JPH06125077A - Insulated-gate type thyristor - Google Patents

Insulated-gate type thyristor

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JPH06125077A
JPH06125077A JP27324692A JP27324692A JPH06125077A JP H06125077 A JPH06125077 A JP H06125077A JP 27324692 A JP27324692 A JP 27324692A JP 27324692 A JP27324692 A JP 27324692A JP H06125077 A JPH06125077 A JP H06125077A
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JP
Japan
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region
type
semiconductor region
conductivity type
semiconductor
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JP27324692A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Suzuki
裕二 鈴木
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an insulated-gate type thyristor which has a fast turn-off speed, easy turn-on and easy manufacture while maintaining low gate driving current characteristics. CONSTITUTION:An insulated-gate type thyristor comprises a p-n-p-n type thyristor structure formed of a first conductivity type semiconductor region p1, a second conductivity type first semiconductor region n1, a first conductivity type second semiconductor region p2 and a second conductivity type second semiconductor region n2 of a semiconductor substrate. An anode electrode 11 is brought into contact with the first conductivity type first semiconductor region, and a cathode electrode 12 is brought into contact with both the region n2 and a first conductivity type third semiconductor region p3. A groove 15 which reaches the region n1 from the surface of the other side of the substrate and has parts exposed with the regions n2 and p2 and exposed with n1 on an inner surface is provided, and a gate electrode 17 is provided in the groove through an insulating film 16.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、絶縁ゲート型サイリ
スタに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an insulated gate thyristor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の絶縁ゲート型サイリスタは、それ
までの所謂pnpnサイリスタの持つ問題点、すなわ
ち、ターンオフ時のゲート引き抜き電流(電荷量)が大
きく、オン動作とオフ動作に各々別系統の回路を必要と
するという点を解消するために考え出されたものであ
る。
2. Description of the Related Art A conventional insulated gate thyristor has a problem that a so-called pnpn thyristor has had, that is, a large gate drawing current (charge amount) at turn-off, and circuits of different systems for ON operation and OFF operation. Was devised to eliminate the need for.

【0003】図2は、従来の絶縁ゲート型サイリスタの
要部構成をあらわす。この絶縁ゲート型サイリスタ51
の半導体基板52では、裏面のアノード側にp型領域5
3を備え、このp型領域53の上側に第1ベース領域用
のn型領域54を備え、このn型領域54の表面部分に
第2ベース領域用のp型領域55が形成されていて、こ
のp型領域55の表面部分にn型領域56が形成されて
おり、更に、n型領域56の表面部分にp型領域57が
形成されている構成になっている。そして、裏面側のp
型領域53の表面にはアノード電極63がコンコクトし
ていて、表面側のn型領域56とp型領域57にはカソ
ード電極66がコンタクトしており、更に、p型領域5
5とn型領域56の上方にはゲート酸化膜67を介して
ゲート電極68が設けられている。
FIG. 2 shows a main structure of a conventional insulated gate thyristor. This insulated gate thyristor 51
In the semiconductor substrate 52 of, the p-type region 5 is formed on the back surface on the anode side.
3, an n-type region 54 for the first base region is provided above the p-type region 53, and a p-type region 55 for the second base region is formed on the surface portion of the n-type region 54. An n-type region 56 is formed on the surface of the p-type region 55, and a p-type region 57 is further formed on the surface of the n-type region 56. And p on the back side
The anode electrode 63 is in contact with the surface of the mold region 53, and the cathode electrode 66 is in contact with the n-type region 56 and the p-type region 57 on the surface side.
A gate electrode 68 is provided above the n-type region 56 and the n-type region 56 via a gate oxide film 67.

【0004】この絶縁ゲート型サイリスタ51のターン
オン動作は以下の通りである。サイリスタ51が遮断状
態にある時、アノード電極63に正電圧が印加された状
態でゲート電極68に正電圧が印加されると、n型領域
56、p型領域55およびn型領域54からなるMOS
トランジスタT3がオンとなり、p型領域57、n型領
域56およびp型領域55からなるMOSトランジスタ
T4がオフとなる。
The turn-on operation of this insulated gate thyristor 51 is as follows. When the positive voltage is applied to the gate electrode 68 while the positive voltage is applied to the anode electrode 63 when the thyristor 51 is in the cutoff state, the MOS including the n-type region 56, the p-type region 55 and the n-type region 54 is formed.
The transistor T3 is turned on, and the MOS transistor T4 including the p-type region 57, the n-type region 56 and the p-type region 55 is turned off.

