BPatG Beschluss vom 29.04.2026 – 18 W (pat) 40/23

BUNDESPATENTGERICHT

18 W (pat) 40/23

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(Aktenzeichen)

B E S C H L U S S

In der Beschwerdesache …

betreffend die Patentanmeldung 10 2017 121 053.9

hat der 18. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf die mündliche Verhandlung vom 29. April 2026 unter Mitwirkung des Richters Dr. Schwengelbeck als Vorsitzendem und der Richter Dr. Friedrich, Dr. Zebisch und Posselt

ECLI:DE:BPatG:2026:290426B18Wpat40.23.0

beschlossen:

Der Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse H01L des Deutschen Patent- und Markenamts vom 26. April 2023 wird aufgehoben und das Patent mit folgenden Unterlagen erteilt:

Patentansprüche 1 bis 8, übergeben in der mündlichen Verhandlung vom 29. April 2026, Beschreibungsseiten 1 – 17, übergeben in der mündlichen Verhandlung vom 29. April 2026, deutsche Zeichnungsseiten 1/13 bis 13/13 mit Figuren 1 bis 16, eingegangen am 22. November 2017.

G r ü n d e

I. Die vorliegende Anmeldung mit der Bezeichnung „Wärmemanagement in einem Mehr-Finger FET“ wurde am 12. September 2017 unter Inanspruchnahme der Priorität US 15/266,299 vom 15. September 2016 beim Deutschen Patent- und Markenamt mit englischsprachigen Unterlagen eingereicht. Gleichzeitig wurde Prüfungsantrag gestellt. Mit Schreiben vom 22. November 2017 wurde eine deutsche Übersetzung der englischsprachigen ursprünglichen Unterlagen eingereicht, die dann am 15. März 2018 offengelegt wurde.

Im Prüfungsverfahren hat die Prüfungsstelle für Klasse H01L auf den Stand der Technik gemäß der Druckschrift D1 US 2005/0127399 A1 verwiesen und die Anmeldung in der am 26. April 2023 durchgeführten Anhörung, in der die Anmelderin die Patenterteilung mit Anspruchssätzen nach Hauptantrag und Hilfsanträgen 1a, 1b, 1c und 2 beantragt hat, mit der Begründung fehlender erfinderischer Tätigkeit bezüglich Druckschrift D1 (Hauptantrag, Hilfsantrag 1a, Hilfsantrag 2), unzulässiger Erweiterung (Hilfsantrag 1b, 1c) und Uneinheitlichkeit (Hilfsantrag 2) zurückgewiesen.

Gegen diesen der Anmelderin mit Anschreiben vom 2. Mai 2023 gegen Empfangsbekenntnis am 5. Mai 2023 zugestellten Beschluss richtet sich die am 5. Juni 2023 beim Deutschen Patent- und Markenamt eingegangene Beschwerde der Anmelderin, die zuletzt in der mündlichen Verhandlung am 29. April 2026 beantragt hat, den Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse H01L des Deutschen Patent- und Markenamtes vom 26. April 2023 aufzuheben und das Patent auf Grundlage der folgenden Unterlagen zu erteilen:

Patentansprüche 1 bis 8, übergeben in der mündlichen Verhandlung vom 29. April 2026, Beschreibungsseiten 1 – 17, übergeben in der mündlichen Verhandlung vom 29. April 2026, deutsche Zeichnungsseiten 1/13 bis 13/13 mit Figuren 1 bis 16, eingegangen am 22. November 2017. Die in der mündlichen Verhandlung überreichten, zueinander nebengeordneten Patentansprüche 1 und 6 lauten mit hinzugefügter Gliederung folgendermaßen:

Patentanspruch 1:

1.1 Mehr-Gate-Finger-Feldeffekttransistor, FET, der für Leistungsverstärkungsanwendungen konfiguriert ist, die Pegel thermischer Energie innerhalb des FET während des Betriebs anheben, wobei der Mehr-Gate-Finger-FET Folgendes umfasst:

