DE3744308A1 - Power semiconductor component and method for its production - Google Patents

Power semiconductor component and method for its production

Info

Publication number
DE3744308A1
DE3744308A1 DE19873744308 DE3744308A DE3744308A1 DE 3744308 A1 DE3744308 A1 DE 3744308A1 DE 19873744308 DE19873744308 DE 19873744308 DE 3744308 A DE3744308 A DE 3744308A DE 3744308 A1 DE3744308 A1 DE 3744308A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
emitter
layer
mask
cathode
power semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19873744308
Other languages
German (de)
Inventor
Bruno Dipl Ing Dr Adam
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BBC Brown Boveri AG Switzerland filed Critical BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority to DE19873744308 priority Critical patent/DE3744308A1/en
Publication of DE3744308A1 publication Critical patent/DE3744308A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor 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
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/08Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/083Anode or cathode regions of thyristors or gated bipolar-mode devices
    • H01L29/0839Cathode regions of thyristors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor 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
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70Bipolar devices
    • H01L29/74Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thyristors (AREA)

Abstract

In a power semiconductor component in the form of a thyristor having emitter short-circuits (10), these emitter short-circuits are realised with a rectangular, in particular quadratic cross-section. This special cross-sectional shape brings about a definite simplification in mask production by means of generators, which compose all mask structures from a rectangular base element, whilst maintaining the electrical properties. <IMAGE>

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Leistungselek­ tronik. Sie betrifft insbesondere ein Leistungshalbleiter-Bau­ element mit einer Anode, einer Kathode und einem Gate, bei welchem BauelementThe invention relates to the field of power electronics tronics. It concerns in particular a power semiconductor construction element with an anode, a cathode and a gate which component

  • - zwischen der Anode und der Kathode eine Schichtenfolge aus einer p-Emitterschicht, einer n-Basisschicht, einer p-Basisschicht und einer n⁺-Emitterschicht vorgesehen ist; und- A layer sequence between the anode and the cathode from a p-emitter layer, an n-base layer, one p base layer and an n⁺ emitter layer provided is; and
  • - die kathodenseitige n⁺-Emitterschicht von einer Mehrzahl von Emitterkurzschlüssen durchbrochen wird, welche die unter der n⁺-Emitterschicht liegende p-Basisschicht mit einer über der n⁺-Emitterschicht liegenden Kathodenme­ tallisierung verbinden.- The cathode-side n⁺ emitter layer of a plurality is broken by emitter shorts, which the p-base layer under the n⁺ emitter layer a cathode layer lying over the nschicht emitter layer connect tallization.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Leistungshalbleiter-Bauelements, bei welchem Verfahren zum Erzeugen der Emitterkurzschlüsse eine Maske verwendet wird, welche das Muster der Emitterkurzschlüsse enthält.The invention further relates to a method of manufacture of such a power semiconductor device, in which Process for creating the emitter short circuits a mask is used, which is the pattern of the emitter short circuits contains.

Ein Bauelement der eingangs genannten Art ist z.B. aus der DE-OS 26 48 159 bekannt. A component of the type mentioned is e.g. from the DE-OS 26 48 159 known.  

Stand der TechnikState of the art

In der Technik der Leistungshalbleiter-Bauelemente ist es seit langem bekannt, die unerwünschte Zündung von Thyristoren bei einem steilen Anstieg der Anodenspannung, d.h. bei hohen dv/dt-Werten, durch sogenannte Emitterkurzschlüsse (shorts) zu verbinden, die auf der Kathodenseite des Bauelements die n⁺- Emitterschicht an definierten Stellen durchbrechen und die darunterliegende p-Basisschicht mit der darüberliegenden Kathodenmetallisierung verbinden (die Prinzipien dieser Tech­ nologie können z.B. dem Artikel von P.S. Radebrecht, Int. J. Electronics, 1971, Vol. 31, No. 6, S. 541-564, entnommen wer­ den).In the technology of power semiconductor components, it has long been known to connect the undesired ignition of thyristors in the event of a steep rise in the anode voltage, ie at high dv / dt values, by means of so-called emitter shorts, which on the cathode side of the component Break through the n⁺ emitter layer at defined points and connect the underlying p base layer to the overlying cathode metallization (the principles of this technology can be found, for example, in the article by PS Radebrecht, Int. J. Electronics, 1971, Vol. 31, No. 6, p 541-564, taken from who).