【0005】こうなると、電流は、アノード電極63よ
りn型領域54、トランジスタT3を経てカソード電極
66へと流れることになる。この時、カソード電極66
より電子が注入され、結果として、n型領域54とp型
領域55は順方向バイアス状態となる。勿論、p型領域
53、n型領域54およびp型領域55からなるトラン
ジスタT1と、n型領域54、p型領域55およびn型
領域56からなるトランジスタT2とは、互いの間で正
帰還がかかる構成であるため、アノード電極63よりの
電流がp型領域53、n型領域54、p型領域55、n
型領域56を通常のサイリスタ動作に従って流れ、ゲー
ト電極68の印加電圧をゼロにしても自己保持され、サ
イリスタのオン(導通)状態が維持される。
In this case, a current flows from the anode electrode 63 to the cathode electrode 66 via the n-type region 54 and the transistor T3. At this time, the cathode electrode 66
More electrons are injected, and as a result, the n-type region 54 and the p-type region 55 are in the forward bias state. Of course, the transistor T1 including the p-type region 53, the n-type region 54, and the p-type region 55 and the transistor T2 including the n-type region 54, the p-type region 55, and the n-type region 56 have positive feedbacks therebetween. With such a configuration, the current from the anode electrode 63 is applied to the p-type region 53, the n-type region 54, the p-type region 55, n.
It flows in the mold region 56 according to a normal thyristor operation, and is self-held even if the voltage applied to the gate electrode 68 is zero, and the thyristor is maintained in the on (conducting) state.

【0006】この絶縁ゲート型サイリスタ51のターン
オフ動作は以下の通りである。サイリスタ51が導通状
態にある時、ゲート電極68に負電圧が印加されると、
MOSトランジスタT4がオンとなり、主電流(p型領
域55に達した正孔)の一部がMOSトランジスタT4
のチャネルを通りカソード電極66に流れる。こうなる
と、前述の正帰還ループが保持できる電流が確保できな
いという事態が生じ、その結果、トランジスタT1,T
2はオフとなり、サイリスタは遮断状態となる。
The turn-off operation of this insulated gate thyristor 51 is as follows. When a negative voltage is applied to the gate electrode 68 when the thyristor 51 is in the conductive state,
The MOS transistor T4 is turned on, and a part of the main current (holes reaching the p-type region 55) is part of the MOS transistor T4.
Flowing through the channel of the cathode electrode 66. In this case, the current that can be held by the positive feedback loop cannot be secured, and as a result, the transistors T1, T
2 is turned off and the thyristor is cut off.

【0007】このように、絶縁ゲート型サイリスタ51
は、同一のゲート電極の正負電圧の印加によりオン用と
オフ用に各々独立した制御が行え、絶縁ゲートであるこ
とから、ゲート駆動電流も少ないという利点を有する。
Thus, the insulated gate thyristor 51 is
Has an advantage that the gate drive current is small because it can be controlled independently for ON and OFF by applying positive and negative voltages to the same gate electrode and is an insulated gate.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記絶
縁ゲート型サイリスタ51は、ターンオフ時の駆動電流
量は少ないけれど、電流容量の大きな場合にはターンオ
フ速度が遅くなるという問題がある。オフ時にMOSト
ランジスタT4を流れる電流の経路には、pチャネルの
抵抗(pチャネルMOSトランジスタT4のオン抵抗)
が介在しており、遮断する主電流の量が多い場合にはp
チャネルの抵抗の影響が大きくなるため、ターンオフ速
度が遅くなってしまうのである。
However, the insulated gate thyristor 51 has a problem that the turn-off speed becomes slow when the current capacity is large, although the drive current amount at turn-off is small. A p-channel resistor (on-resistance of the p-channel MOS transistor T4) is provided in the path of the current flowing through the MOS transistor T4 when turned off.
When there is a large amount of main current to be cut off, p
The turn-off speed becomes slower because the influence of the channel resistance increases.

