发明创造名称:半导体装置及半导体装置的制造方法
外观设计名称:
决定号:186995
决定日:2019-08-19
委内编号:1F263304
优先权日:2013-06-26
申请(专利)号:201480004196.X
申请日:2014-06-17
复审请求人:富士电机株式会社
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:王文杰
合议组组长:徐颖
参审员:王晓峰
国际分类号:H01L21/322,H01L21/263,H01L21/268,H01L21/329,H01L29/861,H01L29/868
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第2款
决定要点:如果一项在本申请申请日前向专利局提出申请、并在本申请申请日后(含申请日)公布的专利申请的任一项技术方案都没有单独公开本申请权利要求技术方案的全部技术特征,并且也不能从该在后公开的申请文件中唯一地推导出未公开的技术特征,同时不能认定该区别为所属技术领域的惯用手段的直接置换,则不能认为该在后公开的申请文件与本申请是同样的发明,其不能构成本申请的抵触申请。
全文:
本复审请求涉及申请号为201480004196.X,名称为“半导体装置及半导体装置的制造方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为富士电机株式会社。本申请的申请日为2014年06月17日,优先权日为2013年06月26日,公开日为2015年09月09日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年07月04日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-21不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
驳回决定引用的对比文件1如下:
对比文件1:CN103946985A,其申请日为2012年12月28日,优先权日为2011年12月28日,早于本申请的申请日2014年6月17日,优先权日2013年6月26日;对比文件1的公开日为2014年7月23日。
驳回决定所依据的文本为2015年07月07日提交的说明书第1-114段、说明书附图图1-36、说明书摘要、摘要附图;2018年01月25日提交的权利要求第1-21项。
具体理由概括如下:
权利要求1请求保护一种半导体装置。对比文件1公开了一种半导体装置,包括:缺陷,该缺陷形成于第一导电型的半导体基板,且具有切断构成该半导体基板的原子的原子间键而生成的悬空键(图5);以及形成于所述半导体基板的背面侧的高氢浓度区域,该高氢浓度区域的氢浓度比所述半导体基板的正面侧要高,在所述高氢浓度区域中,所述缺陷比所述半导体基板的所述高氢浓度区域以外的区域要少,载流子的寿命比所述半导体基板的正面侧要长(图13),在所述高氢浓度区域以外的区域中含有氦(说明书第77段,公开了缺陷的产生也可以照射氦)(说明书72-98段,第一实施例)。因此该对比文件构成了该权利要求的“抵触申请”,从而使该权利要求所要求保护的技术方案不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
从属权利要求2-9的附加技术特征已被对比文件1所公开,在其引用的权利要求不具新颖性的情况下,从属权利要求2-9不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
权利要求10请求保护一种半导体装置的制造方法。对比文件1公开了一种半导体装置的制造方法,包括:该半导体装置的制造方法局部地控制载流子的寿命,其特征在于,包括:电子射线照射工序,在该电子射线照射工序中,通过从半导体基板的正面侧照射电子射线,切断构成所述半导体基板的原子的原子间键从而产生悬空键,由此在所述半导体基板形成缺陷;以及第一注入工序,该第一注入工序在所述电子射线照射工序之前或者之后,从所述半导体基板的背面侧注入氢原子,使所述半导体基板的背面侧的氢浓度比开始制造所述半导体装置之前的所述半导体基板的氢浓度要高,通过利用所述氢原子使注入了所述氢原子的区域内的所述缺陷的悬空键封端,从而使注入了所述氢原子的区域的载流子的寿命比注入了所述氢原子的区域以外的所述半导体基板的载流子的寿命要长(说明书第73-98段),在进行电子束射线照射工序和第一注入工序之前,利用激光退火使半导体基板的背面侧的杂质活性化(说明书第106段)(说明书第106-108段,实施方式3)。因此该对比文件构成了该权利要求的“抵触申请”,从而使该权利要求所要求保护的技术方案不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
从属权利要求11-13的附加技术特征已被对比文件1所公开,在其引用的权利要求不具新颖性的情况下,从属权利要求11-13不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
