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Die
Erfindung betrifft einen Thyristor mit Freiwerdeschutz.
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Beim
Abschalten eines Thyristors befindet sich in dessen Halbleiterkörper noch
eine relativ hohe Anzahl freier Ladungsträger, die erst innerhalb einer sogenannten
Freiwerdezeit soweit abgebaut werden, bis der Thyristor schließlich zuverlässig sperrt.
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Unterliegt
der Thyristor jedoch innerhalb der Freiwerdezeit einer impulsartigen
Spannungsbelastung, so kann es infolge einer noch zu hohen Anzahl freier
Ladungsträger
im Halbleiterkörper
zu einem unkontrollierten Zünden
des Thyristors kommen. Dabei können
sich Stromfilamente bilden, die eine derart hohe Stromdichte aufweisen,
dass der Thyristor zerstört
werden kann.
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Daher
wird in der Regel versucht, Thyristoren derart zu konstruieren,
dass sie gegenüber
Spannungsstößen, die
innerhalb der Freiwerdezeit in Vorwärtsrichtung auftreten, unempfindlich
sind.
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Aus
der
DE 199 47 028
A1 ist ein asymmetrisch sperrender Thyristor mit einer
Treiberstufe bekannt. Die Treiberstufe umfasst einen n-dotierten Hilfsemitter,
der eine Metallisierung der Treiberstufe kontaktiert. Dabei sind
zur Verbesserung des Freiwerdeschutzes drei Varianten vorgesehen.
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Bei
einer ersten Variante ist der Transistorverstärkungsfaktor eines aus dem
n-dotierten Hilfsemitter, der p-dotierten Basis und der n-dotierten
Basis gebildeten Transistors unterhalb der Metallisierung der Treiberstufe
größer als
der Transistorverstärkungsfaktor
eines unterhalb der Kathode des Thyristors aus dem n-dotierten Emitter,
der p-dotierten Basis und der n-dotierten Basis gebildeten Transistors.
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Bei
einer zweiten Variante ist der Transistorverstärkungsfaktor eines aus der
p-dotierten Basis, der n-dotierten Basis und dem p-dotierten Emitter
gebildeten Transistors unterhalb der Metallisierung der wenigstens
einen Treiberstufe größer als
der Transistorverstärkungsfaktor
eines unterhalb der Kathode des Thyristors aus der p-dotierten Basis,
der n-dotierten
Basis und dem p-dotierten Emitter gebildeten Transistors.
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Eine
dritte Variante sieht Anodenkurzschlüsse vor, die die n-dotierte Basis und
die Anodenelektrode des Thyristors miteinander verbinden und deren elektrische
Leitfähigkeit
unterhalb der Metallisierung wenigstens einer Treiberstufe kleiner
ist als unterhalb der Kathodenelektrode.
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Aus
H. J. Schulze et al.: "Thyristor
with Integrated Forward Recovery Protection" Proc. ISPSD 2001 ist es zum Einen bekannt,
bei einem symmetrisch sperrenden Thyristor mit Zündstufenstruktur die Ladungsträgerlebensdauer
im Bereich der Zündstufenstruktur
deutlich höher
einzustellen als im Bereich der Hauptkathode.
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Zum
Anderen sind dort n-dotierte Inseln gezeigt, die in den p-dotierten
Emitter eingelagert sind. Diese n-dotierten Inseln wirken als lokale
Transistoren, die während
der Sperrphase des Thyristors zusätzliche freie Ladungsträger zur
Verfügung
stellen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Freiwerdeschutz
für einen
Thyristor, bei dem die Freiwerdeschutzeigenschaften möglichst
unabhängig
und entkoppelt von den elektrischen Eigenschaften der Hauptkathode
des Thyristors eingestellt werden können, sowie ein Herstellungsverfahren
hierzu, bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Thyristorsystem gemäß Patentanspruch 1 sowie durch
ein Verfahren zur Herstellung eines sol chen Thyristorsystems gemäß Patentanspruch
22 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen
eines solchen Thyristorsystems sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Das
erfindungsgemäße Thyristorsystem
umfasst einen Hauptthyristor und einen Ansteuerthyristor. Die Zündung des
Thyristorsystems erfolgt dadurch, dass zunächst der Ansteuerthyristor,
beispielsweise mittels Licht, gezündet wird und dieser den Zündstrom
für den
Hauptthyristor liefert.
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Der
Hauptthyristor umfasst einen Halbleiterkörper, in dem ausgehend von
einer Rückseite
aufeinanderfolgend ein p-dotierter
Emitter, eine n-dotierte Basis, eine p-dotierte Basis und ein n-dotierter
Emitter angeordnet sind. Des Weiteren umfasst der Hauptthyristor
einen Zündstufenbereich
mit wenigstens einer Zündstufe,
sowie einen sich in lateraler Richtung an den Zündstufenbereich anschließenden Hauptkathodenbereich.
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Der
Ansteuerthyristor weist einen Halbleiterkörper auf, in dem ausgehend
von einer Rückseite aufeinanderfolgend
ein p-dotierter
Emitter, eine n-dotierte Basis, eine p-dotierte Basis und ein n-dotierter Emitter
angeordnet sind. Der Ansteuerthyristor umfasst einen Zündstufenbereich
mit wenigstens einer Zündstufe
und einem sich in lateraler Richtung an den Zündstufenbereich anschließenden Hauptkathodenbereich.
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Zur
Verschaltung des Hauptthyristors und des Ansteuerthyristors ist
der n-dotierte Emitter des Ansteuerthyristors elektrisch mit einem
Steueranschluss des Hauptthyristors verbunden. Außerdem sind
die p-dotierten Emitter des Hauptthyristors und des Ansteuerthyristors
elektrisch miteinander verbunden.
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Um
den Hauptthyristor vor einer Beschädigung infolge eines während seiner
Freiwerdezeit auftretenden Zündimpulses
zu schützen
und damit einen Freiwerdeschutz zu realisieren, ist es vorgesehen,
den Ansteuerthyristor mit einem Freiwerdeschutz zu versehen. Zusätzlich oder
alternativ kann der Ansteuerthyristor noch eine Durchbruchstruktur aufweisen.
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Zur
Realisierung eines Freiwerdeschutzes für den Ansteuerthyristor sind
gemäß bevorzugter Ausführungsformen
verschiedene Maßnahmen
vorgesehen, die auch in geeigneter Weise miteinander kombiniert
werden können.
