BPatG 154
05.11
BUNDESPATENTGERICHT
23 W (pat) 40/16
_______________
(Aktenzeichen)
Verkündet am
14. Februar 2017
…
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
…
betreffend die Patentanmeldung 10 2004 064 308.3
hat der 23. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 14. Februar 2017 unter Mitwirkung des Vorsit-
zenden Richters Dr. Strößner und der Richter Brandt, Dr. Friedrich und
Dr. Himmelmann
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beschlossen:
Die Sache wird zur weiteren Prüfung an die Prüfungsstelle für
Klasse H01L des Deutschen Patent- und Markenamts zurückver-
wiesen.
G r ü n d e
I.
Die vorliegende Anmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2004 064 308.3 und der
Bezeichnung „Entladestruktur und Eckstruktur für ein laterales Halbleiterbauele-
ment mit einer Feldelektrode“ wurde am 25. April 2016 als Teilanmeldung zur
Stammanmeldung 10 2004 041 198.0, zu der in der mündlichen Verhandlung am
26. Januar 2016 ein Patent erteilt worden ist (Gerichtsakte 23 W (pat) 8/14), beim
Bundespatentgericht eingereicht. Dabei ergibt sich die Zuständigkeit des 23. Se-
nats aufgrund der erst im Laufe der Verhandlung zur Stammanmeldung abgege-
benen Teilungserklärung.
Im Prüfungsverfahren der Stammanmeldung, die am 25. August 2004 mit der
oben genannten Bezeichnung beim Deutschen Patent- und Markenamt einge-
reicht worden ist, hat die Prüfungsstelle für Klasse H01L folgenden Stand der
Technik berücksichtigt:
D1 US 2003/0047792 A1
D2 EP 1 168 455 A2
D3 US 6 194 741 B1
D4 WO 01/01484 A2
D5 US 6 717 230 B2 (von der Anmelderin genannt)
D6 US 2004/0108551 A1
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D7 US 6 534 823 B2
D8 EP 1 073 123 A2
D9 DE 196 06 105 A1
D10 US 5 378 911 A
D11 WO 03/023862 A1
D12 DE 103 39 488 B3
D13 DE 199 58 151 A1 (von der Anmelderin genannt)
D14 DE 198 40 032 C1 (von der Anmelderin genannt)
D15 US 4 941 026 (von der Anmelderin genannt)
D16 US 6 555 873 B2 (von der Anmelderin genannte Patentschrift zur D1)
In der mündlichen Verhandlung am 14. Februar 2017 hat die Anmelderin einen
neuen Anspruch 1 vorgelegt.
Sie beantragt:
Ein Patent zu erteilen mit der Bezeichnung „Entladestruktur und
Eckstruktur für ein laterales Halbleiterbauelement mit einer Feld-
elektrode“, dem Anmeldetag 25. August 2004 auf der Grundlage
folgender Unterlagen:
Patentanspruch 1, überreicht in der mündlichen Verhand-
lung am 14. Februar 2017;
noch einzureichende Unteransprüche;
noch anzupassende Beschreibungsseiten 1 bis 39,
2 Seiten Bezugszeichenliste (Seiten 40 und 41),
31 Blatt Zeichnungen (Seiten 1/31 bis 31/31) mit Figuren 1a
bis 26, jeweils eingegangen am 25. April 2016.
