JPH06501818A - 高速ターンオフサイリスタ構造 - Google Patents
高速ターンオフサイリスタ構造Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、一般にPNPNサイリスタ構造に関し、より詳しくは、改善された
回復時間を持つPNPNサイリスタの構造に関する。これらの素子は、シリコン
制御素子(SCR)であっても良く、ゲート・ターンオフ・サイリスタ(GTO
−8CR)であっても良い。GTO−3CRは、通常カソードゲートから電流を
取り除くことによってターンオフするように設計されたPNPNサイリスタであ
る。
背景技術
GTO−3CRのターンオフ過程は、しばしば3つの期間、すなわち蓄積時間、
下降時間および末尾時間によって説明される。蓄積時間は、ターンオフの開始か
らアノード電流が低下し始めるまでの期間である。これは、ターンオフがカソー
ドゲートを用いるGTO動作であることを仮定している。この時間は、サイリス
タ内に蓄積された電荷量と、いかに速くその電荷が取り除かれるかに依存してい
る。下降時間は、アノード電流が初期値の90%から10%に低下する期間であ
る。この下降時間は、中間の接合が逆バイアスになるのを許容するのに十分な蓄
積電荷が取り除かれたときに始まる。一旦、接合が逆バイアスされると、SCR
のインピーダンスは増加して、アノード電流が低下する結果となる。末尾電流時
間は、残っている蓄積電荷が取り除かれる期間である。BJT動作がBJT電流
増幅率に依存して蓄積電荷を元に戻すため、しばしば、この時間は引き延ばされ
る。
ターンオフ時間は、“オン”動作中に蓄積されている電荷量を制限することによ
って低減される。極めて一般的な2つの技術は、ライフタイム減少と、アノード
および/またはカソード短絡である。ライフタイムは、金のような金属をドープ
スルごと又は高エネルギ粒子を照射して欠陥をつくることによって減じられる。
このことは、電子と正孔がより容易に再結合することを許容して、常に自由キャ
リアの数を減少させる。また、アノードまたはカソード短絡は、アノードまたは
カソードの注入効率を低減することによって、与えられた熱電流に関する自由キ
ャリアの数を減少させる。例えばアノード短絡に関しては、アノードケート領域
内にアノード端子にオーミックまたは電気的に接続された領域がある。これは、
′短絡1または“シャントである。N十カソードによって注入された電子のい(
らかは、アノード/アノードゲート接合を横切る代わりに、このシャント領域を
通って直接にアノードコンタクトに達する。これは、アノード/アノードゲート
接合に対する順バイアスを減少させ、代わりにP+アノードによって注入される
正孔を減少させる。
これらの技術の両方とも、いくらかの欠点を持っている。それらは、高電流密度
よりも低電流密度で影響が大きい。活性金属または欠陥の密度は、材料および工
程に考慮を払って制限される。IE17以上のキャリア密度ではオージェ(Au
ger)再結合が支配的であり、したがって、高電流密度でのピーク濃度は、ラ
イフタイム減少が全くないのと同じである。しかしながら、ライフタイム減少は
、ターンオンゲート駆動要求量を増加させるとともに、“オフ“状態のリーク電
流を増加させる。
同様に、アノード/カソード短絡は、接合電流に対して接合電圧が対数的に上昇
することから、電流密度が高くなると効果が少なくなる。抵抗を持つシャントを
通して流れる電流は、接合を横切る電圧に比例する。それ故、接合電流に対する
シャント電流の比は、全アノード端子電流が増加するにつれて落ちる。ゲート駆
動が上記シャント電流を供給しなければならないため、このことは素子がターン
オンするのを困難にする。相当の高電流では、上記シャント電流の比率はあまり
に小さいため、差を生ずることができない。
そこで、この発明の目的は、高電流密度で高速ターンオフ効果を持つサイリスク
構造を提供することにある。
この発明の別の目的は、ターンオン駆動要求量を増大させることがない高速ター
ンオフサイリスタ構造を提供することにある。
これらおよび他の目的は、カソードケート領域内に、サイリスクスイッチがオン
