发明创造名称：用于在沟槽功率MOSFET中优化端接设计的不对称多晶硅栅极的制备方法
外观设计名称：
决定号：195006
决定日：2019-11-14
委内编号：1F287630
优先权日：2012-03-02
申请（专利）号：201510811901.3
申请日：2013-02-22
复审请求人：万国半导体股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：谢绍俊
合议组组长：商纪楠
参审员：吕媛
国际分类号：H01L29/423，H01L29/78，H01L21/336
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别特征，而现有技术未给出应用该区别特征的技术启示，并且该区别特征不属于本领域的公知常识，且使得权利要求的技术方案具有有益的技术效果，则该权利要求请求保护的技术方案具有创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510811901.3，名称为“用于在沟槽功率MOSFET中优化端接设计的不对称多晶硅栅极的制备方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为万国半导体股份有限公司。申请日为2013年02月22日，优先权日为2012年03月02日，分案申请提交日为2015年11月20日，公开日为2016年02月03日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2019年03月04日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：本申请权利要求1相对于对比文件1（CN102246308A，公开日为2011年11月16日）和对比文件4（CN101395719A，公开日为2009年03月25日）的结合不具备创造性。驳回决定所依据的文本为：2019年01月23日提交的权利要求第1-6项；分案申请提交日2015年11月20日提交的说明书第1-47段、说明书附图图1-25、说明书摘要、摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种形成在半导体衬底上的半导体器件，其特征在于，包括：
一个含有多个晶体管的有源区(14)，每个晶体管都含有源极区(23)、本体区(27)、漏极区(22)和栅极区；以及
一个包围着所述有源区(14)的端接区(16)，所述的端接区(16)包括至少一个靠近有源区(14)的最里面的端接沟槽(19)，以及一个远离最里面的端接沟槽(19)的最外面的端接沟槽(31)，每个端接沟槽都用导电材料填充，电绝缘材料(35)沉积在所述导电材料(32)和所述的衬底材料(12)之间，最里面的端接沟槽(19)具有一个由所述导电材料制成的栅极部分(25)，所述栅极部分(25)的剖面面积小于所述有源区(14)中的晶体管的所述栅极区(24)的剖面面积，所述栅极部分(25)与所述导电材料制成的一个屏蔽栅极区(21)重叠，并且绝缘，所述屏蔽栅极区(21)在有源区(14)附近的所述最里面的端接沟槽(19)底部，所述源极区(23)和所述屏蔽栅极区(21)电连接；端接区(16)中所述的衬底材料(12)的顶面至少下凹到所述的栅极部分(25)的底部；沉积在所述的最外面的端接沟槽(31)中所述的导电材料(32)，电连接到端接区(16)中的衬底区(12)，最外面的端接沟槽(31)远离最里面的端接沟槽(19)。
2. 如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述的栅极部分(25)沉积在有源区(14)附近的所述的最里面的端接沟槽(19)中，通过所述的电绝缘材料(26)，所述的栅极部分(25)与衬底材料(12)绝缘，电绝缘材料(26)具第一厚度的部分在所述的栅极部分(25)和所述栅极部分(25)附近的所述的本体区(27)之间，电绝缘材料(26)具第二厚度的部分在所述的栅极部分(25)和端接区(16)中所述的衬底材料(12)之间，所述的第一厚度小于所述的第二厚度。
3. 如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，有源区(14)附近的所述的最里面的端接沟槽(19)的宽度和深度，与设置在有源区(14)中的有源栅极沟槽(18)的宽度和深度相同。
4. 如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述的源极区(23)和所述的屏蔽栅极区(20)电连接。