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Gemäß einer
ersten Maßnahme
ist es vorgesehen, dass die Ladungsträgerlebensdauer der n-dotierten
Basis des Ansteuerthyristors, die vorzugsweise im Zündstufenbereich
und/oder im Hauptkathodenbereich wenigstens 300 μs beträgt, größer als die Ladungsträgerlebensdauer
der n-dotierten Basis des Hauptthyristors zu wählen. Diese Maßnahme führt dazu,
dass – bei
ansonsten gleichem Design der Hauptkathode des Ansteuerthyristors
und des Hauptthyristors und gleichen Betriebsbedingungen – die Hauptkathode
des Ansteuerthyristors deutlich länger eingeschaltet bleibt als
die des Hauptthyristors. Sind das Design der Hauptkathode und die
Betriebstemperaturen der beiden Thyristoren – bei gleicher Ladungsträgerlebensdauer
in den jeweiligen n-Basiszonen der Thyristoren – so gewählt, dass die Hauptkathode
des Hauptthyristors länger
eingeschaltet bleibt als die des Ansteuerthyristors, so kann durch
eine entsprechend große
Differenz der Ladungsträgerlebensdauern
in den beiden Thyristoren auch hier eine Umkehrung der Verhältnisse
erreicht werden.
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Gemäß einer
zweiten Maßnahme
ist es vorgesehen, die Ladungsträgerlebensdauer
der n-dotierten Basis des Ansteuerthyristors, z.B. im Bereich von
dessen Zündstruktur
größer als
die Ladungsträgerlebensdauer
der n-dotierten Basis des Ansteuerthyristors im Hauptkathodenbereich
zu wählen, vorzugsweise
mindestens doppelt so groß und
in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform für Silizium-basierte
Systeme größer als
800 μs.
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Gemäß einer
dritten Maßnahme
weist der Ansteuerthyristor n-dotierte
Inseln auf, die im Zündstufenbereich
in den p-dotierten
Emitter des Ansteuerthyristors eingelagert sind. Diese n-dotierten
Inseln des Ansteuerthyristors sind vorzugsweise stärker dotiert
als bei Bedarf implementierte, entsprechende n-dotierte Inseln im
Zündstufenbereich
des Hauptthyristors.
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Eine
vierte Maßnahme
sieht vor, dass der p-dotierte Emitter im Zündstufenbereich des Ansteuerthyristors
eine Dotierstoffkonzentration aufweist, die stärker ist, als die Dotierstoffkonzentration
des p-dotierten Emitters des Hauptthyristors in dessen Hauptkathodenbereich.
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Gemäß einer
fünften
Maßnahme
weist der p-dotierte Emitter im Zündstufenbereich des Ansteuerthyristors
eine Dotierstoffkonzentration auf, die stärker ist, als die Dotierstoffkonzentration
des p-dotierten Emitters des Ansteuerthyristors in dessen Hauptkathodenbereich.
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Die
vierte und fünfte
Maßnahme
sowie alle im Folgenden erläuterten
Maßnahmen
eignen sich insbesondere für
den Fall asymmetrisch sperrender Thyristoren, die Anodenkurzschlüsse aufweisen. Grundsätzlich eignen
sich die vierte und fünfte
Maßnahme
aber auch für
symmetrisch sperrende Thyristoren.
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Gemäß einer
sechsten Maßnahme
weist der Ansteuerthyristor Anodenkurzschlüsse auf, deren Querschnittsflächenverhältnis im
Zündstufenbereich geringer
ist als im Hauptkathodenbereich.
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Als
Querschnittsflächenverhältnis eines
vorgegebenen Bereichs, in dem Kurzschlussgebiete angeordnet sind,
wird dabei das Verhältnis
zwischen der Summe aller innerhalb dieses Bereichs befindlichen
Querschnittsflächenanteile
der Kurzschlussgebiete und der Fläche des Bereichs definiert.
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Eine
siebte Maßnahme
sieht vor, dass auch der Hauptthyristor Anodenkurzschlüsse aufweist, wobei
die Anodenkurzschlüsse
im Hauptkathodenbereich des Ansteuerthyristors ein Querschnittsflächenverhältnis aufweisen,
das geringer ist als das Querschnittsflächenverhältnis der Anodenkurzschlüsse im Hauptkathodenbereich
des Hauptthyristors.
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Gemäß einer
achten Maßnahme
weist der Ansteuerthyristor eine n-dotierte Feldstoppzone auf, die
unmittelbar vor oder beabstandet zum p-Emitter angeordnet ist. Diese
Feldstoppzone ist entweder lokal im Zündstufenbereich oder im gesamten
Ansteuerthyristor so ausgelegt, dass der p-Emitter in diesen Bereichen
bessere Injektionseigenschaften aufweist als der p-Emitter des Hauptthyristors.
Das lässt
sich z.B. durch eine Reduzierung der maximalen Dotierung und/oder
durch eine Reduzierung der Dosis der Feldstoppzone erreichen.
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Eine
neunte Maßnahme
sieht vor, die Dotierstoffkonzentration der p-dotierten Basis des
Ansteuerthyristors im Zündstufenbereich
lokal anzuheben. Die p-Basis bildet nämlich zusammen mit der n–-Basis
und den n+-Anodenkurzschlussbereichen eine pn–n+-Diode, die bei Anlegen einer Thyristorsperrspannung
in Flussspannung vorgepolt ist und damit Ladungsträger in den
AG-Bereich injiziert. Diese Ladungsträgerinjektion wiederum lässt sich
vorteilhaft für
die Integration des Freiwerdeschutzes ausnutzen, da am gesamten
Thyristorsystem während
der so genannten Freiwerdephase üblicherweise
eine Sperrspannung anliegt und somit die pn–n+-Diode in Flussrichtung vorgespannt ist.
Durch die Anhebung der p-Dotierung der Basis des Ansteuerthyristors
im Zündstufenbereich
wird nun diese lokale pn–n+-Diode der
Ansteuerdiode vorteilhafterweise so ausgelegt, dass ein möglichst
großer
Teil des Sperrstromes der in Serie zum Ansteuer- und Hauptthyristor
liegenden Diode, die den größten Teil
der am gesamten Thyristorsystem anliegenden Sperrspannung aufnimmt, durch
eben diese lokale pn–n+-Diode
der Ansteuerdiode fließt.
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Im
Allgemeinen nicht geeignet für
eine Anhebung der p-Dotierungskonzentration
sind
- • die
Bereiche der p-Basis unterhalb der Emitter der einzelnen Zündstufen,
- • Bereiche
in der Umgebung der ersten Zündstufe, in
denen die Dotierung der p-Basis für die Integration einer so
genannten dU/dt-Schutzfunktion lokal verringert ist,
- • Bereiche
der p-Basis, in denen ein Widerstand integriert ist,
- • Bereiche
innerhalb der Zündstufe,
in denen eine Überspannungsschutzfunktion
in Form einer Durchbruchsstruktur integriert ist.