Wichtig für eine richtige Wirkungsweise der Emitterkurz­ schlüsse ist unter anderem ihre Verteilung über die gesamte Kathodenfläche des Bauelements (siehe z.B. C.K. Chu, IEEE Trans. On Electron Devices, Vol ED-17, No. 9 (1970), S. 687- 690).Important for correct functioning of the emitter short conclusions include their distribution across the whole Cathode area of the component (see e.g. C.K. Chu, IEEE Trans. On Electron Devices, Vol ED-17, No. 9 (1970), p. 687- 690).

Üblicherweise haben die Emitterkurzschlüsse im Stand der Technik einen kreisförmigen Querschnitt, weil eine solche Form am ehesten kompatibel mit der Kreissymmetrie des gesamten Bauelements ist.Usually the emitter short circuits in the state of the Technique a circular cross section because of such a shape most compatible with the circular symmetry of the whole Component is.

In anderen Fällen sind jedoch auch bereits ovale Querschnitts­ formen (DE-S 25 42 901) oder aber kreuzähnliche Kurzschlüsse (US-PS 35 79 060) vorgeschlagen worden.In other cases, however, are already oval cross-section shape (DE-S 25 42 901) or cross-like short circuits (US-PS 35 79 060) has been proposed.

Alle diese Querschnittsformen der Kurzschlußemitter können bei der Herstellung der Bauelemente vergleichsweise einfach und schnell realisiert werden, wenn bei der Anfertigung der dafür erforderlichen Masken Geräte eingesetzt werden, die be­ liebige Geometrien mit gleicher Schnelligkeit und Präzision erzeugen können. All of these cross-sectional shapes of the short-circuit emitters can comparatively simple in the manufacture of the components and can be quickly realized if the necessary masks devices are used, the be lovely geometries with the same speed and precision can generate.  

Werden beispielsweise die Masken für die Photoprozesse zur nachfolgenden Diffusion der Emitterkurzschlüsse mit Hilfe ei­ nes CAD-Systems auf Photoplottern hergestellt, ergeben sich mit dem herkömmlichen kreisförmigen Querschnitt der Emitter­ kurzschlüsse keine Probleme, weil kreisförmige Emitterkurz­ schlüsse die für einen Photoplotter optimale Geometrie dar­ stellen.For example, are the masks for the photo processes subsequent diffusion of the emitter short circuits with the help of an egg nes CAD system manufactured on photoplotters with the conventional circular cross section of the emitters short circuits no problems, because circular emitter short conclude the optimal geometry for a photoplotter put.

Die Situation ändert sich jedoch, wenn zur Erstellung der Mas­ ken Geräte eingesetzt werden, die alle zu erzeugenden Muster aus rechteckigen Elementen zusammensetzen müssen. Solche Ge­ räte, wie z.B. Patterngeneratoren und Elektronen- oder Laser­ strahlgeneratoren geben ein stark fokussiertes Strahlenbündel ab, welches von zwei senkrecht zueinander stehenden und beweg­ lichen Blendensystemen oder durch elektronische Ablenkung be­ grenzt wird.The situation changes, however, when creating the Mas ken devices are used, all the patterns to be generated must be composed of rectangular elements. Such Ge advice, such as Pattern generators and electron or lasers beam generators give a highly focused beam of rays which moves and moves from two mutually perpendicular diaphragm systems or by electronic distraction is bordered.

Auf diese Weise wird auf der Maskenebene ein rechteckiger, im speziellen Fall quadratischer Strahlfleck abgebildet, der als Grundelement für die Erzeugung der verschiedenen Maskenstruk­ turen dient.In this way, a rectangular, in the special case of a square beam spot depicted as Basic element for the creation of the different mask structure doors serves.

Der Strahl eines solchen Generators und die Maske lassen sich zu diesem Zweck relativ zueinander in zwei unabhängigen Rich­ tungen verschieben. Darüberhinaus kann die Apertur schrittwei­ se in ihrer Größe verändert, aber auch um einen bestimmten Winkel gedreht werden.The beam of such a generator and the mask can be for this purpose relative to each other in two independent directions move. In addition, the aperture can gradually se changed in size, but also by a certain Angles can be rotated.

