【手続補正書】
【提出日】令和2年8月21日(2020.8.21)
【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】
半導体装置であって、
前記半導体装置が、
第１の横方向に延びた半導体材料のダミー柱と、
前記ダミー柱を囲む前記半導体材料を含む複数の長尺のレーストラック柱と、
複数のスペーシング領域と、
を備え、
前記複数の長尺のレーストラック柱の各々が、閉ループレーストラック形状をもち、
前記複数の長尺のレーストラック柱の各々が、前記第１の横方向に各々が延びた第１及び第２の線形区域と、第１及び第２の丸みを帯びた区域と、を含んで、前記閉ループレーストラック形状を形成しており、
前記丸みを帯びた区域が、実質的に同じ曲率半径をもち、
前記複数の長尺のレーストラック柱が、
前記ダミー柱の近くに配置された第１のレーストラック柱と、
前記第１のレーストラック柱を囲む第２のレーストラック柱と、
を含み、
前記第１のレーストラック柱が、前記ダミー柱と前記第２のレーストラック柱との間に配置されており、
前記複数のスペーシング領域が、第１のスペーシング領域と第２のスペーシング領域とを含み、
前記第１のスペーシング領域が、前記ダミー柱を囲み、前記第１のレーストラック柱と前記ダミー柱との間に配置されており、
前記第２のスペーシング領域が、前記第１のレーストラック柱を囲み、前記第１のレーストラック柱と前記第２のレーストラック柱との間に配置された、
半導体装置。
【請求項２】
前記第１のレーストラック柱の第１の内縁部と前記第２のレーストラック柱の第２の内縁部との間の距離が、複数の前記レーストラック柱のピッチに対応し、
前記第１のレーストラック柱の前記第１の丸みを帯びた区域が、前記ピッチを２で割って３倍したものに等しい最小曲率半径をもつ、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１のレーストラック柱の前記最小曲率半径が、２１マイクロメートルである、
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ダミー柱と前記第１のレーストラック柱との間の第１の距離が、一定であり、
前記第１の距離が、前記第１のスペーシング領域の第１の幅に等しい、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１のレーストラック柱と前記第２のレーストラック柱との間の第２の距離が、一定であり、
前記第２の距離が、前記第２のスペーシング領域の第２の幅に等しく、
前記第１の幅が、前記第２の幅とは異なる、
請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記複数のスペーシング領域が、前記第２のレーストラック柱を囲む第３のスペーシング領域を含み、
前記第２のレーストラック柱が、前記第２のスペーシング領域と前記第３のスペーシング領域との間に配置された、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１のスペーシング領域と前記第２のスペーシング領域と前記第３のスペーシング領域とが、誘電体材料を含み、
前記第１のスペーシング領域と前記第２のスペーシング領域とが、前記第１のレーストラック柱を電気的に絶縁するように配置されており、
前記第２のスペーシング領域と前記第３のスペーシング領域とが、前記第２のレーストラック柱を電気的に絶縁するように配置された、
請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記半導体装置が、高電圧縦型トランジスタであり、
前記半導体装置が、
前記第２のレーストラック柱の第１の表面の近くで前記第２のレーストラック柱内に配置された第１の導電型のソース領域と、
前記第２のレーストラック柱内に配置された第２の導電型の本体領域と、
前記第２のレーストラック柱内に配置された前記第１の導電型のドレイン領域と、
前記第３のスペーシング領域内に配置されたゲート電極と、
を備え、
前記本体領域が、前記ソース領域と前記ドレイン領域との間に配置されており、
前記ゲート電極が、前記第２のレーストラック柱の近くで前記誘電体材料内に配置されており、
ゲート酸化物が、前記ゲート電極と前記本体領域との間に配置された、
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記半導体装置の絶縁破壊電圧が、前記第１のレーストラック柱の最小曲率半径により規定されるように、前記第１のレーストラック柱が、前記第２のレーストラック柱に電気的に結合された、
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記誘電体材料により囲まれた複数のフィールドプレートをさらに備え、
前記複数のフィールドプレートが、前記第３のスペーシング領域内に配置された第１のフィールドプレートを含み、
前記第１のフィールドプレートが、前記第２のレーストラック柱の近くで前記誘電体材料内に配置され、前記ゲート電極が、前記第１のフィールドプレートと前記本体領域との間に配置された、