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Alle
anderen Bereiche der p-Basiszone im Zündstufenbereich des Ansteuerthyristors
sind prinzipiell für
eine lokale Erhöhung
der p-Dotierungskonzentration geeignet.
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Eine
zehnte Maßnahme,
die ebenfalls geeignet ist, den Strom durch die gerade beschriebene
parasitäre
pn–n+-Diode im Zündstufenbereich des Ansteuerthyristors
während
der Freiwerdephase unter Sperrbelastung des Thyristors zu erhöhen, bildet eine
lokale Vergrößerung der
Tiefe der entsprechenden n+-Emitterkurzschlussgebiete.
Dieses lässt
sich z.B. durch eine zusätzliche,
ggf. maskierte Implantation von Protonen und einen nachfolgenden
Ausheilprozess (typisch: T zwischen 220°C und 500°C, t zwischen 30 min und 10
h) erreichen, wobei die Beschleunigungsenergie der Protonen so gewählt wird, dass
sich eine Eindringtiefe ergibt, die die Tiefe der n+-Anodenkurzschlüsse übersteigt.
Eine weitere Möglichkeit
besteht darin, einen zusätzlichen,
gegebenenfalls maskierten Diffusionsprozess mit einem schnell diffundierenden
Donator, wie z.B. Schwefel oder Selen durchzuführen. Die einfachste Realisierungsmöglichkeit
besteht darin, die vorhandenen Anodenkurzschlüsse im Ansteuerthryristor,
die üblicherweise
durch eine Phosphordotierung hergestellt werden, tiefer als im Hauptthyristor
einzudiffundieren.
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Gemäß einer
elften Maßnahme
weist der Ansteuerthyristor n-dotierte
Anodenkurzschlüsse
auf, die in dem stark p-dotierten Emitter angeordnet sind und die
die Anodenelektrode des Ansteuerthyristors mit dessen n-dotierter
Basis verbinden. In einem senkrecht zur vertikalen Richtung verlaufenden Querschnitt
durch den Halbleiterkörper
des Ansteuerthyristors weisen die Anodenkurzschlüsse ein Querschnittsflächenverhältnis auf,
das im Zündstufenbereich
vorzugsweise geringer ist als im Hauptkathodenbereich.
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Die
Herstellung der Anodenkurschlüsse
erfolgt vorzugsweise mittels eines maskierten Diffusionsprozesses,
bei dem n-dotierende
Dotierstoffe, beispielsweise Phosphor, ausgehend von der Rückseite
in den Halbleiterkörper
des Haupt- bzw. Ansteuerthyristors eindiffundiert werden. Dabei
ist die Diffusionstiefe der Anodenkurzschlüsse im Ansteuerthyristor vorzugsweise
größer gewählt als
im Hauptthyristor.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. In
den Figuren zeigen:
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1 einen
Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes, symmetrisch sperrendes
Thyristorsystem,
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2 einen
Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes, asymmetrisch sperrendes
Thyristorsystem, zu dem eine Diode in Reihe geschaltet ist,
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3a ein
Schaltbild eines Thyristorsystems gemäß 2, zu dem
eine Diode in Reihe geschaltet ist,
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3b ein
Schaltbild eines Thyristorsystems mit einem symmetrisch sperrenden
Hauptthyristor, zwischen dessen Anode und Gate-Anschluss ein symmetrisch
sperrendes Ansteuersystem angeschlossen ist, das durch Reihenschaltung
eines asymmetrisch sperrenden Ansteuerthyristors und einer Diode
gebildet ist,
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4 einen
Querschnitt durch einen Ansteuerthyristor eines erfindungsgemäßen Thyristorsystems
mit Anodenkurzschlüssen
und Kathodenkurzschlüssen
sowie mit einer Feldstoppzone, die zwischen der schwach n-dotierten Basis und
dem stark p-dotierten Emitter angeordnet ist,
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5 einen
Horizontalschnitt durch den Halbleiterkörper des Ansteuerthyristors
gemäß den 2 und 4 im
Bereich des p-dotierten Emitters,
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6 einen
Querschnitt durch einen Halbleiterkörper des Ansteuerthyristors
gemäß den 2 und 4 im
Bereich des n-dotierten Emitters,
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7 einen
Querschnitt durch Abschnitte eines Ansteuerthyristors und eines
Hauptthyristors, die jeweils Anodenkurzschlüsse aufweisen, wobei die Anodenkurzschlüsse des
Ansteuerthyristors tiefer in den Halbleiterkörper des Ansteuerthyristors
hineinragen als die Anodenkurzschlüsse des Hauptthyristors in
den Halbleiterkörper
des Hauptthyristors, und
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8 ein
Verfahren zur Erhöhung
der Tiefe von Anodenkurzschlüssen
eines Ansteuerthyristors.
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In
den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher
Bedeutung.
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1 zeigt
einen Querschnitt durch ein Thyristorsystem mit einem Hauptthyristor 1 und
einem Ansteuerthyristor 2. Der Hauptthyristor 1 weist
einen Halbleiterkörper 100 auf,
in dem ausgehend von einer Rückseite 102 aufeinanderfolgend
ein p-dotierter Emitter 18,
eine n-dotierte Basis 17, eine p- dotierte Basis 16 und ein n-dotierter
Emitter 15 angeordnet sind. Der Rückseite 102 gegenüberliegend
weist der Halbleiterkörper 100 eine
Vorderseite 101 auf.
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Zur
elektrischen Kontaktierung sind eine auf die Vorderseite 101 aufgebrachte
metallische Kathodenelektrode 14 sowie eine auf die Rückseite 102 aufgebrachte
Anodenelektrode 19 vorgesehen. Die Kathodenelektrode 14 kontaktiert
den stark n-dotierten
Emitter 15, die Anodenelektrode 19 den stark p-dotierten Emitter 18.
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Zur
Zündung
des Hauptthyristors 1 weist dessen Halbleiterkörper 100 eine
auf der Vorderseite 101 angeordnete Steuerelektrode 140 auf,
die auch als Gate-Anschluss bezeichnet wird.
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Des
Weiteren umfasst der Hauptthyristor 1 eine Zündstufenstruktur,
die in lateraler Richtung r1 des Halbleiterkörpers 100 zwischen
der Steuerelektrode 140 und dem stark n-dotierten Emitter 15 angeordnet
ist. Die Zündstufenstruktur
umfasst wie dargestellt eine oder alternativ mehrere Zündstufen
AG11, die in lateraler Richtung r1 voneinander beabstandet sind.