Man erkennt aus dem Gesagten unmittelbar, daß es schwierig ist, mit dieser Art von Generatoren auf der Maske die sehr kleinen, kreisförmigen Strukturen der bekannten Emitterkurz­ schlüsse zu erzeugen.One can immediately see from what has been said that it is difficult is the very, with this kind of generators on the mask small, circular structures of the well-known emitter short to draw conclusions.

Man ist daher bei auf dem Markt befindlichen Thyristoren dazu übergegangen, anstelle der kreisförmigen sechseckige Quer­ schnitte zu verwenden, weil ein solches Sechseck aus nur drei um 60° gegeneinander verdrehten Rechtecken zusammengesetzt werden kann.One is therefore with thyristors on the market passed over instead of the circular hexagonal cross cuts to use because such a hexagon consists of only three  rectangles rotated by 60 ° can be.

Aber selbst diese Annäherung der Kreisform durch ein Sechseck hat noch gravierende Nachteile. Bei zum Beispiel 20000 Emit­ terkurzschlüssen pro Bauelement müssen für die Herstellung ei­ ner entsprechenden Maske vom Generator 60000 Rechtecke erzeugt werden.But even this approximation of the circular shape through a hexagon has serious disadvantages. For example at 20000 emit Short-circuits per component must have an egg ner corresponding mask generated by the generator 60000 rectangles will.

Die Zerlegung der Maskenstruktur in derartig viele Elemente bedeutet jedoch sowohl beim CAD-Entwurf als auch bei der ei­ gentlichen Maskenherstellung einen erheblichen Zeitaufwand. Damit verbunden ist zugleich auch eine unerwünschte Reduzie­ rung der Maskengenauigkeit.The breakdown of the mask structure into such many elements means both in CAD design and in egg conventional mask manufacture a considerable amount of time. An undesirable reduction is also associated with this mask accuracy.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Leistungs­ halbleiter-Bauelement mit Emitterkurzschlüssen zu schaffen, welches ohne Abstriche an den elektrischen Eigenschaften eine Vereinfachung bei der Herstellung der erforderlichen Masken ermöglicht, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzuge­ ben.The object of the present invention is now a performance to create semiconductor components with emitter short circuits, which, without sacrificing electrical properties, is a Simplification in the manufacture of the required masks enables, as well as a process for its manufacture ben.

Die Aufgabe wird bei einem Bauelement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Emitterkurzschlüsse einen im we­ sentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen.The task is for a component of the aforementioned Art solved in that the emitter short circuits in the we substantial rectangular cross-section.

Der Kern der Erfindung besteht also darin, die Querschnitts­ form der Kurzschlußemitter im Hinblick auf die zu verwendenden Masken-Generatoren optimal zu wählen, und so die Maskenher­ stellung für das Bauelement zu vereinfachen und verbessern.The essence of the invention is therefore the cross section form of the short circuit emitter with regard to the ones to be used Optimal choice of mask generators, and so the mask makers position for the component to simplify and improve.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Querschnitt quadratisch gestaltet. Bei geeigneter Di­ mensionierung ist die elektrische Wirksamkeit solcher quadra­ tischer Emitterkurzschlüsse praktisch identisch mit den bisher verwendeten runden Emitterkurzschlüssen.According to a preferred embodiment of the invention the cross section is made square. With a suitable Tue Dimensioning is the electrical effectiveness of such a quadra  emitter short circuits are practically identical to the previous ones used round emitter shorts.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichent, daßThe method according to the invention is characterized in that that

  • - die Strukturen der Maske mittels eines Generators erzeugt werden, welcher jedes zu generierende Muster aus einzel­ nen rechteckigen Elementen zusammensetzt; und- The structures of the mask are generated by means of a generator which each pattern to be generated from individual rectangular elements; and
  • - die Struktur jedes einzelnen Emitterkurzschlusses in ei­ nem einzigen Schritt erzeugt wird.- the structure of each individual emitter short in egg is generated in a single step.

Auf diese Weise kann mit herkömmlichen Generatoren eine Maske im direkten Massstab 1 : 1 mit besonders geringem Zeitaufwand und erhöhter Genauigkeit hergestellt werden.In this way, a mask can be used with conventional generators on a direct scale 1: 1 with particularly little expenditure of time and increased accuracy.

Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den Unteransprü­ chen.Further exemplary embodiments result from the subclaims chen.

Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie­ len im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigtIn the following, the invention is intended to be based on exemplary embodiments len are explained in connection with the drawing. It shows

Fig. 1 den Querschnitt durch einen Thyristor mit Emitter­ kurzschlüssen nach dem Stand der Technik; Fig. 1 shows the cross-section short-circuits by a thyristor having emitter according to the prior art;

Fig. 2 einen sektorförmigen Ausschnitt aus einer Maske für die Erzeugung herkömmlicher Emitterkurzschlüsse; Figure 2 shows a sector-shaped section of a mask for the production of conventional emitter shorts.

Fig. 3 die Struktur eines sechseckigen Emitterkurzschlusses nach dem Stand der Technik; und Fig. 3 shows the structure of a hexagonal emitter short-circuit according to the prior art; and

Fig. 4 die Struktur eines quadratischen Emitterkurzschlus­ ses gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 4 shows the structure of a square emitter short circuit according to a preferred embodiment of the invention.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays of Carrying Out the Invention

Der Querschnitt durch einen Thyristor mit Emitterkurzschlüs­ sen, wie er aus der eingangs genannten Offenlegungsschrift be­ kannt ist, ist in Fig. 1 wiedergegeben.The cross section through a thyristor with emitter short circuits, as is known from the aforementioned publication BE, is shown in FIG. 1.

Der Thyristor hat eine Anode A, eine Kathode K und ein Gate G, über welches er eingeschaltet werden kann. Zwischen der Anode A und der Kathode K sind in einer Schichtenfolge eine p-Emit­ terschicht 5, eine n-Basisschicht 4, eine p-Basisschicht 3 und eine n⁺-Emitterschicht 1 angeordnet.The thyristor has an anode A , a cathode K and a gate G , via which it can be switched on. Between the anode A and the cathode K , a p-emitter layer 5 , an n-base layer 4 , a p-base layer 3 and an n⁺-emitter layer 1 are arranged in a layer sequence.

Die Kathode K steht über eine flächige Kathodenmetallisierung 8 mit der n⁺-Emitterschicht 1 in Kontakt, das Gate G über eine Gatemetallisierung 9 und eine p⁺-dotierte Gatezone 2 mit der p-Basisschicht 3, und die Anode A über eine Anodenmetallisie­ rung 7 und eine p⁺-Schicht 6 mit der p-Emitterschicht 5.The cathode K is in contact with the n⁺ emitter layer 1 via a flat cathode metallization 8 , the gate G with a gate metallization 9 and a p⁺-doped gate zone 2 with the p base layer 3 , and the anode A with an anode metallization 7 and a p⁺ layer 6 with the p-emitter layer 5 .

Auf der Kathodenseite wird die großflächige n⁺-Emitterschicht 1 von einer Vielzahl verteilt angeordneter Emitterkurzschlüsse 10 durchbrochen, die z.B. p⁺-dotierte Bereiche umfassen, und die p-Basisschicht 3 mit der Kathodenmetallisierung 9 direkt verbinden.On the cathode side, the large-area n⁺ emitter layer 1 is broken through by a large number of distributed emitter short circuits 10 , which, for example, comprise p⁺-doped regions, and connect the p-base layer 3 directly to the cathode metallization 9 .

Form und Verteilung der Emitterkurzschlüsse im Stand der Tech­ nik lassen sich am Beispiel der in Fig. 2 dargestellten Maske erläutern. Bei dieser Maske, von der aus Platzgründen nur ein sektorförmiger Ausschnitt wiedergeben ist, handelt es sich um eine sogenannte n⁺-Maske, wie sie bei der Herstellung von her­ kömmlichen Frequenzthyristoren eingesetzt wird. The shape and distribution of the emitter short circuits in the prior art can be explained using the example of the mask shown in FIG. 2. This mask, of which only a sector-shaped section is shown for reasons of space, is a so-called n⁺ mask, as is used in the manufacture of conventional frequency thyristors.

Die n⁺-Maske dient zur Strukturierung einer Abdeckschicht auf dem Thyristorsubstrat, mit der die Diffusion der n⁺-Emitter­ schicht 1 maskiert wird. Die schraffierten Bereiche entspre­ chen dabei den Bereichen im Substrat, in welche die n⁺-Schicht eindiffundiert werden soll.The n⁺ mask is used to structure a cover layer on the thyristor substrate, with which the diffusion of the n⁺ emitter layer 1 is masked. The hatched areas correspond to the areas in the substrate into which the n⁺ layer is to be diffused.