5. 如权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述的栅极部分(25)沉积在有源区(14)附近的所述的最里面的端接沟槽(19)中，通过所述的电绝缘材料(26)，所述的栅极部分(25)与衬底材料(12)绝缘，电绝缘材料(26)具第一厚度的部分在所述的栅极部分(25)和所述栅极部分(25)附近的所述的本体区(27)之间，电绝缘材料(26)具第二厚度的部分在所述的栅极部分(25)和端接区(16)中所述的衬底材料(12)之间，所述的第一厚度小于所述的第二厚度。
6. 如权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，有源区(14)附近的所述的最里 面的端接沟槽(19)的宽度和深度，与设置在有源区(14)中的有源栅极沟槽(18)的宽度和深度相同。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年06月19日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书, 其中修改涉及：权利要求1中增加技术特征：“所述最外面的端接沟槽（31）与所述最里面的端接沟槽（19）之间的距离大于所述最里面的端接沟槽（19）与设置在有源区（14）中的有源栅极沟槽（18）之间的距离”。复审请求人认为：修改后的权利要求1相比对比文件1至少没有公开下述技术特征：沉积在所述的最外面的端接沟槽（31）中所述的导电材料（32），电连接到端接区（16）中的衬底区（12）；所述最外面的端接沟槽（31）与所述最里面的端接沟槽（19）之间的距离大于所述最里面的端接沟槽（19）与设置在有源区（14）中的有源栅极沟槽（18）之间的距离。上述区别技术特征作为一个整体，使得MOSFET的击穿电压达到最大值，对比文件1和4均没有公开上述技术特征，也不是本领域的公知常识,因此权利要求1具备创造性。
复审请求时修改的权利要求书如下：
“1. 一种形成在半导体衬底上的半导体器件，其特征在于，包括：
一个含有多个晶体管的有源区(14)，每个晶体管都含有源极区(23)、本体区(27)、漏极区(22)和栅极区；以及
一个包围着所述有源区(14)的端接区(16)，所述的端接区(16)包括至少一个靠近有源区(14)的最里面的端接沟槽(19)，以及一个远离最里面的端接沟槽(19)的最外面的端接沟槽(31)，每个端接沟槽都用导电材料填充，电绝缘材料(35)沉积在所述导电材料(32)和所述的衬底材料(12)之间，最里面的端接沟槽(19)具有一个由所述导电材料制成的栅极部分(25)，所述栅极部分(25)的剖面面积小于所述有源区(14)中的晶体管的所述栅极区(24)的剖面面积，所述栅极部分(25)与所述导电材料制成的一个屏蔽栅极区(21)重叠，并且绝缘，所述屏蔽栅极区(21)在有源区(14)附近的所述最里面的端接沟槽(19)底部，所述源极区(23)和所述屏蔽栅极区(21)电连接；端接区(16)中所述的衬底材料(12)的顶面至少下凹到所述的栅极部分(25)的底部；沉积在所述的最外面的端接沟槽(31)中所述的导电材料(32)，电连接到端接区(16)中的衬底区(12)，最外面的端接沟槽(31)远离最里面的端接沟槽(19)，所述最外面的端接沟槽(31)与所述最里面的端接沟槽(19)之间的距离大于所述最里面的端接沟槽(19)与设置在有源区(14)中的有源栅极沟槽(18)之间的距离。
2. 如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述的栅极部分(25)沉积在有源区(14)附近的所述的最里面的端接沟槽(19)中，通过所述的电绝缘材料(26)，所述的栅极部分(25)与衬底材料(12)绝缘，电绝缘材料(26)具第一厚度的部分在所述的栅极部分(25)和所述栅极部分(25)附近的所述的本体区(27)之间，电绝缘材料(26)具第二厚度的部分在所述的栅极部分(25)和端接区(16)中所述的衬底材料(12)之间，所述的第一厚度小于所述的第二厚度。
3. 如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，有源区(14)附近的所述的最里面的端接沟槽(19)的宽度和深度，与设置在有源区(14)中的有源栅极沟槽(18)的宽度和深度相同。
4. 如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述的源极区(23)和所述的屏蔽栅极区(20)电连接。
5. 如权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述的栅极部分(25)沉积在有源区(14)附近的所述的最里面的端接沟槽(19)中，通过所述的电绝缘材料(26)，所述的栅极部分(25)与衬底材料(12)绝缘，电绝缘材料(26)具第一厚度的部分在所述的栅极部分(25)和所述栅极部分(25)附近的所述的本体区(27)之间，电绝缘材料(26)具第二厚度的部分在所述的栅极部分(25)和端接区(16)中所述的衬底材料 (12)之间，所述的第一厚度小于所述的第二厚度。