しているのに応じてアノードゲート領域の周りのキャリアをシャントするための
、アノード端子に電気的に接続された第1の活性シャント領域を設けるとともに
、アノードゲート領域内に、サイリスクスイッチがオンしているのに応じてカソ
ードゲート領域の周りのキャリアをシャントするための、カソード端子に電気的
に接続された第2の活性シャント領域を設けることによって達成される。これら
の活性シャントは、主サイリスタがオフしているときはオフであり、この結果、
それらはターンオンゲート電流を増加させないし、オフ状態のリークの質を落と
さない。
上記活性シャントは、自由キャリア濃度が増加するにつれてより多くの電流を通
す。これは、ピークキャリア濃度を制限する傾向を持つ。どんな印加アノード/
カソード端子電流に対しても、自由キャリア濃度は、もし活性シャントが存在し
なければ実現しないであろうレベル以下に減じられる。このことは、全蓄積電荷
を減じ、ターンオフ時間を低減させる。抵抗シャントまたはライフタイム減少を
採用している以前の素子と異なり、この改良サイリスタは端子電流が増加するに
つれて高速になる。アノードまたはカソード面積に対する活性シャントの面積の
比は、ピーク濃度値を制御するために調整され、サイリスタに自己電流制限を起
こさせることもある。
上記シャントは、サイリスタがターンオンするまで非活性であり、サイリスタが
ターンオフした後まで活性のまま留まる活性領域である。アノードゲートコンタ
クト領域は、アノードゲート領域の活性シャント部分に対してよりも、アノード
ゲート領域の活性アノードゲート部分に対して接近している。同様に、カソード
ゲートコンタクトは、カソードゲート領域の活性シャント部分に対してよりも、
カソードゲート領域の活性カソードゲート部分に対して接近している。サイリス
クについて2トランジスタモデルを用いると、第1のPNPトランジスタは、第
1のNPN トランジスタのコレクタとベースにそれぞれ接続されたベースとコ
レクタを有している。第1のPNPのエミッタがアノードであり、第1のPNP
のベースがアノードゲートであり、第1のNPNのベースがカソードゲートであ
り、第1のNPNのエミッタがカソードである。第1のシャントは、第1のPN
P トランジスタのエミッタ、コレクタおよびベースにそれぞれコレクタ、ベー
スおよびエミッタが接続された第2のNPNである。第2のシャントは、第1の
NPNトランジスタのエミッタ、コレクタおよびベースにそれぞれコレクタ、ベ
ースおよびエミッタが接続された第2のPNPである。
一つの好ましい実施例では、第1のNPNおよびPNPトランジスタは縦型トラ
ンジスタであり、第2のNPNおよびPNPトランジスタは横型トランジスタで
ある。この実施例では、第1のNPNのベースが第2のPNPのエミッタと共通
領域になっており、箪1のNPNのコレクタが第2のPNPのベースと共通領域
になっている。第1のPNPのベースが第2のNPNのエミッタと共通領域にな
っており、最後に、第1のPNPのコレクタが第2のNPNのベースと共通領域
になっている。第1のPNPのコレクタ領域は第1のNPNのベース領域と境界
を有しており、第1のNPNのコレクタ領域は第1のPNPのベース領域と境界
を有している。また、第1のNPNのベースは第2のNPNのベースと第1の共
通領域になっており、第1のPNPのベースはPNPのベースと第2の共通領域
になっている。この4トランジスタアナロジを用いたとき、アノードゲートのコ
ンタクト領域は、第2の共通領域の第2のPNPの活性ベース部分に対してより
も、第2の共通領域の第1のPNPの活性ベース部分に対して接近している。
また、カソードゲートコンタクト領域は、第1の共通領域の第2のNPNの活性
ベース部分に対してよりも第1の共通領域の第1のNPNの活性ベース部分に対
して接近している。
この発明の他の目的、利点および新規な特長は、添付図面とともに考察されたと
き、次の詳細な説明から明らかになるであろう。
図面の簡単な説明
図1は従来のサイリスタの概略図である。
図2はこの発明の原理を組み入れた改良サイリスタの概略図である。
図3は従来のサイリスタの断面図である。