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記閉ループレーストラック形状が、４か所で屈曲した回転対称である、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１２】
複数の前記レーストラック柱の各々が、前記第２の線形区域と第３の線形区域と第４の線形区域とをさらに含み、
前記第１の線形区域と前記第２の線形区域とが、前記第１の横方向に延び、
前記第３の線形区域と前記第４の線形区域とが、第２の横方向に延び、
前記第１の横方向が、前記第２の横方向に直交する、
請求項１０に記載の半導体装置。
【請求項１３】
複数の前記レーストラック柱の各々が、前記第２の丸みを帯びた区域と第３の丸みを帯びた区域と第４の丸みを帯びた区域とをさらに含み、
前記第１のレーストラック柱の前記第１の丸みを帯びた区域と前記第２の丸みを帯びた区域と前記第３の丸みを帯びた区域と前記第４の丸みを帯びた区域とが、同一のそれぞれの曲率半径をもつ、
請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１４】
複数の前記レーストラック柱が、第３のレーストラック柱と第４のレーストラック柱とを含み、
前記第３のレーストラック柱が、前記第２のレーストラック柱と前記第４のレーストラック柱との間に配置されており、
前記複数のスペーシング領域に含まれる第４のスペーシング領域が、前記第３のレーストラック柱を囲み、
前記第４のスペーシング領域が、前記第３のレーストラック柱と前記第４のレーストラック柱との間に配置された、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１５】
高電圧システムであって、
前記高電圧システムが、第１のスタジアム構造物と第２のスタジアム構造物と第３のスタジアム構造物とを含む複数のスタジアム構造物を備え、
前記第１のスタジアム構造物が、前記第２のスタジアム構造物と平行であり、
前記第３のスタジアム構造物が、前記第１のスタジアム構造物に直交し、
前記複数のスタジアム構造物における各スタジアム構造物が、
第１の横方向に延びた半導体材料のダミー柱と、
前記ダミー柱を囲む前記半導体材料を含む複数の長尺のレーストラック柱と、
複数のスペーシング領域と、
を含み、
前記複数の長尺のレーストラック柱の各々が、前記第１の横方向に延びた第１の線形区域と、第１の丸みを帯びた区域と、を含んで、レーストラック形状を形成しており、
前記複数の長尺のレーストラック柱が、
前記ダミー柱の近くに配置された第１のレーストラック柱と、
前記第１のレーストラック柱を囲む第２のレーストラック柱と、
を含み、
前記第１のレーストラック柱が、前記ダミー柱と前記第２のレーストラック柱との間に配置されており、
前記複数のスペーシング領域が、第１のスペーシング領域と第２のスペーシング領域とを含み、
前記第１のスペーシング領域が、前記ダミー柱を囲み、前記第１のレーストラック柱と前記ダミー柱との間に配置されており、
前記第２のスペーシング領域が、前記第１のレーストラック柱を囲み、前記第１のレーストラック柱と前記第２のレーストラック柱との間に配置された、
高電圧システム。
【請求項１６】
前記第１のスタジアム構造物が、前記第２のスタジアム構造物と平行であり、
前記第３のスタジアム構造物が、前記第１のスタジアム構造物に直交する、
請求項１５に記載の高電圧システム。
【請求項１７】
前記半導体材料のインターフェース柱が、前記第１のスタジアム構造物と前記第２のスタジアム構造物と前記第３のスタジアム構造物との間に配置された、
請求項１５に記載の高電圧システム。
【請求項１８】
前記第１のスタジアム構造物の第１の面積が、前記第２のスタジアム構造物の第２の面積に実質的に等しく、
前記第３のスタジアム構造物の第３の面積が、前記第１の面積と前記第２の面積とに実質的に等しい、
請求項１５に記載の高電圧システム。
【請求項１９】
前記複数のスタジアム構造物の各々が、独立した半導体装置を形成し、
前記独立した半導体装置が、トランジスタまたはダイオードのうちの少なくとも１つを含む、
請求項１５に記載の高電圧システム。
【請求項２０】
前記第１のスタジアム構造物内における前記第１のレーストラック柱の第１の内縁部と、前記第１のスタジアム構造物内における前記第２のレーストラック柱の第２の内縁部と、の間の距離が、前記第１のスタジアム構造物の前記複数の長尺のレーストラック柱のピッチに対応し、
前記第１のスタジアム構造物内における前記第１のレーストラック柱の前記第１の丸みを帯びた区域が、前記ピッチを２で割って３倍したものに等しい最小曲率半径をもつ、
請求項１５に記載の高電圧システム。
【請求項２１】
前記複数のスタジアム構造物の各々に含まれる複数の前記レーストラック柱の各々が、
前記複数のレーストラック柱の各々内に配置された第１の導電型のソース領域と、
前記複数のレーストラック柱の各々内に配置された第２の導電型の本体領域と、
前記複数のレーストラック柱の各々内に配置された前記第１の導電型のドレイン領域と、
前記複数のスペーシング領域の各々内に配置された誘電体材料により囲まれたゲート電極と、
