JPH0582776A - サイリスタ - Google Patents
サイリスタInfo
- Publication number
- JPH0582776A JPH0582776A JP3242194A JP24219491A JPH0582776A JP H0582776 A JPH0582776 A JP H0582776A JP 3242194 A JP3242194 A JP 3242194A JP 24219491 A JP24219491 A JP 24219491A JP H0582776 A JPH0582776 A JP H0582776A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- emitter region
- gate electrode
- thyristor
- emitter
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】逆阻止三端子サイリスタや二方向性二端子サイ
リスタのdi／dt耐量を高める。 【構成】逆阻止三端子サイリスタではベース領域表面層
内に形成されるエミッタ領域を、ゲート電極に近い側で
は浅く、遠い側では深くする。二方向性二端子サイリス
タでは、ベース領域表面層内に形成されるエミッタ領域
を、ベース領域の縁に近い側では浅く、遠い側では深く
する。
リスタのdi／dt耐量を高める。 【構成】逆阻止三端子サイリスタではベース領域表面層
内に形成されるエミッタ領域を、ゲート電極に近い側で
は浅く、遠い側では深くする。二方向性二端子サイリス
タでは、ベース領域表面層内に形成されるエミッタ領域
を、ベース領域の縁に近い側では浅く、遠い側では深く
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にサイリスタと呼
ばれる逆阻止三端子サイリスタ、トライアックと呼ばれ
る二方向性三端子サイリスタあるいは二方向性二端子サ
イリスタなどのサイリスタに関する。
ばれる逆阻止三端子サイリスタ、トライアックと呼ばれ
る二方向性三端子サイリスタあるいは二方向性二端子サ
イリスタなどのサイリスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】逆阻止三端子サイリスタは、図３のよう
な構造で、ｎベース領域となるｎ- 基板１の一面側にｐ
エミッタ領域となるｐ+層２、他面側にｐベース領域と
なるｐ + 領域３、さらにその中にｎエミッタ領域となる
ｎ+ 領域４が形成され、一面側の表面にｐ+ 領域２に接
触するアノード電極５、他面側の表面に酸化膜６の開口
部でｐ+ 領域３に接触するゲート電極７、ｎ+領域４に
接触するカソード電極８がそれぞれ設けられたものであ
る。そして、ゲート電極７に加えられる信号により、ア
ノード電極５とカソード電極８の間に電流を導通させ
る。
な構造で、ｎベース領域となるｎ- 基板１の一面側にｐ
エミッタ領域となるｐ+層２、他面側にｐベース領域と
なるｐ + 領域３、さらにその中にｎエミッタ領域となる
ｎ+ 領域４が形成され、一面側の表面にｐ+ 領域２に接
触するアノード電極５、他面側の表面に酸化膜６の開口
部でｐ+ 領域３に接触するゲート電極７、ｎ+領域４に
接触するカソード電極８がそれぞれ設けられたものであ
る。そして、ゲート電極７に加えられる信号により、ア
ノード電極５とカソード電極８の間に電流を導通させ
る。
【０００３】二方向性二端子サイリスタは、図４のよう
な対称的な構造を有し、ｎベース領域１の両面側にそれ
ぞれｐベース領域３およびｎエミッタ領域４が形成さ
れ、両面の酸化膜６の開口部でそれぞれ電極９がｎエミ
ッタ領域４およびｐベース領域３に共通に接触してい
る。そして両電極間にブレークオーバ以上の電圧を印加
するか、臨界オフ電圧上昇率以上の電圧を印加すること
により導通させることができる。
な対称的な構造を有し、ｎベース領域１の両面側にそれ
ぞれｐベース領域３およびｎエミッタ領域４が形成さ
れ、両面の酸化膜６の開口部でそれぞれ電極９がｎエミ
ッタ領域４およびｐベース領域３に共通に接触してい
る。そして両電極間にブレークオーバ以上の電圧を印加
するか、臨界オフ電圧上昇率以上の電圧を印加すること
により導通させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようなサイリス
タ、特に高周波サイリスタにおいては、di／dt耐量、す
なわちオフ状態からオン状態に切り換わる時の最大のオ
ン電流上昇率の確保が重要である。di／dt耐量の向上に
は、ターンオンする時の電流の広がり時間を早くするこ
とが必要であり、これを達成するためには、エミッタ領
域の多くの点でオン状態にする必要がある。そのため三
端子サイリスタでは、ゲートを基板の中心に配置した
り、くし形ゲートを用いたりしていた。しかし、さらに
di／dt耐量の向上が望まれている。また、二端子サイリ
スタではゲート電極を設置しないので、上記のようなゲ
ート構造による方策をとることができない。
タ、特に高周波サイリスタにおいては、di／dt耐量、す
なわちオフ状態からオン状態に切り換わる時の最大のオ
ン電流上昇率の確保が重要である。di／dt耐量の向上に
は、ターンオンする時の電流の広がり時間を早くするこ
とが必要であり、これを達成するためには、エミッタ領
域の多くの点でオン状態にする必要がある。そのため三
端子サイリスタでは、ゲートを基板の中心に配置した
り、くし形ゲートを用いたりしていた。しかし、さらに
di／dt耐量の向上が望まれている。また、二端子サイリ
