジスタなどの半導
体デバイスに利用できる。そして，この薄膜トランジスタは，例えば，ＬＣＤや有
機ＥＬディスプレイのスイッチング素子として応用することができ，フレキシブル
・ディスプレイをはじめ，シースルー型のディスプレイ，ＩＣカードやＩＤタグな
どに幅広く応用できる。
キ図面の簡単な説明
【００８９】
【図１】第１図は，パルスレーザー蒸着法で成膜したＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系ア
モルファス酸化物の電子キャリア濃度と成膜中の酸素分圧の関係を示すグラフであ
る。
【図２】第２図は，パルスレーザー蒸着法で成膜したＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系ア
モルファス酸化物膜の電子キャリアの濃度と電子移動度の関係を示すグラフである。
(2)前記(1)の記載によれば，本件明細書には，本件各発明に関し，以下の点が
開示されているものと認められる。
ア本件各発明は，アモルファス酸化物薄膜及び薄膜トランジスタに関する
（【０００１】）。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は，基板上に成膜した半導体薄膜を，電子又はホー
ルが移動するチャネル層として用い，ゲート端子に電圧を印加して，チャネル層に
流れる電流を制御し，ソース端子とドレイン端子間の電流をスイッチングする機能
を有するアクティブ素子である（【０００２】）。最近，ＺｎＯを用いた透明伝導
性酸化物多結晶薄膜をチャネル層に用いたＴＦＴの開発が活発に行われているが，
従来のＺｎＯは室温で安定なアモルファス相を形成することができず，そのほとん
どが多結晶相を呈するため，多結晶粒子界面の散乱により，電子移動度を大きくす
ることができず，さらに，ＺｎＯは酸素欠陥が入りやすく，キャリヤ電子が多数発
生して電気伝導度を小さくすることが難しいため，トランジスタのオン・オフ比を
大きくすることが難しいという問題があった（【０００３】，【０００４】）。ま
た，引用例４には，アモルファス酸化物として，ＺｎｘＭｙＩｎｚＯ（ｘ＋３ｙ／２＋３ｚ／２）
（式中，ＭはＡｌ及びＧａのうち少なくとも一つの元素であり，比率ｘ／ｙが０．
２～１２の範囲であり，比率ｚ／ｙが０．４～１．４の範囲にある。）で表される
非晶質酸化物が記載されているが，ここで得られている非晶質酸化物膜の電子キャ
リヤ濃度は，１０１８
／ｃｍ３
以上であり，単なる透明電極として用いるには充分であ
るものの，オン・オフ比が充分にとれないため，ＴＦＴのチャネル層には適用し難
いものであった（【０００５】）。
イ本件各発明は，前記アの問題に鑑み，電子キャリヤ濃度が低い，アモルファ
ス酸化物薄膜を提供すること，更には，当該アモルファス酸化物薄膜をチャネル層
に用いた薄膜トランジスタを提供することを目的とし（【０００７】），かかる課
題の解決手段として，特許請求の範囲の請求項１ないし６に記載の方法を採用した
ものである。
このうち，本件発明１（請求項１）は，スパッタ法，パルスレーザー蒸着法のい
ずれかの気相成膜法で成膜され，Ｉｎ，Ｇａ，Ｚｎ及びＯの元素から構成される透
明アモルファス酸化物薄膜であって，該酸化物の組成は，結晶化したときの組成が
ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）であり，不純物イオンを添加する
ことなしに，電子移動度が１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）超，かつ電子キャリヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下である半絶縁性であることを特徴とする透明半絶縁性アモルファス酸化
物薄膜である（【０００８】）。
ウ本件各発明によれば，電気キャリヤ濃度が低く，電子キャリヤ濃度が増加す
るとともに電子移動度が増加するという特徴を持ち，縮退伝導を示すアモルファス
酸化物を提供することができ，これをチャネル層に用いた薄膜トランジスタを製作
することができる（【０００９】，【００１５】，【００１６】）。
２取消事由１（本件各発明の要旨認定の誤り）について
(1)原告は，本件各発明に係る特許請求の範囲は，ＰＢＰクレームに該当するも
のであるところ，物の発明についての特許に係る特許請求の範囲にその物の製造方
法が記載されている場合であっても，その発明の要旨は，当該製造方法により製造
された物と構造，特性等が同一である物として認定されなければならないにもかか
わらず，本件審決は，引用発明１及び２と対比するに当たり，製造方法部分を含め
て本件各発明の要旨を認定し，相違点の判断を行っており，発明の要旨認定の手法
を誤ったものであるから，本件審決は取り消されるべきである旨主張する。
(2)しかし，原告が製造方法を規定する部分であるとする文言のうち，「スパッ
タ法，パルスレーザー蒸着法のいずれかの気相成膜法で成膜され」との部分につい
ては，本件審決は，本件発明１及び３と引用発明１との対比，本件発明１及び３と
引用発明２との対比において，いずれも両者の一致点として認定している部分であ
るから，当該部分に係る認定判断は，本件審決の結論に影響を及ぼすものではない。
また，「不純物イオンを添加することなしに」との部分は，不純物イオンを添加
しない状態において「１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）超」の電子移動度及び「１０１６
／ｃｍ３
以下」の電子キャリヤ濃度が実現されるという，本件各発明のアモルファス酸化物
薄膜の特性を特定するものであって，当該部分の記載が物の製造方法を記載したも
のであるととらえるのは相当でない。よって，本件審決が，本件発明１及び３と引
用発明１との対比，本件発明１及び３と引用発明２との対比において，「不純物イ
オンを添加することなしに，電子移動度が１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）超，かつ電子キャリ
ヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下である」との点を相違点として認定判断したことが，誤
りであるということもできない。
(3)以上によれば，取消事由１は，理由がない。
３取消事由２（本件発明１の引用発明１に基づく容易想到性判断の誤り）につ
いて
(1)引用例１の記載
引用例１（甲１）には，次のような記載がある（図１及び２については，別紙引
用例１図面目録を参照。）。
ア特許請求の範囲
【請求項１】ゲート電極とゲート絶縁膜とソース電極とドレイン電極と半導体層
とを有する薄膜トランジスタにおいて，前記半導体層の伝導帯と価電子帯とのエネ
ルギバンドギャップが３ｅＶ以上で，前記半導体層を透光性膜としたことを特徴と
する薄膜トランジスタ。
【請求項２】ゲート電極とゲート絶縁膜とソース電極とドレイン電極と半導体層
とを有する薄膜トランジスタにおいて，前記半導体層のキャリア濃度が１０１８
個・
ｃｍ－３
以下で，かつ前記半導体層を透光性膜としたことを特徴とする薄膜トランジ
スタ。
イ発明の詳細な説明
(ア)産業上の利用分野
【０００１】本発明は，光電変換素子及び発光素子を駆動する薄膜トランジスタ
に係り，特に光に影響されず，素子特性を向上できる薄膜トランジスタに関する。
(イ)従来の技術
【０００３】…逆スタガ型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は，ガラス等の基板２
０上にゲート電極２１としてのクロム（Ｃｒ１）層，ゲート絶縁層２２としてのシ
リコン窒化膜（ＳｉＮｘ），半導体活性層２３としての水素化アモルファスシリコ
ン（ａ－Ｓｉ：Ｈ）層，ゲート電極２１に対向するよう設けられたチャネル保護層
２４としてのシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ），オーミックコンタクト層２５としての
ｎ＋型水素化アモルファスシリコン（ｎ+ａ－Ｓｉ：Ｈ）層，ソース電極２６及び
ドレイン電極２７としてのクロム（Ｃｒ２）層，その上に層間絶縁層２９としての
ポリイミド層，更に，その上に配線層３０又はチャネル保護層２４の上部において
はａ－Ｓｉ：Ｈ層の遮光用としてのアルミニウム（Ａｌ）の遮光層２８とを順次積
層した構造となっている…。
(ウ)発明が解決しようとする課題
【０００４】しかしながら，上記従来の薄膜トランジスタにおいては，半導体活
性層にアモルファスシリコンを用いていることから，半導体活性層に光が当たると
導電性を持ってスイッチング素子の特性が劣化するという問題点があった。
【０００５】そのために，半導体活性層に光が当たらないように遮光層を設ける
方法があり，例えば，遮光層としては金属薄膜が用いられていた。しかしながら，
遮光層を設けると工程が増えるだけでなく浮遊電位を持つこととなるので，遮光層
をグランドレベルにする必要があり，その場合にも，寄生容量が発生するという問
題点があった。
【０００６】また，薄膜トランジスタを光電変換素子又は発光素子との積層構造
にする場合には，…従来の積層型のものであれば，ソース電極２６及びドレイン電
極２７が金属電極であり，単位画素内でＴＦＴが占める割合が増大し，当然ながら
開口率（単位画素内における光電変換素子の受光エリアが占める割合）の低下を招
き，感度が低下するという問題点もあった。
【０００７】本発明は上記実情に鑑みて為されたもので，半導体層としてアモル