を含み、
前記本体領域が、前記ソース領域と前記ドレイン領域との間に配置された、
請求項１５に記載の高電圧システム。
【請求項２２】
薄型シリコン半導体デバイスであって、前記薄型シリコン半導体デバイスが、
半導体材料の柱を備え、
前記半導体材料の柱が、
ダミー柱と、
最も内側のレーストラックと、
最も外側のレーストラックと、
前記最も内側のレーストラックと前記最も外側のレーストラックとの間に配置された複数の中間レーストラックと、
を含み、
前記最も内側のレーストラックが、レーストラック形状レイアウトの、第１の横方向に延びた実質的に直線状の区域と前記実質的に直線状の区域の各端部における丸みを帯びた区域とを含み、
前記最も内側のレーストラックが、前記ダミー柱を囲み、
前記最も内側のレーストラックが、曲率半径をもつ、
薄型シリコン半導体デバイス。
【請求項２３】
前記最も内側のレーストラックの最小曲率半径が、任意の２つの連続した前記半導体材料の柱間の距離の２分の３倍に等しい、
請求項２２に記載の薄型シリコン半導体デバイス。
【請求項２４】
前記最も内側のレーストラックの平均半径が、２１マイクロメートルである、
請求項２３に記載の薄型シリコン半導体デバイス。
【請求項２５】
半導体ウエハに複数のスタジアムを備えるデバイスであって、各前記スタジアムが、独立した半導体デバイス、すなわち、トランジスタ、ダイオード、またはＩＧＢＴを形成し、
前記デバイスが、半導体材料の柱を更に備え、
前記半導体材料の柱が、
ダミー柱と、
最も内側のレーストラックと、
最も外側のレーストラックと、
前記最も内側のレーストラックと前記最も外側のレーストラックとの間に配置された複数の中間レーストラックと、
を含み、
前記最も内側のレーストラックが、レーストラック形状レイアウトの、第１の横方向に延びた実質的に直線状の区域と前記実質的に直線状の区域の各端部における丸みを帯びた区域とを含み、
前記最も内側のレーストラックが、前記ダミー柱を囲み、
前記最も内側のレーストラックが、曲率半径をもち、
前記デバイスが、絶縁破壊電圧をもち、
前記デバイスの前記絶縁破壊電圧が、前記最も内側のレーストラックの前記曲率半径により決定される、
デバイス。
【請求項２６】
複数の前記スタジアムが、２つ以上の前記スタジアムである、
請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２７】
縦型薄型シリコンデバイスであって、前記縦型薄型シリコンデバイスが、
レーストラック形状レイアウトの、第１の横方向に延びた実質的に直線状の区域と前記実質的に直線状の区域の各端部における丸みを帯びた区域とを含む中央ダミー柱と、
前記中央ダミー柱の周囲においてレーストラック形状レイアウトにより配置された複数のアクティブな半導体材料の柱であって、複数の前記半導体材料の柱の各々が、前記レーストラック形状レイアウトの、前記中央ダミー柱の両側において前記第１の横方向に延びた実質的に直線状の区域と前記実質的に直線状の区域の各前記端部における丸みを帯びた区域とを含む、複数のアクティブな前記半導体材料の柱と、
を備える、縦型薄型シリコンデバイス。
【請求項２８】
請求項２７に記載の構造をもつ縦型トランジスタデバイスであって、
第１の導電型のそれぞれのソース領域が、複数の前記柱の各々の上面に、または、前記上面付近に配置されており、
第２の導電型のそれぞれの本体領域が、前記ソース領域の下方における複数の前記柱の各々に配置されており、
それぞれの誘電体領域が、複数の前記柱の各々の両側に配置されており、
それぞれのゲート部材が、前記本体領域に近接した複数の前記柱の各々の前記上面に、または前記上面付近における前記誘電体領域に配置されており、
前記ゲート部材が、ゲート酸化物によりそれぞれの前記本体領域から分離された、
縦型トランジスタデバイス。
【請求項２９】
縦型薄型シリコンデバイスであって、前記縦型薄型シリコンデバイスが、
レーストラック形状レイアウトの、実質的に長方形の区域と前記実質的に長方形の区域の各端部における丸みを帯びた区域とを含む、中央ダミー柱と、
前記中央ダミー柱の周囲においてレーストラック形状レイアウトにより配置された複数のアクティブな半導体材料の柱であって、複数の前記半導体材料の柱の各々が、前記レーストラック形状レイアウトの、前記中央ダミー柱の両側における実質的に長方形の区域と前記実質的に長方形の区域の各角における丸みを帯びた区域とを含む、複数のアクティブな前記半導体材料の柱と、
を備える、縦型薄型シリコンデバイス。
【請求項３０】
請求項２９に記載の構造をもつ縦型トランジスタデバイスであって、
第１の導電型のそれぞれのソース領域が、複数の前記柱の各々の上面に、または、前記上面付近に配置されており、
第２の導電型のそれぞれの本体領域が、前記ソース領域の下方における複数の前記柱の各々に配置されており、
それぞれの誘電体領域が、複数の前記柱の各々の両側に配置されており、
それぞれのゲート部材が、前記本体領域に近接した複数の前記柱の各々の前記上面に、または前記上面付近における前記誘電体領域に配置されており、
前記ゲート部材が、ゲート酸化物によりそれぞれの前記本体領域から分離されている、
縦型トランジスタデバイス。