JPH0685244A - Semiconductor element having electrostatic induction buffer structure - Google Patents

Semiconductor element having electrostatic induction buffer structure

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JPH0685244A
JPH0685244A JP11414092A JP11414092A JPH0685244A JP H0685244 A JPH0685244 A JP H0685244A JP 11414092 A JP11414092 A JP 11414092A JP 11414092 A JP11414092 A JP 11414092A JP H0685244 A JPH0685244 A JP H0685244A
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to improve the injection efficiency of hole from an anode and apply a high electric field between a cathode and the anode while forming a buffer layer in a low resistance by depleting a low impurity density region. CONSTITUTION:In a turn-on state, holes mainly flow in a low impurity density region 12 of an electrostatic induction (SI) buffer layer and electrons injected from a cathode are stored in a high impurity density region 11 of the SI buffer layer. The high impurity density region 11 is short-circuited to an anode region 2 at a pitch two times the diffusion length Ln of electron, that is, 2Ln or shorter, and has an effect, of absorbing the electrons into an anode electrode 1 in accordance with the life of electron in the SI buffer layer determined by the life time of electron. A metal layer or a metal silicide layer may be used instead of the high impurity region 11 of the SI buffer layer. In short, the low impurity density layer of the SI buffer layer may be depleted by a diffusion potential occurring between the low impurity density layer and the high impurity density layer, metal or the like.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電力用半導体素子に関
し、特にバッファ構造を有する半導体素子においてバッ
ファ層の抵抗を低減化するとともに、アノードからの正
孔の注入率を高め、かつカソード・アノード間に強電界
を印加し得る新しいバッファ構造(以下、静電誘導バッ
ファ構造と称する)を有する半導体素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power semiconductor device, and in particular, in a semiconductor device having a buffer structure, the resistance of a buffer layer is reduced, the injection rate of holes from the anode is increased, and the cathode-anode The present invention relates to a semiconductor device having a new buffer structure capable of applying a strong electric field (hereinafter, referred to as an electrostatic induction buffer structure).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、バッファ層を有する半導体素子は
各種提案されている。例えば、高耐圧のGTO,静電誘
導サイリスタ,IGBT(絶縁ゲートバイポーラトラン
ジスタ),絶縁ゲート静電誘導サイリスタ等において提
案されている通りである。この構造の特徴はアノード
(コレクタ)領域前面に、nバッファ層をnベース層の
高抵抗層との間に積極的に介在させ、ゲート(ベース)
・アノード(コレクタ)間の電界分布の形状を実質的に
三角形の形状から台形の形状にし、強電界が一様にアノ
ード領域近傍まで印加されるようにした点である。この
ことによって、高抵抗層の厚さは低減でき、高耐圧化が
容易となるとともに、高抵抗層中をキャリアは強電界に
よってドリフト走行するため、特に、ターン・オンの特
性が良好となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, various semiconductor devices having a buffer layer have been proposed. For example, it is as proposed in a high breakdown voltage GTO, an electrostatic induction thyristor, an IGBT (insulated gate bipolar transistor), an insulated gate electrostatic induction thyristor and the like. The feature of this structure is that the n buffer layer is positively interposed between the high resistance layer of the n base layer and the gate (base) on the front surface of the anode (collector) region.
The electric field distribution between the anodes (collectors) is changed from a substantially triangular shape to a trapezoidal shape so that a strong electric field is uniformly applied to the vicinity of the anode region. As a result, the thickness of the high resistance layer can be reduced, the breakdown voltage can be easily increased, and the carriers drift in the high resistance layer due to the strong electric field, so that particularly the turn-on characteristics are improved.

【0003】nバッファ構造を有する静電誘導サイリス
タの構造例は既に特公昭59−31869号に開示され
ている通りである。或いはまた、2500V−300A
級埋込みゲートSIサイリスタの試作例も PROC. OF TH
E 16TH ANNUAL IEEE POWER ELECTRONICS SPECIALISTS C
ONFERENCE (PESC '85)において " LOW-LOSS HIGH SPEED
SWITCHING DEVICE, 2500V-300A STATIC INDUCTION THY
RISTOR "として報告されている。
An example of the structure of the electrostatic induction thyristor having the n-buffer structure is as already disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-31869. Or 2500V-300A
Prototype example of a prototype embedded gate SI thyristor
E 16TH ANNUAL IEEE POWER ELECTRONICS SPECIALISTS C
"LOW-LOSS HIGH SPEED" in ONFERENCE (PESC '85)
SWITCHING DEVICE, 2500V-300A STATIC INDUCTION THY
It is reported as "RISTOR".

