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平成２８年１０月１２日判決言渡
平成２７年（行ケ）第１０１７６号審決取消請求事件
口頭弁論終結日平成２８年７月１３日
判決
原告株式会社半導体エネルギー研究所
訴訟代理人弁護士伊藤真
平井佑希
丸田憲和
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
被告ＨＯＹＡ株式会社
被告ら訴訟代理人弁護士高橋雄一郎
同復代理人弁護士鈴木佑一郎
被告ら訴訟代理人弁理士望月尚子
主文
１特許庁が無効２０１４－８００１２０号事件について平成２７年７月２８日
にした審決のうち，請求項１，２及び４に係る部分を取り消す。
２原告のその余の請求を棄却する。
３訴訟費用はこれを４分し，その１を原告の負担とし，その余を被告らの負担
とする。
事実及び理由
第１原告の求めた裁判
特許庁が無効２０１４－８００１２０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
本件は，原告が請求した特許無効審判の不成立審決に対する取消訴訟である。争
点は，①サポート要件（特許法３６条６項１号）違反の有無，②実施可能要件（特
許法３６条４項１号）違反の有無及び③進歩性の有無についての判断の当否である。
１特許庁における手続の経緯
被告らは，平成１４年９月１１日（本件出願日）に出願され（特願２００２－２
６６０１２号），平成２０年８月８日に設定登録がなされた特許（本件特許。特許第
４１６４５６２号。発明の名称「ホモロガス薄膜を活性層として用いる透明薄膜電
界効果型トランジスタ」）の特許権者である（甲３５）。
原告は，平成２６年７月１４日，本件特許の無効審判請求をしたところ（無効２
０１４－８００１２０号。甲４０），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。」との審決をし，同審決謄本は，同年８月６日に原告に送
達された。
２本件発明の要旨
本件特許に係る発明（本件発明）は，次のとおりである（以下，本件特許の明細
書及び図面を「本件明細書」という。）
【請求項１】
ホモロガス化合物ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ，又はＡｌ，ｍ
＝１以上５０未満の整数）（以下「本件化合物」という。）薄膜を活性層として用
いることを特徴とする透明薄膜電界効果型トランジスタ。（本件発明１）
【請求項２】
表面が原子レベルで平坦である単結晶又はアモルファスホモロガス化合物薄膜を
用いることを特徴とする請求項１記載の透明薄膜電界効果型トランジスタ。（本件
発明２）
【請求項３】
ホモロガス化合物が耐熱性，透明酸化物単結晶基板上に形成された単結晶薄膜で
あることを特徴とする請求項１記載の透明薄膜電界効果型トランジスタ。（本件発
明３）
【請求項４】
ホモロガス化合物がガラス基板上に形成されたアモルファス薄膜であることを特
徴とする請求項１記載の透明薄膜電界効果型トランジスタ。（本件発明４）
３審決の理由の要旨（争点と関係の薄い部分はフォントを小さく表記する。）
(1)請求人（原告）が主張した無効理由
ア無効理由１
下記(ｱ)～(ｴ)のとおり，本件発明１～４は，本件出願日前に日本国内又は外国に
おいて頒布された甲１，３～１４，及び２４～２８に記載された発明に基づいて当
業者が容易に発明することができたものであるから，特許法２９条２項の規定によ
り特許を受けることができない。よって，本件発明１～４に係る特許は，特許法１
２３条１項２号に該当し，無効とすべきものである。
(ｱ)本件発明１は，甲１，３～１４，２４及び２８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。
(ｲ)本件発明２は，甲１，３～１４，２４～２６及び２８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。
(ｳ)本件発明３は，甲１，３～１４，２４，２７，及び２８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。
(ｴ)本件発明４は，甲１，及び３～１４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。
イ無効理由２
下記(ｱ)～(ｴ)のとおり，本件発明１～４は，本件出願日前に日本国内又は外国において頒布
された甲１，３～５，８，１４及び２４～２８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から，特許法２９条２項の規定により特許を受けることがで
きない。よって，本件発明１～４に係る特許は，特許法１２３条１項２号に該当し，無効とす
べきものである。
(ｱ)本件発明１は，甲１，３～５，８，１４，２４及び２８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。
(ｲ)本件発明２は，甲１，３～８，１４，２４～２６及び２８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。
(ｳ)本件発明３は，甲１，３～５，８，１４，２４，２７及び２８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。
(ｴ)本件発明４は，甲１，３～８及び１４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。
ウ無効理由３
下記(ｱ)～(ｴ)のとおり，本件発明１～４は，本件出願日前に日本国内又は外国に
おいて頒布された甲２～７，１４，２４～２６及び２８～３０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から，特許法２９条２
項の規定により特許を受けることができない。よって，本件発明１～４に係る特許
は，特許法１２３条１項２号に該当し，無効とすべきものである。
(ｱ)本件発明１は，甲２～５，１４，２８及び２９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。
(ｲ)本件発明２は，甲２～７，１４，２４～２６，２８及び２９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。
(ｳ)本件発明３は，甲２～５，１４，２４及び２８～３０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。
(ｴ)本件発明４は，甲２～７，１４，２８及び２９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。
エ無効理由４
本件発明１～３は，本件出願日前の他の特許出願であって，本件特許の出願後に公開された
甲３１に記載の発明と同一であるから，特許法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，本件発明１～３に係る特許は，特許法１２３条１項２号に該当し，無効とす
べきものである。
オ無効理由５
本件明細書の発明の詳細な説明の記載は，本件発明１，２及び４についての実施
可能要件を満たしていないから，本件発明１，２及び４についての特許は，特許法
３６条４項１号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものであ
り，特許法１２３条１項４号の規定に該当し，無効とすべきものである。
カ無効理由６
本件発明１～４は，本件明細書の発明の詳細な説明に記載したものではないから，
特許法３６条６項１号に規定する要件を満たしていない。よって，本件発明１～４
に係る特許は，特許法１２３条１項４号の規定に該当し，無効とすべきものである。
(2)無効理由１について
ア引用発明１の認定
特表平１１－５０５３７７号公報（甲１。引用文献１）には，次の発明（引用発
明１）が記載されていると認められる。
「透明材料の２つの接続電極と，透明絶縁層によりチャネル領域から分離された
導電材料の透明ゲート電極が設けられた半導体材料の介在透明チャネル領域とを有
する透明スイッチング素子が設けられた半導体装置において，前記半導体材料が，
伝導帯と２．５ｅＶ以上の電子の価電子帯との間にバンドギャップを有し，塩基性
材料の価電子帯又は伝導帯に，あるいはこれに隣接する固定不純物エネルギー準位
を形成するドーパント原子が設けられた１０ｃｍ
／Ｖｓ以上の電荷キャリアの移
動度を有する塩基性材料が設けられた縮退半導体材料を具えることを特徴とする半
導体装置の一実施例として開示された，
導電性ＳｒＲｕＯ3層５を絶縁単結晶ＳｒＴｉＯ3基板７上にエピタキシヤル堆積
により設け，このＳｒＲｕＯ3層５をパターン化してゲート電極５を形成し，次に，
前記ゲート電極５上及び前記基板７の表面上に透明絶縁層６であるＢａＺｒＯ2を
設け，次いで，０．０３％のＳｎがドープされた厚さ０．１μｍのＩｎ2Ｏ3の層４
を，０．２ｍｂｒの酸素圧及び５０５℃の温度でパルスレーザ堆積によって前記透
明絶縁層６上及び前記基板７の表面上に既知のように設け，その後，前記層４及び
前記透明絶縁層６をパターン化し，チャネル領域４及び接続電極２を形成すること
によって製造された，透明材料の２つの接続電極２，３と，半導体材料の介在透明
チャネル領域４とを有する半導体装置において，
前記チャネル領域４の半導体材料である，０．０３％のＳｎがドープされたＩｎ2
Ｏ3に対し，ドーパント原子を設けた非遷移金属の他の共有結合酸化物である，１
０ｃｍ
２
／Ｖｓ以上の移動度及び２．５ｅＶ以上のバンドギャップを有する，例え
ば，Ｇａ2Ｏ3，Ｂｉ2Ｏ3，ＳｎＯ2，ＺｎＯ，Ｓｂ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＧｅＯ2若しくはＩ
ｎ2Ｏ3，これら酸化物の混合物，又は，ＧａＩｎＯ3，ＺｎＧａ２Ｏ4若しくはＣｄＧ
ａ2Ｏ4のようなこれら酸化物から形成された化合物を用いた半導体装置。」
イ本件発明１と引用発明１との対比
（一致点）
薄膜を活性層として用いる透明薄膜電界効果型トランジスタ。
（相違点１）
透明薄膜電界効果型トランジスタの活性層として用いられる薄膜が，本件発明１
では，「本件化合物薄膜」であるのに対して，引用発明１では，「「伝導帯と2.5ｅ
Ｖ以上の電子の価電子帯との間にバンドギャップを有し，塩基性材料の価電子帯又
は伝導帯に，あるいはこれに隣接する固定不純物エネルギー準位を形成するドーパ
ント原子が設けられた１０ｃｍ
／Ｖｓ以上の電荷キャリアの移動度を有する塩基
性材料が設けられた縮退半導体材料」であり，かつ，「前記半導体材料である，０．
０３％のＳｎがドープされたＩｎ2Ｏ3に対し，ドーパント原子を設けた非遷移金属
の他の共有結合酸化物である，１０ｃｍ
２
／Ｖｓ以上の移動度及び2.5ｅＶ以上の
バンドギャップを有する，例えば，Ｇａ2Ｏ3，Ｂｉ2Ｏ3，ＳｎＯ2，ＺｎＯ，Ｓｂ2Ｏ
3，ＰｂＯ，ＧｅＯ2若しくはＩｎ2Ｏ3，これら酸化物の混合物，又は，ＧａＩｎＯ3，
ＺｎＧａ２Ｏ4若しくはＣｄＧａ2Ｏ4のようなこれら酸化物から形成された化合物を
用いた」もの」である点。
ウ相違点１についての判断
(ｱ)引用文献１に記載された，「Ｇａ2Ｏ3，Ｂｉ2Ｏ3，ＳｎＯ2，ＺｎＯ，
Ｓｂ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＧｅＯ2若しくはＩｎ2Ｏ3，これら酸化物の混合物，又は，Ｇａ
ＩｎＯ3，ＺｎＧａ２Ｏ4，若しくはＣｄＧａ2Ｏ4のようなこれら酸化物から形成され
た化合物」から，「Ｉｎ，Ｇａ及びＺｎの３つの金属を含む酸化物」を選択する動
機を見出すことはできないし，しかも，化合物の組成比を「ホモロガス化合物Ｉｎ
ＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝１以上５０未満の整数）」とすることが，適宜設定でき
るとする理由を見出すこともできない。したがって，相違点１は，引用発明１に基
づいて容易に想到できたものではない。
(ｲ)引用発明１に，相違点１について，他の公知文献に基づいて本件発明
１の構成を採用することも容易であるとはいえない。
甲３（「Ａｍｏｒｐｈｏｕｓｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ
ｏｘｉｄｅＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ≦４）：ａＺｎ４ｓｃｏｎｄｕｃｔ
ｏｒ」），甲４（特開２０００－４４２３６号公報），甲５（「透明導電膜の技術」），
甲６（「第４７回応用物理学関係連合講演会講演予稿集」第２分冊，５５７頁，２
８ａ－ＺＢ－１），甲７（「第４８回応用物理学関連連合講演会講演予稿集」，第
２分冊，９４６頁，２９ｐ－ＺＬ－１０），甲８（特開昭６３－２３９１１７号公
報），甲９（特開昭６３－２１００２２号公報），甲１０（特開昭６３－２１００
２３号公報），甲１１（特開昭６３－２１００２４号公報），甲１２（特開昭６３
－２１５５１９号公報），甲１３（特開昭６３－２６５８１８号公報），甲１４（固
体物理第２８巻第５号３１７頁「ホモロガス相，ＩｎＦｅＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ：自
然数）とその同型化合物の合成および結晶構造」），甲２４（「第４９回応用物理学
関係連合講演会講演予稿集」，第２分冊，６２８頁，３０ａ－ＹＡ－１３０ａ－Ｙ
Ａ－２），及び，甲２８（「ＳｙｎｔｈｅｓｅｓａｎｄＳｉｎｇｌｅ－Ｃｒｙｓ
ｔａｌＤａｔｅｏｆＨｏｍｏｌｏｇｏｕｓＣｏｍｐｏｕｎｄｓ，Ｉｎ２Ｏ３
（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝３，４，ａｎｄ５），ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）３，ａｎｄＧａ２
Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝７，８，９，ａｎｄ１６）ｉｎｔｈｅＩｎ２Ｏ３－Ｚ
ｎＧａ２Ｏ４－ＺｎＯＳｙｓｔｅｍ」）の記載より，本件化合物が，本件出願日前
に知られていたことは認められる。
引用発明１において，例示されている「Ｇａ2Ｏ3，Ｂｉ2Ｏ3，ＳｎＯ2，ＺｎＯ，
Ｓｂ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＧｅＯ2若しくはＩｎ2Ｏ3，これら酸化物の混合物，又は，Ｇａ
ＩｎＯ3，ＺｎＧａ２Ｏ4若しくはＣｄＧａ2Ｏ4のようなこれら酸化物から形成された
化合物」の中から，「０．０３％のＳｎがドープされたＩｎ2Ｏ3」の「Ｉｎ2Ｏ3」に
替えて用いる化合物を選択する場合には，当該選択した化合物が，前記「可視光の
エネルギーがほぼ２．５ｅＶ以上のバンドギャップを有する半導体材料に電子－正
孔対を形成するには不充分であるため，この可視光は半導体材料によっては吸収さ
れず，また，Ｇａ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｓｂ，Ｐｂ，Ｇｅ及びＩｎの酸化物の化合物の移
動度が１０ｃｍ
／Ｖｓ以上であり，電荷キャリアの高移動度のため比較的迅速に作
動すること」という性質において，優れていることを要するものと解される。また，
引用発明１は，「塩基性材料の価電子帯若しくは伝導帯に，又はこれに隣接する固
定不純物エネルギー準位を形成するドーパント原子が設けられた」ことを，発明特
定事項として含むから，前記「０．０３％のＳｎがドープされたＩｎ2Ｏ3」の「Ｉ
ｎ2Ｏ3」に替えて用いる化合物には，当該化合物にドープすることで，スイッチン
グ素子の半導体材料として用いるに充分な高さの導電度を得ることができる「ドー
パント原子」が知られていることを要するものと認められる。
そこで検討すると，「Ｇａ2Ｏ3，Ｂｉ2Ｏ3，ＳｎＯ2，ＺｎＯ，Ｓｂ2Ｏ3，ＰｂＯ，
ＧｅＯ2若しくはＩｎ2Ｏ3，これら酸化物の混合物，又は，ＧａＩｎＯ3，ＺｎＧａ２
Ｏ4若しくはＣｄＧａ2Ｏ4のようなこれら酸化物から形成された化合物」の中から選
択し得る，数多くの種類の化合物において，本件化合物が，「可視光のエネルギー
がほぼ２．５ｅＶ以上のバンドギャップを有する半導体材料に電子－正孔対を形成
するには不充分であるため，この可視光は半導体材料によっては吸収されず，また，
Ｇａ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｓｂ，Ｐｂ，Ｇｅ及びＩｎの酸化物の化合物の移動度が１０ｃ
ｍ
／Ｖｓ以上であり，電荷キャリアの高移動度のため比較的迅速に作動すること」
という性質において，特に優れているとは，上記各甲号証のいずれの記載からも理
解することはできない。
また，本件化合物を，透明薄膜電界効果型トランジスタの活性層として用いるこ
とは，上記各甲号証のいずれにも，記載も示唆もされていない。
さらに，本件化合物にドープすることで，スイッチング素子の半導体材料として
用いるに充分な高さの導電度を得ることができる「ドーパント原子」が知られてい
たことも，上記各甲号証のいずれの記載からも理解することはできないし，技術常
識であったとも認められない。
すなわち，引用発明１において，「Ｇａ2Ｏ3，Ｂｉ2Ｏ3，ＳｎＯ2，ＺｎＯ，Ｓｂ2
Ｏ3，ＰｂＯ，ＧｅＯ2若しくはＩｎ2Ｏ3，これら酸化物の混合物，又は，ＧａＩｎ
Ｏ3，ＺｎＧａ２Ｏ4若しくはＣｄＧａ2Ｏ4のようなこれら酸化物から形成された化合
物」から，本件化合物を選択する動機を見出すことはできないから，引用発明１の
「０．０３％のＳｎがドープされたＩｎ2Ｏ3」の「Ｉｎ2Ｏ3」に替える化合物として，
本件化合物を選択することが，当業者にとって容易に想到し得たことであったとは
認められない。しかも，本件化合物にドープすることで，スイッチング素子の半導
体材料として用いるに充分な高さの導電度を得ることができる「ドーパント原子」
が知られていたとは認められないから，引用発明１の「０．０３％のＳｎがドープ
されたＩｎ2Ｏ3」の「Ｉｎ2Ｏ3」に替える化合物として，本件化合物を選択すること
には阻害事由があるといえる。
したがって，引用発明１において，本件発明１の相違点１に係る構成とすること
は，当業者にとって容易に想到し得たものとはいえない。
(ｳ)さらに，本件化合物において，Ｍ＝Ｉｎの場合について検討する。
甲５，１４及び２８には，Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍが記載されているとはいえる。
しかし，上記で検討した理由は，本件化合物薄膜において，Ｍ＝Ｉｎの場合におい
ても妥当するから，引用発明１において，本件発明１の相違点１に係る構成とする
ことは，当業者にとって容易に想到し得たものとはいえない。
したがって，甲５，１４及び２８の記載によっても，引用発明１において，本件
発明１の相違点１に係る構成とすることは，当業者にとって容易に想到し得たもの
とはいえない。
エ本件発明２～４は，いずれも，本件発明１に発明特定事項を追加して，
より限定した発明である。そして，上記で検討したように，引用発明１において，
本件発明１の相違点１に係る構成とすることは，当業者にとって容易に想到し得た
ものとはいえない。本件発明１に発明特定事項を追加して，より限定した発明であ
る本件発明２～４もまた同様に，当業者にとって容易に想到し得たものとはいえな
い。
オ以上より，本件発明１～４が，引用発明１に公知技術を適用して当業者
が容易に想到することができたとはいえない。よって，無効理由１は，理由がない。
(3)無効理由２について