1.2 ein Array (61) aus sich abwechselnden Source- und Drain-Gebieten (S, D), die durch jeweilige Kanalgebiete separiert sind; 1.3 und leitfähige Gate-Finger (68), die sich über den Kanalgebieten erstrecken, 1.4 wobei jeweilige Abstände zwischen angrenzenden Gate-Fingern gemäß einer monotonen Funktion von den Rändern des Arrays zu der Mitte des Arrays hin moduliert werden, 1.5 wobei die monotone Funktion derart ist, dass die jeweiligen Abstände zwischen angrenzenden Fingern von den Rändern des Arrays zu der Mitte des Arrays hin um einen relativen Betrag zunehmen, 1.6 wobei drei aufeinanderfolgende Zwischen-Gate-Abstände um einen vorbestimmten prozentualen Betrag eines vorherigen Zwischen-Gate- Abstands zunehmen, wobei ein zweiter Zwischen-Gate-Abstand um einen Bruchteil eines ersten Zwischen-Gate-Abstands größer als der erste Zwischen-Gate-Abstand ist und der dritte Zwischen-Gate-Abstand um einen Bruchteil des zweiten Zwischen-Gate-Abstands größer als der zweite Zwischen-Gate-Abstand ist, 1.7 und wobei der vorbestimmte prozentuale Betrag innerhalb des Bereichs von 10% bis 40% liegt.

Patentanspruch 6:

6.1 Mehr-Gate-Transistor mit mehreren Gate-Elektroden, die über jeweiligen Kanalgebieten gebildet sind, 6.2 wobei die mehreren Gate-Elektroden durch Zwischen-Gate-Abstände voneinander separiert sind, 6.3 wobei wenigstens ein erster, zweiter und dritter aufeinanderfolgender Zwischen-Gate-Abstand zwischen wenigstens vier der mehreren Gate- Elektroden von Abstand zu Abstand zunehmen, so dass der dritte Zwischen-Gate-Abstand größer als der zweite Zwischen-Gate-Abstand ist und der zweite Zwischen-Gate-Abstand größer als der erste Zwischen-Gate-Abstand ist, 6.4 wobei die drei aufeinanderfolgenden Zwischen-Gate-Abstände um einen vorbestimmten prozentualen Betrag des vorherigen Zwischen- Gate-Abstands zunehmen, wobei der zweite Zwischen-Gate-Abstand um einen Bruchteil des ersten Zwischen-Gate-Abstands größer als der erste Zwischen-Gate-Abstand ist und der dritte Zwischen-Gate-Abstand um einen Bruchteil des zweiten Zwischen-Gate-Abstand größer als der zweite Zwischen-Gate-Abstand ist, 6.5 wobei die drei aufeinanderfolgenden Zwischen-Gate-Abstände um einen vorbestimmten prozentualen Betrag des vorherigen Zwischen- Gate-Abstands zunehmen, wobei der zweite Zwischen-Gate-Abstand um einen Bruchteil des ersten Zwischen-Gate-Abstands größer als der erste Zwischen-Gate-Abstand ist und der dritte Zwischen-Gate-Abstand um einen Bruchteil des zweiten Zwischen-Gate-Abstands größer als der zweite Zwischen-Gate-Abstand ist, 6.6 wobei der vorbestimmte prozentuale Betrag ein relativer Betrag ist und innerhalb eines Bereichs von 10% bis 40% liegt, 6.7 und wobei die Zwischen-Gate-Abstände zwischen angrenzenden Gate- Elektroden von den Rändern des Mehr-Gate-Transistors zu der Mitte des Mehr-Gate-Transistors hin um den relativen Betrag zunehmen.

Hinsichtlich der abhängigen Ansprüche 2 bis 5, 7 und 8 sowie der weiteren Unterlagen und Einzelheiten wird auf den Akteninhalt verwiesen.