ファスシリコンよりバンドギャップの大きい透明材質の半導体を使うことで光に影
響されず，更に開口率を増大させることができる薄膜トランジスタを提供すること
を目的とする。
(エ)課題を解決するための手段
【０００８】上記従来例の問題点を解決するための請求項１記載の発明は，ゲー
ト電極とゲート絶縁膜とソース電極とドレイン電極と半導体層とを有する薄膜トラ
ンジスタにおいて，前記半導体層の伝導帯と価電子帯とのエネルギバンドギャップ
が３ｅＶ以上で，前記半導体層を透光性膜としたことを特徴としている。
【０００９】上記従来例の問題点を解決するための請求項２記載の発明は，ゲー
ト電極とゲート絶縁膜とソース電極とドレイン電極と半導体層とを有する薄膜トラ
ンジスタにおいて，前記半導体層のキャリア濃度が１０１８
個・ｃｍ－３
以下で，かつ
前記半導体層を透光性膜としたことを特徴としている。
(オ)作用
【００１０】請求項１記載の発明によれば，半導体層の伝導帯と価電子帯とのエ
ネルギバンドギャップが３ｅＶ以上で，半導体層を透光性膜とした薄膜トランジス
タとしているので，光が透過した場合でも導電性が変化しにくくなる。
【００１１】請求項２記載の発明によれば，半導体層のキャリア濃度が１０１８
個
・ｃｍ－３
以下で，かつ半導体層を透光性膜としているので，抵抗率が高くなり，光
が透過した場合でも導電性が変化しにくい薄膜トランジスタとすることができる。
(カ)実施例
【００１３】図１に示すように，実施例１の薄膜トランジスタは，ガラス等の透
明絶縁性の基板１と，基板１上に形成されたＣｒ等のゲート電極２と，ゲート電極
２を覆うように形成された窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等のゲート絶縁層３と，ゲー
ト絶縁層３上に酸素濃度を調製して形成された酸化インジィウム・スズ（ＩＴＯ）
等の半導体活性層８とが積層され，更に半導体活性層８上には窒化シリコン等のチ
ャネル保護層５が形成され，Ｃｒ等のソース電極７及びドレイン電極６とがチャネ
ル保護層５の一部を覆うよう形成される構成となっている。
【００１５】次に，ゲート絶縁層３として窒化シリコンをプラズマＣＶＤ法で２
５００オングストローム程度着膜する。そして，膜中の酸素濃度を調整し，半導体
活性層８となるＩＴＯ膜をスパッタリングにより５００オングストローム程度着膜
する。
【００１６】具体的には，着膜時の酸素ガス濃度を１％以上にしてスパッタリン
グを行うことで実現することができる。このとき，ＩＴＯ膜のキャリア濃度が１０１
８
個・ｃｍ－３
以下となれば，縮退が解け半導体としてのＩＴＯ膜（半導体活性層８）
が実現される。
【００１９】一般にＩＴＯなどの酸化物の透明導電膜は，膜中の酸素量を変化さ
せることにより膜の導電率を変化させることができるものである。これは，化学量
論的組成からのずれ（酸素欠損）によりキャリアが発生していることによる。
【００２０】ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）膜の電気抵抗率のス
パッタ時での酸素濃度依存性は，図２に示すような特性をもっているので，Ａｒガ
スと酸素ガスとを用いた反応性スパッタリングにおいて，酸素ガスの割合（Ｏ２／Ａ
ｒ＋Ｏ２）を１％以上にすれば，ＩＴＯ膜における電気抵抗率（ρ［Ω・ｃｍ］）を
増加させることができ，ＩＴＯ膜の導電性を低下するように制御できるものである。
【００２１】また，光が当っても導電性が変化しないエネルギバンドギャップの
大きい半導体を半導体活性層８として用いる必要があるので，半導体活性層の伝導
帯と価電子帯とのエネルギバンドギャップが３ｅＶ以上であることが望ましい。従
来のａ－Ｓｉの半導体層ではエネルギバンドギャップが１．７～１．８ｅＶ程度で
あったが，本実施例で製造されるＩＴＯ膜の半導体層ではエネルギバンドギャップ
が３ｅＶ以上とすることができる。
【００２２】実施例１の薄膜トランジスタによれば，従来透明電極として用いら
れていたＩＴＯ膜の膜中の酸素量を増加させることにより，膜中のキャリア濃度を
１０１８
個・ｃｍ－３
以下に制御して導電性を低下させ，半導体活性層８にＩＴＯ膜を
使用することで，光に影響されず，素子特性を向上できる効果がある。
(キ)発明の効果
【００３６】請求項１記載の発明によれば，半導体層の伝導帯と価電子帯とのエ
ネルギバンドギャップが３ｅＶ以上で，半導体層を透光性膜とした薄膜トランジス
タとしているので，光が透過した場合でも導電性が変化しにくくなり，素子特性を
向上できる効果がある。
【００３７】請求項２記載の発明によれば，半導体層のキャリア濃度が１０１８
個
・ｃｍ－３
以下で，かつ半導体層を透光性膜としているので，抵抗率が高くなり，光
が透過した場合でも導電性が変化しにくい薄膜トランジスタとすることができ，素
子特性を向上できる効果がある。
(2)取消事由２－１（引用発明１の認定の誤り）について
ア前記(1)の記載によれば，引用例１には，前記第２の３(2)アのとおりの引用
発明１が記載されているものと認められ，引用発明１に関し，以下の点が開示され
ているものと認められる。
(ア)引用発明１は，光電変換素子及び発光素子を駆動する薄膜トランジスタで
あって，特に，光に影響されず，素子特性を向上できる薄膜トランジスタに関する
（【０００１】）。
従来の薄膜トランジスタにおいては，半導体活性層にアモルファスシリコンを用
いていることから，半導体活性層に光が当たると導電性を持ってスイッチング素子
の特性が劣化するという問題点があった（【０００３】～【０００５】）。また，
薄膜トランジスタを光電変換素子又は発光素子との積層構造にする場合には，ソ－
ス電極及びドレイン電極が金属電極であり，単位画素内でＴＦＴが占める割合が増
大し，開口率の低下を招き，感度が低下するという問題点もあった（【０００
６】）。
(イ)引用発明１は，前記(ア)の問題点に鑑み，半導体層としてアモルファスシ
リコンよりバンドギャップの大きい透明材質の半導体を使うことで光に影響されず，
更に開口率を増大させることができる薄膜トランジスタを提供することを目的とす
る（【０００７】）。
(ウ)本件審決が認定した引用発明１は，引用例１に実施例１として記載された
発明に基づく（【００１３】，【００１５】，【００１６】，【００１９】～【０
０２２】）。
(エ)引用発明１によれば，半導体層のキャリヤ濃度が１０１８
個・ｃｍ－３
以下で，
かつ半導体層を透光性膜としているので，抵抗率が高くなり，光が透過した場合で
も導電性が変化しにくい薄膜トランジスタとすることができ，素子特性を向上でき
る効果がある（【００１０】，【００１１】，【００３６】，【００３７】）。
イ原告の主張について
(ア)原告は，引用例１ではＩＴＯを例に説明しているが，請求項１及び２が組
成を限定していないことからも明らかなとおり，引用例１に記載された発明は，Ｉ
ＴＯに限定されるものではなく（【００１６】，【００１９】，【００２１】，図
２），また，引用例１には，請求項１及び２をＩＴＯ以外の酸化物に適用すること
の妨げとなるような記載も存在しないから，引用例１には，ＩＴＯに限られない酸
化物薄膜に関するより上位の発明，すなわち，原告主張の引用発明１が記載されて
いる旨主張する。
しかし，請求項１及び２の記載は，薄膜トランジスタの半導体層の組成を限定す
るものではないものの，請求項１には，半導体層の伝導帯と価電子帯とのエネルギ
バンドギャップが３ｅＶ以上で，前記半導体層を透光性膜としたことを特徴とする
薄膜トランジスタが，請求項２には，半導体層のキャリヤ濃度が１０１８
個・ｃｍ－３
以下で，かつ前記半導体層を透光性膜としたことを特徴とする薄膜トランジスタが，
それぞれ記載されているにすぎず，特定の金属元素を含む，エネルギバンドギャッ
プが３ｅＶ以上であって，かつ電子キャリヤ濃度が１０１８
個・ｃｍ－３
以下である透
明半導体酸化物薄膜を具体的に記載するものではない。そして，【００１９】の記
載も，ＩＴＯなどの酸化物の透明導電膜について，酸素量を変化させることにより
膜の導電率を変化させるという方法及びその原理を，一般論として説明するものに
すぎず，特定の電子キャリヤ濃度（１０１８
／ｃｍ３
以下）を有し，かつ特定のバンド
ギャップエネルギー（３ｅＶ以上）を有する半導体である酸化物薄膜の成膜方法に
ついて開示するものではない。さらに，【００１６】は，実施例１について，半導
体活性層８となるＩＴＯ膜を着膜させる成膜方法を記載したものであって，ＩＴＯ
膜以外の酸化物薄膜の成膜方法を記載したものではないし，図２も「ＩＴＯ膜の抵
抗率のスパッタ時の酸素濃度依存度を示す図」であって，ＩＴＯ膜以外の酸化物薄
膜について，抵抗率のスパッタ時の酸素濃度依存度を示すものではない。
そして，酸素量を変化させることによりどの程度キャリヤ濃度を低下させること
ができるか，導電率を変化させた膜が半導体活性層として機能するかは酸化物の種
類により異なるものではなく，ＩＴＯ膜以外の酸化物薄膜についてもＩＴＯ膜と同
一の性質を示すということが，当業者の技術常識であったことを認めるに足りる証
拠はない。
したがって，引用例１に，ＩＴＯ膜について，酸素ガスを含む雰囲気中で基板上
に薄膜を堆積させる際に，成膜した薄膜の電子キャリヤ濃度が１０１８
／ｃｍ３
以下と
なる大きさに酸素分圧の大きさを制御することによって，電子キャリヤ濃度が１０１
８
／ｃｍ３
以下である半導体であるバンドギャップエネルギーが大きな（３ｅＶ以
上）の透明酸化物薄膜が開示されているからといって（【００１３】，【００１