In dem breiten Außenring der Maske, welcher dem späteren Kathodenbereich des Bauelements entspricht, erkennt man eine Vielzahl von kreisrunden Öffnungen 11. Diese Öffnungen 11 markieren die Bereiche, in denen keine n⁺-Dotierung stattfin­ det, und in denen die Emitterkurzschlüsse des Bauelements lokalisiert sind.A large number of circular openings 11 can be seen in the wide outer ring of the mask, which corresponds to the later cathode region of the component. These openings 11 mark the areas in which no n⁺ doping takes place and in which the emitter short-circuits of the component are localized.

Eine weitere, entsprechend invertierte Maske wird dann für die Diffusion der p⁺-Bereiche in den Emitterkurzschlüssen verwen­ det.A further, correspondingly inverted mask is then used for the Use diffusion of the p⁺ regions in the emitter short circuits det.

Solange derartige Maskenstrukturen zunächst auf einer vergrößerten Vorlage erzeugt und anschließend photographisch ver­ kleinert werden, führen die kreisförmigen Querschnitte der Emitterkurzschlüsse (bzw. Öffnungen 11) zu keinen Problemen.As long as such mask structures are first created on an enlarged template and then photographically reduced, the circular cross sections of the emitter short circuits (or openings 11 ) do not lead to any problems.

Wird jedoch, wie heute üblich, direkt eine Maske im Maßstab 1 : 1 photographisch erstellt, müssen die kreisförmigen oder an­ nähernd kreisförmigen Querschnitte, die einen Durchmesser von nur einigen Mikrometern haben, relativ aufwendig aus rechteckigen Elementen zusammengesetzt werden.However, as is common today, it becomes a mask on a scale Created 1: 1 photographically, the circular or must approximately circular cross-sections that have a diameter of have only a few micrometers, relatively expensive from rectangular Elements.

Beim Beispiel eines sechseckigen Querschnitts gemäß Fig. 3 sind dazu nacheinander drei Belichtungen mit jeweils um 60° gegeneinander verdrehten Rechtecken 12 a, b, c notwendig.In the example of a hexagonal cross section according to FIG. 3, three exposures, each with rectangles 12 a , b , c rotated relative to one another by 60 °, are necessary for this.

Demgegenüber wird nach der Erfindung die einzelne Strukur ei­ nes Emitterkurzschlusses auf einer solchen Maske in einem ein­ zigen Belichtungsschritt in Form eines Rechtecks erzeugt. Be­ sonders günstig ist dabei die Verwendung eines Quadrats 13 gemäß Fig. 4. Die mit der entsprechenden Diffusion erzeugten Emitterkurzschlüsse haben dann einen im wesentlichen rechtec­ kigen bzw. quadratischen Querschnitt. Gewisse Abweichungen von diesen geometrischen Grundformen ergeben sich beim fertigen Bauelement allerdings durch die nicht vernachlässigbare Late­ raldiffusion.In contrast, according to the invention, the individual structure of an emitter short-circuit is generated on such a mask in a single exposure step in the form of a rectangle. The use of a square 13 according to FIG. 4 is particularly favorable here . The emitter short-circuits generated with the corresponding diffusion then have an essentially rectangular or square cross section. Certain deviations from these basic geometric shapes arise in the finished component due to the non-negligible late diffusion.

Wird für die Herstellung der Masken z.B. ein Patterngenerator vom Typ 3600 F der amerikanischen Firma GCA Corporation, Bur­ lington Division, verwendet, steht für die rechteckigen bzw. quadratischen Grundelemente ein Aperturbereich von 4 bis 3000 Mikrometern zur Verfügung, der in Schritten von 1 Mikrometer überstrichen werden kann.Is used for the production of masks e.g. a pattern generator 3600 F of the American company GCA Corporation, Bur lington division, used, stands for the rectangular or square basic elements an aperture range from 4 to 3000 Micrometers available in increments of 1 micron can be painted over.