【0009】勿論、チャネル長(幅)を小さくすること
により、pチャネルの抵抗は小さく出来るが、製造ない
し大電流容量の点からターンオフ速度が十分となるほど
に小さくすることは無理である。また、絶縁ゲート型サ
イリスタ51には、加えて、同じゲート電極下における
pチャネルとnチャネルというタイプの異なるMOSト
ランジスタT3,T4のしきい値の制御や3重拡散領域
形成工程のために、製造が容易でないという問題もあ
る。
Of course, by reducing the channel length (width), the resistance of the p-channel can be reduced, but from the viewpoint of manufacturing or large current capacity, it is impossible to reduce the turn-off speed sufficiently. In addition, the insulated gate thyristor 51 is additionally manufactured in order to control the threshold value of the MOS transistors T3 and T4 of different types of p-channel and n-channel under the same gate electrode and to form a triple diffusion region. There is also the problem that it is not easy.

【0010】この発明は、上記事情に鑑み、低ゲート駆
動電流特性を維持したままで、ターンオフ速度が速く、
しかも、ターンオンし易く、さらに、製造もし易い絶縁
ゲート型サイリスタを提供することを課題とする。
In view of the above circumstances, the present invention has a high turn-off speed while maintaining a low gate drive current characteristic.
Moreover, it is an object to provide an insulated gate thyristor that is easy to turn on and easy to manufacture.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明にかかる絶縁ゲート型サイリスタは、半導
体基板の一側にアノード領域用の第1導電型第1半導体
領域を備え、この第1導電型第1半導体領域の上に第1
ベース領域用の第2導電型第1半導体領域を備えてい
て、かつ、この第2導電型第1半導体領域の上の一定部
分に第2ベース領域用の第1導電型第2半導体領域とカ
ソード領域用の第2導電型第2半導体領域を順に備えて
いるとともに前記第2導電型第1半導体領域の上の他の
部分に表面が半導体基板他側で露出するようにして設け
られた第1導電型第3半導体領域を備え、前記アノード
領域、第1,2ベース領域およびカソード領域からなる
pnpnサイリスタ構造が形成されており、第1導電型
第1半導体領域にはアノード電極がコンタクトし、前記
第2導電型第2半導体領域と第1導電型第3半導体領域
にはカソード電極がコンタクトしているとともに、半導
体基板他側の表面から第2導電型第1半導体領域に達し
内面に第2導電型第2半導体領域と第1導電型第2半導
体領域が露出する部分と第1導電型第1半導体領域が露
出する部分とを有する溝が設けられていて、この溝に絶
縁膜を介してゲート電極を設けた構成をとるようにして
いる。
In order to solve the above problems, an insulated gate thyristor according to the present invention is provided with a first conductivity type first semiconductor region for an anode region on one side of a semiconductor substrate. A first conductivity type semiconductor region on the first semiconductor region;
A second conductive type first semiconductor region for the base region, and a first conductive type second semiconductor region for the second base region and a cathode in a certain portion above the second conductive type first semiconductor region. A second conductive type second semiconductor region for the region, which is provided in order, and is provided on the other portion of the second conductive type first semiconductor region so that its surface is exposed on the other side of the semiconductor substrate. A pnpn thyristor structure including a conductive third semiconductor region, the anode region, the first and second base regions, and the cathode region is formed, and the first conductive first semiconductor region is in contact with an anode electrode, A cathode electrode is in contact with the second conductivity type second semiconductor region and the first conductivity type third semiconductor region, and the second conductivity type first semiconductor region is reached from the surface on the other side of the semiconductor substrate to the second conductivity type inside. Type number A groove having a semiconductor region, a portion where the first conductivity type second semiconductor region is exposed, and a portion where the first conductivity type first semiconductor region is exposed is provided, and a gate electrode is provided in this groove through an insulating film. It has a different structure.

【0012】この発明の絶縁ゲート型サイリスタでは、
第1ベース領域用の第2導電型第1半導体領域に達する
溝が、この第2導電型第1半導体領域内まで入り込んで
いる形態は好ましい構成である。なお、溝は1個に限ら
ず複数個ある構成であってもよい。この発明では、勿
論、第1導電型がp型である時は第2導電型がn型であ
り、逆に、第1導電型がn型である時は第2導電型がp
型である。
In the insulated gate thyristor of the present invention,
A preferred configuration is one in which the groove reaching the second conductivity type first semiconductor region for the first base region extends into the second conductivity type first semiconductor region. Note that the number of grooves is not limited to one and may be plural. In the present invention, of course, when the first conductivity type is p-type, the second conductivity type is n-type, and conversely, when the first conductivity type is n-type, the second conductivity type is p-type.
It is a type.

