DE1614035A1 - Halbleiterbauelement - Google Patents

Halbleiterbauelement

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DE1614035A1
DE1614035A1 DE19671614035 DE1614035A DE1614035A1 DE 1614035 A1 DE1614035 A1 DE 1614035A1 DE 19671614035 DE19671614035 DE 19671614035 DE 1614035 A DE1614035 A DE 1614035A DE 1614035 A1 DE1614035 A1 DE 1614035A1
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Germany
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zone
die
semiconductor component
diode
semiconductor body
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Dr Willi Gerlach
Dr Guenter Koehl
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/0688—Integrated circuits having a three-dimensional layout
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor

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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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Description

Halbleiterbauelement
betrifft ein Halbleiterbauelement sit eines Halbleiterkörper aus mindestens awei Zonen abwecnselM ent gegengesetzten Leitungstyps s&t ain&estens einem W
Für den sicheren Betrieb
Soli£ltu2ig8isaBaalimen getroffen werden, die das Tor Überapsaasm^si scMtsea. Aaeä,
epaimuzig eines p&-Üb#^g4mg®@
coiilÄChterung der Sp@^£&®aslizäie oder ©ucü den Bauelementes führen. Das gilt sowohl für normal® ieitergleichriohter Als eiica 1% die Transistors 0 Besondere itritisoli liegen
Thyristor bezeichnet virtu' Im nio&tge diameter, die Thyristoren in JMItegigkeit von der Stromkreis dine positive imd negative wobei die P©laritlt
riontufig des
16U035
daß "bei Überspannungen olwsrJialb d*r Kipp$pa»nung das Baueleaent "selbstschützend" ohne nachteilige Wirkung ßpannunge-BpfcBen afbfeut. Bei spennuagsßiteaiger Belaetung iß der negativen Sperriohtung hingegen liegen ähnlich« Verhältniaee «ie bei ö.lnett noraalsn: Gleichrichter vor and ee können dl« eingangs, bei s oliri ebenen $öl ge ereoheiawmgea. auf treten. Bb ist auch befcenftt» d&E εΐΏ<ί geeignete Oberflächeng^osietrie in dem reioii des TßjrietcrEj, in den die
pn-Übergs&ge Bündenr ein$ kurzzeitige tsnd energio&rfte lästung die β Tigrristoric eriaulden. Im allge&einezi werden aber Ruch, dens be sondert eehaltungsmäfiigige Sols^tsrorkehross^esi nicht
Der Erfindung liegt assn di@ Aufg&b© B«§rwades ein Eslbleitersit EperrspaiSKöngirabeaÄebiaeadeii pa-Obergisgea es \, &S.B auch @zi@rgi@reioh« Ükerepennungen von dem
Diese Aufgabe id.r& i^misB ßtr l3?fi3Ste2S|^ &&dtaroii geluet-» Is. d©s& Efel"bleiterkSrpea? ßasätsllön ©isa® Üppdiod© a«@ 4 Zonen abveobselnS estgegenges^tEt^s. L®it«agstjpg integriert let, ds^, dl β Jhsrchbraoae^pexi&UBS d®r Eipp€is^.e äit gleich© Polarität
Vdeea de^ SrfiaduBg »oll ezuuttd ^isig©r AußfiSirungeb·!spiel
Mg&r- 1 sssigt ©iasL· G-leiis&pi eater, -figur £ einen
3 -
- ' BAD ORIGINAL
16U035
der Erfindung in βcheaatiechar Darateilung«.
In 3?ic,-L\r 1 enthalt der Halbleiterkörper ^ drei leifcungsscnen 2, 3 und 4-, wobei der pn-übergang 5 von den Zonen 3 und 4 gebildet wird. Die äusBeren Zonen eind alt Kontakten 6 «ß& 7 versehen. Su? Verwirklichung der Erfindung entÄÜlt der EaIbleiterkörpsr «sech die beiden Örtlich begremiten LelttLagßBOsea. 8und 9» Diese zusätzlichen LeituageBonen begrenxen einen Bereich in dem iftlbleiterkBrper der fli« 4 Zonenfolge it*pffi*p* einer Eippdiode enthält. Torteilhaft werden» wie IA dieses 4»ßführungBbeispiel^zeigtf Teilicouen dee G-leichriciiterE bue Aufbau der Eippdiode mitverwendet. Der Wirlcöfigibereioh der Eippdiode ist in der Figur gestrichelt eingeseic^net. ¥®»fe sa d®r Elektrode 6 die negative Foltert tat einer GleiohspennuAg esliegt, virä der pn-übergang 3 in Sperrichtung belaßtet.