权利要求14请求保护一种半导体装置的制造方法。对比文件1公开了一种半导体装置的制造方法,包括:元件正面结构形成工序,该元件正面结构形成工序中,在半导体基板的一个主面形成元件结构;带电粒子射线照射工序,该带电粒子射线照射工序中,对所述半导体基板照射带电粒子射线,切断构成所述半导体基板的原子的原子间键从而产生悬空键,由此于所述半导体基板形成缺陷;以及第一注入工序,该第一注入工序中,从所述半导体基板的另一个主面侧注入氢原子,使所述半导体基板的另一个主面侧的氢浓度比开始制造半导体装置之前的所述半导体基板的氢浓度要高,通过利用所述氢原子使注入了所述氢原子的区域内的所述缺陷的悬空键封端,从而使注入了所述氢原子的区域的载流子的寿命比注入了所述氢原子的区域以外的所述半导体基板的载流子的寿命要长(说明书第73-98段,图1),在进行电子束射线照射工序和第一注入工序之前,利用激光退火使半导体基板的背面侧的杂质活性化(说明书第106段))(说明书第106-108段,实施方式3)。因此该对比文件构成了该权利要求的“抵触申请”,从而使该权利要求所要求保护的技术方案不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
从属权利要求15-21的附加技术特征已被对比文件1所公开,在其引用的权利要求不具新颖性的情况下,从属权利要求15-21不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种半导体装置,该半导体装置局部地控制载流子的寿命,其特征在于,包括:
缺陷,该缺陷形成于第一导电型的半导体基板,且具有切断构成该半导体基板的原子的原子间键而生成的悬空键;以及
形成于所述半导体基板的背面侧的高氢浓度区域,该高氢浓度区域的氢浓度比所述半导体基板的正面侧要高,
在所述高氢浓度区域中,所述缺陷比所述半导体基板的所述高氢浓度区域以外的区域要少,载流子的寿命比所述半导体基板的正面侧要长,
在所述高氢浓度区域以外的区域中含有氦。
2. 如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,
所述高氢浓度区域的载流子浓度比所述半导体基板的正面侧的载流子浓度要高。
3. 如权利要求2所述的半导体装置,其特征在于,
相对于所述半导体基板的正面侧,所述高氢浓度区域的载流子浓度因氢诱导供体而增加。
4. 如权利要求1至3中的任一项所述的半导体装置,其特征在于,
所述高氢浓度区域中,利用氢原子对所述悬空键进行封端。
5. 如权利要求1至4中的任一项所述的半导体装置,其特征在于,还包括:
第二导电型层,该第二导电型层设置于所述半导体基板的正面的正面层;以及
第一导电型接触层或第二导电型接触层,该第一导电型接触层或第二导电型接触层设置于所述半导体基板的背面的正面层。
6. 如权利要求5所述的半导体装置,其特征在于,
所述半导体装置为二极管,
所述接触层为第一导电型,
所述高氢浓度区域为所述二极管的电场终止层。
7. 如权利要求5所述的半导体装置,其特征在于,
所述半导体装置是在所述第二导电型层的正面具有由金属-氧化膜-半导体构成的绝缘栅的绝缘栅双极型晶体管,
所述接触层为第二导电型,
所述高氢浓度区域为所述绝缘栅双极型晶体管的电场终止层。
8. 如权利要求6或7所述的半导体装置,其特征在于,
包括多个所述电场终止层,
所述半导体基板的正面侧的载流子的寿命短于所述半导体基板的背面侧的、比距离所述半导体基板的背面最深的所述电场终止层更浅的部分的载流子的寿命。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的半导体装置,其特征在于,
所述高氢浓度区域的氢浓度比块状单晶的氢浓度要高。
10. 一种半导体装置的制造方法,该半导体装置的制造方法局部地控制载流子的寿命,其特征在于,包括:
电子射线照射工序,在该电子射线照射工序中,通过从半导体基板的正面侧照射电子射线,切断构成所述半导体基板的原子的原子间键从而产生悬空键,由此在所述半导体基板形成缺陷;以及
第一注入工序,该第一注入工序在所述电子射线照射工序之前或者之后,从所述半导体基板的背面侧注入氢原子,使所述半导体基板的背面侧的氢浓度比开始制造所述半导体装置之前的所述半导体基板的氢浓度要高,
通过利用所述氢原子使注入了所述氢原子的区域内的所述缺陷的悬空键封端,从而使注入了所述氢原子的区域的载流子的寿命比注入了所述氢原子的区域以外的所述半导体基板的载流子的寿命要长,
在进行所述电子射线照射工序和所述第一注入工序之前,利用激光退火使所述半导体基板的背面侧的杂质活性化。
11. 如权利要求10所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
还包括第二注入工序,该第二注入工序中,在所述电子射线照射工序之后,从所述半导体基板的背面侧注入杂质,
所述第一注入工序和所述第二注入工序同时进行。
12. 如权利要求11所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
