JP2937099B2 - ２方向性２端子サイリスタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２方向性２端子サイリス
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は従来の２方向性２端子サイリスタ
を示す。これはＰ形の第１の半導体領域１、Ｎ形の第２
の半導体領域２、Ｐ形の第３の半導体領域３、Ｎ形の第
４の半導体領域４、Ｐ形の第５の半導体領域５を備え、
第１、第２、第３及び第４の半導体領域１、２、３、４
から構成される第１のサイリスタと、第１、第２、第４
及び第５の半導体領域１、２、４、５から構成される第
２のサイリスタとが並列接続された複合素子である。

【０００３】図１の２方向性２端子サイリスタに、第１
の電極６の電位を第２の電極７の電位よりも高くする電
圧を印加した場合、第１の半導体領域１と第２の半導体
領域２との界面に形成されるＰＮ接合８が逆方向にバイ
アスされる。ここで、この印加電圧がＰＮ接合８のブレ
ークダウン電圧を越えるとブレ−クオ−バ電流がサイリ
スタをトリガ−し第１のサイリスタが導通する。

【０００４】また、第２の電極７の電位を第１の電極６
の電位よりも高くする電圧を印加した場合、第１の半導
体領域１と第４の半導体領域４との界面に形成されるＰ
Ｎ接合９が逆方向にバイアスされる。ここで、この印加
電圧がＰＮ接合９のブレークダウン電圧を越えるとブレ
−クオ−バ電流がサイリスタをトリガ−し第２のサイリ
スタが導通する。結果として双方向にサイリスタ動作す
る。

【０００５】この種の２方向性２端子サイリスタをファ
ンヒータの点火装置等に使用する場合がある。このよう
な場合、第１のサイリスタと第２のサイリスタの内のど
ちらか一方又は両方のブレークオーバー電圧が長期に亘
って経時変化しないことが要望される。図１に示す２方
向性２端子サイリスタでは保護膜１０、１１に安定性の
高いリンガラス等を使用した場合においても半導体基板
表面の安定性を長期に亘って良好に保持することは困難
である。このため、上記要望を十分に満足することがで
きなかった。また、エネルギ−ロスを小さくするためオ
ン電圧の小さいサイリスタが要求されている。

【０００６】上述のような欠点を解決するために本件出
願人は特願平５−８５４８９号（特開平６−２７５８１
９号）によって図２に示す２方向性２端子サイリスタを
提案した。この２端子サイリスタは、Ｐ形の第１の半導
体領域２１、Ｎ形の第２の半導体領域２２、Ｐ形の第３
の半導体領域２３、Ｐ形の第４の半導体領域２４、Ｎ形
の第５の半導体領域２５、Ｐ形の第６の半導体領域２６
及びＰ形の等電位リング用半導体領域２７を有する。第
３、第４、第６及び第７の半導体領域２３、２４、２
６、２７は第１の半導体領域２１よりも高い不純物濃度
を有している。

【０００７】第２の半導体領域２２は半導体基板の一方
の主面に露出しており、平面環状に形成されている。第
３の半導体領域２３は半導体基板の一方の主面に露出し
ており、第２の半導体領域２２の内側に環状に形成され
ている。第２の半導体領域２２の内縁と第３の半導体領
域２３の内縁との距離は、第２の半導体領域２２の外縁
と第３の半導体領域２３の外縁との距離よりも小さくな
っている。第２及び第３の半導体領域２２、２３は、半
導体基板の一方の主面に形成された絶縁性保護膜２８に
設けられた開口２９を通じて第１の電極３０に接続され
基板表面で電気的に短絡されている。

【０００８】第４の半導体領域２４は、半導体基板の中
央に配され、第２の半導体領域２２に隣接して包囲され
ている。第４の半導体領域２４は基板表面に露出する
が、その上面には保護絶縁膜２８が形成されており、第
１の電極３０には接続されていない。第１の電極３０は
絶縁膜２８を介して第４の半導体領域２４の上面全体を
覆っている。

【０００９】第５の半導体領域２５は、第１の半導体領
域２１に対して第２の半導体領域２２とは反対側におい
て隣接している。第５の半導体領域２５は基板の他方の
主面に露出しており、第２の電極３１に電気的に接続さ
れている。