【0013】[0013]

【作用】この発明にかかる絶縁ゲート型サイリスタは、
絶縁膜を介して設けられたゲート電極への電圧印加によ
りターンオフがなされるため、ターンオフ時のゲート駆
動電流は極く僅かである。この発明にかかる絶縁ゲート
型サイリスタは基本的には所謂pnpnサイリスタ構造
であって、図2の従来のサイリスタで必要な3重拡散領
域形成工程が必要なく、しかも、MOSトランジスタも
同じゲート電極下に二つのpチャネル・nチャネルが併
存するものでなく、一方のタイプのチャネルがあるだけ
であるため、しきい値の制御が困難で困るという事態は
解消される。
The insulated gate thyristor according to the present invention is
Since turn-off is performed by applying a voltage to the gate electrode provided via the insulating film, the gate drive current at turn-off is extremely small. The insulated gate thyristor according to the present invention basically has a so-called pnpn thyristor structure and does not require the triple diffusion region forming step required in the conventional thyristor of FIG. 2, and the MOS transistor is also formed under the same gate electrode. Since two p-channels and n-channels do not coexist, but only one type of channel exists, the situation in which it is difficult to control the threshold value is solved.

【0014】この発明にかかる絶縁ゲート型サイリスタ
は、ターンオフ時にベース領域用の半導体領域に残留す
るキャリアがカソード電極がコンタクトする第1導電型
第3半導体領域を通してカソード電極から速やかに引き
出され、正帰還ループがストップしターンオフする。勿
論、ターンオフ速度は、ゲート電圧、カソード電極がコ
ンタクトする第1導電型第3半導体領域の不純物濃度お
よび溝の深さなども関係はするが、残留するキャリアの
引き抜き速度が制限されるMOSトランジスタのチャネ
ルだけに依存しなくてすむため、比較的自由な設定(タ
ーンオフ速度の向上)が出来るようになる。
In the insulated gate thyristor according to the present invention, the carriers remaining in the semiconductor region for the base region at the time of turn-off are rapidly extracted from the cathode electrode through the third semiconductor region of the first conductivity type with which the cathode electrode contacts, and the positive feedback is provided. The loop stops and turns off. Of course, the turn-off speed is related to the gate voltage, the impurity concentration of the third semiconductor region of the first conductivity type with which the cathode electrode contacts, the depth of the groove, and the like, but the extraction speed of residual carriers of the MOS transistor is limited. Since it does not need to depend on only the channel, relatively free setting (improvement of turn-off speed) becomes possible.

【0015】この発明にかかる絶縁ゲート型サイリスタ
は、ターンオン時には、ゲート電極に正電圧を印加し、
第2導電型第2半導体領域、第1導電型第2半導体領域
および第2導電型第1半導体領域で出来るMOSトラン
ジスタをオンさせることにより、速やかにサイリスタが
オンする。第1ベース領域用である第2導電型第1半導
体領域に達する溝が、この第2導電型第1半導体領域内
まで入り込んでいる場合は、ベース領域内に残留するキ
ャリアの引き抜きがより速やかになされるようになる。
The insulated gate thyristor according to the present invention applies a positive voltage to the gate electrode at the time of turn-on,
By turning on the MOS transistor formed in the second conductivity type second semiconductor region, the first conductivity type second semiconductor region, and the second conductivity type first semiconductor region, the thyristor is quickly turned on. When the groove reaching the second conductivity type first semiconductor region for the first base region extends to the inside of the second conductivity type first semiconductor region, the carrier remaining in the base region can be extracted more quickly. Will be done.

【0016】[0016]

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。勿論、
この発明は、下記の実施例に限らない。 −実施例− 図1は、実施例にかかる絶縁ゲート型サイリスタの要部
構成をあらわす断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below. Of course,
The present invention is not limited to the embodiments described below. -Embodiment- FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main configuration of an insulated gate thyristor according to an embodiment.