还包括激光照射工序,该激光照射工序中,在所述第一注入工序之后、且在所述第二注入工序之后,从所述半导体基板的背面侧照射激光,以使所述杂质活性化,
所述第一注入工序中,在所述激光的进入深度以下的深度注入所述氢原子。
13. 如权利要求11或12所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
还包括在第一导电型的所述半导体基板的正面的正面层形成第二导电型层的工序,
在所述第二注入工序中,注入第一导电型的所述杂质,在所述半导体基板的背面的正面层形成第一导电型层。
14. 一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包括:
元件正面结构形成工序,该元件正面结构形成工序中,在半导体基板的一个主面形成元件结构;
带电粒子射线照射工序,该带电粒子射线照射工序中,对所述半导体基板照射带电粒子射线,切断构成所述半导体基板的原子的原子间键从而产生悬空键,由此于所述半导体基板形成缺陷;以及
第一注入工序,该第一注入工序中,从所述半导体基板的另一个主面侧注入氢原子,使所述半导体基板的另一个主面侧的氢浓度比开始制造半导体装置之前的所述半导体基板的氢浓度要高,
通过利用所述氢原子使注入了所述氢原子的区域内的所述缺陷的悬空键封端,从而使注入了所述氢原子的区域的载流子的寿命比注入了所述氢原子的区域以外的所述半导体基板的载流子的寿命要长,
在进行所述带电粒子射线照射工序和所述第一注入工序之前,利用激光退火使所述半导体基板的背面侧的杂质活性化。
15. 如权利要求14所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
在所述第一注入工序之后进行所述带电粒子射线照射工序。
16. 如权利要求14或15所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
具有薄板化工序,该薄板化工序中,在所述元件正面结构形成工序之后、且所述第一注入工序之前,从所述另一个主面磨削所述半导体基板,使所述半 导体基板薄板化。
17. 如权利要求16所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述第一注入工序中,从所述半导体基板的磨削面注入所述氢原子。
18. 如权利要求14至17中的任一项所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
还包括第一退火工序,该第一退火工序中,在所述第一注入工序之后进行退火,在注入了所述氢原子的区域形成因该氢原子而产生的氢诱导供体层。
19. 如权利要求14至18中的任一项所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述带电粒子射线照射工序包含第二炉退火工序,该第二炉退火工序中,在对所述半导体基板照射带电粒子射线之后进行退火。
20. 如权利要求10至19中的任一项所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述第一注入工序中,所述氢原子的注入量为1×1013/cm2以上。
21. 如权利要求10至19中的任一项所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述第一注入工序中,所述氢原子的加速能量为3MeV以下。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年10月19日向国家知识产权局提出了复审请求,并对原独立权利要求1、10、14进行了修改,删除了原权利要求要求5-7,形成了新的权利要求1-18。
复审请求人认为:修改后的权利要求1具备的结构,未被对比文件1所公开,因此认为修改后的权利要求1相对于对比文件1具备新颖性。修改后的权利要求7所具备的制造步骤未被对比文件1所公开,因此认为修改后的该权利要求相对于对比文件1具备新颖性。修改后的权利要求11所具备的制造步骤未被对比文件所公开,因此认为修改后的该权利要求相对于对比文件1具备新颖性。
复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种半导体装置,该半导体装置局部地控制载流子的寿命,其特征在于,包括:
缺陷,该缺陷形成于第一导电型的半导体基板,且具有切断构成该半导体基板的原子的原子间键而生成的悬空键;以及
形成于所述半导体基板的背面侧的高氢浓度区域,该高氢浓度区域的氢浓度比所述半导体基板的正面侧要高,
在所述高氢浓度区域中,所述缺陷比所述半导体基板的所述高氢浓度区域以外的区域要少,载流子的寿命比所述半导体基板的正面侧要长,
所述半导体装置还包括:
第二导电型层,该第二导电型层设置于所述半导体基板的正面的正面层;以及
二极管,该二极管在所述半导体基板的背面的正面层具有第一导电型的第一接触层,