【００１０】第６の半導体領域２６は基板の他方の主面
の外縁に沿って平面環状に形成されている。第６の半導
体領域２６は、基板の他方の主面に露出して第２の電極
３１に電気的に接続され、基板表面で第５の半導体領域
２５と電気的に短絡されている。平面的に見たとき、第
６の半導体領域２６は第２の半導体領域２２の外縁に沿
ってこれと重なる部分を環状に有している。この環状部
分は開口２９の内側まで延びている。

【００１１】等電位リング用の第７の半導体領域２７は
基板の一方の主面の外縁に沿って平面環状に形成されて
おり、第１の半導体領域２１を介して第２の半導体領域
２２を包囲する。この等電位用の第７の半導体領域２７
は第１の半導体領域２１と同一のｐ形であるが、第１の
半導体領域２１よりも大きい不純物濃度を有し、この上
面は基板の一方の主面に露出して絶縁膜２８に被覆され
ている。

【００１２】次に、この２方向性２端子サイリスタの動
作について説明する。図２の２端子サイリスタは、第
１、第２、第３、第４及び第５の半導体領域２１、２
２、２３、２４、２５から構成される第１のサイリスタ
と、第１、第２、第５及び第６の半導体領域２１、２
２、２５、２６から構成される第２のサイリスタとが逆
並列接続された複合素子である。

【００１３】第１の電極３０と第２の電極３１との間に
第１の電極３０の電位を第２の電極３１のそれよりも大
きくする電圧を印加すると、第１のサイリスタの第１の
半導体領域２１及び第４の半導体領域２４と第２の半導
体領域２２との界面に形成されるＰＮ接合３３及び３４
が逆方向にバイアスされる。この結果、図示のようにＰ
Ｎ接合３３及び３４からそれぞれ第１及び第２の空乏層
３５、３６が広がる。また、第４の半導体領域２４の表
面側には、第１の電極３０の電界効果によって第３の空
乏層３７が広がる。第１の空乏層３５と第２の空乏層３
６と第３の空乏層３７は互いに連続して広がるので、厳
密に区別されるものではない。

【００１４】ここで、第４の半導体領域２４は第１の半
導体領域２１よりも不純物濃度が高く且つ横方向への濃
度勾配がほとんどないから、ＰＮ接合３４から広がる第
２の空乏層３６は図示のように第１の空乏層３５に比べ
て幅の狭い空乏層である。また、第４の半導体領域２４
は拡散によって形成されるから、不純物濃度はその表面
側に向かうにつれ高くなる。しかし、第４の半導体領域
２４の表面には第３の空乏層３７が形成されるから、第
２の空乏層３６のその幅が最も狭くなる部分は第４の半
導体領域２４の表面よりもやや内側に形成される。

【００１５】逆方向電圧がブレークダウン電圧に達する
と、第２の空乏層３６の幅狭部分に臨界電界強度Ｅcrit
を越える部分（電界集中点）が生じて、この部分を引き
金としてブレークダウンが起きる。

【００１６】ブレークダウンが起きると、第２の半導体
領域２２を横方向に流れる電流による電圧降下によって
第２の半導体領域２２と第３の半導体領域２３の界面に
形成されるＰＮ接合が順方向にバイアスされ、第１、第
２、第３及び第４の半導体領域２１、２２、２３、２４
から構成されるトランジスタが導通する。また、第１、
第２、第４及び第５の半導体領域２１、２２、２４、２
５から構成されるトランジスタも導通し、結果として第
１のサイリスタが導通する。

【００１７】第１の電極３０と第２電極３１との間に第
２の電極３１の電位を第１の電極３０の電位よりも高く
する電圧を印加したときは、ｄｖ／ｄｔによって第２の
サイリスタが導通する。