本件発明１～本件発明４が，引用発明１に公知技術を適用して当業者が容易に想到すること
ができたとはいえない。よって，無効理由２は，理由がない。
(4)無効理由３について
ア引用発明２の認定
特開平５－２５１７０５号公報（甲２。引用文献２）には，次の発明が記載され
ていると認められる（引用発明２）。
「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１０
ｃｍ
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（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１０
１８
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）を実現した薄膜トランジスタ。」
イ対比
（一致点）
「酸化物の透明薄膜を活性層として用いる透明薄膜電界効果型トランジスタ。」
（相違点２）
透明薄膜電界効果型トランジスタの活性層として用いられる薄膜が，本件発明１
では，本件化合物薄膜であるのに対して，引用発明２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／Ａ
ｒ＋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１０
１８
ｃｍ
－３
以下に制御し，縮退を解いて導電性を低下させ」た半導体としてのＩＴＯ膜
（半導体活性層）」である点。
ウ相違点２についての判断
甲３～５，１４，２８及び２９（特開平８－２４５２２０号公報）の記載から，
本件化合物が，本件出願日前において，知られていたこと，及び，ＩｎＧａＯ３（Ｚ
ｎＯ）ｍが縮退半導体であることが示唆されていたことが認められる。
引用発明２の「ＩＴＯ膜」に替えて使用する酸化物の透明導電膜として，数多く
の材料が選択肢として考えられるところ，その中から，特に，本件化合物薄膜を選
択すべき動機を見出すことはできない。
したがって，引用発明２の「ＩＴＯ膜」に替える材料として，本件化合物薄膜を
用いることが容易であったとは認めることはできない。
よって，引用発明２において，相違点２について，本件発明１の特定事項とする
ことは，当業者が容易になし得たこととはいえない。
エ本件発明２～４について
本件発明２～４は，いずれも本件発明１に発明特定事項を追加して，より限定し
た発明である。そして，引用発明２において，本件発明１の相違点２に係る構成と
することは，当業者にとって容易に想到し得たものとはいえない。そうすると，本
件発明１に発明特定事項を追加して，より限定した発明である本件発明２～４もま
た同様に，当業者にとって容易に想到し得たものとはいえない。
オ以上のとおりであるから，本件発明１～４が，引用発明２に公知技術を
適用して当業者が容易に想到することができたとはいえない。よって，無効理由３
は，理由がない。
(5)無効理由４について
本件発明１～３は，甲３１に記載の発明と同一であるとはいえない。よって，無効理由４は，
理由がない。
(6)無効理由５について
本件明細書の発明の詳細な説明には，「アモルファス薄膜」である本件化合物薄
膜を作製する具体的な方法は記載されていない。
甲３には，アモルファスＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ膜が記載されている。そして，
前記アモルファスＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ膜の，キャリア密度は，１０１９
～１０２
０
ｃｍ－３
である。
甲４には，非晶質のＩｎＧａＺｎＯ４膜が記載されている。また，甲４【００４
３】【表１】の記載から，前記アモルファスＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ膜は，キャ
リア密度が４．８×１０１９
～８．５×１０１９
ｃｍ－３
程度である。
そうすると，本件出願日前において，「アモルファス」である「ＩｎＭＯ３（Ｚ
ｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｇａ，ｍ＝１以上４以下)薄膜」を作製する方法が広く知られていた
ことが理解できるから，本件出願日前に，「アモルファス」である本件化合物薄膜
を作製することは，当業者の技術常識の範囲内のことと認められる。
引用文献２のＩＴＯについての実験結果から，一般に，酸化物の透明導電膜は，
膜中の酸素量を増加させ，膜中のキャリア濃度を１０１８
ｃｍ－３
以下に制御して導電
性を低下させ，透明薄膜電界効果型トランジスタの半導体活性層として使用できる
ということが技術常識として知られていたことが理解できる。
そうすると，本件出願日前の技術常識を参酌して，例えば，「アモルファス」であ
る「本件化合物薄膜」を作製する際に，スパッタ時の酸素ガスの割合を大きくする
等の成膜条件の変更を試みることによって，従来透明電極として用いられていた膜
の膜中の酸素量を増加させ，膜中のキャリア濃度を１０１８
ｃｍ－３
以下に制御して導
電性を低下させ，半導体活性層として使用することができるようなアモルファス薄
膜を作製することは，当業者が期待し得る程度を超える試行錯誤や複雑高度な実験
等を行うことなくなし得たことと認められる。
すなわち，本件明細書の発明の詳細な説明は，「本件化合物薄膜」が，「アモルフ
ァス薄膜」である「透明薄膜電界効果型トランジスタ」を生産することができる程
度に，明確かつ十分な記載を有するものと認められる。
(7)無効理由６について
発明の詳細な説明の記載から複数の課題が把握できる場合には，そのうちのいず
れかの課題を解決するための手段が請求項に反映されていれば，特許請求の範囲に
記載された発明が，発明の詳細な説明に記載された発明で，発明の詳細な説明の記
載により，当業者が，当該発明の課題を解決できると認識できる範囲のものである
と解することが相当といえる。
そして，「波長４００nm以上の可視光・赤外光に対して透明である，透明薄膜電
界効果型トランジスタを得ることにある」ことが，本件明細書の発明の詳細な説明
の記載から，課題の１つとして認識することができる。
本件明細書の発明の詳細な説明の記載から，本件発明１の，本件化合物のバンド
ギャップエネルギーは，３．３ｅＶより大きいので，波長が４００ｎｍ以上の可視
光に対して透明であり，また，ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍのｍの値を５０未満の整数と
することで，膜内でのｍのばらつきが大きくなることを防ぎ，酸素欠陥が生じにく
くなることが理解できるから，本件発明１は，当業者であれば，本件明細書の発明
の詳細な説明の記載により，解決しようとする課題である，波長４００ｎｍ以上の
可視光・赤外光に対して透明である，透明薄膜電界効果型トランジスタを得るとい
う課題を解決できるものと認識できる。
そうすると，本件発明１は，本件明細書の発明の詳細な説明の記載から，解決し
ようとする課題の１つであると認められる，波長４００ｎｍ以上の可視光・赤外光
に対して透明である，透明薄膜電界効果型トランジスタを得るという課題を解決で
きるものと認識できるから，審判請求人（原告）が主張する，「課題１」，「課題
２」の解決の可否にかかわらず，本件発明１は，発明の詳細な説明の記載により，
当業者が，当該発明の課題を解決できると認識できる範囲のものであると認めるこ
とができる。
第３原告主張の審決取消事由
１取消事由１（無効理由１の判断の誤り）
(1)相違点１の認定の誤り
ア引用発明１は，可視光を吸収してしまい，また，動きが緩慢であった，
ＷＯ３を用いた既存の半導体装置に対し，チャネル領域の材料として，バンドギャ
ップが２．５ｅＶ以上，電荷キャリア濃度が１０ｃｍ２
／Ｖｓ以上である酸化物を
採用することで，高い透明性とスイッチング特性を持つトランジスタを得るという
ものである。
イ審決は，引用発明１のチャネル領域に用いられる酸化物半導体材料に「ド
ーパント原子が設けられた」という点を含めて，本件発明1と引用発明１との相違
点であると認定している。
しかし，引用発明１のドーパント原子は，透明性及びスイッチング特性の向上の
ために選択された酸化物半導体材料について，その導電度を高めて縮退半導体とし
て用いるために適宜加えるものであるが，本件発明1では，ドーパント原子の有無
も，活性層の導電度や縮退半導体であるか否かについても，構成要件として何ら限
定されていない。したがって，「ドーパント原子の有無」は，本件発明1と引用発明
１との相違点となるものではない。
また，本件化合物と引用発明１のチャネル領域に用いられる「ＩＴＯ」や「Ｇａ
２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３，ＳｎＯ２，ＺｎＯ，Ｓｂ２Ｏ３，ＰｂＯ，ＧｅＯ２若しくはＩｎ２Ｏ
３，これら酸化物の混合物，又は，ＧａＩｎＯ３，ＺｎＧａ２Ｏ４若しくはＣｄＧａ２
Ｏ４のようなこれら酸化物から形成された化合物」とは，酸化物である点において，
一致している。
ウしたがって，本件発明1と引用発明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。
（一致点）
酸化物薄膜を活性層として用いる透明薄膜電界効果型トランジスタ。
（相違点Ａ）
前記活性層として用いられる酸化物が，本件発明1では本件化合物であるのに対
し，引用発明１では「ＩＴＯ」や「Ｇａ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３，ＳｎＯ２，ＺｎＯ，Ｓｂ
２Ｏ３，ＰｂＯ，ＧｅＯ２若しくはＩｎ２Ｏ３，これら酸化物の混合物，又は，ＧａＩ
ｎＯ３，ＺｎＧａ２Ｏ４若しくはＣｄＧａ２Ｏ４のようなこれら酸化物から形成された
化合物」である点
(2)相違点の判断の誤り
ア相違点Ａに関する判断
(ｱ)本件化合物の薄膜は周知であること
甲３～１４，２４及び２８に，本件化合物が開示されており，審決が認定したと
おり，本件化合物は周知である。また，甲３～７及び２４から，本件化合物の薄膜
も周知である。
(ｲ)高い透明性と電荷キャリア移動度を有することが知られていたこと
本件化合物が，バンドギャップ（透明性）及び電荷キャリアの移動度という特性
において，特に優れた縮退半導体材料であること，及び，引用文献1で実施例に用
いられているＩＴＯと直接比較して，優れた特性を有していることは，本件出願日
において，当業者に知られた事柄であった。また，本件化合物は，成膜時の条件に
より，又は，成膜後にドーパントを注入したり酸素欠損を導入することにより，そ
の導電性を幅広く調整できる材料であることが知られていた（甲３，５，３６，３
８）。つまり，①甲３には，本件化合物が，「バンドギャップが２．５ｅＶ以上」，「電
荷キャリアの移動度が１０ｃｍ２
／Ｖｓ以上である縮退半導体材料」であることが
記載され，②甲５には，本件化合物が「バンドギャップが２．５ｅＶ以上で，かつ，
電荷キャリアの移動度が１０ｃｍ２
／Ｖｓ以上である薄膜材料のうちで，最も高い
バンドギャップを有した，透明性の高い薄膜試料である」ことが記載され，③甲３
６及び３８には，ＩＴＯよりも本件化合物が「透明性において優れているというこ
と」が記載されている。そして，引用文献1において，チャネル領域４に選択し得
る縮退半導体材料として，「Ｇａ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３，ＳｎＯ２，ＺｎＯ，Ｓｂ２Ｏ３，
ＰｂＯ，ＧｅＯ２若しくはＩｎ２Ｏ３，これら酸化物の混合物，又は，ＧａＩｎＯ３，
ＺｎＧａ２Ｏ４若しくはＣｄＧａ２Ｏ４のようなこれら酸化物から形成された化合物」
を列挙しており，本件化合物は，ここに列挙された酸化物のうち，「Ｇａ２Ｏ３」，「Ｚ
ｎＯ」及び「Ｉｎ２Ｏ３」から「形成された化合物」そのものである。
そうすると，当業者にとって，引用文献1の実施例として用いられているＩＴＯ
に替えて，それ自体周知で，かつ，ＩＴＯより優れた特性を有することも知られた
本件化合物を，チャネル領域の層４の縮退半導体材料として用いることは，容易想
到である。
(ｳ)用途の開示について
審決は，無効理由1の副引用例である甲３～１４，２４及び２８に開示された構
成を認定するに際して，上記各甲号証に，透明薄膜電界効果型トランジスタの活性
層として用いることは，記載も示唆もされていないと述べる。
しかし，半導体の用途として透明薄膜電界効果型トランジスタの活性層は周知な
用途であるから，このような点が開示されているかどうかを問題とすること自体が
既に失当である。
また，引用発明１は，「チャネル領域の層４」に用いる材料を，材料のバンドギャ
ップ及び電荷キャリアの移動度に着目して選択した発明であり，選択される材料の
用途は，引用文献１に既に開示されている。引用文献1に接した当業者としては，
材料の特性（バンドギャップ及び電荷キャリアの移動度）さえ明らかになっていれ
ば，その中から引用発明１に適した材料を選択すればいいのであり，その材料が副
引用例においてどのような用途に用いられていたかは，組合せの動機付けを減じる
理由にならない。
さらに，半導体は，金属と絶縁体の中間の電気伝導を示す物質であり，キャリア
濃度を調整することで電気伝導率を調整することができる。そして，本件化合物を
含む酸化物半導体については，膜中の酸素量を制御することやドーパント原子を加
えることによって，電気伝導率を絶縁体の状態から導電体の状態まで，幅広く調整
することができることは，当業者に広く知られていた。例えば，活性層に広く使わ
れている半導体材料であるシリコンは，活性層としても電極としても使用され（甲
５０），引用文献１及び２で透明電極として広く使われている酸化物半導体材料であ
るＩＴＯは，活性層としても電極としても使用されている。また，酸化物半導体材
料（甲５）は，活性層の材料としても用いられてきた。
したがって，仮に各副引用例に活性層としての用途が明示されていなくても，本
件化合物の伝導率を適宜調整して活性層に使用できることは，当業者であれば容易
に理解できるものであり，この点からも各副引用例に活性層としての用途の明示が
ないことが，組合せの動機付けを減じさせる要因となるものではない。
(ｴ)小括
引用発明１において，「Ｇａ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３，ＳｎＯ２，ＺｎＯ，Ｓｂ２Ｏ３，Ｐ
ｂＯ，ＧｅＯ２若しくはＩｎ２Ｏ３，これら酸化物の混合物，又は，ＧａＩｎＯ３，Ｚ
ｎＧａ２Ｏ４若しくはＣｄＧａ２Ｏ４のようなこれら酸化物から形成された化合物」か
ら，①バンドギャップが２．５ｅＶ以上であり，②電荷キャリアの移動度が１０ｃ
ｍ２
／Ｖｓ以上であるという特性において特に優れていることが当業者に知られて
いた本件化合物を，引用発明１のチャネル領域の縮退半導体材料として選択するこ
とは，当業者にとって容易である。
イ相違点１に関する判断の誤り
(ｱ)仮に，本件発明１と引用発明１との相違点を，相違点１と認定すべき
としても，以下のとおり，審決の判断は誤っている。
(ｲ)審決は，引用発明1において，「Ｇａ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３，ＳｎＯ２，Ｚ
ｎＯ，Ｓｂ２Ｏ３，ＰｂＯ，ＧｅＯ２若しくはＩｎ２Ｏ３，これら酸化物の混合物，又
は，ＧａＩｎＯ３，ＺｎＧａ２Ｏ４若しくはＣｄＧａ２Ｏ４のようなこれら酸化物から
形成された化合物」から，本件化合物を選択する動機を見出すことはできないから，
引用発明1の「０．０３％のＳｎがドープされたＩｎ２Ｏ３」の「Ｉｎ２Ｏ３」に替え
る化合物として，本件化合物を選択することが当業者にとって容易に想到し得たこ
とであったとは認められないとする。
しかし，本件化合物が，バンドギャップ（透過性）及び電荷キャリアの移動度と
いう特性において特に優れた縮退半導体材料であること，引用文献１の実施例にお
いて用いられているＩＴＯに比して格段に高い透過性を有していたことは，本件出
願日において，当業者において広く知られた特性であった。
したがって，引用発明１において用いられているＩＴＯに替えて，本件化合物を
チャネル領域４の縮退半導体材料として選択することは，当業者の通常の創作能力
の範疇にすぎない。
(ｳ)また，審決は，本件化合物にドープすることで，スイッチング素子の
半導体材料として用いるに充分な高さの導電度を得ることができる「ドーパント原
子」が知られていたとは認められないから，引用発明1の「０．０３％のＳｎがド
ープされたＩｎ２Ｏ３」の「Ｉｎ２Ｏ３」に替える化合物として，本件化合物を選択す
ることには阻害事由があるとする。
しかし，引用発明１は，チャネル領域４に用いられる材料としてバンドギャップ
が２．５ｅＶ以上，かつ，電荷キャリア移動度が１０ｃｍ２
／Ｖｓ以上の縮退半導
体材料を選択することで，可視光に対して透明で，比較的迅速に作動する半導体素
子を得ることを目的とするものである。その上で，引用発明１では，選択された材
料に「充分な導電度が得られるようにする」ためにドーパント原子を加えて，縮退
半導体としてチャネル領域４の材料として用いている。甲３及び５に開示されてい
る本件化合物は，それ自体キャリア濃度が１０１８
ｃｍ－３
以上と高い縮退半導体であ
り，既に十分な導電度が得られており，それ以上に導電度を高めるためのドーパン
トを加える必要性はない。
したがって，引用発明１の活性層に用いる縮退半導体として，各甲号証に開示さ
れた本件化合物を選択するに当たり，「充分な導電度を得られるようにする」ための
ドーパント原子が知られている必要はないから，この点は何ら阻害要因となるもの
ではない。
また，本件化合物にドープすることで導電度を適宜調整するためのドーパント原
子であるＨ＋
イオンは，当業者に知られていたのであり，そのようなドーパントが
知られていなかったという審決の認定それ自体も誤りである。
(3)本件発明２～４
審決は，本件発明２～４については，本件発明1に関する判断を援用していると
ころ，本件発明1についての審決の認定，判断が誤っているから，本件発明２～４
についての審決の認定，判断もまた誤りである。
(4)被告の主張に対する反論
ア被告は，本件化合物は専ら高い導電性を有する透明電極である，と主張
する。
しかし，①本件化合物を含む酸化物半導体については，膜中の酸素量を制御する
ことやドーパント原子を加えることによって，電気伝導率を幅広く調整できること
が当業者に知られていたから，活性層としての用途が明示されていなくても，本件
化合物の伝導率を適宜調整して活性層に使用できることは容易に理解でき，②甲３
６では，本件化合物の電気伝導度は，還元処理を行わない場合に非常に低く，還元
処理により酸素欠損を導入することで電気伝導度が増加したとされ，③甲３８では，
本件化合物は単に成膜した段階では導電性を示さなかったとされていることから，
本件化合物の導電性を制御して透明薄膜電界効果型トランジスタの活性層として用
いることは容易想到であった
イ被告は，①本件化合物にはドーパントが知られていなかった，②Ｈ＋
イ
オンはドーパントではない，と主張する。
しかし，ドーパントは導電性を高めるために加えるもの（甲１，３８，５２，５
３）であり，甲３８では，成膜時に導電性を示さなかった本件化合物の膜にＨ＋
イ
オンを注入することで導電性を高めている。
ウ被告は，①薄膜トランジスタの活性層に用いるためには，ゲート電圧に
よりフェルミ準位が大きく変化する必要があるが，本件化合物についてはそういう
性質は周知ではなく，②導電性（フェルミ準位）変化の有無は，材料の問題ではな
く，できあがった膜の状態の問題である，と主張する。
しかし，①半導体は導電性（フェルミ準位）が変化するものであり，導電性は外