５】，【００１６】，【００１９】～【００２２】），ＩＴＯ膜以外の酸化物薄膜
についても同一のことが開示されているなどということはできない。
以上によれば，原告の上記主張は，理由がない。
(イ)原告は，ＩＴＯに限られない酸化物薄膜に関する原告主張の引用発明１が
記載されていないというのであれば，本件審決においてこれを否定する理由を示す
必要があるにもかかわらず，本件審決は，ＩＴＯに限定された発明を認定しながら，
引用例１にはこのような限定された発明のみが記載されているとする根拠を何ら示
していないから，判断遺脱の違法がある旨主張する。
審判請求書（甲２７）によれば，原告は，本件発明１の無効理由として，本件発
明１は引用例１及び引用例４ないし１１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ことを主張し，引用例１に記載された発明と
しては，引用例１の【０００７】，【０００８】，【００１０】，【００１５】，
【００１９】及び【００２０】を引用し，引用例１には，「気相成膜法であるスパ
ッタ法で成膜され，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｏの元素から構成される透明酸化物薄膜であって，
電子キャリヤ濃度が１０１８
個・ｃｍ－３
以下であることを特徴とする，ＩＴＯなどの
透明半導体酸化物薄膜。」を主張したことが認められる。一方，別紙審決書によれ
ば，本件審決が認定した引用発明１は，引用例１に実施例１として記載された発明
に基づくものであり，原告主張の引用発明１とは異なるところ，本件審決は，原告
主張の引用発明１を認定しなかった理由を明示的に記載していない。
ところで，特許無効審判の請求書に記載すべき「請求の理由」は，特許を無効に
する根拠となる事実を具体的に特定し，かつ，立証を要する事実ごとに証拠との関
係を記載したものでなければならないところ（特許法１３１条１項３号，２項），
審判合議体の判断は，当事者が申し立てた理由について審理するものである限り，
引用例に記載された発明の内容の特定や当該特許発明の構成に到達することが容易
であるとの理解を裏付けるための過程に係る当事者の主張に拘束されるものではな
い（同法１５３条１項，２項参照）。
しかし，特許法１５７条２項４号が審決をする場合には審決書に理由を記載すべ
き旨定めている趣旨は，審判官の判断の慎重，合理性を担保しその恣意を抑制して
審決の公正を保障すること，当事者が審決に対する取消訴訟を提起するかどうかを
考慮するのに便宜を与えること及び審決の適否に関する裁判所の審査の対象を明確
にすることにあるというべきであり（最高裁昭和５４年（行ツ）第１３４号同５９
年３月１３日第三小法廷判決・裁判集民事１４１号３３９頁），上記趣旨に照らせ
ば，引用例に記載された発明の内容の特定等に係る当事者の主張を採用しないとき
は，その理由を明示することが好ましいというべきである。
そうすると，この点において，本件審決は，措辞必ずしも適切とはいえない。も
っとも，前記(ア)のとおり，引用例１に原告主張の引用発明１が記載されていると
いうことはできないところ，本件審決には，原告の無効審判請求が成り立たないと
の結論とともに，その理由として，引用例１の記載から前記第２の３(2)アのとおり
の引用発明１を認定した上で，本件発明１と引用発明１とを対比し，両者の相違点
についての容易想到性に係る判断が，証拠による認定事実に基づき明示されている
から，判断遺脱があるということはできないし，取り消すべき違法があるというこ
ともできない。
(3)取消事由２－２（一致点及び相違点の認定の誤り）について
原告は，本件審決における引用発明１の認定が誤りであることを前提に，本件発
明１との一致点及び相違点の認定も誤りである旨主張する。
しかし，前記(2)のとおり，本件審決における引用発明１の認定に誤りはないから，
原告の上記主張は，理由がない。
(4)取消事由２－３（相違点の容易想到性判断の誤り）について
ア時機に後れた攻撃防御方法の主張について
被告は，本件審決における相違点１－１に係る容易想到性の判断が誤りである旨
の原告の主張は，民事訴訟法１５７条によって却下されるべきである旨主張する。
原告は，平成２８年３月４日付け「準備書面（原告その２）」において，「原告
としては，審決による引用発明の認定は誤っており，これに伴い「相違点の認定」
も誤っていると主張するものであるが，仮に，審決による引用発明の認定を前提と
した相違点１－１の認定を前提としても，原告書面１に記載した原告の主張は妥当
する。」旨明示的に主張した（同準備書面７頁）。しかし，原告の上記主張は，引
用例１に記載された発明として，原告主張の引用発明１のとおり認定されない場合
に備え，予備的に，本件審決における引用発明１の認定を前提とした相違点１－１
の容易想到性の判断の誤りを主張するものであって，しかも，その内容も当初から
主張していたもの（相違点Ａ及びＢに係る容易想到性の判断の誤り）と実質的に異
ならないことに鑑みれば，原告の上記主張が，訴訟の完結を遅延させるものである
ということはできない。
したがって，上記主張を却下しない。
イ引用例等の記載
引用例等には，次のような記載がある。
(ア)引用例４の記載（甲４）
ａ「透明導電性酸化物薄膜を有する物品及びその製造方法」（【発明の名
称】）
ｂ「本発明の物品の第１の態様は，基材の少なくとも一方の表面の少なくとも
一部に，一般式ＺｎｘＭｙＩｎｚＯ（ｘ＋３ｙ／２＋３ｚ／２）（式中，Ｍはアルミニウム及びガ
リウムのうち少なくとも一つの元素であり，比率ｘ／ｙが０．２～１２の範囲であ
り，比率ｚ／ｙが０．４～１．４の範囲にある）で表される非晶質酸化物を含有す
る膜を有することを特徴とする。」（【０００９】）
ｃ「本発明の製造方法においては，例えば，ターゲットとしてＩｎ：Ｇａ：Ｚ
ｎ＝１：１：１の焼結体を用いた場合，６．２×１０－３
［Ωｃｍ］の薄膜を容易に
得ることができる。この場合，高導電性の主因は非晶質物質にも関わらず移動度が
１０以上と高い値を示すことによる。また，ターゲットとしてＺｎ成分を増加させ
たホモロガスＩＧＺＯＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ：２以上の整数）の焼結体を
用いた場合，４．３×１０－３
［Ωｃｍ］の抵抗率を有する薄膜を容易に得ることが
できる。」（【００３４】）
ｄ「１．ターゲットの作成Ｉｎ２Ｏ３，Ｇａ２Ｏ３，ＺｎＯの各粉末を，含有金
属の比率がそれぞれ１になるように秤量した。秤量した粉末を，遊星ボールミル装
置で湿式混合。１０００℃で５時間仮焼した後，再び遊星ボールミルで解砕処理し
た。この粉体を一軸加圧で直径２０ｍｍの円板状に成形の後ＣＩＰをかけた。大気
下，１５５０℃で２時間焼成して焼結体を得た。ＸＲＤによりＩｎＧａＺｎＯ４で表
される酸化物が生成していることを確認した。」（【００４０】）
ｅ「ホモロガスＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍの場合は，Ｉｎ２Ｏ３，Ｇａ２Ｏ３，Ｚｎ
Ｏの各粉末を，含有金属の比率が１：１：ｍ（ｍは２以上の整数）となるように秤
量した。」（【００４１】）
(イ)引用例６の記載（甲６）
「ＩｎＧａＺｎＯ４…が良好な透明導電性を有することが確認されている。…薄膜
試料の抵抗率，キャリヤ密度および移動度は，ＩｎＧａＺｎＯ４スパッタ膜でそれぞ
れ２×１０－３
Ω・ｃｍ，１.２×１０２０
ｃｍ－３
，２４ｃｍ２
／Ｖ・s，…という値が
得られている。」（１５０～１５１頁）
(ウ)引用例７の記載（甲７）
ａ「アモルファス透明導電性酸化物ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ≦４）：Ｚ
ｎ４ｓ導電体」（表題）
ｂ「要約ＺｎＯ系のアモルファス透明導電体を作り出すことを目的として，
さまざまなアモルファス膜ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ≦４）をパルスレーザー蒸
着法を用いて作製した。得られた膜は光学バンドギャップが２．８～３．０ｅＶ，
ｎ型導電率が室温において１７０～４００Ｓｃｍ－１
を示し，ｍの値へのわずかな依
存性を呈しており，キャリア濃度は１０１９
～１０２０
ｃｍ－３
であった。電子移動度は
１２～２０ｃｍ２
Ｖ－１
ｓ－１
であり，ホール係数とゼーベック係数の間にｐ－ｎ異常
は見られなかった。導電率は，１０～３００Ｋの範囲でほとんど温度への依存性を
呈さなかった。Ｘ線回折，透過電子顕微鏡法，および広域Ｘ線吸収微細構造測定に
より，これらの膜はアモルファス相であることが確認された。制動放射等色線分光
法と紫外光電子分光法の併用により，伝導帯テイルが大きな分散を有し，フェルミ
準位が伝導帯端に位置していることが明らかとなった。…本系はＺｎ４ｓ軌道が広
がった伝導帯を形成する初めてのアモルファス酸化物半導体である。」（訳文１～
２頁）
ｃ「２.実験の詳細薄膜試料は，パルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ法）により
作製した。Ｉｎ２Ｏ３，Ｇａ２Ｏ３，およびＺｎＯの粉末を用いて，従来のセラミック
プロセスとその後のダイヤモンド研磨機を用いた研磨により，化学量論的組成を有
する，高密度に焼成したＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍの円板を，ターゲットとして用意
した。」（訳文５頁）
