CS232182B1 - Výkonová polovodiěová součástka pro vysoká závěrná a blokovací napětí - Google Patents

Abstract

Vynález es týká výkonová polovodičová součástky pro vysoká závěrná a blokovací napětí, ve které je vysokonapěiový přeohod PN vytvořen ve dvou stupníeh. První je umístěn v hloubce větfil než 30 um uvnitř ploehy polovodiěová součástky. Druhý stupen přechodu PN jo umístěn na obvodu v okrajová části plochy polovodiěová součástky v hlouboo 5 až 20 um. Povrohová koncentrace mělkých příměsí vo druhém stupni js nižáí než 2.10^® atomů dm"3

Description

Vynález se týká výkonové polovodičové součástky pro vysoká závěrná a blokovací napětío

Zvýšení průrazného napětí v povrchové části přechodu PN se nejčastěji řeší zmenšením úhlu mezi rovinou vysokonapěťového přechodu PN a rovinou povrchu v obvodové části systému.

Zkosení okrajových částí je však možné provádět jen složitým technologickým postupem, obsahujícím řadu mechanických operací, jako např. dělení desek, broušení nebo pískování fázky s dvojitým úhlem zkosení, přičemž okraj polovodičové desky má tvar břitu, který je z mechanického hlediska velmi nevýhodný.

Podobně je to s řešením vysokonapěťových přechodů pian ární technologií, s pomocnými obvodovými přechody ve tvaru prstenců.

U vysokonapěťových přechodů je hloubka přechodu větší, nebo srovnatelná s velikostí mezery mezi jednotlivými prstencovítými přechody PN.

Uvedené nevýhody odstraňuje řešení výkonové polovodičové součástky pro vysoká závěrná a blokovací napětí podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vysokonapěťový přechod PN je vytvořen ve dvou stupních, z nichž první je umístěn v hloubce větší než 30^Aun uvnitř plochy polovodičové součástky a druhý stupeň přechodu PN je umístěn na obvodu v okrajové části plochy polovodičové součástky v hloubce 5 až 20 um, přičemž povrcho4» vá koncentrace mělkých příměsí ve druhém stupni je nižší než 2.10^ atomů οβΓ\

232 182

Alternativně je ve druhém stupni přechodu PN v obvodové části polovodičové součástky vytvořena alespoň jedna drážka s hloubkou rovnající se 0,5 až 1,5 násobku hloubky přechodu EU ve druhém stupni.

Výkonová polovodičová součástka podle vynálezu přináší podstatné zjednodušení technologického postupu. Odstraňuje problémy s mechanickým členěním jednotlivých struktur vykruzovaných z polovodičových desek velkých průměrů např. ultrazvukem, laserem nebo pískováním a tuto náročnou techniku nahrazuje běžnou a levnou technikou řezání a lámání bez velkého nároku na kvalitu lomu. Dále vypouští technologii broušení fázky a problémy spojené s mechanickým poškozením okrajů desek, broušených do břitů.

Na přiloženém výkresu jsou znázorněny tři příklady provedení výkonové polovodičové součástky podle vynálezu.

Na obr.1 je polovodičová součástka s dvoustupňovým vysokonapěťovým přechodem PN, na obr. 2 je shodná součástka navíc se dvěma drážkami v obvodové části a na obr. 3 je součástka se dvěma vysokonapěťovými přechody PN.

První stupeň 1 obr.1 vysokonapěťového přechodu PN £ je vytvořen v objemu polovodičové součástky v hloubce větší než 30^um a druhý stupeň 2 přechodu PN je umístěn na obvodu v okrajové části plochý polovodičové součástky v hloubce 5 až 20^um. Oblast prostorového náboje 4 vystupuje na povrch v okrajové části druhého stupně 2 přechodu PN. Průrazné napětí je v těch- ¹ to místech, kde PN přechod vystupuje na povrch součástky vyšší než je průrazné napětí objemu.

Na obr. 2 je znázorněna shodná polovodičová součástka jako na obr. 1 avšak v obvodové části druhého stupně 2 přechodu PN 2 jsou navíc vytvořeny drážky 2 např. leptáním. Hloubka drážek se rovná 0,5 až 1,5 násobku hloubky přechodu PN ve druhém stupni 2. Vytvoření drážek umožňuje další zvýšení závěrného a blokovacího napětí součástky.

Na obr. 3 je příklad provedení výkonové polovodičové součástky podle vynálezu, ve které jsou vytvořeny dva vysokonapěťové přechody PN ve dvou stupních, umístěné z obou stran polovodičového systému.

232 182

Vynález nalezne uplatnění při výrobě výkonových polovodičových diod a tyristorů, vhodných zejména pro výkonové polovodičové moduly·

Claims (2)

1. Předmět vynálezu

   1« Výkonová polovodičová součástka pro vysoká závěrná a bloko_ vací napětí obsahující alespoň jeden vysokonapěíový přechod PN, vyznačená tím , že vysokonapěíový přechod PN /5/ je vytvořen ve dvou stupních, z nichž první /1/ je umístěn v hloubce větší než 30 ^um uvnitř plochy polovodičové součástky a druhý stupeň /2/ přechodu PŇ /5/ je umístěn na obvodu v okrajové části plochy polovodičové součástky v hloub ce 5 až 20 yum , přičemž povrchová koncentrace mělkých příměsí ve druhém stupni je nižší než 2·10 ³ atomů cm ,
2. 2· Výkonová polovodičová součástka podle bodu lv, vyznačená tím, že ve druhém stupni /2/ přechodu PN /5/ je v obvodové části polovodičové součástky vytvořena alespoň jedna drážka /3/ s hloubkou rovnající se 0,5 až

   1,5 násobku hloubky přechodu PN /5/ ve druhém stupni /2/·