Mit diesem Aperturbereich kann eine einzelne Emitterkurz­ schluß-Struktur auf der oder den Masken in einem einzigen Be­ lichtungsschritt erzeugt werden, was zu erheblichen Vereinfa­ chungen bei der Maskenherstellung und zu deutlicher Verbesse­ rung in der Maskengenauigkeit führt.A single emitter can be short with this aperture area closing structure on the mask or masks in a single loading clearing step are generated, which leads to considerable simplification improvements in mask production and significant improvements leads in mask accuracy.

Vergleichbare Vorteile ergeben sich für rechteckige Emitter­ kurzschlüsse auch bei der Verwendung von Elektronen- oder La­ serstrahlgeneratoren.Comparable advantages result for rectangular emitters short circuits even when using electron or La jet generators.

Claims (6)

1. Leistungshalbleiter-Bauelement mit einer Anode (A) , einer Kathode (K) und einem Gate (G), bei welchem Bauelement
  • a) zwischen der Anode (A) und der Kathode (K) eine Schichtenfolge aus einer p-Emitterschicht (5), einer n- Basisschicht (4), einer p-Basisschicht (3) und einer n⁺- Emitterschicht (1) vorgesehen ist; und
  • b) die kathodenseitige n⁺-Emitterschicht (1) von einer Mehrzahl von Emitterkurzschlüssen (10) durchbrochen wird, welche die unter der n⁺-Emitterschicht (1) liegende p-Ba­ sisschicht (3) mit einer über der n⁺-Emitterschicht (1) liegenden Kathodenmetallisierung (8) verbinden;
1. Power semiconductor component with an anode ( A ), a cathode ( K ) and a gate ( G ), in which component
  • a) between the anode ( A ) and the cathode ( K ) a layer sequence of a p-emitter layer ( 5 ), an n-base layer ( 4 ), a p-base layer ( 3 ) and an n⁺-emitter layer ( 1 ) is provided is; and
  • b) the cathode-side n⁺-emitter layer ( 1 ) is broken through by a plurality of emitter short-circuits ( 10 ) which the p-base layer ( 3 ) lying under the n⁺-emitter layer ( 1 ) with a layer above the n⁺-emitter layer ( 1 ) connect horizontal cathode metallization ( 8 );
dadurch gekennzeichnet, daß
  • c) die Emitterkurzschlüsse (10) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
characterized in that
  • c) the emitter short circuits ( 10 ) have a substantially rectangular cross section.
2. Leistungshalbleiter-Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Emitterkurz­ schlüsse (10) im wesentlichen quadratisch ist.2. Power semiconductor component according to claim 1, characterized in that the cross section of the emitter short circuits ( 10 ) is substantially square. 3. Verfahren zum Herstellen eines Leistungshalbleiter-Bau­ elements nach Anspruch 1, bei welchem Verfahren zum Er­ zeugen der Emitterkurzschlüsse (10) eine Maske verwendet wird, welche das Muster der Emitterkurzschlüsse (10) ent­ hält, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die Strukturen der Maske mittels eines Generators erzeugt werden, welcher jedes zu generierende Muster aus einzelnen rechteckigen Elementen zusammensetzt; und
  • b) die Struktur jedes einzelnen Emitterkurzschlusses (10) in einem einzigen Schritt erzeugt wird.
3. A method for producing a power semiconductor device according to claim 1, in which method for generating the emitter short circuits ( 10 ), a mask is used which contains the pattern of the emitter short circuits ( 10 ), characterized in that
  • a) the structures of the mask are generated by means of a generator which assembles each pattern to be generated from individual rectangular elements; and
  • b) the structure of each individual emitter short circuit ( 10 ) is generated in a single step.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Generator ein Patterngenerator verwendet wird.4. The method according to claim 3, characterized in that a pattern generator is used as the generator. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Generator ein Elektronen- oder Laserstrahlgenerator verwendet wird.5. The method according to claim 3, characterized in that as a generator an electron or laser beam generator is used.
DE19873744308 1987-12-28 1987-12-28 Power semiconductor component and method for its production Withdrawn DE3744308A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873744308 DE3744308A1 (en) 1987-12-28 1987-12-28 Power semiconductor component and method for its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873744308 DE3744308A1 (en) 1987-12-28 1987-12-28 Power semiconductor component and method for its production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3744308A1 true DE3744308A1 (en) 1989-07-06

Family

ID=6343743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873744308 Withdrawn DE3744308A1 (en) 1987-12-28 1987-12-28 Power semiconductor component and method for its production