部からのエネルギーでも変化し，②本件では材料選択の動機付けを問題にしている
が，できあがった膜の状態は，本件化合物を選択しない理由にはならない。
２取消事由２（無効理由３の判断の誤り）
(1)判断遺脱
原告は，引用文献２には，「膜中の酸素量を変化させることにより膜の導電率を変
化させた，ＩＴＯなどの酸化物の透明導電膜を半導体活性層として用いることを特
徴とする薄膜トランジスタ」という発明が記載されていると主張し，これを前提に
した進歩性の議論をしていたのであるから，仮に，審決において，引用文献２には
原告が主張する発明は記載されていないというのであれば，これを否定する理由を
示す必要がある。しかし，審決ではそのような認定は一切していない。
したがって，審決には判断遺脱の違法がある。
(2)相違点２の認定の誤り
ア引用発明２の認定の誤り
(ｱ)引用文献２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，また，【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。
引用文献２の実施例の記載においてはＩＴＯを例にして説明しているが，その請求
項１及び２が組成を限定していないから，引用発明２はＩＴＯに限定されるもので
はなく，引用文献２にはこれを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。それにもかかわらず，審決は，無効理由３の判断に際して
は，引用文献２に開示された具体的な実施例（ＩＴＯ）のみに基づく発明を認定し
た。
したがって，審決による引用発明２の認定は誤りである。
(ｲ)引用発明２は，半導体層としてアモルファスシリコンよりもバンドギ
ャップが大きい（望ましくは３ｅＶ以上）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
を目的とするものである。
そして，引用文献２には，このような透明材質の半導体として，ＩＴＯに限らず，
酸化物の透明導電膜一般について，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，従来透明電極として用いられていた膜の膜中の酸素量を増加させ，
半導体活性層として使用することができることが開示されているのであるから，引
用発明２は，以下のように認定されるべきである。
「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た，ＩＴＯなどの
バンドギャップエネルギーが大きな（望ましくは３ｅＶ以上）酸化物の透明導電膜
を半導体活性層として用いることを特徴とする薄膜トランジスタ」
イ相違点の認定
本件発明１と引用発明２の一致点及び相違点は，次のとおり認定すべきである。
（一致点）
酸化物の透明薄膜を活性層として用いる透明薄膜電界効果型トランジスタ
（相違点Ｂ）
透明薄膜電界効果型トランジスタの活性層として用いられる酸化物が，本件発明
1では本件化合物であるのに対し，引用発明２ではＩＴＯなどの酸化物であること
(3)相違点の判断の誤り
ア相違点Ｂに関する判断
(ｱ)本件化合物の薄膜は周知であった。
(ｲ)適用の動機付けについて
引用発明２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」（【０００７】）を目的とする発明であり，
バンドギャップとしては「３ｅＶ以上であることが望ましい」（【００２１】）とされ
ている。
引用発明２は，このような目的を達成するために，ＩＴＯなどの酸化物の透明導
電膜の，膜中の酸素量を変化させることにより，膜のキャリア濃度を１０１８
ｃｍ－
３
以下に制御し，縮退を解き，半導体として用いるものであり，どのような酸化物
の透明導電膜を選択するかは，透過性の観点からの材料の選択にすぎない。
そして，本件化合物が，引用文献２で実施例として用いられているＩＴＯと比べ
て，バンドギャップが大きく，透明度が高い物質であったことが広く知られており
（甲３，５，３６，３８），本件化合物の薄膜中の酸素量を制御することで導電性を
制御できることは技術常識であったから（甲３６，３８），引用発明２の半導体に用
いる酸化物透明導電膜として，本件化合物を選択することは，当業者にとって容易
であった。
イ相違点２に関する判断の誤り
(ｱ)本件発明１と引用発明２の相違点を，相違点２のとおり認定すべきと
しても，相違点２に関する審決の判断は，次のとおり，誤っている。
(ｲ)審決は，進歩性に関して，本件出願日前において，透明導電性金属酸
化物として，数多くの材料が知られていたから，引用発明２で用いられている「Ｉ
ＴＯ膜」に替えて，上記数多くの材料の中から，特に本件化合物を選択すべき動機
を見出すことはできず，引用発明２の「ＩＴＯ膜」に替える材料として，本件化合
物薄膜を用いることが容易であったと認められないとした。
しかし，審決が列挙する酸化物のうち，甲５の表４・５において，「バルク」，「単
結晶」などの表示のあるものは薄膜材料ではないから，ＩＴＯ膜に替えて用いる薄
膜材料の選択肢からは除かれるべきである。また，本件化合物が，バンドギャップ
が大きく，透明性において特に優れた酸化物透明導電膜であること，及び，引用文
献２で実施例として用いられているＩＴＯと比べて，バンドギャップが大きく，透
明度が高い物質であったことが当業者に広く知られていたのであるから，引用発明
２の半導体に用いる酸化物透明導電膜として，本件化合物を選択することは，当業
者にとって容易である。
したがって，進歩性に関する審決の判断には誤りがある。
(4)本件発明２～４
本件発明1についての審決の認定，判断が誤っている以上，本件発明２～４につ
いての審決の認定，判断もまた，全て誤りである。
３取消事由３（無効理由５の判断の誤り）
(1)「アモルファス」と「ホモロガス」との関係（これらが相反するものであ
るか）については，審判段階で，争点とされていたにもかかわらず，この点につい
て明確な判断を行うこともなく，単にアモルファスである「ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）
ｍ（ｍ≦４）」の薄膜を作製する方法が開示されていることだけから，直ちに「アモ
ルファス」である本件化合物薄膜を作製することが，当業者の技術常識の範囲内で
あると認定した審決には，判断の遺脱がある。
(2)本件発明１，２及び４には，活性層がアモルファス薄膜である場合が含ま
れるが，以下のとおり，本件化合物のアモルファス薄膜を作製する方法が理解でき
ない。
アアモルファスの本件化合物について
結晶・非晶質が問題となる半導体の分野では，「ホモロガス」という用語は，決ま
った構造を持ち，他の構造と対比することができる「結晶」性の物質について用い
られるものであり（甲４２，４３の２），結晶構造を対比した場合に，共通する構造
を有する２つ以上の物質について，両者が「ホモロガス化合物」であるなどと呼ぶ。
決まった構造を持たない非結晶性の固体であるところの「アモルファス」に，構造
的関係性を示す「ホモロガス」という用語を使用した場合には，それがどのような
意味であるのか，当業者には理解することができない。アモルファスである本件化
合物を作製することが技術常識であるとの審決の判断は，誤りである。
イアモルファス薄膜を作製する具体的な方法は記載されていないこと
本件明細書の発明の詳細な説明には，アモルファス薄膜を作製する具体的な方法
は記載されていない。
ウ審決が認定する「技術常識」について
審決は，本件明細書の発明の詳細な説明には，アモルファス薄膜を作製する具体
的な方法は記載されていないとしながら，甲３及び４の記載から，本件出願日前に，
アモルファス薄膜を作製することは，当業者の技術常識の範囲内のことであると認
定した。
しかし，甲３には，「アモルファス」である「ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ≦４）」
の薄膜を作製する方法は開示されているものの，かかる「ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ
（ｍ≦４）」が「ホモロガス化合物」であることは記載されていない。
また，甲４に記載されているのは，「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」を作製する方法であり，かかる非晶質酸化物が「ホ
モロガス化合物」であることは記載されていない。甲４の【００２９】，【００３４】，
【００３９】及び【００４１】には，「ホモロガス」という記載があるが，これらは
いずれも「ターゲット」の性質に関する記載であり，その後スパッタリング法やレ
ーザーアブレーション法という成膜工程を経て，薄膜となった際の性質に関するも
のではない。
よって，甲３及び４の記載を根拠に，本件化合物薄膜を製造する方法が当業者の
技術常識の範囲内であると認定した審決の判断は誤りである。
エ反応性固相エピタキシャル法について
本件発明の本件化合物薄膜を成膜するための「反応性固相エピタキシャル法」が，
被告独自の開発・称呼によるものであり，一般的な製造方法ではないことに照らせ
ば，当業者においてこれを理解し，本件発明の本件化合物薄膜を成膜するためには，
本件明細書中において，当該「反応性固相エピタキシャル法」なるものが，どのよ
うな製造方法であるのか，明確にされている必要がある。しかし，本件明細書中，
一実施例に関する記載を除いて，「反応性固相エピタキシャル法」が，いかなる製造
方法であるのかを説明する記載は一切存在しない。また，一実施形態に関する【０
０１５】～【００３１】の記載を見ても，被告がこれらの箇所に記載された工程の
うち，いかなる部分をもって「反応性固相エピタキシャル法」と呼んでいるのか，
当業者において理解することができない。
オアモルファス薄膜の成膜について
「エピタキシャル法」とは，半導体基板上に「エピタキシャル成長（結晶成長）」
させる製造方法であるところ，「エピタキシャル法」で「アモルファス」を成膜する
ということ自体，当業者の技術常識と乖離しており，当業者はその内容を全く理解
することができない。被告が「反応性固相エピタキシャル法」と称する製造方法も，
「エピタキシャル法」とされている以上，当業者であれば，当然に結晶を成長させ
る製造方法の一種であると理解するのであり，「反応性固相エピタキシャル法」によ
り「アモルファス薄膜」を製造するということは，理解できない。
被告は，「反応性固相エピタキシャル法」の詳細な内容は本件明細書【００１５】
～【００２７】に記載されており，「反応性固相エピタキシャル法」により「アモル
ファス薄膜」を製造する場合には，そこからＺｎＯエピタキシャル成長及び高温ア
ニールプロセスを除けばよいと述べる。
しかし，【００１５】～【００２７】に記載された工程から，ＺｎＯエピタキシャ
ル成長を除くとすれば，その工程のどこにも「エピタキシャル成長」をさせる工程
を含まないこととなり，また，高温アニールプロセスまで除くとすれば，そこに残
るのは，本件化合物をＭＢＥ法やＰＬＤ法で成膜するという周知な工程のみである。
「反応性固相エピタキシャル法」なる製造方法が，周知な方法であると，当業者が
理解できるはずもない。
(3)小括
以上のとおり，審決の無効理由５に対する判断には，本件明細書が，当業者にお
いて本件発明１，２及び４を実施することができる程度に明確かつ十分に記載され
ているか否かの認定，判断を誤った違法があり，その判断の際に，当事者間で大き
な争点とされていた「アモルファス」と「ホモロガス」の関係性に関する判断を遺
脱した違法がある。
４取消事由４（無効理由６の判断の誤り）
(1)本件発明は，本件化合物を活性層に用いたということ以上に，特段の構成
要件上の限定がない。
これに対し，本件明細書の発明の詳細な説明に記載されている実施例は，単結晶
のＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５に関するものたった1つである。本件明細書の発明の詳
細な説明には，ＭがＩｎ，Ｆｅ又はＡｌの場合の本件化合物も，ｍ＝５以外の場合
の本件化合物も，単結晶以外の場合の本件化合物も，全く開示されていない。
特にアモルファスの本件化合物については，当業者から見て，本件明細書には，
実質的な記載はない。
甲３には，アモルファスのＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍは，ｍ＝１～４までしか得ら
れず，ｍ＝５では結晶化した旨記載されているのであり，本件特許の特許請求の範
囲に記載された大部分（ｍ＝５以上５０未満の範囲）においては，アモルファスの
本件化合物が得られるのかすら，当業者には理解できない。
したがって，本件発明は，本件明細書の発明の詳細な説明に記載された発明では
ないし，特許請求の範囲に記載された発明で，発明の詳細な説明の記載により当業
者が当該発明の課題を解決できると認識できる範囲のものでもない。
よって，審決の，本件明細書の発明の詳細な説明の記載により当業者が本件発明
の課題を解決できると認識できる範囲のものであるとした認定，判断は誤りである。
(2)被告は，原告の取消事由４に係る主張が，審判において無効理由６として
主張していなかったものだから，不適法である，と主張する。
しかし，サポート要件を満たすか否かについては，特許権者において「サポート
要件違反がないこと」の立証責任を負い，サポート要件を争う審判請求人は，サポ
ート要件違反があるという争点を指摘すれば足りる。原告は，審判請求書の段階か
ら一貫して「サポート要件違反がある」という主張を行っているから，取消事由４
に係る主張は，不適法ではない。
第４被告の反論
１取消事由１について
(1)「相違点の認定の誤り」について
原告は，本件発明と引用発明１との相違点は，「・・・引用発明１では「ＩＴＯ」
や「Ｇａ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３，ＳｎＯ２，ＺｎＯ，Ｓｂ２Ｏ３，ＰｂＯ，ＧｅＯ２若しく
はＩｎ２Ｏ３，これらの酸化物の混合物，又は，ＧａＩｎＯ３，ＺｎＧａ２Ｏ４若しく
はＣｄＧａ２Ｏ４のようなこれら酸化物から形成された化合物」である点」と認定す
べきであると主張する。
しかし，引用文献１には，「チャネル領域４の半導体材料に」，ＩＴＯに替えて「ド
ーパント原子を設けた非遷移金属の他の共有結合酸化物を用いることもできる。こ
れら金属の酸化物およびその混合物は１０ｃｍ２
／Ｖｓ以上の移動度および２．５
ｅＶ以上のバンドギャップを有する。例えば，Ｇａ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３，ＳｎＯ２，Ｚ
ｎＯ，Ｓｂ２Ｏ３，ＰｂＯ，ＧｅＯ２またはＩｎ２Ｏ３，これら酸化物の混合物，また
はＧａＩｎＯ３，ＺｎＧａ２Ｏ４，またはＣｄＧａ２Ｏ４のようなこれら酸化物から形
成された化合物を用いることができる。」と記載されている（甲１，１０頁２０～２
６行）。
つまり，引用発明１は，①ドーパント原子を設けた非遷移金属の他の共有結合酸
化物であり，かつ，②Ｇａ２Ｏ３等の酸化物，又は，ＧａＩｎＯ３，ＺｎＧａ２Ｏ４，
若しくはＣｄＧａ２Ｏ４のようなこれら酸化物から形成された化合物が記載されて
いるのである。
(2)「相違点Ａに関する判断」について
ア原告は，①本件化合物が周知であった，②甲３には，「本件化合物が，バ
ンドギャップが２．５ｅＶ以上」，「電荷キャリアの移動度が１０ｃｍ２
／Ｖｓ以上
である縮退半導体材料」であることが記載されている，③甲５には，本件化合物が
「バンドギャップが２．５ｅＶ以上で，かつ，電荷キャリアの移動度が１０ｃｍ２
／Ｖｓ以上である薄膜材料のうちで，最も高いバンドギャップを有した，透明性の
高い薄膜試料である」ことが記載されている，④甲３６及び３８には，ＩＴＯより
も本件化合物が「透明性において優れているということ」が記載されている，とい
った事情を列挙し，⑤当業者にとって，引用文献１の実施例として用いられている
ＩＴＯに替えて，それ自体周知で，かつ，ＩＴＯより優れた特性を有することも知
られた本件化合物を，チャネル領域の層４の縮退半導体材料として用いることに，
極めて強い動機付けが認められる，と主張する。
さらに，副引用例である甲３～１４，２４及び２８がいずれも導電性材料用途で
ある点について，⑥半導体の用途として透明薄膜電界効果型トランジスタの活性層
というのは全くの周知な用途であって，半導体の代表的な用途の１つといってよい
から，このような点が開示されているかどうかを問題とすること自体が既に失当で
ある，と主張する。
イしかし，そもそも，原告主張を前提にしてもこれだけの多数の文献を組
み合わせた上で巧みな論理操作をしなければ本件発明にたどり着けないのだから，
容易想到性に関する原告主張は，詳細に検討するまでもなく既に破たんしている。
また，上記①について，審決は，本件化合物が「公知」であることは認定してい
るが「周知」であったとは認定していない。
上記②③については，甲５には，「透明導電性金属酸化膜」の材料が列挙されてい
るのであって，オン（導電性）／オフ（絶縁性）を切り替えるための材料が列挙さ
れているのではないから，引用発明１とは無関係である。原告は，「バンドギャップ
が２．５ｅＶ以上で，かつ，電荷キャリアの移動度が１０ｃｍ２
／Ｖｓ以上である
薄膜材料」という抽出要件をあたかも自明のものとして設定した上で，表４・５の
中からいくつかの材料を抽出して，抽出された中から本件化合物が「最も高いバン
ドギャップを有した，透明性の高い薄膜試料である」などという理屈を作り出して
いる点で，典型的な後知恵である。
上記④については，甲３６には「透明導電性酸化物」が，甲３８には「導電性酸
化物及びそれを用いた電極」が記載されているのであってオン（導電性）／オフ（絶
縁性）を切り替えるための材料が列挙されているのではないから，そもそも引用発
明とは無関係である。原告は，突如としてＩＴＯと本件化合物との比較を持ち出し，
ＩＴＯよりも本件化合物が「透明性において優れているということ」が記載されて
いるなどという理屈を作り出している点で，典型的な後知恵である。
上記⑤については，引用文献１の記載を満足する極めて多数の酸化物候補材料か
ら本件化合物を選び出すことの困難性を無視しており，誤りである。
上記⑥については，本件化合物のような酸化物半導体は専ら導電性の電極材料と
して研究がなされ，実用化の検討がなされてきたのだから，透明薄膜電界効果型ト
ランジスタの活性層に用いることができるような属性を有するということは考えら
れたことさえもない。すなわち，透明電極と薄膜トランジスタの活性層では，材料
に要求される要件が全く異なる。前者ではフェルミレベルはバンドの中に入ってい
ればよく，後者のようにゲート電圧の印加によって，大きく移動する必要はない。
よって，本件化合物のような多成分系の酸化物では，酸素の欠損が生じやすく，
これによってフェルミレベルが伝導帯の中に入っている導電性について専ら研究さ
れてきた物質で，薄膜トランジスタとして上手く機能するということは，本件出願
日当時，全く当該分野における技術常識ではなかったのである。
(3)「相違点１に対する判断」について
アドーパントの有無に関して
原告は，甲３などに開示されている本件化合物のように，既にそれ自体十分な導
電度が得られている縮退半導体を選択すれば，それ以上に導電度を高めるためのド
ーパントを加える必要がなくなるとする。
しかし，既にそれ自体十分な導電度が得られているのであれば，導電体であり，
透明薄膜電界効果トランジスタの活性層に用いることはできないはずである。引用
文献１に記載された透明薄膜電界効果トランジスタの活性層に用いるドーパントは，
ただ導電率を高めればいいのではなく，審決が認定するように，当該化合物にドー