II. Die form- und fristgerecht erhobene Beschwerde der Anmelderin ist zulässig und erweist sich nach dem Ergebnis der mündlichen Verhandlung auch als begründet. Sie führt zur Aufhebung des Beschlusses und zur Erteilung des Patents gemäß dem in der mündlichen Verhandlung gestellten Antrag (§ 79 Abs. 1 PatG i. V. m. § 49 Abs. 1 PatG), denn die geltenden Patentansprüche sind zulässig (§ 38 PatG), und ihre gewerblich anwendbare Lehre (§ 5 PatG) ist auch patentfähig (§§ 1 bis 4 PatG).

1. Die Anmeldung betrifft eine zum Management thermischer Energie konfigurierte Transistorvorrichtung und insbesondere einen Mehr-Gate-Finger- Feldeffekttransistor. Nach den Ausführungen in der Beschreibungseinleitung würden Mehr-Gate-Finger- Feldeffekttransistoren (FETs) oft für Hochfrequenz (HF)-Leistungsverstärkungsanwendungen verwendet und üblicherweise mit parallelen, länglichen, fingerartigen und sich über die jeweiligen Kanalgebiete im Substrat erstreckenden Elektroden ausgebildet, die zwischen sich einander abwechselnden Drain- und Source- Gebieten vorhanden seien. Typischerweise enthalte eine Vorrichtung 3, 5 oder 7 parallele Gate-Finger, wobei die Abstände zwischen den Fingern üblicherweise gleich seien oder zwischen zwei Werten abwechselten. Im Betrieb würden sich diese Transistoren erwärmen, wobei die Temperatur im Zentrum der Vorrichtung angrenzend an die mittleren Gate-Finger am höchsten sei und zu den Rändern abnehme, da aufgrund des Vorhandenseins mehrerer Gate-Finger im Zentrum dort mehr thermische Energie produziert werde als von der Vorrichtung abgeführt werden könne. Diese Temperaturerhöhung sei jedoch unerwünscht, denn erhöhte Betriebstemperaturen würden die Lebensdauer der Vorrichtung reduzieren und das thermische Rauschen innerhalb der Vorrichtung erhöhen, vgl. Absätze [0001] bis [0003] der Offenlegungsschrift.

Vor diesem Hintergrund liegt der Anmeldung als technisches Problem die Aufgabe zugrunde, eine Transistorvorrichtung mit verbesserter Temperaturverteilung bei geringem Platzbedarf bereitzustellen, vgl. Absatz [0004] der Offenlegungsschrift. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche 1 und 6. Als Fachmann ist hier ein Physiker oder Ingenieur der Fachrichtung Elektrotechnik mit Hochschulabschluss und Berufserfahrung auf dem Gebiet der Entwicklung und Herstellung von Halbleiterbauelementen anzusehen.

2. Die beanspruchten Transistorvorrichtungen werden in der Anmeldung insbesondere in den Absätzen [0033] bis [0048] anhand des in den Figuren 6 bis 8 dargestellten Mehr-Gate-Finger- FETs beschrieben, von denen nachfolgend die Figuren 6 und 8 wiedergegeben sind. Die Figuren 7 und 8 sind dabei Querschnittsdiagramme entlang der Linie A-A von Figur 6, die ein Array (61) aus Source- und Drain-Halbleitergebieten (S, D) auf einem Halbleitersubstrat zeigt. Jedes Source- und Drain- Gebiet wird durch jeweilige Kanalgebiete separiert, auf denen kleine Oxidschichten (67) mit darauf befindlichen schmalen und bspw. 4,5 µm breiten Gate-Finger-Elektroden (68) ausgebildet sind. Die jeweiligen Gate-Finger- Elektroden (68) erstrecken sich im Wesentlichen orthogonal zur Richtung des linearen Arrays aus Drain- und Source-Gebieten lateral über die gesamte Breite des Arrays aus Drain- und Source-Gebieten und sind mittels jeweiliger Gate-Vias (66) mit einer gemeinsamen Gate-Elektrode (RFIN) verbunden, die einen Eingangsknoten für die Vorrichtung darstellt. Jedes Source-Gebiet (S) ist mittels eines gemeinsamen Source-Vias (62) mit Masseverbindungen verbunden und jedes Drain-Gebiet (D) mittels eines elektrischen gemeinsamen Drain-Vias (64) mit einer Drain-Elektrode, die einen Ausgangsknoten (RFOUT) der Vorrichtung darstellt.