【0017】実施例の絶縁ゲート型サイリスタ1では、
半導体基板2の裏面側(一側)にアノード領域用のp型
領域P1(第1導電型第1半導体領域)を備え、このp
型領域p1の上に第1ベース領域用のn型領域n1(第
2導電型第1半導体領域)を備えていて、更に、このn
型領域n1上の一定部分に第2ベース領域用のp型領域
p2(第1導電型第2半導体領域)とカソード領域用の
n型領域n2(第2導電型第2半導体領域)を順に備え
ているとともに、n型領域n1上の他の部分に表面が半
導体基板2表側(他側)で露出するようにして設けられ
たp型領域p3(第2導電型第3半導体領域)を備え、
順に積まれた4つの半導体領域、すなわち、アノード領
域、第1,2ベース領域およびカソード領域からなるp
npnサイリスタ構造が形成されている。p型領域p
1、n型領域n1およびp型領域p2で構成されるトラ
ンジスタとn型領域n1、p型領域p2およびn型領域
n2で構成されるトランジスタの間で正帰還がかかる構
成になっているのである。
In the insulated gate thyristor 1 of the embodiment,
The back surface side (one side) of the semiconductor substrate 2 is provided with a p-type region P1 (first conductivity type first semiconductor region) for the anode region,
An n-type region n1 (second conductivity type first semiconductor region) for the first base region is provided on the type region p1.
A p-type region p2 (first conductivity type second semiconductor region) for the second base region and an n-type region n2 (second conductivity type second semiconductor region) for the cathode region are sequentially provided in a certain portion on the type region n1. In addition, a p-type region p3 (second conductivity type third semiconductor region) provided so that its surface is exposed on the front side (other side) of the semiconductor substrate 2 is provided in another portion on the n-type region n1.
P composed of four semiconductor regions stacked in order, that is, an anode region, first and second base regions, and a cathode region.
An npn thyristor structure is formed. p-type region p
The positive feedback is applied between the transistor composed of the n-type region n1 and the p-type region p2 and the transistor composed of the n-type region n1, the p-type region p2 and the n-type region n2. .

【0018】そして、p型領域p1にはアノード電極1
1がコンタクトし、n型領域n2とp型領域p3にはカ
ソード電極12がコンタクトしている。つまり、n型領
域n2およびp型領域p3はカソード電極12で短絡さ
れているのである。一方、半導体基板2では、表側の表
面からn型領域n1に達する溝15が形成されており、
この溝15の内面は、n型領域n2とp型領域p2が露
出する部分(図1の左側面部分)と、p型領域p3が露
出する部分(図1の右側面部分)とを有している。そし
て、溝15には絶縁膜16を介してゲート電極17が設
けられている。
The anode electrode 1 is formed in the p-type region p1.
1 is in contact, and the cathode electrode 12 is in contact with the n-type region n2 and the p-type region p3. That is, the n-type region n2 and the p-type region p3 are short-circuited by the cathode electrode 12. On the other hand, in the semiconductor substrate 2, the groove 15 reaching the n-type region n1 from the front surface is formed,
The inner surface of the groove 15 has a portion where the n-type region n2 and the p-type region p2 are exposed (left side surface portion in FIG. 1) and a portion where the p-type region p3 is exposed (right side surface portion in FIG. 1). ing. The gate electrode 17 is provided in the groove 15 with the insulating film 16 interposed therebetween.

【0019】続いて、絶縁ゲート型サイリスタ1のター
ンオン動作を説明する。ターンオンについては所謂4層
構成のpnpnサイリスタと同様であり、アノード電極
11に正電圧が印加され、サイリスタが阻止状態にある
場合(n型領域n1とp型領域p2が逆バイアス状態で
ある場合)、ゲート電極17に正電圧を印加するとn型
領域n1、p型領域p2およびn型領域n2のnチャン
ネルMOSトランジスタがオンし、アノード11からの
電流は、p型領域p1−n型領域n1−p型領域p2−
n型領域n2と流れ、正帰還ループを形成するp型領域
p1、n型領域n1およびp型領域p2で構成されるト
ランジスタと、n型領域n1、p型領域p2およびn型
領域n2で構成されるトランジスタに飽和電流が流れサ
イリスタオンの状態へと移行し、ゲート電極17の電圧
を0にしてもオン状態のままとなる。
Next, the turn-on operation of the insulated gate thyristor 1 will be described. The turn-on is the same as the so-called four-layer pnpn thyristor, in which a positive voltage is applied to the anode electrode 11 and the thyristor is in the blocking state (when the n-type region n1 and the p-type region p2 are in the reverse bias state). When a positive voltage is applied to the gate electrode 17, the n-channel MOS transistors in the n-type region n1, p-type region p2 and n-type region n2 are turned on, and the current from the anode 11 is p-type region p1-n-type region n1- p-type region p2-
A transistor composed of a p-type region p1, an n-type region n1 and a p-type region p2 which flow to the n-type region n2 and form a positive feedback loop, and an n-type region n1, a p-type region p2 and an n-type region n2. A saturated current flows through the transistor to shift to the thyristor-on state, and the transistor remains in the on state even if the voltage of the gate electrode 17 is set to zero.