図4はこの発明の原理を組み入れた第1実施例のサイリスクの断面図である。
図5はこの発明の原理を組み入れた第2実施例のサイリスクの断面図である。
図6は図5のサイリスタ構造の平面図である。
図7はこの発明の原理を組み入れた第3実施例のサイリスタの平面図である。
図8は、図6のサイリスクに対して比較できる結果を得るために使用されたサイ
リスクの平面図である。
図9は、容量性負荷対カソードゲート・ターンオフ時間について、図6と図8の
サイリスタを比較するグラフである。
図10は、出力電流対カソードゲート・ターンオフ時間について、図6と図8の
サイリスタを比較するグラフである。
発明を実施するための最良モード
図1に示すように、PNPNサイリスタは一般に、適宜に接続されたNPNおよ
びPNPトランジスタの対としてモデル化される。トランジスタQ1は、エミッ
タ11、ベース13およびコレクタ15を有している。トランジスタQ2は、エ
ミッタ12、ベース14およびコレクタ16を有している。Qlのコレクタ15
は、Q2のベース14に接続されている。Q2のコレクタ16はQlのベース1
3に接続されている。コンタクト24とエミッタ12とがアノードを形成し、ベ
ース14がQ2のコンタクト18とともにアノードゲートを形成し、ベース13
がQlのコンタクト17とともにカソードゲートを形成し、Qlのエミッタ11
がカソードを形成している。
図3に示すように、Pアノード領域12に隣接するP領域13の側部16は、Q
2の活性コレクタ領域を形成している。Qlは縦型NPNI−ランジスタであり
、Nコレクタ15内に形成されたPベース13内に形成されたN十エミッタを有
する。トランジスタQ2は横型PNPであり、P領域13の部分16がコレクタ
を形成し、N領域15の領域14がベースを形成し、領域12がエミッタを形成
している。領域13内のP十領域17がカソードゲート用のコンタクト領域を形
成し、また、領域12内のP十領域24がアノードコンタクト用のコンタクト領
域を形成している。15内のN十領域18はアノードゲート用のコンタクト領域
を形成している。アノードゲート用のN+コンタクト領域18は、図示のように
領域14内にあっても良いし、基板のどの部分にあっても良いことが着目される
べきである。
先に議論したように、抵抗アノードシャントは、Nアノードケート領域15内の
N十領域であり、アノード端子Aに外部で電気的に接続される。同様に、抵抗力
ソードンヤントは、Pカソードゲート領域13てあり、カソード端子Cに電気的
に接続される。
図2に示すように、今回の設計は、抵抗シャントに代えて、カソードケートの周
りのキャリアをカソード端子に分流し、アノードケートの周りのキャリアをアノ
ード端子に分流する活性シャントを提供する。これらのシャントはトランジスタ
Q3およびQ4として図示されている。図1および図3のトランジスタの各部や
半導体領域と同一機能の部分は、図2および図4において同一番号が付されてい
る。トランジスタQ3は、Q2のエミッタ12に電気的に接続されたコレクタ2
0.22を有しており、コレクタ20.22はアノード端子Aの箇所にコンタク
ト領域24を有している。トランジスタQ3のベース26は、Q2のコレクタ]
6およびQlのベース13と接続されている。Q3のエミッタ28は、Q2のベ
ース14およびQlのコレクタ15と接続されている。同様に、Q4のコレクタ
19は、コンタクト領域21を介して、カソード端子の箇所でQlのエミッタ1
1に接続されている。Q4のベース23は、Qlのコレクタ15およびQ2のベ
ース14と接続されている。Q4のエミッタ25は、Qlのベース13およびQ
2のコレクタ16と接続されている。
図3と図4とを比較すると、N+シャント領域20.22はトランジスタQ2の
横端または活性コレクタ部分16に位置している。この結果、N+コレクタ20
.22と、P領域13の端部16をなすPベース領域26と、アノードゲートコ
ンタクトであるベースコンタクトN+18を持つQ2のベース領域14からなる
エミッタ領域28とを有する横型NPNトランジスタQ3を形成している。コン