【００１８】この２端子サイリスタによれば、ブレーク
ダウン電圧を決定する第２の空乏層３６が形成される第
４の半導体領域２４の上面全体に第１の電極３０が形成
されている。このため、サイリスタ素子を覆う樹脂封止
体や絶縁膜２８に含まれるイオンによるブレークダウン
電圧の変動が有効に防止されている。また、第１の電極
３０も保護膜として機能する。このため、ブレ−クオ−
バ電圧を長期に亘って一定に保持でき、高い信頼性が得
られる。また、第２のサイリスタが第１のサイリスタを
環状に包囲するように配されており、第２のサイリスタ
を構成する第６の半導体領域２６が平面的にみて第２の
半導体領域２２及び開口２９と重なっている。このた
め、第２の電極３１から第１の電極３０への電流経路が
短くオン電圧を比較的小さくできる。

【００１９】しかしながら、図２のサイリスタはブレ−
クオ−バ電流Ｉ_BOが比較的大きい（３５０μＡ程度）と
いう欠点を有する。これは、第２の半導体領域２２と第
１の半導体領域２１と第５の半導体領域２５によって構
成されるＮＰＮトランジスタの電流増幅率αが小さいた
めである。

【００２０】上述のような欠点を解決するために本件出
願人は更に特願平５−３５０１４７号（特開平７−２０
２１７０号）によって図３に示す２方向性２端子サイリ
スタを提案した。次に、図３の２方向性２端子サイリス
タを説明する。但し、図３において図２と共通する部分
には同一の符号を付してその説明を省略する。図３の２
方向性２端子サイリスタは、第１の半導体領域２１と第
５の半導体領域２５との間のＰＮ接合３９が第４の半導
体領域２４の方向に突出する部分３９ｂを有すること、
及び安定性を向上させるための等電位リングを構成する
導電層４０が等電位リング用半導体領域２７の上に環状
に設けられていることにおいて図２と異なるが、その他
は図２と同一に構成されている。更に詳細には、第５の
半導体領域２５が基板の主面に対して平行なＰＮ接合３
９ａを形成する部分２５ａと基板の中央において第４の
半導体領域２４の方向に椀状に突出するＰＮ接合３９ｂ
を形成する突出部分２５ｂとを有する。なお、椀状のＰ
Ｎ接合３９ｂは環状に形成された第４の半導体領域２４
の中心に一致するように配置され、且つ第４の半導体領
域２４の全部に対向する大きさを有するが、第２のサイ
リスタの特性を低下させないために第６の半導体領域２
６よりも内側に配置されている。また、等電位リング用
導電層４０は第７の半導体領域２７に接続されている。

【００２１】この図３の２方向性２端子サイリスタでは
椀状ＰＮ接合３９ｂを有する第５の半導体領域２５を形
成する際に、まず、基板の底面の中央からＮ形不純物を
深く拡散して椀状領域２５ｂを形成し、次に基板の底面
の全体からＮ形不純物を浅く形成する。この結果、突出
部分２５ｂの基板の底面からのＮ形不純物濃度の分布は
緩やかに傾斜した状態になり、ＰＮ接合３９ｂの近傍に
おける第１の半導体領域２１のＰ形不純物濃度に対して
第５の半導体領域２５の突出部分２５ｂのＮ形不純物濃
度が急峻に変化しない。一方、平行なＰＮ接合３９ａを
形成する部分２５ａのＮ形不純物濃度はＰＮ接合３９ａ
の近くで急峻に変化する。

