DE7016645U - Kristalline halbleiterplatte. - Google Patents

Kristalline halbleiterplatte.

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DE7016645U
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semiconductor
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Description

6900
GENERAI, ELECTRIC COtWAM, Schenectady, N.Y., V.St.A.
Kristalline Halbleiterplatte
Die Neuerung betrifft eine kristalline Halbleiterplatte mit einer ersten und einer zweiten parallelen, größeren Oberfläche, bei der sich in der zweiten größeren Oberfläche Rillen befinden, die einzelne Halbleiteranordnungen begrenzen, in denen seitlich voneinander getrennte mittlere Zonen vorgesehen sind, die von der ersten größeren Oberfläche jeweils einen Abstand aufweisen, bei der eine erste Zone eines geringeren spezifischen Widerstands als der der mittleren Zonen zwischen den mittleren Zonen und der ersten größeren Oberfläche vorgesehen ist, wodurch bestimmte Teil der ersten Zone den mittleren Zonen zugeordnet sind, wobei die mittleren Zonen und die erste Zone entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp aufweisen, und bei der PN-Übergänge zwischen jeder der mittleren Zone und den zugehörigen Teilen der ersten Zone vorgesehen sind, die an den Schnittstellen mit den Rillen mit einem dielektrischen Passivierungsmittel bedeckt sind.
Derartige kristalline Halbleiterplatten werden zur vereinfachten Herstellung von Halbleiterbauelementen verwendet.
1 · · Γ
Die einzelnen Halbleiteranordnungen, die in der kristallinen Halbleiterplatte ausgebildet und durch die Rillen.getrennt sind, bilden die Ausgangsanordnung für solche Halbleiterbauelemente.
Das Herstellungsverfahren ist deshalb vereinfacht, *.reil es möglich ist, in der kristallinen Halbleiterplatte mehrere Halbleiteranordnungen gleichzeitig au bearbeiten. Wenn die Halbleiteranordnungen in der kristallinen Halbleiterplatte fertig ausgebildet sind, dann wird die Halbleiterplatte längs der Rillen gebrochen, so daß dann die einzelnen Halbleiteranordnungen zu Halbleiterbauelementen weiter verarbeitet werden können. Durch dieses Verfahren hat man die Stückkosten von Halbleiteranordnungen oder Halbleiterki-istallen und somit von Halbleiteroauelementen erheblich vermindern können. Bei einer solchen Massenverarbeitung von Halbleiteranordnungen oder Halbleiterplättchen in einer kristallinen Halbleiterplatte erhält man jedoch nach den bekannten Verfahren nur verhältnismäßig schlechte elektrische Eigenschaften und einen verhältnismäßig hohen Ausschuß, da die einzelnen Halbleiteranordnungen der Halbleiterplatte bei der Herstellung leicht beschädigt werden können.
Man ist andererseits z*Zt, in der Lage, Halbleiterbauelemente mit extrem hohen Sperrspannungen herzustellen, doch lassen sich solche Halbleiterbauelemente mit den günstigsten elektrischen Eigenschaften nur bei Anwendung von Herstellungsverfahren erreichen, bei denen jede Halbleiteranordnung bzw. jedes Halbleiterplättchen, das in einem Halbleiterbauelement verwendet werden soll, getrennt behandelt und verarbeitet wird.
Tΐ'Τ '1 ■!T^T-? .—
Beispielsweise kann man durch Einzelherstellung Thyristor-Plättchen, die vier Schichten und drei {übergänge aufweisen, mit einer Sperrspannung, die über 1000 Volt liegt, erzielen, während die Sperrspannung von Thyristoren, deren Halbleiteranordntangen oder -plättchen im Massenherstellungsverfahren hergestellt wurden, weit unter 400 Volt liegt. Dies ist kein ;
Nachteil, wenn nur eine geringe Sperrspannung erforderlich ist, doch andererseits wird Z.er Anwendungsbereich dieser Bauelemente durch diesen Parameter offensichtlich stark eingeschränkt. Ferner muß eine erhebliche Anzahl der Halbleiterbauelemente, die nach einem bekannten Massenverarbeitungsverfahren hergestellt sind, als Ausschuß oder minderwertig angesehen werden, da sie bei der Bearbeitung mechanisch beschädigt v/erden oder nach dem Zusammenbau nicht einmal die angegebenen bescheidenen Nennwerte aufweisen.
Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine kristalline Halbleiterplatte zu schaffen, mit der sich Halbleiteranordnungen für Halbleiterbauelemente im Massenverfahren bei geringen Kosten herstellen lassen, woboi die aus den Halbleiteranordnungen gebildeten Halbleiterbauelemente gute elektrische Eigenschaften aufweisen iind wobei bei der Herstellung der Bauelemente die Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung vermindert ist. Die kristalline Halbleiterplatte soll dabei so ausgebildet soin, daß sich die Halbleiteranordnungen für die Halbleiterbauelemente nach einem herkömmlichen Herstellungsverfahren herstellen lassen u;id daß die nach solchen Verfahren hergestellten Halbleiterbauelemente eine höhere Sperrspannung aufweisen.
Die der Nsuei'jng zugrundeliegende Aufgabe wird bei einer kristallinen Halbleiterplatte der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die in der zweiten größeren Oberfläche vorgesehenen Rillen als ringförmige Rillen ausgebildet sind, die
nebeneinander liegen; wodurch in der Kslbleiterpla-bte zwischen den jeweils nebeneinander liegenden Rillen sich schneidende Korridore festgelegt sind, daß ein Teil der ersten Zone zwischen der ersten und der zweiten größeren Oberfläche in den Korridoren angeordnet ist, daß ein weiterer Teil der ersten Zone neben der ersten größeren Oberfläche zwischen den Korridoren angeordnet ist, daß jeder PN-Übergang einen mittleren Teil, der im wesentlichen parallel zu der ersten größeren Oberfläche verläuft, und einen Jmfangsteil aufweist, der von der ersten größeren Oberfläche zu der zweiten größeren Oberfläche wegragt,und daß der Umfangsteil jedes PN-Übergangs eine der ringförmigen Rillen unter einem spitzen, positiven Neigungswinkel gegenüber der mittleren Zone zur Verbesserung der Sperrspannungseigerischaften schneidet.