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Der in der Verhandlung überreichte Anspruch 1 hat folgenden Wortlaut:
„Halbleiterbauelement, das als Halbleiterdiode ausgebildet ist,
aufweisend einen Halbleiterkörper (100) mit einer oberen ersten
Seite (101) und einer unteren zweiten Seite (102),
(a) wobei in dem Halbleiterkörper (100) unterhalb der ers-
ten Seite (101) eine eine Anodenzone (21) bildende
erste Anschlusszone, eine an die Anodenzone (21)
angrenzende Driftzone (40) und eine an die Driftzone
(40) angrenzende und eine Kathodenzone (30) bil-
dende zweite Anschlusszone der Diode ausgebildet
sind,
(b) wobei sich die Driftzone (40) zwischen der ersten An-
schlusszone (21) und der zweiten Anschlusszone (30)
erstreckt,
(c) wobei die erste und zweite Anschlusszone (21, 21_1,
21_2, 21_3, 21_4, 30, 30_1, 30_2, 30_3, 30_4) jeweils
kammartig ausgebildet sind und ineinander greifen, so
dass die Driftzone (40_1, 40_2) mäanderförmig zwi-
schen den sich gegenüberliegenden Kammstrukturen
der ersten und zweiten Anschlusszone (21, 21_1,
21_2, 21_3, 21_4, 30, 30_1, 30_2, 30_3, 30_4) ver-
läuft und mit der ersten Anschlusszone (21, 21_1,
21_2, 21_3, 21_4) einen pn-Übergang bildet,
(d) wobei Eckbereiche (105_1 – 105_7) der Driftzone
überall dort gebildet sind, wo sich keine parallel ver-
laufenden Abschnitte der ersten und zweiten An-
schlusszone (21, 21_1, 21_2, 21_3, 21_4, 30, 30_1,
30_2, 30_3, 30_4) getrennt durch die Driftzone un-
mittelbar gegenüberliegen, und wobei Driftzonenab-
schnitte (40_1, 40_2) überall dort gebildet sind, wo
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sich parallel verlaufende Abschnitte der ersten und
zweiten Anschlusszone (21, 21_1, 21_2, 21_3, 21_4,
30, 30_1, 30_2, 30_3, 30_4) getrennt durch die Drift-
zone unmittelbar gegenüberliegen,
(e) wobei in jedem der Driftzonenabschnitte (40_1, 40_2)
wenigstens eine, sich ausgehend von der ersten Seite
(101) in die Driftzone (40) hinein erstreckende Feld-
elektrode (50A, 50B) angeordnet ist, die durch eine
Isolationsschicht (52A, 52B) von dem Halbleiterkörper
(100) getrennt ist,
(f) und wobei in jedem der Eckbereiche (105_1 – 105_7)
eine die Spannungsfestigkeit im Eckbereich erhö-
hende Struktur beabstandet zu der wenigstens einen
Feldelektrode (50A, 50B) angeordnet ist.“
(g)
Bezüglich der weiteren Einzelheiten wird auf den Akteninhalt verwiesen.
II.
Der in der mündlichen Verhandlung vom 14. Februar 2017 eingereichte An-
spruch 1 ist zulässig und gibt an, was unter Schutz gestellt werden soll. Das ge-
werblich anwendbare Halbleiterbauelement des Anspruchs 1 ist zudem durch den
im Verfahren befindlichen Stand der Technik nicht patenthindernd getroffen (§§ 1
bis 5 PatG). Da aber seitens der Prüfungsstelle zu dem nunmehr auf die Halb-
leiterdiode nach Fig. 26 gerichteten Anspruchs 1 noch keine ausreichende Re-
cherche durchgeführt worden ist, so dass möglicherweise weiterer Stand der
Technik zu berücksichtigen ist, wird die Anmeldung zur weiteren Recherche und
Prüfung an das Deutsche Patent- und Markenamt zurückverwiesen (§ 79 Abs. 3
Satz 1 Nr. 3 PatG).
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1. Die Anmeldung betrifft ein laterales Halbleiterbauelement, d. h. ein Bauele-
ment mit einer in lateraler Richtung des Halbleiterkörpers verlaufenden Driftstre-
cke und einem in lateraler Richtung verlaufenden Strompfad. Ein solches Bauele-
ment kann als bipolares Bauelement, wie beispielsweise eine Diode ausgebildet
sein. In diesem Fall sind die beiden Anschlusszonen komplementär dotiert und die
Driftzone bzw. Basiszone ist vom selben Leitungstyp wie eine der Anschlusszo-
nen, jedoch schwächer dotiert. Die beiden komplementär dotierten Anschlusszo-
nen bilden die Anoden- und Kathodenzonen der Diode.
