【手続補正書】
【提出日】令和3年10月25日(2021.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の負荷端子（１１）及び第２の負荷端子（１２）を含む電力半導体デバイス（１）であって、前記端子（１１、１２）間で垂直方向（Ｚ）に沿って負荷電流を伝導するように構成され、且つ
−  第１の導電型のドリフト領域（１００）を備えた活性セル領域（１−２）と、
−  第２の導電型のウェル領域（１０９）を有するエッジ終端領域（１−３）と、
−  前記活性セル領域（１−２）内に配置される複数のＩＧＢＴセル（１−１）であって、前記ＩＧＢＴセル（１−１）のそれぞれは、前記垂直方向（Ｚ）に沿って前記ドリフト領域（１００）内に延在し、且つ複数のメサ（１８、１９）を横方向に制限する複数のトレンチ（１４、１５、１６）を含み、前記複数のトレンチは、
−  制御電極（１４１）を有する少なくとも１つの制御トレンチ（１４）と、
−  前記制御電極（１４１）に電気的に結合されたダミー電極（１５１）を有する少なくとも１つのダミートレンチ（１５）と、
−  前記第１の負荷端子に電気的に接続されたソース電極（１６１）を有する少なくとも１つのソーストレンチ（１６）と
を含み、前記複数のメサは、
−  前記少なくとも１つの制御トレンチ（１４）と前記少なくとも１つのソーストレンチ（１６）との間に配置された少なくとも１つの活性メサ（１８）と、
−  前記少なくとも１つのダミートレンチ（１５）に隣接して配置された少なくとも１つの不活性メサ（１９）と
を含む、複数のＩＧＢＴセル（１−１）と、
−  前記第２の導電型のバリア領域（１０５）であって、少なくとも前記ダミートレンチ（１５）の底部（１５５）及び前記ソーストレンチ（１６）の底部（１６５）の両方は、少なくとも部分的に前記バリア領域（１０５）内に延在し、前記バリア領域（１０５）と前記ウェル領域（１０９）との間で横方向（Ｘ、Ｙ）に位置する前記ドリフト領域（１００）の一部は、前記横方向に少なくとも１μｍの横方向延在範囲を有する、バリア領域（１０５）と
を含む電力半導体デバイス（１）。
【請求項２】
電力半導体デバイス（１）であって、
−  第１の導電型のドリフト領域（１００）を備えた活性セル領域（１−２）と、
−  少なくとも部分的に前記活性セル領域（１−２）内に配置される複数のＩＧＢＴセル（１−１）であって、前記ＩＧＢＴセル（１−１）のそれぞれは、垂直方向（Ｚ）に沿って前記ドリフト領域（１００）内に延在する少なくとも１つのトレンチ（１４、１５、１６）を含む、複数のＩＧＢＴセル（１−１）と、
−  前記活性セル領域（１−２）を取り囲むエッジ終端領域（１−３）と、
−  前記活性セル領域（１−２）と前記エッジ終端領域（１−３）との間に配置される遷移領域（１−５）であって、前記活性セル領域（１−２）から前記エッジ終端領域（１−３）に向かって横方向（Ｘ、Ｙ）に沿って幅（Ｗ）を有し、前記ＩＧＢＴセル（１−１）の少なくとも一部は、前記遷移領域（１−５）内に配置されるか又は前記遷移領域（１−５）内に延在する、遷移領域（１−５）と、
−  第２の導電型のバリア領域（１０５）であって、前記活性セル領域（１−２）内に且つ前記ＩＧＢＴセル（１−１）の前記トレンチ（１４、１５、１６）の少なくとも一部と接触して配置され、前記バリア領域（１０５）は、前記遷移領域（１−５）内に延在しない、バリア領域（１０５）と
を含む電力半導体デバイス（１）。
【請求項３】
前記バリア領域（１０５）は、前記ドリフト領域（１００）により、前記垂直方向（Ｚ）に且つ前記垂直方向（Ｚ）に対して空間的に制限される、請求項１又は２に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項４】
前記バリア領域（１０５）は、前記活性セル領域（１−２）全体を通って延在する横方向に構造化された層として形成される、請求項１〜３の何れか一項に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項５】
前記ＩＧＢＴセル（１−１）は、第１のピッチを有する第１のレイアウトに従って横方向構造を有して構成され、前記バリア領域（１０５）の前記横方向構造は、第２のレイアウトに従って構成され、前記第２のレイアウトは、前記第１のピッチの少なくとも２倍の大きさの第２のピッチを有する、請求項１〜４の何れか一項に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項６】
前記バリア領域（１０５）の前記横方向構造は、複数のパススルー通路（１０５３）によって形成される、請求項４又は５に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項７】
前記複数のパススルー通路（１０５３）のそれぞれは、前記ドリフト領域（１００）のセクション又は前記ＩＧＢＴセル（１−１）のそれぞれの１つのトレンチ（１４）のセクションの何れかによって充填される、請求項６に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項８】
互いに隣接して配置される前記パススルー通路（１０５３）の２つの任意のパススルー通路間の距離は、１ｍｍ未満である、請求項６又は７に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項９】