【００２２】この椀状部分２５ｂを設けたことによっ
て、第１のサイリスタを構成する素子中心側に形成され
た第２の半導体領域２２と第１の半導体領域２１と椀状
部分２５ｂを含む第５の半導体領域２５とから成るＮＰ
Ｎトランジスタのベース幅（第２の半導体領域２２と第
５の半導体領域２５との間隔又は空乏層３５と第５の半
導体領域２５との間隔）が減少する。この結果、このＮ
ＰＮトランジスタの電流増幅率αを増大させることがで
きる。また、図４に示すように椀状部分（中央部分）２
５ｂは周辺部分２５ａに比べてその不純物濃度が第１の
半導体領域２１との界面から離間するにつれて緩やかに
増加する不純物分布を有し、第１の半導体領域２１との
間にいわゆる傾斜接合を形成する。このため、同一の順
バイアスにおいて椀状部分２５ｂと第１の半導体領域２
１の界面に形成されるＰＮ接合３９ｂにおける電流密度
は図５に示すように周辺部分２５ａと第１の半導体領域
２１の界面に形成されるいわゆる階段接合と呼ばれるＰ
Ｎ接合３９ａにおける電流密度よりも大きくなる。この
電流密度の増大効果と上述の電流増幅率の増大効果とが
相俟って、上述のブレークオーバ電流Ｉ_BOを著しく減少
させることができる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３の
２方向性２端子サイリスタでは、目標とするレベルより
もかなり低い過渡オン電流値において特性の劣化が見ら
れた。これは、素子中央部の第２の空乏層３６の幅狭部
分近傍に電流集中が起こり、焼損が生じるためと考えら
れる。そこで、本発明は、高信頼性、低オン電圧を高水
準に維持しつつブレ−クオ−バ電流を減少でき更に過渡
オン電流耐量も大幅に改善された２方向性２端子サイリ
を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、実施例を示す図面の符号を参照して説明す
ると、第１の導電形の第１の半導体領域２１と、半導体
基板の一方の主面に露出した上面を除いて前記第１の半
導体領域２１に隣接し、環状の平面形状を有している第
２の導電形の第２の半導体領域２２と、前記半導体基板
の一方の主面に露出した上面を除いて前記第２の半導体
領域２２に隣接し、環状の平面形状を有している第１の
導電形の第３の半導体領域２３と、上面が前記半導体基
板の一方の主面に露出し、下面及び側面がそれぞれ前記
第１の半導体領域２１と前記第２の半導体領域２２に隣
接して包囲されている第１の導電形の第４の半導体領域
２４と、前記第１の半導体領域２１に対して前記第２の
半導体領域２２とは反対側で隣接し、前記半導体基板の
他方の主面から露出している第２の導電形の第５の半導
体領域２５と、前記半導体基板の他方の主面に露出し、
環状の平面形状を有している第１の導電形の第６の半導
体領域２６とを備え、前記第４の半導体領域２４は前記
第１の半導体領域２１よりも不純物濃度が高く、前記第
１の半導体領域２１と前記第５の半導体領域２５との間
のＰＮ接合３９の前記第４の半導体領域２４に対向する
領域３９ｂが前記第４の半導体領域２４の方向に突出す
るように前記第５の半導体領域２５が形成されており、
前記第３の半導体領域２３の前記第４の半導体領域２４
側、前記第２の半導体領域２２の前記第３の半導体領域
２３と前記第４の半導体領域２４の間の部分、及び前記
第４の半導体領域２４の上面には絶縁膜２８が形成され
ており、前記第２の半導体領域２２と前記第３の半導体
領域２３は前記絶縁膜２８の上面を覆う第１の電極３０
に電気的に接続されており、前記第５の半導体領域２５
及び前記第６の半導体領域２６は第２の電極３１に電気
的に接続されており、前記第６の半導体領域２６は平面
的に見て前記第２の半導体領域２２の外縁領域と重なる
環状領域を有しており、前記第２の半導体領域２２の前
記第３の半導体領域２３と前記第４の半導体領域２４と
の間の領域２２ａに前記第２の半導体領域２２の前記第
１の半導体領域２１の表面領域と前記第３の半導体領域
２３との間の領域２２ｂの不純物濃度よりも低い不純物
濃度の部分４２が設けられていることを特徴とする２方
向性２端子サイリスタに係わるものである。なお、請求
項２に示すように、低い不純物濃度の部分４２を環状に
複数個設けることが望ましい。また、請求項３に示すよ
うに低い不純物濃度の部分４２を放射状に複数個設ける
ことができる。

【００２５】

【発明の作用効果】各請求項の発明によれば、低い不純
物濃度の部分４２を設けたのでこの部分４２の抵抗値が
高く成り、この部分４２が電流集中を緩和させるための
バラスト抵抗として機能し、特性劣化の防止及び耐圧向
上が可能になる。なお、各請求項の発明は図３のサイリ
スタと同様な作用効果も有する。即ち、本発明ではブレ
ークダウンを決定する領域として働く第４の半導体領域
２４の上に絶縁膜２８を介して第１の電極３０が形成さ
れている。この第１の電極３０は絶縁膜２８や樹脂封止
体のイオンによるブレークダウン電圧の変動を防止し、
ブレ−クオ−バ電圧の経時変化を小さくする。また、第
６の半導体領域２６を環状に配置し、第２のサイリスタ
が第１のサイリスタを環状に囲んでいるので、第２のサ
イリスタのオン電圧が小さくなる。更に、第１の半導体
領域２１と第５の半導体領域２５とのＰＮ接合３９に突
出する部分を設けることによってブレ−クオ−バ電流Ｉ
_BOを小さくすることができる。