Maßgeblich für die Spannungsfestigkeit solcher Bauelemente, d. h. für die maxi-
mal zwischen deren Anschlusszonen anlegbare Sperrspannung, bevor ein Span-
nungsdurchbruch auftritt, ist die Ausgestaltung der Driftzone, insbesondere deren
Dotierung und Abmessung in lateraler Richtung. Die Driftzone nimmt bei derarti-
gen Bauelementen im sperrenden Zustand, bei einer Diode also bei Anlegen einer
Spannung, die den pn-Übergang zwischen der Anode und der Driftzone in Sperr-
richtung polt, den Großteil der anliegenden Spannung auf. Eine Reduktion der Do-
tierstoffkonzentration der Driftzone oder eine Verlängerung der Driftzone in Strom-
flussrichtung erhöht die Spannungsfestigkeit, geht jedoch zu Lasten des Ein-
schaltwiderstandes.
Bei Bauelementen, bei denen durch eine Erhöhung der Dotierung der Einschaltwi-
derstand verringert wird, besteht das Problem, dass beim Umschalten des Bau-
elements in den Sperrbetrieb im Strompfad befindliche Ladungsträger nicht aus-
reichend schnell ausgeräumt werden können. Als Gegenmaßnahme hierzu ist es
bekannt, eine Kompensationsstruktur mit benachbart angeordneten komplementär
dotierten Zonen in der Driftzone vorzusehen, die sich im Sperrfall gegenseitig von
Ladungsträgern ausräumen, vgl. die Druckschriften DE 199 58 151 A1 (D13) und
DE 198 40 032 C1 (D14). Diese sich jeweils langgestreckt in lateraler Richtung
des Halbleiterkörpers zwischen den Anschlusszonen erstreckenden komplementär
dotierten Zonen können beispielsweise durch aufeinanderfolgendes Abscheiden
jeweils komplementär dotierter Epitaxieschichten hergestellt werden. Ein derarti-
ges Aufbauprinzip ist allerdings kostenintensiv, da mehrere Epitaxieschritte und
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pro Epitaxieschicht ein bis zwei maskierte Dotierstoffimplantationen erforderlich
sind.
Eine ähnliche Vorgehensweise ist auch von vertikalen Halbleiterbauelementen
bekannt, bei denen isoliert gegenüber der Driftzone wenigstens eine in vertikaler
Richtung des Halbleiterkörpers verlaufende Feldelektrode vorgesehen wird, die
auf einem definierten Potential liegt. Diese Feldelektrode bewirkt im Sperrfall
ebenfalls eine Kompensation von Ladungsträgern in der Driftzone, woraus sich die
Möglichkeit ergibt, die Driftzone des Bauelements gegenüber Bauelementen ohne
solche Feldelektrode bei gleichbleibender Spannungsfestigkeit höher zu dotieren,
was wiederum zu einer Verringerung des Einschaltwiderstandes führt.
Zur Vergrößerung der aktiven Bauelementfläche werden die erste und zweite An-
schlussfläche häufig auch so ausgebildet, dass sie in Draufsicht eine wie in Fig. 26
der Anmeldung dargestellte, kammartige Struktur besitzen, bei der die Zähne der
ersten Anschlusszone zwischen die Zähne der zweiten Anschlusszone greifen und
die Driftzone mäanderförmig zwischen den sich gegenüberliegenden Kammstruk-
turen der ersten und zweiten Anschlusszone verläuft, vgl. geltende Beschrei-
bungsseiten 1 und 2 sowie 37, letzter Absatz.
Vor diesem Hintergrund liegt der Anmeldung als technisches Problem die Aufgabe
zugrunde, ein laterales, eine Driftzone aufweisendes Halbleiterbauelement zur
Verfügung zu stellen, das einen reduzierten spezifischen Einschaltwiderstand
aufweist und das einfach und kostengünstig herstellbar ist, vgl. geltende Beschrei-
bungsseite 3, erster Absatz.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Halbleiterdiode nach Anspruch 1.