Gemäß der Neuerung hat der PN-Übergang einen mittleren Teil und einen Umfangsteil, der sich von der ersten größeren Oberfläche in Richtung auf die zweite größere Oberfläche erstreckt. Der PN-Übergang endet unter einem spitzen Winkel in der angrenzenden ringförmigen Rille. Durch diese Ausbildung des PN-Übergangs, der an die erste Zone angrenzt, wird die Möglichkeit geschaffen, die Schnittstellen der PN-Übergänge mit einer Außenfläche an der Oberfläche auf einer Seite der Halbleiterplatte enden zu lassen, so daß eine Isolierung mit dielektrischem Passivierungsmittel von der einen Oberfläche her erfolgen kann. Durch die Ausbildung von ringförmigen Rillen, die jede der Halbleiteranordnungen umgeben, werden die Korridore zwischen den Halbleiteranordnungen geschaffen, und es kann somit eine Aufteilung der Halbleiterplatte in die einzelnen Halbleiteranordnungen längs der Korridore erfolgen, ohne daß Gefahr besteht, daß das dielektrische Passivierungsmittel in den angrenzenden Rillen Risse oder Sprünge bekommt oder auf andere Weise beschädigt wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche angegeben. Insbesondere kann die kristalline Halbleiterplatte so ausgebildet sein, daß eine zweite Zone mit einem geringeren spezifischen Widerstand als die mittleren Zonen jedoch vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie diese innerhalb der ringförmigen Rillen neben dem zugehörigen Teil der zweiten größeren Fläche angeordnet ist und einen weiteren Übergang bildet, der die ringförmige Rille schneidet.
Eine zweckmäßige Weiterbildung für eine günstige Dosierung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Schnittstelle, die durch den Umfangsteil des PN-Übergangs und der Rille gebildet ist und der Schnittstelle, die durch den weiteren Übergang und die Rille gebildet ist, größer ist als die Dicke der mittleren Zonen in einer Richtung senkrecht zur ersten größeren B'läche.
Ausführungsformen der Neuerung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch herkömmliche Halbleiteranordnungen unmittelbar nach deren Abtrennung von einer gemeinsamen waffeiförmigen Halbleiterplatte.
Fig. 2 stellt ein Teil einer Halbleiterplatte dar, aus der die Anordnungen nach Fig. 1 hergestellt sein können.
Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt durch Halbleiteranordnungen I
nach der Erfindung, und ..war unmittelbar nach ihrer· Abtrennung von einer gemeinsamen waffeiförmigen Halbleiterplatte.
PIg1 A stellt einen Teil einer Haloleiterplatte dar, aus der die Anordnungen nach. Pig. 3 hergestellt sein oder werden können.
Pig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Ealbleiter-Bauelenients, das nach' der Erfindung hergestellt ist, wobei ein Teil im Schnitt dargestellt ist.
Fig. 6 ist ein Vertikalschnitt durch andere nach der Srv findung hergestellte Halbleiteranordnungen unmittelbar
nach ihrer Abtrennung von einer gemeinsamen Halbleiterpl&tte.
Pig. 7 ist ein Vertikalschnitt durch weitere nach der Erfindung hergestellte Halbleiteranordnungen unmittelbar nach ihrer Abtrennung von einer gemeinsamen Ealbleiter- : platte.
Pig. 8 ist eine Draufsicht auf eine v/eitere Ausführungsform einer Halbleiteranordnung nach der Erfindung, wobei . die Kontakte durch gestrichelte Linien dargestellt sind.
/: Pig. 9 stellt die Schnittansicht 9-9 nach Pig. 8 dar.
Pig. 10 stellt die Unteransicht der Halbleiteranordnung nach den Pig. 8 und 9 dar, jedoch bei entfernten unterem Kontakt.
Die Unterschiede und Vorteile der Erfindung erkernt nan am einfachsten durch einen Vergleich mit einer bekannten Anordnung. In Pig. 1 sind mehrere bekannte Kalbleiter-Anordnungen 1 unmittelbar nach ihrer Abtrennung von einer einzigen großen kristallinen Scheibe oder Platte dargestellt. Jede dieser Anordnungen besteht aus einem HaIbleiterplättchen oder -kristall 2 mit zv/ei größeren Ober-
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ϊ: ■ hen 3 und 5, die im wesentlichen parallel sind. Der Kr. stall umfaßt eine mittlere Zone ? vom N-Lsitfähigkeits= typ. Zwischen der mittleren Zone 7 und den beiden größeren Oberflächen ist jeweils eine P-leltende Zone 9 bzw. 11 ausgebildet, die jeweils einen Übergang 13 bzw. 15 mit der mittleren Zone 7 bilden. Eine dritte Zone 17 ist zwischen einem Teil der erster 'one 9 und der ersten größeren Oberfläche ausgebildet, jedoch, von der mittleren Zone 7 beabstandet. Die dritte Zone 17 ist üblicherweise von IT+
t C Leitfähigkeitstyp. Am Umfang ist jeder Kristall mit einem
oberen gekrümmten Rand. 19» der den Umfangsrand des Übergangs 13 schneidet, und mit einem unteren grkrüziaten Rand 21 versehen, der den Umfangsrand des Übergangs 15 schnei- · det. Die oberen und unteren gekrümmten Ränder sind mit gläsernen Passivierungsschichten 23 und 25 zum Schutz der Übergänge 13 und 15 versehen. Ein metallischer Kontakt überzieht die untere Oberfläche des Halbleiter-Kristalls . und die Passivierungsschicht 25. Der Kontakt enthält eine oder mehrere Metallschiohten, die die zweite Schicht 11 ohmsch kontaktieren. An der dritten Zone ist ebenfalls ein ohmscher Kontakt 29 angeschlossen* Pin Steuerkontakt 31 kontaktiert ohmsch einen Teil der erster. Zone, die sich.
( an der ersten größeren Oberfläche entlang erstreckt. Der
jenige Teil der oberen Oberfläche des Halbleiter-Kristalls der nicht durch das gläserne Passivierurgsnittel oder Kon-, takte bedacict ist, ist durch eine dünne jlitrid- oder Oxidschicht 33, üblicherweise Siliciumdioxid oder Siliciumnitrid, geschützt.
Wenn, die Halbleiter-Anordnungen 1 mit Anschlußleitungen und Gehäusen versehen sind, können sie den- aktiven Halbleiterteil eines steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters bilden. Gewöhnlich wird an den kontakt 27 eine Anoden-
leitung, an den Kontakt 2. eine Xathodenleitung und an I den Kontakt 31 eine Tor- oder Steuerleitung angeschlossen. Als steuerbarer Gleichrichter muß der Übergang 13 die Durchlaßspannung vor dem Durchsteuern in den leitenden Zustand durch ein Steuer- oder Zündsignal sperren, und der Übergang 15 .auß den Maximalwert der Sperrspannungen (umgekehrt gepolter Spannungen) widerstehen.