【００２６】

【第１の実施例】次に、図６及び図７を参照して本発明
の第１の実施例に係わる２方向性２端子サイリスタを説
明する。但し、図６において図２及び図３と実質的に同
一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
図６の２端子サイリスタは、図７に示すように第３の半
導体領域２３の内縁と第４の半導体領域２４の外縁との
間の第２の半導体領域２２が相対的に不純物濃度の高い
環状の第１の部分４１と相対的に不純物濃度が低い環状
の第２の部分４２とを有すること、及び安定性を向上さ
せるための等電位リングを構成する導電層４０が絶縁膜
２８を介して第１の半導体領域２１の半導体基板の上面
の露出部分の全部を被覆していることにおいて、図３の
２端子サイリスタと異なるが、その他は図３と同一に構
成されている。

【００２７】第２の半導体領域２２は、平面的に見て図
７に示すように、第４の半導体領域２４を隣接して包囲
するように環状に形成されており、第３の半導体領域２
３の内側に配置された第１の領域２２ａと第３の半導体
領域２３の外側に配置された第２の領域２２ｂと第３の
半導体領域２３の下方に配置された第３の領域２２ｃと
を有する。第１の領域２２ａと第２の領域２２ｂとは、
平面的には第３の半導体領域によって分離されている
が、両領域は第３の半導体領域２３の下方において第３
の領域２２ｃを介して連続している。また、第１の領域
２２ａの内縁側即ち第４の半導体領域２４側は椀状に突
出するＰＮ接合３９ｂを形成する突出部分２５ｂと対向
するが、第１の領域２２ａの第４の半導体領域２４から
最も離間した側即ち第３の半導体領域２３と第１の領域
２２ａの境界は突出部分２５ｂに対向していない。

【００２８】第２の半導体領域２２の第２の領域２２ｂ
と第３の領域２２ｃの不純物濃度は、図３の２端子サイ
リスタの対応する領域の不純物濃度とほぼ同一に設定さ
れている。一方、第１の領域２２ａは、不純物濃度が相
対的に高い第１の部分４１とこの第１の部分４１よりも
不純物濃度が相対的に低い第２の部分４２とを第４の半
導体領域２４側から第３の半導体領域２３側に向って交
互に有する。図６及び図７では第１及び第２の部分４
１、４２を区別するために第２の部分４２に斜線が付さ
れている。各領域の表面不純物濃度は次の通りである。
第１の部分４１は１×１０¹⁷ｃｍ^-3、第２の部分４２は
１×１０¹⁶ｃｍ^-3、第２の領域２２ｂは１×１０¹⁷ｃｍ
^-3、第３の領域２２ｃは１×１０¹⁶ｃｍ^-3である。

【００２９】第１の領域２２ａにおける第１及び第２の
部分４１、４２は周知の選択拡散方法によって第２及び
第３の領域２２ｂ、２２ｃと同時に形成する。即ち、こ
れ等の領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃはＰ形の第３の半導
体領域２３を形成する前にＰ形の第１の半導体領域２１
にＮ形の不純物を選択的に拡散することによって形成す
る。更に詳細には、第１の領域２２ａにおける第１の部
分４１を形成すべき領域の表面が開口となり、第２の部
分４２を形成すべき領域の表面がマスクで覆われ、また
第２及び第３の領域２２ｂ、２２ｃを形成すべき表面が
開口となり、その他の表面がマスクで覆われるように選
択拡散のためのマスクを形成する。このようにマスクを
設けた状態でＮ形不純物をＰ形の第１の半導体領域に拡
散すると、マスクで覆われていない領域にＮ形不純物が
拡散して第１の領域２２ａにおける第１の部分４１と第
２及び第３の領域２２ｂ、２２ｃが形成されると同時に
不純物の横方向拡散によって第１の領域２２ａにおける
マスクで覆われている領域にもＮ形不純物が拡散して不
純物濃度の低いＮ形の第２の部分４２が得られる。な
お、第２の部分４２を得るためのマスクの幅は開口を介
して不純物拡散で第１の部分４１を形成する時に横方向
拡散でマスクの下側がＮ形に転換できるように設定す
る。第１の領域２２ａにおける表面不純物濃度は、開口
の部分で高く、マスクされた部分で低くなり、図６及び
図７に示すように不純物濃度の高い第１の部分４１と不
純物濃度の低い第２の部分４２とが交互に形成される。
第２の領域２２ｂは第１の部分４１と同一の表面不純物
濃度を有する。第３の領域２２ｃは次の工程でＰ形の第
３の半導体領域２３が形成されるために第２の領域２２
ｂよりは低い表面不純物濃度になる。