ｄ「３．２電気的および光学的特性表１は室温におけるアモルファスＩｎ
ＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ膜の電気輸送パラメータを示している。ドーピングは意図的に
行わなかったが，移動度１２～２０ｃｍ２
Ｖ－１
ｓ－１
，キャリア密度１０１９
～１０２０
ｃｍ－３
で１７０～４００Ｓｃｍ－１
の伝導率が得られた。」（訳文９頁）
(エ)引用例８の記載（甲８）
ａ「新しい型のアモルファス透明導電膜ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ」（表題）
ｂ「２.実験ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍの焼結体（ｍ＝１～４）に酸素雰囲気中
でＫｒＦエキシマーレーザー光を照射し，対抗して配置した石英ガラス基板上に薄
膜を室温成膜した。」
ｃ「３．結果及び考察…ｍ＝１の試料について観察した断面ＴＥＭ像から，
結晶粒子の無い，均質なアモルファス膜であることが確認できた。…伝導帯の形成
に４ｓ軌道が寄与した新しい型の透明導電体群であると考えられる。」
(オ)引用例９の記載（甲９）
ａ「アモルファス酸化物半導体の歴史は長く，…。しかしこれらの材料を用い
た電子デバイスは，現在までほとんど登場していない。その主な原因は，ｐ－ｎ接
合が半導体の多様な能動的機能の源であるが，ｐ型アモルファス酸化物半導体が見
つかっていないからである。アモルファス半導体には，大面積基板への低温薄膜堆
積が可能といった特有の利点があるため，太陽電池や平面ディスプレイなどの大面
積電子機器への応用に非常に好適であり，ｐ－ｎヘテロ接合の格子不整合に対して
ロバスト性を持つと期待されている。そこで我々は，最初のｐ型アモルファス酸化
物半導体であるａ―ＺｎＯ・Ｒｈ２Ｏ３について報告する。ａ―ＺｎＯ・Ｒｈ２Ｏ３の
バンドギャップは２．１ｅＶであり，３００Ｋで２Ｓｃｍ－１
と比較的高いｐ型導電
率を持つ。ガラス基板またはプラスチック基板上に，ｐ－ＺｎＯ・Ｒｈ２Ｏ３とｎ－
ＩｎＧａＺｎＯ４から成るアモルファス酸化物ｐ－ｎヘテロ接合ダイオードを，スパ
ッタリング技術を用いて室温で作製した。」（訳文１頁）
ｂ「一連のｎ型アモルファス酸化物半導体として，…ａ―ＩｎＧａＯ３（Ｚｎ
Ｏ）ｍ（ｍ≦４）…などがこれまでに発見されている。これらの半導体は，特有の電
子輸送性を持つ，…そして結晶性材料と同等の高い移動度を持つ（電子Ｈａｌｌ移
動度が＞１０ｃｍ２
Ｖ－１
ｓ－１
）という点に特徴がある。…しかしこれらのアモルフ
ァス酸化物はすべて，ｎ型の電気伝導を示す。つまり，伝導型の制御は未だ実現さ
れていない。」（訳文２～３頁）
ｃ「ｐ型伝導のさらなる確証を得るため，また，実デバイスへの応用の可能性
を示すため，ｐ型のａ―ＺｎＯ・Ｒｈ２Ｏ３とｎ型のａ―ＩｎＧａＺｎＯ４（Ｅｇ＝３．
０ｅＶ）からなるｐ－ｎ接合ダイオードの性能評価を行った。」（訳文７頁）
ｄ「アモルファスのＩｎＧａＺｎＯ４はｎ型半導体として知られており，室温で
の高周波（ＲＦ）スパッタリングにより作製した。その導電率は室温で１．４×１
０－１
Ｓｃｍ－１
であった。キャリア密度は，以前報告した移動度の値２１ｃｍ２
Ｖ－１
ｓ－１
を用いると，４．２×１０１６
ｃｍ－３
と見積もられる。プラスチックシート上に
作製した素子は，図３ｂに示す通り，可撓性を有する。」（訳文８頁）
ｅ「実験アモルファスＺｎＯ・Ｒｈ２Ｏ３の薄膜を，石英ガラス基板およびポ
リエステル基板上に，…成膜した。…続いて，ｐ－ｎ接合ダイオードを，アモルフ
ァスＩｎＧａＺｎＯ４を用いて作製した。ａ―ＩｎＧａＺｎＯ４膜は，多結晶ＩｎＧ
ａＺｎＯ４の円盤状ターゲットを用い，Ａｒ中で成膜した。…」（訳文１１～１２
頁）
(カ)甲２５（特開平８－２９５５１４号公報）
ａ「ＩＴＯは，この吸収端が４５０ｎｍ付近にあり，これにより長波長側の光
を吸収しない。」（【０００３】）
ｂ「…従来，吸収端が４５０ｎｍより短波長側にあり，しかもＩＴＯと同等か
それ以上の電気伝導率を有する材料は，知られていなかった。そこで本発明の目的
は，吸収端が４５０ｎｍより短波長側にあって，かつＩＴＯと同等かそれ以上の電
気伝導率を有するために，ＩＴＯ膜より大きな膜厚としても着色を生じない新規な
材料を提供することにある。さらに本発明の目的は，上記の新たな材料を用いた，
液晶ディスプレイ，ＥＬディスプレイ及び太陽電池等に有用な電極を提供すること
にある。」（【０００８】）
ｃ「本発明は，一般式ＺｎｘＭｙＩｎｚＯ（ｘ＋３ｙ／２＋３ｚ／２）－ｄ（式中，Ｍはアルミ
ニウム及びガリウムのうちの少なくとも１つの元素であり，比率（ｘ：ｙ）が１．
８：１を超え８：１以下の範囲であり，比率（ｚ：ｙ）が０．４～１．４：１の範
囲であり，かつ酸素欠損量ｄが０を超え，（ｘ＋３ｙ／２＋３ｚ／２）の１×１０－
１
倍の範囲である）で表されることを特徴とする導電性酸化物（第１の態様の酸化
物）に関する。」（【０００９】）
ｄ「実施例２５実施例２で調製した假焼粉（Ｉｎ２Ｏ３（高純度化学研究所
（株）社製，純度９９．９９％），Ｇａ２Ｏ３（高純度化学研究所（株）社製，純度
９９．９９％）及びＺｎＯ（高純度化学研究所（株）社製，純度９９．９９％）各
粉末を，混合粉末中の含有金属の比率が表１（原子比がＺｎ：Ｇａ：Ｉｎ＝６６：
１７：１７）の値になるように秤量した。秤量した粉末を，容量５００ｍｌのポリ
アミド容器に直径２ミリメートルのジルコニアビーズ２００ｇを加え，フリッツジ
ャパン社製遊星ボールミル装置を用いて１時間湿式混合した。分散媒にはエタノー
ルを用いた。各混合粉をアルミナるつぼ中，大気下，１０００℃で５時間仮焼した
後，再び遊星ボールミル装置を用いて１時間解砕処理した。このようにして調製し
た假焼粉体）を用い，一軸加圧（１００ｋｇ／ｃｍ２
）によって直径２５ミリの円板
成形体を作製し，大気下，１３００℃で２４時間焼成して焼結体を得た。焼結体の
表面を研磨し，バッキングプレート上に接着剤を用いて固定し，スパッタリングタ
ーゲットとした。これを日本真空（株）製ＢＣ１４５７型スパッタリング装置に固
定してＡｒ／Ｏ２比４０／１０のガスを装置内に導入し，１８０ＷのＲＦパワーを４
０分間入力して，５００℃に加熱した石英ガラス基板上に厚み約２０００オングス
トロームの薄膜を作製した。これを大気下，４００℃～１０００℃で加熱処理した
のち，アルゴン雰囲気下，８８０℃で２時間熱処理した。」（【００５６】，【０
０６５】）
ｅ「実施例２６実施例２５に記載した方法により薄膜を作製した。ただし，
Ａｒ雰囲気下における熱処理は施さなかったので，この段階では，薄膜は電気伝導
性を示さなかった。この膜にＨ＋
イオンを，約３μＡ／ｃｍ２
のドーズ速度で３×１
０１６
イオン／ｃｍ２
だけ注入したのち，実施例２５と同様の方法で測定した電気伝導
率，吸収端，４００ｎｍの光に対する透過率及びキャリア電子量を表５に示す。」
（【００６７】）
ｆ「比較例５Ｉｎに対してＳｎを５％含むＩＴＯターゲットを用い，実施例
２６と同様の方法により，石英ガラス基板上に厚み約２０００オングストロームの
ＩＴＯ薄膜を作製した。このＩＴＯ薄膜の電気伝導率，吸収端波長，４００ｎｍの
光に対する透過率を測定し，表５に示す。実施例２６の薄膜は比較例５の薄膜と同
等の伝導率を持つが，吸収端波長が短波長側にある。このため，４００ｎｍの光に
対する透過率が格段に高く，比較例１の薄膜に黄色の着色が明らかに認められたの
に対して，実施例２６の薄膜は殆ど着色して見えなかった。（【００６８】）
ｇ「本発明によれば，吸収端が４５０ｎｍより短波長側にあって，かつＩＴＯ
と同等かそれ以上の電気伝導率を有し，かつＩＴＯ膜より大きな膜厚としても着色
を生じない新規な導電性酸化物を提供することができる。さらに本発明によれば，
上記導電性酸化物を用いて，液晶ディスプレイ，ＥＬディスプレイ及び太陽電池等
に有用な電極を提供することができる。」（【００７３】）
(キ)甲２９（Ｍ．Ｏｒｉｔａ外「ＡＮｅｗＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔＣ
ｏｎｄｕｃｔｉｖｅＯｘｉｄｅ，ＩｎＧａＺｎＯ４」ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ
ＯＦＴＨＥＭＡＴＥＲＩＡＬＳＲＥＳＥＡＲＣＨＳＯＣＩＥＴＹＯＦ
ＪＡＰＡＮＶｏｌｕｍｅ２０（平成８年））
ａ「ＩｎＧａＺｎＯ４に透明電極用の新規材料としての可能性が見出された。Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタリングによってガラス基板上に厚さ５００ｎｍの膜を形成
した。光学バンドギャップは３．５ｅＶであった。Ｈ２雰囲気中６００℃のアニール
によって１×１０２０
／ｃｍ３
のキャリア電子が誘起された。移動度は２４ｃｍ２
／Ｖ
ｓ，伝導度は５００Ｓ／ｃｍ，有効質量は０．７ｍｅであった。…」（訳文２頁）
ｂ「ＩｎＧａＺｎＯ４膜の透過スペクトルを２つのＩＴＯ膜のスペクトルと共に
図５に示す。…ＩＴＯ膜のキャリア密度が高くなると，スペクトルは短波長側にシ
フトした（Ｂｕｒｓｔｅｉｎ－Ｍｏｓｓシフト）が，４５０ｎｍ未満の透過率では
ＩｎＧａＺｎＯ４に劣っている。…ＩｎＧａＺｎＯ４の真性バンドギャップは３．５
ｅＶであり，ＩＴＯの３．２ｅＶよりも大きかった。短波長領域において透明性に
優れていることはＩｎＧａＺｎＯ４の基本特性である。」（訳文６頁）
ウ相違点１－１の容易想到性