スタではゲート電極を設置しないので、上記のようなゲ
ート構造による方策をとることができない。
【０００５】本発明の目的は、このような事情に立脚
し、ゲート構造によらないでdi／dt耐量を向上させたサ
イリスタを提供することにある。
し、ゲート構造によらないでdi／dt耐量を向上させたサ
イリスタを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、半導体基板の第一導電型のベース領域
の表面層内に選択的に第二導電型のエミッタ領域が形成
され、その半導体基板の表面にベース領域に接触するゲ
ート電極およびエミッタ領域に接触する主電極がそれぞ
れ設けられるサイリスタにおいて、エミッタ領域のゲー
ト電極に近い部分が遠い部分より浅く形成されたものと
する。そしてそのようなサイリスタとして逆阻止三端子
サイリスタがある。また、半導体基板の第一導電型のベ
ース領域の表面層内に基板面内で一方の側に偏った位置
に選択的に第二導電型のエミッタ領域が形成され、その
半導体基板の表面にエミッタ領域に接触する主電極が設
けられるサイリスタにおいて、エミッタ領域のベース領
域の縁に近い部分が遠い部分より浅く形成されたものと
する。そしてそのようなサイリスタとして、二方向性二
端子サイリスタがある。
めに、本発明は、半導体基板の第一導電型のベース領域
の表面層内に選択的に第二導電型のエミッタ領域が形成
され、その半導体基板の表面にベース領域に接触するゲ
ート電極およびエミッタ領域に接触する主電極がそれぞ
れ設けられるサイリスタにおいて、エミッタ領域のゲー
ト電極に近い部分が遠い部分より浅く形成されたものと
する。そしてそのようなサイリスタとして逆阻止三端子
サイリスタがある。また、半導体基板の第一導電型のベ
ース領域の表面層内に基板面内で一方の側に偏った位置
に選択的に第二導電型のエミッタ領域が形成され、その
半導体基板の表面にエミッタ領域に接触する主電極が設
けられるサイリスタにおいて、エミッタ領域のベース領
域の縁に近い部分が遠い部分より浅く形成されたものと
する。そしてそのようなサイリスタとして、二方向性二
端子サイリスタがある。
【０００７】
【作用】ベース領域の表面層内に設けられるエミッタ領
域のゲート電極にあるいはベース領域の縁に近い部分が
浅く、遠い部分が深く形成されることにより、エミッタ
領域外のベース領域の横抵抗に差が生じ、ゲート電極に
近い部分あるいはエミッタ領域の縁に近い部分で横抵抗
が小さくなるため、従来ベース領域の横抵抗が一様であ
るためゲート電極あるいはベース領域の縁に近い所から
集中してエミッタ領域に流入したいた電流が、エミッタ
部分の横抵抗の次第に大きくなる部分にも進んで全面的
に流れやすくなるため、エミッタ領域に分散して流入
し、エミッタ領域の全面でターンオンするようになる。
よってdi／dt耐領域が向上する。
域のゲート電極にあるいはベース領域の縁に近い部分が
浅く、遠い部分が深く形成されることにより、エミッタ
領域外のベース領域の横抵抗に差が生じ、ゲート電極に
近い部分あるいはエミッタ領域の縁に近い部分で横抵抗
が小さくなるため、従来ベース領域の横抵抗が一様であ
るためゲート電極あるいはベース領域の縁に近い所から
集中してエミッタ領域に流入したいた電流が、エミッタ
部分の横抵抗の次第に大きくなる部分にも進んで全面的
に流れやすくなるため、エミッタ領域に分散して流入
し、エミッタ領域の全面でターンオンするようになる。
よってdi／dt耐領域が向上する。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例の逆阻止三端子サイ
リスタを示し、図２と共通の部分には同一の符号が付さ
れている。この場合、ｎエミッタ領域４はゲート電極７
に近い浅い領域41、ゲート電極に遠い深い領域43および
その間の中程度の深さの領域42よりなっている。このよ
うなサイリスタは図５(a) 〜(e) に示す工程で製造され
る。すなわち、厚さ240 μｍのｎ型シリコン基板１を用
い、その一面側にｐ + 層２を形成する (図(a))。次に表
面からの選択的不純物拡散でｐ+ 領域３を形成し (図
(b))、次いでｎエミッタ領域のゲート電極より最も遠い
部分43を形成する (図(c))。つづいて、それより浅い部
分42 (図(d))、ゲート電極に最も近く、最も浅い部分41
(図(e))を順次形成する。
リスタを示し、図２と共通の部分には同一の符号が付さ
れている。この場合、ｎエミッタ領域４はゲート電極７
に近い浅い領域41、ゲート電極に遠い深い領域43および
その間の中程度の深さの領域42よりなっている。このよ
うなサイリスタは図５(a) 〜(e) に示す工程で製造され
る。すなわち、厚さ240 μｍのｎ型シリコン基板１を用
い、その一面側にｐ + 層２を形成する (図(a))。次に表
面からの選択的不純物拡散でｐ+ 領域３を形成し (図
(b))、次いでｎエミッタ領域のゲート電極より最も遠い
部分43を形成する (図(c))。つづいて、それより浅い部
分42 (図(d))、ゲート電極に最も近く、最も浅い部分41
(図(e))を順次形成する。
【０００９】図２は本発明の別の実施例の二方向性二端
子サイリスタを示し、シリコン基板の両面側に設けられ
たｐベース領域中に形成されるｎエミッタ領域４は、い
ずれも浅い部分41、中程度の深さの部分42および最も深
い部分43からなっている。この場合も、厚さ240 μｍの
ｎ型シリコン基板の両面からの不純物拡散により図５に
おけると同様なやり方でエミッタ領域４が形成される。