Oie Halbleiter-Kristalle 2 der Anordnungen 1 nach Pig. 1 ( bilden zunächst miteinander verbundene Teile'einer einzigen kristallinen Halbleiter-Platte. Anfänglich, ist die Ealbleiter-Platte von gleichen Leitfähigkeitstyp wie die mittlere Zone 7. Die Übergänge 13 und 15 und die Zonen 9 und 11 v/erden von den größeren Oberflächen her eindiffundiert. Die dritte Zone 17 kann durch Diffundieren oder legieren gebildet werden. Um die übergänge aa Rand jeder Ki-istallanordnung zu passivieren, können von den sich gegenüberliegenden größeren Oberflächen her Rillen eingeätzt werden, so daß sich die gekrümmten Ränder T9 und 21 bilden, die jeweils die Übergänge 13 und 15 schneiden. Die Glas-Passivierungssohichten 23 uiid 25 v/erC *n x^r.r- len Rillen niedergeschlagen. Die Kontakte v/erden ü> ' verweise erst dann aufgebracht, wenn die Passiviirv-'. <^nichten vollständig gebildet sind. Y/enn der Kontakt 27 aufgedampft wird, kann er auch das Glas 25 überziehen, wie es dargestellt iat. Die Ketallkontakte kennen in irgendeiner herkömmlichen Art ausgebildet sein und bestehen gewöhnlich, aus mehreren verschiedenen Metallen und Ketallschichten. . Die Halbleiter-Platte wird erst nach Durchführung der erwähnten Bearbeitungsvorgänge in einzelne Anordnungen 1 unterteilt. Auf diese V/eise wird das Herstellungsverfahren erheblich vereinfacht (und mithin verbilligt), da alle Vorgänge gleichzeitig bei jedem Halbleiter-Kristall 2 ausgeführt wsrder. können, solange er noch "eil der Halbleiter-
Platte ist, und gewöhnlich werden mehrere Halbleiter-Platten gleichzeitig bearbeitet.
Die Halbleiter-Anordnungen 1 genügen zwar herkömmlichen Anforderungen, haben jedoch bestimmte Eachteile. Durch das Ausbilden der Rillen in der Halbleiter-Platte v/ird die Platte längs auseinanderliegender paralleler Ebenen, die in zwei Richtungen verlaufen, wie es in Pig. 2 dargestellt ist, erheblich geschwächt. Y/ie man sieht, sind alle EaIb-C „ leiter-Kristalle 2 zwar einteilig miteinander verbunden, doch schwächen die die Kristalle abgrenzenden Rillen 35 diese Verbindung und die Halbleiter-Platte als Ganzes erheblich. Daher müssen die Halbleiter-Platten bei der Bearbeitung vorsichtig behandelt werden, um ein unbeabsichtigtes Zerbrechen längs der Rillen zu verhindern. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das gläserne Passivierungsiaittel in Rillen angeordnet sein muß, die mit beiden größeren Oberflächen in Verbindung stehen. Viele herkömmliche Glasaufbringungsverfahren sind zum gleichzeitigen Aufbringen, von. Glas auf sich gegenüberliegenden größeren Oberflächen, ungeeignet. Daher kann es erforderlich sein, das Glas nacheinander in den Rillen der sich gegenüberliegenden grösseren Oberflächen aufzubringen. Dies ist ein wesentlicher Nachteil, da Glasaufbringungsverfahren häufig aus einer großen Anzahl aufeinanderfolgender Schritte "bestehen und das Verfahren häufig wiederholt werden muß, um in einer Rille eine Glasschicht brauchbarer Dicke auszubilden. Wenn das verwendete Glas einen Temperaturausdehnungskoeffizienten aufweist, der sich erheblich von dem der Halbleiter-; Platte unterscheidet, kann es sein, v/ie sich gezeigt hat, dai3 das Glas die Halbleiter-Platte verbiegt, weil sie durch, die Rillen geschwächt isv. Dies hat Schwierigkeiten hinsichtlich einer genauen l.Taskenausrichtung bei nachfolgen-
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den Bearbeitungsschritten zur Folge und ist eine Ursache für Plattenbrüche. Ein weiterer Nachteil besteht darii-, daß, wenn Halbleiter-Anordnungen längs der Glas:rillen durch. Ritzen und Sägen unterteilt v/erden,'das in den oberen und unteren Rillen aufgebrachte Glas zerbrochen werden muß. Da Glas gewöhnlich ein brüchiges Material ist, können Risse oder Sprünge im Glas entstehen, durch die Verunreinigungen zu den sperrenden Übergängen gelangen können.. Dio Folge · i3t eine Verschlechterung der Spannungssperrfähigkeit des Bauelements. V/eitere Nachteile sind eine Folge davon, daß die mittlere Zone nach außen bis zum geritzten oder gesägten Rand reicht. Wenn dann die Glasschicht 25 zerbrochen wird oder lötmittel, das beim Befestigen der Anordnung an einem Kühlkörper oder einer Leitung mit dem Kontakt 27 in Verbindung gebracht wird, den gesägten Rand des Kristalls berührt, kann die mittlere Zone sit den Anodenanschluß des Halbleiter-Bauelements über diesen 7/eg kurzgeschlossen werden. Selbst wenn kein derartiger Kurzschluß auftritt, können doch die Parameter eines derartigen Bauelements immer noch einen Kompromiß darstellen. Da die mittlere Zone gewöhnlich einen sehr viel niedrigeren Verunreinigungsgrad als die and ex en beiden Zonen aufv/eist, zieht sich die Raumladungszone, die bei einem übergang im gesperrten Zustand auftritt, sehr v/eit von dem Übergang in der mittleren Zone weg auseinander. Wenn sich die Sperrschicht so v/eit auseinanderzieht, daß sie den Sägerand der mittleren Zone berührt, wird die Durchbruchfestigkeit des Kristalls verringert, möglicherweise aufgrund einer Oberflächenladung oder aufgrund von Verunreinigungen am Sägerand. Noch ein v/eiterer Nachteil der Halbleiter-Anordnungen ,1 besteht darin, daß derjenige Teil jedes Kristalls, der über den Rand der größeren Oberflächen hinausragt, übersteht, wenn der Kristall in einem Halbleiter-Bauelement eingesetzt ist. Da Halbleiter-Kristalle gewöhnlich sehr dünn sind, in der
Regel nur etwa einige Hundertstel Millimeter dicic, "besteht die Gefahr, daß die überstehenden Ränder bei der Handhabung und dem Einbau der Kristalle leicht abbrechen oder beschädigt werden. Ein weiterer Nachteil ist der, da3 die gekrümmten Ränder 19 und 21 negative Neigungswinkel jeweils Mt den Übergängen 13 und -15 bilden. Bekanntlich fördern negative Neigungswinkel, sofern sie nicht in engen Grenzen gehalten werden, die Neigung der Kristalle zu Oberflächendurchschlägen (Überschlägen), ohne daß es zu einem Lawinen-ν „ durchbruch kommt, wenn sie im gesperrten Zustand an Spannung gelegt werden.