【0020】つぎに、絶縁ゲート型サイリスタ1のター
ンオフ動作を説明する。ターンオフは、サイリスタがオ
ン状態であるときゲート電極17に負電圧を印加する。
そうすると、ゲート酸化膜16に隣接したp型領域p3
の正孔は電界に誘導され、p型領域p2にコンタクトす
るカソード電極12から引き出される。即ち、主電流の
一部がp型領域p3から排出され、正帰還ループの保持
電流以下になる従い、サイリスタはオフ状態となるので
ある。この時、p型領域p2やn型領域n1に残留する
正孔は、MOSトランジスタのチャネルを通らず、p型
領域p3から直ちに排出されるため、ターンオフ速度が
早い。正孔の排出速度は、p型領域p3の不純物濃度
(普通、p型領域p2やn型領域n1よりも高くす
る)、ゲート電圧、溝15の深さに関係するが、主電流
の大きさやターンオフ時の短絡電流量(電荷量)に応じ
て適当に設定すればよい。
Next, the turn-off operation of the insulated gate thyristor 1 will be described. Turn-off applies a negative voltage to the gate electrode 17 when the thyristor is on.
Then, the p-type region p3 adjacent to the gate oxide film 16 is formed.
Holes are induced by the electric field and extracted from the cathode electrode 12 that contacts the p-type region p2. That is, a part of the main current is discharged from the p-type region p3 and becomes less than the holding current of the positive feedback loop, so that the thyristor is turned off. At this time, holes remaining in the p-type region p2 and the n-type region n1 do not pass through the channel of the MOS transistor and are immediately discharged from the p-type region p3, so that the turn-off speed is high. The hole discharge speed is related to the impurity concentration of the p-type region p3 (usually higher than that of the p-type region p2 and the n-type region n1), the gate voltage, and the depth of the trench 15, but the magnitude of the main current and It may be set appropriately according to the short-circuit current amount (charge amount) at turn-off.

【0021】勿論、ゲート電極17は絶縁ゲートである
ため、ターンオン時・ターンオフ時の駆動電流は僅かで
簡単な低電圧回路で駆動可能である。なお、溝15は、
n型領域n1内まで入り込んでおり、この場合、p型領
域p3の他にn型領域n1の正孔が速やかにカソード電
極12から引き出されるようになる。しかしながら、溝
15はちょうどn型領域n1の上面に達する深さであっ
てもよい。
Of course, since the gate electrode 17 is an insulated gate, the driving current at turn-on and turn-off can be driven by a simple low-voltage circuit with a small amount. The groove 15 is
The holes enter the n-type region n1, and in this case, holes in the n-type region n1 in addition to the p-type region p3 are promptly extracted from the cathode electrode 12. However, the groove 15 may have a depth just reaching the upper surface of the n-type region n1.

【0022】この発明は、上記実施例に限らない。例え
ば、図1,2において、p型とn型の反転した構成のも
のが、それぞれ他の実施例として挙げられる。また、溝
15がV状に形成されたものも他の実施例として挙げら
れる。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in FIGS. 1 and 2, the p-type and n-type inversion configurations can be mentioned as other examples. Further, another example in which the groove 15 is formed in a V shape can be cited.

【0023】[0023]

【発明の効果】この発明にかかる絶縁ゲート型サイリス
タは、ゲート電極が絶縁ゲートであるため、低ゲート駆
動電流特性が維持され、しかも、3重拡散領域形成工程
や困難なしいき値制御はないため、製造し易く、ターン
オフ時にベース領域に残留するキャリアが速やかに引き
出されるため、ターンオフ速度の向上が図れ、その上、
絶縁ゲートにより容易にターンオンさせられるから、非
常に有用である。
In the insulated gate thyristor according to the present invention, since the gate electrode is an insulated gate, low gate drive current characteristics are maintained, and there is no triple diffusion region forming step or difficult threshold control. It is easy to manufacture, and the carriers remaining in the base region at the time of turn-off are quickly extracted, so that the turn-off speed can be improved.
It is very useful because it can be easily turned on by the insulated gate.