子サイリスタを示し、シリコン基板の両面側に設けられ
たｐベース領域中に形成されるｎエミッタ領域４は、い
ずれも浅い部分41、中程度の深さの部分42および最も深
い部分43からなっている。この場合も、厚さ240 μｍの
ｎ型シリコン基板の両面からの不純物拡散により図５に
おけると同様なやり方でエミッタ領域４が形成される。
【００１０】上記の実施例は、ｐゲート逆阻止三端子サ
イリスタおよびｎｐｎｐ二方向性二端子サイリスタであ
るが、ｎゲート逆阻止三端子サイリスタあるいはｐｎｐ
ｎ二方向性二端子サイリスタなどにも本発明は同様に実
施できる。またトライアックにおいても実施できる。
イリスタおよびｎｐｎｐ二方向性二端子サイリスタであ
るが、ｎゲート逆阻止三端子サイリスタあるいはｐｎｐ
ｎ二方向性二端子サイリスタなどにも本発明は同様に実
施できる。またトライアックにおいても実施できる。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、ベース領域中に形成さ
れるエミッタ領域の深さを段階的に変化させることによ
り、ベース領域の横抵抗がゲート電極よりあるいはエミ
ッタ領域の縁より遠くなるにつれて大きくなるように
し、点弧時のエミッタ領域への電流の流入を全面的に分
散して行わせることにより、di／dt耐量の大きいサイリ
スタを得ることができた。
れるエミッタ領域の深さを段階的に変化させることによ
り、ベース領域の横抵抗がゲート電極よりあるいはエミ
ッタ領域の縁より遠くなるにつれて大きくなるように
し、点弧時のエミッタ領域への電流の流入を全面的に分
散して行わせることにより、di／dt耐量の大きいサイリ
スタを得ることができた。
【図１】本発明の一実施例の逆阻止三端子サイリスタの
断面図
断面図
【図２】本発明の別の実施例の二方向性二端子サイリス
タの断面図
タの断面図
【図３】従来の逆阻止三端子サイリスタの断面図
【図４】従来の二方向性二端子サイリスタの断面図
【図５】図１のサイリスタの製造工程の一部を(a) ない
し(e)の順に示す断面図
し(e)の順に示す断面図
１ ｎベース領域 ２ ｐエミッタ領域 ３ ｐベース領域 ４ ｎエミッタ領域 ５ アノード電極 ７ ゲート電極 ８ カソード電極 ９ 電極
Claims (4)
- 【請求項１】半導体基板の第一導電型のベース領域の表
面層内に選択的に第二導電型のエミッタ領域が形成さ
れ、その半導体基板の表面にベース領域に接触するゲー
ト電極およびエミッタ領域に接触する主電極がそれぞれ
設けられるものにおいて、エミッタ領域のゲート電極に
近い部分が遠い部分より浅く形成されたことを特徴とす
るサイリスタ。 - 【請求項２】逆阻止三端子サイリスタである請求項１記
載のサイリスタ。 - 【請求項３】半導体基板の第一導電型のベース領域の表
面層内に基板面内で一方の側に偏った位置に選択的に第
二導電型のエミッタ領域が形成され、その半導体基板の
表面にエミッタ領域に接触する主電極が設けられたもの
において、エミッタ領域のベース領域の縁に近い部分が
遠い部分より浅く形成されたことを特徴とするサイリス
タ。 - 【請求項４】二方向性二端子サイリスタである請求項３
記載のサイリスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3242194A JPH0582776A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | サイリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3242194A JPH0582776A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | サイリスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582776A true JPH0582776A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17085687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3242194A Pending JPH0582776A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | サイリスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0582776A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6213573B1 (en) | 1998-03-01 | 2001-04-10 | Bridgestone Corporation | Rubber pads |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP3242194A patent/JPH0582776A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6213573B1 (en) | 1998-03-01 | 2001-04-10 | Bridgestone Corporation | Rubber pads |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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