プすることで，スイッチング素子の半導体材料として用いるに充分な高さの導電度
を得ることができる「ドーパント原子」である必要がある。つまり，引用文献１の
透明薄膜電界効果トランジスタの活性層にＩＴＯその他の列挙された酸化物半導体
が用いられているのは，当該化合物にドープすることで，スイッチング素子の半導
体材料として用いるに充分な高さの導電度を得ることができる「ドーパント原子」
が確認されているからである。そうでない本件化合物に置き換えることは，阻害要
因がある。
なお，Ｈ＋
は，本件化合物の導電率を高くするためだけに用いられており，当該
化合物にドープすることで，スイッチング素子の半導体材料として用いるに充分な
高さの導電度を得ることができる「ドーパント原子」であることは確認されていな
いから，Ｈ＋
をドープしても，本件化合物を透明薄膜電界効果トランジスタの活性
層に用いることはできない。
イその余の点については，(2)における主張を援用する。
２取消事由２について
(1)相違点の認定の誤りについて
原告は，本件発明と引用発明２との相違点は，「・・・引用発明２ではＩＴＯなど
の酸化物であること」と認定すべきであると主張する。
しかし，引用文献２においては，およそＩＴＯ以外の他の酸化物の言及があるか
どうかではなく，ＩＴＯ以外の他の酸化物を活性層として用いた「透明薄膜電界効
果型トランジスタ」が記載されているかどうかを問題にすべきである。そして，引
用文献２には，ＩＴＯを活性層に用いた透明薄膜電界効果型トランジスタのみが記
載されている。
審決が，引用発明２を，ＩＴＯ膜の膜中の酸素量を増加させてキャリア濃度を制
御し縮退を解いて導電性を低下させたＩＴＯ膜（半導体活性層）を用いた透明薄膜
電界効果型トランジスタの発明であると認定したことに，誤りはない。
引用文献２の【００１９】には，「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。」と記載されているが，この記載はＩＴＯにおい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ない。この記載から，実施例１～３記載の「ＩＴＯ
を半導体活性層８として用いた透明薄膜電界効果型トランジスタ」が，「酸化物半導
体を半導体活性層８として用いた透明薄膜電界効果型トランジスタ」といえるもの
ではない。
(2)相違点Ｂに関する判断について
ア審決には「相違点の認定の誤り」は存在しないので，誤りが存在するこ
とを前提とする原告主張である「相違点Ｂに関する判断」は，そもそも前提が違っ
ている。
イ原告は，①引用発明２は，ＩＴＯなどの酸化物の透明導電膜の，膜中の
酸素量を変化させる発明であり，どのような酸化物の透明導電膜を選択するかは，
透過性の観点からの材料の選択にすぎない，②甲３，５，３６及び３８より，本件
化合物は，ＩＴＯと比べて，バンドギャップが大きく，透明度が高い物質であった
ので，引用発明２の半導体に用いる酸化物透明導電膜として，本件化合物を選択す
ることは，当業者にとって容易であり，③甲３６及び３８から，本件化合物の薄膜
について，膜中の酸素量を制御することで，導電性を制御することができることは，
技術常識であった，と主張する。
しかし，そもそも，原告主張を前提にしてもこれだけの多数の文献を組み合わせ
た上で巧みな論理操作をしなければ本件発明にたどり着けないのであるから，容易
想到性に関する原告主張は詳細に検討するまでもなく既に破たんしている。
ウ上記①について，引用発明２はＩＴＯ以外の酸化物を活性層に用いる発
明であると主張する点で，原告の主張は誤りである。どのような酸化物の透明導電
膜を選択するかは，透過性の観点からの材料の選択にすぎないとはいえない。縮退
を解いてキャリア濃度を下げることが可能であること，ゲートに電圧を印加して電
界を加えた場合にキャリアが十分に誘起されること，そのときの移動度が相応のも
のであることなどが必要となる。透過性の観点からの材料の選択で，本件発明が生
まれるわけではない。
上記②について，甲３，５，３６及び３８記載の酸化物透明導電膜を引用文献２
の各種電極の「透明導電膜」に用いることができる可能性があることは格別，「半導
体活性層８」に用いることは，当業者にとって容易であるとはいえない。
上記③について，甲３６には本件化合物は還元処理によってキャリア濃度を制御
できることが記載されており，甲３８にはＨ＋
イオン注入によってキャリア濃度を
制御できることが記載されているが，引用発明２のようにキャリア濃度を１０１８
ｃ
ｍ－３
以下にできるかどうかは依然として不明であるし，本件化合物に電界を加えた
場合にキャリアが十分に誘起されるかどうかも不明である。
(3)相違点２の判断の誤りについて
上記(2)における主張を援用する。
３取消事由３について
(1)審決には判断の遺脱は存在しないこと
原告は，本件審決には，「ホモロガス」と「アモルファス」の関係に関する判断の
遺脱があると主張する。
しかし，審決は，「本件特許の請求項１の活性層として用いることができるホモロ
ガス化合物薄膜は，請求項１を引用する請求項２，請求項４の記載を鑑みれば，「ア
モルファス薄膜」の概念を含むものである」と述べ，「【００２０】得られた薄膜
は，・・・アモルファス膜でも良い」という記載を引用し該当箇所に下線を付してい
る。
このように，審決は，「ホモロガス化合物」が「アモルファス薄膜の概念を含む」
と証拠と共に認定しているのであるから，判断の遺脱は存在しない。
(2)ア原告は，本件明細書の発明の詳細な説明に，アモルファス薄膜である本
件化合物薄膜を作製する具体的方法が記載されていないことをもって，実施可能要
件を満たさないと主張し，その前提として，「ホモロガス化合物」が結晶であり，結
晶であり非結晶（アモルファス）である物質は存在しないという理解をしている。
イ「ホモロガスアモルファス化合物」の意義
「ホモロガス」とは，ある指数（ｍ）を用いて一般的に表現できる一連の組成を
総称したものである。
本件発明においては，「ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ」において指数（ｍ）を用いて，
一般的に表現されている（ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ），ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）２，ＩｎＭＯ
３（ＺｎＯ）３，ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）４，ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）５・・・という一連
の組成が特定されている。）ので，この化合物の組成はホモロガスである。
化合物の組成とは，原子の構成比なので，それが結晶であるかアモルファスであ
るかを問うものではない。
本件発明の薄膜は，指数（ｍ）を用いてＩｎＭＺｎ（ｍ）Ｏ（ｍ＋３）という組成式で
表現できるので，「ホモロガス」である。
「ホモロガス化合物」は，固体の化合物であり，これが結晶化した状態を「結晶
ホモロガス化合物」と呼び，アモルファス状態を「アモルファスホモロガス化合物」
と呼ぶ。
ウ審決は「技術常識」を適切に認定していること
原告は，甲３に「ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ≦４）」が「ホモロガス化合物」
であることは記載されていないと述べる。しかし，「ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ
≦４）」は，指数（ｍ）を用いて一般的に表現できる一連の組成なので，「ホモロガ
ス化合物」である。
原告は，甲４に「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１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」が「ホモロガス化合物」であることは記載されていないと主張する。し
かし，「ＺｎｘＭｙＩｎｚＯ（ｘ＋３ｙ／２+３ｚ／２）」は，「ＭｙＩｎｚＯ（３ｙ／２+３ｚ／２）（ＺｎＯ）
ｘ」と書き直すことができ（Ｍをガリウム，ｘ＝ｙ＝１とおけば，ＩｎＧａＯ３（Ｚ
ｎＯ）ｘとなる。），これは，指数（ｘ）を用いて一般的に表現できる一連の組成な
ので，「ホモロガス化合物」である。
エ原告の定義にかかる「アモルファスホモロガス化合物」
(ｱ)原告は，ホモロガス化合物とは，ある「構造」を有し，他の構造と対
比することができる結晶構造を有することを前提としており，アモルファス（非晶
質）のホモロガス化合物など存在し得ないと主張する。
(ｲ)甲４２の生物学における定義は本件発明とは無関係であるし，生物学
上の定義に「異なる生物の部分間の構造的関係」という文言が見受けられることを
理由に「ホモロガス化合物」が結晶構造であるとする主張は，およそ論理的ではな
い。
本件明細書の【００１９】と【００２０】には，「ホモロガス化合物薄膜」は「ア
モルファス膜でも良い」ことが明示されている。
原告は，「ホモロガス化合物薄膜」を結晶に限定する主張をするが，明細書の記載
に反する。
(ｳ)原告は，甲４３の２（特願２００５－３２５３７１号の審査経緯中に，
出願人である訴外キヤノン株式会社と訴外東京工業大学が提出した意見書）に，「ホ
モロガスとは本来超格子構造を意味し，結晶膜でのみ取り得る構造です」と述べら
れていることをもって，「ホモロガス」とは結晶膜でのみ取り得る構造であり，当業
者から見れば，ホモロガス化合物に関する本件明細書には，アモルファス酸化物に
ついての記載は実質的にない，と主張する。
しかし，上記意見書は，上記出願の出願人が本件特許出願の公開公報の記載内容
に対する評価を発明の進歩性の観点から述べたものにすぎない。実施可能要件は，
本件明細書の記載と技術常識に基づいて判断すれば足りる。
(ｴ)原告は，甲３に「ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ膜では，ｍが５未満の時
にアモルファス相が得られた」という記載があり，アモルファスに関しては，甲３
を見ても，わずかｍ＝１～４までしか得られておらず，この点からも，アモルファ
スの本件化合物に関して，実質的に記載されていない，「ホモロガス」とは結晶質で
のみ取り得る構造であるから，アモルファスであるホモロガス化合物を作製するこ
とが技術常識であると判断した審決の判断は誤りである，と主張する。
しかし，上述のとおり，「ホモロガス」とは結晶質に限らずアモルファスでも取り
得る構造であるから，審決の判断には，誤りはない。
また，本件発明は，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ膜について電界効果トランジスタの
活性層に適するという未知の属性を発見し，その属性はアモルファスでも奏される
ことを見出したものであり，ｍの値の数値限定にのみ意義のある発明ではない。し
たがって，透明薄膜電界効果型トランジスタという物品の活性層を構成する材料に
ついて，ｍの値の全範囲にわたって物品を作製する実施例の記載が必要であるとい
うことにはならない。
(3)「反応性固相エピタキシャル法」について
ア原告は，「反応性固相エピタキシャル法」について，その内容が不明確で
あり，本件明細書は，当業者が，「反応性固相エピタキシャル法」なる製造方法を実
施できる程度に，明確かつ十分に記載したものではないと主張する。
しかし，この点は，原告が審判請求書の無効理由５として主張していなかった事
項であるから，このような主張をするのは，不適法である。
イ原告は，「反応性固相エピタキシャル法」について，その内容が不明確で
あると述べるが，本件明細書の【００１７】～【００２０】にその詳細が追試が可
能な程度に記載されている。
【００１７】には「ＹＳＺ等の酸化物単結晶基板を，大気中もしくは真空中で１
０００℃以上に加熱することによって超平坦化した表面が得られる」こと，【００１
９】には「得られた原子平坦面を持つ耐熱性透明酸化物基板上に，ＭＢＥ法，パル
スレーザー蒸着法（ＰＬＤ法）等により，原子平坦面を有するＺｎＯ単結晶薄膜を
エピタキシャル成長させる」こと，続いて，「該ＺｎＯ薄膜上に，・・・ホモロガス
化合物薄膜を，ターゲットとして，該酸化物の多結晶焼結体を使用して，ＭＢＥ法，
パルスレーダー蒸着法（ＰＬＤ法）等により成長させる」こと，【００２０】には「得
られた薄膜は，単結晶膜である必要はなく，多結晶膜でも，アモルファス膜でも良
い」こと，さらに，「ＹＳＺやＡｌ２Ｏ３を被せ，１３００℃以上の高温で，ＺｎＯ
蒸気を含む大気圧中で加熱拡散処理を行なう」ことが記載されている。この一連の
プロセスが，「反応性固相エピタキシャル法」である。
なお，【００２７】には「アモルファス薄膜の場合は，エピタキシャル成長させる
必要はないので，ＺｎＯエピタキシャル成長及び高温アニールプロセスを除くこと
ができる」とある。
したがって，アモルファスの本件化合物薄膜は，上述したプロセスから「ＺｎＯ
エピタキシャル成長及び高温アニールプロセス」を除いて，ターゲットとして該酸
化物の多結晶焼結体を使用して，基板上に，ＭＢＥ法，パルスレーダー蒸着法（Ｐ
ＬＤ法）等により成長させることで作製することが可能である。
他方で，【００１４】には「反応性固相エピタキシャル法により室温で成膜したア
モルファス状態」に関する記載があり，上述した「反応性固相エピタキシャル法」
でアモルファス状態が得られたことが示されている。現実には，「反応性固相エピタ
キシャル法」でアモルファスも単結晶も成長することが可能である（乙８添付資料
５頁参照）。
４取消事由４について
(1)原告は，本件明細書記載の唯一の実施例１に係る単結晶のＩｎＧａＯ３
（ＺｎＯ）５は，極めて多数考え得る本件化合物の組合せのうち，Ｍ＝Ｇａ，ｍ＝
５で単結晶というたった１つの組合せにすぎないと述べ，他の組合せが開示されて
いないとして，極めて広範な本件特許の特許請求の範囲まで一般化することは到底
できず，本件発明は，本件明細書の発明の詳細な説明に記載された発明ではないと
主張する。
(2)原告の上記主張は，原告が審判請求書の無効理由６として主張していなか
った事項である。
原告は，審判請求書においては無効理由６として，「ノーマリーオフの電界効果型
トランジスタを提供する」ことという課題が解決できるように明細書が記載されて
いないという点で明細書に記載不備があると主張していた。無効審判請求時には，
原告は，実施例の数が１つであるということには全く言及せず，本件特許の特許請
求の範囲まで一般化することができるかどうかなど論じてもいなかった。
このような主張の追加は，審判請求書の要旨変更であるし，審決取消訴訟におい
て突如として持ち出すのは，不適法である。
(3)本件明細書の発明の詳細な説明に記載された実施例（単結晶のＩｎＧａＯ
３（ＺｎＯ）５）をもって，本件特許の特許請求の範囲まで一般化することは可能で
ある。
まず，単結晶のＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５を活性層に用いた電界効果型トランジス
タが動作したという実験結果からアモルファスでも（単結晶と比べて性能は落ちる
であろうが）相応の結果が得られるであろうことは，十分に推測が可能である。
また，本件化合物の指標（ｍ）において，ｍ＝５で動作したから，ｍ＝１やｍ＝
５以上でも電気伝導のメカニズムがそれほど変わるわけではなく，同様の動作をす
るであろうことは，十分に推測が可能である。ただし，ｍ＝５０を超えるとＺｎＯ
に近くなり，酸素欠損が入りやすくキャリア濃度が高くなりすぎることが合理的に
予想されるので，本件発明からは除外されている。
さらに，Ｍ＝Ｇａで動作したのであるから，Ａｌ及びＩｎは周期表において同じ
１３族元素であって同様の作用を奏するであろうことは，十分に推測可能である。
ＧａとＦｅは，共に＋３価でイオン半径も近く，固体の中では類似の性質や挙動を
示すものと考えられているので，Ｍ＝Ｆｅも同様の作用を奏するであろうと十分に
推測可能である。
以上のとおり，本件発明は，実験で確認された成果を基礎に，作用効果を奏する
ことが十分に推測可能な範囲のみを特定したものである。
第５当裁判所の判断
１本件発明の概要
(1)本件明細書には，以下の記載がある（甲３５）。
【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は，可視光に対して透明で，透明電
子回路を構成する素子として用いることができる，ＺｎＯを主たる構成成分として
含有するホモロガス化合物の単結晶膜又はアモルファス膜を活性層として用いる透
明電界効果型トランジスタに関する。
【従来の技術及びその課題】【０００３】シリコンを用いた電界効果型トランジス
タは・・・可視光に対して不透明で，透明回路を構成することができない。また，
可視光照射により，伝導キャリアを生じるために，高光照射下ではトランジスタ特
性が劣化してしまう。・・・
【０００４】シリコン電界効果型トランジスタのこうした問題点は，シリコンに替
わって，エネルギーバンド幅の大きな半導体材料を用いることにより，原理的に，
解決することができる。実際に，透明酸化物半導体であるＺｎＯを用いて，電界効
果型トランジスタを作製する試みがなされている・・・。しかし，ＺｎＯは，電気
伝導度を小さくすることが難しく，ノーマリーオフの電界効果型トランジスタを構
成できない等の欠点がある。また，アモルファス状態を作り難いので，大面積に適
したアモルファストランジスタを作製することができない。
【０００６】【課題を解決するための手段】本発明者らは，先に，パルスレーザー
薄膜堆積法を用い，室温での成膜により，アモルファス状態で，ｎ－型電気伝導を
示す，ＺｎＯを主たる構成成分として含有するＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは自然
数）等のホモロガス化合物透明薄膜を育成した（特開２０００－４４２３６号公報
（判決注：甲４），細野他PhilosophicalMagazineB.81.501-515(2001)（判決注：
甲３））。
【０００７】さらに，本発明者らは，ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）基板
上に育成したＺｎＯ単結晶極薄膜上に，アモルファスのホモロガス薄膜を堆積し，
得られた多層膜を高温で加熱拡散処理する「反応性固相エピタキシャル法」により，
ホモロガス単結晶薄膜を育成する方法を開発し，「自然超格子ホモロガス単結晶薄膜
とその製造方法」と名付け，特許出願した（特願２００１－３４００６６）。
【０００８】本発明者は，上記のホモロガス単結晶薄膜の製造方法と同様に，Ｚｎ
Ｏ薄膜上にエピタキシャル成長した複合酸化物薄膜を加熱拡散する手段を用いるこ
とにより従来のシリコンを用いた電界効果型トランジスタに代わる新たな優れた電
界効果型トランジスタを提供できることを見出した。
【０００９】本発明は，反応性固相エピタキシャル法により育成した，ＺｎＯを主
たる構成成分として含有するホモロガス化合物単結晶薄膜又はＺｎＯを主たる構成
成分として含有するホモロガスアモルファス薄膜を活性層とした電界効果型トラン
ジスタを提供する。
【００１１】１．反応性固相エピタキシャル法により製造したホモロガス化合物単
結晶ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ，Ａｌ，ｍ＝１以上５０未満の
整数）薄膜は，ＩｎＯ１．５層が原子レベルで平坦な薄膜表面を形成することから，
ゲートと活性層の界面に欠陥が介在しにくく，ゲートリーク電流の少ない薄膜電界