6. 如权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，有源区(14)附近的所述的最里面的端接沟槽(19)的宽度和深度，与设置在有源区(14)中的有源栅极沟槽(18)的宽度和深度相同。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年06月25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，修改后的权利要求1与对比文件1具有以下区别技术特征：（1）沉积在所述的最外面的端接沟槽31中所述的导电材料32，电连接到端接区16中的衬底区；（2）所述最外面的端接沟槽31与所述最里面的端接沟槽19之间的距离大于所述最里面的端接沟槽19与设置在有源区14中的有源栅极沟槽18之间的距离。区别技术特征（1）、（2）分别起到了各自的作用，区别技术特征（1）的作用是：改善了表面电场，提高器件的击穿电压，该区别技术特征（1）已被对比文件4所公开（参见说明书第5页第1行到第6页第3行、第10页第28行到第11页第5行，附图3, 11)：该半导体器件外围区的衬底材料的顶面下凹到栅极电极的底部，缓解了表面电场；沉积在最外面的端接沟槽中的导电材料电连接到端接区中的外延层304。也就是对比文件4公开了区别技术特征（1），且作用相同，因此，本领域的技术人员有动机将对比文件4所公开的内容结合到对比文件1当中。对于区别技术特征（2），其所起的作用是使有源区中的耗尽区能进一步延伸到外围区从而提高器件的击穿电压。而该区别技术特征（2）则是本领域的公知常识。 综上，为了改善了表面电场，提高器件的击穿电压，本领域的技术人员在对比文件1的基础上结合对比文件4和本领域的公知常识从而得到权利要求1的技术方案对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，修改后的权利要求1相对于对比文件1、对比文件4和本领域的公知常识仍然不具备创造性，因而坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
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。
二、决定的理由
审查文本的认定
经审查，复审请求人于2019年06月19日对权利要求书的修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定，因此，本复审决定所针对的审查文本为：2019年06月19日提交的权利要求第1-6项；分案申请提交日2015年11月20日提交的说明书第1-47段、说明书附图图1-25、说明书摘要、摘要附图。
关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别特征，而现有技术未给出应用该区别特征的技术启示，并且该区别特征不属于本领域的公知常识，且使得权利要求的技术方案具有有益的技术效果，则该权利要求请求保护的技术方案具有创造性。
本决定所涉及的对比文件与驳回决定所采用的对比文件相同，即：
对比文件1：CN102246308A，公开日为2011年11月16日；
对比文件4：CN101395719A，公开日为2009年03月25日。
1、权利要求1具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1请求保护一种形成在半导体衬底上的半导体器件。对比文件1公开了一种形成在半导体衬底上的半导体器件，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第[0025]-[0052]段，附图20-22）：该半导体器件包括：一个含有多个晶体管的器件区120，每个晶体管都含有源极区136、p-型阱134、N 衬底102和栅极区126（相当于本申请的一个含有多个晶体管的有源区，每个晶体管都含有源极区、本体区、漏极区和栅极区）；一个包围着的器件区120的第二场终止区，第二场终止区包括一个靠近器件区120的最里面的末端沟槽222，以及一个远离最里面的末端沟槽222的最外面的周边沟槽320，末端沟槽222和周边沟槽320都用导电材料226、124、324填充，介电层223、321沉积在导电材料和衬底材料之间，最里面的末端沟槽222具有一个由导电材料制成的栅电极226，栅电极226的剖面面积小于器件区120中的晶体管的栅电极126的剖面面积，栅电极226与导电材料制成的屏蔽电极124重叠，并且绝缘，屏蔽电极124在器件区120附近的最里面的末端沟槽222的底部，源极区136与屏蔽电极124电连接（相当于本申请的一个包围着有源区的端接区，端接区包括至少一个靠近有源区的最里面的端接沟槽，以及一个远离最里面的端接沟槽的最外面的端接沟槽，每个端接沟槽都用导电材料填充，电绝缘材料沉积在导电材料和衬底材料之间，最里面的端接沟槽具有一个由导电材料制成的栅极部分，栅极部分的剖面面积小于有源区中的晶体管的栅极区的剖面面积，栅极部分与导电材料制成的一个屏蔽栅极区重叠，并且绝缘，屏蔽栅极区在有源区附近的最里面的端接沟槽底部，源极区和屏蔽栅极区电连接）；最外面的周边沟槽320远离最里面的末端沟槽222（相当于本申请的最外面的端接沟槽远离最里面的端接沟槽）。