所述半导体装置还包括:第二导电型的第二接触层,该第二导电型的第二接触层设置于所述半导体基板的背面的正面层;以及绝缘栅双极型晶体管,该绝缘栅双极型晶体管在所述第二导电型层的正面具有由金属-氧化膜-半导体构成的绝缘栅,
所述二极管和所述绝缘栅双极型晶体管一并设于所述半导体基板,
所述高氢浓度区域为所述二极管和所述绝缘栅双极型晶体管的电场终止层。
2. 如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,
所述高氢浓度区域的载流子浓度比所述半导体基板的正面侧的载流子浓度要高。
3. 如权利要求2所述的半导体装置,其特征在于,
相对于所述半导体基板的正面侧,所述高氢浓度区域的载流子浓度因氢诱导供体而增加。
4. 如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,
所述高氢浓度区域中,利用氢原子对所述悬空键进行封端。
5. 如权利要求3所述的半导体装置,其特征在于,
包括多个所述电场终止层,
所述半导体基板的正面侧的载流子的寿命短于所述半导体基板的背面侧的、比距离所述半导体基板的背面最深的所述电场终止层更浅的部分的载流子的寿命。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的半导体装置,其特征在于,
所述高氢浓度区域的氢浓度比块状单晶的氢浓度要高。
7. 一种半导体装置的制造方法,该半导体装置的制造方法局部地控制载流子的寿命,其特征在于,包括:
元件正面结构形成工序,该元件正面结构形成工序中,在半导体基板的一个主面一并设置有二极管和绝缘栅双极型晶体管;
第一注入工序,该第一注入工序从所述半导体基板的背面侧注入氢原子,使所述半导体基板的背面侧的氢浓度比开始制造所述半导体装置之前的所述半导体基板的氢浓度要高;
第一退火工序,该第一退火工序中,在所述第一注入工序之后进行第一退火;
电子射线照射工序,该电子射线照射工序中,通过向所述半导体基板照射电子射线,切断构成所述半导体基板的原子的原子间键从而产生悬空键,由此在所述半导体基板形成缺陷;以及
第二退火工序,该第二退火工序中,在所述电子射线照射工序之后进行第二退火,从而通过利用所述氢原子使注入了所述氢原子的区域内的所述缺陷的悬空键封端,从而使注入了所述氢原子的区域的载流子的寿命比注入了所述氢原子的区域以外的所述半导体基板的载流子的寿命要长。
8. 如权利要求7所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
还包括第二注入工序,该第二注入工序中,在所述电子射线照射工序之后,从所述半导体基板的背面侧注入杂质,
所述第一注入工序和所述第二注入工序同时进行。
9. 如权利要求8所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
还包括激光照射工序,该激光照射工序中,在所述第一注入工序之后、且在所述第二注入工序之后,从所述半导体基板的背面侧照射激光,以使所述杂质活性化,
所述第一注入工序中,在所述激光的进入深度以下的深度注入所述氢原子。
10. 如权利要求8或9所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
还包括在第一导电型的所述半导体基板的正面的正面层形成第二导电型层的工序,
在所述第二注入工序中,注入第一导电型的所述杂质,在所述半导体基板的背面的正面层形成第一导电型层。
11. 一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包括:
元件正面结构形成工序,该元件正面结构形成工序中,在半导体基板的一个主面一并设置有二极管和绝缘栅双极型晶体管;
第一注入工序,该第一注入工序中,从所述半导体基板的另一个主面侧注入氢原子,使所述半导体基板的另一个主面侧的氢浓度比开始制造半导体装置之前的所述半导体基板的氢浓度要高;
第一退火工序,该第一退火工序中,在所述第一注入工序之后进行第一退火;
带电粒子射线照射工序,该带电粒子射线照射工序中,对所述半导体基板照射带电粒子射线,切断构成所述半导体基板的原子的原子间键从而产生悬空键,由此于所述半导体基板形成缺陷;以及
第二退火工序,该第二退火工序中,在所述电子射线照射工序之后进行第二退火,从而通过利用所述氢原子使注入了所述氢原子的区域内的所述缺陷的悬空键封端,从而使注入了所述氢原子的区域的载流子的寿命比注入了所述氢原子的区域以外的所述半导体基板的载流子的寿命要长。
12. 如权利要求11所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
在所述第一注入工序之后进行所述带电粒子射线照射工序。
13. 如权利要求11或12所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
具有薄板化工序,该薄板化工序中,在所述元件正面结构形成工序之后、 且所述第一注入工序之前,从所述另一个主面磨削所述半导体基板,使所述半导体基板薄板化。