タクト領域21を持つFシャント領域19は、トランジスタQ1のPベース領域
13の端部25に隣接してNコレクタ領域15内に形成されている。トランジス
タQ4は、横型トランジスタであり、コレクタ領域19およびコレクタコンタク
ト21と、QlのNコレクタ領域15からなるベース部分23と、QlのPベー
ス領域13の横端であるP型エミッタ領域25を有している。カソードケートP
+領域17は、端部25に隣接して接続されている。カソードの外部の電気的接
続は、Qlのエミッタ領域11と、Q4のコレクタコンタクト領域21とに接続
されている。同様に、アノードは、Q2のエミッタコンタクト領域24と、Q3
のコレクタ領域20.22に接続されている。
図2および図4の素子の動作は、オフ状態にあるサイリスクを考慮して始まる。
トランジスタQ1およびQ2は、ベース電流源がないのでオフしている。トラン
ジスタQ3およびQ4は、それらのエミッタベース接合が逆バイアスされている
のでオフしている。上記サイリスクのターンオンはカソードゲートまたはQlの
ベース13に電流を注入することによって達成される。または、上記サイリスタ
は、アノードゲートまたはQ2のベース14から電流を取り出すことによっても
ターンオンされる。トランジスタQ1はQ2用のベース駆動を供給し、逆にそれ
故、アノードゲートかカソードゲートのどちらかを活性化することはトランジス
タQ1とQ2の両方をターンオンさせる。
トランジスタQ3およびQ4は、QlおよびQ2のベースコレクタ接合13/1
5および14/16が順バイアスまたは飽和に至るまでオフのままである。Q2
のアノードまたはエミッタ12によって注入された正孔のいくらかは、Qlのエ
ミッタ11とベース13を経由してカソード端子に流れる代わりに、P領域13
の領域25から正孔を取り除くのと同様に、N領域15を経由しコレクタ19を
経由してQ4を通してカソード端子に達する。このことは、Qlのベース電流を
減じ、Qlのカソードまたはエミッタ領域11によって注入される電子の率を減
らす。同様に、Qlのカソードまたはエミッタ11によって注入された電子のい
くらかは、Pベース領域13を通してベース領域13内のQlを通過してコレク
タ15へ達する代わりに、Q3を通してN+コレクタ20.22、アノード端子
に達する。同様に、電子は、Q2のベース14内にあるQ3のベース28から取
り出される。このことは、Q2のベース駆動のベース電流を減じ、Q2のアノー
ドまたはエミッタ12の正孔注入の率を減らす。
この場合、Q2のN領域ベース14と、Qlのコレクタ15と、QlのP領域ベ
ース13.16と、Q2のコレクタとにおける正孔と電子の濃度は、活性シャン
トQ3およびQ4が存在しない場合に得られるレベル以下となっている。上記活
性ノヤントQ3およびQ4は、これらの活性シャントなしに得られるレベルより
も十分低く蓄積電荷を制限する。QlとQ2のNおよびPベース並びにコレクタ
Q域13.16.15.14は、キャリア濃度が均一でない程十分に広範囲に広
がっている。このことは、ターンオフ中に特に当てはまる。QlおよびQ2の活
性ベース−エミッタ接合11/13および12/14近傍の過剰キャリア密度が
すべて再分布する以前に、コレクターベース領域の間の金属接合の箇所に空乏が
生じ得る。過剰電荷の再分布を許容するために、Q3およびQ4は、Qlおよび
Q2がターンオフした後、カソードおよびアノード近傍の過剰電荷が取り除かれ
るまでオンのままとなるように構成されている。このことは、アノードゲート1
.5. 14. 23内のN+アノードゲートコンタクト領域18を、Q4の活
性シャント領域またはベース領域23よりもQ2の活性ベース領域14に近づけ
て配置することによって達成される。このとき、過剰電荷、すなわち正孔は、ア
ノードゲート]8に集められ、トランジスタQ2が最初に空乏領域でターンオフ
され、ii*に広がって、Q4のベース領域23から電荷が取り除かれる。なお
、ベース領域23における空乏化は、領域15の残留物に比して、結果として生
じている静電ノールドによって遅延される。したがって、Q4は、ベース23に
蓄積された過剰電荷のせいで、Q2よりも長くオンのままでいる。同様に、カソ