^ Bei dieser PoXErttlt werden aus der Zone 9 der Eippdiode LSeher in den engresisendexi Bereich der Zone 4 in^isi©rtt die eö^lieselich feeiErreichen der DurchbruchSGpennung e& eines DuiO&kruafe. d<ee Ü" geetrichelten Teilbereiah def Gleicfericltere füart» Sfeohd©». die Kippdiode in den leitenden Zustund geesMltet IEt5 triöfet die Spannung über dem (Jleiehfficliter feil auf 'dl* üppdiode zusammen. Somit ΙτΗητ>ι?τ> twötfreiuhe Ober Spannung en dupoh die w«fepy;>fify ^^φ^ &%* Erfladuag trozi dem &leichricht#r ferngehalten wtrd^n. M« AofilegB&g d©r Eippdiode hiihtlih ih Dhbh flt k "bfet G
hinsichtlich ihrer Durohbruohepsimung erfolgt &&fik "befefeanteß Ge-■ichtBpunkten
Die Eeretellung eines Beutlese&te ssit ictegricrter Eippüoi.e nit den gleichen techno log! echeii Sohrittea erzeigest, sit BaueleiBente der bisher üblichen ixt hergestellt werden. lter Gleichrichter der Figur 1 sei ein durch Diffusion hergestellteE In eine p-leit«nde Bili&iumpl&tte wird ron &er einen 8eite £sF odor C3«lliuxs (p+-Zon© 2), von der endeten Seite Hioephor (c*-J&oa® *) ein diffundiert. Nachdem die Platte mit einer BiliBluadlozidB&elce sehen iet, wird in der Zont β Bor (n+) und in die Zone 9 Pttoephoa? C eindiffundiert. Zum Abschluee warden beide Pl at tens ei ten Mt koataktiert. .
16K035
In Figur 2 ist als weitere« Auaführungabeispiel ein Transistor dargestellt. Der Halbleiterkörper 2o entliält den Xoliektor 21, die ringförsige Susi a 22 und den Emitter 23. Diese drei I*itangszonen sind mit den lonta&ten 24, 25 und des ringfäraijen iJsntaücfc yersehen. Die integrierte Hppdiode enthält dl« beispielsweise ringförmig ausgebildeten Zonen 27 und 28. Der ^sinterkontakt 24 1st mit bekannten Kitteln ad suagebildet» daß er sowohl die n-leitende Zone 21 ala auch die ρ-leitende Zone 27 sperrfrei kontsSrtiert. Das entsprechende gilt für den Basiskontait 26 und die Zonen 22 und 23. Die Zone 27 ist der injizierende Bereich der Sippdiode, deren Wirkungsbereich etna durch die gestrichelte Begrenzung in der ?igur 2 gegeben ist. Die Zttadang dar Sippdiode erfolgt ebenso· wie es in den Srliuterungen au Figor 1 dargestellt
Besonders vorteilhaft ist die Invenduag der erfiadungagemätaaeii M*J3nahm®2i" bei eineia Thyriator. figsr 3 leigt daiu ein Auä-
. Der Halbleiterkörper ^o enthält ale Qrundatruktur
4 Zonen abwechselnd entgegeageaetsten LeltuaeatTP« 3^» 32, 33 und 34, die die beiden 3perr^a2raas3sttbemehaeMe& p&-&be?gä2£ 35 und 36 bilden. Die äuseeren Zonen sind alt d«& Zontalctan 37 38 versehen, vobti did 2Ia^tro4** 3β auch tlaea 9«11 de? sattlerei Zone 33 aperrfrel lcontalctiert. Di· Zone 33 1st weiterhin in 1>9-äanntsr W«iae mL% der Steuerelektrode 39 Ti?s*ii®n. Üe?oh eine sua^talich» n-leltende Zone 4o wi?& eine Sippdlod· geMldet? deren Segrensung - wie auch in dan !!garen 1 und 2 - gestrichelt eingezelohnat 1st« Bei 3e£&&taB£ Ia TitfCfi' T τ ι ιιir Spersdohtes^ in der ^Elektrode 37 der nö&ativ« Pol der SpauDnangaquelle t «o pn-tTbor^asg 35 die Sperraptmsons f&er&iaRt. Did Zone 4« der dlode 1 it Tnjlnt innrtiri ngnM ι dnt und bewirbt oberhalb de? Durchbruohapansung ein Durchaehalten in den leitenden Zustand u
Copy
BAD 009623/0435
1814035
Von den .gestelltes, technischen Anforderungen wird as abÄlng«a, Anteil der alEtiven StresifulirimgeilSohe des jeweiliges arbiuelaaeatas für den Aufbau dar Sippdio&e «ttfgeweade . Ια allgesiel&ön wird eiä Antiil voa wenig«? al3 5c- £ der
gesamten Stro&fübrunssflache »ttsreiönsad sein.
Bei aslbleiterb&Udleadnt^n ftaäaa■ dtr SrfiM^i^ aiad dia sonat
niont mehr ®rforä#3?lioh. I5ia ΰβ'ΒόΒ&βϊβν' w©iter©^ Vorteil Gesteht a^er darin, daJ daroä ©iafaolis raäätglid&g H^^sen aia. vorliest, .das
innalt in dar (SraSeaoranrsis das? nozs&lsn
ta DurciLlaBriontttas