14. 如权利要求13所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述第一注入工序中,从所述半导体基板的磨削面注入所述氢原子。
15. 如权利要求11所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
还包括第一炉退火工序,该第一炉退火工序中,在所述第一注入工序之后进行退火,在注入了所述氢原子的区域形成因该氢原子而产生的氢诱导供体层。
16. 如权利要求11所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述带电粒子射线照射工序包含第二炉退火工序,该第二炉退火工序中,在对所述半导体基板照射带电粒子射线之后进行退火。
17. 如权利要求7或11所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述第一注入工序中,所述氢原子的注入量为1×1013/cm2以上。
18. 如权利要求7或11所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述第一注入工序中,所述氢原子的加速能量为3MeV以下。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年10月29日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:复审请求人在修改中添加的“元件正面结构形成工序,该元件正面结构形成工序中,在半导体基板的一个主面一并设置有二极管和绝缘栅双极型晶体管”,是基于本申请实施方式12,及图29C。但该特征已经被对比文件1所公开。对比文件1(说明书第1-5段)提到“涉及具有n型场停止层的二极管和绝缘栅双极型晶体管的半导体装置;同时,提到“具有二极管和/或IGBT的装置”、“在二极管和/或IGBT中,为了降低开关损耗,期望对在从n-型半导体基板1的正面1b朝向背面1a深的位置处的载流子浓度进行控制(调节)”。也就是对比文件1已经公开了同时具有上述两种器件的装置具有相同的载流子调节方式,即,公开了具有位于同一主面上的两种元件的半导体装置。上述修改的原权利要求10和14的其余的技术特征已被对比文件1说明书第76-81段公开。因而坚持原驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年03月28 日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求8-9、15-16不符合专利法第33条的规定。
复审请求人于2019年04月26日提交了意见陈述书和修改后的权利要求书。将权利要求8修改为“还包括第二注入工序,该第二注入工序中,在所述电子射线照射工序之前,从所述半导体基板的背面侧注入杂质”,将权利要求9修改为“还包括第二注入工序,该第二注入工序中,在所述电子射线照射工序之前,从所述半导体基板的背面侧注入杂质,还包括激光照射工序,该激光照射工序中,在所述第一注入工序之前、且在所述第二注入工序之后,从所述半导体基板的背面侧照射激光,以使所述杂质活性化”,还将权利要求9的引用关系修改为引用权利要求7。删除了原来利要求15、16,在权利要求11补入“在注入了所述氢原子的区域形成因该氢原子而产生的氢诱导供体层”。复审人还对从属权利要求的引用关系进行了修改调整。
复审请求人在答复复审通知书时修改的权利要求8-18如下:
“8. 如权利要求7所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
还包括第二注入工序,该第二注入工序中,在所述电子射线照射工序之前,从所述半导体基板的背面侧注入杂质,
所述第一注入工序和所述第二注入工序同时进行。
9. 如权利要求7所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
还包括第二注入工序,该第二注入工序中,在所述电子射线照射工序之前,从所述半导体基板的背面侧注入杂质,
还包括激光照射工序,该激光照射工序中,在所述第一注入工序之前、且在所述第二注入工序之后,从所述半导体基板的背面侧照射激光,以使所述杂质活性化,
所述第一注入工序中,在所述激光的进入深度以下的深度注入所述氢原子。
10. 如权利要求8或9所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
还包括在第一导电型的所述半导体基板的正面的正面层形成第二导电型层的工序,
在所述第二注入工序中,注入第一导电型的所述杂质,在所述半导体基板的背面的正面层形成第一导电型层。
11. 如权利要求7所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述第一注入工序中,所述氢原子的注入量为1×1013/cm2以上。