ードゲート13内のP十カソードケートコンタクト領域17は、トランジスタQ
3の活性ゲート領域2Gに対してよりも、N+エミッタ11とNコレクタ15と
の間の活性ゲート領域13に対して接近している。したがって、P+領域17に
よって集められた過剰電荷または正孔は、まずQ3のベースがQlをオフさせる
以前に、その領域またはQlのベースを空乏化する。
図5および図6は概略構成図2の好ましい実施例を示しており、ここでは、トラ
ンジスタQ1およびQ2は縦型トランジスタ、トランジスタQ3およびQ4は横
型トランジスタである。図4におけるのと同様の機能を持つ部分は、同じ10の
位と1の位の数字を有している。トランジスタQ1は、コレクタ115内のベー
ス113内にエミッタ]11を有している。トランジスタQ2は、コレクタ11
6内のベース114内にエミッタ]12を有している。トランジスタQ3は、エ
ミッタ114.128、ベース126およびコレクタコンタクト122を持つコ
レクタ120を宵している。トランジスタQ4は、エミッタ113,125、ベ
ース123およびコレクタコンタクト121を持つコレクタ119を有している
。QlのNコレクタ領域115はQ2のNベース領域114に接続され、また、
Q2のPコレクタ領域116はQlのベース領域113に接続されている。
図5および図6の動作は図4の動作と同一であり、低不純物濃度領域115およ
び116の過剰電荷は、まずトランジスタQ1およびQ2のコレクタ領域115
.116から取り除かれ、続いてトランジスタQ4およびQ3のベース領域12
3.126からそれぞれ取り除かれる。したがって、空乏領域は、QlおよびQ
2をまずターンオフし、続いてQ3およびQ4をターンオフする。このことは、
アノードおよびカソード近傍の過剰電荷が取り除かれるのを許容する。アノード
ゲートコンタクト領域118は、Q4の活性ゲート領域123に対してよりも、
トランジスタQ2の活性ゲート領域に対して接近している。同様に、カソードゲ
ートコンタクト領域117は、Q3の活性ゲート領域126に対してよりも、Q
lの活性ゲート領域113に対して接近している。
図5におけるQlのベース113とQ2のコレクタ116とは、図4における同
一の拡散領域である13および16と区別され、同一の導電型Pを持ち、基板を
通して互いに接続されていることが着目されるべきである。したがって、それら
がたとえ異なる不純物濃度を持っていても、集積回路に関してはそれらは共通で
あると考えられる。同様に、QlのNコレクタ領域11.5とQ2のNベース領
域1]4とは、互いに接続され、同一の導電型を持っており、集積回路に関して
は共通であると考えられ、そねらは異なる不純物濃度を持っている。
図7は図5および図6の変形または単純化版であり、同一機能の領域は同一の参
照数字を有し、ている。図7からより明らかなように、Qlのベースおよびエミ
ッタ領域はQ2のコレクタ領域116内に延び、Q2のベースおよびエミッタ領
域はQ2のコレクタ1−15内に延びている。このことは、ンヨン・プレンティ
ス(John Prent 1ce)と共同譲受人に対する米国特許4.979
.011で述べられているように、高速ターンオンを可能にする。直接ターンオ
ンだけのために作られた素子が図8に示されており、図6の素子と比較するため
に使用された。
図6および図8の素子が容量性負荷を駆動して比較された。20ナノ・ファラッ
ドのキャパシタが20ボルトに充電された後、サイリスタ構造によって放電され
た。カソードゲート/カソード接合はすべての蓄積電荷が失われるまで順バイア
スに留まることから、カソードゲート電圧がサイリスタ内部電荷の状態を決定す
るために観測された。また、篤3の素子、つまり電子照射に晒された図8の構造
のものが比較された。電子照射無しの図8のサイリスタは約4マイクロ秒でター
ンオフする一方、電子照射に晒された同一構造のものは約2.5マイクロ秒でタ
ーンオフした。図6のサイリスタは僅かに1.5マイクロ秒でターンオフした。
図9および図10のグラフは、他の負荷条件についての図6のサイリスタと照射