(ア)引用発明１は，前記(2)アによれば，従来の薄膜トランジスタにおいては，
半導体活性層にアモルファスシリコンを用いていることから，半導体活性層に光が
当たると導電性を持ってスイッチング素子の特性が劣化するという問題等があった
ことに鑑み，半導体層としてアモルファスシリコンよりバンドギャップの大きい透
明材質の半導体を使うことで光に影響されず，更に開口率を増大させることができ
る薄膜トランジスタを提供することを目的とし，前記半導体層のキャリヤ濃度が１
０１８
個・ｃｍ－３
以下で，かつ前記半導体層を透光性膜としたことを特徴とする薄膜
トランジスタの半導体層において，Ａｒガスと酸素ガスとを用いた反応性スパッタ
リングにおいて，着膜時の酸素ガスの割合（Ｏ２／Ａｒ＋Ｏ２）を１％以上として，
従来透明電極として用いられていた，酸化物の透明導電膜である，ＩＴＯ膜の膜中
の酸素量を増加させることでキャリヤ濃度を１０１８
個・ｃｍ－３
以下に制御し，縮退
を解いて導電性を低下させ，半導体としてのＩＴＯ膜（半導体活性層）を実現した
半導体層である。
(イ)ところで，前記イの(ア)ないし(オ)の記載によれば，本件組成をターゲッ
トとしたパルスレーザー堆積法又は高周波スパッタ法を用いた気相成膜方法により，
アモルファス本件組成の薄膜を成膜することは，本件特許の優先日前に，周知技術
であったということができる。また，前記イの(ウ)及び(オ)の記載によれば，アモ
ルファス本件組成の薄膜は良好な透過性を有し，(カ)及び(キ)の記載によれば，本
件組成は，ＩＴＯ膜より透明性に優れるものであることは，本件特許の優先日前に，
周知技術であったということができる。
しかし，引用例４（前記イ(ア)ａ，ｃ），引用例６（同(イ)），引用例７（同(
ウ)ａ，ｂ），引用例８（同(エ)ａ，ｃ），甲２５（同(カ)ｂ，ｃ）及び甲２９（同
(キ)ａ）に開示された本件組成の薄膜は，透明導電膜として用いるものとして，引
用例９（同(オ)ａ，ｃ，ｅ）に開示された本件組成の薄膜は，ｐ－ｎ接合ダイオー
ドのｎ型半導体として用いるものとして，それぞれ開示されているにとどまり，薄
膜トランジスタの半導体活性層に用いるものとして開示されているものではない。
そして，本件特許の優先日前に，アモルファス本件組成の薄膜を薄膜トランジスタ
の半導体活性層に用いることが，当業者に周知の技術であったことを認めるに足り
る証拠はない。
また，アモルファス本件組成の薄膜を薄膜トランジスタの半導体活性層に用いる
ことが知られていない状況において，アモルファス本件組成の薄膜を成膜すること
及びアモルファス本件組成の薄膜が良好な透過性を有することが周知であるからと
いって，これらのことから，ゲート電極から印加された電圧によって形成される電
界に応じて，ｎ型キャリヤ（電子）がソース電極及びドレイン電極が接する界面に
集まり，そのことによって，ソース・ドレイン間に電流が流れるという，薄膜トラ
ンジスタの半導体活性層に用いるのに適した電気的特性を有するものと容易に予測
することができるわけではない。したがって，アモルファス本件組成の薄膜を成膜
すること及びアモルファス本件組成の薄膜が良好な透過性を有することが周知であ
るからといって，直ちに，アモルファス本件組成の薄膜を薄膜トランジスタの半導
体活性層に用いることができる（薄膜トランジスタの半導体活性層として機能す
る）と予測することが可能であったとまでいうことはできない。
そうすると，そもそも，薄膜トランジスタの半導体層である引用発明１において，
ＩＴＯ膜（インジウム（Ｉｎ），スズ（Ｓｎ）の酸化物）に代えて，ＩＴＯとは組
成を構成する元素も異なり，薄膜トランジスタの半導体活性層に用いることができ
るかも不明であるアモルファス本件組成の薄膜とすることには，動機付けがない。
(ウ)さらに，仮に，引用発明１において，ＩＴＯ膜に代えて，金属酸化物を網
羅的に探索することで，結果的にアモルファス本件組成の薄膜とすることを試みた
としても，少なくとも，当該薄膜において，「電子キャリヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以
下」となることを容易に想到することができたということはできない。
すなわち，引用例９には，前記イ(オ)ｄのとおり，「アモルファスのＩｎＧａＺ
ｎＯ４はｎ型半導体として知られており，室温での高周波（ＲＦ）スパッタリングに
より作製した。その導電率は室温で１．４×１０－１
Ｓｃｍ－１
であった。キャリア密
度は，以前報告した移動度の値２１ｃｍ２
Ｖ－１
ｓ－１
を用いると，４．２×１０１６
ｃ
ｍ－３
と見積もられる。」との記載があり，アモルファス本件組成の薄膜について，
電子キャリヤ濃度が４．２×１０１６
／ｃｍ－３
のものを成膜し得ることが示唆されて
いるということができる。しかし，引用例１の【００２０】の記載及び【図２】
（ＩＴＯ膜の抵抗率のスパッタ時の酸素濃度依存度を示す図）において，抵抗率と
スパッタ時の酸素濃度は，下に凸の曲線の関係となっており，酸素を追加するだけ
で，抵抗値が単純に増加，すなわち，キャリヤ濃度が単純に減少するという関係と
はなっていないこと，引用例９のほかには，アモルファス本件組成の薄膜について
「４．２×１０１６
／ｃｍ－３
」というような低いキャリヤ濃度の成膜が実施できたこ
とを開示した文献の提示がないこと等に照らせば，アモルファス本件組成の薄膜に
ついて，酸素濃度を調整することによりどの程度キャリヤ濃度が変化するかを調べ
たデータや実際に作製した例についての開示もないのに，当業者が直ちに，引用例
９に示唆されたキャリヤ濃度より更に低い，電子キャリヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下
となる薄膜の作製が可能であると予測することは困難であるといわざるを得ない。
エ原告の主張について
(ア)原告は，①透明膜として本件組成が，ＩＴＯよりも優れていることが知ら
れていたこと，②本件組成の可視光領域における透過率がＩＴＯのそれよりも全体
的に高いことが開示されていること，③酸化物では，酸素量を調整することで電子
キャリヤ濃度を下げることができることは周知であること，④引用例９にあるよう
に，アモルファス酸化物材料であるアモルファス本件組成で電子キャリヤ濃度の低
い薄膜が知られていたこと，⑤甲３０には，アモルファス酸化物材料をトランジス
タの活性層に用いることが開示されていることから，アモルファス本件組成を薄膜
トランジスタの活性層に使用する動機付けがある旨主張する。
しかし，甲３０には，亜鉛とスズとの酸化物のアモルファス薄膜が薄膜トランジ
スタの半導体活性層として機能することが記載されているものの，そこに記載され
たアモルファス酸化物材料は，ＺＴＯ（ＺｎＳｎＯ３）のみであり，アモルファス本
件組成のように，ガリウム（Ｇａ）を含む酸化物が半導体活性層として機能するこ
とを記載するものではないから，甲３０の記載から，直ちに，アモルファス本件組
成の薄膜を薄膜トランジスタの半導体活性層に用いることができる（薄膜トランジ
スタの半導体活性層として機能する）と予測することが可能であったとまでいうこ
とはできない。
そして，アモルファス本件組成の薄膜を薄膜トランジスタの半導体活性層に用い
ることが知られていない状況において，上記①ないし⑤の事項が周知又は公知であ
るからといって，これらのことから，直ちに，アモルファス本件組成の薄膜を薄膜
トランジスタの半導体活性層に用いることができる（薄膜トランジスタの半導体活
性層として機能する）と予測することが可能であったとまでいうことはできない。
なお，原告は，本件明細書では，電子移動度が０．０１～１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）程
度でＴＦＴとして使用できるとされているところ，アモルファス本件組成の電子移
動度は，１０ｃｍ２
／（Ｖ・秒）以上であるから，これをＴＦＴに使用した場合に良
好な特性が得られることは明らかであるとも主張するが，本件明細書は，本件出願
の優先日前における公知文献ではないから，明らかに失当である。
(イ)原告は，引用例９には，アモルファス本件組成の薄膜の電子キャリヤ濃度と
して，４．２×１０１６
ｃｍ－３
のものが記載されているところ，①酸化物では酸素濃
度を調整することで電子キャリヤ濃度を調整できることが周知であり，②トランジ
スタ（とりわけノーマリーオフ型のトランジスタ）においては薄膜の抵抗率が高い
こと，すなわち，電子キャリヤ濃度が低いことが望ましいことも周知の事実である
から，引用発明１の酸化物薄膜として，アモルファス本件組成を採用するに際し，
引用例９に記載の条件に加えて酸素濃度を高くすることで，電子キャリヤ濃度を１
×１０１６
ｃｍ－３
以下にすることは容易である旨主張する。
しかし，上記①及び②の事項が周知又は公知であるとしても，アモルファス本件
組成の薄膜について，酸素濃度を調整することによりどの程度キャリヤ濃度が変化
するかを調べたデータや実際に作製した例についての開示もないのに，当業者にお
いて，直ちに，引用例９に示唆されたキャリヤ濃度より更に低い，電子キャリヤ濃
度が１０１６
／ｃｍ３
以下となる薄膜の作製が可能であると予測することが容易である
ということはできない。したがって，仮に，引用発明１において，ＩＴＯ膜に代え
て，金属酸化物を網羅的に探索することで，結果的にアモルファス本件組成の薄膜
とすることを試みたとしても，少なくとも，当該薄膜において，「電子キャリヤ濃
度が１０１６
／ｃｍ３
以下」となることを容易に想到することができたということはで