前記バリア領域（１０５）は、半導体本体（１０）の半導体層内に配置され、前記半導体層は、前記活性セル領域（１−２）内で完全且つ独占的に延在し、且つ総量を示し、前記パススルー通路（１０５３）は、前記総量の少なくとも１％且つ最大で５０％を形成し、前記半導体層の残りの量は、前記第２の導電型の半導体領域によって形成される、請求項６〜８の何れか一項に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項１０】
前記残りの量は、１ｅ１４ｃｍ−３より大きく且つ１ｅ１７ｃｍ−３より小さいドーパント濃度（ＣＣ）を有し、前記ドーパント濃度は、少なくとも０．１μｍの前記垂直方向（Ｚ）に沿った延在範囲内に存在する、請求項９に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項１１】
前記バリア領域（１０５）は、１０Ωｃｍを超え且つ１０００Ωｃｍ未満の抵抗率を示し、及び／又は前記バリア領域（１０５）は、ホウ素、アルミニウム、ジフルオロボリル、三フッ化ホウ素、又はそれらの組み合わせの少なくとも１つを含む、請求項１〜１０の何れか一項に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項１２】
前記バリア領域（１０５）は、前記垂直方向（Ｚ）に沿って、一方の側の前記ドリフト領域（１００）の上側セクション（１００−１）と、他方の側の前記ドリフト領域（１００）の下側セクション（１００−２）とによって制限され、前記上側セクション（１００−１）は、前記ＩＧＢＴセル（１−１）のチャネル領域（１０２）への遷移を形成する、請求項１〜１１の何れか一項に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項１３】
前記上側セクション（１００−１）内の前記ドーパント濃度は、前記下側セクション（１００−２）内の少なくとも２倍の大きさである、請求項１２に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項１４】
第１の負荷端子（１１）及び第２の負荷端子（１２）をさらに含み、前記端子（１１、１２）間で垂直方向（Ｚ）に沿って負荷電流を伝導するように構成され、前記ＩＧＢＴセル（１−１）のそれぞれは、マイクロパターントレンチ構造を示す、請求項２に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項１５】
前記ＩＧＢＴセル（１−１）のそれぞれは、
−  制御電極（１４１）を有する少なくとも１つの制御トレンチ（１４）と、
−  ダミー電極（１５１）を有する少なくとも１つのダミートレンチ（１５）と、
−  前記少なくとも１つの制御トレンチ（１４）に隣接して配置される少なくとも１つの活性メサ（１８）であって、前記制御電極（１４１）は、前記電力半導体デバイス（１）の制御端子（１３）から制御信号を受信し、且つ前記活性メサ（１８）における負荷電流を制御するように構成される、少なくとも１つの活性メサ（１８）と、
−  前記少なくとも１つのダミートレンチ（１５）に隣接して配置される少なくとも１つの不活性メサ（１９）であって、前記第１の負荷端子（１１）と前記不活性メサ（１９）との間の遷移（１９１）は、少なくとも前記第１の導電型の電荷担体に対して電気絶縁（１１２）を提供する、少なくとも１つの不活性メサ（１９）と
を含む、請求項１４に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項１６】
前記制御電極（１４１）及び前記ダミー電極（１５１）は、それぞれ前記制御端子（１３）に電気的に結合される、請求項１５に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項１７】
前記バリア領域（１０５）は、前記活性メサ（１８）のセクションと前記ダミートレンチ（１５）の底部（１５５）との間に導電性経路を提供するように構成される、請求項１、１５又は１６に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項１８】
前記バリア領域（１０５）は、前記活性セル領域（１−２）の前記複数のＩＧＢＴセル（１−１）内に含まれる前記不活性メサ（１９）を互いに接続する、請求項１又は１５〜１７の何れか一項に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項１９】
前記バリア領域（１０５）は、上側ｐｎ接合（１０５１）及び下側ｐｎ接合（１０５２）のそれぞれを前記ドリフト領域（１００）と共に形成し、前記下側ｐｎ接合（１０５２）は、前記ダミートレンチ（１５）の前記底部（１５５）及び前記制御トレンチ（１４）の底部（１４５）のそれぞれよりも下側に配置される、請求項１又は１５〜１８の何れか一項に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項２０】
前記上側ｐｎ接合（１０５１）は、前記活性メサ（１８）及び前記不活性メサ（１９）のそれぞれの内部に配置され、及び／又は前記ダミートレンチ（１５）の前記底部（１５５）及び前記制御トレンチ（１４）の前記底部（１４５）のそれぞれは、前記バリア領域（１０５）内に延在する、請求項１９に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項２１】
前記バリア領域（１０５）は、前記ダミートレンチ（１５）の前記底部（１５５）が前記バリア領域（１０５）内に延在する領域において最大ドーパント濃度（ＣＣ）を示す、請求項１又は２０に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項２２】