Diese zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine erste und zweite Anschlusszone
als Anoden- bzw. Kathodenzone aufweist, die jeweils kammartig ausgebildet sind
und ineinander greifen, so dass die Driftzone mäanderförmig zwischen den sich
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gegenüberliegenden Kammstrukturen der ersten und zweiten Anschlusszone ver-
läuft und mit der ersten Anschlusszone einen pn-Übergang bildet. Dabei sind
Driftzonenabschnitte überall dort gebildet, wo sich parallel verlaufende Abschnitte
der ersten und zweiten Anschlusszone getrennt durch die Driftzone unmittelbar
gegenüberliegen, und Eckbereiche der Driftzone sind überall dort gebildet, wo sich
keine parallel verlaufenden Abschnitte der ersten und zweiten Anschlusszone ge-
trennt durch die Driftzone unmittelbar gegenüberliegen. Wesentlich ist, dass in
jedem der Driftzonenabschnitte wenigstens eine, sich ausgehend von der ersten
Seite in die Driftzone hinein erstreckende Feldelektrode angeordnet ist, die durch
eine Isolationsschicht von dem Halbleiterkörper getrennt ist, und dass in jedem der
Eckbereiche eine die Spannungsfestigkeit im Eckbereich erhöhende Struktur be-
abstandet zu der wenigstens einen Feldelektrode angeordnet ist.
2. Der in der Verhandlung überreichte Anspruch 1 ist zulässig.
Er geht zurück auf den ursprünglichen Anspruch 1 und ist durch Aufnahme von
Merkmalen aus der in Fig. 26 dargestellten und in der zugehörigen Beschreibung
erläuterten Halbleiterdiode konkretisiert. Die zugehörige Offenbarung findet sich in
der ursprünglichen Beschreibung der Stammanmeldung auf Seite 45, Zeile 10 bis
Seite 46, Zeile 36 bzw. in der Beschreibung der vorliegenden Teilungsanmeldung
auf Seite 37, vorletzter Absatz bis Seite 39, erster Absatz.
3. Das gewerblich anwendbare (§ 5 PatG) Halbleiterbauelement gemäß An-
spruch 1 ist hinsichtlich des vorgenannten Stands der Technik neu (§ 3 PatG) und
beruht diesem gegenüber auch auf einer erfinderischen Tätigkeit des zuständigen
Fachmanns (§ 4 PatG). Dieser ist hier als berufserfahrener Physiker oder Ingeni-
eur der Elektrotechnik mit Hochschulabschluss und mit langjähriger Erfahrung in
der Halbleitertechnologie sowie Kenntnissen des Aufbaus und der Herstellung von
Leistungshalbleiterbauelementen zu definieren, der mit der Entwicklung solcher
Halbleiterbauteile befasst ist.
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Das als Halbleiterdiode ausgebildete Bauelement nach Anspruch 1 zeichnet sich
insbesondere dadurch aus, dass es neben der wenigstens einen Feldelektrode in
den Driftzonenabschnitten und der in jedem der Eckbereiche vorhandenen, die
Spannungsfestigkeit im Eckbereich erhöhenden Struktur eine mäanderförmig zwi-
schen den sich gegenüberliegenden Kammstrukturen der ersten und zweiten An-
schlusszone verlaufende Driftzone aufweist. Dabei ist der Eckbereich im Unter-
schied zu den Halbleiterbauelementen nach den Figuren 20 bis 25 nicht durch die
Ecke des Halbleiterkörpers vorgegeben, sondern durch den mäanderförmigen
Verlauf der Driftzone.
Zu diesem wesentlichen Merkmal ist jedoch noch keine Recherche seitens der
zuständigen Prüfungsstelle erfolgt, da im Prüfungsverfahren der Stammanmel-
dung die Ausgestaltungen nach den Figuren 1 bis 19 bzw. 20 bis 25 im Vorder-
grund standen und folglich auch nicht nach einer Kombination der Mäanderform
der Driftzone mit den die Feldelektroden und Eckstrukturen betreffenden Merk-
male recherchiert wurde.
Hinsichtlich des vorgelegten Stands der Technik sind zwar aus den Druckschriften
D1 bzw. D16 (vgl. Fig. 7A, 7B), D5 (vgl. Fig. 5, Bezugszeichen 242a, b mit Sp. 3,
Z. 39 bis Sp. 4, Z. 10), D7 (vgl. Fig. 6 bis 10), D8 (vgl. Fig. 1, Bezugszeichen 14
mit Abs. [0020] bis [0022]) und D12 (ältere Anmeldung, vgl. das Abstract mit Fig.)