【0004】図13は上記論文中の試作構造例を模式的
に示した断面構造図である。図13において、1はアノ
ード電極、2はアノード領域、3はnバッファ層、4は
nバッファ短絡層、5は高抵抗層、6はゲート領域、7
はエピタキシャル層、8はカソード領域、9はカソード
電極、10はゲート電極である。n層3がnバッファ層
となっており、n+ 領域4によって、Pアノード領域2
と電気的に短絡されている。n+ 領域4はほぼゲート電
極10のアノード面に投影した下側において形成されて
いる。
FIG. 13 is a sectional structural view schematically showing an example of the prototype structure in the above paper. In FIG. 13, 1 is an anode electrode, 2 is an anode region, 3 is an n buffer layer, 4 is an n buffer shorting layer, 5 is a high resistance layer, 6 is a gate region, 7
Is an epitaxial layer, 8 is a cathode region, 9 is a cathode electrode, and 10 is a gate electrode. The n layer 3 serves as an n buffer layer, and the n + region 4 allows the P anode region 2
Is electrically short-circuited with. The n + region 4 is formed substantially on the lower side of the gate electrode 10 projected onto the anode surface.

【0005】ここで、nバッファ層の厚さと不純物密度
の値によってアノード側からの正孔注入量が決定され
る。nバッファ層の不純物密度を高く設定しすぎると、
注入量が低下し、ターン・オン特性,オン電圧に影響を
与える。nバッファ層の不純物密度を低くすると、正孔
注入量は増すが強電界がnバッファ層中に侵入してきて
パンチングスルーを引き起こすことがあるため、あまり
高耐圧化ができないという矛盾を生ずる。そのため、n
バッファ層の厚さをある程度厚く設定することが考えら
れるが、所定の不純物密度で、ある程度厚く設定された
nバッファ層では、オン電圧が上昇する、正孔の注入量
が低減化される、ラッチングアップへ移向する反応が鈍
い(即ち、ターン・オンの応答が低下する)等の問題点
を生じやすい。従って、現状のnバッファ層を有する半
導体素子では薄い方が望ましいにもかかわらずある程度
厚く設定し、高不純物密度に形成して高耐圧を阻止する
ことが望ましいにもかかわらず、正孔の注入量をある程
度確保するために中程度の不純物密度として形成してい
る。
Here, the amount of holes injected from the anode side is determined by the thickness of the n buffer layer and the value of the impurity density. If the impurity density of the n buffer layer is set too high,
The injection amount decreases, which affects the turn-on characteristics and on-voltage. When the impurity density of the n buffer layer is lowered, the hole injection amount is increased, but a strong electric field may enter the n buffer layer to cause punching through, resulting in a contradiction that the breakdown voltage cannot be increased so much. Therefore, n
Although it is possible to set the thickness of the buffer layer to a certain degree, in an n buffer layer set to a certain thickness with a predetermined impurity density, the on-voltage rises, the amount of holes injected decreases, and latching occurs. Problems such as a sluggish reaction to move up (that is, a decrease in turn-on response) are likely to occur. Therefore, in the current semiconductor device having an n-buffer layer, although it is desirable to set the thickness to a certain degree thick to form a high impurity density to prevent high breakdown voltage, it is desirable to set the thickness to a certain level, but the amount of injected holes is increased. Is formed to have a moderate impurity density in order to secure a certain degree of