【0024】第1ベース領域用の第2導電型第1半導体
領域内まで入り込む溝は、ベース領域内に残留するキャ
リアをより速やかに引き抜く働きをするため、より一層
のターンオフ速度向上が図れるようになる。
The groove that extends into the second conductivity type first semiconductor region for the first base region functions to more quickly extract the carriers remaining in the base region, so that the turn-off speed can be further improved. Become.

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

【図1】実施例の絶縁ゲート型サイリスタの要部構成を
あらわす概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a main part configuration of an insulated gate thyristor according to an embodiment.

【図2】従来の絶縁ゲート型サイリスタの要部構成をあ
らわす概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a main part of a conventional insulated gate thyristor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁ゲート型サイリスタ 2 半導体基板 11 アノード電極 12 カソード電極 15 溝 16 絶縁膜 17 ゲート電極 p1 p型領域(第1導電型第1半導体領域) n1 n型領域(第2導電型第1半導体領域) p2 p型領域(第1導電型第2半導体領域) n2 n型領域(第2導電型第2半導体領域) p3 p型領域(第1導電型第3半導体領域) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulated gate type thyristor 2 Semiconductor substrate 11 Anode electrode 12 Cathode electrode 15 Groove 16 Insulating film 17 Gate electrode p1 p type region (first conductivity type first semiconductor region) n1 n type region (second conductivity type first semiconductor region) p2 p-type region (first conductivity type second semiconductor region) n2 n-type region (second conductivity type second semiconductor region) p3 p-type region (first conductivity type third semiconductor region)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の一側にアノード領域用の第
1導電型第1半導体領域を備え、この第1導電型第1半
導体領域の上に第1ベース領域用の第2導電型第1半導
体領域を備えていて、かつ、この第2導電型第1半導体
領域の上の一定部分に第2ベース領域用の第1導電型第
2半導体領域とカソード領域用の第2導電型第2半導体
領域を順に備えているとともに前記第2導電型第1半導
体領域の上の他の部分に表面が半導体基板他側で露出す
るようにして設けられた第1導電型第3半導体領域を備
え、前記アノード領域、第1,2ベース領域およびカソ
ード領域からなるpnpnサイリスタ構造が形成されて
おり、第1導電型第1半導体領域にはアノード電極がコ
ンタクトし、前記第2導電型第2半導体領域と第1導電
型第3半導体領域にはカソード電極がコンタクトしてい
るとともに、半導体基板他側の表面から第2導電型第1
半導体領域に達し内面に第2導電型第2半導体領域と第
1導電型第2半導体領域が露出する部分と第1導電型第
1半導体領域が露出する部分とを有する溝が設けられて
いて、この溝に絶縁膜を介してゲート電極が設けられて
いる絶縁ゲート型サイリスタ。
1. A first conductive type first semiconductor region for an anode region is provided on one side of a semiconductor substrate, and a second conductive type first semiconductor region for a first base region is provided on the first conductive type first semiconductor region. A second conductive type second semiconductor region for the second base region and a second conductive type second semiconductor for the cathode region, which is provided with a semiconductor region and in a certain portion above the second conductive type first semiconductor region. Regions are provided in order, and a first conductivity type third semiconductor region is provided on the other portion of the second conductivity type first semiconductor region so that the surface thereof is exposed on the other side of the semiconductor substrate. A pnpn thyristor structure including an anode region, first and second base regions, and a cathode region is formed, and an anode electrode is in contact with the first conductivity type first semiconductor region and the second conductivity type second semiconductor region and the second conductivity type second semiconductor region. 1 conductivity type third semiconductor region Is in contact with the cathode electrode and from the surface on the other side of the semiconductor substrate to the second conductivity type first
A groove having a second conductivity type second semiconductor region, a part exposing the first conductivity type second semiconductor region, and a part exposing the first conductivity type first semiconductor region is provided on the inner surface reaching the semiconductor region; An insulated gate thyristor in which a gate electrode is provided in this groove via an insulating film.
【請求項2】 第1ベース領域用の第2導電型第1半導
体領域に達する溝が、この第2導電型第1半導体領域内
まで入り込んでいる請求項1記載の絶縁ゲート型サイリ
スタ。
2. The insulated gate thyristor according to claim 1, wherein a groove reaching the second conductivity type first semiconductor region for the first base region extends into the second conductivity type first semiconductor region.
JP27324692A 1992-10-12 1992-10-12 Insulated-gate type thyristor Pending JPH06125077A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11161020B2 (en) 2016-12-19 2021-11-02 Karsten Manufacturing Corporation Localized milled golf club face

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