Feldelektroden in der Driftzone bekannt, und in den Druckschriften D7 (vgl. Fig. 1
u. 5, Bezugszeichen 90, 91 mit Sp. 4, zweiter Abs.) und D11 (vgl. das Abstract)
werden Eckstrukturen zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit im Eckbereich des
Halbleiterbauelements beschrieben. Jedoch geben die vorgelegten Druckschriften
dem Fachmann keinen Hinweis bezüglich einer Kombination der Feldelektroden
und Eckstrukturen mit der mäanderförmigen Ausgestaltung der Driftzone entspre-
chend Anspruch 1 bzw. Fig. 26 der Anmeldung.
Die übrigen Druckschriften bleiben hinsichtlich ihres Offenbarungsgehalts noch
weiter zurück.
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4. Die Anmeldung ist nach § 79 Abs. 3 Satz 1 Nr. 3 PatG an das Deutsche Pa-
tent- und Markenamt zurückzuverweisen.
Denn da die Prüfungsstelle im Prüfungsverfahren der Stammanmeldung wegen
der insbesondere auf die Figuren 1 bis 25 gerichteten Ansprüche lediglich hin-
sichtlich der Kombination von Feldelektroden in den Driftzonenabschnitten mit den
die Spannungsfestigkeit erhöhenden Strukturen im Eckbereich des Halbleiterbau-
elements recherchiert hat, aber nicht hinsichtlich der mäanderförmigen Struktur
der Driftzone und der daraus folgenden Eckbereiche, ist eine Recherche zu die-
sem Merkmal noch durchzuführen.
III.
R e c h t s m i t t e l b e l e h r u n g
Gegen diesen Beschluss steht der Anmelderin das Rechtsmittel der Rechtsbe-
schwerde zu. Da der Senat die Rechtsbeschwerde nicht zugelassen hat, ist sie
nur statthaft, wenn einer der nachfolgenden Verfahrensmängel gerügt wird, näm-
lich
1. dass das beschließende Gericht nicht vorschriftsmäßig besetzt
war,
2. dass bei dem Beschluss ein Richter mitgewirkt hat, der von der
Ausübung des Richteramtes kraft Gesetzes ausgeschlossen oder
wegen Besorgnis der Befangenheit mit Erfolg abgelehnt war,
3. dass einem Beteiligten das rechtliche Gehör versagt war,
4. dass ein Beteiligter im Verfahren nicht nach Vorschrift des Geset-
zes vertreten war, sofern er nicht der Führung des Verfahrens
ausdrücklich oder stillschweigend zugestimmt hat,
- 11 -
5. dass der Beschluss aufgrund einer mündlichen Verhandlung
ergangen ist, bei der die Vorschriften über die Öffentlichkeit des
Verfahrens verletzt worden sind, oder
6. dass der Beschluss nicht mit Gründen versehen ist.
Die Rechtsbeschwerde ist innerhalb eines Monats nach Zustellung des Be-
schlusses
schriftlich durch einen beim Bundesgerichtshof zugelassenen Rechtsanwalt als
Bevollmächtigten beim Bundesgerichtshof, Herrenstr. 45 a, 76133 Karlsruhe, ein-
zureichen oder
durch einen beim Bundesgerichtshof zugelassenen Rechtsanwalt als Bevollmäch-
tigten in elektronischer Form bei der elektronischen Poststelle des BGH,
www.bundesgerichtshof.de/erv.html. Das elektronische Dokument ist mit einer
prüfbaren qualifizierten elektronischen Signatur nach dem Signaturgesetz oder mit
einer prüfbaren fortgeschrittenen elektronischen Signatur zu versehen. Die Eig-
nungsvoraussetzungen für eine Prüfung und für die Formate des elektronischen
Dokuments werden auf der Internetseite des Bundesgerichtshofs
www.bundesgerichtshof.de/erv.html bekannt gegeben.
Dr. Strößner Brandt Friedrich Dr. Himmelmann
prö
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