Wie den Querschnittsdarstellungen in den Figuren 7 und 8 zu entnehmen ist, sind die Gate-Finger zur Verbesserung der thermischen Eigenschaften um einen von dem Rand der Vorrichtung zur Mitte der Vorrichtung hin jeweils um 20% zunehmenden Abstand voneinander beabstandet (vgl. Fig.8 mit Abstand Wn=50 µm × 1,2n mit n = 0, 1, 2…, wobei der mittlere Wert von 96 µm offensichtlich falsch ist und korrekt 86 µm betragen muss).

Insbesondere zeigen die Figuren 6 bis 8 ein Array aus 9 Source- und Drain- Gebieten, wobei 5 Source-Gebiete mit 4 Drain-Gebieten verschränkt sind, die jeweils durch ein Kanalgebiet separiert sind, über welchem die Gate-Finger gebildet sind. Es gibt dementsprechend insgesamt 8 Gate-Finger (68), die durch einen von dem Rand der Vorrichtung zu dem Zentrum der Vorrichtung hin zunehmenden Abstand voneinander beabstandet sind. Figur 8 ist zu entnehmen, dass der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Finger 68 von der linken Seite auf 50 µm festgelegt ist, wobei der Abstand zwischen dem zweiten und dritten Finger um 20% auf 60 µm zunimmt und der Abstand zwischen dem dritten und vierten Finger weiter um 20% auf 72 µm steigt. Der Abstand zwischen dem vierten und fünften Finger, der die Mitte des Arrays aus Fingern repräsentiert, ist dann am größten mit 86 µm und der Abstand beginnt von da an zum gegenüberliegenden Rand hin auf 72 µm, dann 60 µm und schließlich 50 µm abzunehmen. Mit dieser Anordnung wird von dem äußersten Finger zu dem mittleren Finger eine relative Zunahme um 20 % des Abstands von einem Finger zu dem nächsten erhalten, wobei die Abstände zwischen den Fingern dabei helfen, die thermische Belastung innerhalb der Vorrichtung zu reduzieren und den Vorrichtungsbetrieb durch Reduzierung von thermischem Rauschen sowie die Lebensdauer zu verbessern, vgl. die Figuren 13 bis 16. In den Merkmalen 1.4, 1.6 und 1.7 bzw. 6.4 bis 6.6 der Patentansprüche 1 und 6 ist konkret angegeben, dass zumindest vier Gate-Elektroden mit drei aufeinanderfolgenden Zwischen-Gate-Abständen vorhanden sind, die vom ersten zum dritten Zwischen-Gate-Abstand von außen nach innen jeweils um 10% bis 40% zunehmen, wobei Patentanspruch 1 explizit auf einen Mehr-Gate-Finger- Feldeffekttransistor Bezug nimmt, wohingegen Patentanspruch 6 einen Mehr-Gate- Transistor zum Gegenstand hat.

3. Der in der Verhandlung überreichte Anspruchssatz ist zulässig (§ 38 PatG), da die beanspruchten Gegenstände in den ursprünglichen Unterlagen offenbart sind. Patentanspruch 1 ergibt sich aus den ursprünglichen Ansprüchen 8 und 10 sowie den Absätzen [0012], [0014] und [0015] der ursprünglichen Beschreibung, und die Merkmale von Patentanspruch 6 sind in den ursprünglichen Ansprüchen 15, 18 und 19 sowie Absatz [0008] der ursprünglichen Beschreibung offenbart. Die abhängigen Patentansprüche 2 bis 4 und 7 sind die angepassten ursprünglichen Ansprüche 12, 13, 14 sowie 20, und die Merkmale der abhängigen Patentansprüche 5 und 8 sind in Absatz [0040] der ursprünglichen Beschreibung offenbart.