きない。
(ウ)原告は，本件発明１には，「電子移動度が１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）超」との規
定があるが，電子キャリヤ濃度が１×１０１６
ｃｍ－３
以下の薄膜における電子移動度
を特定することに特段の技術的意義は認められず，単なる設計的事項というべきで
あるから，上記値とすることは容易である旨主張する。
しかし，本件発明１は，「電子移動度が１ｃｍ２
／（Ｖ・秒）超，かつ電子キャリ
ヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下である」アモルファス本件組成の薄膜であるところ，前
記(イ)のとおり，仮に引用発明１において，ＩＴＯ膜に代えて，金属酸化物を網羅
的に探索することで，結果的にアモルファス本件組成の薄膜とすることを試みたと
しても，少なくとも，当該薄膜において，「成膜した薄膜の室温での電子キャリヤ
濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下」となることを容易に想到することができたということは
できない。原告の上記主張は，引用発明１において，ＩＴＯ膜に代えて，電子キャ
リヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下のアモルファス本件組成の薄膜とすることに容易に想
到できることを前提に，電子移動度を規定することが設計的事項にすぎないと主張
するものであって，理由がない。
オ以上によれば，引用発明１において，相違点１－１に係る本件発明１の構成
とすることに容易に想到することができたということはできない。
(5)小括
以上のとおり，本件審決における本件発明１の引用発明１に基づく容易想到性の
判断に誤りはない。
よって，取消事由２は，理由がない。
４取消事由３（本件発明１の引用発明２に基づく容易想到性判断の誤り）につ
いて
(1)引用例２の記載等
ア引用例２（甲２）には，次のような記載がある（図１については，別紙引用
例２図面目録を参照。）。
(ア)請求の範囲
１．半導体層がＩＩ族酸化物を含む半導体装置において，／前記半導体層の少な
くとも一方の面にアモルファス状の酸化アルミニウムが積層されていることを特徴
とする半導体装置。
２．前記ＩＩ族酸化物は，酸化亜鉛であることを特徴とする請求の範囲１記載の
半導体装置。
(イ)明細書
ａ技術分野
本発明は，ＩＩ族酸化物を半導体層として用いた半導体装置およびそれを用いる
表示装置に関し，特に酸化亜鉛を半導体層として用いた半導体装置に好適な性能改
善の手法に関するものである。（１頁４～６行）
ｂ背景技術
⒜近年，酸化亜鉛等のＩＩ族酸化物を半導体層として使用した半導体装置を作
製する研究がなされている。それらの研究は，半導体装置の改良を目的あるいは手
段として提示し，質の高い具体的な技術を多数報告している。その技術とは，概し
て，半導体装置の性能向上には積層膜の結晶性の向上や前記結晶性の制御，それに
伴う界面制御，さらには不純物のドープが有効であり，そのために各積層膜の積層
方法や積層膜材料，ドープ材料を変化させるというものである。（１頁９～１５
行）
⒝日本国公開公報である特開２０００－１５０９００号公報…には，トランジ
スタのチャネル層に酸化亜鉛等の透明半導体を使用し，ゲート絶縁層にも透明絶縁
性酸化物を使用する等してトランジスタを透明にすることにより，液晶表示装置の
開口率を向上させることが記載されている。（２頁１～５行）
⒞しかしながら，上記各先行文献で示唆するように上記材料に結晶材料を使用
した場合，以下のような制約を受けてしまうという問題がある。
１．成膜が容易でない。
２．基板の大型化が容易でない。
３．積層膜の成膜の順序が固定される。（３頁１９～２３行）
ｃ発明の開示
⒜本発明の目的は，半導体層がＩＩ族酸化物を含む半導体装置において，汎用
的な手法で性能が向上された半導体装置およびそれを用いる表示装置を提供するこ
とである。（５頁６～８行）
⒝本発明の半導体装置は，半導体層がＩＩ族酸化物を含む半導体装置において，
前記半導体層の少なくとも一方の面にアモルファス状の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ
３）が積層されていることを特徴とする。上記の構成によれば，半導体層が酸化亜鉛
等のＩＩ族酸化物を含む半導体装置の性能の向上を図るにあたって，従来では，積
層膜の結晶性の向上や前記結晶性の制御，それに伴う界面制御，さらには不純物の
ドープという手法が用いられていたのに対して，本発明では，半導体層の少なくと
も一方の面にアモルファス状の酸化アルミニウムを積層する。このような構造とす
ることで，アモルファス状の酸化アルミニウム以外の積層膜では不可能な，総ての
積層膜を結晶性積層膜で作製した半導体装置と同等レベルの性能を得ることが可能
になる。これは，前記ＩＩ族酸化物の半導体層に前記アモルファス状の酸化アルミ
ニウムを積層することで，それらの界面での欠陥準位が低減されるためであると考
えられる。前記欠陥準位とは，半導体層のキャリア移動の際に障害となるような電
子的欠陥である。（５頁９～２３行）
⒞これによって，酸化亜鉛等の半導体層に対して，従来程，結晶性の向上の要
求は強くなく，成膜が容易で，かつ基板の大型化にも容易に対応することができる
ＩＩ族酸化物を半導体層とする半導体装置を実現することができる。（５頁２４行
～６頁３行）
⒟本発明の半導体装置では，前記ＩＩ族酸化物は，酸化亜鉛であることが好ま
しい。半導体層として用いることができるＩＩ族酸化物としては，たとえば酸化亜
鉛（ＺｎＯ），酸化マグネシウム亜鉛（ＭｇｘＺｎ１－ｘＯ），酸化カドミウム亜鉛
（ＣｄｘＺｎ１－ｘＯ），酸化カドミウム（ＣｄＯ）等があるが，そのなかでも酸化亜
鉛は特に好適であり，特性の向上が特に期待できる。（６頁１０～１５行）
⒠上記の構成によれば，本発明の半導体装置は，総ての積層膜を結晶性積層膜
で作製した半導体装置と同等レベルの性能を得ることができ，成膜が容易で，かつ
基板の大型化にも容易に対応できるので，液晶表示装置等の表示装置，特に大型の
表示装置に対して好適に実施することができる。（６頁１８～２２行）
ｄ発明を実施するための最良の形態
⒜チャネル層５は，酸化亜鉛（ＺｎＯ），酸化マグネシウム亜鉛（ＭｇｘＺｎ１－
ｘＯ），酸化カドミウム亜鉛（ＣｄｘＺｎ１－ｘＯ），酸化カドミウム（ＣｄＯ）等の
ＩＩ族酸化物あるいはそれらを含む半導体層であり，酸化亜鉛が特に好適である。
該チャネル層５の膜厚は，通常，１００ｎｍ以上，２００ｎｍ以下の範囲内に設定
されるが，特に限定は無い。チャネル層５には，移動度の向上を意図して結晶性を
持たせてもよいし，結晶粒界による散乱を考慮してアモルファス状でもよい。（８
頁１９行～９頁１行）
⒝酸化亜鉛は，結晶性や配向性を自ら帯びやすい性質を持つことから，たとえ
ばスパッタリング法を用いる場合，成膜レートをチャネル層５に結晶性および配向
性を持たせない場合よりも低く調整する等の方法が挙げられる。（９頁４～７行）
⒞表１に，図１の構造のＦＥＴ１による特性の改善効果を，本件発明者の実験
結果から，具体的に示す。ＦＥＴの性能を表す重要な特性として，ゲート電圧に対
するソース－ドレイン間の電流変化特性であるＶｇ－Ｉｄ特性がある。このＶｇ－
Ｉｄ特性を特徴付ける指標として，閾値電圧，移動度，オンオフ比，ヒステリシス
があるが，それをこの表１に示す。…なお，これらの総ての試料は，チャネル層５
として酸化亜鉛を使用している。具体的には，以下の実験には，無アルカリガラス
からなる０．７ｍｍの基板２上に，タンタル（Ｔａ）からなる１５０ｎｍのゲート
層３，それぞれ以下に示す材料からなる２００ｎｍのゲート絶縁層４，結晶性を持
たせた酸化亜鉛からなる１００ｎｍのチャネル層５，アルミニウム（Ａｌ）からな
る１００ｎｍのソース層６およびドレイン層７が，図１に示すようにこの順に積層
されてなるＦＥＴを使用した。従来の試料は各積層膜に結晶性を持たせて作製した
ものであり，本発明の試料は上述のようにアモルファス状の酸化アルミニウム（抵
抗率５×１０１３
Ω・ｃｍ）のゲート絶縁層４上に，チャネル層５として，結晶性を
持たせた酸化亜鉛を積層したものであり，比較用の試料は前記ゲート絶縁層４を本
発明のアモルファス状の酸化アルミニウムからアモルファス状の窒化シリコン（抵
抗率１×１０１６
Ω・ｃｍ）に置換えて，その上に，結晶性を持たせた酸化亜鉛を積
層したものである。また，前記従来の試料では，ゲート絶縁層４として，ジルコン
酸カルシウム（抵抗率３×１０１４
Ω・ｃｍ）を用いている。（１０頁７行～１１頁
８行）
⒟チャネル層２５は，前記チャネル層５，１５と同様に，酸化亜鉛等から成り，
結晶性を持たせてもよいしアモルファス状でもよい。（１４頁１２～１３行）
⒠続いて，前記チャネル層５として，上記ゲート絶縁層４上に，酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）をＰＬＤ法により堆積した。堆積条件は，以下のとおりとした。すなわち，
ＫｒＦエキシマレーザを使用し，レーザパワー密度は１．０Ｊ／ｃｍ２
，レーザパル
ス繰り返し周波数は１０Ｈｚ，堆積雰囲気は酸素，堆積圧力は２００ｍＴｏｒｒ
（≒２６．７Ｐａ）とし，ターゲットには酸化亜鉛焼結体を使用し，膜厚は，５～
１００ｎｍ程度とした。（２０頁１６～２２行）
ｅ産業上の利用の可能性
本発明の半導体装置は，半導体層が酸化亜鉛等のＩＩ族酸化物を含む半導体装置