【0006】更にまたnバッファ層は所定の不純物密度
を有する層状の領域としてアノード領域と高抵抗層との
間に介在するため、アノード領域に対して電気的にフロ
ーティング状態のままでは、nバッファ層内に蓄積され
るキャリアとしての電子は、そのライフタイムで決まる
期間、nバッファ層中に存在し続けることになる。この
場合、アノード領域からの正孔の注入を引き起こすが、
電子のライフタイムが長い場合には、その間、正孔注入
が起こるため、余分な正孔が注入される原因ともなる。
従って、nバッファ層はアノード領域と電気的短絡され
ることが望ましい。しかしながら、この短絡率を増す
と、nバッファの効果が薄れ、ラッチングアップを起こ
さなくなったり、或いは正孔の注入量も低減化され、オ
フ特性,テイル特性が改善されたとしても、オン特性が
劣化する原因ともなる。nバッファ層は層状に形成され
るため、横方向の抵抗を低減化する必要も生ずる。更に
また、従来のベース構造を有するバッファ構造では、そ
の構造上オン電圧が高くなりやすいという欠点も存在し
ていた。
Furthermore, since the n buffer layer is interposed between the anode region and the high resistance layer as a layered region having a predetermined impurity density, the n buffer layer remains in an electrically floating state with respect to the anode region. The electrons as carriers accumulated therein will continue to exist in the n buffer layer for a period determined by their lifetime. In this case, it causes the injection of holes from the anode region,
When the lifetime of electrons is long, hole injection occurs during that time, which also causes injection of extra holes.
Therefore, it is desirable that the n buffer layer be electrically shorted to the anode region. However, if the short-circuit rate is increased, the effect of the n-buffer is weakened, latching-up does not occur, or the injection amount of holes is reduced, and even if the off characteristic and the tail characteristic are improved, the on characteristic is deteriorated. It also causes Since the n buffer layer is formed in layers, it is necessary to reduce the lateral resistance. Furthermore, the conventional buffer structure having a base structure has a drawback that the on-voltage tends to increase due to its structure.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アノ
ード領域からの正孔注入率が高く、かつ抵抗率分布が低
減化され、しかもカソード・アノード間に強電界を印加
でき高耐圧化に向いた、静電誘導バッファ構造を有する
半導体素子を提供することにある。
The object of the present invention is to increase the hole injection rate from the anode region, to reduce the resistivity distribution, and to apply a strong electric field between the cathode and the anode to achieve a high breakdown voltage. An object of the present invention is to provide a suitable semiconductor device having a static induction buffer structure.

【0008】更に本発明の目的の一つは、静電誘導バッ
ファ構造を採用することによって、従来のベース層構造
に比べてオン電圧が改善された半導体素子を提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device having an improved on-voltage as compared with the conventional base layer structure by adopting the electrostatic induction buffer structure.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明によって開示され
る静電誘導(SI)バッファ構造とは静電誘導効果を利
用したバッファ構造である。即ち、ターン・オンの状態
では正孔はSIバッファ層の低不純物密度の領域を主と
して流れ、カソードから注入されてきた電子はSIバッ
ファ層の高不純物密度の領域に蓄積される。この高不純
物密度の領域は電子の拡散長Ln の2倍、即ち、2Ln
以下のピッチにてアノード領域と短絡し、電子のライフ
タイムτn で決まるSIバッファ層内の電子の寿命に対
応させて、電子をアノード電極に吸収する効果を有す
る。SIバッファ層の高不純物密度領域のかわりに、
W,Mo,Co,Pt等の金属層もしくは金属シリサイ
ド層を使用しても良い。
The electrostatic induction (SI) buffer structure disclosed by the present invention is a buffer structure utilizing the electrostatic induction effect. That is, in the turned-on state, holes mainly flow in the low impurity density region of the SI buffer layer, and the electrons injected from the cathode are accumulated in the high impurity density region of the SI buffer layer. This high impurity density region is twice the diffusion length L n of electrons, that is, 2L n
It is short-circuited with the anode region at the following pitches, and has the effect of absorbing electrons in the anode electrode in accordance with the life of electrons in the SI buffer layer determined by the electron lifetime τ n . Instead of the high impurity density region of the SI buffer layer,
A metal layer of W, Mo, Co, Pt or the like or a metal silicide layer may be used.