In Fig. 3 sind mehrere Halbleiter-Anordnungen 50 dargestellt, die prinzipiell den herkömmlichen Halbleiter-An~ ordnungen 1 gleichen, jedoch bauliche Unterschiede nach der Neuerung! aufweisen. Die Anordnungen enthalten jeweils ein Halbleiter-Kristall 51, mit zwei weitgehend parallelen, größeren Oberflächen 52 und 54. Sine vorzugsweise N-leiten·»' de mittlere Zone 56 ist im Kristall ausgebildet. Eine erste Zone 58 liegt zwischen der mittleren Zone und der ersten größeren Oberfläche 52. Die erste Zone enthält einen mittleren Teil 58a und einen ringförmigen Teil 58b, der den Kristall am Rand \uagibt und sich zwischen den beiden grös-" seren Oberflächen erstreckt. Die erste Zone ist von einem LeitfähigkeJtstyp, der sich vcr. dem der mittleren Zone unterscheidet, vorzugsweise von P-Leitfähigkeitstyp, und bildet einen ersten Übergang 60 mit der mittleren Zone. Der erste Übergang enthält einen mittleren Teil 60a, der etwa parallel zur ersten größeren Oberfläche verläuft und ist seitlich vom Rand des Halbleiter-Kristalls beabstardet. Ein zweiter Randteil 60b des ersxei Übergangs bildet eine periphere Portsetzung des mittleren Teils des ersten Übergangs. Der Randteil erstreckt sich von der ersten größeren Oberfläche in Richtung auf die zv/eite größere Oberfläche. Der Randteil des ersten Übergangs hat an allen Stellen einen
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größeren Abstand von der ersten größeren Oberfläche als der mittlere Teil des Übergangs.
Eine zweite Zone 62 liegt zwischen der mittleren Zone und der zv/eiten größeren Oberfläche des Kristalls. Eine dritte Zone 64 ist zwischen einem·Teil der zv/eiten Zone und der zweiten größeren Oberfläche angeordnet. Die dritte Zone ist von der mittleren Zone beabstandet und erstreckt sich im wesentlichen entlang der zweiten größeren Oberfläche. Yfer-a die mittlere Zone vom N-Leitfähigkeitstyp ist, ist die zweite Zone vom P-Leitfähigkeitstyp und die dritte Zone vom !!"'"-Leitfähigkeitstyp. Die zv/eits Zone und die mittlere Zone bilden einen Übergang 66, v/ährend die zweite und die dritte Zone einen Übergang 68 bilden. Sine Rille ist nach innen vom Rand des Halbleiter-Kristalls beabstandet und erstreckt sich von der zweiten größeren Oberfläche des Kristalls .weg nach innen. Die Rille schneidet den Rand des Randxeils 60b des Übergangs 60 und den Rand des Übergangs 66.
In der Rille ist ein dielektrisches Passivierungsinaterial 72, vorzugsweise eine Schicht aus dielektrischem Glas, angeordnet. Der gesamte untere Rand des Ealbleiter-Kristalls erstreckt sich längs der ersten größeren Oberflache, und die gesamte erste größere Oberfläche ist von einer ersten ohmschei Kontaktschicht 74 überzogen. Eine zweite Kontaktschicht 76 iüt in ähnlicher Weise mit der dritten Zone der zweiten größeren Oberfläche verbunden. Eine dritte oder Steuerkontaktschicht 78 ist in ähnlicher Weise mit einem Teil der zweiten Zone verbunden, die an der zweiten grösseren Oberfläche angrenzt. Derjenige Teil der zweiten größeren Oberfläche, der nicht durch die zweite und dritte Kontaktschicht Vedeckt ist, ist mit einer Metalloxidschicht 80 überzogen, bei der es sich vorzugsweise um Siliciumdioxid handelt, wenn es sich um einen Siliciua-Kristall handelt.
Die Halbleiter-Kristalle 5' ■ ·■ ~~h Fig. 3 können zunächst in Porin einer einzigen, kris "/Il neu Halbleiter—Platte miteinander verbunden sein. Vorzugsweise hat die Halbleiter-Platte anfänglich die Leitungseigenschaften de mittleren Zone 56. Die größeren Oberflächen 52 und 54 der Platte können durch ein Metalloxid abgedeckt sein, z,B» Siliciumdioxid, oder durch irgendein anderes herkömmliches Diffusionsabdeckmaterial. Das Abdeckmaterial wird dann von den größeren Oberflächen selektiv längs einer ersten Gruppe paralleler Korridore abgestreift, die sich auf den beiden größeren Oberflächen erstrecken und auf den sich gegenüberliegenden größeren Oberflächen miteinander fluchten. Eine zweite Gruppe paralleler Korridore, die so gerichtet sind, daß sie die erste Gruppe schneiden, verlaufen in ähnlicher v/eise beiderseits fluchtend auf den sich gegenüberliegenden größeren Oberflächen. Die beiden Korridorgruppen werden gewöhnlich gleichzeitig hergestellt. Das prinzipielle Muster kann des in Fig. dargestellten entsprechen, wenn man annimmt, daß in diesem Falle die Bezugszahlen 35 einfache Korridore und keine Rillen bezeichnen.
Die Halbleiter-Platte wird einem Diffusionsmittel ausgesetzt, das längs der Korridore in die Halbleiter-Platte eindringt und die Randteils 58b der ersten Zone 58 bildet. Wenn die Halbleiter-Platte ursprünglich vom IT-Leitfäiiigkeitstyp ist, wird der Randteil der ersten Zone durch ein Diffusionsmittel vom P-Leitfähigkeitstyp gebildet. Bei dünnen Halbleiter-Platten kann das Eindiffundieren von einer größeren Oberfläche her anstelle von beiden erfolgen, wenn dies gewünscht wird. Dann kar.i das Abdeckmaterial von beiden größeren Oberflächen entfernt werden und das Durchdiffundieren der beiden größeren Oberflächen durchgeführt werden, um den mittleren Teil 53a der ersten
Zune und die zweite Zone zu bilden. Danach kann das Abdeckmaterial wiader auf die erste und die zweite grö2ere Oberfläche aufgebracht werden, dabei jedoch von denjenigen Bereichen der zweiten größeren Oberfläche v/eggelassen odor entfernt werden, in denen die dritten Zonen .64 ausgebildet werden sollen.
Bei einer bevorzugten, etwas abgewandelten Alternative, die bei Silioiumclioxid-Abdeckmaterial anwendbar ist, kann das Entfernen des Siliciumdioxids von den gesamten beiden größeren Oberflächen zur Bildung des mittleren Teils der ersten Zone und der zweiten Zone weggelassen werden. 3ei dieser Alternative wird über den Korridoren wieder Siliciumdioxid aufgebracht und nur von denjenigen Bereichen wieder entfernt, die den dritten Zonen entsprechen. Als Diffusionsmittel kann Galliumarsenid verwendet v/erden. Bekanntlich dringt Gallium leicht durch eine Siliciumdioxidabdeckung, um den mittleren Teil der ersten Zone und die zweite Zone zu bilden, während das Arsen, die IT-leitende dritte Zone bildet. Das Siliciumdioxid verhindert jedoch das Sindringen von Arsen in die ersten und zweiten. ■ Zonen.
Nach Abschluß der Diffusion wird das Abdeckmaterial selektiv von Bereichen der zweiten größeren Oberfläche über der gewünschten Stelle der Rillen entfernt. Dia Konfigura-' tion ist am besten anhand von Fig. 4 zu erkennen, und wie man sieht, sind mehrere freiliegende ringförmige Bereiche 82, deren Form der gewünschten Form der Rillen 70 entspricht, durch sich kreuzende Bahnen 84 getrennt. Durch Aufbringen eines Ätzmittels auf der zweiten größeren Oberfläche über den freiliegenden Bereichen 82 werden die Rillen 70 gebildet. Die Rillen werden so breit ausgebildet,
.„.
daß a sowohl den Randteil 60b des Übergangs 60 als auch den Rand des Übergangs 66 kreuzen bzw. schneiden. Danach können die Passivierungsschichten 72 in an sich bekannter Weise selektiv in den Rillen aufgebracht werden. 3ei dem Passivierungsmittel kann as sich um Glas handeln, das durch Elektrophorese ε^frebracht wird., Y/enn das Passivierungsmittel in den Rillen a* fgebracht ist, kann das Abdeckmaterial vollständig von der ersten größeren Oberfläche und selektiv von der zweiten größeren, Oberfläche encfernt werden, um Ja3 Aufbringen der Kontaktschichten 74, 76 und 78 in an sich bekannter Weise zu ermöglichen. Die einzelnen Ealbleiter-Anordnungen 50 "können daru durch Sägen oder Ritzen entlang der Bahnen 84 zwischen den G-lasschichten von der Hp.lbleiter-Platte getrennt werden.
In Fig. 5 ist eine Halbleiter-Anordnung 50 dargestellt, die auf einem elektrisch und thermisch leitenden Kühlkörper 86 angeordnet ist. Die Kontaktschicht 74, die die erste größere Oberfläche des Haloleiterkristalls überzieht, verbindet ihn in innigem thermischem und elektrisch leitendem Kontakt mit dem Kühlkörper. Der Kühlkörper geht an einem Rand in eine AnschluEleitung 88 über. Am gegenüberliegenden Rand ist der Kühlkörper mit einer Schell-3 90 versehen, di^ eine Öffnung 92 enthält, um das Befestigen des Halbleiter-Bauelements und die Wärmeableitung von Kühlkörper zu erleichtern. Die die dritte Zone des Halbleiter-Kristalls überziehende Kontaktschicht 76 ist durch *>inen »fliegenden» Draht 96 mit einem Anschlußstift 94 verbunden. Sin zweiter fliegender Draht 98 verbindet die Kentaktschicht 78, die mit der aweiten Zone verbunden ist, et ■ einem Anschlußstift 100. Ein Kunststoffgehäuse 102, das in der ur.xeren Ebene des Kühlkörpers g2schnitten (und teilweise durch gestrichelte Linien) dargestellt ist, umgibt den Kühlkörper und die inneren Teile y3jzjg^cjlußlßitungen. Das Kunststoffgehäuse t vorzugsweise aus einem Kunstharz mit hohen dielektri-
sehen Eigenschaften, z.B. Silikon-, Phenol- oder Epoxydharz, hergestellt. Der Kun-;stoff schützt nicht nur die Halbleiter-Anordnung, sondern dient auch zur Halterung der Anschlußleitungen 94 und TOO in der gewünschten Lage iii bezug auf den Kühlkörper.
Das in Pig. 5 dargestellte Halbleiter-Bauelement hat nicht nur hervorragende elektrische Eigenschaften, sondern ist auch so aufgebaut, daß es auf einfache und in herkömmlicher Weise herstellbar ist. Gegenüber der Halbleiter-Anordnung 1 hat die Halbleiter-Anordnung 50 mehrere besondere Vorteile. "Durch Vergleich der Fig. 2 und 4 erkennt nan, daß bsi dem Ätzmuster, das zur Bildung der Anordnungen 50 ausgebildet wird, nach dem Ätzen eine v.-essr.tlich. stärkere Halbleiter-Platte als bei dem beka.v«r. «3:ä Halbleiter-Bauelement verbleibt. Der Grund ist darin zu sehen, daß die Halbleiter-Platte nach Pig. 2 nur durch dünne Bereiche unter den Rillen 35 verbunden ist. Demgegenüber bilden die Bahnen der Halbleiter-Platte nach. Pig. 4 eine ungeschwächte Verbindungsmatrix, so daß die Pestigkeit unä Stärke der Halbieiter-Platte selbst nach dem Ätzen ^■■"halten bleibt. Ein weiteres Merkmal, das nach «i<?i "*-· .. ^g _ zur Erhaltung der Pestigkeit der Halbleiter-Pl?.;. oeiträ^t, besteht darin, daß die Rillen nui· ν . ^lner Sexte her ausgebildet werden, so daß die zweifache Schwächung durch Ausbildung miteinander fluchtender Rillen in beiden sich gegenüberliegenden größeren Oberflächen vermieden wird, Ein weiterer Vorteil, der zu einer größeren Pestigkeit der Halbleiter-Platten und mithin geringeren Verlusten bei der Herstellung aufgrund einer Zerstörung oder Beschädigung führt, besteht darin, daß die Rillen 70 verhäl-cnisnäflig flach ausgebildet werden können, obwohl sie nur von einer größeren Oberfläche her ausgebildet werden, weil der Handteil 60b des unteren Übergangs so weit ansteigt, daß er die Rille schneidet.
Die Halbleiter-Anordnung 50 ist der Anordnung 1 auch insofern überlegen, als die Glas-Passivierungsschicht besser vor sin'sr Beschädigung geschützt ist. 'ivähreriu z\xjl- B der Anordnung 1 zwei Glasschichten um den gesamten Umfang des Halbleiter-Kristalls herum durchgesägt oder durchgeritzt v/erden müssen, wobei' die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung sehr hoch ist, wird beim Trennen der Anordnungen 50 von einer Halbleiter-Platte das Durchritzen oder Sägen auf die Bahnen beschränkt, go daß eine Berührung mit der Glas-Passivierungsschicht vollständig vermieden. wird. Mithin ist die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung oder Zerstörung der Glas-Passivierungsschicht sehr gering. Ferner ist die Passivierungsschicht nach innen von Rand des Kristalls 51 beabstandets so daß die Möglichkeit einer Beschädigung durch mechanische Stöße bei der Handhabung verringert ist. Dies steht in direktem Gegensatz zur Anordnung 1, bei- der Glasschichten am Rand angeordnet und durch einen zerbrechlichen überstehenden Randteil des Kristalls getragen v/erden. Ein v/eiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß das Glas zum Schutz beider Sperrübergänge des Kristalls nur von einer größeren Oberfläche her aufgebracht zu werden braucht. " ' '
lieben den konstruktiven und fabrikatorischen Vorteilen hat äie Anordnung'50 auch wesentliche Vorteile in elektrischer Hinsicht gegenüber der Anordnung 1. Die mittlere Zone, die die größte Breite und den höchster spezifischen Widerstand bei beiden Kristallen 2 und 51 aufweist, ist bei den Kristall 51 gegen eine direkte Berührung geschützt. Dies bedeutet, daß unabhängig davon, wie hoch die Spannung ist, die gesperrt v/ird, die Sperrschicht niemals mit einem unpassivisrten Rand des Kristalls in Berührung kommt. Mithin besteht nicht die Möglichkeit, die Sperrfähigkeit des
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Kristalls au3 diesen Grunde zu verschlechtern. Ferner sei darauf hingewiesen, daß selbst dann, wenn ein Metall unabsichtlich mit dem gesägten oder geritzten Rand des Kristalls 51 in Berührung konmt, dies keinen Kurzschluß der mittleren Zone zur Folge haben kann, weil de:: ringförmige Teil 58b der ersten Zone die mittlere Zone vollständig umgibt. Sollte zufällig Metall-mit dem ringförmigen Teil' der ersten Zone in Berührung kommen, z.B. beim Verbinden der Kontaktschicht 74 mit dem Kühlkörper 86, hat dies keinen nachteiligen Einfluß auf die' elektrischen Eigenschaften. Ferner sei darauf hingewiesen, daß der Randteil 60b deo Übergangs 60 so geformt sein kann, daß er die Rille 70 untsr einem spitzen Winkel schneidet, d.h. einem positiven Winke].. Während durch einen negativen Neigungswinkel die Neigung zu einem Oberflächendurchbruch am Übergang 15 gefördert wird, werden durch den positiven Winkel die Oberflächensperreigenschaften verbessert, so daß die Neigung des Kristalls 51 zu einem Lav/inendurchbruch und nicht zu einem Oberflächendurchbruch gefördert wird.
Wie man sieht, sind sowohl der Aufbau als auch die elektrischen Betriebseigenschaften der Halbleiter-Anordnung 50 denen der Halbleiter-Anordnung 1 überlegen. Diese Vorteile werden jedoch nicht auf Kosten eines komplizierten oder unerwünschten Herstellungsverfahrens erkauft. Im Gegenteil, die Halbleiter-Anordnung 50 läßt sich sogar einfacher und günstiger.dareh Platten-Verarbeitung herstellen, als die Halbleiter-Anordnung 1.
Auch der Rest des Halbleiter-Bauelements, das in Fig. 5 dargestellt ist, läßt sich auf einfache und mithin billige V/eise herstellen. Zunächst können der Kühlkörper 86 und die Anschlußleitungsn 94 und- 100 ein Teil einer größeren Metallplatte mit mehreren ähnlichen seitlich auseinanderliegenden Kühlkörpern und Anschlußleitungen sein. Das
Aufbringen der k£-lbleiter-Anordnurgen 50 auf den Kühlkörpern läßt sich sehr schnell durchführen, da nur eine ungefähre Lokalisierung erforderlich ist. Nachdem die iiiegciiucjfi Bx-iute b-df'aatigt sind, laut sich dag Gehäuse 102 für alle Halbleiter-Bauelemente, die aus einer einzigen Metallplatte hergestellt werden 3ollen, gleichseitig ausbilden. Danach werden der Kühlkörper und die Anschlußleitungen von der übrigen Metallplatte zur Bildung des vollständigen Bauelements abgetrennt.
Obv/ohl die Neuerung anhand eines steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß sie auch bei verschiedenen anderen Arten von Halbleiter-Bauelementen anwendbar ist. So läßt sich beispielsweise ein Thyristor,, der durch Lawineneffekte und nicht durch ein Steuersignal durchgeschaltet wird, einfach durch \Vegla3sen der Kontaktschicht 78 von der HalTjleiter-Anordnung 50 herstellen. ·
Ein weiteres G-leichrichter-Anwendiingsbeispiel der Neue-rung ist in Pig. 6 dargestellt, bei dem eine Halbleiter-Anordnung 150 aus einem Halbleiter-Kristall 152 hergestellt ist. Der Kristall ist mit einer mittleren Zone 154· versehen, die aus einem verhältnismäßig niedrig N-leitend oder P-leitend dotierten oder auch eigenleitendem Halbleiter-Material hergestellt; sein kann. Sine erste Zone 158 ist so ausgebildet, daß sie der ersten Zone 58 in der Form ähnlich ist, nur daß der Randteil 158b sich vom Randteil 58b etwas in der inneren Kontur unterscheidet. Lie erste Zone 158 kann entweder vom ET- oder von P-Leitfähigkeitstyp sein und hat einen geringeren spezifischen Widerstand als die mittlere Zone' und eii-3 geringere Breite. Die ersten und mittleren Zonen bilden einen Übergang 160
zwischen sich aus, der dea Übergang öO ähnlich ist. Der Ausdruck "Übergang" soll hier die Stelle bezeichnen, an der eir-2 verhältnismäßig abrupte-Änderung der Leitfähig- *^ν*α «K?v*o^i5Aiö«wijcfcj wen ο υ α. u uj. xuuc ν · ΛΧΐ ucj.' um'CIiäX xäöliö ZV/ZSC/16H
den Zonen von N- und von P-Ieitfähigkeitstyp kann der Übergang ein gleichrichtender Übergang sein. Wenn dagegen die ersten und mittleren Zonen von gleichen Leitfähigkeitstyp sind oder die nittlere Zone in wesentlichen eigenleitend ist, ergibt sich der Übergang als Folge einer verhältnismäßig abrupten oder sprungartigen Änderung der Störstellen- I konzentration an dieser Stelle in Kristall. Eine zweite Zone 162, die entweder IT- oder P-Xeitend sein kann, deren Leitfähigkeitstyp jedoch entgegengesetzt zu den der ersten Zone gewählt ist, bildet mit der nittleren Zone einen Übergang 166. Eine an Sand .umlaufende Rille 170 schneidet die Übergänge 160 und 166 und enthält eine Passivierungsschicht 172, die diese Übergänge überzieht, Kontaktschichten 174 und 178 überziehen die beiden größeren Oberflächen des Halbleiter-Kristalls in ohnschen Kontakt.