無しの図8のサイリスタとの比較結果を示している。注目されるように、図6の
発明のサイリスタは50%以上ターンオフを低減している。図9は、この発明の
サイリスタのターンオフ時間が20ナノ・ファラッドから200ナノ・ファラッ
ドまでの負荷に対して3マイクロ秒程度にクランプされていることを示している
。
これは、ピーク電流のリミットが約1.3Ampsにある故の結果である。これ
は、スイッチング素子において、負荷の関数としてスイッチング速度が変化する
のを減じるのに役立つ。1ナノ・ファラッドから200ナノ・ファラッドの範囲
の容量性負荷を用いることによって、図10は、この発明のサイリスタの電流制
限効果を示している。減じられた電流は、電荷の蓄積と、カソードゲートターン
オフ時間を制限する。アノード電流が等しい場合、新サイリスタのターンオフ時
間は、図9のサイリスクのターンオフ時間の半分である。
この発明の詳細な説明および図示されたけれども、同一のものは図示および例示
の限りてあり、制限として解釈されてはならないことが明確に理解されるべきで
ある。この発明の精神と範囲は、添付の請求の範囲の文言によってのみ限定され
る。
F’lθC
P’16;、、7
マイクロ秒でのり間
1u
マイクロ秒で°゛のNr間
Fl(1; Iθ
補正書の翻訳文提出書(特許法第184条の8)平成5年4月16日
Claims (16)
- 1.アノードと、アノードゲートと、カソードゲートと、カソードとを有する保 持スイッチであって、 第1のNPNトランジスタのベースとコレクタに、それぞれコレクタとベースが 接続された第1のPNPトランジスタと、上記第1のNPNトランジスタのエミ ッタ、コレクタおよびベースに、それぞれコレクタ、ベースおよびエミッタが接 続された第2のPNPトランジスタと、上記第1のPNPトランジスタのエミッ タ、コレクタおよびベースに、それぞれコレクタ、ベースおよびエミッタが接続 された第2のNPNトランジスタとを備え、 上記第1のPNPのエミッタが上記アノードであり、上記第1のPNPのベース が上記アノードゲートであり、上記第1のNPNのベースが上記カソードゲート であり、上記第1のNPNのエミッタが上記カソードである保持スイッチ。
- 2.請求項1に記載の保持スイッチにおいて、上記第1のNPNおよびPNPは 縦型トランジスタであり、上記第2のNPNおよびPNPは横型トランジスタで ある保持スイッチ。
- 3.請求項2に記載の保持スイッチにおいて、上記第1のNPNの上記ベースは 上記第2のPNPのエミッタと共通領域になっており、 上記第1のNPNの上記コレクタは上記第2のPNPのベースと共通領域になっ ており、 上記第1のPNPの上記ベースは上記第2のNPNのエミッタと共通領域になっ ており、 上記第1のPNPの上記コレクタは上記第2のNPNのベースと共通領域になっ ている保持スイッチ。
- 4.請求項3に記載の保持スイッチにおいて、上記第1のPNPのコレクタ領域 は上記第1のNPNのベース領域と境界を有し、 上記第1のNPNのコレクタ領域は上記第1のPNPのベース領域と境界を有し ている保持スイッチ。
- 5.請求項1に記載の保持スイッチにおいて、上記第1のNPNの上記ベースは 上記第2のPNPのエミッタと共通領域になっており、 上記第1のNPNの上記コレクタは上記第2のPNPのベースと共通領域的なっ ており、 上記第1のPNPの上記ベースは上記第2のNPNのエミッタと共通領域になっ ており、 上記第1のPNPの上記コレクタは上記第2のNPNのベースと共通領域になっ ている保持スイッチ。
- 6.請求項5に記載の保持スイッチにおいて、上記第1のPNPのコレクタ領域 は上記第1のNPNのベース領域と境界を有し、 上記第工のNPNのコレクタ領域は上記第1のPNPのベース領域と境界を有し ている保持スイッチ。
- 7.請求項1に記載の保持スイッチにおいて、上記第1のNPNの上記ベースは 上記第2のNPNのベースと第1の共通領域になっており、 上記第1のPNPの上記ベースは上記第2のPNPのベースと第2の共通領域に なっており、 カソードゲートコンタクト領域が、上記第1の共通領域の上記第2のNPNの活 性ベース部分に対してよりも、上記第1の共通領域の上記第1のNPNの活性ベ ース部分に対して接近しており、 アノードゲートコンタクト領域が、上記第2の共通領域の上記第2のPNPの活 性ベース部分に対してよりも、上記第2の共通領域の上記第1のPNPの活性ベ ース部分に対して接近している保持スイッチ。