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3744308A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016016427A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 Abb Technology Ag Phase control thyristor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1107497A (en) * 1966-02-12 1968-03-27 Siemens Ag Method of producing electric shunts for bridging a pn-junction in a semiconductor body
DE2056806A1 (en) * 1970-11-02 1972-05-25 Bbc Brown Boveri & Cie Bistable semiconductor component
DE2648159A1 (en) * 1976-10-08 1978-04-13 Bbc Brown Boveri & Cie THYRISTOR WITH EMITTER SHORT CIRCUITS AND USING THE SAME
DE2752448A1 (en) * 1976-12-27 1978-06-29 Ibm ELECTRON BEAM LITHOGRAPH PROCESS
EP0064715A2 (en) * 1981-05-08 1982-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Thyristor having controllable emitter shorts inserted in the emitter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1107497A (en) * 1966-02-12 1968-03-27 Siemens Ag Method of producing electric shunts for bridging a pn-junction in a semiconductor body
DE2056806A1 (en) * 1970-11-02 1972-05-25 Bbc Brown Boveri & Cie Bistable semiconductor component
DE2648159A1 (en) * 1976-10-08 1978-04-13 Bbc Brown Boveri & Cie THYRISTOR WITH EMITTER SHORT CIRCUITS AND USING THE SAME
DE2752448A1 (en) * 1976-12-27 1978-06-29 Ibm ELECTRON BEAM LITHOGRAPH PROCESS
EP0064715A2 (en) * 1981-05-08 1982-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Thyristor having controllable emitter shorts inserted in the emitter

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016016427A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 Abb Technology Ag Phase control thyristor
CN107078154A (en) * 2014-07-31 2017-08-18 Abb瑞士股份有限公司 Phase controlled thyristors
US10355117B2 (en) 2014-07-31 2019-07-16 Abb Schweiz Ag Phase control thyristor
CN107078154B (en) * 2014-07-31 2021-01-26 Abb电网瑞士股份公司 Phase-controlled thyristor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3124988C2 (en)
EP0343369A1 (en) Process for manufacturing a thyristor
DE2312413B2 (en) METHOD OF PRODUCING A MATRIX CIRCUIT
DE1514304A1 (en) Semiconductor device and manufacturing process therefor
DE69611218T2 (en) Electron source for a multi-beam electron lithography system
DE1544275B2 (en) PROCESS FOR THE FORMATION OF ZONES OF DIFFERENT CONDUCTIVITY IN SEMICONDUCTOR CRYSTALS BY ION IMPLANTATION
DE19522362C2 (en) Electron beam writing device and method
DE3440109C2 (en)
DE102018213786A1 (en) Processing method for a wafer
DE1589918A1 (en) Process for the production of integrated circuits with switching elements that are mutually electrically insulated by embedded separating joints made of dielectric material
DE3022122C2 (en)
DE2837762C2 (en) Process for making triacs
DE2500235A1 (en) PLANAR UNIJUNCTION TRANSISTOR
DE2922250A1 (en) LIGHT CONTROLLED TRANSISTOR
DE3744308A1 (en) Power semiconductor component and method for its production
DE102008038342B4 (en) Semiconductor device with edge region in which a zone of porous material is formed and method for its production and semiconductor wafer
EP0370186A1 (en) Process for axially adjusting the life time of carriers
DE2721912A1 (en) PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF SEMICONDUCTOR DEVICES, IN PARTICULAR DIODES AND THYRISTORS
DE2801271C2 (en) Method for implanting ions in a semiconductor substrate
DE69507924T2 (en) MANUFACTURING METHOD FOR AN ARRANGEMENT WHERE A LONGITUDE IS PROVIDED WITH ELECTRICAL CONTACT FOR A SEMICONDUCTOR ELEMENT
DE2543651A1 (en) Integrated circuit semiconductor substrate - has position marks on its surface for contacting of electrode terminals
DE4333956A1 (en) Method for attaching integrated circuit chips with a TAB structure to a substrate
DE3913123A1 (en) Generation of recombination centres in semiconductor devices - by electron beam irradiation then stabilisation in medium temp. anneal after metallisation
DE2527191A1 (en) THYRISTOR
DE1289187B (en) Method for producing a microelectronic circuit arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee