JP2002124662A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2002124662A
JP2002124662A JP2001273669A JP2001273669A JP2002124662A JP 2002124662 A JP2002124662 A JP 2002124662A JP 2001273669 A JP2001273669 A JP 2001273669A JP 2001273669 A JP2001273669 A JP 2001273669A JP 2002124662 A JP2002124662 A JP 2002124662A
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Japan
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substrate
region
gate
semiconductor
layer
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JP2001273669A
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Japanese (ja)
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Yoshio Terasawa
義雄 寺沢
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a static induction thyristor of a normally-off type which can control a large current. SOLUTION: In an electrostatic induction thyristor 100, a gate for controlling a current flowing through anode and cathode electrodes 92 and 94 is provide within N substrates 10 and 20 provided between the anode and cathode. A plurality of recesses 52 are made in the N substrate 10, a P+ gate region 65 is provided in a region exposed at sides of the recesses 52 of the substrate 10, and a P+ region 62 is provided between the gate regions of the same conductivity type as that of the gate regions 65 within the substrate 10 between the gate regions 65, so that a depletion layer continuously expands between the gate regions 65 under a condition that no bias is applied to the gate regions 64.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特に
ノーマリーオフ型の静電誘導(SI)サイリスタに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a normally-off type electrostatic induction (SI) thyristor.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】図8
乃至図10は、従来の静電誘導サイリスタ300および
その製造方法を説明するための斜視断面図である。
2. Description of the Related Art FIG.
FIG. 10 to FIG. 10 are perspective sectional views for explaining a conventional electrostatic induction thyristor 300 and a method for manufacturing the same.

【0003】従来、この種の静電誘導サイリスタ300
は、次のようにして製造されていた。
Conventionally, this type of electrostatic induction thyristor 300
Was manufactured as follows.

【0004】すなわち、まず、図8に示すように、N-
基板310の一主面にP型不純物を選択的に拡散するこ
とにより、P+のゲート領域314を選択的に形成す
る。
[0004] That is, first, as shown in FIG. 8, N -
By selectively diffusing a P-type impurity into one main surface of the substrate 310, a P + gate region 314 is selectively formed.

【0005】次に、図9に示すように、化学気相成長法
により、N-基板310上にN-エピタキシャル層320
を形成する。この際、オートドーピングにより、N-
ピタキシャル層320内にもP+のゲート領域314が
形成される。
Next, as shown in FIG. 9, an N - epitaxial layer 320 is formed on an N - substrate 310 by a chemical vapor deposition method.
To form At this time, a P + gate region 314 is also formed in the N epitaxial layer 320 by auto doping.

【0006】次に、図10に示すように、N-基板31
0の下面に不純物拡散によりP層312を形成し、N-
エピタキシャル層320の上面に不純物拡散によりN+
層322を形成する。
[0006] Next, as shown in FIG. 10, N - substrate 31
The P layer 312 is formed by an impurity diffusion to the lower surface of the 0, N -
N + is formed on the upper surface of the epitaxial layer 320 by impurity diffusion.
A layer 322 is formed.

【0007】次に、P層312の下面にアノード電極3
40を形成し、N+層322の上面にカソード電極35
0を形成する。
Next, the anode electrode 3 is formed on the lower surface of the P layer 312.
40, and the cathode electrode 35 is formed on the upper surface of the N + layer 322.
0 is formed.

【0008】このように形成された静電誘導サイリスタ
300においては、P層312はアノード、N+層32
2はカソードとして機能し、N-基板310およびN-
ピタキシャル層320は共にNベース360として機能
し、P+のゲート領域314はアノード電極340とカ
ソード電極350との間を流れるアノード電流を制御す
るゲートとして機能する。
In the thus formed electrostatic induction thyristor 300, the P layer 312 is composed of the anode and the N + layer 32.
2 functions as a cathode, N - substrate 310 and N - epitaxial layer 320 both function as N base 360, and P + gate region 314 controls the anode current flowing between anode electrode 340 and cathode electrode 350. Functions as a gate.

【0009】この従来の静電誘導サイリスタ300にお
いては、最大遮断電流を大きくするために、高不純物濃
度のP+のゲート領域314を埋め込んでいる。このよ
うにP+のゲート領域314をNベース360内に埋め
込むには、まず、図8に示したように、N-基板310
の一主面にP+のゲート領域314を選択的に形成し、
その後、化学気相成長法により、N-基板310の上に
-エピタキシャル層320を形成する必要がある。
In this conventional static induction thyristor 300, a P + gate region 314 having a high impurity concentration is buried in order to increase the maximum breaking current. To embed thus the P + gate regions 314 in N base 360 within, first, as shown in FIG. 8, N - substrate 310
P + gate region 314 is selectively formed on one main surface of
Thereafter, by chemical vapor deposition, N - it is necessary to form an epitaxial layer 320 - N on the substrate 310.

【0010】このN-エピタキシャル層320は、P+
ゲート領域314が選択的に形成されたN-基板310
上に形成されるから、P+のゲート領域314上に成長
したN -エピタキシャル層320にはスタッキングホー
ルド等の結晶欠陥が生じやすく、高品質なN-エピタキ
シャル層320が得られず、その結果、高品質なNベー
ス360が得られないという問題があった。
This N-The epitaxial layer 320 is made of P+of
N where gate region 314 is selectively formed-Substrate 310
Formed on+Grown on the gate region 314
N -Stacking holes are formed on the epitaxial layer 320.
High-quality N-Epitaki
As a result, a high quality N-base
There is a problem that the disk 360 cannot be obtained.

【0011】また、このように、P+のゲート領域31
4の不純物がN-エピタキシャル層320の結晶性に悪
影響を及ぼすから、P+のゲート領域314の不純物濃
度を高くするにも限界があり、その結果、最大遮断電流
を一定限度以上に大きくすることもできなかった。
As described above, the P + gate region 31
Since the impurity of No. 4 adversely affects the crystallinity of the N epitaxial layer 320, there is a limit in increasing the impurity concentration of the P + gate region 314. As a result, it is necessary to increase the maximum cutoff current beyond a certain limit. I couldn't do it either.

【0012】このような従来の静電誘導サイリスタ30
0およびこの製造方法を利用して、ノーマリーオフ型の
静電誘導サイリスタ400を製造するには、P+のゲー
ト領域314間にもP+領域315を設けることが考え
られる。
Such a conventional electrostatic induction thyristor 30
In order to manufacture the normally-off type static induction thyristor 400 using the method 0 and this manufacturing method, it is conceivable to provide a P + region 315 also between the P + gate regions 314.

【0013】図11乃至図13は、このような従来の静
電誘導サイリスタ300の製造方法を利用してノーマリ
ーオフ型の静電誘導サイリスタ400を製造する方法を
説明するための斜視断面図である。
FIGS. 11 to 13 are perspective cross-sectional views for explaining a method of manufacturing a normally-off type electrostatic induction thyristor 400 using such a conventional method of manufacturing a static induction thyristor 300. is there.

【0014】まず、図11に示すように、N-基板31
0の一主面にP型不純物を選択的に拡散することによ
り、P+のゲート領域314を選択的に形成する。さら
に、N-基板310の一主面全面にP型不純物を選択的
に拡散することにより、P+のゲート領域314間にP+
領域315を形成する。
[0014] First, as shown in FIG. 11, N - substrate 31
By selectively diffusing a P-type impurity into one main surface of P 0, a P + gate region 314 is selectively formed. Further, by selectively diffusing a P-type impurity over the entire main surface of N substrate 310, P + is formed between P + gate regions 314.
A region 315 is formed.

【0015】次に、図12に示すように、化学気相成長
法により、N-基板310上にN-ピタキシャル層320
を形成する。この際、オートドーピングにより、N-
ピタキシャル層320内にもP+のゲート領域314お
よびP+領域315が形成される。
Next, as shown in FIG. 12, an N - axial layer 320 is formed on an N - substrate 310 by chemical vapor deposition.
To form At this time, a P + gate region 314 and a P + region 315 are also formed in the N epitaxial layer 320 by auto doping.

【0016】次に、図13に示すように、N-基板31
0の下面に不純物拡散法によりP層312を形成し、N
-エピタキシャル層320の上面に不純物拡散法により
+322を形成する。
[0016] Next, as shown in FIG. 13, N - substrate 31
P layer 312 is formed on the lower surface of
- forming the N + 322 by an impurity diffusion to the top surface of the epitaxial layer 320.

【0017】次に、P層312の下面にアノード電極3
40を形成し、N+層322の上面にカソード電極35
0を形成する。
Next, the anode electrode 3 is formed on the lower surface of the P layer 312.
40, and the cathode electrode 35 is formed on the upper surface of the N + layer 322.
0 is formed.

【0018】このように形成された静電誘導サイリスタ
400においては、P層312はアノード、N+層32
2はカソードとして機能し、N-基板310およびN-
ピタキシャル層320は共にNベース360として機能
し、P+のゲート領域314はアノード電極340とカ
ソード電極350との間を流れるアノード電流を制御す
るゲートとして機能する。さらに、この場合には、P+
のゲート領域314間にP+領域315を形成している
から、ゲートにバイアスを印加しない状態においても空
乏層はP+のゲート領域314間に連続して形成され
る。従って、このようにして形成された静電誘導サイリ
スタ400は、ノーマリーオフ型の静電誘導サイリスタ
として機能する。
In the thus formed electrostatic induction thyristor 400, the P layer 312 is composed of the anode and the N + layer 32.
2 functions as a cathode, N - substrate 310 and N - epitaxial layer 320 both function as N base 360, and P + gate region 314 controls the anode current flowing between anode electrode 340 and cathode electrode 350. Functions as a gate. Further, in this case, P +
Since the P + region 315 is formed between the P + gate regions 314, the depletion layer is continuously formed between the P + gate regions 314 even when no bias is applied to the gate. Therefore, the thus formed electrostatic induction thyristor 400 functions as a normally-off type electrostatic induction thyristor.

【0019】しかしながら、このようにしてノーマリー
オフ型の静電誘導サイリスタ400を製造すると、上述
した従来の静電誘導サイリスタ300を製造する場合の
問題点に加えて、次のような問題がさらに生じてくる。
However, when the normally-off type electrostatic induction thyristor 400 is manufactured in this manner, the following problem is further caused in addition to the above-described problem of manufacturing the conventional electrostatic induction thyristor 300. Come up.

【0020】すなわち、このノーマリーオフ型の静電誘
導サイリスタ400においては、高不純物濃度のP+
ゲート領域314だけでなく、P+領域315もNベー
ス360内に埋め込んでいる。このようにP+のゲート
領域314およびP+領域315をNベース360内に
埋め込むには、まず、図11に示したように、N-基板
310の一主面にP+のゲート領域314およびP+領域
315を形成し、その後、化学気相成長法により、N-
基板310の上にN-エピタキシャル層320を形成す
る必要がある。
That is, in the normally-off type static induction thyristor 400, not only the P + gate region 314 having a high impurity concentration but also the P + region 315 are embedded in the N base 360. To embed Thus P + of the gate region 314 and P + region 315 in N base 360 within, first, as shown in FIG. 11, N - gate region 314 of P + on one main surface of the substrate 310 and A P + region 315 is formed, and then N is formed by chemical vapor deposition.
An N epitaxial layer 320 needs to be formed on the substrate 310.

【0021】このN-エピタキシャル層320は、P+
ゲート領域314およびP+領域315が形成されたN-
基板310上に形成されるから、P+のゲート領域31
4上やP+領域315上に成長したN-エピタキシャル層
320にはスタッキングホールド等の結晶欠陥が生じや
すく、高品質なN-エピタキシャル層320がP+のゲー
ト領域314上のみならず、P+のゲート領域314間
においても得られず、その結果、高品質なNベース36
0を得ることがより困難となるという問題があった。
[0021] The N - epitaxial layer 320, gate region 314 and P + region 315 of P + is formed N -
Since it is formed on the substrate 310, the P + gate region 31
4 N was grown on the upper and the P + region 315 - crystal defects such as stacking hold easily occur in the epitaxial layer 320, high quality N - epitaxial layer 320 is not only on the P + gate region 314, P + Is not obtained even between the gate regions 314 of the high-quality N base 36.
There was a problem that it was more difficult to obtain 0.

【0022】また、上述した静電誘導サイリスタ400
においては、P+のゲート領域314はN-基板310の
一主面に不純物を拡散して形成したものであるから、P
+ゲート領域314の側部は丸くなっている。従って、
+のゲート領域314間に伸びる空乏層はアノード−
カソード間を流れるアノード電流の流れる方向に対して
平行に伸びず、その結果、大電流を制御できないという
問題があった。
The above-mentioned electrostatic induction thyristor 400
Since the P + gate region 314 is formed by diffusing impurities on one main surface of the N substrate 310,
+ The side of gate region 314 is rounded. Therefore,
The depletion layer extending between the P + gate regions 314 is an anode-
It does not extend in parallel to the direction in which the anode current flows between the cathodes, and as a result, there is a problem that large current cannot be controlled.

【0023】従って、本発明の目的は、大電流を制御可
能なノーマリーオフ型の静電誘導サイリスタを提供する
ことにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a normally-off type electrostatic induction thyristor capable of controlling a large current.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、アノー
ド電極とカソード電極との間に設けられた半導体基板内
に、前記アノード電極とカソード電極との間を流れる電
流を制御するためのゲートを設けた半導体装置におい
て、前記半導体基板内に空洞を設け、前記半導体基板の
前記空洞の側部に露出する領域に半導体からなるゲート
領域を設け、さらに、前記ゲートにバイアスを印加しな
い状態において前記ゲート領域間に空乏層が連続して広
がるように、前記ゲート領域間の前記半導体基板内に前
記ゲート領域と同一導電型の半導体領域を設けたことを
特徴とする半導体装置が提供される。
According to the present invention, a gate for controlling a current flowing between the anode and the cathode is provided in a semiconductor substrate provided between the anode and the cathode. In the semiconductor device provided with, a cavity is provided in the semiconductor substrate, a gate region made of a semiconductor is provided in a region exposed on a side portion of the cavity of the semiconductor substrate, and further, in a state where no bias is applied to the gate, A semiconductor device is provided, wherein a semiconductor region of the same conductivity type as the gate region is provided in the semiconductor substrate between the gate regions so that a depletion layer continuously extends between the gate regions.

【0025】好ましくは、前記半導体領域が、前記ゲー
ト領域と連続して設けられている。
Preferably, the semiconductor region is provided continuously with the gate region.

【0026】また、前記空洞の側部が、前記アノード電
極とカソード電極との間を流れる前記電流の方向にほぼ
平行に設けられていることが好ましい。
It is preferable that a side portion of the cavity is provided substantially parallel to a direction of the current flowing between the anode electrode and the cathode electrode.

【0027】さらに、また、好ましくは、前記半導体基
板の前記空洞の底部に露出する領域にもゲート領域を設
ける。
Further, preferably, a gate region is also provided in a region of the semiconductor substrate exposed at the bottom of the cavity.

【0028】また、好ましくは、前記半導体基板の前記
空洞内に、前記ゲート領域と電気的に接続された良導体
からなるゲート電極をさらに設ける。
Preferably, a gate electrode made of a good conductor electrically connected to the gate region is further provided in the cavity of the semiconductor substrate.

【0029】また、前記半導体基板が、一導電型の第1
の半導体層と、前記第1の半導体層上に設けられた他の
導電型の第2の半導体層と、前記第2の半導体層上に設
けられ、前記第2の半導体層よりも高不純物濃度の前記
他の導電型の第3の半導体層とを備え、前記アノード電
極および前記カソード電極の一方が前記第1の半導体層
と電気的に接続して設けられ、前記アノード電極および
前記カソード電極の他方が前記第3の半導体層と電気的
に接続して設けられ、前記ゲート領域および前記半導体
領域が前記一導電型の半導体であり、前記空洞、前記ゲ
ート領域および前記半導体領域が前記第2の半導体層内
に設けられていることが好ましい。
Further, the semiconductor substrate is a first conductivity type first semiconductor.
Semiconductor layer, a second semiconductor layer of another conductivity type provided on the first semiconductor layer, and a higher impurity concentration than the second semiconductor layer, provided on the second semiconductor layer. A third semiconductor layer of the other conductivity type, and one of the anode electrode and the cathode electrode is provided so as to be electrically connected to the first semiconductor layer. The other is provided so as to be electrically connected to the third semiconductor layer, the gate region and the semiconductor region are the one conductivity type semiconductor, and the cavity, the gate region, and the semiconductor region are the second semiconductor layer. It is preferably provided in the semiconductor layer.

【0030】[0030]

【作用】本発明においては、アノード電極とカソード電
極との間に設けられた半導体基板内に、アノード電極と
カソード電極との間を流れる電流を制御するためのゲー
トを設けた半導体装置において、半導体基板内に空洞を
設け、半導体基板の空洞の側部に露出する領域に半導体
からなるゲート領域を設けている。アノード電流は、半
導体基板の空洞の側部に沿って流れるから、このように
ゲート領域を空洞の側部に沿って設けることにより、オ
フ時にゲート領域から伸びる空乏層のアノード電流方向
の長さを大きくすることができ、チャンネル幅を大きく
できる。従って、オフ時の耐圧を高くすることができ、
また漏れ電流も小さくすることができ、遮断能力に優
れ、大電流を制御可能な半導体装置が得られる。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device provided with a gate for controlling a current flowing between an anode electrode and a cathode electrode in a semiconductor substrate provided between the anode electrode and the cathode electrode. A cavity is provided in the substrate, and a gate region made of a semiconductor is provided in a region exposed on the side of the cavity of the semiconductor substrate. Since the anode current flows along the side of the cavity of the semiconductor substrate, by providing the gate region along the side of the cavity in this manner, the length of the depletion layer extending from the gate region at the time of off in the anode current direction is reduced. The channel width can be increased. Therefore, the withstand voltage in the off state can be increased,
Further, a leakage current can be reduced, and a semiconductor device which has an excellent breaking ability and can control a large current can be obtained.

【0031】また、このように、チャンネル幅を大きく
できるから、ゲート領域間の間隔を狭くしなくても所定
のオフ特性を得ることができ、従って、半導体基板の空
洞間の間隔を狭くする必要がなくなる。その結果、半導
体基板に空洞を微細加工する際の歩留まりを向上させる
ことができる。
Further, since the channel width can be increased in this manner, a predetermined off characteristic can be obtained without reducing the interval between the gate regions. Therefore, it is necessary to reduce the interval between the cavities of the semiconductor substrate. Disappears. As a result, it is possible to improve the yield when the cavity is finely processed in the semiconductor substrate.

【0032】また、このように空洞間の間隔を狭くする
必要がなくなるから、空洞間の半導体基板の断面積が小
さくなることも抑制され、空洞間の半導体基板の抵抗が
下がり、その結果、オン電圧が低下して大電流化が図れ
る。
In addition, since it is not necessary to reduce the space between the cavities, the cross-sectional area of the semiconductor substrate between the cavities is suppressed from being reduced, and the resistance of the semiconductor substrate between the cavities is reduced. The voltage can be reduced to increase the current.

【0033】さらに、ゲートにバイアスを印加しない状
態においてゲート領域間に空乏層が連続して広がるよう
に、ゲート領域間にゲート領域と同一導電型の半導体領
域を設けたことによって、ノーマリーオフ型の半導体装
置が得られる。
Further, by providing a semiconductor region of the same conductivity type as the gate region between the gate regions so that the depletion layer continuously spreads between the gate regions when no bias is applied to the gate, a normally-off type Is obtained.

【0034】この半導体領域を、ゲート領域と連続して
設けることによって、ゲートにバイアスを印加しない状
態において、より確実にゲート領域間に空乏層が連続し
て広がるようになる。
By providing the semiconductor region continuously with the gate region, the depletion layer can be more surely continuously extended between the gate regions in a state where no bias is applied to the gate.

【0035】さらに、空洞の側部を、アノード電極とカ
ソード電極との間を流れる電流の方向にほぼ平行に設け
ることによって、オフ時に空乏層をゲート領域間のチャ
ンネル全長にわたって均一に伸張させることができる。
従って、オフ時の耐圧をより高くすることができ、また
漏れ電流もより小さくすることができ、遮断能力により
優れた半導体装置が得られる。
Further, by providing the side portions of the cavity substantially parallel to the direction of the current flowing between the anode electrode and the cathode electrode, the depletion layer can be uniformly extended over the entire length of the channel between the gate regions when off. it can.
Therefore, the withstand voltage at the time of off-state can be further increased, the leakage current can be further reduced, and a semiconductor device having more excellent breaking ability can be obtained.

【0036】また、このように、空洞の側部をアノード
電極とカソード電極との間を流れる電流の方向にほぼ平
行に設けることによって、より優れたオフ特性を得るこ
とができるから、半導体基板の空洞間の間隔をより広く
することができる。その結果、半導体基板に空洞を微細
加工する際の歩留まりをより向上させることができる。
Further, by providing the side of the cavity almost parallel to the direction of the current flowing between the anode electrode and the cathode electrode, more excellent off characteristics can be obtained. The spacing between the cavities can be made wider. As a result, the yield at the time of finely processing the cavity in the semiconductor substrate can be further improved.

【0037】また、このように空洞間の間隔をより広く
することができるから、空洞間の半導体基板の断面積も
より広くでき、空洞間の半導体基板の抵抗をより小さく
でき、その結果、オン電圧がさらに低下してより一層の
大電流化が図れる。
Further, since the space between the cavities can be made wider, the cross-sectional area of the semiconductor substrate between the cavities can be made larger, and the resistance of the semiconductor substrate between the cavities can be made smaller. The voltage is further reduced, and the current can be further increased.

【0038】また、半導体基板の空洞の底部に露出する
領域にもゲート領域を設けることによって、ゲートの横
方向の抵抗が小さくなって最大遮断電流を大きくできる
とともに、高周波化が図れる。
By providing the gate region also in the region exposed at the bottom of the cavity of the semiconductor substrate, the resistance in the lateral direction of the gate is reduced, the maximum cutoff current can be increased, and the frequency can be increased.

【0039】また、半導体基板の空洞内に、ゲート領域
と電気的に接続された良導体からなるゲート電極をさら
に設けることによって、ゲートの横方向の抵抗が小さく
なって最大遮断電流を大きくできるとともに、キャリア
の引き抜き電流を増大させることができてより高速のス
イッチングが可能となる。
Further, by further providing a gate electrode made of a good conductor electrically connected to the gate region in the cavity of the semiconductor substrate, the resistance in the lateral direction of the gate is reduced and the maximum breaking current can be increased. Carrier extraction current can be increased, and higher-speed switching becomes possible.

【0040】[0040]

【実施例】次に、本発明の実施例を添付の図面を参照し
て説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【0041】(第1の実施例)図1は、本発明の第1の
実施例の静電誘導サイリスタおよびその製造方法を説明
するための断面図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a static induction thyristor according to a first embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same.

【0042】すなわち、まず、少なくとも互いに接合さ
れる面がそれぞれ鏡面研磨されたN -基板10および2
0を準備する。
That is, first, at least
N is mirror-polished -Substrates 10 and 2
Prepare 0.

【0043】次に、図1Aに示すように、N-基板10
の下面に不純物拡散法によりP+層12を形成する。次
に、P型不純物であるボロンを選択的に拡散することに
より、N-基板10の上面14にP+のゲート領域42を
選択的に形成する。
Next, as shown in FIG. 1A, N - substrate 10
A P + layer 12 is formed on the lower surface of the substrate by an impurity diffusion method. Next, a P + gate region 42 is selectively formed on the upper surface 14 of the N substrate 10 by selectively diffusing boron as a P-type impurity.

【0044】次に、図1Bに示すように、P型不純物で
あるボロンを拡散してN-基板10の上面14の全面に
+領域44を形成することによって、P+のゲート領域
42間のN-基板10の上面14に、ゲート領域間P+
域46を形成する。このゲート領域間P+領域46は、
+のゲート領域42と連続して設けられている。
Next, as shown in FIG. 1B, boron, which is a P-type impurity, is diffused to form a P + region 44 over the entire upper surface 14 of the N substrate 10, thereby forming a region between the P + gate regions 42. A P + region 46 between gate regions is formed on the upper surface 14 of the N substrate 10. The P + region 46 between the gate regions is
It is provided continuously with the P + gate region 42.

【0045】一方、図1Cに示すように、N-基板20
の上面に不純物拡散法によりN+層22を形成する。
On the other hand, as shown in FIG. 1C, N - substrate 20
N + layer 22 is formed on the upper surface of the substrate by an impurity diffusion method.

【0046】次に、硫酸+過酸化水素水溶液によって、
-基板10および20の超音波洗浄を行って有機物や
金属を除去する。
Next, sulfuric acid + hydrogen peroxide aqueous solution
The N - substrates 10 and 20 are subjected to ultrasonic cleaning to remove organic substances and metals.

【0047】次に、N-基板10および20を純水で洗
浄し、室温でスピンナ乾燥する。
Next, the N - substrates 10 and 20 are washed with pure water and spin-dried at room temperature.

【0048】次に、図1Dに示すように、N-基板10
の上面14とN-基板20の下面24とを接触させた状
態で、水素雰囲気中、約800℃で加熱することによ
り、N-基板10およびN-基板20を接合する。
Next, as shown in FIG. 1D, the N - substrate 10
The N substrate 10 and the N substrate 20 are joined by heating at about 800 ° C. in a hydrogen atmosphere while the upper surface 14 of the N substrate 20 and the lower surface 24 of the N substrate 20 are in contact with each other.

【0049】次に、N-基板10の下面に形成されたP+
層12の下面およびN-基板20の上面に形成されたN+
層22の上面に、アノード電極92およびカソード電極
94をそれぞれ形成する。
Next, the P + formed on the lower surface of the N - substrate 10
N + formed on the lower surface of the layer 12 and the upper surface of the N substrate 20
An anode electrode 92 and a cathode electrode 94 are formed on the upper surface of the layer 22, respectively.

【0050】このようにして形成された静電誘導サイリ
スタ100においては、P+層12はアノード、N+層2
2はカソード、N-基板10およびN-基板20はともに
Nベース30として機能し、P+のゲート領域42は、
アノード電極92とカソード電極94との間を流れるア
ノード電流を制御するゲートとして機能する。
In the thus formed electrostatic induction thyristor 100, the P + layer 12 is an anode, the N + layer 2
2 is a cathode, the N - substrate 10 and the N - substrate 20 both function as an N base 30, and the P + gate region 42 is
It functions as a gate for controlling an anode current flowing between the anode electrode 92 and the cathode electrode 94.

【0051】本実施例においては、P+のゲート領域4
2およびゲート領域間P+領域46が埋め込まれるNベ
ース30はN-基板10およびN-基板20の接合によっ
て形成されるから、均一で高品質な結晶性を有するNベ
ース30を得ることができる。本実施例においては、N
-基板10の接合部である上面14の全面がP+となって
いるから、P+のゲート領域42も含めて全面で均一に
接合できる。さらにP+のゲート領域42およびゲート
領域間P+領域46は共にP型であるので、製造プロセ
スも簡便なものとなる。また、P+のゲート領域42を
高濃度にすることも可能であり、最大遮断電流を大きく
できる。
In this embodiment, the gate region 4 of P +
Since the N base 30 in which the P + region 46 between the gate region 2 and the gate region are buried is formed by joining the N substrate 10 and the N substrate 20, the N base 30 having uniform and high-quality crystallinity can be obtained. . In this embodiment, N
Since the entire surface of the upper surface 14, which is the bonding portion of the substrate 10, is P + , the entire surface including the P + gate region 42 can be uniformly bonded. Further, since the P + gate region 42 and the P + region 46 between the gate regions are both P-type, the manufacturing process is simplified. Further, it is possible to increase the concentration of the P + gate region 42, and it is possible to increase the maximum cutoff current.

【0052】本実施例においては、P+のゲート領域4
2間に、このP+のゲート領域42と連続するゲート領
域間P+領域46を設けている。従って、ゲートにバイ
アスを印加しない状態においてもP+のゲート領域42
間に空乏層が連続して広がり、ノーマリーオフ型の静電
誘導サイリスタ100が形成される。
In this embodiment, the gate region 4 of P +
Between the two, a P + region 46 between the gate regions which is continuous with the P + gate region 42 is provided. Therefore, even when no bias is applied to the gate, the gate region 42 of P +
The depletion layer continuously spreads therebetween, and a normally-off type electrostatic induction thyristor 100 is formed.

【0053】なお、本実施例においては、約800℃で
接合を行ったが、約400℃以上で接合を行うことがで
きる。しかしながら、約1100℃以上となるとP+
ゲート領域42およびゲート領域間P+領域46の不純
物がN-基板10、20内に拡散し、サイリスタの特性
に悪影響を与えるから好ましくない。なお、接合は、よ
り好ましくは、常圧にて約700〜1100℃の範囲で
行う。不純物の熱拡散が少なく、かつ接合結晶格子の歪
が小さくできるからである。
In this embodiment, the bonding is performed at about 800 ° C., but the bonding can be performed at about 400 ° C. or higher. However, impurities becomes about 1100 ° C. or more P + gate region 42 and gate region between P + region 46 the N - undesirable because diffused into the substrate 10 and 20, adversely affect the properties of the thyristor. The joining is more preferably performed at a normal pressure in a range of about 700 to 1100 ° C. This is because thermal diffusion of impurities is small and distortion of the junction crystal lattice can be reduced.

【0054】また、本実施例においては、圧力をN-
板10および20の両側から特に加えることなく接合を
行ったが、N-基板10および20の両側から圧力を加
えながら接合を行うことが好ましい。接合温度が下が
り、熱拡散が抑えられ非接触部位が減少するからであ
る。圧力は0.1kg/cm2 〜100kg/cm2
範囲で加えることが好ましい。0.1kg/cm2以下
だと接触が不十分となり、100kg/cm2以上だと
変形による位置ずれが生じるからである、このとき、接
合温度は、好ましくは、約400〜1100℃であり、
より好ましくは約500〜1000℃である。加圧によ
り接合温度の低温化がなされるからである。
[0054] In the present embodiment, the pressure N - were subjected to bonding without adding particular from both sides of the substrate 10 and 20, N - be carried out joining while applying a pressure from both sides of the substrate 10 and 20 preferable. This is because the bonding temperature is reduced, the heat diffusion is suppressed, and the number of non-contact portions is reduced. The pressure is preferably added in the range of 0.1kg / cm 2 ~100kg / cm 2 . If the pressure is 0.1 kg / cm 2 or less, the contact becomes insufficient, and if the pressure is 100 kg / cm 2 or more, a displacement occurs due to deformation. At this time, the bonding temperature is preferably about 400 to 1100 ° C.
More preferably, it is about 500-1000 ° C. This is because the bonding temperature is lowered by the pressurization.

【0055】(第2の実施例)図2は、本発明の第2の
実施例の静電誘導サイリスタおよびその製造方法を説明
するための断面図である。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a sectional view for explaining an electrostatic induction thyristor and a method of manufacturing the same according to a second embodiment of the present invention.

【0056】まず、少なくとも互いに接合される面が鏡
面研磨されたN-基板10、20を準備する。
First, at least N - substrates 10, 20 whose surfaces to be joined to each other are mirror-polished are prepared.

【0057】次に、図2Aに示すように、N-基板10
の上面14にホトリソグラフィ法によって、幅約50μ
m、深さ約20μmの凹部52を約70μmピッチで設
ける。凹部52間には凸部54が形成される。この凹部
52の側部51はN-基板10の上面14にほぼ垂直に
設けられている。
Next, as shown in FIG. 2A, N - substrate 10
About 50 μm in width by photolithography on the upper surface 14 of
m, concave portions 52 having a depth of about 20 μm are provided at a pitch of about 70 μm. A convex portion 54 is formed between the concave portions 52. The side portion 51 of the concave portion 52 is provided substantially perpendicular to the upper surface 14 of the N substrate 10.

【0058】次に、図2Bに示すように、N-基板10
の下面に不純物拡散法によりP+層12を形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, N - substrate 10
A P + layer 12 is formed on the lower surface of the substrate by an impurity diffusion method.

【0059】さらに、P型不純物であるボロンをN-
板10の上面14側から全面に拡散することにより、P
+領域60をN-基板10の上面14の全面に形成する。
このように、P+領域60を全面に形成することによっ
て、P+の側部ゲート領域64、底部ゲート領域66お
よびゲート領域間P+領域62が同時に形成される。P+
の側部ゲート領域64および底部ゲート領域66は凹部
52の側部51および底部53にそれぞれ露出するN-
基板10の領域に形成され、凸部54の上面56に露出
するN-基板10の領域にはゲート領域間P+領域60が
形成される。P+の底部ゲート領域66、側部ゲート領
域64およびゲート領域間P+領域62は連続して形成
されている。P+の側部ゲート領域64および底部ゲー
ト領域66によってP+のゲート領域65を構成してい
る。なお、ボロンの拡散はBBr3+O2雰囲気中で約1
050〜1200℃の温度で行った。また、このボロン
の拡散時には、凹部52の側部51および底部53なら
びに凸部54の上面56には酸化膜が形成されるが、図
示しなかった。
[0059] Further, boron, which is a P-type impurity by using N - diffusion on the entire surface from the upper surface 14 of the substrate 10, P
A + region 60 is formed on the entire upper surface 14 of the N substrate 10.
By forming P + region 60 over the entire surface, side gate region 64 of P + , bottom gate region 66, and P + region 62 between the gate regions are simultaneously formed. P +
N is the side gate regions 64 and bottom gate regions 66 exposed respectively to the sides 51 and bottom 53 of the recess 52 -
A P + region 60 between gate regions is formed in a region of the N substrate 10 formed in the region of the substrate 10 and exposed on the upper surface 56 of the projection 54. The P + bottom gate region 66, the side gate region 64, and the P + region 62 between the gate regions are formed continuously. The P + side gate region 64 and the bottom gate region 66 constitute a P + gate region 65. The diffusion of boron is about 1 in a BBr 3 + O 2 atmosphere.
The test was performed at a temperature of from 500 to 1200 ° C. At the time of the boron diffusion, an oxide film is formed on the side portion 51 and the bottom portion 53 of the concave portion 52 and on the upper surface 56 of the convex portion 54, but this is not shown.

【0060】一方、図2Cに示すように、N-基板20
の上面に不純物拡散法によりN+層22を形成する。
[0060] On the other hand, as shown in FIG. 2C, N - substrate 20
N + layer 22 is formed on the upper surface of the substrate by an impurity diffusion method.

【0061】次に、硫酸+過酸化水素水溶液によって、
-基板10および20の超音波洗浄を行って有機物や
金属を除去する。
Next, sulfuric acid + hydrogen peroxide aqueous solution
The N - substrates 10 and 20 are subjected to ultrasonic cleaning to remove organic substances and metals.

【0062】次に、N-基板10および20を純水で洗
浄し、室温でスピンナ乾燥する。
Next, the N - substrates 10 and 20 are washed with pure water and spin-dried at room temperature.

【0063】次に、図2Dに示すように、凹部52間の
-基板10の凸部54の上面56とN-基板20の下面
24とを接触させた状態で、水素雰囲気中、約800℃
で加熱することにより、N-基板10およびN-基板20
を接合する。
Next, as shown in FIG. 2D, with the upper surface 56 of the convex portion 54 of the N substrate 10 between the concave portion 52 and the lower surface 24 of the N substrate 20 being in contact with each other, the 800 ° C
The N substrate 10 and the N substrate 20
To join.

【0064】次に、N-基板10の下面に形成されたP+
層12の下面およびN-基板20の上面に形成されたN+
層22の上面に、アノード電極92およびカソード電極
94をそれぞれ形成する。
Next, the P + formed on the lower surface of the N - substrate 10
N + formed on the lower surface of the layer 12 and the upper surface of the N substrate 20
An anode electrode 92 and a cathode electrode 94 are formed on the upper surface of the layer 22, respectively.

【0065】このようにして形成された静電誘導サイリ
スタ100においては、P+層12はアノード、N+層2
2はカソード、N-基板10およびN-基板20はともに
Nベース30として機能し、P+のゲート領域65は、
アノード電極92とカソード電極94との間を流れるア
ノード電流を制御するゲートとして機能する。
In the thus formed electrostatic induction thyristor 100, the P + layer 12 is an anode, the N + layer 2
2 is a cathode, the N substrate 10 and the N substrate 20 both function as an N base 30, and the P + gate region 65 is
It functions as a gate for controlling an anode current flowing between the anode electrode 92 and the cathode electrode 94.

【0066】本実施例においても、P+のゲート領域6
5およびゲート領域間P+領域62が埋め込まれるNベ
ース30はN-基板10およびN-基板20の接合によっ
て形成されるから、均一で高品質な結晶性を有するNベ
ース30を得ることができる。また、P+のゲート領域
65を高濃度にすることも可能であり、最大遮断電流を
大きくできる。
Also in this embodiment, the P + gate region 6
5 and the N base 30 in which the P + region 62 between the gate regions is buried is formed by joining the N substrate 10 and the N substrate 20, so that the N base 30 having uniform and high quality crystallinity can be obtained. . Further, it is possible to increase the concentration of the P + gate region 65, so that the maximum cutoff current can be increased.

【0067】本実施例においては、P+のゲート領域6
5間に、このゲート領域65と連続するゲート領域間P
+領域62を設けている。従って、ゲートにバイアスを
印加しない状態においてもゲート領域65間、特に側部
ゲート領域64間に空乏層が連続して広がり、ノーマリ
ーオフ型の静電誘導サイリスタ100が形成される。
In this embodiment, the gate region 6 of P +
Between the gate regions 65 and P
+ Region 62 is provided. Therefore, even when no bias is applied to the gate, the depletion layer continuously extends between the gate regions 65, particularly between the side gate regions 64, and the normally-off type static induction thyristor 100 is formed.

【0068】本実施例においては、N-基板10の上面
14に凹部52を設け、凹部52とN-基板20の下面
24とによって、Nベース30内に空洞を形成してい
る。そして、本実施例においては、N-基板10の凹部
52の側部51に露出する領域に側部ゲート領域64を
設けている。アノード電流は、凹部52の側部51に沿
って流れるから、このように側部ゲート領域64を凹部
52の側部51に沿って設けることにより、チャンネル
幅を大きくすることができ、オフ時にゲート領域65か
ら伸びる空乏層のアノード電流方向の長さを大きくする
ことができる。従って、オフ時の耐圧を高くすることが
でき、また漏れ電流も小さくすることができ、遮断能力
に優れ、大電流を制御可能な静電誘導サイリスタ100
が得られる。
In this embodiment, a concave portion 52 is provided on the upper surface 14 of the N substrate 10, and a cavity is formed in the N base 30 by the concave portion 52 and the lower surface 24 of the N substrate 20. In the present embodiment, a side gate region 64 is provided in a region exposed on the side portion 51 of the concave portion 52 of the N substrate 10. Since the anode current flows along the side portion 51 of the concave portion 52, by providing the side gate region 64 along the side portion 51 of the concave portion 52 in this manner, the channel width can be increased, and the gate can be turned off when off. The length of the depletion layer extending from the region 65 in the anode current direction can be increased. Therefore, the withstand voltage in the off state can be increased, the leakage current can be reduced, the breaking ability is excellent, and the electrostatic induction thyristor 100 capable of controlling a large current can be realized.
Is obtained.

【0069】また、このように、チャンネル幅を大きく
できるから、ゲート領域65間の距離を小さくしなくて
も所定のオフ特性を得ることができ、従って、N-基板
10の凹部52間の距離を小さくする必要がなくなる。
その結果、N-基板10の上面に凹部52を微細加工す
る際の歩留まりを向上させることができる。
Since the channel width can be increased in this manner, a predetermined off characteristic can be obtained without reducing the distance between the gate regions 65. Therefore, the distance between the concave portions 52 of the N - substrate 10 can be improved. Need not be reduced.
As a result, the yield when finely processing the concave portion 52 on the upper surface of the N - substrate 10 can be improved.

【0070】また、このように凹部52間の距離を小さ
くする必要がなくなるから、凹部52間のN-基板10
の断面積が小さくなることも抑制され、凹部52間のN
-基板10の抵抗が下がり、その結果、オン電圧が低下
して大電流化が図れる。さらに、本実施例のように、凹
部52の側部51を、アノード電極92とカソード電極
94との間を流れるアノード電流の方向にほぼ平行に設
けることによって、側部ゲート領域64もアノード電流
の方向にほぼ平行に形成することができ、その結果、オ
フ時に空乏層をゲート領域65間のチャンネル全長にわ
たって均一に伸張させることができる。従って、オフ時
の耐圧をより高くすることができ、また漏れ電流もより
小さくすることができ、遮断能力により優れ、より大電
流が制御可能な静電誘導サイリスタ100が得られる。
In addition, since it is not necessary to reduce the distance between the concave portions 52, the N - substrate 10 between the concave portions 52 is not required.
Is also suppressed, and the N
- resistance of the substrate 10 is reduced, as a result, the ON voltage attained is to large current decrease. Further, as in the present embodiment, the side portion 51 of the concave portion 52 is provided substantially parallel to the direction of the anode current flowing between the anode electrode 92 and the cathode electrode 94, so that the side gate region 64 also has the anode current. Thus, the depletion layer can be uniformly extended over the entire length of the channel between the gate regions 65 when the device is turned off. Therefore, the withstand voltage at the time of OFF can be further increased, the leakage current can be further reduced, and the electrostatic induction thyristor 100 which is excellent in the breaking ability and can control a larger current can be obtained.

【0071】(第3の実施例)図3は、本発明の第3の
実施例の静電誘導サイリスタおよびその製造方法を説明
するための断面図である。
(Third Embodiment) FIG. 3 is a sectional view for explaining an electrostatic induction thyristor and a method of manufacturing the same according to a third embodiment of the present invention.

【0072】まず、図3Aおよび図3Bに示すように、
第1の実施例の場合と同様にして、N-基板10の下面
にP+層12を形成し、N-基板10の上面14にP+
ゲート領域42およびゲート領域間P+領域46を形成
する。このゲート領域間P+領域46は、P+のゲート領
域42と連続して設けられている。
First, as shown in FIGS. 3A and 3B,
In the same manner as in the first embodiment, N - the P + gate region 42 and gate region between P + region 46 to the upper surface 14 of the substrate 10 - to form a P + layer 12 on the lower surface of the substrate 10, N Form. The P + region 46 between the gate regions is provided continuously with the P + gate region 42.

【0073】一方、図3Cに示すように、N-基板20
の上面に不純物拡散法によりN+層22を形成し、N-
板20の下面24に不純物拡散法によりP+領域26を
全面に形成する。
[0073] On the other hand, as shown in FIG. 3C, N - substrate 20
An N + layer 22 is formed on the upper surface of the substrate by an impurity diffusion method, and a P + region 26 is formed on the entire lower surface 24 of the N substrate 20 by an impurity diffusion method.

【0074】次に、硫酸+過酸化水素水溶液によって、
-基板10および20の超音波洗浄を行って有機物や
金属を除去する。
Next, sulfuric acid + hydrogen peroxide aqueous solution
The N - substrates 10 and 20 are subjected to ultrasonic cleaning to remove organic substances and metals.

【0075】次に、N-基板10および20を純水で洗
浄し、室温でスピンナ乾燥する。
Next, the N - substrates 10 and 20 are washed with pure water and spin-dried at room temperature.

【0076】次に、図3Dに示すように、N-基板10
の上面14とN-基板20の下面24とを接触させた状
態で、水素雰囲気中、約800℃で加熱することによ
り、N-基板10およびN-基板20を接合する。
[0076] Next, as shown in FIG. 3D, N - substrate 10
The N substrate 10 and the N substrate 20 are joined by heating at about 800 ° C. in a hydrogen atmosphere while the upper surface 14 of the N substrate 20 and the lower surface 24 of the N substrate 20 are in contact with each other.

【0077】次に、N-基板10の下面に形成されたP+
層12の下面およびN-基板20の上面に形成されたN+
層22の上面に、アノード電極92およびカソード電極
94をそれぞれ形成する。
Next, the P + formed on the lower surface of the N - substrate 10
N + formed on the lower surface of the layer 12 and the upper surface of the N substrate 20
An anode electrode 92 and a cathode electrode 94 are formed on the upper surface of the layer 22, respectively.

【0078】このようにして形成された静電誘導サイリ
スタ100においても、P+層12はアノード、N+層2
2はカソード、N-基板10およびN-基板20はともに
Nベース30として機能し、P+のゲート領域42は、
アノード電極92とカソード電極94との間を流れるア
ノード電流を制御するゲートとして機能する。
In the thus formed electrostatic induction thyristor 100, the P + layer 12 is the anode, the N + layer 2
2 is a cathode, the N - substrate 10 and the N - substrate 20 both function as an N base 30, and the P + gate region 42 is
It functions as a gate for controlling an anode current flowing between the anode electrode 92 and the cathode electrode 94.

【0079】本実施例においても、P+のゲート領域4
2およびゲート領域間P+領域46が埋め込まれるNベ
ース30はN-基板10およびN-基板20の接合によっ
て形成されるから、均一で高品質な結晶性を有するNベ
ース30を得ることができる。本実施例においても、N
-基板10の接合部である上面14の全面がP+となって
いるから、P+のゲート領域42も含めて全面で均一に
接合できる。さらに、N-基板20の下面24にもP+
域26が形成されているから、電気的な接合がより良好
となる。また、P+のゲート領域42を高濃度にするこ
とも可能であり、最大遮断電流を大きくできる。
Also in this embodiment, the P + gate region 4
Since the N base 30 in which the P + region 46 between the gate region 2 and the gate region are buried is formed by joining the N substrate 10 and the N substrate 20, the N base 30 having uniform and high-quality crystallinity can be obtained. . Also in this embodiment, N
Since the entire surface of the upper surface 14, which is the bonding portion of the substrate 10, is P + , the entire surface including the P + gate region 42 can be uniformly bonded. Further, since the P + region 26 is also formed on the lower surface 24 of the N - substrate 20, the electrical connection is further improved. Further, it is possible to increase the concentration of the P + gate region 42, and it is possible to increase the maximum cutoff current.

【0080】本実施例においては、P+のゲート領域4
2間に、このP+のゲート領域42と連続するゲート領
域間P+領域46を設け、ゲート領域間P+領域46上に
は、さらに、P+領域26を設けている。従って、ゲー
トにバイアスを印加しない状態においてもP+のゲート
領域42間に空乏層が連続して広がり、ノーマリーオフ
型の静電誘導サイリスタ100が形成される。
In this embodiment, the gate region 4 of P +
Between the two, a P + region 46 between the gate regions that is continuous with the P + gate region 42 is provided, and a P + region 26 is further provided on the P + region 46 between the gate regions. Therefore, even when no bias is applied to the gate, the depletion layer continuously spreads between the P + gate regions 42, and the normally-off type static induction thyristor 100 is formed.

【0081】(第4の実施例)図4は、本発明の第4の
実施例の静電誘導サイリスタおよびその製造方法を説明
するための断面図である。
(Fourth Embodiment) FIG. 4 is a sectional view for explaining a static induction thyristor according to a fourth embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same.

【0082】まず、図4Aおよび図4Bに示すように、
第2の実施例の場合と同様にして、N-基板10の上面
14に凹部52および凸部54を形成し、N-基板10
の下面に不純物拡散法によりP+層12を形成し、P+
側部ゲート領域64および底部ゲート領域66を凹部5
2の側部51および底部53にそれぞれ露出するN-
板10の領域に形成し、凸部54の上面56に露出する
-基板10の領域にはゲート領域間P+領域62を形成
する。P+の底部ゲート領域66、側部ゲート領域64
およびゲート領域間P+領域62は連続して形成されて
いる。P+側部ゲート領域64および底部ゲート領域6
6によってP+のゲート領域65を構成している。
First, as shown in FIGS. 4A and 4B,
In the same manner as in the second embodiment, N - a recess 52 and protrusions 54 on the upper surface 14 of substrate 10, N - substrate 10
P + layer 12 is formed on the lower surface of P + by impurity diffusion method, and P + side gate region 64 and bottom gate region 66 are formed in recess 5.
A P + region 62 between gate regions is formed in a region of the N substrate 10 exposed on the side portion 51 and the bottom portion 53 of the second substrate 2, and a region of the N substrate 10 exposed on the upper surface 56 of the projection 54. P + bottom gate region 66, side gate region 64
The P + region 62 between the gate regions is formed continuously. P + side gate region 64 and bottom gate region 6
6 form a P + gate region 65.

【0083】一方、図4Cに示すように、N-基板20
の上面に不純物拡散法によりN+層22を形成し、N-
板20の下面24に不純物拡散法によりP+領域26を
全面に形成する。
[0083] On the other hand, as shown in FIG. 4C, N - substrate 20
An N + layer 22 is formed on the upper surface of the substrate by an impurity diffusion method, and a P + region 26 is formed on the entire lower surface 24 of the N substrate 20 by an impurity diffusion method.

【0084】次に、硫酸+過酸化水素水溶液によって、
-基板10および20の超音波洗浄を行って有機物や
金属を除去する。
Next, sulfuric acid + hydrogen peroxide aqueous solution
The N - substrates 10 and 20 are subjected to ultrasonic cleaning to remove organic substances and metals.

【0085】次に、N-基板10および20を純水で洗
浄し、室温でスピンナ乾燥する。
Next, the N - substrates 10 and 20 are washed with pure water and spin-dried at room temperature.

【0086】次に、図4Dに示すように、凹部52間の
-基板10の凸部54の上面56とN-基板20の下面
24とを接触させた状態で、水素雰囲気中、約800℃
で加熱することにより、N-基板10およびN- 基板2
0を接合する。
Next, as shown in FIG. 4D, the upper surface 56 of the convex portion 54 of the N substrate 10 between the concave portion 52 and the lower surface 24 of the N substrate 20 are brought into contact with each other for about 800 ° C
By heating with N 2, N substrate 10 and N substrate 2
Join 0.

【0087】次に、N-基板10の下面に形成されたP+
層12の下面およびN-基板20の上面に形成されたN+
層22の上面に、アノード電極92およびカソード電極
94をそれぞれ形成する。
Next, the P + formed on the lower surface of the N - substrate 10
N + formed on the lower surface of the layer 12 and the upper surface of the N substrate 20
An anode electrode 92 and a cathode electrode 94 are formed on the upper surface of the layer 22, respectively.

【0088】このようにして形成された静電誘導サイリ
スタ100においても、P+層12はアノード、N+層2
2はカソード、N-基板10およびN-基板20はともに
Nベース30として機能し、P+のゲート領域65は、
アノード電極92とカソード電極94との間を流れるア
ノード電流を制御するゲートとして機能する。
In the thus-formed electrostatic induction thyristor 100, the P + layer 12 is the anode, the N + layer 2
2 is a cathode, the N substrate 10 and the N substrate 20 both function as an N base 30, and the P + gate region 65 is
It functions as a gate for controlling an anode current flowing between the anode electrode 92 and the cathode electrode 94.

【0089】本実施例においても、P+のゲート領域6
5およびゲート領域間P+領域62が埋め込まれるNベ
ース30はN-基板10およびN-基板20の接合によっ
て形成されるから、均一で高品質な結晶性を有するNベ
ース30を得ることができる。さらに、N-基板20の
下面24にもP+領域26が形成されているから、電気
的な接合がより良好となる。また、P+のゲート領域6
5を高濃度にすることも可能であり、最大遮断電流を大
きくできる。
Also in this embodiment, the P + gate region 6
5 and the N base 30 in which the P + region 62 between the gate regions is buried is formed by joining the N substrate 10 and the N substrate 20, so that the N base 30 having uniform and high quality crystallinity can be obtained. . Further, since the P + region 26 is also formed on the lower surface 24 of the N - substrate 20, the electrical connection is further improved. Also, the gate region 6 of P +
5 can be made high concentration, and the maximum breaking current can be increased.

【0090】本実施例においては、P+のゲート領域6
5間に、このゲート領域65と連続するゲート領域間P
+領域62を設け、ゲート領域間P+領域62上には、さ
らに、P+領域26を設けている。従って、ゲートにバ
イアスを印加しない状態においてもゲート領域65間、
特に側部ゲート領域64間に空乏層が連続して広がり、
ノーマリーオフ型の静電誘導サイリスタ100が形成さ
れる。
In this embodiment, the gate region 6 of P +
Between the gate regions 65 and P
+ Region 62 is provided, and P + region 26 is further provided on P + region 62 between gate regions. Accordingly, even when no bias is applied to the gate,
In particular, a depletion layer continuously extends between the side gate regions 64,
A normally-off type electrostatic induction thyristor 100 is formed.

【0091】(第5の実施例)図5、図6は、本発明の
第5の実施例の静電誘導サイリスタおよびその製造方法
を説明するための断面図である。
(Fifth Embodiment) FIGS. 5 and 6 are sectional views for explaining a static induction thyristor and a method of manufacturing the same according to a fifth embodiment of the present invention.

【0092】まず、図5Aおよび図5Bに示すように、
第2の実施例の場合と同様にして、N-基板10の上面
14に凹部52および凸部54を形成し、N-基板10
の下面に不純物拡散法によりP+層12を形成し、P+
側部ゲート領域64および底部ゲート領域66を凹部5
2の側部51および底部53にそれぞれ露出するN-
板10の領域に形成し、凸部54の上面56に露出する
-基板10の領域にはゲート領域間P+領域62を形成
する。P+の底部ゲート領域66、側部ゲート領域64
およびゲート領域間P+領域62は連続して形成されて
いる。P+側部ゲート領域64および底部ゲート領域6
6によってP+のゲート領域65を構成している。
First, as shown in FIGS. 5A and 5B,
In the same manner as in the second embodiment, N - a recess 52 and protrusions 54 on the upper surface 14 of substrate 10, N - substrate 10
P + layer 12 is formed on the lower surface of P + by impurity diffusion method, and P + side gate region 64 and bottom gate region 66 are formed in recess 5.
A P + region 62 between gate regions is formed in a region of the N substrate 10 exposed on the side portion 51 and the bottom portion 53 of the second substrate 2, and in a region of the N substrate 10 exposed on the upper surface 56 of the projection 54. P + bottom gate region 66, side gate region 64
The P + region 62 between the gate regions is formed continuously. P + side gate region 64 and bottom gate region 6
6 form a P + gate region 65.

【0093】次に、図5Cに示すように、膜厚約0.3
μmのタングステンからなるゲート電極膜72を、CV
D法により、N-基板10の上面14の全面に形成す
る。
Next, as shown in FIG.
The gate electrode film 72 made of tungsten having a thickness of
Formed over the entire upper surface 14 of the N - substrate 10 by the D method.

【0094】次に、図5Dに示すように、ゲート電極膜
72をホトリソグラフィ技術によってパターニングして
幅約25μmのゲート電極74を、底部ゲート領域66
上であって、凹部52内に形成する。
Next, as shown in FIG. 5D, the gate electrode film 72 is patterned by photolithography to form a gate electrode 74 having a width of about 25 μm to form a bottom gate region 66.
Above and in the recess 52.

【0095】一方、図6Aに示すように、N-基板20
の上面に不純物拡散法によりN+層22を形成する。
[0095] On the other hand, as shown in FIG. 6A, N - substrate 20
N + layer 22 is formed on the upper surface of the substrate by an impurity diffusion method.

【0096】次に、硫酸+過酸化水素水溶液によって、
-基板10および20の超音波洗浄を行って有機物や
金属を除去する。
Next, sulfuric acid + hydrogen peroxide aqueous solution
The N - substrates 10 and 20 are subjected to ultrasonic cleaning to remove organic substances and metals.

【0097】次に、N-基板10および20を純水で洗
浄し、室温でスピンナ乾燥する。
Next, the N - substrates 10 and 20 are washed with pure water and spin-dried at room temperature.

【0098】次に、図6Bに示すように、凹部52間の
-基板10の凸部54の上面56とN-基板20の下面
24とを接触させた状態で、水素雰囲気中、約800℃
で加熱することにより、N-基板10およびN-基板20
を接合する。なお、ゲート電極74にアルミニウムを用
いた場合には、約400℃で接合する。
Next, as shown in FIG. 6B, the upper surface 56 of the convex portion 54 of the N - substrate 10 between the concave portion 52 and the lower surface 24 of the N - substrate 20 are brought into contact with each other for about 800 ° C
The N substrate 10 and the N substrate 20
To join. When aluminum is used for the gate electrode 74, the bonding is performed at about 400 ° C.

【0099】次に、N-基板10の下面に形成されたP+
層12の下面およびN-基板20の上面に形成されたN+
層22の上面に、アノード電極92およびカソード電極
94をそれぞれ形成する。
Next, the P + formed on the lower surface of the N - substrate 10
N + formed on the lower surface of the layer 12 and the upper surface of the N substrate 20
An anode electrode 92 and a cathode electrode 94 are formed on the upper surface of the layer 22, respectively.

【0100】このようにして形成された静電誘導サイリ
スタ100においても、P+層12はアノード、N+層2
2はカソード、N-基板10およびN-基板20はともに
Nベース30として機能し、P+のゲート領域65は、
アノード電極92とカソード電極94との間を流れるア
ノード電流を制御するゲートとして機能する。
In the electrostatic induction thyristor 100 formed as described above, the P + layer 12 is the anode, the N + layer 2
2 is a cathode, the N substrate 10 and the N substrate 20 both function as an N base 30, and the P + gate region 65 is
It functions as a gate for controlling an anode current flowing between the anode electrode 92 and the cathode electrode 94.

【0101】本実施例においても、P+のゲート領域6
5およびゲート領域間P+領域62が埋め込まれるNベ
ース30はN-基板10およびN-基板20の接合によっ
て形成されるから、均一で高品質な結晶性を有するNベ
ース30を得ることができる。また、P+のゲート領域
65を高濃度にすることも可能であり、最大遮断電流を
大きくできる。
Also in this embodiment, the P + gate region 6
5 and the N base 30 in which the P + region 62 between the gate regions is buried is formed by joining the N substrate 10 and the N substrate 20, so that the N base 30 having uniform and high quality crystallinity can be obtained. . Further, it is possible to increase the concentration of the P + gate region 65, so that the maximum cutoff current can be increased.

【0102】本実施例においても、P+のゲート領域6
5間に、このゲート領域65と連続するゲート領域間P
+領域62を設けている。従って、ゲートにバイアスを
印加しない状態においてもゲート領域65間、特に側部
ゲート領域64間に空乏層が連続して広がり、ノーマリ
ーオフ型の静電誘導サイリスタ100が形成される。
Also in this embodiment, the P + gate region 6
Between the gate regions 65 and P
+ Region 62 is provided. Therefore, even when no bias is applied to the gate, the depletion layer continuously extends between the gate regions 65, particularly between the side gate regions 64, and the normally-off type static induction thyristor 100 is formed.

【0103】本実施例においては、さらに、底部ゲート
領域66上にタングステンからなるゲート電極74を設
けているから、ゲートの横方向の抵抗が小さくなって最
大遮断電流を大きくできるとともに、キャリアの引き抜
き電流を増大させることができてより高速のスイッチン
グが可能となる。
In this embodiment, since the gate electrode 74 made of tungsten is provided on the bottom gate region 66, the lateral resistance of the gate is reduced, so that the maximum cutoff current can be increased and the carrier can be extracted. The current can be increased and faster switching is possible.

【0104】また、ゲート電極74は、N-基板10お
よびN-基板20の接合前に、N-基板10の凹部52内
にすでに収容されているから、このようにゲート電極7
4を設ける場合であっても、外部からN+層22および
-基板20にアスペクト比の大きい溝を設け、この溝
内にゲート電極74を形成する必要もなくなり、またN
+層22およびN-基板20がその溝によって微細に分割
されて高抵抗となることもなくなる。
The gate electrode 74 is made of N-Substrate 10
And N-Before bonding the substrate 20, N-In the recess 52 of the substrate 10
The gate electrode 7
Even if 4 is provided, N+Layer 22 and
N-A groove having a large aspect ratio is provided in the substrate 20, and the groove is formed.
It is no longer necessary to form the gate electrode 74 in
+Layer 22 and N-Substrate 20 is finely divided by its groove
The resistance does not become high.

【0105】また、N-基板10の上面に設けられた凹
部52はゲート電極74を収容可能であればよいから、
その形成に時間がかかりすぎることもない。
The recess 52 provided on the upper surface of the N substrate 10 only needs to be able to accommodate the gate electrode 74.
The formation does not take too long.

【0106】さらに、ゲート電極74は、N-基板10
の上面に設けられた凹部52内に収容されているから、
-基板10の上面の凸部54と接合されるN-基板20
の下面24には凹部を設ける必要がなく、その下面24
は平面状であってよい。従って、N-基板10の上面の
凸部54とN-基板20の下面24とを接合させる場合
に特別な目合わせを行う必要がなくなり、製造が容易と
なる。
Further, the gate electrode 74 is made of the N substrate 10
Because it is housed in the concave portion 52 provided on the upper surface of the
N - N is bonded to the convex portion 54 of the upper surface of the substrate 10 - substrate 20
There is no need to provide a recess in the lower surface 24 of the
May be planar. Therefore, when the projection 54 on the upper surface of the N - substrate 10 and the lower surface 24 of the N - substrate 20 are joined, it is not necessary to perform special alignment, thereby facilitating manufacture.

【0107】(第6の実施例)図7は、本発明の第6の
実施例の静電誘導サイリスタおよびその製造方法を説明
するための断面図である。
(Sixth Embodiment) FIG. 7 is a sectional view for explaining an electrostatic induction thyristor and a method of manufacturing the same according to a sixth embodiment of the present invention.

【0108】まず、図5A乃至図5Dに示す第5の実施
例の場合と同様に、N-基板10の上面14に凹部52
および凸部54を形成し、N-基板10の下面に不純物
拡散法によりP+層12を形成し、P+の側部ゲート領域
64および底部ゲート領域66を凹部52の側部51お
よび底部53にそれぞれ露出するN-基板10の領域に
形成し、凸部54の上面56に露出するN-基板10の
領域にはゲート領域間P+領域62を形成する。P+の底
部ゲート領域66、側部ゲート領域64およびゲート領
域間P+領域62は連続して形成されている。P+の側部
ゲート領域64および底部ゲート領域66によってP+
のゲート領域65を構成している。さらに、タングステ
ンからなるゲート電極74を、選択的に、底部ゲート領
域66上であって、凹部52内に形成する。
First, as in the case of the fifth embodiment shown in FIGS. 5A to 5D, the concave portion 52 is formed on the upper surface 14 of the N - substrate 10.
P + layer 12 is formed on the lower surface of N substrate 10 by an impurity diffusion method, and side gate region 64 and bottom gate region 66 of P + are formed on side portion 51 and bottom portion 53 of concave portion 52. each N is exposed - forming a gate region between the P + region 62 is a region of the substrate 10 - is formed in the region of the substrate 10, N exposed on the upper surface 56 of the protrusion 54. The P + bottom gate region 66, the side gate region 64, and the P + region 62 between the gate regions are formed continuously. P + side gate region 64 and bottom gate region 66 provide P +
Of the gate region 65. Further, a gate electrode 74 made of tungsten is selectively formed on the bottom gate region 66 and in the recess 52.

【0109】一方、図7Aに示すように、N-基板20
の上面に不純物拡散法によりN+層22を形成し、N-
板20の下面24に不純物拡散法によりP+領域26を
全面に形成する。
[0109] On the other hand, as shown in FIG. 7A, N - substrate 20
An N + layer 22 is formed on the upper surface of the substrate by an impurity diffusion method, and a P + region 26 is formed on the entire lower surface 24 of the N substrate 20 by an impurity diffusion method.

【0110】次に、硫酸+過酸化水素水溶液によって、
-基板10および20の超音波洗浄を行って有機物や
金属を除去する。
Next, sulfuric acid + hydrogen peroxide aqueous solution
The N - substrates 10 and 20 are subjected to ultrasonic cleaning to remove organic substances and metals.

【0111】次に、N-基板10および20を純水で洗
浄し、室温でスピンナ乾燥する。
Next, the N - substrates 10 and 20 are washed with pure water and spin-dried at room temperature.

【0112】次に、図7Bに示すように、凹部52間の
-基板10の凸部54の上面56とN-基板20の下面
24とを接触させた状態で、水素雰囲気中、約800℃
で加熱することにより、N-基板10およびN-基板20
を接合する。
Next, as shown in FIG. 7B, the upper surface 56 of the convex portion 54 of the N - substrate 10 between the concave portion 52 and the lower surface 24 of the N - substrate 20 are brought into contact with each other for about 800 hours in a hydrogen atmosphere. ° C
The N substrate 10 and the N substrate 20
To join.

【0113】次に、N-基板10の下面に形成されたP+
層12の下面およびN-基板20の上面に形成されたN+
層22の上面に、アノード電極92およびカソード電極
94をそれぞれ形成する。
Next, the P + formed on the lower surface of the N - substrate 10
N + formed on the lower surface of the layer 12 and the upper surface of the N substrate 20
An anode electrode 92 and a cathode electrode 94 are formed on the upper surface of the layer 22, respectively.

【0114】このようにして形成された静電誘導サイリ
スタ100においても、P+層12はアノード、N+層2
2はカソード、N-基板10およびN-基板20はともに
Nベース30として機能し、P+のゲート領域65は、
アノード電極92とカソード電極94との間を流れるア
ノード電流を制御するゲートとして機能する。
In the thus formed electrostatic induction thyristor 100, the P + layer 12 is the anode, the N + layer 2
2 is a cathode, the N substrate 10 and the N substrate 20 both function as an N base 30, and the P + gate region 65 is
It functions as a gate for controlling an anode current flowing between the anode electrode 92 and the cathode electrode 94.

【0115】本実施例においても、P+のゲート領域6
5およびゲート領域間P+領域62が埋め込まれるNベ
ース30はN-基板10およびN-基板20の接合によっ
て形成されるから、均一で高品質な結晶性を有するNベ
ース30を得ることができる。さらに、N-基板20の
下面24にもP+領域26が形成されているから、電気
的な接合がより良好となる。
Also in this embodiment, the P + gate region 6
5 and the N base 30 in which the P + region 62 between the gate regions is buried is formed by joining the N substrate 10 and the N substrate 20, so that the N base 30 having uniform and high quality crystallinity can be obtained. . Further, since the P + region 26 is also formed on the lower surface 24 of the N - substrate 20, the electrical connection is further improved.

【0116】本実施例においても、P+のゲート領域6
5間に、このゲート領域65と連続するゲート領域間P
+領域62を設け、ゲート領域間P+領域62上には、さ
らに、P+領域26を設けている。従って、ゲートにバ
イアスを印加しない状態においてもゲート領域65間、
特に側部ゲート領域64間に空乏層が連続して広がり、
ノーマリーオフ型の静電誘導サイリスタ100が形成さ
れる。
Also in this embodiment, the gate region 6 of P +
Between the gate regions 65 and P
+ Region 62 is provided, and P + region 26 is further provided on P + region 62 between gate regions. Accordingly, even when no bias is applied to the gate,
In particular, a depletion layer continuously extends between the side gate regions 64,
A normally-off type electrostatic induction thyristor 100 is formed.

【0117】本実施例においても、さらに、底部ゲート
領域66上にタングステンからなるゲート電極74を設
けているから、ゲートの横方向の抵抗が小さくなって最
大遮断電流を大きくできるとともに、キャリアの引き抜
き電流を増大させることができてより高速のスイッチン
グが可能となる。
Also in this embodiment, since the gate electrode 74 made of tungsten is provided on the bottom gate region 66, the resistance in the lateral direction of the gate is reduced, the maximum cutoff current can be increased, and the carrier is extracted. The current can be increased and faster switching is possible.

【0118】なお、上記第5および第6の実施例におい
ては、ゲート電極74をタングステンによって形成した
が、モリブデン等の他の高融点金属やボロン等の不純物
をドーピングした多結晶シリコン等を用いることがで
き、さらにはアルミニウム等を用いてもよい。
In the fifth and sixth embodiments, the gate electrode 74 is formed of tungsten. However, other high melting point metal such as molybdenum or polycrystalline silicon doped with impurities such as boron is used. And aluminum or the like may be used.

【0119】[0119]

【発明の効果】本発明の半導体装置においては、アノー
ド電極とカソード電極との間に設けられた半導体基板内
に、アノード電極とカソード電極との間を流れる電流を
制御するためのゲートを設けた半導体装置において、半
導体基板内に空洞を設け、半導体基板の空洞の側部に露
出する領域に半導体からなるゲート領域を設けているか
ら、オフ時の耐圧を高くすることができ、また漏れ電流
も小さくすることができ、遮断能力に優れ、大電流を制
御可能となる。また、ゲート領域間の間隔を狭くしなく
ても所定のオフ特性を得ることができ、半導体基板の空
洞間の間隔を狭くする必要がなくなる。その結果、半導
体基板に空洞を微細加工する際の歩留まりを向上させる
ことができる。さらに、空洞間の間隔を狭くする必要が
なくなるから、空洞間の半導体基板の断面積が小さくな
ることも抑制され、空洞間の半導体基板の抵抗が下が
り、その結果、オン電圧が低下して大電流化が図れる。
According to the semiconductor device of the present invention, a gate for controlling a current flowing between an anode electrode and a cathode electrode is provided in a semiconductor substrate provided between an anode electrode and a cathode electrode. In a semiconductor device, a cavity is provided in a semiconductor substrate, and a gate region made of a semiconductor is provided in a region exposed on a side portion of the cavity of the semiconductor substrate, so that a withstand voltage in an off state can be increased and a leakage current can be reduced. It can be made smaller, has excellent breaking ability, and can control a large current. Further, a predetermined off characteristic can be obtained without reducing the interval between the gate regions, and it is not necessary to reduce the interval between the cavities of the semiconductor substrate. As a result, it is possible to improve the yield when the cavity is finely processed in the semiconductor substrate. Further, since it is not necessary to reduce the interval between the cavities, the cross-sectional area of the semiconductor substrate between the cavities is suppressed from being reduced, and the resistance of the semiconductor substrate between the cavities is reduced. Current can be achieved.