12. 如权利要求7所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述第一注入工序中,所述氢原子的加速能量为3MeV以下。
13. 一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包括:
元件正面结构形成工序,该元件正面结构形成工序中,在半导体基板的一个主面一并设置有二极管和绝缘栅双极型晶体管;
第一注入工序,该第一注入工序中,从所述半导体基板的另一个主面侧注入氢原子,使所述半导体基板的另一个主面侧的氢浓度比开始制造半导体装置之前的所述半导体基板的氢浓度要高;
第一退火工序,该第一退火工序中,在所述第一注入工序之后进行第一退火,在注入了所述氢原子的区域形成因该氢原子而产生的氢诱导供体层;
带电粒子射线照射工序,该带电粒子射线照射工序中,对所述半导体基板照射带电粒子射线,切断构成所述半导体基板的原子的原子间键从而产生悬空键,由此于所述半导体基板形成缺陷;以及
第二退火工序,该第二退火工序中,在所述电子射线照射工序之后进行第二退火,从而通过利用所述氢原子使注入了所述氢原子的区域内的所述缺陷的 悬空键封端,从而使注入了所述氢原子的区域的载流子的寿命比注入了所述氢原子的区域以外的所述半导体基板的载流子的寿命要长。
14. 如权利要求13所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
在所述第一注入工序之后进行所述带电粒子射线照射工序。
15. 如权利要求13或14所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
具有薄板化工序,该薄板化工序中,在所述元件正面结构形成工序之后、且所述第一注入工序之前,从所述另一个主面磨削所述半导体基板,使所述半导体基板薄板化。
16. 如权利要求15所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述第一注入工序中,从所述半导体基板的磨削面注入所述氢原子。
17. 如权利要求13所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述第一注入工序中,所述氢原子的注入量为1×1013/cm2以上。
18. 如权利要求13所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
所述第一注入工序中,所述氢原子的加速能量为3MeV以下。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
决定的理由
(一)审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时,提交了修改的权利要求书(包括权利要求第1-18项)。经审查,以上修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审决定针对的审查文本为:2015年07月07日提交的说明书第1-114段、说明书附图图1-36、说明书摘要、摘要附图;2019年04月26日提交的权利要求第1-18项。
(二)关于专利法第22条第2款
新颖性,是指该发明或者实用新型不属于现有技术;也没有任何单位或者个人就同样的发明或者实用新型在申请日以前向专利局提出过申请,并记载在申请日以后(含申请日)公布的专利申请文件或者公告的专利文件中。
《专利审查指南2010》中规定:根据专利法第二十二条第二款的规定,在发明或者实用新型新颖性的判断中,由任何单位或者个人就同样的发明或者实用新型在申请日以前向专利局提出并且在申请日以后(含申请日)公布的专利申请文件或者公告的专利文件损害该申请日提出的专利申请的新颖性。为描述简便,在判断新颖性时,将这种损害新颖性的专利申请,称为抵触申请。
如果一项在本申请申请日前向专利局提出申请、并在本申请申请日后(含申请日)公布的专利申请的任一项技术方案都没有单独公开本申请权利要求技术方案的全部技术特征,并且也不能从该在后公开的申请文件中唯一地推导出未公开的技术特征,同时不能认定该区别为所属技术领域的惯用手段的直接置换,则不能认为该在后公开的申请文件与本申请是同样的发明,其不能构成本申请的抵触申请。
本复审决定引用了驳回决定中的对比文件:
对比文件1:CN103946985A,其申请日为2012年12月28日,优先权日为2011年12月28日,早于本申请的申请日2014年6月17日,优先权日2013年6月26日;对比文件1的公开日为2014年7月23日。
1、权利要求1具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