Jede Zündstufe
AG11 umfasst vorzugsweise einen stark n-dotierten Zündstufenemitter 151,
der sich ausgehend von der Vorderseite 101 in den Halbleiterkörper hinein
erstreckt und den eine auf der Vorderseite 101 angeordnete
Elektrode 141 kontaktiert.
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Der
Halbleiterkörper 100 ist
vorzugsweise rotationssymmetrisch um eine in vertikaler Richtung v1
verlaufende Symmetrieachse A1-A1' ausgebildet. In
diesem Fall sind vorzugsweise auch die Kathodenelektrode 14,
die eine oder mehrere Zündstufenelektroden 141,
der Steueranschluss 140, der oder die Zündstufenemitter 151,
der Hauptemitter 15 und die Anodenelektrode 19 rotationssymmetrisch
und damit kreisscheibenförmig
ausgebildet.
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Anstelle
einer Rotationssymmetrie kann der Hauptthyristor 1 andere
Symmetrieen aufweisen. Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist die Achse A1-A1' eine
vierzählige
Symmetrieachse des Halbleiterkörpers
des Hauptthyristors 1, d.h. nach einer Drehung des Halbleiterkörpers um
90°, 180° oder 270° wird dieser
auf sich selbst abgebildet. In diesem Fall weisen der Halbleiterkörper 100 und/oder
die Anodenelektrode 19 und gegebenenfalls die Steuerelektrode 140 in
einer zur vertikalen Richtung v1 senkrechten Ebene einen quadratischen
Querschnitt auf. Die Kathodenelektrode 14 und die Zündstufenelektroden 141 weisen
im Fall einer vierzähligen
Symmetrieachse A1-A1' vorzugsweise
quadratringförmige Querschnitte
auf.
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Der
Hauptthyristor 1 umfasst einen Zündstufenbereich 3,
der sich in lateraler Richtung r1 ausgehend von der Symmetrieachse
A1-A1' bis zum n-dotierten
Emitter 15 erstreckt. Der Zündstufenbereich 3 umfasst
insbesondere die Steuerelektrode 140 sowie alle Zündstufen
AG11.
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In
lateraler Richtung r1 schließt
sich an den Zündstufenbereich 3 ein
Hauptkathodenbereich 5 an, der den n-dotierten Emitter 15 und
die Hauptkathodenelektrode 14 umfasst.
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Der
Ansteuerthyristor 2 besitzt einen Grundaufbau, der dieselben
Merkmale aufweisen kann wie der bisher erläuterte Grundaufbau des Hauptthyristors 1.
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Im
Einzelnen umfasst der Ansteuerthyristor 2 einen Halbleiterkörper 200,
in dem ausgehend von einer Rückseite 202 aufeinanderfolgend
ein p-dotierter Emitter 28, eine n-dotierte Basis 27,
eine p-dotierte Basis 26 und ein n-dotierter Emitter 25 angeordnet sind.
Die p-dotierte Basis 26 umfasst Abschnitte 261, 262 und 263.
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Auch
der Ansteuerthyristor 2 ist vorzugsweise rotationssymmetrisch
ausgebildet. Die Symmetrieachse ist in 1 mit A2-A2' bezeichnet. Alternativ kann
der Ansteuerthyristor 2 auch eine andere Symmetrie, vorzugsweise
eine vierzählige
Rotationssymmetrie um die Achse A2-A2', aufweisen.
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Der
Ansteuerthyristor 2 weist in lateraler Richtung r2 seines
Halbleiterkörpers 200 einen Zündstufenbereich 4 auf,
der sich ausgehend von der Symmetrieachse A2-A2' bis zum n-dotierten Emitter 25 erstreckt.
An den Zündstufenbereich 4 schließt sich
in der lateralen Richtung r2 ein Hauptkathodenbereich 6 an,
der den n-dotierten Emitter 25 und eine diesen kontaktierende
Kathodenelektrode 24 umfasst.
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Im
Zündstufenbereich 4 weist
der Ansteuerthyristor 2 eine Durchbruchstruktur 210 auf,
die dadurch gebildet ist, dass sich zwischen den Abschnitten 261, 262 der
p-dotierten Basis 26 ein Abschnitt 271 der n-dotierten
Basis 27 weiter in Richtung der Vorderseite 201 des
Halbleiterkörpers 200 erstreckt, als
in den übrigen
Bereichen.
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Infolge
einer Krümmung
des pn-Übergangs zwischen
der p-dotierten
Basis 26 und der n-dotierten Basis 27 weist der
Ansteuerthyristor 2 im Bereich der Durchbruchstruktur 210 eine
gegenüber
den anderen Bereichen des Thyristors reduzierte Durchbruchspannung
auf, so dass der Ort des ersten Spannungsdurchbruchs auf den Bereich
der Durchbruchstruktur 210 festgelegt ist. Durch eine geeignete
Ausbildung der Durchbruchstruktur 210, insbesondere der
Krümmung
des pn-Übergangs
zwischen der p-dotierten Basis 26 und der schwach n-dotierten
Basis 27, aber auch durch deren Dotierstoffkonzentrationen
im Bereich der Durchbruchstruktur 210, lässt sich
die Durchbruchspannung des Ansteuerthyristors 2, d.h. die
Spannung, bei der es zur Überkopfzündung des
Ansteuerthyristors 2 kommt, definiert einstellen.
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In
der lateralen Richtung r2 sind zwischen der Durchbruchstruktur 210 und
dem n-dotierten Emitter 25 beispielhaft zwei Zündstufen
AG21, AG22 angeordnet. Die Anzahl der Zündstufen AG21, AG22 ist jedoch
prinzipiell beliebig, d. h. der Ansteu erthyristor 2 kann
eine, zwei, drei oder mehrere Zündstufen AG21,
AG22 aufweisen.
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Jede
der Zündstufen
AG21, AG22 umfasst einen stark n-dotierten
Zündstufenemitter 251 sowie eine
Zündstufenelektrode 241,
die auf der Vorderseite 201 des Halbleiterkörpers 200 angeordnet
ist und den betreffenden Zündstufenemitter 251 kontaktiert. Auch
beim Ansteuerthyristor 2 sind alle vorhandenen Zündstufen
AG21, AG22 im Zündstufenbereich 4 angeordnet.
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Die
Zündung
des Ansteuerthyristors 2 erfolgt bevorzugt durch elektromagnetische
Strahlung, insbesondere infrarotes oder sichtbares Licht, die auf die
Vorderseite 201 im Bereich der Durchbruchstruktur 210 eingestrahlt
wird.