効果型トランジスタを作製できる。ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍのｍの値は１以上５０未
満の整数が好ましい。原理的には，ｍの値は，無限大まで可能であるが，実用上，
ｍの値が大きくなりすぎると，膜内でのｍのばらつきが大きくなることと，酸素欠
陥が生じやすくなり，その結果，膜の電気伝導度が大きくなり，ノーマリオフ型の
ＦＥＴが作り難くなる。
【００１２】２．ＺｎＯを主たる構成成分として含有するホモロガス化合物ＩｎＭ
Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ，又はＡｌ，ｍ＝１以上５０未満の整数）
のバンドギャップエネルギーは，３．３ｅＶより大きので，波長が４００ｎｍ以上
の可視光に対して透明である。したがって，ホモロガス化合物単結晶ＩｎＭＯ３（Ｚ
ｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ，又はＡｌ，ｍ＝１以上５０未満の整数）薄膜を
活性層として用いることにより，可視光透過率が高く，可視光による光誘起電流の
発生がない，薄膜電界効果型トランジスタを作製できる。
【００１３】３．さらに，反応性固相エピタキシャル法により製造したホモロガス
化合物ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ，又はＡｌ，ｍ＝１以上５０
未満の整数）単結晶薄膜は化学量論組成からのずれが極めて小さく，室温付近では
良質な絶縁体であることから，ホモロガス化合物単結晶ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ
＝Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ，又はＡｌ，ｍ＝１以上５０未満の整数）薄膜を活性層として
用いることにより，ノーマリーオフ作動で，スイッチング特性の良い透明薄膜電界
効果型トランジスタを作製できる。
【００１４】ＺｎＯを含むホモロガス化合物を反応性固相エピタキシャル法により
室温で成膜したアモルファス状態は，１０００℃程度の高温まで安定であり，その
状態での電子キャリア移動度は，アモルファスシリコンに比較して，１０倍以上大
きい。したがって，ホモロガスアモルファス薄膜を活性層として用いた電界効果型
トランジスタは，シリコンアモルファス電界効果型トランジスタに比較して，可視
光透過率が高く，光照射に対して安定に動作し，さらに，高速動作することが期待
できる。
【００１５】【発明の実施の形態】本発明で用いるＺｎＯを主たる構成成分として
含有するホモロガス化合物単結晶薄膜の基板には，耐熱性があり，透明な酸化物単
結晶基板，例えば，ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア），サファイア，ＭｇＯ，
ＺｎＯ等を用いる。中でも，ＺｎＯを含むホモロガス化合物と格子定数が近く，該
化合物と１４００℃以下の温度では，化学反応しないＹＳＺが，最も好ましい。こ
れらの基板の表面平均二乗粗さＲｍｓは，１．０ｎｍ以下のものを用いることが好
ましい。Ｒｍｓは原子間力顕微鏡で，例えば，１μｍ角を走査することによって算
出できる。
【００１６】ＺｎＯを含むホモロガス化合物アモルファス薄膜を用いる場合には，
基板は耐熱性を有する必要がなく，安価なガラス基板を用いることができる。平坦
度も，アモルファスシリコン電界効果型トランジスタ用に用いられるガラス基板程
度で良い。
【００１７】ＹＳＺ等の酸化物単結晶基板を，大気中もしくは真空中で１０００℃
以上に加熱することによって超平坦化した表面が得られる。超平坦化した酸化物単
結晶基板の表面には結晶構造を反映した構造が現れる。・・・
【００１９】得られた原子平坦面を持つ耐熱性透明酸化物基板上に，ＭＢＥ法，パ
ルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ法）等により，原子平坦面を有するＺｎＯ単結晶薄膜
をエピタキシャル成長させる。次に，該ＺｎＯ薄膜上に，ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ
＝Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ，Ａｌ，ｍ＝１以上５０未満の整数）と記述されるホモロガス
化合物薄膜を，ターゲットとして，該酸化物の多結晶焼結体を使用して，ＭＢＥ法，
パルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ法）等により成長させる。
【００２０】得られた薄膜は，単結晶膜である必要はなく，多結晶膜でも，アモル
ファス膜でも良い。最後に，薄膜全体をカバーできるように高融点化合物，例えば
ＹＳＺやＡｌ２Ｏ３を被せ，１３００℃以上の高温で，ＺｎＯ蒸気を含む大気圧中で
加熱拡散処理を行なう。・・・
【００２２】ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ，又はＡｌ，ｍ＝１
以上５０未満の整数）とＺｎＯ膜が相互に拡散・反応し，温度を適切に設定すれば，
均一組成ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ’（Ｍ＝Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ，又はＡｌ，ｍ’＝１以上
５０未満の整数）となる。ｍ’は，ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ，
又はＡｌ，ｍ＝１以上５０未満の整数）とＺｎＯ膜厚比から決まる・・・。
【００２３】適切な温度は８００℃以上，１６００℃以下，より好ましくは１２０
０℃以上，１５００℃以下である。８００℃未満では拡散が遅く，均一組成のＩｎ
ＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ，又はＡｌ，ｍ＝１以上５０未満の整数）
が得られない。また，１６００℃を越えるとＺｎＯの蒸発が抑えられなくなり均一
組成のＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ，又はＡｌ，ｍ＝１以上５０
未満の整数）が得られない。
【００２４】得られた単結晶薄膜は，ＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ層をＩｎＯ１．５層で挟んだ
自然超格子構造とみなすことができるので，ＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ層とＩｎＯ１．５層と
の界面に存在する電子に，量子効果が生じる。このため，得られた単結晶薄膜は，
人工超格子構造と同様に，高周波電子デバイス材料として使用することができる。
【００２５】また，反応性固相エピタキシャル成長法で得られたＺｎＯを含むホモ
ロガス単結晶膜は，化学量論組成に近く，室温では，１０８
Ｗ・ｃｍ以上の高い絶
縁性を示し，ノーマリーオフ電界効果型トランジスタに適している。
【００２６】得られたＺｎＯを主たる構成成分として含有するホモロガス単結晶薄
膜を活性層とした，トップゲート型ＭＩＳ電界効果型トランジスタを作製すること
ができる。図３に示すように，まず，基板１上にエピタキシャル成長したＺｎＯを
主たる構成成分として含有するホモロガス単結晶薄膜２上にゲート絶縁膜３及びゲ
ート電極４用の金属膜を形成する。ゲート絶縁膜３には，Ａｌ２Ｏ３が最も適してい
る。ゲート電極４用金属膜は，Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ，又はＣｕ等を用いることができ
る。光リゾグラフィー法及びドライエッチング，又はリフトオフ法により，ゲート
電極４を作製し，最後に，ソース電極５及びドレイン電極６を作成する。・・・
【００２７】ＺｎＯを主たる構成成分として含有するホモロガスアモルファス薄膜
を用いても，同様に，トップゲート型ＭＩＳ電界効果型トランジスタを作成するこ
とができる。また，アモルファス薄膜の場合は，エピタキシャル成長させる必要は
ないので，ＺｎＯエピタキシャル成長及び高温アニールプロセスを除くことができ
る。このために，ゲート電極を基板と膜の間に作りつけることが可能で，ボトムゲ
ート型ＭＩＳ電界効果型トランジスタも作製することができる。
【００２８】【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する
実施例１
１．単結晶ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５薄膜の作製
ＹＳＺ（１１１）単結晶基板上にＰＬＤ法により厚み２ｎｍのＺｎＯ薄膜を基板温
度７００℃でエピタキシャル成長させた。次に，基板温度を室温まで冷却し，該Ｚ
ｎＯエピタキシャル薄膜上にＰＬＤ法により，厚み１５０ｎｍの多結晶ＩｎＧａＯ
３（ＺｎＯ）５薄膜を堆積させた。こうして作製した二層膜を大気中に取り出し，電
気炉を用いて，大気中，１４００℃，３０ｍｉｎ加熱拡散処理した後，室温まで冷
却した。
【００２９】ＸＲＤ測定の結果，図１に示すように，加熱して得られた薄膜は単結
晶ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５であり，また，図２に示すように，ＡＦＭ観察の結果，
薄膜表面は原子レベルで平坦なテラスと，高さ２ｎｍのステップからなる原子レベ
ルで平坦な面であった。単結晶ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５薄膜の導電率を直流四端子
法により測定しようと試みたが，膜の絶縁性が高いために測定できなかった。作製
した単結晶ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５薄膜は絶縁体であると言える。室温で測定した
光吸収スペクトルからＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５のバンドギャップは約３．３ｅＶと
見積もられた。
【００３０】２．ＭＩＳＦＥＴ素子の作製
フォトリソグラフィー法により，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。チャネル長及びチャネル幅はそれぞれ０．０５ｍｍ及び０．２ｍｍ
である。
【００３１】３．ＭＩＳＦＥＴ素子の特性評価
図４に，室温下で測定したＭＩＳＦＥＴ素子の電流－電圧特性を示す。ゲート電
圧ＶＧ＝０Ｖ時にはＩＤＳ＝１０－８
Ａ（ＶＤＳ＝２．０Ｖ）であり，いわゆるノーマリ
ーＯＦＦ特性が得られた。また，ＶＧ＝１０Ｖ時には，ＩＤＳ＝１．６×１０－６
Ａの
電流が流れた。これはゲートバイアスにより絶縁体のＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５単結
晶薄膜内にキャリアを誘起できたことに対応する。作製した素子に可視光を照射し
て同様の測定を行なったが，数値の変化は認められなかった。可視光での光誘起電
流の発生は認められなかった。
【００３２】【発明の効果】本発明の透明薄膜電界効果型トランジスタは，波長４
００ｎｍ以上の可視光・赤外光に対して透明である上，ノーマリーＯＦＦのスイッ
チングが可能である。本発明の透明薄膜電界効果型トランジスタをＬＣＤのスイッ
チング素子として応用することにより，バックライト光をロスなく有効に使うこと
ができる上，シースルー型のディスプレイへの発展が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は，実施例１で作製した単結晶ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５薄膜のＸＲ
Ｄ測定の結果を示すグラフである。
【図２】図２は，実施例１で作製した単結晶ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５薄膜の表面
構造示す図面代用ＡＦＭ観察写真である。
【図３】図３は，本発明の一実施形態のＭＩＳＦＥＴ素子の構造を示す模式図であ
る。
【図４】図４は，実施例１で作製したＭＩＳＦＥＴ素子の室温下で測定した電流―
電圧特性を示すグラフである。
(2)以上から，本件発明の概要は，以下のとおりと認められる。
本件発明は，可視光に対して透明で，透明電子回路を構成する素子として用いる
ことができる，ＺｎＯを主たる構成成分として含有する本件化合物の単結晶膜又は
アモルファス膜を活性層として用いる透明電界効果型トランジスタに関する（【００
０１】）。
従来のシリコンを用いた電界効果型トランジスタは，可視光に対して不透明で，
透明回路を構成することができず，また，可視光照射により，伝導キャリアを生じ
るために，高光照射下ではトランジスタ特性が劣化してしまう（【０００３】）。そこ
で，透明酸化物半導体であるＺｎＯを用いて，電界効果型トランジスタを作製する
試みがなされているが，ＺｎＯは，電気伝導度を小さくすることが難しいため，ノ
ーマリーオフの電界効果型トランジスタを構成できず，また，アモルファス状態を
作り難いので，大面積に適したアモルファストランジスタを作製することができな
い（【０００４】）。
本件発明は，上記の問題点に鑑みてなされたものであり，反応性固相エピタキシ
ャル法により育成した，ＺｎＯを主たる構成成分として含有する本件化合物の単結
晶薄膜又はアモルファス薄膜を活性層とした電界効果型トランジスタを提供するこ
とを目的とする（【０００９】）。
本件発明１は，本件化合物薄膜を活性層として用いることを特徴とする透明薄膜
電界効果型トランジスタであり（【００１１】～【００１７】，【００１９】，【００２
０】，【００２２】～【００３１】），本件発明２は，本件発明１において，表面が原
子レベルで平坦である単結晶（【００２９】，図１，２）又はアモルファス（【００１
４】，【００１６】，【００２７】）の本件化合物薄膜を用いることを特徴とする透明薄
膜電界効果型トランジスタであり，本件発明３は，本件発明１において，本件化合
物が，耐熱性，透明酸化物単結晶基板上に形成された単結晶薄膜（【００１５】，【０
０１７】）であることを特徴とする透明薄膜電界効果型トランジスタであり，本件発
明４は，本件発明１において，本件化合物がガラス基板上に形成されたアモルファ
ス薄膜（【００１６】）であることを特徴とする透明薄膜電界効果型トランジスタで
ある。
本件発明では，本件化合物薄膜を活性層として用いることにより，可視光透過率
が高く，可視光による光誘起電流の発生がない，薄膜電界効果型トランジスタを作
製でき（【００１２】），また，ノーマリーオフ作動で，スイッチング特性の良い透明
薄膜電界効果型トランジスタを作製できる（【００１３】，【００２５】，【００３１】，
図４）。さらに，本件化合物アモルファス薄膜を活性層として用いた電界効果型トラ
ンジスタは，シリコンアモルファス電界効果型トランジスタに比較して，可視光透
過率が高く，光照射に対して安定に動作し，高速動作することが期待できる（【００
１４】）。
２取消事由３（無効理由５の判断の誤り）について
(1)事案に鑑み，以下の無効理由５について，審決の判断誤りを主張する取消
事由３から判断する。
無効理由５は，本件明細書の発明の詳細な説明に，活性層として用いることがで
きる本件化合物のアモルファス薄膜の作製法についての実施例の記載がなく，具体
的に説明されていないから，実施可能要件を満たさず，本件発明１，２及び４につ
いての特許は，無効とすべきである，というものである。
(2)本件明細書の記載
ア本件発明１，２及び４には，アモルファス薄膜である本件化合物を活性
層として用いることを特徴とする透明薄膜電界効果型トランジスタが含まれるが，
ＺｎＯの組成であるｍは「ｍ＝１以上５０未満の整数」とされているから，本件明
細書の発明の詳細な説明の記載が，本件発明１，２及び４の実施可能要件を満たす
ためには，上記ｍの全範囲にわたってアモルファスの本件化合物薄膜が形成できる
ように記載されている必要がある。
イ発明の詳細な説明の記載を参酌すると，単結晶の本件化合物薄膜を形成
する方法としては，「ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）基板上に育成したＺｎ
Ｏ単結晶極薄膜上に，アモルファスのホモロガス薄膜を堆積し，得られた多層膜を
高温で加熱拡散処理する「反応性固相エピタキシャル法」により，ホモロガス単結
晶薄膜を育成する」（【０００７】），「上記のホモロガス単結晶薄膜の製造方法と同様
に，ＺｎＯ薄膜上にエピタキシャル成長した複合酸化物薄膜を加熱拡散する手段を
用いる」（【０００８】）と記載されている。また，ＺｎＯ薄膜上に形成する本件化合
物薄膜全般については，「ＭＢＥ法，パルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ法）等により・・・
成長させる。」（【００１９】），「得られた薄膜は，単結晶膜である必要はなく，多結
晶膜でも，アモルファス膜でも良い。」（【００２０】），「基板温度を室温まで冷却し，
該ＺｎＯエピタキシャル薄膜上にＰＬＤ法により，厚み１５０ｎｍの多結晶ＩｎＧ
ａＯ３（ＺｎＯ）５薄膜を堆積させた。」（【００２８】）とあるように，多結晶やアモ
ルファスの薄膜を，室温で，ＭＢＥ法，パルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ法）等を用
いて形成することが記載されている。さらに，アモルファスの本件化合物薄膜を形
成する方法については，「ＺｎＯを含むホモロガス化合物アモルファス薄膜を用いる
場合には，基板は耐熱性を有する必要がなく，安価なガラス基板を用いることがで
きる。」（【００１６】），「アモルファス薄膜の場合は，エピタキシャル成長させる必
要はないので，ＺｎＯエピタキシャル成長及び高温アニールプロセスを除くことが
できる。」（【００２７】）と記載されている。
これらの記載から，当業者であれば，アモルファスの本件化合物薄膜を形成する
ためには，上記単結晶の本件化合物薄膜の形成方法から，ＺｎＯ単結晶極薄膜の成
長と高温アニールの工程を省略すればよいこと，すなわち，ガラス基板等を用いて，
室温で，ＭＢＥ法，パルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ法）等を用いて形成すればよい
ことを理解する。
ウしかし，本件出願日当時においては，以下のとおり，ｍが５以上の組成
では，アモルファス相を得ることが極めて困難と解されていた。
(ｱ)本件明細書には，「ＺｎＯは・・・アモルファス状態を作り難い」（【０
００４】），「基板温度を室温まで冷却し，該ＺｎＯエピタキシャル薄膜上にＰＬＤ法
により・・・多結晶ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５薄膜を堆積させた。」（【００２８】）と
の記載がある。
(ｲ)本件明細書の【０００６】に「パルスレーザー薄膜堆積法を用い，室
温での成膜により，アモルファス状態で，ｎ－型電気伝導を示す，ＺｎＯを主たる
構成成分として含有するＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは自然数）等のホモロガス化
合物透明薄膜を育成した」ことが記載された文献として挙げられている甲３には，
以下の記載がある。
「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。」（訳文１頁１１～１３行）
「ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ膜では，ｍが５未満のときにアモルファス相が得られ
た。」（訳文３頁下から５～４行）
「基板の加熱は，意図的には行わなかった。」（訳文５頁１行）
「図３にｍ＝１～５である膜のＸＲＤパターンを示す。各パターンでは，ＳｉＯ
２ガラス基板による２２°付近のハローピークが見られる。ｍ＝５のパターンには
鋭いピークが見られ，これはＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５結晶の（００２１）面の回折
に相当する。また，鋭いピークは，ｍ値が５より大きい試料全てに見られ，ＺｎＯ
に近い組成ではアモルファス相は得られないことを示している。」（訳文５頁下から
５～１行）
(ｳ)本件明細書の【０００６】に挙げられた甲４には，以下の記載がある。
【００４０】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。・・・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。
【００４１】ホモロガスＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍの場合は，Ｉｎ２Ｏ３，Ｇａ２Ｏ
３，ＺｎＯ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。・・・
【００４２】２．成膜
以下に実施例としてレーザーアブレーション法を用いる成膜法を示す。
実施例１
上で作成した焼結体のうち，Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１の焼結体・・・ホル
ダーに固定した。・・・石英ガラス基板を設置し・・・約３００ｎｍの薄膜を得た。・・・
膜が均一な非晶質であることはＸＲＤより確認した・・・
【００４４】実施例２
実施例１と同条件で・・・アクリル基板を用いることにより，ＩＧＺＯの非晶質
薄膜を得た。
【００４８】実施例４
上で作成した焼結体のうち，Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：４の焼結体・・・ホル
ダーに固定した。・・・石英ガラス基板を設置し・・・約３００ｎｍの薄膜を得た。・・・
膜が均一な非晶質であることはＸＲＤより確認した。・・・
(ｴ)甲６には，「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・・・石英ガラス基板上に薄膜を
室温形成した。・・・いずれのＸＲＤパターン（薄膜法）にも結晶性の回折線は認め
られない」（５７７頁，２８ａ－ＺＢ－１，１０～１３行）との記載がある。
(ｵ)甲７には，「ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ結晶（ｍ＝１～４）の単相焼結
体ターゲットにＫｒＦエキシマーレーザー光を・・・照射し，石英ガラス基板上に
成膜した。結晶粒が存在しないことをＸＲＤとＴＥＭで確認し・・・た。」（９４６
頁，２９ｐ－ＺＬ－１０，１０～１２行）との記載がある。
(ｶ)以上によれば，本件出願日当時，パルスレーザー蒸着法により，アモ
ルファスのＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝１～４）を形成することが可能であるこ
とは確認できるものの（甲３，４，６，７），ｍが５以上の場合は開示されておらず，
ｍが５以上のＺｎＯに近い組成ではアモルファス相は得られないとの指摘もされて
いた（甲３）から，当業者は，ｍが５以上の薄膜の作成は極めて困難と認識してい
たものと認められる。
エそして，本件明細書には，かかる当業者の認識にもかかわらず，ｍが５
以上５０未満であるアモルファスの本件化合物薄膜を作成する方法についての記載
はない。
(3)したがって，本件明細書の発明の詳細な説明の記載は，ｍが５以上５０未
満の整数である場合を含む本件発明１，２及び４について，当業者が，アモルファ
スの本件化合物薄膜を形成することができる程度に明確かつ十分に記載されたもの
であるということはできないから，実施可能要件を欠くものと認められる。
そうすると，その余の点について検討するまでもなく，取消事由３には，理由が
ある。
(4)これに対して，被告は，本件発明は，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ膜につい
て電界効果トランジスタの活性層に適するという未知の属性を発見し，その属性は
アモルファスでも奏されることを見出したものであり，ｍの値の数値限定にのみ意
義のある発明ではないから，透明薄膜電界効果型トランジスタという物品の活性層
を構成する材料についてｍの値の全範囲にわたって物品を作製する実施例の記載が
必要であるということにはならない，と主張する。
しかし，被告の主張するとおり，本件発明がｍの値の数値限定にのみ意義がある
のではないとしても，本件発明の請求項の記載には，ｍが５以上のアモルファス薄
膜も含まれているから，かかるアモルファス薄膜を形成することができる程度の記
載が，本件明細書に求められるというべきである。しかも，上記(２)のとおり，本
件出願日当時には，ｍが５以上の組成ではアモルファス相は得ることが極めて困難
であるという当業者の認識があったにもかかわらず，本件明細書にはｍが５以上５
０未満であるアモルファスの本件化合物薄膜の作成方法についての記載がない以上，
本件発明１，２及び４について，当業者が，アモルファスの本件化合物薄膜を形成
することができる程度に，その作成方法が明確かつ十分に記載されたものであると
いうことはできない。
被告の主張には，理由がない。
(5)アなお，原告は，①審決が，「アモルファス」と「ホモロガス」との関係
について，審判段階で争点とされていたのに明確な判断をしなかったから，判断遺
脱がある，②「ホモロガス」は決まった構造を持ち，他の構造と対比することがで
きる結晶性の物質について用いられ，結晶構造を対比した場合に，共通する構造を
有する２つ以上の物質について，両者が「ホモロガス化合物」であると呼ぶから，
非結晶性の固体である「アモルファス」に「ホモロガス」という用語を使用した場
合には，どのような意味であるのか当業者には理解することができない，と主張す
る。
イ上記①について
審決は，「本件特許の請求項１の活性層として用いることができるホモロガス化合
物薄膜は，請求項１を引用する請求項２，請求項４の記載を鑑みれば，「アモルファ
ス薄膜」の概念を含むものである。」（６０頁）と判断しており，アモルファス薄膜
はホモロガス化合物に含まれるものであることが理解できるから，両者の関係を明
示している。
原告の主張には，理由がない。
ウ②について
(ｱ)本件化合物は，「ホモロガス化合物ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｉｎ，
Ｆｅ，Ｇａ，又はＡｌ，ｍ＝１以上５０未満の整数）」である。そして，上記１(2)
のとおり，本件発明における「ホモロガス化合物」は，結晶性の物質に限定される
ものではなく，アモルファスを含むものである。
(ｲ)これに対して，原告は，「ＭｃＧＲＡＷ－ＨＩＬＬＤＩＣＴＩＯＮ
ＡＲＹＯＦＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣＡＮＤＴＥＣＨＮＩＣＡＬＴＥＲＭ
Ｓ」（甲４２）には，「ホモロガス」の生物学における意味として，「鳥の翼と魚の胸
びれのように，同一または対応する部分からの進化的発達による異なる生物の部分
間の構造的関係に関する。」と記載されているから，「構造的関係」を示す用語であ
り，ある「構造」を有していることが前提となっているが，同文献には，「非晶質の
（アモルファス）」の物理学における意味として，「はっきりした形や構造を持たな
い，非結晶性の固体に関する。」と記載されているから，アモルファスは，はっきり
した構造を持たず，他の構造と対比することができない，と主張する。
しかし，生物学における上記「ホモロガス」は，「構造的関係に関する」を意味す
るのであって，特定の「構造」を意味すると解することはできないし，ましてや，
単結晶，多結晶又はアモルファスという，固体を構成する原子の配列状態をいう場
合の「構造」を意味するのではないことも明らかである。なお，「はっきりした構造
を持たない」アモルファスとは，結晶性の構造を持たないことを示したものであり，
上記の「ホモロガス」と何らかの関連を有するものとは認められない。
また，原告は，特願２００５－３２５３７１に関する平成２４年３月９日付け意
見書（甲４３の２）に，「引用文献１には，ホモロガス化合物はアモルファス膜でも
良いとの記載がありますが，この技術分野においてホモロガスとは本来超格子構造
を意味し，結晶膜でのみ取り得る構造です。」との記載があることをも，根拠とする。
しかし，当該意見書は，上記特許出願人がその見解を述べたものであって，客観
的なものとは必ずしもいえない。
原告の主張には，理由がない。
３取消事由４（無効理由６の判断の誤り）について
(1)上記２より，本件発明１，２及び４については，審決は取り消されるべき
ものである。したがって，以下は，本件発明３について取消事由に理由があるか否
かを検討する。
(2)原告は，本件発明３に関しては，本件明細書の発明の詳細な説明に記載さ
れている実施例は，単結晶のＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５に関するものたった1つであ
り，本件明細書の発明の詳細な説明には，ＭがＩｎ，Ｆｅ，Ａｌの場合の本件化合
物も，ｍ＝５以外の場合の本件化合物も開示されていないから，サポート要件を欠
く，と主張する。
これに対し，被告は，原告は上記主張を無効審判請求時にしていなかったから，
本件訴訟において主張するのは不適法である，と反論する。
(3)ア特許法は，特許無効の審判について，そこで争われる特許無効の原因が
特定されて当事者らに明確にされることを要求し，審判手続においては，上記特定
された無効原因をめぐって攻防が行われ，かつ，審判官による審理判断もこの争点
に限定してされるという手続構造を採用していることが明らかである。したがって，
特許無効審判の審決に対する取消しの訴えにおいて，その判断の違法が争われる場
合には，専ら審判手続において現実に争われ，かつ，審理判断された特定の無効原
因に関するもののみが審理の対象とされるべきである（最大判昭和５１年３月１０
日，民集３０巻２号７９頁参照）。
イ本件において，審判段階では，原告が主張していた本件発明３に関する
無効理由６の概要は，以下のとおりである（甲４０）。
本件明細書の発明の詳細な説明及び図面の記載に接した当業者は，高温で反応性
固相エピタキシャル成長させて形成した本件化合物単結晶薄膜を，活性層に用いる
と，ノーマリーオフの透明薄膜電界効果型トランジスタを得ることができると認識
する。一方，本件発明３には，ＹＳＺなどの酸化物単結晶基板上のＺｎＯエピタキ
シャル薄膜上に，高温である８００℃以上，１６００℃以下で反応性固相エピタキ
シャル成長して形成した本件化合物単結晶薄膜を，活性層に用いたことが規定され
ていない。そうすると，本件明細書の発明の詳細な説明の記載に接した当業者は，
本件発明３がノーマリーオフになると認識できないというべきである。
ウそうすると，原告が本件訴訟において取消事由４と主張する，本件明細
書の発明の詳細な説明には，ＭがＩｎ，Ｆｅ，Ａｌの場合の本件化合物も，ｍ＝５
以外の場合の本件化合物も開示されていないことが，サポート要件を欠くというべ
きか否かについては，審判においては現実に争われたものではなく，審理判断され
たものではないといわざるを得ない。
(4)これに対して，原告は，サポート要件があることの立証責任は特許権者で
ある被告にあるから，審判請求人である原告はサポート要件違反があるという争点
を指摘すれば足り，取消事由４に係る主張は不適法ではない，と主張する。
しかし，上記(3)アのとおり，審決取消訴訟における審理範囲は，立証責任の所在
ではなく，実際に審理判断された特定の無効原因といえるか否かによって画される
のである。原告の主張には，理由がない。
(5)以上のとおり，原告の取消事由４の主張は，主張自体失当であるが，念の
ため，原告主張の理由により，本件発明３はサポート要件を欠くかについて判断す
る。
ア本件明細書の発明の詳細な説明には，単結晶の本件化合物薄膜を形成す
る方法について，「ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）基板上に育成したＺｎＯ
単結晶極薄膜上に，アモルファスのホモロガス化合物薄膜を堆積し，得られた多層
膜を高温で加熱拡散処理する「反応性固相エピタキシャル法」により，ホモロガス
単結晶薄膜を育成する」（【０００７】），「上記のホモロガス単結晶薄膜の製造方法と
同様に，ＺｎＯ薄膜上にエピタキシャル成長した複合酸化物薄膜を加熱拡散する手
段を用いる」（【０００８】）と記載され，ＺｎＯ薄膜上に形成する本件化合物薄膜に
ついては，「ＭＢＥ法，パルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ法）等により成長させる。」
（【００１９】），「得られた薄膜は，単結晶膜である必要はなく，多結晶膜でも，ア
モルファス膜でも良い。」（【００２０】）との記載がある。
そして，実施例１として，単結晶ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５薄膜（ｍ＝５の場合）
を活性層としたトップゲート型ＭＩＳＦＥＴ素子の作製方法が記載されている（【０
０２８】～【００３１】，図１～４）。
イまず，ｍの値の範囲について検討する。
上記のとおり，本件明細書には，「ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）基板上
に育成したＺｎＯ単結晶極薄膜上に，アモルファスのホモロガス化合物薄膜を堆積
し，得られた多層膜を高温で加熱拡散処理する「反応性固相エピタキシャル法」に
より，ホモロガス単結晶薄膜を育成する」（【０００７】）と記載されており，上記２
(2)のとおり，パルスレーザー蒸着法により，アモルファスのＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）
ｍ（ｍ＝１～４）を形成することが可能であるから，当業者であれば，ｍ＝１～４
の場合においても，反応性固相エピタキシャル法によって，単結晶のＩｎＧａＯ３
（ＺｎＯ）ｍ薄膜が成長できることを理解するものと認められる。
また，上記２(2)のとおり，甲３には，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ膜について，ｍ
＝１～４では，アモルファス相が得られたものの，ｍが５以上のＺｎＯに近い組成
ではアモルファス相は得られないとされており，本件明細書にも「ＺｎＯは・・・
アモルファス状態を作り難い」（【０００４】）と記載されているから，当業者であれ
ば，ｍの値が５以上になってＺｎＯの割合が高くなると，結晶相が優位に形成され
ることを理解するものと認められる。
さらに，本件明細書には，「反応性固相エピタキシャル法により製造したホモロガ
ス化合物単結晶・・・薄膜は・・・。・・・ｍの値は１以上５０未満の整数が好まし
い。原理的には，ｍの値は，無限大まで可能であるが，実用上，ｍの値が大きくな
りすぎると，膜内でのｍのばらつきが大きくなることと，酸素欠陥が生じやすくな」
（【００１１】）るとあり，ｍの値が５０よりも大きくなると，ｍの値のばらつきや
酸素欠陥の発生のために望ましくないことが記載されている。
そうすると，当業者であれば，甲３の実施例１で，ｍ＝５の場合に相当する単結
晶ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５薄膜が反応性固相エピタキシャル法によって作製するこ
とができれば，ｍ＝６～４９の場合にも同様にして，単結晶のＩｎＧａＯ３（Ｚｎ
Ｏ）ｍ薄膜が成長できることを理解するものと認められる。
ウ次に，Ｍの元素の範囲について検討する。
甲１４には，第１表（４９頁）にＩｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ，ＩｎＦｅＯ３（ＺｎＯ）
ｍ，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ及びＩｎＡｌＯ３（ＺｎＯ）ｍのそれぞれについて，結
晶の格子定数が記載されている。
また，甲２４には，「３０ａ－ＹＡ－１自然超格子ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ
＝Ｉｎ，Ｇａ，ｍ＝自然数）単結晶薄膜の作製（Ⅰ）」及び「３０ａ－ＹＡ－２自
然超格子ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｉｎ，Ｇａ，ｍ＝自然数）単結晶薄膜の作製
（Ⅱ）」と題する講演の予稿が掲載されている。
さらに，甲２８の論文名は，「Ｉｎ２Ｏ３－ＺｎＧａ２Ｏ４－ＺｎＯ系ホモロガス化
合物，Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝３，４，５），ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）３，及びＧ
ａ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝７，８，９，１６）の合成と単結晶のデータ」（訳文）と
なっている。
以上によれば，本件出願日当時から，Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ及びＡｌは，一群のＭの
元素として当業者に認識されていたものと認められるから，当業者であれば，実施
例１でＭ＝Ｇａの場合に相当する単結晶ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５薄膜が反応性固相
エピタキシャル法によって作製することができれば，Ｍ＝Ｉｎ，Ｆｅ及びＡｌの場
合にも同様にして，単結晶のＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ薄膜が成長できることを理解
するものと認められる。
エしたがって，本件発明３は，サポート要件を満たしているものと認めら
れ，いずれにしても，取消事由４には，理由がない。
４取消事由１（無効理由１の判断の誤り）について
(1)相違点の認定について
ア審決は，本件発明３の引用発明１からの進歩性の判断に当たって，本件
発明１の進歩性を前提とするところ，原告は，審決が，本件発明１と引用発明１と
の相違点の認定を誤ったと主張するので，この点につき判断する。
イ引用発明１が上記第２，３(2)アのとおりに認定されることについては，
当事者間に争いがない。
ウ原告は，本件発明１は，活性層にドーパント原子を含むか否かを明示し
ないから，「ドーパント原子の有無」は，本件発明１と引用発明１との相違点となる
ものではない，と主張する。
しかし，引用発明１のチャネル領域に用いられる半導体材料に，ドーパント原子
を設けていることは明らかである。他方，本件発明１は，本件明細書の発明の詳細
な説明を参照しても，ドーパント原子を添加するのか否か明確でない（なお，審決
は，本件発明１の活性層にドーパント原子が添加されていないことまでを認定した
のではない。）。
したがって，引用発明１のチャネル領域に用いられる半導体材料にドーパント原
子が設けられている点は，本件発明１と引用発明１との相違点になるといえる。
原告の主張には，理由がない。