【0120】さらに、ゲートにバイアスを印加しない状
態においてゲート領域間に空乏層が連続して広がるよう
に、ゲート領域間にゲート領域と同一導電型の半導体領
域を設けたことによって、ノーマリーオフ型の半導体装
置が得られる。
Further, by providing a semiconductor region of the same conductivity type as the gate region between the gate regions so that the depletion layer continuously spreads between the gate regions when no bias is applied to the gate, a normally-off type is provided. Is obtained.

【0121】この半導体領域を、ゲート領域と連続して
設けることによって、ゲートにバイアスを印加しない状
態において、より確実にゲート領域間に空乏層が連続し
て広がるようになる。
By providing this semiconductor region continuously with the gate region, the depletion layer can be more surely continuously extended between the gate regions in a state where no bias is applied to the gate.

【0122】さらに、空洞の側部を、アノード電極とカ
ソード電極との間を流れる電流の方向にほぼ平行に設け
ることによって、オフ時の耐圧をより高くすることがで
き、また漏れ電流もより小さくすることができ、遮断能
力により優れた半導体装置が得られる。また、半導体基
板の空洞間の間隔をより広くすることができ、その結
果、半導体基板に空洞を微細加工する際の歩留まりをよ
り向上させることができる。さらに、空洞間の半導体基
板の断面積もより広くでき、空洞間の半導体基板の抵抗
をより小さくでき、その結果、オン電圧がさらに低下し
てより一層の大電流化が図れる。
Further, by providing the side of the cavity almost parallel to the direction of the current flowing between the anode electrode and the cathode electrode, the withstand voltage at the time of off can be further increased, and the leakage current can be reduced. And a semiconductor device which is more excellent in the breaking ability can be obtained. Further, the space between the cavities of the semiconductor substrate can be made wider, and as a result, the yield when microfabricating the cavities in the semiconductor substrate can be further improved. Further, the cross-sectional area of the semiconductor substrate between the cavities can be made wider, and the resistance of the semiconductor substrate between the cavities can be made smaller. As a result, the on-voltage can be further reduced and the current can be further increased.

【0123】また、半導体基板の空洞の底部に露出する
領域にもゲート領域を設けることによって、ゲートの横
方向の抵抗が小さくなって最大遮断電流を大きくできる
とともに、高周波化が図れる。
Further, by providing the gate region also in the region exposed at the bottom of the cavity of the semiconductor substrate, the resistance in the lateral direction of the gate is reduced, so that the maximum breaking current can be increased and the frequency can be increased.

【0124】また、半導体基板の空洞内に、ゲート領域
と電気的に接続された良導体からなるゲート電極をさら
に設けることによって、ゲートの横方向の抵抗が小さく
なって最大遮断電流を大きくできるとともに、キャリア
の引き抜き電流を増大させることができてより高速のス
イッチングが可能となる。
Further, by further providing a gate electrode made of a good conductor electrically connected to the gate region in the cavity of the semiconductor substrate, the resistance in the lateral direction of the gate is reduced and the maximum breaking current can be increased. Carrier extraction current can be increased, and higher-speed switching becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の静電誘導サイリスタお
よびその製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a static induction thyristor and a method of manufacturing the same according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例の静電誘導サイリスタお
よびその製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a static induction thyristor and a method of manufacturing the same according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例の静電誘導サイリスタお
よびその製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a static induction thyristor and a method of manufacturing the same according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施例の静電誘導サイリスタお
よびその製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a static induction thyristor and a method of manufacturing the same according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5および第6の実施例の静電誘導サ
イリスタおよびその製造方法を説明するための断面図で
ある。
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a static induction thyristor according to fifth and sixth embodiments of the present invention and a method of manufacturing the same.

【図6】本発明の第5の実施例の静電誘導サイリスタお
よびその製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 6 is a sectional view for explaining an electrostatic induction thyristor and a method for manufacturing the same according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第6の実施例の静電誘導サイリスタお
よびその製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a static induction thyristor and a method of manufacturing the same according to a sixth embodiment of the present invention.

【図8】従来の静電誘導サイリスタおよびその製造方法
を説明するための斜視断面図である。
FIG. 8 is a perspective sectional view for explaining a conventional electrostatic induction thyristor and a method for manufacturing the same.

【図9】従来の静電誘導サイリスタおよびその製造方法
を説明するための斜視断面図である。
FIG. 9 is a perspective sectional view illustrating a conventional electrostatic induction thyristor and a method for manufacturing the same.

【図10】従来の静電誘導サイリスタおよびその製造方
法を説明するための斜視断面図である。
FIG. 10 is a perspective sectional view for explaining a conventional electrostatic induction thyristor and a method for manufacturing the same.

【図11】従来のノーマリーオフ型の静電誘導サイリス
タおよびその製造方法を説明するための斜視断面図であ
る。
FIG. 11 is a perspective sectional view for explaining a conventional normally-off type electrostatic induction thyristor and a method of manufacturing the same.

【図12】従来のノーマリーオフ型の静電誘導サイリス
タおよびその製造方法を説明するための斜視断面図であ
る。
FIG. 12 is a perspective sectional view for explaining a conventional normally-off type electrostatic induction thyristor and a method for manufacturing the same.

【図13】従来のノーマリーオフ型の静電誘導サイリス
タおよびその製造方法を説明するための斜視断面図であ
る。
FIG. 13 is a perspective sectional view for explaining a conventional normally-off type electrostatic induction thyristor and a method for manufacturing the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…N-基板 12…P+層 14…上面 20…N-基板 22…N+層 24…下面 26…P+領域 30…Nベース 42…P+のゲート領域 44…P+領域 46…ゲート領域間P+領域 51…側部 52…凹部 53…底部 54…凸部 56…上面 60…P+領域 62…ゲート領域
間P+領域 64…側部ゲート領域 65…ゲート領域 66…底部ゲート領域 72…ゲート電極
膜 74…ゲート電極 92…アノード電
極 94…カソード電極 100…静電誘導
サイリスタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... N - substrate 12 ... P + layer 14 ... Top surface 20 ... N - substrate 22 ... N + layer 24 ... Bottom surface 26 ... P + region 30 ... N base 42 ... P + gate region 44 ... P + region 46 ... Gate Inter-region P + region 51 ... side portion 52 ... concave portion 53 ... bottom portion 54 ... convex portion 56 ... top surface 60 ... P + region 62 ... gate region P + region 64 ... side gate region 65 ... gate region 66 ... bottom gate region 72 gate electrode film 74 gate electrode 92 anode electrode 94 cathode electrode 100 electrostatic induction thyristor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アノード電極とカソード電極との間に設け
られた半導体基板内に、前記アノード電極とカソード電
極との間を流れる電流を制御するためのゲートを設けた
半導体装置において、 前記半導体基板内に空洞を設け、前記半導体基板の前記
空洞の側部に露出する領域に半導体からなるゲート領域
を設け、さらに、前記ゲートにバイアスを印加しない状
態において前記ゲート領域間に空乏層が連続して広がる
ように、前記ゲート領域間の前記半導体基板内に前記ゲ
ート領域と同一導電型の半導体領域を設けたことを特徴
とする半導体装置。
A semiconductor device provided between an anode electrode and a cathode electrode, wherein a gate for controlling a current flowing between the anode electrode and the cathode electrode is provided in the semiconductor device; A cavity is provided therein, a gate region made of a semiconductor is provided in a region exposed on a side portion of the cavity of the semiconductor substrate, and a depletion layer is continuously formed between the gate regions in a state where no bias is applied to the gate. A semiconductor device, wherein a semiconductor region of the same conductivity type as the gate region is provided in the semiconductor substrate between the gate regions so as to spread.
【請求項2】前記半導体領域が、前記ゲート領域と連続
して設けられていることを特徴とする請求項1記載の半
導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor region is provided continuously with said gate region.
【請求項3】前記空洞の側部を、前記アノード電極とカ
ソード電極との間を流れる前記電流の方向にほぼ平行に
設けたことを特徴とする請求項1または2記載の半導体
装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein a side portion of the cavity is provided substantially parallel to a direction of the current flowing between the anode electrode and the cathode electrode.
【請求項4】前記半導体基板の前記空洞の底部に露出す
る領域にもゲート領域を設けたことを特徴とする請求項
1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein a gate region is provided also in a region of said semiconductor substrate exposed at a bottom of said cavity.
【請求項5】前記半導体基板の前記空洞内に、前記ゲー
ト領域と電気的に接続された良導体からなるゲート電極
をさらに設けたことを特徴とする請求項1乃至4のいず
れか1項に記載の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein a gate electrode made of a good conductor electrically connected to the gate region is further provided in the cavity of the semiconductor substrate. Semiconductor device.
【請求項6】前記半導体基板が、一導電型の第1の半導
体層と、前記第1の半導体層上に設けられた他の導電型
の第2の半導体層と、前記第2の半導体層上に設けら
れ、前記第2の半導体層よりも高不純物濃度の前記他の
導電型の第3の半導体層とを備え、前記アノード電極お
よび前記カソード電極の一方が前記第1の半導体層と電
気的に接続して設けられ、前記アノード電極および前記
カソード電極の他方が前記第3の半導体層と電気的に接
続して設けられ、前記ゲート領域および前記半導体領域
が前記一導電型の半導体であり、前記空洞、前記ゲート
領域および前記半導体領域が前記第2の半導体層内に設
けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれ
か1項に記載の半導体装置。
6. A semiconductor substrate comprising: a first semiconductor layer of one conductivity type; a second semiconductor layer of another conductivity type provided on the first semiconductor layer; and the second semiconductor layer. And a third semiconductor layer of another conductivity type having a higher impurity concentration than the second semiconductor layer, wherein one of the anode electrode and the cathode electrode is electrically connected to the first semiconductor layer. The other of the anode electrode and the cathode electrode is provided so as to be electrically connected to the third semiconductor layer, and the gate region and the semiconductor region are the one conductivity type semiconductor. 6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the cavity, the gate region, and the semiconductor region are provided in the second semiconductor layer.
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