- 8.アノードと、アノードゲートと、カソードゲートと、カソードとを有する保 持スイッチであって、 第1のNPNトランジスタのベースとコレクタに、それぞれコレクタとベースが 接続された第1のPNPトランジスタを備え、上記第1のPNPのエミッタが上 記アノードであり、上記第1のPNPのベースが上記アノードゲートであり、上 記第1のNPNのベースが上記カソードゲートであり、上記第1のNPNのエミ ッタが上記カソードであり、上記第1のPNPトランジスタがオンしているのに 応じて上記第1のPNPトランジスタの周りのキャリアをシャントするための、 アノード端子と上記アノードゲートとの間に接続された第1のシャント手段と、 上記第1のNPNトランジスタがオンしているのに応じて上記第1のNPNトラ ンジスタの周りのキャリアをシャントするための、カソード端子と上記カソード ゲートとの間に接続された第1のシャント手段を備えた保持スイッチ。
- 9.請求項8に記載の保持スイッチにおいて、上記第1のシャント手段は上記ア ノード端子と上記アノードゲートとの間に接続された導電経路を含み、上記第1 のPNPの上記コレクタに制御端子が接続され、 上記第2のシャント手段は上記カソード端子と上記カソードゲートとの間に接続 された導電経路を含み、上記第1のNPNの上記コレクタに制御端子が接続され ている保持スイッチ。
- 10.請求項9に記載の保持スイッチにおいて、上記第1のシャント手段は第2 のNPNトランジスタを含み、上記第2のシャント手段は第2のPNPトランジ スタを含んでいる保持スイッチ。
- 11.請求項10に記載の保持スイッチにおいて、上記第1のNPNおよびPN Pは縦型トランジスタであり、上記第2のNPNおよびPNPは横型トランジス タである保持スイッチ。
- 12.請求項8に記載の保持スイッチにおいて、上記第1および第2のシャント 手段は、上記第1のPNPおよびNPNトランジスタがターンオンするまで非活 性である保持スイッチ。
- 13.請求項8に記載のの保持スイッチにおいて、上記第1および第2のシャン ト手段は、上記第1のPNPおよびNPNトランジスタがターンオフした後まで 活性のままである保持スイッチ。
- 14.アノードおよびカソード端子とともに、基板内に集積されたアノード領域 と、アノードゲート領域と、カソードゲート領域と、カソード領域とを有し、上 記アノードゲート領域が上記アノード領域を上記カソードゲート領域から分離し 、上記カソードゲート領域が上記カソード領域を上記アノードゲート領域から分 話している保持スイッチであって、 上記カソードゲート領域内に、上記スイッチがオンしているのに応じて上記アノ ードゲート領域の周りのキャリアをシャントするための、上記アノード端子に電 気的に接続されたN型シャント領域と、上記アノードゲート領域内に、上記スイ ッチがオンしているのに応じて上記カソードゲート領域の周りのキャリアをシャ ントするための、上記カソード端子に電気的に接続されたP型シャント領域とを 備えた保持スイッチ。
- 15.請求項14に記載の保持スイッチにおいて、上記カソードゲート領域が上 記N型シャント領域を上記アノードゲート領域から分離し、上記アノードゲート 領域が上記P型シャント領域を上記カソードゲート領域から分離している保持ス イッチ。
- 16.請求項14に記載の保持スイッチにおいて、アノードゲートコンタクト領 域が、上記アノードゲート領域の活性シャント部分に対してよりも、上記アノー ドゲート領域の活性アノードゲート部分に対して接近し、 カソードゲートコンタクト領域が、上記カソードゲート領域の活性シャント部分 に対してよりも、上記カソードゲート領域の活性カソードゲート部分に対して接 近している保持スイッチ。
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