4. Die Lehren der Patentansprüche sind für den Fachmann ausführbar (§ 34 Abs. 4 PatG), da die Ansprüche zusammen mit der Beschreibung und den Figuren die beanspruchten Transistoren hinreichend deutlich und vollständig offenbaren, so dass der Fachmann sie nacharbeiten kann.

5. Die gewerblich anwendbaren (§ 5 PatG) Transistoren der Patentansprüche 1 und 6 sind gegenüber der als Stand der Technik ermittelten Druckschrift D1 neu (§ 3 PatG) und beruhen dieser gegenüber auf einer erfinderischen Tätigkeit (§ 4 PatG) des Fachmanns, so dass sie gegenüber diesem Stand der Technik patentfähig sind (§ 1 Abs. 1 PatG).

Gemäß den Merkmalen 1.4, 1.6 und 1.7 bzw. 6.4 bis 6.6 von Patentanspruch 1 bzw. 6 nehmen bei den beanspruchten Transistoren drei aufeinanderfolgende Zwischen- Gate-Abstände um einen vorbestimmten prozentualen Betrag des vorherigen Zwischen-Gate-Abstands vom Transistorrand zur Transistormitte hin zu, wobei der zweite Zwischen-Gate-Abstand um einen Bruchteil des ersten Zwischen-Gate- Abstands größer als der erste Zwischen-Gate-Abstand ist und der dritte Zwischen- Gate-Abstand um einen Bruchteil des zweiten Zwischen-Gate-Abstands größer als der zweite Zwischen-Gate-Abstand ist, wobei der vorbestimmte prozentuale Betrag ein relativer Betrag ist und innerhalb eines Bereichs von 10% bis 40% liegt. Für eine solche Ausgestaltung gibt es in dem entgegengehaltenen Stand der Technik keine Anregung.

Druckschrift D1 beschreibt anhand der nachfolgend wiedergegebenen Figuren 1 und 2 am Beispiel eines MESFETs (Metal Semiconductor Field Effect Transistor) einen Mehr-Gate-Transistor, der zur Verringerung der im Betrieb maximal auftretenden Temperatur in der Transistorvorrichtung variierende Zwischen-Gate- Abstände aufweist, die von außen nach innen linear oder nichtlinear zunehmen können, vgl. die Absätze [0007] bis [0014] und insbesondere Absatz [0014]. Gemäß der Figurenbeschreibung in den Absätzen [0026] bis [0034] sind auf einem SiC-Substrat (10), dessen Rückseite eine Metallschicht (32) aufweist, eine pdotierte (12) und eine als aktive Schicht dienende n-dotierte Halbleiterschicht (14) aufgewachsen, die über ohmsche Source-Kontakte (20) und Drain-Kontakte (22) kontaktiert wird. Der Kanal in der n-dotierten Halbleiterschicht (14) des selbstleitenden MESFETs kann über Gatefinger (24A, B, C) abgeschnürt werden, wobei über den Kontakten eine zusätzliche Metallschicht (26, 28, 30) sowie auf der oberen Halbleiterschicht (14) eine Passivierungsschicht (60) aufgebracht sein kann. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die Gatefinger (24) mit variierenden Abstand im Bereich von 60 µm bis 90 µm ausgebildet und über eine Sammelelektrode (40) parallel verbunden, wobei sie über Pads kontaktiert werden können. Dabei bleibt der Abstand zwischen benachbarten Gatefingern (24) entweder gleich oder nimmt um 5 µm zu oder ab.