の性能の向上を図るにあたって，半導体層の少なくとも一方の面にアモルファス状
の酸化アルミニウムが積層されている構造とすることで，アモルファス状の酸化ア
ルミニウム以外の積層膜では不可能な，総ての積層膜を結晶性積層膜で作製した半
導体装置と同等レベルの性能を得ることができる。それゆえ，酸化亜鉛等の半導体
層に対して，従来程，結晶性の向上の要求は強くなく，成膜が容易で，かつ基板の
大型化にも容易に対応することができるＩＩ族酸化物を半導体層とする半導体装置
を実現することができる。また，積層膜の成膜の順序が固定されることなく，設計
自由度の高い半導体装置を実現することができる。そして，特に上記ＩＩ族酸化物
が酸化亜鉛である場合，上記アモルファス状の酸化アルミニウムとの組み合わせに
よって，界面での欠陥準位が大幅に低減され，該半導体装置の性能がより一層向上
する。上記の組み合わせにより，ゲート絶縁層とチャネル層の界面の欠陥に起因す
るトランジスタの電気特性の閾値ずれは，ほぼ０Ｖになる。上記半導体装置は，上
述したように成膜が容易で，かつ基板の大型化にも容易に対応できるので，液晶表
示装置等の表示装置，特に大型の表示装置に対して好適に実施することができる。
（２２頁２０行～２３頁１４行）
イ前記アの記載によれば，引用例２には，前記第２の３(3)アのとおりの引用発
明２が記載されているものと認められるところ（この点は，当事者間に争いがな
い。），引用発明２に関し，以下の点が開示されているものと認められる。
(ア)引用発明２は，ＩＩ族酸化物を半導体層として用いた半導体装置及びそれ
を用いる表示装置に関し，特に酸化亜鉛を半導体層として用いた半導体装置に好適
な性能改善の手法に関するものである（前記ア(イ)ａ）。
近年，酸化亜鉛等のＩＩ族酸化物を半導体層として使用した半導体装置を作製す
る研究がされており，半導体装置の性能向上のため，積層膜の結晶性の向上や結晶
性の制御，それに伴う界面制御，不純物のドープのために各積層膜の積層方法や積
層膜材料，ドープ材料を変化させる等の技術が報告されている（前記ア(イ)ｂ⒜及
び⒝）。
しかし，酸化亜鉛等のＩＩ族酸化物を半導体層として使用した場合，①成膜が容
易でない，②基板の大型化が容易でない，③積層膜の成膜の順序が固定されるとい
う問題がある（前記ア(イ)ｂ⒞）。
(イ)引用発明２は，前記(ア)の問題に鑑み，半導体層がＩＩ族酸化物を含む半
導体装置において，汎用的な手法で性能が向上された半導体装置及びそれを用いる
表示装置を提供することを目的とする発明について（前記ア(イ)ｃ⒜），引用例２
に実施例として記載されたＺｎＯの透明酸化物半導体層に基づく（前記ア(イ)ｄ）。
(ウ)引用発明２に係る半導体装置は，半導体層がＩＩ族酸化物を含む半導体装
置において，半導体層の少なくとも一方の面にアモルファス状の酸化アルミニウム
（Ａｌ２Ｏ３）が積層されているという構造にすることで，全ての積層膜を結晶性積
層膜で作製した半導体装置と同等レベルの性能を得ることが可能になるが，これは，
前記ＩＩ族酸化物の半導体層に前記アモルファス状の酸化アルミニウムを積層する
ことで，それらの界面での欠陥準位が低減されるためであると考えられる（前記ア(
イ)ｃ⒝）。
(エ)引用発明２に係る半導体装置によれば，酸化亜鉛等の半導体層に対して，
従来ほど，結晶性の向上の要求は強くなく，成膜が容易で，かつ基板の大型化にも
容易に対応することができるＩＩ族酸化物を半導体層とする半導体装置を実現する
ことができる等の効果を奏する（前記ア(イ)ｃ⒝及びｅ）。
(2)相違点２－１の容易想到性
ア引用発明２は，前記(1)イのとおり，半導体層がＩＩ族酸化物を含む半導体装
置において，汎用的な手法で性能が向上された半導体装置及びそれを用いる表示装
置を提供することを目的とする発明について，引用例２に実施例として記載された
ＺｎＯの透明酸化物半導体層に基づくものであり，引用発明２に係る半導体装置は，
半導体層がＩＩ族酸化物を含む半導体装置において，半導体層の少なくとも一方の
面にアモルファス状の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が積層されているという構造
にすることで，全ての積層膜を結晶性積層膜で作製した半導体装置と同等レベルの
性能を得ることが可能になるというものである。
以上のとおり，引用発明２に係る半導体装置は，半導体層がⅠⅠ族酸化物を含む
半導体装置であることを前提とするものである。
他方，本件組成は，ⅠⅠⅠ族元素であるＧａやＩｎを含むものである。
そうすると，そもそも，半導体層がⅠⅠ族酸化物を含む半導体装置の半導体層で
ある引用発明２において，酸化亜鉛（ＺｎＯ）に代えて，ⅠⅠⅠ族元素であるＧａ
やＩｎを含む本件組成の薄膜とすることを試みる動機付けがない。
イ原告の主張について
原告は，引用例２には，結晶粒界による散乱を考慮してチャネルをアモルファス
にしてもよいことが記載されているところ，引用例２で用いられているＺｎＯは通
常の方法ではアモルファスにすることが困難なことが知られており，一方で，アモ
ルファス本件組成は周知であり，半導体層として有用な特性が知られていたことに
加え，引用例７にはＺｎＯに代えてアモルファス本件組成を使用することが記載さ
れているから，引用発明２において，アモルファス本件組成を採用することには，
強い動機付けがある旨主張する。
しかし，前記アのとおり，引用発明２に係る半導体装置は，半導体層がⅠⅠ族酸
化物を含む半導体装置であることを前提とするものであることに照らせば，引用例
２の「チャネル層５には，…結晶粒界による散乱を考慮してアモルファス状でもよ
い。」との記載は，あくまでもⅠⅠ族酸化物を前提とするものであって，アモルフ
ァス状とするに当たり，半導体層がⅠⅠ族酸化物以外の酸化物を含む半導体装置で
あってもよいことを記載するものではない。
また，引用例７には，本件組成の薄膜が透明導電膜として用いるものとして開示
されているにとどまり，アモルファス本件組成の薄膜を薄膜トランジスタの半導体
活性層に用いることが知られていない状況において，アモルファス本件組成が周知
であり，半導体層として有用な特性が知られていたからといって，これらのことか
ら直ちに，アモルファス本件組成の薄膜を薄膜トランジスタの半導体活性層に用い
ることができる（薄膜トランジスタの半導体活性層として機能する）と予測するこ
とが可能であったとまでいうことはできない。
したがって，引用発明２において，アモルファス本件組成を採用することに動機
付けがあるということはできない。
ウ以上によれば，引用発明２において，相違点２－１に係る本件発明１の構成
とすることに容易に想到することができたということはできない。
(3)相違点２－２の容易想到性
ア引用例２の記載から，引用発明２に係る半導体装置には薄膜トランジスタが
含まれることは明らかであるところ，前記３(4)のとおり，本件組成をターゲットと
したパルスレーザー堆積法又は高周波スパッタ法を用いた気相成膜方法により，ア
モルファス本件組成の薄膜を成膜すること，アモルファス本件組成の薄膜は良好な
透過性を有することは，本件特許の優先日前に，周知技術であったということがで
きるものの，引用例４，６，７及び８，並びに甲２５及び２９に開示された本件組
成の薄膜は，透明導電膜として用いるものとして，引用例９に開示された本件組成
の薄膜は，ｐ－ｎ接合ダイオードのｎ型半導体として用いるものとして，それぞれ
開示されているにとどまり，薄膜トランジスタの半導体活性層に用いるものとして
開示されているものではない。また，本件特許の優先日前に，アモルファス本件組
成の薄膜を薄膜トランジスタの半導体活性層に用いることが，当業者に周知の技術
であったことを認めるに足りる証拠はない。
そうすると，半導体層がⅠⅠ族酸化物を含む半導体装置の半導体層である引用発
明２において，酸化亜鉛（ＺｎＯ）に代えて，薄膜トランジスタの半導体活性層に
用いることができるかも不明であるアモルファス本件組成の薄膜とすることには，
動機付けがない。
イさらに，仮に，引用発明２において，酸化亜鉛（ＺｎＯ）に代えて，アモル
ファス本件組成の薄膜とすることを試みたとしても，少なくとも，当該薄膜におい
て，「電子キャリヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下」となることを容易に想到することが
できたということはできない。
すなわち，引用例９には，アモルファス本件組成の薄膜について，電子キャリヤ
濃度が４．２×１０１６
／ｃｍ－３
のものを成膜し得ることが示唆されているというこ
とができ，また，引用例１０には，「単結晶の薄膜透明酸化物半導体ＩｎＧａＯ３
（ＺｎＯ）５を電子チャネル…に用いた透明電界効果トランジスタ」の作製に関し，
単結晶ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５薄膜について，キャリヤ濃度がおよそ１０１３
ｃｍ－３
と見積もられる薄膜を作製できたことが記載されているが，アモルファス本件組成
の薄膜について，酸素濃度を調整することによりどの程度キャリヤ濃度が変化する
かを調べたデータや実際に作製した例についての開示もないのに，当業者が，これ
らの記載から直ちに，引用例９に示唆されたキャリヤ濃度より更に低い，電子キャ
リヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下となる薄膜の作製が可能であると予測することは困難
であるといわざるを得ない。
ウ以上によれば，引用発明２において，相違点２－２に係る本件発明１の構成