【００３０】この実施例は図２及び図３に示すサイリス
タと同一の効果を有する他に次の効果も有する。 （１） 第２の部分４２は低不純物濃度領域であって抵
抗値が高いので、第２の半導体領域２２の第１の領域２
２ａの抵抗値が増加し、この高い抵抗領域が第２の空乏
層３６の幅狭部分及びこの近傍における電流の集中を緩
和させるためのバラスト抵抗として機能し、特性劣化を
防ぎ、且つ耐圧向上に寄与する。即ち、サイリスタの導
通時のごく初期には、図３のサイリスタと同様に、狭い
ＰＮ接合３４にオン電流が流れる。しかしながら、この
オン電流の経路となる第２の半導体領域２２の第１の領
域２２ａに抵抗値の高い第２の部分４２が存在するの
で、比較的小さなオン電流（導通時初期電流）でこの領
域にオン電流の流れを抑制するような電圧効果が生じ
る。この結果、オン電流の経路が比較的早いうちに、Ｐ
Ｎ接合３３の第３の半導体領域２３の下側の部分（主接
合部分）に向う経路に移行し、焼損及び特性劣化を防ぐ
ことができる。 （２） 低不純物の第２の部分４２をＮ形不純物の横方
向拡散で形成するので、これを容易に得ることができ
る。 （３） 等電位リングを構成する導電層４０を第１の半
導体領域２１の表面を覆う絶縁膜２８の上の全部に延在
させたので、第１の半導体領域２１の表面を安定化し、
信頼性を高めることができる。

【００３１】

【第２の実施例】次に、図８を参照して第２の実施例の
２方向性サイリスタを説明する。但し、図８において図
７と実質的に同一の部分には同一の符号を付してその説
明を省略する。図８のサイリスタは第１の実施例の第２
の半導体領域２２の第１の領域２２ａにおける環状パタ
ーンの第１及び第２の部分４１、４２の代りに半径方向
に延びる放射状パターンの第１及び第２の部分４１、４
２を設けた他は第１の実施例のサイリスタと同一に構成
したものである。図８における放射状パターンの第１及
び第２の部分４１、４２もマスクの開口を使用したＮ形
不純物の選択拡散によって第１の実施例と同様に形成す
る。図８のサイリスタは第１及び第２の部分４１、４２
のパターンの相違以外は図６及び図７のサイリスタと同
一であるので、同一の作用効果を有する。

【００３２】

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 半導体基板の下面中央に凹部を形成し、この状
態でＮ形不純物を拡散することによって椀状ＰＮ接合３
９ｂを得ることができる。しかし、この場合には第５の
半導体領域２５の中央の椀状部分２５ｂの不純物濃度分
布が平行部分２５ａと同一になり、実施例のような傾斜
接合が得られない。従って、電流密度増大効果の点で実
施例より不利になる。 （２） 椀状部分２５ｂの大きさを種々変えることがで
きる。しかし、電流増幅率の増大効果を十分に得るため
に第４の半導体領域２４の中心に一致するように配置
し、且つ平面的に見て第４の半導体領域２４の少なくと
も１／４の面積に重複するような大きさに形成すること
が望ましい。また、第２のサイリスタの特性を低下させ
ないために椀状部分２５ｂを第６の半導体領域２６より
も内側に配置することが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の２方向性２端子サイリスタを示す中央縦
断面図である。