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Optional
oder alternativ hierzu kann der Ansteuerthyristor 2 auch
eine nicht dargestellte Steuerelektrode aufweisen, die entsprechend
der Steuerelektrode 140 des Hauptthyristors 1 oder
entsprechend der Zündstufenelektrode 241 der
vom n-dotierten
Emitter 25 am weitesten beabstandeten Zündstufe AG21 ausgebildet sein
kann.
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Zur
elektrischen Verschaltung des Hauptthyristors 1 und des
Ansteuerthyristors 2 sind der Steueranschluss 140 des
Hauptthyristors 1 und der n-dotierte Emitter 25 des
Ansteuerthyristors 2 mittels einer Verbindungsleitung 31 zwischen
der Kathodenelektrode 24 des Ansteuerthyristors 2 und
dem Steueranschluss 140 des Hauptthyristors 1 elektrisch
miteinander verbunden. Des Weiteren sind die p-dotierten Emitter 18, 28 des
Hauptthyristors 1 bzw. des Ansteuerthyristors 2 mittels
einer weiteren Verbindungsleitung 32 zwischen den Anodenelektroden 18, 28 des
Ansteuerthyristors 2 und des Hauptthyristors 1 elektrisch
miteinander verbunden.
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Diese
Verschaltung ermöglicht
es, den Hauptthyristor 1 durch Zünden des Ansteuerthyristors 2 zu
zünden.
Dabei liefert der Ansteuerthyristor 2 den Zündstrom
für den
Hauptthyristor 1.
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Um
zu vermeiden, dass der Hauptthyristor 1 in seiner Freiwerdezeit
gezündet
und damit zerstört werden
kann, weist der Ansteuerthyristor 2 eine oder mehrere Freiwerdeschutz-Maßnahmen
auf.
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Eine
erste Maßnahme,
die sowohl bei einem symmetrisch sperrenden Thyristorsystem gemäß 1 als
auch bei einem asymmetrisch sperrenden Thyristorsystem (siehe 2)
angewendet werden kann, besteht darin, die Ladungsträgerlebensdauer in
der n-dotierten Basis 27 des Ansteuerthyristors 2 größer als
die Ladungsträgerlebensdauer
in der n-dotierten Basis 17 des Hauptthyristors 1 zu
wählen.
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Bevorzugt
ist die Ladungsträgerlebensdauer der
n-dotierten Basis 27 des Ansteuerthyristors 2 im Zündstufenbereich 4 und/oder
im Hauptkathodenbereich 6 größer oder gleich 300 μs. Diese
Maßnahmen führen dazu,
dass im Fall einer auftretenden Stoßspannung der Ansteuerthyristor 2 schneller
wieder einschaltet als der Hauptthyristor 1 und diesen
wieder sicher zündet.
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Die
Ladungsträgerlebensdauer
im Hauptkathodenbereich 6 des Ansteuerthyristors 2 kann
dabei durch eine vorderseitige Elektronenbestrahlung eingestellt
werden, bei der der Zündstufenbereich 4 durch
eine geeignete Maske abgedeckt ist. Durch die Elektronenbestrahlung
wird die Ladungsträgerlebensdauer
im Hauptkathodenbereich mit zunehmender Bestrahlungsdosis abgesenkt.
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Eine
Absenkung der Ladungsträgerlebensdauer
wird bevorzugt dann vorgenommen, wenn aufgrund prozessbedingter
Verunreinigungen oder aufgrund von Verunreinigungen des Ausgangsmaterials des
Halbleiterkörpers
eine Homogenisierung der Ladungs trägerlebensdauerverteilung erforderlich
ist. Im Falle keiner oder nur sehr geringer Verunreinigungen kann
auf eine Absenkung der Ladungsträgerlebensdauer
verzichtet werden.
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Eine
weitere Maßnahme
zur Realisierung eines Freiwerdeschutzes bei einem symmetrisch sperrenden
Thyristorsystem besteht darin, in den p-dotierten Emitter 28 des
Ansteuerthyristors 2 n-dotierte Inseln 23 einzulagern.
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Durch
diese n-dotierten Inseln 23 werden lokale npn-dotierte
Transistoren erzeugt, die im Fall einer am Ansteuerthyristor 2 anliegenden
Sperrspannung zusätzliche
Ladungsträger
injizieren und den Freiwerdeschutz verbessern. Die n-dotierten Inseln des
Ansteuerthyristors 2 können
dabei stärker
dotiert werden, als entsprechende n-dotierte Inseln eines (Haupt)
Thyristors, der nicht von einem Ansteuerthyristor angesteuert wird.
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2 zeigt
eine Anordnung eines einen Hauptthyristor 1 und einen Ansteuerthyristor 2 umfassenden,
asymmetrisch sperrenden Thyristorsystems, dessen Grundaufbau und
elektrische Verschaltung dem Grundaufbau und der elektrischen Verschaltung
des Thyristorsystems gemäß 1 entsprechen.
und die in der gleichen Weise verschaltet sind. Um dieses Thyristorsystem
zu einem symmetrisch sperrenden Gesamtsystem zu erweitern, kann gemäß 2 eine
Diode 9 mit dem Thyristorsystem 1, 2 in
Reihe geschaltet werden.
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Im
Sinne der vorliegenden Anmeldung bezieht sich der Ausdruck "Thyristorsystem" lediglich auf einen
Hauptthyristor und einen Ansteuerthyristor, die in der beschriebenen
Weise elektrisch miteinander verschaltet sind. Eine zur Herstellung
eines symmetrisch sperrenden Gesamtsystems eingesetzte Diode 9 wird
hierbei nicht dem Thyristorsystem zugeordnet.
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3a zeigt
ein Schaltbild mit einem Thyristorsystem 10 gemäß den 1 und 2.
Das Thyristorsystem 10 weist einen Hauptthyristor 1 sowie
einen lichtzündbaren
Ansteuerthyristor 2 auf. Die Kathode des Ansteuerthyristors 2 ist
elektrisch mit dem Steueranschluss des Hauptthyristors 1 verbunden. Weiterhin
sind die Anoden des Hauptthyristors 1 und des Ansteuerthyristors 2 elektrisch
miteinander verbunden.
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Im
Falle eines asymmetrisch sperrenden Thyristorsystems 10 kann
zu diesem eine optionale Diode 9 in Reihe geschaltet werden,
um ein symmetrisch sperrendes Gesamtsystem aus Thyristorsystem 10 und
Diode 9 zu erhalten.
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Eine
alternative Anordnung für
ein symmetrisch sperrendes Thyristorsystem zeigt 3b.