とすることに容易に想到することができたということはできない。
(4)小括
以上のとおり，本件審決における本件発明１の引用発明２に基づく容易想到性の
判断に誤りはない。
よって，取消事由３は，理由がない。
５取消事由４（本件発明１の実施可能要件の判断の誤り）について
(1)特許法３６条４項１号が実施可能要件を定める趣旨は，明細書の発明の詳細
な説明に，当業者がその実施をすることができる程度に発明の構成等が記載されて
いない場合には，発明が公開されていないことに帰し，発明者に対して特許法の規
定する独占的権利を付与する前提を欠くことになるからであると解される。
したがって，上記の実施可能要件を充足するためには，当業者が，明細書の発明
の詳細な説明の記載及び出願当時の技術常識とに基づいて，過度の試行錯誤を要す
ることなく，その発明を実施することができる程度の記載があることを要する。
(2)原告は，本件明細書の発明の詳細な説明に記載された成膜条件は，導電性膜
を開示する引用例４の製造方法に含まれるから，本件明細書の開示は引用例４の内
容と矛盾しており，当業者であっても，導電膜を成膜する条件で行われている本件
明細書の記載において，電子キャリヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下である半絶縁性膜が
成膜されることを理解することはできない旨主張する。
ア本件明細書の記載
本件明細書には，前記１(1)のとおり，実施例１ないし３，５及び６が，成膜装置
の構造，材料の事前処理及び成膜条件等を開示して，具体的に記載されており，ま
た，【００４５】ないし【００４７】及び【図１】（パルスレーザー蒸着法で成膜
したＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系アモルファス酸化物の電子キャリヤ濃度と成膜中の酸
素分圧の関係を示すグラフ）の記載から，酸素分圧を大きくすることで，アモルフ
ァス本件組成の薄膜の電子キャリヤ濃度を低下させること及び酸素分圧の程度と電
子キャリヤ濃度との関係を理解することができる。
イ引用例４について
(ア)引用例４（甲４）には，次のような記載がある。
【０００１】本発明は，高い導電性と可視，特に青色光透過性を有し，かつ作製
が容易である非晶質性酸化物を含む透明導電体膜を有する物品およびその製造方法
に関する。さらに本発明は，本発明の物品からなる電極に関する。
【００３０】本発明の製造方法では，基板温度を室温から３００℃の範囲とし，
かつ１×１０－２
［Ｐａ］～１０［Ｐａ］の圧力範囲の酸素雰囲気あるいは酸素ラジ
カル雰囲気中で，スパッタリング法またはレーザーアブレーション法により，酸化
物膜を形成する。スパッタリング法及びレーザーアブレーション法においても，基
板温度を室温から３００℃の範囲とし，かつ圧力（酸素分圧）を１×１０－２
［Ｐ
ａ］～１０［Ｐａ］の範囲とすることで，非晶質の酸化物膜を形成することができ
る。基板温度は，好ましくは０～１５０℃の範囲であり，かつ圧力は，好ましくは
０．０１［Ｐａ］～１［Ｐａ］の範囲である。
【００３１】スパッタリング法は，常法により行うことができる。また，レーザ
ーアブレーション法では，薄膜形成装置内の酸素分圧の制御は，酸素分子を適当な
リークバルブ等から系内に導入することにより行うことができるが，特に，レーザ
ーアブレーション装置内に設置したラジカル銃により行うことが，膜中に含まれる
酸素量を制御しやすいという観点から適当である。尚，ラジカル銃とはｒｆプラズ
マにより酸素等のガスのラジカル種を発生させ真空系内に導入する装置である。
【００３５】更に低抵抗化を望む場合は，成膜後に低温（３００℃以下が望まし
い）でガス還元法あるいはイオン注入法を用いることでキャリア密度を上げること
により，導電性を向上させることができる。更にターゲットの組成を変える置換ド
ーピング効果を利用して，キャリア密度を向上してもよい。
【００３９】本実施例の条件は以下のとおりである。
光源：ＫｒＦレーザー励起によるＰＬＤ(エネルギー密度４Ｊ／ｃｍ２
)
ターゲットはＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１の焼結体
ＱＺ基板使用
ガス導入Ｏ２５－４０ＣＣＭ（Ｐｔ＝７．９×１０－２
～１．４［Ｐａ］）
酸素ラジカル印加電力０－１５０Ｗ
抵抗率６．２×１０－３
[Ωcm]
キャリア濃度８．５×１０１９
［／ｃｍ３
］
移動度１５[ｃｍ／Ｖｓ］
ターゲットはＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：４の焼結体（ホモロガスＩｎＧａＯ３（Ｚ
ｎＯ）ｍｍ：整数）
ＱＺ，ＰＭＭＡ基板使用
ガス導入Ｏ２５－４０ＣＣＭ（Ｐｔ＝７．９×１０－２
～１．４［Ｐａ］）
抵抗率４．３×１０－３
[Ωcm]
キャリア濃度２．５×１０２０
［／ｃｍ３
］
移動度５．８[ｃｍ／Ｖｓ］
(イ)上記(ア)のとおり，引用例４には，酸素分圧の望ましい範囲は０．０１
［Ｐａ］～１［Ｐａ］の範囲と記載され，実施例１及び２では全圧を０．８－１．
０［Ｐａ］とし（【００４３】，【００４５】），実施例３では全圧を０．２～０．
４［Ｐａ］とし（【００４７】），実施例４では全圧を０．８～１．０［Ｐａ］
（【００４９】）としている。
なお，引用例４の【００３０】には，「１×１０－２
［Ｐａ］～１０［Ｐａ］の圧
力範囲の酸素雰囲気あるいは酸素ラジカル雰囲気中で」を成膜条件とする旨の記載
があるが，【００３５】には，成膜時の酸素分圧の調整以外の手段によって，成膜
後の導電性を調整する手段が記載されており，酸素分圧の調整以外の手段が併用さ
れることに備え，引用例４の【請求項１２】において１×１０－２
［Ｐａ］～１０
［Ｐａ］の圧力範囲を特許請求の範囲にするとともに，【００３０】において，上
記の記載がされているものと，当業者であれば理解することができる。
これに対し，本件明細書では，実施例１（ＰＬＤ法の例）では酸素分圧が６．５
（Ｐａ）（【００４２】），実施例２（ＰＬＤ法の例）では４．５（Ｐａ）超
（【００５３】），実施例５（ＰＬＤ法の例）では酸素分圧は５（Ｐａ）（【００
７５】），実施例６（ＰＬＤ法の例）では酸素分圧は５（Ｐａ）（【００８１】）
である。
以上のとおり，引用例４の酸素分圧は小さく，本件明細書の記載にかかる実施例
では，酸素分圧は大きい。したがって，引用例４では導電膜が得られ，本件明細書
に記載された実施例では半絶縁性の膜が得られるとしても，両者が矛盾するという
ことはできない。
(3)原告は，本件明細書には，スパッタ法で作製した薄膜のキャリヤ濃度に係る
実験データが示されていないから，本件発明１におけるスパッタ法では「電子キャ
リヤ濃度が１０１６
／ｃｍ３
以下となる大きさに酸素分圧の大きさを制御すること」が
実現できるかは明らかではないし，本件明細書のスパッタ法による唯一の実施例で
ある実施例３の酸素分圧が引用例４の望ましい範囲に完全に含まれているから，少
なくとも，スパッタ法については，記載不備の違法がある旨主張する。
ア本件明細書の記載
本件明細書には，前記１(1)のとおり，スパッタ法に関して実施例３が，成膜装置
の構造，材料の事前処理及び成膜条件等を開示して，具体的に記載されており，成
膜方法によって薄膜の組成自体が変わるわけではないから，ＰＬＤ法による薄膜の
電子キャリヤ濃度に係る実験データ（図１）が示されている以上，当業者であれば，
同じ真空成膜法であるスパッタ法で成膜された薄膜においても同様の結果が得られ
ているであろうことを，理解するということができる。
イ引用例４について
引用例４の実施例はいずれも，パルスレーザーアブレーション法（パルスレーザ
ー堆積法）によるものであり，引用例４には，スパッタ法による成膜例に係る実施
例についての記載はない。
そうすると，引用例４には，本件明細書の実施例３と比較すべき対象が存在しな
いから，引用例４の記載と本件明細書の記載とが矛盾するということはできない。
(4)以上によれば，本件明細書の発明の詳細な説明の記載は，当業者が本件発明
１を実施することができる程度に明確かつ十分に記載したものであるということが
できる。
よって，取消事由４は，理由がない。
６取消事由５（本件発明２ないし６の容易想到性及び本件発明２，５及び６の
実施可能要件の判断の誤り）について
原告は，本件発明１の引用発明１に基づく容易想到性，引用発明２に基づく容易
想到性及び実施可能要件の判断は誤りであるから，本件審決における本件発明２な
いし６の引用発明１に基づく容易想到性及び引用発明２に基づく容易想到性並びに
本件発明２，５及び６の実施可能要件の判断も，いずれも誤りである旨主張する。
しかし，前記３及び４のとおり，本件審決における本件発明１の進歩性に係る判
断に誤りはなく，また，前記５のとおり，本件審決における本件発明１の実施可能
要件に係る判断にも，誤りはない。
したがって，取消事由５は，理由がない。
７結論
以上のとおり，取消事由１ないし５は，いずれも理由がないから，原告の本訴請
求は理由がない。よって，これ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４部
裁判長裁判官髙部眞規子
裁判官柵木澄子
裁判官片瀬亮
（別紙）
本件明細書図面目録
【図１】【図２】
【図５】
（別紙）
引用例１図面目録
【図１】
【図２】
（別紙）
引用例２図面目録
【図１】

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