Die in Pig. 7 dargestellte Halbleiter-Anordnung 200 gleicht in wesentlichen der Halbleiter-Anordnung 50, ist jedoch hinsichtlich der Anordnung für die Passivierung der Übergänge etwas abgewandelt. Die Zonen 256, 258, 262 und 264-sowie die Übergänge 260, 256 und 268 entsprechen den Zonen und Übergängen nach ?ig. 5, die bis auf die erste Ziffer 2 in der höchsten Stelle nit gleichen Bezugszahlen versehen sind. Der geneigte Unfangsrand 270 des Kristalls 251 unterscheidet sich jedoch merklich von der Rille 70 des Kristalls 51. Der geneigte Rand schneidet den Unfangsrand des Übergangs 266 und den Randteil 260b des Übergangs 260. iiine Passivierungsschicht 272 überzieht die Schnittstelle der Übergänge mit dem geneigten Rand. Die übriger. Elemente der Anordnung 200 sov/ie ihre Anordnung zu einen Halbleiter-
Baielenent können denen br;·; η·: τ anhand der Anordnung 50
τ ι : _ ι ^:-:t«—ί-ϊλΙλλλ-:·^
Die Halbleiter-Anordnung 200 hat zahlreiche Vorteile Folge der Neuerung-:'. V/enn man diese Halbleiter-Anordnung mit der herkömmlichen Anordnung 1 vergleicht, erkennt nan, daß der Kristall bei der Anordnung 200 keinen zerbrechlichen überstehenden Rand aufweist. Ferner ist der Rand dicker, da die Halbleiter-Platte zur Bildung des geneigten Randes nur von einer größeren Oberfläche her geätzt zu werden braucht. Die Kontaktschicht 274 unterstützt den äußeren. Rand des Kristalls, so daß die Y/ahrscheinlichkeit, da3 dieser äußere Rand abbricht oder beschädigt v/ird, verhältnismäßig gering ist. Gleichzeitig isoliert der ringförmige Teil 258b der ersten Zone die mittlere Zone gegenüber eiern gesägten oder geritzten Rand des Kristalls, um einen F.urzschluß bein Abnehmen der oder nachteilige Einflüsse auf die elektrische Durchbruchfestigkeit, wie es oben erläutert wurde, zu vermeiden. Es sei noch darauf hingewiesen, daß nur eine Rille in eine Halbleiter-Plattenoberfläche geätzt zu werden braucht, um die geneigte Oberfläche 270 sowohl für einen Kristall 251 als auch seine angrenzenden Nachbarn zu bilden. Dadurch können die Anordnungen in einer Halbleiter-Platte dichter beieinander liegen, so daß EaIbleiter-Material eingespart wird.
Die Fig. 8-10 stellen ein Beispiel für die Any/endung, der Neuerung auf einen torgesteuerten Thyristor bzw. eine Triac-Anordnung 300 dar. Die Halbleiter-Anordnung 3QO enthält eine erste Schicht 302 und eine Steuerschicht 304, die seitlich auseinanderliegeu und vom gleichen Leitfähigkeitstyp sind. Beide Schichten bilden Übergänge mit einer zwei-· ten Schicht 306 vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp*
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Eine mittlere Schicht 308 und eine Emit.terschicht 312 sind vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie die Schichten 302 und 3Ü4, während eine vierte Schicht 310 vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie die Schicht .306 ist. Man sieht also', daß in einen durch den Bereich der ersten Schicht des Halbleiterelements hindurchgehenden Schnitt eine P-N-P-N- oder N-P-N-P-Folge von Schichten vorhanden ist, während in einem kleinen Bereich 3O6A, in dem die zweite Schicht 306 nach oben durch die erste Schicht 302 hindurchragt, nur eine Dreischichtenfolge vorhanden ist. Man erkennt auch, daß ein durch die Steuerschicht 304 gelegter Schnitt eine P-N-P-N-?- odor eine N-P-N-P-IT-Polge von Schichten enthalten kann. Eine Kontaktschicht 3H überzieht den an eine größere Oberfläche angrenzender., durch gestiuchelte Linien 316 begrenzten Bereich, während eine zweite Kontaktschicht 318 die gesamte gegenüberliegende größere Oberfläche dea Kristalls überzieht. Es sei darauf hingewiesen, daß sowohl die erste als auch die zweite Verbundanordnung sowohl eine P- als auch eine N-Zone überzieht. Eine nicht dargestellte Steuerkontaktschicht überzieht den Bereich. 322, der hauptsächlich einen Teil der St&uerschicht 304· überzieht. Ein kleiner Teil der Steuerkontaktschicht überzieht auch einen Bereich 324, die einen Teil eines etwas größeren Bereiches 326 der Schicht 306 darstellt. Die Oberflächenverbindung des Bereiches 326 mit dem Hauptoberflächenteil der Schichx erfolgt durch einen dünnen und indirekten Verbindungsteil 328. Man sieht, daß der Verbindungsteil 328 wegen des geringen Abstands zwischen der ersten Schicht und .ier Steuerschicht und wegen uines hervorstehenden, fingerförmigen Teils 330, der mit der ersten Schicht verbunden ist, verhältnismäßig dünn ist. Da die Schicht 306 sowohl unter der ersten Schicht als auch unter der Steuerschicht liegt, ist der Teil 326 für eine elektrische Verbindung mit dem. grösseren Teil der Schicht 306 nicht auf den Verbindungsteil 328 angewiesen, sondern dieser Verbindungsteil dient haupt-
Sc-. "...~ch dazu, die Steuerschicht und die erste Schicht .": glich elektrisch zu trennen.
Die Anordnung 300 ist mit einem an Unfang unlaufenden, geneigten Rand 270 versehen, der die Übergänge 366 und 360 schneidet, die jeweils an der Grenzstella der mittleren Schicht mit der zweiten und vierten Schicht gebildet sind. Der Übergang 360 ist ü^t oinem mittleren Ceil 36Λ und einem Randteil 360b versehen, der schräg nach oben in die Schnittstelle mit dem geneigten Rand verläuft. Eins Pasjiviorungsschicht 372 überzieht den geneigten Rand und steht in inniger Berührung mit dem Rand der Übergänge 366 und 360. Da dies die Übergänge sind, die bei einsm. Triads die Spannung sperren müssen, isü o>ine weiteres einzusehen, daß der Ort der Anbringung der Passivierungsschicht zur Verbesserung der SpannungsSperrfähigkeit der Anordnung 3OC beiträgt.