Das Thyristorsystem umfasst einen symmetrisch sperrenden Hauptthyristor 1,
der durch ein symmetrisch sperrendes Ansteuersystem angesteuert
wird, das aus einem asymmetrisch sperrenden Ansteuerthyristor 2 und
einer zu diesem in Reihe geschalteten Diode 9 besteht.
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Bei
dieser Anordnung ist die Anode der Diode 9 mit der Anode
des Hauptthyristors 1, die Kathode der Diode 9 mit
der Anode des Ansteuerthyristors 2 und die Kathode des
Ansteuerthyristors 2 mit dem Gate-Anschluss des Hauptthyristors 1 verbunden.
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Alternativ
dazu kann in der Reihenschaltung des Ansteuersystems die Reihenfolge
des Ansteuerthyristors 2 und der Diode 9 auch
vertauscht sein, so dass die Anode des Ansteuerthyristors 2 mit
der Anode des Hauptthyristors 1, die Kathode der Ansteuerthyristors 2 mit
der Anode der Diode 9 und die Kathode der Diode 9 mit
dem Gate-Anschluss des Hauptthyristors 1 verbunden ist.
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Im
Ansteuerthyristor 2 bilden die p-dotierte Basis 26,
die schwach n-dotierte Basis 27 und die stark n-dotierten
Anodenkurzschlüsse
eine pn–n+-Diode, die bei Anlegen einer Sperrspannung
an den Ansteuerthyristor in Flussrichtung vorgepolt ist und damit
Ladungsträger
in den Zündstufenbereich 4 inji ziert.
Da während
der Freiwerdephase üblicherweise eine
Sperrspannung am Thyristorsystem anliegt, lässt sich über eine Verstärkung der
Ladungsträgerinjektion
durch diese pn–n+-Diode der Freiwerdeschutz
verstärken.
Dazu wird die lokale pn–n+-Diode bevorzugt
so ausgelegt, dass ein möglichst
großer Teil
des Sperrstromes der in Serie zum Thyristorsystem geschalteten Diode 9,
die den größten Teil
der am gesamten Thyristorsystem auftretenden Sperrspannung aufnimmt,
durch diese lokale pn–n+-Diode des
Ansteuerthyristors 2 fließt.
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Bei
dem asymmetrisch sperrenden Thyristorsystem gemäß 2 weisen
sowohl der p-dotierte Emitter 18 des Hauptthyristors 1 als
auch der p-dotierte Emitter 28 des Ansteuerthyristors 2 stark
n-dotierte Bereiche 111 bzw. 211 auf, die sich
ausgehend von den Rückseiten 102 bzw. 202 bis
zu einer Tiefe in den betreffenden Halbleiterkörper 100 bzw. 200 erstrecken,
die größer oder
gleich ist als die Dicke der jeweiligen p-dotierten Emitter 18 bzw. 28.
Diese n-dotierten Bereiche 111, 211 werden nachfolgend
auch als "Anodenkurzschlüsse" bezeichnet.
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In
entsprechender Weise können,
wie in 4 gezeigt, auch im Bereich des stark n-dotierten Emitters 25 p-dotierte
Bereiche 212 vorgesehen sein, die sich ausgehend von der
Vorderseite 201 bis zu einer Tiefe in den Halbleiterkörper 2 des
Ansteuerthyristors 2 hinein erstrecken, die größer oder
gleich ist als die Dicke des stark n-dotierten Emitters 25.
Diese p-dotierten Bereiche 212 werden nachfolgend auch als "Kathodenkurzschlüsse" bezeichnet.
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Des
Weiteren weist der Ansteuerthyristor 2 gemäß 4 eine
n-dotierte Feldstoppzone 214 auf, die zwischen der schwach
n-dotierten Basis 27 und dem
stark p-dotierten Emitter 28 angeordnet ist. Die Feldstoppzone 214 kann
sowohl unmittelbar an den stark p-dotierten Emitter 28 angrenzen
als auch von diesem beabstandet sein. Zur Realisierung oder Verstärkung einer
integrierten Freiwerdeschutzfunktion kann die Feldstoppzone 214 innerhalb
des Zündstufenbereiches 4 des
Ansteuerthyristors 2 eine geringe Dotierungskonzentration
oder eine geringere Dotierungsdosis oder eine geringere Eindringtiefe
aufweisen als die Feldstoppzone 214 im Hauptkathodenbereich 6 des
Ansteuerthyristors 2.
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Auch
der Hauptthyristor 1 kann solche Anoden- und/oder Kathodenkurzschlüsse sowie
eine Feldstoppzone aufweisen.
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5 zeigt
einen Querschnitt in einer zur vertikalen Richtung v2 senkrechten
Schnittebene B2-B2' durch
die n-dotierten Anodenkurzschlüsse 211 des
Ansteuerthyristors 2 gemäß den 2 und 4.
Hierbei ist zu erkennen, dass die stark Anodenkurzschlüsse 211 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
einen kreisförmigen
Querschnitt aufweisen. Grundsätzlich
ist die Form des Querschnitts jedoch beliebig.
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Die
Anodenkurzschlüsse 211 weisen
Querschnittsflächen
F211 auf. Die Gesamtfläche
des Zündstufenbereichs 4 einschließlich der
darin enthaltenen Querschnittsflächen
F211 wird nachfolgend mit F4 bezeichnet. Entsprechend wird die Fläche des Hauptkathodenbereichs 6 einschließlich der
Flächen F211
der im Hauptkathodenbereich 6 angeordneten Anodenkurzschlüsse 211 mit
F6 bezeichnet.
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Der
nachfolgend verwendete Begriff "Querschnittsflächenverhältnis" gibt das Verhältnis zwischen
der in einem bestimmten Bereich liegenden Flächenanteile der Querschnittsflächen F211
der Anodenkurzschlüsse 211 und
der Gesamtfläche
dieses Bereichs an.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist
das Querschnittsflächenverhältnis der
Anodenkurzschlüsse 211 im
Zündstufenbereich 4 gleich
24 × F211
: F4. Dabei müssen
die Flächen
der einzelnen Kurzschlüsse
F211 in den 4 und 6 nicht
notwendigerweise übereinstimmen.
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Als
weitere Maßnahme
zur Herstellung eines Freiwerdeschutzes ist es vorgesehen, dass
die Anodenkurzschlüsse 211 des
Ansteuerthyristors 2 im Zündstufenbereich 4 ein
Querschnittsflächenverhältnis aufweisen,
das geringer ist als das Querschnittsflächenverhältnis im Hauptkathodenbereich 6 des Ansteuerthyristors 2.
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6 zeigt
einen Querschnitt durch die in 4 dargestellte,
zur vertikalen Richtung v2 senkrechte und durch den n-dotierten
Emitter 25 sowie die p-dotierten Kathodenkurzschlüsse 212 verlaufende Ebene
C2-C2'.
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In
dieser Ansicht ist zu erkennen, dass die Kathodenkurzschlüsse 212 lediglich
im Hauptkathodenbereich 6 angeordnet sind. Die Kathodenkurzschlüsse 212 weisen
Querschnittsflächen
F212 auf. Das Querschnittsflächenverhältnis der
im Kathodenbereich 6 angeordneten Kathodenkurzschlüsse 212 wird
entsprechend dem Querschnittsflächenverhältnis der
Anodenkurzschlüsse 211 berechnet.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das Querschnittsflächenverhältnis der
Anodenkurzschlüsse 212 gleich
dem Verhältnis
zwischen der Gesamtfläche
der im Hauptkathodenbereich 6 angeordneten Kathodenkurzschlüsse 212 und
der Fläche
F6.
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Für einen
vorgegebenen Bereich kann ein Querschnittsflächenverhältnis der Anodenkurzschlüsse bzw.
der Kathodenkurzschlüsse
in entsprechender Weise auch für
den Hauptthyristor ermittelt werden.
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Als
Maßnahme
zur Herstellung eines Freiwerdeschutzes ist es vorgesehen, dass
das Querschnittsflächenverhältnis der
Anodenkurzschlüsse 211 des
Ansteuerthyristors 2 im Zündstufenbereich geringer ist
als das Querschnittsflächenverhältnis der Anodenkurzschlüsse 211 des
Ansteuerthyristors 2 im Hauptkathodenbereich 6.
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Eine
andere Maßnahme
zur Realisierung eines Freiwerdeschutzes besteht darin, bei einem asymmetrisch
sperrenden Thyristorsystem, bei dem der Hauptthyristor 1 und
der Ansteuerthyristor 2 jeweils Anodenkurzschlüsse 111 bzw. 211 aufweisen, das
Querschnittsflächenverhältnis der
Anodenkurzschlüsse 211 im
Haupkathodenbereich 4 des Ansteuerthyristors 2 geringer
zu wählen
als das Querschnittsflächenverhältnis der
Anodenkurzschlüsse 111 im
Hauptkathodenbereich 5 des Hauptthyristors 1.
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Eine
weitere Maßnahme
zur Realisierung eines Freiwerdeschutzes besteht darin, die Tiefe
der Anodenkurzschlüsse 211 in
vertikaler Richtung v2 im Ansteuerthyristor 2, vorzugsweise
lokal im Zündstufenbereich 4,
zu vergrößern. Hierzu
eignet sich eine vorzugsweise maskierte Implantation von Protonen gefolgt
von einem Ausheilprozess, bei dem der Halbleiterkörper 200 für eine Zeit
von 30 Minuten bis 10 Stunden auf eine Temperatur von 220°C bis 500°C erhitzt
wird. Bei der Bestrahlung wird die Beschleunigungsenergie der Protonen
so gewählt,
dass deren Eindringtiefe mindestens die Tiefe der Anodenkurzschlüsse 211 beträgt.
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Eine
weitere Möglichkeit
zur Herstellung solcher Anodenkurzschlüsse 211 besteht darin,
mittels eines vorzugsweise maskierten Diffusionsprozesses ausgehend
von der Rückseite 202 einen
schnell diffundierenden Donator, beispielsweise Schwefel oder Selen,
rückseitig
in den Halbleiterkörper 200 einzubringen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
werden die Anodenkurzschlüsse 211 des Ansteuerthyristors 2,
beispielsweise mittels einer Phosphordotierung, tiefer in den Halbleiterkörper 200 eindiffundiert,
als die Anodenkurzschlüsse 111 in
den Halbleiterkörper 100 des
Hauptthyristors 1 eindiffundiert werden.
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Bezugnehmend
auf das asymmetrisch sperrende Thyristorsystem gemäß den 2 und 4 kann
ein Freiwerdeschutz auch da durch realisiert oder verbessert werden,
dass die Dotierstoffkonzentration der p-dotierten Basis 26 des
Ansteuerthyristors 2 im Zündstufenbereich 4 lokal
erhöht
wird.
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7 zeigt
jeweils einen Ausschnitt aus einem Hauptthyristor 1 und
einem Ansteuerthyristor 2 eines Thyristorsystems. Die Ausschnitte
zeigen jeweils einen Anodenkurschluss 111, 211,
wobei der Anodenkurzschluss 211 des Ansteuerthyristors 2 eine
Diffusionstiefe t2 aufweist, die größer ist, als die Diffusionstiefe
t1 des Anodenkurzschlusses 111 des Hauptthyristors 1.
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Als
Dotierstoff zur Herstellung der Anodenkurzschlüsse 111, 211 wird
vorzugsweise Phosphor verwendet. Das Eindiffundieren der Dotierstoffe
zur Herstellung der Anodenkurzschlüsse 111, 211 erfolgt vorzugsweise
unter Verwendung strukturierter Maskenschichten 121 bzw. 221,
die auf die betreffenden Rückseiten 102 bzw. 202 der
jeweiligen Halbleiterkörper 100 bzw. 200 des
Hauptthyristors 1 bzw. des Ansteuerthyristors 2 aufgebracht
sind. Die Einstellung der Diffusionstiefen t1 bzw. t2 erfolgt in
erster Linie durch geeignet gewählte
Diffusionszeiten und Diffusionstemperaturen.
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Da
bei einem erfindungsgemäßen Thyristorsystem
die Vorwärts-Sperrfähigkeit
des Hauptthyristors vorzugsweise größer gewählt ist als die Vorwärts-Sperrfähigkeit
des Ansteuerthyristors, ist es vorteilhaft, die n-dotierte Basis 27 des
Ansteuerthyristors 2 in der vertikalen Richtung v2 dicker
zu wählen
als die n-dotierte Basis 17 des Hauptthyristors 1 in
dessen vertikaler Richtung v1. Dies ermöglicht es, trotz der unvermeidlichen
technologisch bedingten Streuungen der Vorwärts-Sperrfähigkeiten bei der Herstellung
einer Vielzahl von Hauptthyristoren und Ansteuerthyristoren bei
relativ geringer Differenz zwischen der Durchbruchspannung der Ansteuerthyristoren
und der Randsperrfähigkeit
der Hauptthyristoren aufeinander abgestimmte Paare aus jeweils einem
Haupt- und einen Ansteuerthyristor zu erhalten und damit die Ausbeute
zu erhö hen.
Vor allem kann durch diese Maßnahme
die Randsperrfähigkeit
des Ansteuerthyristors spürbar
erhöht
werden, so dass die Durchbruchspannung der Durchbruchstruktur 210 sicher
unter der Randdurchbruchspannung des Ansteuerthyristors liegt.
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Vorteilhafter
Weise werden in den Ansteuerthyristor neben der erwähnten Möglichkeit
zur Lichtzündung
und dem integrierten Freiwerdeschutz zusätzlich noch Maßnahmen
zum Überspannungsschutz
sowie eine sogenannte dU/dt-Schutzfunktion integriert, wie dies
beispielsweise in dem eingangs erwähnten Artikel "Thyristor with Integrated
Forward Recovery Protection" erwähnt ist.
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8 zeigt
eine weitere Maßnahme
zur Erzeugung bzw. Einstellung eines Freiwerdeschutzes eines Thyristorsystems.
Hierzu wird auf die Rückseite 202 des
Ansteuerthyristors 2 eine strukturierte Maskenschicht 220 aufgebracht,
durch deren Öffnungen
Teilchen 230 in den Halbleiterkörper 200 implantiert
werden. Die Teilchen 230 werden in ein Zielgebiet 225 implantiert,
das sich vorzugsweise ausgehend von der Rückseite 202 des Halbleiterkörpers 200 in
den Halbleiterkörper 200 hinein
erstreckt.
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Als
zu implantierende Teilchen 230 können beispielsweise Protonen
verwendet werden. Nach der Implantation wird der Halbleiterkörper für eine Dauer
zwischen 30 Minuten und 10 Stunden auf eine Temperatur von 220°C bis 500°C erhitzt.
Die Beschleunigungsenergie der zu implantierenden Teilchen 230 ist
bevorzugt so gewählt,
dass sie mindestens bis zur Tiefe t3 der Anodenkurzschlüsse 211 in den
Halbleiterkörper 200 eindringen.
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Die
Implantation der Teilchen 230 kann – wie in 8 dargestellt
ist – durch
die Anodenelektrode 29 hindurch erfolgen. Alternativ (nicht
dargestellt) kann die Implantation selbstverständlich auch vor der Herstellung
der Anodenelektrode 29 erfolgen.
-
- 1
- Hauptthyristor
- 2
- Ansteuerthyristor
- 3
- Zündstufenbereich
des Hauptthyristors
- 4
- Zündstufenbereich
des Ansteuerthyristors
- 5
- Hauptkathodenbereich
des Hauptthyristors
- 6
- Hauptkathodenbereich
des Ansteuerthyristors
- 9
- Diode
- 10
- Thyristorsystem
- 14
- Kathodenelektrode
(Hauptthyristor)
- 15
- n-dotierter
Emitter des Hauptthyristors (Kathode)
- 16
- p-Basis
des Hauptthyristors
- 17
- n-Basis
des Hauptthyristors
- 18
- p-Emitter
des Hauptthyristors (Anode)
- 19
- Kathodenelektrode
(Hauptthyristor)
- 23
- n-dotierte
Insel (Ansteuerthyristor)
- 24
- Kathodenelektrode
(Ansteuerthyristor)
- 25
- n-Emitter
des Ansteuerthyristors (Kathode)
- 26
- p-Basis
des Ansteuerthyristors
- 27
- n-Basis
des Ansteuerthyristors
- 28
- p-Emitter
des Ansteuerthyristors (Anode)
- 29
- Anodenelektrode
(Ansteuerthyristor)
- 31,32
- Verbindungsleitung
- 100
- Halbleiterkörper (Hauptthyristor)
- 101
- Vorderseite
des Halbleiterkörpers
(Hauptthyristor)
- 102
- Rückseite
des Halbleiterkörpers
(Hauptthyristor)
- 111
- Anodenkurzschluss
(Hauptthyristor)
- 112
- Kathodenkurzschluss
(Hauptthyristor)
- 121
- Maskenschicht
- 140
- Steuerelektrode
(Hauptthyristor)
- 141
- Elektrode
des Zündstufenemitters (Hauptthyristor)
- 151
- Zündstufenemitter
(Hauptthyristor)
- 200
- Halbleiterkörper (Ansteuerthyristor)
- 201
- Vorderseite
des Halbleiterkörpers
(Ansteuerthyristor)
- 202
- Rückseite
des Halbleiterkörpers
(Ansteuerthyristor)
- 210
- Durchbruchstruktur
(Ansteuerthyristor)
- 211
- Anodenkurzschluss
(Ansteuerthyristor)
- 212
- Kathodenkurzschluss
(Ansteuerthyristor)
- 214
- Feldstoppzone
(Ansteuerthyristor)
- 220
- Maskenschicht
- 221
- Maskenschicht
- 225
- Zielgebiet
- 230
- Teilchen,
die – ggf.
nach einem Temperschritt – eine
n-Dotierung induzieren, z.B. Protonen
- 241
- Elektrode
des Zündstufenemitters
(Ansteuerthyristor)
- 251
- Zündstufenemitter
(Ansteuerthyristor)
- 261
- erster
Abschnitt der p-Basis (Ansteuerthyristor)
- 262
- zweiter
Abschnitt der p-Basis (Ansteuerthyristor)
- 263
- dritter
Abschnitt der p-Basis (Ansteuerthyristor)
- 271
- Abschnitt
der n-Basis
- A1-A1'
- Achse
(Hauptthyristor)
- A2-A2'
- Achse
(Ansteuerthyristor)
- B2-B2'
- horizontale
Achse durch p-Emitter (Ansteuerthyristor)
- C2-C2'
- horizontale
Achse durch n-Emitter (Ansteuerthyristor)
- AG11
- erste
Zündstufe
(Hauptthyristor)
- AG21
- erste
Zündstufe
(Ansteuerthyristor)
- AG22
- zweite
Zündstufe
(Ansteuerthyristor)
- F211
- Querschnittsfläche der
Anodenkurzschlüsse
- F4
- Fläche des
Zündstufenbereiches
(Ansteuerthyristor)
- F6
- Fläche des
Hauptkathodenbereiches (Ansteuerthyristor)
- r1
- laterale
Richtung (Hauptthyristor)
- r2
- laterale
Richtung (Ansteuerthyristor)
- t1
- Diffusionstiefe
Anodenkurzschluss (Hauptthyristor)
- t2
- Diffusionstiefe
Anodenkurzschluss (Ansteuerthyristor)
- t3
- Tiefe
des Anodenkurzschlusses (Ansteuerthyristor)
- v1
- vertikale
Richtung (Hauptthyristor)
- v2
- vertikale
Richtung (Ansteuerthyristor)