前記パススルー通路（１０５３）は、前記ＩＧＢＴセル（１−１）の前記活性メサ（１８）の１つ又は複数と横方向にオーバーラップする、請求項１又は１５〜２１の何れか一項に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項２３】
前記パススルー通路（１０５３）は、前記活性セル領域（１−２）内に存在する活性メサ（１８）の総数に対して、前記活性メサ（１８）の少なくとも１％且つ最大で５０％と横方向にオーバーラップする、請求項２２に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項２４】
−  前記ＩＧＢＴセル（１−１）のそれぞれは、ソース電極（１６１）を有する少なくとも１つのソーストレンチ（１６）をさらに含み、前記ソース電極（１６１）は、前記第１の負荷端子（１１）に電気的に接続され、
−  前記少なくとも１つのソーストレンチ（１６）は、前記制御トレンチ（１４）と前記ダミートレンチ（１５）との間に配置され、且つ／若しくは
−  前記活性メサ（１８）は、前記制御トレンチ（１４）及び前記ソーストレンチ（１６）によって横方向に制限され、且つ／若しくは
−  前記不活性メサ（１９）は、前記ソーストレンチ（１６）及び前記ダミートレンチ（１５）によって横方向に制限され、及び／又は
−  前記ＩＧＢＴセル（１−１）のそれぞれは、トレンチ電極（１７１）を有する少なくとも１つの浮遊トレンチ（１７）をさらに含み、前記浮遊トレンチ（１７）の前記トレンチ電極（１７１）は、電気的に浮遊しており、
−  前記少なくとも１つの浮遊トレンチ（１７）は、前記制御トレンチ（１４）と前記ダミートレンチ（１５）との間に配置され、且つ／若しくは
−  前記少なくとも１つのソーストレンチ（１６）及び前記少なくとも１つの浮遊トレンチ（１７）は、前記制御トレンチ（１４）と前記ダミートレンチ（１５）との間に配置され、及び／又は
−  前記ＩＧＢＴセル（１−１）のそれぞれの垂直断面において、前記各ＩＧＢＴセル（１−１）は、前記負荷電流が前記不活性メサ（１９）と前記第１の負荷端子（１１）との間の前記遷移（１９１）を越えることを防止するように構成され、及び／又は
−  前記活性メサ（１８）のそれぞれは、前記第１の負荷端子（１１）に電気的に接続される前記第１の導電型のソース領域（１０１）を含み、且つ前記ソース領域（１０１）及び前記ドリフト領域（１００）を分離する第２の導電型のチャネル領域（１０２）を有し、前記活性メサ（１８）において、前記ソース領域（１０１）、前記チャネル領域（１０２）、及び前記ドリフト領域（１００）のそれぞれの少なくとも各セクションは、前記制御トレンチ（１４）の側壁（１４４）に隣接して配置される、請求項１５又は任意選択的に請求項１〜１４若しくは１６〜２３の追加的な何れか一項に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項２５】
前記遷移領域（１−５）は、前記活性セル領域（１−２）を取り囲む、請求項２に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項２６】
前記バリア領域が、前記活性セル領域の前記複数のＩＧＢＴセル内に含まれる前記不活性メサを互いに接続する、請求項１〜２５の何れか一項に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項２７】
前記バリア領域が、前記前記ダミートレンチの前記底部が前記バリア領域内に延在する領域において最大ドーパント濃度を有する、請求項１〜２６の何れか一項に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項２８】
前記バリア領域が、前記ドリフト領域の少なくとも一部によって、前記チャネル領域から分離される、請求項１〜２７の何れか一項に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項２９】
前記バリア領域が電気的に浮遊する、請求項１〜２８の何れか一項に記載の電力半導体デバイス（１）。
【請求項３０】
電力半導体デバイス（１）を処理する方法（２）であって、前記電力半導体デバイス（１）は、第１の導電型のドリフト領域（１００）を備えた活性セル領域（１−２）と、少なくとも部分的に前記活性セル領域（１−２）内に配置される複数のＩＧＢＴセル（１−１）であって、前記ＩＧＢＴセル（１−１）のそれぞれは、垂直方向（Ｚ）に沿って前記ドリフト領域（１００）内に延在する少なくとも１つのトレンチ（１４、１５、１６）を含む、複数のＩＧＢＴセル（１−１）と、前記活性セル領域（１−２）を取り囲むエッジ終端領域（１−３）と、前記活性セル領域（１−２）と前記エッジ終端領域（１−３）との間に配置される遷移領域（１−５）であって、前記活性セル領域（１−２）から前記エッジ終端領域（１−３）に向かって横方向（Ｘ、Ｙ）に沿って幅（Ｗ）を有し、前記ＩＧＢＴセル（１−１）の少なくとも一部は、前記遷移領域（１−５）内に配置されるか又は前記遷移領域（１−５）内に延在する、遷移領域（１−５）とを含み、前記方法は、
−  第２の導電型のバリア領域（１０５）を設けるステップ（２１）であって、前記バリア領域（１０５）は、前記活性セル領域（１−２）内に且つ前記ＩＧＢＴセル（１−１）の前記トレンチ（１４、１５、１６）の少なくとも一部と接触して配置され、前記バリア領域（１０５）は、前記遷移領域（１−５）内に延在しない、ステップ（２１）
を含む、方法（２）。
【請求項３１】
前記バリア領域が電気的に浮遊する、請求項３０に記載の方法（２）。