Claims (1)

lic anti a 6 Frankfurt (Maia),3!heodor-Stexii-£*i Dr.Lertefl/lh at/028 9. 2. 1967
1.· Halbleiterbauelement e£t dia®a Halbleiterkörp·» ess aiadesttns swei Zone» abwechselnd
sit aisäeiteai @ia®a
piL-th)e3?gayi3f(t dadurch gekanaseioimt-fc^ dftS la d«ft Halbleit^^koyper ausMtaliöii eise KippdloAe tue vie? Saasii abwecheelnd eBtgegengiflitütea LeltungstTps ist, daS die Buroiftsttobfespe&äu&s do» Sippdiodt die
wid die Spe^repazmoag «laee
aufweist usd ML*ia«r als dees« ist·
2* Halbltiite^battelemsnt nach Anepruoii 1, dadurch die Sippdiode derart; iategüort let, daö feilsonem d#»
Aufbftu
3· BalbleitarMudlaa»]!^ amch Anspruch 2, dadvroH daß di@ fiilsoiida imd die
aagtord&tt
das Ialbleltoriiftiielemeat ein
ist.
*. g « BAD ORIGINAL
0098 23/04-35
■1.6Ή0-35
Hi£LLbloiterT3nuole5ient naca Aneprucli 4-, dadurch fiaS der Katlioaeuliontakt dss ateuei'ö&rcix riohtors «inen Seil einor sittleren Zone kontfJttiert und daß oiüli cegemiDe.f dioaeia üoatsilr.tierten Toil uat®rti&l"b &98 AnoöeEikontsikt-eo der irgizierende pn-ÜDörgtng der Kipp
0090-23/0435
Leerseite
DE19671614035 1967-02-10 1967-02-10 Integrierte Halbleiteranordnung Expired DE1614035C3 (de)

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DE1614035B2 DE1614035B2 (de) 1975-08-14
DE1614035C3 DE1614035C3 (de) 1976-03-18

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2149038A1 (de) * 1970-10-06 1972-04-13 Westinghouse Brake & Signal Halbleitervorrichtung
DE2149039A1 (de) * 1970-10-06 1972-04-13 Westinghouse Brake & Signal Halbleitervorrichtung
DE2653432A1 (de) * 1976-02-12 1977-08-25 Mitsubishi Electric Corp Halbleiterelement

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DE2659909A1 (de) * 1976-02-12 1977-11-03 Mitsubishi Electric Corp Halbleiterschalter

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FR1555029A (de) 1969-01-24
CH474154A (de) 1969-06-15
DE1614035B2 (de) 1975-08-14

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Date Code Title Description
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