Die grundlegenden Eigenschaften von Triacs wurden bereits in zahlreichen Patenten und Veröffentlichungen, einschließlich des SCR Manual, 4. Ausgabe, 1967, der General Electric Company, ausführlich beschrieben. Es ist daher nicht notwendig, die Betriebseigenschaften der Halbleiter-Anordnung 300 über den Beitrag bestimmter hervorstechender Merkmale hinaus nochmals im einzelnen zu erläutern. Der Bereich·306a, der mit der Halbleiter-Anordnung 300 verbunden ist, sorgt für einen Stromflußweg durch den Halbleiterkristall hindurch, der parallel zur Steuerschicht verläuft, und verringert die Empfindlichkeit des Halbleiter-Kristalls auf ein Umschalten in den leitenden Zustand durch Störstromimpulse oder Störspannungsimpulse. Der Kontaktbereich 324 zwischen der Torveruindungsanordnung und der zweiten Schicht 306 gestattet die Verwendung eines schwächeren Steuersignals zum Umschalten der Halbleiter-Anordnung 300 in den leitenden Zustand, wenn der Übergang zwischen der Stauersrchicht un^ncL/py^Sphicht 306 gesperrt ist. Der Bereich 324
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ist aii eir.er etwas entfernteren Stelle gegenüber dec: Hauptteil der Schicht 306 angeordnet, um zu vermeiden, daß die gesamte Schicht 306 das Potential der Steuerschicht erhält.
Die Vorteile der halbleiter-Anordnung 300 sind ähnlich den in bezug auf die Halbleiter-Anordnung 200 erwähnten Vorteilen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Halbleiter-Anordnung 300 statt mit einer Passivierungsschicht auf einen geneig- · ten Rand auch mit einer Glasschicht in einer von einem Rand , beabstandeten Rille in ähnlicher V/eise wie bei der Halb—
leiter-Ancrdnung 50 versehen sein kann,
Abwandlungen von den dargestellten Ausführungsbeispielen liegen im Rahmen der Neuerung Die Darstellungen in den Figuren sind nicht maßstäblich gewählt. So ist insbesondere die Dicke der dargestellten EaIbleiter-Anordnungen im Verhältnis zu ihrer Breite übertrieben groß gewählt, da Halbleiter-Kristalle normalerweise sehr dünn sind. In allen Fällen ist der Abstand zwischen der Schnittstelle des Randteile eines Übergangs mit einer Rille und die Schnittstelle eines verbleibenden Übergangs mit der glei- ■ chen Rille vorzugsweise größer air der Abstand zwi. .
(' dem mittleren Teil de3 Übergangs und dem übri^tou. /h? r- '
gang, in senkrechter Richtung zu den größeren Cborflächen gemessen. Dieses Verhältnis ist insofern - jrteilhaft, als es bevorzugt einen Durchbruch eines Übergangs in seinen inneren mittleren Teil gestattet. Anstelle des bevorzugten gläsernen Passivierungsmittels kann auch irgendein anderes' herkömmliches Übergangs-Passicherungsmittel verwendet werden.

Claims (3)

Schutzansprüche
1. Kristalline Halbleit_rplatte mit einer ersten und ;irer zweiten parallelen, größeren Oberfläche, bei der sich in der zweiten größeren Oberfläche Rillen befinden, die einzelne Haxbleiteranordnungen begrenzen, in denen seitlich voneinander getrennte mittlere Zonen vorgesehen sind, die von der ersten größeren Oberfläche jeweils sineii Abstand aufweisen, "hei der eine erste Zone eines geringeren spezifischen Widerstands als der der irittleren Zonen zwischen den mittleren Zonen und der ersten grö3eren Oberfläche vorgesehen ist, wodurch bestimmte Teile der ersten Zone den mittleren Zonen zugeordnet sind, wobei die mittleren Zonen und die erste Zone entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp aufweisen, und bei der PN-Übergänge zwischen Jeder der mittleren Zone und den zugehörigen Teilen der ersten Zone vorgesehen sind, die an den Schnitte_jllen mit den Rillen mit einem dielektrischen Passivierungsmittel bedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, üaß die in der zweiten größeren Oberfläche (54) vorgesehenen Rillen (70) als ringförmige Rillen ausgebildet sind, die nebeneinander liegen, wodurch in der HalbXeiterplatte zwischen den jeweils nebeneinander liegenden Rillen sich schneidende Korridore (84) festgelegt sind, daß sin Teil (58b) der ersten Zone (58) zwischen der ersten und der zweiten größeren Oberfläche in den Korridoren angeordnet ist, daß ein weiterer Teil (58a) der ersten Zone (58) neben der ersten größeien überfläche (52) zwischen den Korridoren (84) angeordnet ist, daß jeder PN-Übergang (60) einen mittleren Teil (60a), der im wesentlichen parallel zu der
ersten größeren Oberfläche (52) verläuft, und einen Umfangsteil ^6Ob) aufweist, der von der ersten größeren Oberfläche (i?2) zu der zweiten größeren Oberfläche wegragt,and daß der Umfangsteil (6Ob) jedes PN-Übergangs (60) eine der ringförmigen Rillen (70) unter einem spitzen, positiven Neigungswinkel gegenüber der mittleren Zone (5ö) zur Verbesserung der Sperrspannungseigenschaften schneidet.
2. Kristalline Halbleiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweit? Zone (62) mit einem geringeren spezifischen Widerstand als di·-. mittleren Zonen (56) jedoch vom gleichen Leitfähi^kei-tstyp wie diese innerhalb der ringförmigen Rillen (70) neben dem zugehörigen Teil der zweiten größeren Fläche (54) angeordnet ist und einen weiteren Übergang (66) bildet, der die ringförmige Rille (70) schneidet.
3. Kristalline Halbleiterplatte ;.aach Ansp-^ich £, dadurch gekennzeichne*.
daß der Abstand zwischen der Schnittste"1 ν uie durch den Umfangsteil (60b) des PN-Übergarr ., (60) und der Rillo (70) gebildet ist und der Schnittstelle, die durch den weiteren Übergang (66) und die Rille gebildet ist, größer ist als die Dicke der mittleren Zonen (56) in einer Richtung senkrecht zur ersten größeren Fläche (52).
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