エまた，原告は，本件化合物と引用発明１のチャネル領域に用いられる化
合物とは，酸化物である点において一致しているから，一致点に含めるべきである
と主張する。
しかし，両化合物は共に酸化物であっても，物質として異なっているから，酸化
物である点のみを理由として一致点と認定することは相当ではない。両化合物が異
なることは，相違点として検討すべきものである。
原告の主張には，理由がない。
オ本件発明３は，「ホモロガス化合物が耐熱性，透明酸化物単結晶基板上に
形成された単結晶薄膜であることを特徴とする請求項１記載の透明薄膜電界効果型
トランジスタ。」であるところ，本件発明３と引用発明１の相違点は，審決の認定し
た本件発明１と引用発明１の相違点に，請求項３に記載された事項が追加されるべ
きものと認められる。
このうち，本件化合物薄膜が，「耐熱性，透明酸化物単結晶基板上に形成され」る
点については，引用発明１の「絶縁単結晶ＳｒＴｉＯ３基板７」が本件発明３の上
記「耐熱性，透明酸化物単結晶基板」に相当することは技術的に明らかであるから，
新たな相違点とは認められず，結局，本件化合物薄膜が単結晶薄膜であることが新
たに追加され，以下の相違点３となる。
（相違点３）
透明薄膜電界効果型トランジスタの活性層として用いられる薄膜が，本件発明３
では，「単結晶薄膜である本件化合物薄膜」であるのに対して，引用発明１では，
「「伝導帯と２．５ｅＶ以上の電子の価電子帯との間にバンドギャップを有し，塩
基性材料の価電子帯又は伝導帯に，あるいはこれに隣接する固定不純物エネルギー
準位を形成するドーパント原子が設けられた１０ｃｍ
／Ｖｓ以上の電荷キャリア
の移動度を有する塩基性材料が設けられた縮退半導体材料」であり，かつ，「前記
半導体材料である，０．０３％のＳｎがドープされたＩｎ2Ｏ3に対し，ドーパント
原子を設けた非遷移金属の他の共有結合酸化物である，１０ｃｍ
２
／Ｖｓ以上の移
動度及び２．５ｅＶ以上のバンドギャップを有する，例えば，Ｇａ2Ｏ3，Ｂｉ2Ｏ3，
ＳｎＯ2，ＺｎＯ，Ｓｂ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＧｅＯ2若しくはＩｎ2Ｏ3，これら酸化物の混
合物，又は，ＧａＩｎＯ3，ＺｎＧａ２Ｏ4，若しくはＣｄＧａ2Ｏ4のようなこれら酸
化物から形成された化合物を用いた」もの」である点。
(2)相違点の判断について
ア本件化合物の性質
本件化合物に関しては，本件出願日当時，以下のような文献の記載がある。
①甲３
「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，キャリア密度は１０
１９
～１０
２０
ｃｍ
－３
であった。電子移動度は１２～２
０ｃｍ２
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。・・・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，伝導体テイ
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頁１１行～２６行）
「ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ膜では，ｍが５未満のときにアモルファス相が得られ
た。これらの膜は良好な透明性および導電性を示した。」（訳文の３頁２１～２２
行）
「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。」（訳文の４頁
１０行～１３行）
「表１は室温におけるアモルファスＩｎＧａＯ３（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１２～２０ｃｍ
２
Ｖ
－１
ｓ
－１
，キャリア密度１０
１９
～１０
２０
ｃｍ
－３
で１７０～４００Ｓｃｍ
－１
の
伝導率が得られた。おそらくＯ欠損の影響であると考えられる。」（訳文の１０頁
１０行～１３行）
②甲４
【００１９】本発明の第２の態様の物品が有する導電性酸化物に注入される陽イ
オンは，一般式ＺｎｘＭｙＩｎｚＯ（ｘ＋３ｙ／２＋３ｚ／２）で表される酸化物の結晶構造を破
壊することなく，固溶できるものであれば特に制限はない。但し，イオン半径の小
さいイオンの方が結晶格子中に固溶しやすい傾向があり，イオン半径が大きくなる
程，結晶構造を破壊し易くなる傾向がある。上記のような陽イオンとしては，例え
ば，Ｈ，・・・，Ｂｉを挙げることができる。
【００３４】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：Ｇ
ａ：Ｚｎ＝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。この理由はキャリア濃度が指数関数的増大傾向を示すのに対し，移
動度がほとんど変化しないことに起因する。
【００４１】ホモロガスＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍの場合は，Ｉｎ２Ｏ３，Ｇａ２
Ｏ３，ＺｎＯ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。・・・
【００４２】２．成膜
以下に実施例としてレーザーアブレーション法を用いる成膜法を示す。
実施例１
上で作成した焼結体のうち，Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１の焼結体の表面を研
磨し，金属Ｉｎでインコネル製のホルダーに固定した。・・・ターゲットから３０
ｍｍ直上に１０ｍｍ角で厚さ０．５ｍｍの石英ガラス基板を設置し，膜厚が均等と
なるように自転させながら３０分プルーム中に曝すことにより，約３００ｎｍの薄
膜を得た。組成比は蛍光Ｘ線法により得た。膜が均一な非晶質であることはＸＲＤ
より確認した（図１）。吸収端は試料の透過及び反射スペクトルから光学定数を計
算することから求めた。電気特性はファンデアパウ法によるＨａｌｌ効果測定によ
り求めた。
【００４３】
【図面の簡単な説明】【図１】ＩｎＧａＺｎＯ４で表される酸化物が生成してい
ることを確認するＸＲＤの結果。
③甲５，３７
「また，同様の観点から，ＹｂＦｅ２Ｏ４構造とそのホモロガス構造を持つ酸化物
群が検討されている（表４・５）。ＹｂＦｅ２Ｏ４構造を持つＩｎＧａＺｎＯ４の場
合には，Ｉｎを中心に持つ酸素八面体が互いに稜共有して平面上に広がったＩｎＯ
２層が伝導路となると考えられる（図４・５５）・・・ＩｎＧａＺｎＯ４
２５９）
，Ｉｎ
２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは３以上の自然数）
２６２）
が良好な透明導電性を有すること
が確認されている。」（１４９頁６行～１５０頁６行）
「表４・５透明導電性金属酸化物の結晶構造と電気的・光学的性質」（１４９頁）
に，「結晶構造」が「ＹｂＦｅ２Ｏ４」である物質について，以下のとおりと記載さ
れている。
④甲６
「新しい型のアモルファス透明導電膜ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ」（２８ａ－ＺＢ
－１の表題）
⑤甲７
「アモルファス透明導電性ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ：Ｚｎ４ｓ導電体」（２９ｐ
－ＺＬ－１０の表題）
⑥甲８
「産業上の利用分野
本発明は光機能材料，半導体材料および触媒材料などとして有用な新規化合物
であるＩｎＧａＺｎ２Ｏ５で示される六方晶系の層状構造を有する化合物およびそ
の製造法に関する。」（１頁右下欄２～６行）
「この化合物は光機能材料，半導体材料及び触媒材料などとして有用なものであ
る。例えば，蛍光体，半導体用の素子，等としての利用が挙げられる。
この化合物は次の方法によって製造し得られる。
金属インジウムあるいは酸化インジウムもしくは加熱により酸化インジウムに分
解される化合物と，金属ガリウムあるいは酸化ガリウムもしくは加熱により酸化ガ
リウムに分解される化合物と，金属亜鉛あるいは酸化亜鉛もしくは加熱により酸化
亜鉛に分解される化合物とを，Ｉｎ，Ｇａ，Ｚｎの割合が原子比で１対１対２の割
合で混合し，該混合物を６００℃以上で，大気中，酸化性雰囲気中あるいはＩｎお
よびＧａが各々３価状態，Ｚｎが２価状態より還元されない還元雰囲気中で加熱す
ることによって製造することができる。・・・得られたＩｎＧａＺｎＭｇＯ４化合
物の粉末は無色で，Ｘ線回折法によって結晶構造を有することが分かった。・・・
（中略）・・・得られた試料はＩｎＧａＺｎ２Ｏ５単一相であった。粉末Ｘ線回折法
によって・・・測定した。」（３頁左下欄１行～４頁左上欄１３行）
⑦甲２４
「自然超格子ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｉｎ，Ｇａ，ｍ＝自然数）単結晶薄膜
の作製（Ｉ）」（３０ａ－ＹＡ－１の表題），
「超格子構造を有するＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｉｎ，Ｇａ，ｍ＝自然数）は，
ＩＴＯに代わる透明電極材料として提案されている。自然超格子を利用した変調ド
ーピングにより，一種のＨＥＭＴ構造を作り込むことによって，電子移動度を低減
することなく，電子濃度を増加させられれば，ＩＴＯを凌ぐ高い導電性が発現する
と考えられてきた。」（３０ａ－ＹＡ－１の７～９行）
「自然超格子ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｍ＝Ｉｎ，Ｇａ，ｍ＝自然数）単結晶薄膜
の作製（ＩＩ）」（３０ａ－ＹＡ－２の表題）
⑧甲２８
「Ｉｎ２Ｏ３－ＺｎＧａ２Ｏ４－ＺｎＯ系ホモロガス化合物，Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）
ｍ（ｍ＝３，４，５），ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）３，及びＧａ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ
＝７，８，９，１６）の合成と単結晶のデータ」（訳文１頁２～３行）
「Ｉｎ２Ｏ３－ＺｎＧａ２Ｏ４－ＺｎＯ系ホモロガス化合物，Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）
ｍ（ｍ≧３），（ＩｎＧａＯ３）２ＺｎＯ，ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ≧１），
及びＧａ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ≧７）の相（ｍ＝自然数）を，Ｉｎ２Ｏ３，Ｇａ２Ｏ
３，及びＺｎＯの粉末から１１５０～１５５０℃で合成した。温度を上昇させると
ｍの値がより小さいホモロガス化合物が合成される。Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝
３，４，５），ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）３，及びＧａ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ≧７，
８，９，１６）の単結晶は，粉末状出発材料の混合物中の固相反応によって成長し
た。出発材料の混合比はモル比でＩｎ２Ｏ３：ＺｎＯ＝１：ｍ（１５５０℃），Ｉｎ
２Ｏ３：Ｇａ２Ｏ３：ＺｎＯ＝１：１：６（１５５０℃），及びＧａ２Ｏ３：ＺｎＯ＝
１：ｍ（１４５０～１５５０℃）とした。」（訳文１頁７～１４行）
「序論
三酸化二インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）は，透明導電性電極の作製に有用な化合物であ
り，酸化亜鉛（ＺｎＯ）はバリスターに用いられる。」（訳文の２頁７～９行）
⑨甲３６
「新規透明導電性酸化物ＩｎＧａＺｎＯ４」（訳文２頁１行）
「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。ＲＦ
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１０～
１４行）
「電気伝導度は，還元を行わない場合非常に低く，温度の上昇に伴い増加した（図
２）。還元処理を行う目的は，酸素欠損によって電子を注入することである。還元処
理の結果，キャリア密度が増加した。さらに，４００℃を超えると移動度も上昇し，
これはＸＲＤピーク強度における変化と一致する。」（訳文４頁９～１２行）
「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。膜厚はすべて５００ｎｍとした。ＩｎＧａＺｎＯ４膜に近いキャリア密
度を有するＩＴＯ膜の吸収端は，ＩｎＧａＺｎＯ４膜の吸収端よりも短かった。Ｉ
ＴＯ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・・・が，
４５０ｎｍ未満の透過率ではＩｎＧａＺｎＯ４に劣っている。吸収率と光子エネル
ギーの関係から求めたバンドギャップをキャリア密度に対してプロットしたものを
図６に示す。ＩｎＧａＺｎＯ４の真性バンドギャップは３．５ｅＶ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Ｉ
ｎＧａＺｎＯ４の基本特性である。」（訳文６頁１～８行）
⑩甲３８
【００２７】さらに，本発明の第３の態様の導電性酸化物は，上記一般式で表さ
れる酸化物に，陽イオンを注入したものである。本発明の第３の態様の導電性酸化
物では，酸素欠損を導入すること以外に，陽イオンを注入することによりキャリア
電子が伝導帯に注入されて，導電性を発現させることができる。
【００２８】本発明の第３の態様の導電性酸化物に注入される陽イオンは，一般
式ＺｎｘＭｙＩｎｚＯ（ｘ＋３ｙ／２＋３ｚ／２）－ｄで表される酸化物の結晶構造を破壊するこ
となく，固溶できるものであれば特に制限はない。但し，イオン半径の小さいイオ
ンの方が結晶格子中に固溶しやすい傾向があり，イオン半径が大きくなる程，結晶
構造を破壊し易くなる傾向がある。上記のような陽イオンとしては，例えば，Ｈ，・・・
Ｂｉを挙げることができる。
【００４６】本発明の第１の態様の導電性酸化物（電極の導電層を含めて）の導
電性は，焼結法または薄膜法により形成したＺｎｘＭｙＩｎｚＯ（ｘ＋３ｙ／２＋３ｚ／２）で表
される酸化物に酸素欠損を導入することで得られる。一般に酸化物の酸素欠損は，
例えば，酸化物から酸素を引き抜くことにより生成させることができる。酸素原子
を引き抜いて酸素欠損を作る方法としては，上記酸化物を還元性雰囲気下または不
活性ガス雰囲気下で加熱処理するなどの方法を用いることができる。・・・酸化物の
形成の際に酸素欠損を導入し，さらに酸素を引き抜く工程を加えることで酸素欠損
量を調整することもできる。
【００６７】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３×１０１６
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，４００
ｎｍの光に対する透過率及びキャリア電子量を表５に示す。
【００６９】【表５】には，実施例２６の電気伝導率が１２５０Ｓ／ｃｍ，４００
ｎｍの光に対する透過率が９４％，キャリア電子量が４×１０２０
／ｃｍ３
である旨
が記載されている。
イ記載のまとめ
以上より，本件化合物は，本件出願日当時，透明で導電性が高い電極材料ないし
半導体材料として提案されており（甲３，５，６，７，８，２４，２８），バンドギ
ャップが２．５ｅＶ以上（甲３，３６）で，電荷キャリア（電子）の移動度が１０
ｃｍ２
／Ｖｓ以上（甲３）である単結晶材料として知られていた。また，Ｈ＋
イオン
等の陽イオンの注入及び酸素欠損よって導電性を高めることができ（甲４，３６，
３８），酸化物の形成の際に酸素欠損を導入し，更に酸素を引き抜く工程を加えるこ
とで酸素欠損量を調整することができ（甲３８），キャリア濃度は，１０１９
～１０２
０
ｃｍ－３
（甲３），８．３×１０１９
ｃｍ－３
，８．５×１０１９
ｃｍ－３
及び４．８×１
０１９
ｃｍ－３
，（甲４），５．２×１０１９
ｃｍ－３
，１．２×１０２０
ｃｍ－３
，６．７×
１０１９
ｃｍ－３
，１．９×１０２０
ｃｍ－３
（甲５，３７），１×１０２０
ｃｍ－３
（甲３
６）及び４×１０２０
ｃｍ－３
（甲３８）である。
よって，本件化合物は，上記相違点に係る引用発明１の構成のうち，２．５ｅＶ
以上のバンドギャップ及び１０ｃｍ２
／Ｖｓ以上の移動度を有する，「ＺｎＯ及びＩ
ｎ２Ｏ３から形成された化合物」に当たる。
したがって，単結晶薄膜である本件化合物薄膜は，相違点３に係る引用発明１の
構成に，形式的に該当する。
ウ検討
(ｱ)以上のとおり，本件化合物薄膜が，相違点３に係る引用発明１の構成
に形式的に該当するとしても，当該構成に含まれる酸化物は数多く存在することか
ら，このうち本件化合物を選択することが，当業者にとって容易といえるかについ
て検討する。
(ｲ)引用発明１は，可視光に対して透明で，高速に動作するスイッチング
素子を得るという課題を達成するために，チャネル領域に用いる半導体材料として，
バンドギャップが２．５ｅＶ以上で，電荷キャリア（電子）の移動度が１０ｃｍ２
／Ｖｓ以上の材料を選択している。
本件出願日前において，①バンドギャップが十分に大きい物質は，電子のバンド
間遷移による光吸収が紫外領域で生じ可視光領域では生じないため，可視域で透明
となること，及び，②電気伝導度は伝導電子密度（キャリヤ濃度）と移動度に比例
して大きくなるので，移動度が大きくなれば，導電性が高くなることが知られてい
た（甲３）。また，可視光に対して透明で，導電性の高い物質は，透明電極として利
用され，又は利用が検討されていた（甲３，５，３６）。
よって，引用発明１において選択した，チャネル領域に用いる半導体材料として，
バンドギャップが２．５ｅＶ以上で，電荷キャリア（電子）の移動度が１０ｃｍ２
／Ｖｓ以上の材料は，透明電極として選択することは容易であったといえる。
(ｳ)しかし，電界効果型トランジスタにおける半導体層が，トランジスタ
として動作するためには，単に導電性が高いだけではなく，オフの状態を作り出す
ために，導電性を低くすることも可能でなければならない。
この点に関し，引用文献１には，次の記載がある。
「接続電極２に対するゲート電極５の－４Ｖ以下の電圧で，この第１例により製
造されたスイッチング素子のチャネル領域は電荷キャリアを完全に空乏化する。従
って接続電極２および３間には２００ｋΩ以上の抵抗が得られる。ゲート電極５に
おける零Ｖ以上の電圧で，スイッチング素子が導通状態となり，接続電極２および
３間の抵抗値はほぼ１０ｋΩとなる。・・・また，チャネル領域４の半導体材料に対
し，ドーパント原子を設けた非遷移金属の他の共有結合酸化物を用いることもでき
る。これら金属の酸化物およびその混合物は１０ｃｍ２
／Ｖｓ以上の移動度および
２．５ｅＶ以上のバンドギャップを有する。例えば，Ｇａ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３，ＳｎＯ
２，ＺｎＯ，Ｓｂ２Ｏ３，ＰｂＯ，ＧｅＯ２またはＩｎ２Ｏ３，これら酸化物の混合物，
またはＧａＩｎＯ３，ＺｎＧａ２Ｏ４，またはＣｄＧａ２Ｏ４のようなこれら酸化物か
ら形成された化合物を用いることができる。・・・ドーパント原子の濃度は０．００
１％乃至０．３％の範囲とすることによってスイッチング素子の半導体材料として
用いるに充分な高さの導電度を得ることができる。」（１０頁１３行～１１頁２行）