权利要求1请求保护一种半导体装置。对比文件1(说明书第14-154段,图1-20)公开了一种半导体装置,包括:结晶缺陷12,该缺陷形成于n-型(相当于第一导电型)的半导体基板20,且具有切断构成该半导体基板的原子的原子间键而生成的悬空键(图5);以及形成于所述半导体基板的背面侧的高氢浓度区域,该高氢浓度区域的氢浓度比所述半导体基板的正面侧要高,在所述高氢浓度区域中,所述缺陷比所述半导体基板的所述高氢浓度区域以外的区域要少,载流子的寿命比所述半导体基板的正面侧要长(说明书第146-147段、图13);公开了第二导电型层5,该第二导电型层设置于所述半导体基板的正面的正面层;以及第一导电型接触层3或第二导电型接触层2,该第一导电型接触层或第二导电型接触层设置于所述半导体基板的背面的正面层(参见图1);半导体装置包括二极管,二极管在半导体基板的背面的正面层具有n型(第一导电型)接触层,所述高氢浓度区域为所述二极管的电场终止层(说明书第73,74段,图1)。半导体装置也可以是在所述第二导电型层的正面具有由金属-氧化膜-半导体构成的绝缘栅的绝缘栅双极型晶体管,所述接触层为第二导电型,所述高氢浓度区域为所述绝缘栅双极型晶体管的电场终止层(说明书第23段);在所述高氢浓度区域以外的区域中含有氦(说明书第77段,公开了缺陷的产生也可以照射氦)(说明书72-98段,第一实施例)。
对比文件1的说明书第14-154段,图1-20中,没有公开半导体装置是二极管和绝缘栅双极型晶体管一并设于半导体基板的技术方案。
权利要求1与对比文件1的上述技术方案的区别在于:半导体装置是二极管和绝缘栅双极型晶体管一并设于半导体基板。
该区别不能从该在后公开的申请文件中唯一地推导出,同时该区别不是所属技术领域的惯用手段的直接置换,则对比文件1不能构成该权利要求的“抵触申请”。
因此,权利要求1所要求保护的技术方案具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
2、权利要求2-6具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
权利要求2-6直接或间接引用权利要求1,基于引用的权利要求具备新颖性,权利要求2-6也具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
3、权利要求7具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
权利要求7请求保护一种半导体装置的制造方法。对比文件1(参见说明书第14-154段,图1-20)公开了一种半导体装置的制造方法,包括:该半导体装置的制造方法局部地控制载流子的寿命,其特征在于,包括:元件正面结构形成工序,该元件正面结构形成工序中,在半导体基板1的一个主面设置二极管(实施方式1-5); 进行质子注入13(相当于第一注入工序),该注入工序从所述半导体基板的背面侧注入氢原子,使半导体基板的背面侧的氢浓度比开始制造半导体装置之前的半导体基板的氢浓度要高(说明书第73-98段,图1); 电子射线照射11,该电子射线照射11中,通过向所述半导体基板照射电子射线,切断构成所述半导体基板的原子的原子间键从而产生悬空键,由此在所述半导体基板形成缺陷;以及生成施主的热处理(相当于第二退火工序),在电子射线照射11之后进行生成施主的热处理,从而通过利用所述氢原子使注入了所述氢原子的区域内的所述缺陷的悬空键封端,从而使注入了所述氢原子的区域的载流子的寿命比注入了所述氢原子的区域以外的所述半导体基板的载流子的寿命要长。实施方式8的半导体装置是将实施方式1的半导体装置的构成应用于IGBT的示例。实施方式8的半导体装置的制造方法可以形成IGBT的元件构造来取代实施方式1~5的半导体装置的制造方法中的二极管的元件构造。
对比文件1的说明书第14-154段,图1-20中,没有公开将二极管和绝缘栅双极型晶体管一并设于半导体基板的元件正面结构形成工序的技术方案。
权利要求7与对比文件1的上述技术方案的区至少包括:在半导体基板的一个主面一并设置有二极管和绝缘栅双极型晶体管。
该区别不能从该在后公开的申请文件中唯一地推导出,同时该区别不是所属技术领域的惯用手段的直接置换,则对比文件1不能构成该权利要求的“抵触申请”。
因此,权利要求7所要求保护的技术方案具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
4、权利要求8-12具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
权利要求8-12直接或间接引用权利要求7,基于引用的权利要求具备新颖性,权利要求8-12也具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
5、权利要求13具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