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1相比区别技术特征是：端接区中衬底材料的顶面至少下凹到栅极部分的底部，沉积在最外面的端接沟槽中导电材料电连接到端接区中的衬底区；所述最外面的端接沟槽31与所述最里面的端接沟槽19之间的距离大于所述最里面的端接沟槽19与设置在有源区14中的有源栅极沟槽18之间的距离。基于上述区别技术特征本申请实际解决的技术问题是：通过设计端接区来提高击穿电压。
对于区别技术特征，对比文件4公开了一种半导体器件，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第5页第1行-第6页第3行、第10页第28行-第11页第5行，附图3、11）：该半导体器件：外围区的衬底材料的顶面下凹到栅极电极的底部，缓解了表面电场；沉积在最外面的端接沟槽中的导电材料电连接到端接区中的外延层304。虽然对比文件4公开了部分区别技术特征：端接区中衬底材料的顶面至少下凹到栅极部分的底部，沉积在最外面的端接沟槽中导电材料电连接到端接区中的衬底区，但是对比文件4未整体公开上述区别技术特征，并且对比文件4中无论是远离有源区还是邻近有源区的沟道场板其均采用相同的结构，其与对比文件1如果结合，将破坏上述对比文件1中屏蔽效应的目的，实际上，将导致栅电极226更多的接触到漏极电压，因为对比文件1与对比文件4的结合将使得电极224，324连接到漏极电压，因此现有技术也不存在将对比文件4和对比文件1结合获得该权利要求1技术方案的技术启示，该区别技术特征也不是本领域技术人员常用的技术手段，不属于本领域的公知常识，并且该区别技术特征整体取得进一步提高了击穿电压的技术效果。
因而，在对比文件1的基础上结合对比文件4以及公知常识无法显而易见的获得本申请权利要求1要求保护的技术方案。本申请要求保护的权利要求1相对于对比文件1结合对比文件4以及本领域的公知常识具有突出的实质性特点和显著的技术进步，具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
2、权利要求2-6具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求2-6直接或间接引用权利要求1，在其引用的权利要求具备创造性的情况下，上述从属权利要求也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于前置意见
对于原审查部门的前置审查意见，合议组认为：权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1相比区别技术特征是：端接区中衬底材料的顶面至少下凹到栅极部分的底部，沉积在最外面的端接沟槽中导电材料电连接到端接区中的衬底区； 所述最外面的端接沟槽31与所述最里面的端接沟槽19之间的距离大于所述最里面的端接沟槽19与设置在有源区14中的有源栅极沟槽18之间的距离。基于上述区别技术特征本申请实际所要解决的技术问题是：通过设计端接区来提高击穿电压。上述区别技术特征不是本领域技术人员的公知常识，并且整体上达到了进一步提高击穿电压的效果，因此，合议组对于原审查部门的前置审查意见不予支持。
至于本申请是否存在其他不符合专利法及其实施细则的缺陷，以及相对于其他对比文件是否具备新颖性和创造性，皆留待后续程序继续审查。
基于上述理由，合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年03 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在分案申请提交日提交的说明书第1-47段、说明书附图图1-25、说明书摘要、摘要附图；2019年06月19日提交的权利要求第1-6项的基础上对本申请继续进行审查。
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，复审请求人可以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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