【図２】本件出願人が先に提案した従来の２方向性２端
子サイリスタの基本構造を示す中央縦断面図である。

【図３】本件出願人が提案した別の従来の２方向性２端
子サイリスタを示す中央縦断面図である。

【図４】図３の第５の半導体領域２５の椀状部分２５ｂ
と第１の半導体領域２１と接合部分の不純物濃度分布図
である。

【図５】 図３の第５の半導体領域２５の周辺部分２５
ａと第１の半導体領域２１との接合部分の不純物濃度分
布図である。

【図６】本発明の第１の実施例の２方向性２端子サイリ
スタを示す中央縦断面図である。

【図７】図６のサイリスタの半導体基板の表面を示す平
面図である。

【図８】第２の実施例の２方向性２端子サイリスタを図
７と同様に示す平面図である。

【符号の説明】

２１〜２７ 第１〜第７の半導体領域 ２８ 絶縁膜 ４１ 高不純物の第１の部分 ４２ 低不純物の第２の部分

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の導電形の第１の半導体領域（２
   １）と、 半導体基板の一方の主面に露出した上面を除いて前記第
   １の半導体領域（２１）に隣接し、環状の平面形状を有
   している第２の導電形の第２の半導体領域（２２）と、 前記半導体基板の一方の主面に露出した上面を除いて前
   記第２の半導体領域（２２）に隣接し、環状の平面形状
   を有している第１の導電形の第３の半導体領域（２３）
   と、 上面が前記半導体基板の一方の主面に露出し、下面及び
   側面がそれぞれ前記第１の半導体領域（２１）と前記第
   ２の半導体領域（２２）に隣接して包囲されている第１
   の導電形の第４の半導体領域（２４）と、 前記第１の半導体領域（２１）に対して前記第２の半導
   体領域（２２）とは反対側で隣接し、前記半導体基板の
   他方の主面から露出している第２の導電形の第５の半導
   体領域（２５）と、 前記半導体基板の他方の主面に露出し、環状の平面形状
   を有している第１の導電形の第６の半導体領域（２６）
   とを備え、前記第４の半導体領域（２４）は前記第１の
   半導体領域（２１）よりも不純物濃度が高く、 前記第１の半導体領域（２１）と前記第５の半導体領域
   （２５）との間のＰＮ接合（３９）の前記第４の半導体
   領域（２４）に対向する領域（３９ｂ）が前記第４の半
   導体領域（２４）の方向に突出するように前記第５の半
   導体領域（２５）が形成されており、 前記第３の半導体領域（２３）の前記第４の半導体領域
   （２４）側、前記第２の半導体領域（２２）の前記第３
   の半導体領域（２３）と前記第４の半導体領域（２４）
   の間の部分、及び前記第４の半導体領域（２４）の上面
   には絶縁膜（２８）が形成されており、 前記第２の半導体領域（２２）と前記第３の半導体領域
   （２３）は前記絶縁膜（２８）の上面を覆う第１の電極
   （３０）に電気的に接続されており、 前記第５の半導体領域（２５）及び前記第６の半導体領
   域（２６）は第２の電極（３１）に電気的に接続されて
   おり、 前記第６の半導体領域（２６）は平面的に見て前記第２
   の半導体領域（２２）の外縁領域と重なる環状領域を有
   しており、 前記第２の半導体領域（２２）の前記第３の半導体領域
   （２３）と前記第４の半導体領域（２４）との間の領域
   （２２ａ）に前記第２の半導体領域（２２）の前記第１
   の半導体領域（２１）の表面領域と前記第３の半導体領
   域（２３）との間の領域（２２ｂ）の不純物濃度よりも
   低い不純物濃度の部分（４２）が設けられていることを
   特徴とする２方向性２端子サイリスタ。
2. 【請求項２】 前記低い不純物濃度の部分（４２）が前
   記第４の半導体領域（２４）を囲むように環状に複数個
   設けられていることを特徴とする請求項１記載の２方向
   性２端子サイリスタ。
3. 【請求項３】 前記低い不純物濃度の部分（４２）が前
   記第４の半導体領域（２４）を中心に放射状に複数個設
   けられていることを特徴とする請求項１記載の２方向性
   ２端子サイリスタ。