Somit offenbart Druckschrift D1 zwar einen Mehr-Gate-Finger-Feldeffekttransistor mit mehreren Gate-Finger-Elektroden und Zwischen-Gate-Abständen zwischen angrenzenden Gate-Elektroden entsprechend den Merkmalen 1.1 bis 1.3 von Patentanspruch 1 bzw. 6.1 und 6.2 von Patentanspruch 2, doch gibt es in Druckschrift D1 keinen Hinweis, die Zwischen-Gate-Abstände zwischen vier benachbarten Gate-Elektroden exponentiell von außen nach innen um einen prozentualen Betrag innerhalb eines Bereichs von 10% bis 40% anwachsen zu lassen. Denn die allgemeine Angabe in Absatz [0014] von Druckschrift D1, wonach die Zwischen-Gate-Abstände von außen nach innen linear oder nichtlinear zunehmen können, versteht der Fachmann dahingehend, dass die Zwischen-Gate- Abstände um einen festen Betrag zunehmen oder, wie in obiger Fig. 2 gezeigt, gleichbleiben oder um einen geringen, festen Betrag ab- oder zunehmen können. Eine Anregung für eine demgegenüber stark steigende Zunahme von mindestens drei benachbarten Zwischen-Gate-Abständen um einen vorbestimmten prozentualen Betrag des vorherigen Zwischen-Gate-Abstands innerhalb eines Bereichs von 10% bis 40%, was einer Zunahme der Zwischen-Gate-Abstände nach einem exponentiell steigenden Faktor entspricht, kann Druckschrift D1 dem Fachmann hingegen nicht geben. Dies ergibt sich für den Fachmann auch nicht ohne Weiteres durch die Anwendung von Fachwissen.

Der im Verfahren befindliche Stand der Technik nimmt die Transistoren der Patentansprüche 1 und 6 somit weder neuheitsschädlich vorweg noch kann er sie dem Fachmann nahelegen, weshalb sie demgegenüber patentfähig sind.

6. Den Patentansprüchen 1 und 6 können sich die Unteransprüche 2 bis 5 bzw. 7 und 8 anschließen, da sie die Transistoren der Patentansprüche 1 und 6 vorteilhaft weiterbilden. Zudem sind in der geltenden Beschreibung mit Zeichnung die Gegenstände der Ansprüche ausreichend erläutert.

7. Bei dieser Sachlage war der angefochtene Beschluss aufzuheben und das Patent im beantragten Umfang zu erteilen.

8. Die von der Anmelderin angeregte Rückzahlung der Beschwerdegebühr, wozu sie in der mündlichen Verhandlung nicht weiter vorgetragen hat, ist nicht anzuordnen. Aus dem konkreten Vorgehen und der Entscheidung der Prüfungsstelle ergeben sich keinerlei Billigkeitsgründe, die die Rückerstattung der Beschwerdegebühr rechtfertigen würden. Insbesondere hat die Prüfungsstelle den Zurückweisungsbeschluss nach ordnungsgemäßer und angemessener Sachbehandlung in zwei Prüfungsbescheiden und einer Anhörung erlassen.

Rechtsmittelbelehrung

Gegen diesen Beschluss steht den am Beschwerdeverfahren Beteiligten das Rechtsmittel der Rechtsbeschwerde zu. Da der Senat die Rechtsbeschwerde nicht zugelassen hat, ist sie nur statthaft, wenn gerügt wird, dass 1. das beschließende Gericht nicht vorschriftsmäßig besetzt war, 2. 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. einem Beteiligten das rechtliche Gehör versagt war, 4. ein Beteiligter im Verfahren nicht nach Vorschrift des Gesetzes vertreten war, sofern er nicht der Führung des Verfahrens ausdrücklich oder stillschweigend zugestimmt hat, 5. der Beschluss aufgrund einer mündlichen Verhandlung ergangen ist, bei der die Vorschriften über die Öffentlichkeit des Verfahrens verletzt worden sind, oder 6. der Beschluss nicht mit Gründen versehen ist.

Die Rechtsbeschwerde ist innerhalb eines Monats nach Zustellung des Beschlusses beim Bundesgerichtshof, Herrenstr. 45 a, 76133 Karlsruhe, durch einen beim Bundesgerichtshof zugelassenen Rechtsanwalt als Bevollmächtigten einzulegen. Dr. Schwengelbeck Dr. Friedrich Dr. Zebisch Posselt

Bundespatentgericht

18 W (pat) 40/23

(Aktenzeichen) Verkündet am 29. April 2026 …