权利要求13请求保护一种半导体装置的制造方法。对比文件1(说明书第14-154段,图1-20)公开了一种半导体装置的制造方法,包括: 元件正面结构形成工序,该元件正面结构形成工序中,在半导体基板1的一个主面设置二极管(实施方式1-5);进行质子注入13(相当于第一注入工序),该注入工序从所述半导体基板的另一个主面侧注入氢原子,使半导体基板的另一个主面侧的氢浓度比开始制造半导体装置之前的半导体基板的氢浓度要高(说明书第73-98段,图1);电子射线照射11,该电子射线照射11中,对所述半导体基板照射带电粒子射线,切断构成所述半导体基板的原子的原子间键从而产生悬空键,由此于所述半导体基板形成缺陷;以及生成施主的热处理(相当于第二退火工序),在电子射线照射11之后进行生成施主的热处理,从而通过利用所述氢原子使注入了所述氢原子的区域内的所述缺陷的悬空键封端,从而使注入了所述氢原子的区域的载流子的寿命比注入了所述氢原子的区域以外的所述半导体基板的载流子的寿命要长。实施方式8的半导体装置是将实施方式1的半导体装置的构成应用于IGBT的示例。实施方式8的半导体装置的制造方法可以形成IGBT的元件构造来取代实施方式1~5的半导体装置的制造方法中的二极管的元件构造。
对比文件1的说明书第14-154段,图1-20中,没有公开将二极管和绝缘栅双极型晶体管一并设于半导体基板的元件正面结构形成工序的技术方案。
权利要求13与对比文件1的上述技术方案的区至少包括:在半导体基板的一个主面一并设置有二极管和绝缘栅双极型晶体管。
该区别不能从该在后公开的申请文件中唯一地推导出,同时该区别不是所属技术领域的惯用手段的直接置换,则对比文件1不能构成该权利要求的“抵触申请”。
因此,权利要求13所要求保护的技术方案具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
6、权利要求14-18具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
权利要求14-18直接或间接引用权利要求13,基于引用的权利要求具备新颖性,权利要求14-18也具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
(三)关于驳回决定和前置审查意见
本案合议组认为:判断新颖性时,应当将发明或者实用新型专利申请的各项权利要求分别与每一项现有技术或申请在先公布或公告在后的发明或实用新型的相关技术内容单独地进行比较,不得将其与几项现有技术或者申请在先公布或公告在后的发明或者实用新型内容的组合、或者与一份对比文件中的多项技术方案的组合进行对比。即,判断发明或者实用新型专利申请的新颖性适用单独对比的原则。对比文件1的实施方式1-7均是二极管设于半导体基板的技术方案,实施方式8涉及IGBT设于半导体基板的技术方案。实施方式8的半导体装置的制造方法可以形成IGBT的元件构造来取代实施方式1~5的半导体装置的制造方法中的二极管的元件构造。对比文件1说明书第14-154段,图1-20公开中,并没有记载半导体装置是二极管和绝缘栅双极型晶体管一并设于半导体基板的技术方案。虽然对比文件1(参见说明书第1-5段)技术领域的提及“一种具有n型场停止层的二极管和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等的半导体装置和半导体装置的制造方法”, 背景技术提及“作为应用于电力用半导体装置的半导体装置有:具有耐压为400V、600V、1200V、1700V、3300V或其以上的二极管和/或IGBT等。这些二极管和/或IGBT等被应用于转换器和/或逆变器等的电力变换装置中”,“在这种构成的二极管和/或IGBT中,为了使开关特性提高,众所周知有通过电子射线照射使n-漂移层内产生结晶缺陷,而控制载流子寿命的方法。并且,在二极管和/或IGBT中,为了降低开关损耗,期望对在从n-型半导体基板1的正面1b朝向背面1a深的位置处的载流子浓度进行控制(调节)”,但并不能将说明书第1-5段中公开的内容,与说明书第14-154段,图1-20公开的内容进行组合,来评价权利要求的新颖性。对比文件1的任一项技术方案均都并没有单独公开本申请权利要求1技术方案的全部技术特征。如果对比文件1中的涉及二极管的技术方案,与涉及IGBT的技术方案,背景技术的技术方案,进行组合,则属于将一份对比文件中的多项技术方案的组合,不能用于评价新颖性。对比文件1不能构成权利要求1的“抵触申请”。因此,本申请中权利要求1相对于对比文件1具备专利法第22条第2款规定的新颖性。类似地,本申请中的权利要求7、13相对于对比文件1也具备专利法第22条第2款规定的新颖性。综上所述,合议组对驳回决定和前置审查意见不予支持。
至于本申请中是否还存在其他不符合专利法及专利法实施细则之处,留待原审查部门进一步审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年07月04日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门以下述文本为基础继续进行审批程序:
2015年07月07日提交的说明书第1-114段、说明书附图图1-36、说明书摘要、摘要附图;2019年04月26日提交的权利要求第1-18项。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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