以上の記載によれば，引用発明１のスイッチング素子のチャネル領域に用いる半
導体材料は，バンドギャップが２．５ｅＶ以上で，電荷キャリア（電子）の移動度
が１０ｃｍ２
／Ｖｓ以上の材料であることに加え，空乏化した状態での２つの接続
電極間の抵抗が２００ｋΩ以上であるとともに，導通状態での２つの接続電極間の
抵抗がほぼ１０ｋΩとなることが必要である。
また，従来透明電極として用いられていた，つまり，導電性が高い物質として知
られていたＩＴＯを薄膜トランジスタに用いるには，膜中のキャリア濃度を１０１８
ｃｍ－３
個以下に制御することが必要とされていた（甲２の【００１６】。下記５(２)
イ）。
(ｴ)これに対し，本件化合物のキャリア濃度は，本件出願日当時，上記イ
のとおり，１０１９
～１０２０
ｃｍ－３
（甲３），８．３×１０１９
ｃｍ－３
，８．５×１０
１９
ｃｍ－３
及び４．８×１０１９
ｃｍ－３
，（甲４），５．２×１０１９
ｃｍ－３
，１．２×
１０２０
ｃｍ－３
，６．７×１０１９
ｃｍ－３
，１．９×１０２０
ｃｍ－３
（甲５，３７），
１×１０２０
ｃｍ－３
（甲３６）及び４×１０２０
ｃｍ－３
（甲３８）であり，薄膜トラ
ンジスタとして利用するために必要な，空乏化した状態のキャリア濃度である１０
１８
ｃｍ－３
個以下と比較すると，１０倍以上であったと認められる。
そうすると，当業者にとって，Ｈ＋
イオン等の陽イオンの注入及び酸素欠損よっ
て導電性を高めることができ（甲４，３６，３８），酸化物の形成の際に酸素欠損を
導入し，更に酸素を引き抜く工程を加えることで酸素欠損量を調整することができ
る（甲３８）という従来技術を考慮しても，本件化合物のキャリア濃度を十分下げ
ることは困難であったと認められる。また，本件化合物を透明薄膜電界効果型トラ
ンジスタの活性層として用いることについて，これを記載ないし示唆する証拠もな
い。
(ｵ)よって，引用発明１に例示された物質から，本件化合物を選択するこ
とは容易になし得るとはいえない。したがって，引用発明１に，相違点３について，
本件発明３の構成を採用することが容易であるとはいえない。
エ原告の反論
(ｱ)これに対して，原告は，①半導体の用途として透明薄膜電界効果型ト
ランジスタの活性層というのは周知な用途であるから，半導体の用途に加えて，透
明薄膜電界効果型トランジスタの活性層という用途が開示されている必要はない，
②半導体は，導電性を調整できる材料であるから，導電性を高くした場合には電極
として，導電性を低くした場合には活性層として適宜使用することは，当業者にと
って自然な着想である，③シリコンやＩＴＯは活性層としても電極としても使用さ
れていることから，本件化合物が半導体材料として知られていることによって，透
明薄膜電界効果型トランジスタの活性層としても用いることは容易想到であった，
と主張する。
しかし，①半導体であっても，その用途は様々であり，電極として用いられるの
であれば，高い導電性を有することが必要であり，活性層として用いられるのであ
れば，導電性の大小が即時に切り替わることが必要というように，用途によって必
要とされる性質が異なる。したがって，半導体の用途が開示されていても，その物
質が活性層としての用途に適した性質を有するとは限らないから，半導体の用途に
加えて，透明薄膜電界効果型トランジスタの活性層という用途が開示されている必
要はないとはいえない。
②半導体では，不純物をドープしたり，酸素欠損によって導電性を制御できるこ
とが知られており，本件化合物も酸素欠損によって導電性を変化させることが本件
出願日当時知られていた（甲３６）が，透明薄膜電界効果型トランジスタの活性層
として使用できる程度に導電性を制御できると知られていたことを裏付ける証拠は
ない。
③導電性の高低や，導電性の制御の可否及び程度は，物質によって異なるから，
シリコンやＩＴＯが，活性層としても電極としても用いられていたからといって，
電極材料として知られていた本件化合物について，活性層として用いることも知ら
れていたとはいえない。
原告の主張には，理由がない。
(ｲ)また，原告は，①本件化合物を含む酸化物半導体については，膜中の
酸素量を制御することやドーパント原子を加えることによって，電気伝導率を幅広
く調整できることは，当業者に知られていたから，活性層としての用途が明示され
ていなくても，本件化合物の伝導率を適宜調整して活性層に使用できることは容易
に理解できる，②甲３６では，本件化合物の電気伝導度は，還元処理を行わない場
合に非常に低く，還元処理により酸素欠損を導入することで電気伝導度が増加した
とされている，③甲３８では，本件化合物は単に成膜した段階では導電性を示さな
かったとされていることから，本件化合物の導電性を制御して透明薄膜電界効果型
トランジスタの活性層として用いることは容易想到であった，と主張する。
しかし，①一般に，酸化物半導体の酸素量の制御やドーパントの添加によって導
電性を制御できることが知られていても，そういった制御方法をどのように本件化
合物に適用すれば，活性層に使用できる程度に導電性を制御できるのかは，明らか
ではない。
②甲３６の図２の室温に対応する電気伝導度は，還元雰囲気処理をせずに測定し
た値である（乙１７）から，原告の主張はその前提を欠く。
③甲３８においては，導電性を示さなかった本件化合物の薄膜に導電性を発現さ
せるため，Ｈ＋
イオンを注入している（【００６７】）。しかし，Ｈ＋
イオンを注入し
て導電性を高めた本件化合物薄膜を，電圧の印加によってトランジスタとして用い
るに十分な程度に導電性を低くする方法は，開示されていない。
原告の主張には，理由がない。
(3)よって，取消事由１には，理由がない。
５取消事由２（無効理由３の判断の誤り）について
(1)判断遺脱について
原告は，審判において，原告が，引用文献２には，「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た，ＩＴＯなどの酸化物の透明導電膜を半導体活性
層として用いることを特徴とする薄膜トランジスタ」という発明が記載されている
と主張したのに，これを否定する理由を示さなかったから，審決には判断遺脱の違
法がある，と主張する。
しかし，審決は，引用文献２の記載を下線を施して特に着目すべき点を明らかに
して引用した上で，引用発明２の認定の理由を示している。そして，引用発明２を
認定した当該理由そのものが，原告主張の引用発明２の認定を否定する理由になる
というべきである。
審決に，判断遺脱の違法はない。
(2)引用発明２の認定
ア甲２には，以下の記載がある。
【０００１】【産業上の利用分野】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。
【０００２】【従来の技術】従来の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は，ガラス等の基
板上にゲ－ト電極，ゲ－ト絶縁層，水素化アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ：Ｈ）
等の半導体層，ソ－ス及びドレイン電極を積層した逆スタガ構造のものがあり，イ
メ－ジセンサを始め，大面積デバイスの分野においてアクティブマトリスク型の液
晶ディスプレイに代表されるフラットパネルディスプレイ等の駆動素子として用い
られている。
【０００４】【発明が解決しようとする課題】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・・・
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・・・ソ－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・・・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。
【０００８】【課題を解決するための手段】・・・請求項１記載の発明は，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】・・・請求項２記載の発明は，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
とを特徴としている。
【００１０】【作用】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。
【００１２】【実施例】本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は，本発明の一実施例に係る薄膜トランジスタの断面説明図である。・・・
【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－ト電極２と，ゲ－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－ト絶縁層３と，ゲ－
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－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。
【００１４】次に，実施例１の薄膜トランジスタの製造方法について図１を使っ
て説明する。まず，基板１上にゲ－ト電極２となるＣｒを５００オングストロ－ム
程度スパッタリングにより着膜し，フォトリソエッチングを用いて所定の形状にパ
タ－ニングする。
【００１５】次に，ゲ－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－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－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１０
１８
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。
【００１７】そして，半導体活性層８上に，チャネル保護層５として窒化シリコ
ンをプラズマＣＶＤ法により２５００オングストロ－ム程度着膜し，フォトリソエ
ッチングを用いて所定の形状にパタ－ニングする。
【００１８】更に，ソ－ス電極７及びドレイン電極６となるＣｒを１５００オン
グストロ－ム程度スパッタリングにより着膜し，フォトリソエッチングを用いてパ
タ－ニングすることにより実施例１の薄膜トランジスタが作製される。
【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／
Ａｒ＋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。
【００２３】次に，別の実施例（実施例２）として図３の断面説明図に示す透明
薄膜トランジスタについて簡単に説明すると，実施例２の透明薄膜トランジスタは，
実施例１の薄膜トランジスタと略同様の構成となっており，相違点はソ－ス電極１
１及びドレイン電極１０，更にゲ－ト電極９にＩＴＯ膜を使用している点である。
この場合のＩＴＯ膜は，一般的な透明導電膜である。
【００２７】実施例２の透明薄膜トランジスタによれば，ソ－ス電極１１及びド
レイン電極１０は透明電極であるので，図３に示す透明薄膜トランジスタを光電変
換素子又は発光素子上部に一体的に形成するようにすれば，光電変換素子への入射
光量を増大させ又は発光素子からの発光量を増大させ，開口率を上げることができ
る効果がある。
イ以上から，引用発明２の概要は，以下のとおりと認められる。
引用発明２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（【０００
１】）。
従来の薄膜トランジスタは，半導体活性層にアモルファスシリコンを用いている
ため，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
する問題があった（【０００４】）。また，金属薄膜からなる遮光層を設けると，寄生
容量が発生する問題が生じ（【０００５】），さらに，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，ソース電極，ドレイン電極に金属電極を
用いると，開口率の低下を招くという問題（【０００６】）があった。
引用発明２は，上記実情に鑑みてなされたもので，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（【０００７】）。
引用発明２は，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
層とを有し，前記半導体層のキャリア濃度が１０１８
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において（【０００９】），
Ａｒガスと酸素ガスとを用いた反応性スパッタリングの，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，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（【００１９】，【００２０】），前記ＩＴＯ膜のキャリア濃度を１０１８
ｃ
ｍ－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（【００１６】，【００２２】）薄膜トランジスタである。
すなわち，引用発明２は，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
ｃｍ－３
以下に制御
して導電性を低下させ，当該ＩＴＯ膜を半導体活性層に使用することで，光に影響
されず，素子特性を向上できる効果を有する（【００２２】）。また，ソ－ス電極及び
ドレイン電極を透明電極とすることにより，これを光電変換素子又は発光素子上部
に一体的に形成した場合に，光電変換素子への入射光量を増大させ又は発光素子か
らの発光量を増大させ，開口率を上げることができる効果も有する（【００２７】）。
よって，引用発明２は，上記第２，３(4)アのとおり認定されるべきである。
ウこれに対して，原告は，引用発明２における半導体活性層の材料をＩＴ
Ｏに限定して認定すべきではない，と主張する。
しかし，引用文献２において，キャリア濃度を１０１８
ｃｍ－３
以下として，縮退を
解き薄膜トランジスタの動作に必要な半導体としての透光性膜が実現できたことを
確認したのは，ＩＴＯ膜に限られており（【００１６】，【００２０】，【００２２】，
図２），引用文献２には，ＩＴＯ膜を除いて，エネルギバンドギャップが３ｅＶ以上
の透光性膜材料に関する記載は例示等を含めて一切されておらず，このような材料
においても，ＩＴＯと同様，膜中の酸素量（酸素欠陥）を制御することにより，薄
膜トランジスタの動作に必要な１０１８
ｃｍ－３
以下のキャリア濃度を達成すること
が可能であるのかについても何ら記載されていない。よって，引用文献２に，キャ
リア濃度を１０１８
ｃｍ－３
以下として，縮退を解き薄膜トランジスタの動作に必要な
半導体としての透光性膜が実現できた材料として実質的に記載されているのは，Ｉ
ＴＯに限られるものと認められる。
原告の主張には，理由がない。
(3)引用発明２の認定の誤りを前提とする，相違点２の認定誤りに関する原告
の主張にも，理由がない。
(4)相違点２の判断について
ア本件発明３は，「ホモロガス化合物が耐熱性，透明酸化物単結晶基板上に
形成された単結晶薄膜であることを特徴とする請求項１記載の透明薄膜電界効果型
トランジスタ。」であるところ，本件発明３と甲１発明の相違点は，審決の認定した
本件発明１と甲２発明の相違点に，請求項３に記載された事項が追加され，以下の
相違点４になるものと認められる。
（相違点４）
透明薄膜電界効果型トランジスタの活性層として用いられる薄膜が，本件発明３
では，本件化合物が耐熱性，透明酸化物単結晶基板上に形成された単結晶薄膜であ
ることを特徴とする本件化合物薄膜であるのに対して，引用発明２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１０
１８
ｃｍ
－３
以下に制御し，縮退を
解いて導電性を低下させ」た半導体としてのＩＴＯ膜（半導体活性層）」である点。
イ引用発明２において，ＩＴＯ膜からなる半導体活性層を単結晶の本件化
合物薄膜に置き換えることの容易想到性について検討する。
本件化合物は，上記４(2)イのとおり，従来，透明電極として用いられ，キャリア
濃度は，１０１９
～１０２０
ｃｍ－３
（甲３），８．３×１０１９
ｃｍ－３
，８．５×１０１
９
ｃｍ－３
及び４．８×１０１９
ｃｍ－３
，（甲４），５．２×１０１９
ｃｍ－３
，１．２×１
０２０
ｃｍ－３
，６．７×１０１９
ｃｍ－３
，１．９×１０２０
ｃｍ－３
（甲５，３７），１
×１０２０
ｃｍ－３
（甲３６）及び４×１０２０
ｃｍ－３
（甲３８）であり，薄膜トラン
ジスタとして利用するために必要な，空乏化した状態のキャリア濃度である１０１８
ｃｍ－３
以下と比較すると，１０倍以上と認められる。そうすると，当業者にとって，
Ｈ＋
イオン等の陽イオンの注入及び酸素欠損よって導電性を高めることができ（甲
４，３６，３８），酸化物の形成の際に酸素欠損を導入し，更に酸素を引き抜く工程
を加えることで酸素欠損量を調整できる（甲３８）という従来技術を考慮しても，
本件化合物のキャリア濃度を十分下げることは困難であったと認められる。
したがって，当業者にとって，引用発明２において，半導体活性層の材料として，
本件発明における本件化合物の組成に相当する単結晶材料を選択することが容易想
到であったとは認められない。
ウこれに対して，原告は，①本件化合物は，引用発明２のＩＴＯと比べて
もバンドギャップが大きく，透明性に優れた酸化物透明導電膜であることは当業者
に知られていたから，引用発明２の半導体に用いる酸化物透明導電膜として本件化
合物を選択することは容易であった，②引用発明２の目的に適した，透明性の高い
本件化合物について，技術常識に従い，その膜中の酸素量を変化させたり，酸素を
含む雰囲気下でスパッタ成膜したりして，膜のキャリア濃度を１０１８
ｃｍ－３
以下に
制御し，半導体として用いることは，何ら困難なことではない，と主張する。
しかし，①バンドギャップが大きく，透明性に優れていても，上記イのとおり，
薄膜トランジスタの活性層として用いるためには，キャリア濃度を１０１８
ｃｍ－３
以下として縮退を解くことができることが必要であり，本件化合物が，単結晶の状
態でキャリア濃度を１０１８
ｃｍ－３
以下として縮退を解くことができることは，明ら
かではなかった。よって，引用発明２の半導体に用いる酸化物透明導電膜として本
件化合物を用いることが，容易であったとはいえない。
②本件化合物の導電性を酸素欠損により制御することが知られていたといっても，
具体的に，その膜中の酸素量をどの程度変化させれば膜のキャリア濃度を１０１８
ｃ
ｍ－３
以下に制御することができるか否かについて知られていたとはいえず，そのよ
うな具体的な制御が技術常識に従って容易に行えたことを裏付ける証拠もない。
原告の主張には，理由がない。
(5)よって，取消事由２には，理由がない。
第６結論
以上より，本件発明１，２及び４については，取消事由３に理由があるから，同
発明に関する審決は取り消されるべきである。本件発明３については，原告の請求
には理由がないから，これを棄却することとする。よって，主文のとおり判決する。
知的財産高等裁判所第２部
裁判長裁判官
清水節
裁判官
片岡早苗
裁判官
古庄研

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