薄膜電界効果型トランジスタ事件

事案の内容

【経緯】
平成１４年９月１１日：特許出願（特願２００２-２６６０１２号）
平成２０年８月８：設定登録（本件特許。特許第４１６４５６２号）
平成２６年７月１４日：無効審判請求（無効２０１４－８００１２０号）
平成２７年７月２８日：請求不成立審決
平成２７年８月６日：審決謄本送達
 
【本件発明】
【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）
 
【取消事由】
１．取消事由１（無効理由１の判断の誤り）
無効理由１：本件発明１～４の進歩性欠如（甲１，３～１４）。
２．取消事由２（無効理由３の判断の誤り）
無効理由３：本件発明１～４の進歩性欠如（甲２～７，１４，２４～２６及び２８～３０）。
３．取消事由３（無効理由５の判断の誤り）
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（実施可能要件）。
４．取消事由４（無効理由６の判断の誤り）
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（サポート要件）。
 
 
【裁判所の判断】（下線は担当が付した）
２ 取消事由３（無効理由５の判断の誤り）について
(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」（【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ＩｎＧａＯ３（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」（【０００４】），「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，ＳｉＯ２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，Ｇａ２Ｏ３，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５０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。
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。
・・・
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（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。
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Ｇａ２Ｏ３（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。
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。
 
【所感】
本件明細書には、ｍ＝５～４９の場合にアモルファス薄膜が製造できる記載はない。本件明細書に接した当業者は、ｍ＝５～４９の場合には、単結晶の本件化合物薄膜が製造されると理解するように思われる。出願時に、ｍ＝５～４９の場合はアモルファスの本件化合物薄膜の製造が困難であるという認識があったのであれば、明細書にはその製造方法を当業者が実施可能な程度に記載すべきである。
なお、ｍ＝１～４は単結晶又はアモルファスで実施可能、ｍ＝５～４９は単結晶で実施可能であり、請求項１（本件発明１）では、結晶構造（単結晶／アモルファス）については言及されていない。本件発明１は、単結晶でもアモルファスでも効果を奏するものであり、どのような結晶形態であるかは問題ではないと考えられる。また、請求項１のｍの全範囲（ｍ＝１～４９）について、何らかの形態で実施可能なことは記載されている。従って、本件発明１は、ｍ＝１～４９の全範囲で実施可能であるようにも考えられる。