【0010】要は、SIバッファ層の低不純物密度層
は、高不純物密度層もしくは金属層等との間に生ずる拡
散電位によって空乏化されていればよい。そしてSIバ
ッファ層の空乏化された低不純物密度層内の電位はSI
バッファ層の高不純物密度層もしくは金属層等の電位に
より、容量結合的に制御されるように、その厚さと不純
物密度を選定すればよい。オン状態において正孔が流れ
る通路ともなるチャネル領域が形成されるが、このチャ
ネル領域は空乏化されたチャネルであって、静電誘導効
果による電位障壁制御によってその高さが容量結合的に
可変である。上記のチャネル長は短い方が正孔の注入量
が増すため有効であるが、一方においてカソード側から
広がる空乏層が、到達しても高電圧を充分に阻止できる
程度に高いポテンシャル電位構造となっている必要があ
る。強電界を主として阻止する領域はSIバッファ層の
高不純物密度領域もしくは金属層領域であるが、一部低
不純物密度領域まで空乏層が侵入し、低不純物密度領域
のチャネルの電位障壁の高さを低下させる効果も生ず
る。この効果が強くなると、アノードからの正孔注入を
引き起こし、バッファ層の効果を低減化させてしまう。
従って、SIバッファ構造においては、低不純物密度領
域中のチャネル部の電位障壁高さを充分に高く設定し、
カソード・アノード間の強電界を充分に阻止できるこ
と、及び高不純物密度領域もしくは金属層の電位によっ
て電位障壁高さが容量結合的に可変となることが必要で
ある。
The point is that the low impurity density layer of the SI buffer layer should be depleted by the diffusion potential generated between it and the high impurity density layer or the metal layer. The potential in the depleted low impurity density layer of the SI buffer layer is SI
The thickness and the impurity density may be selected so as to be capacitively controlled by the potential of the high impurity density layer or the metal layer of the buffer layer. In the ON state, a channel region is formed which also serves as a passage for holes, but this channel region is a depleted channel and its height is variable by capacitive coupling by controlling the potential barrier by the electrostatic induction effect. is there. A shorter channel length is more effective because the hole injection amount increases, but on the other hand, the depletion layer spreading from the cathode side has a potential potential structure high enough to sufficiently block a high voltage even if it reaches. Need to be. The region that mainly blocks the strong electric field is the high impurity density region or the metal layer region of the SI buffer layer, but the depletion layer penetrates to a part of the low impurity density region, and the height of the potential barrier of the channel in the low impurity density region is increased. The effect of lowering also occurs. When this effect becomes strong, hole injection from the anode is caused and the effect of the buffer layer is reduced.
Therefore, in the SI buffer structure, the potential barrier height of the channel portion in the low impurity density region is set sufficiently high,
It is necessary that the strong electric field between the cathode and the anode can be sufficiently blocked, and that the potential barrier height can be changed by capacitive coupling depending on the potential of the high impurity density region or the metal layer.

【0011】上記に定義され説明したバッファ構造を静
電誘導(Static Induction;SI)バッファ構造と称す
ることになる。
The buffer structure defined and described above will be referred to as a static induction (SI) buffer structure.

【0012】従って、本発明の構成は以下に示す通りで
ある。即ち、本発明は、アノード領域、カソード領域、
ゲート領域を有する半導体素子において、前記アノード
領域に接するか近傍においてバッファ層を具備するとと
もに、前記バッファ層は高不純物密度領域と低不純物密
度領域の部分を有し、前記低不純物密度領域は前記高不
純物密度領域との間の拡散電位によって実質的に空乏化
されていて、かつ、前記高不純物密度領域のバッファ層
は前記アノード領域と2Ln 以下のピッチ(Ln は電子
の拡散長)で短絡されていることを特徴とする静電誘導
バッファ構造を有する半導体素子としての構成を有する
ものである。
Therefore, the structure of the present invention is as follows. That is, the present invention includes an anode region, a cathode region,
In a semiconductor device having a gate region, a buffer layer is provided in contact with or in the vicinity of the anode region, the buffer layer has a high impurity density region and a low impurity density region, and the low impurity density region is the high impurity density region. The buffer layer in the high impurity density region is substantially depleted by a diffusion potential between the impurity concentration region and the high impurity concentration region, and the buffer layer is short-circuited with the anode region at a pitch of 2L n or less (L n is an electron diffusion length). The semiconductor device has a structure as a semiconductor device having an electrostatic induction buffer structure characterized by the above.

【0013】或いはまた、前記バッファ層は前記アノー
ド領域とは反対導電型であることを特徴とする静電誘導
バッファ構造を有する半導体素子としての構成を有する
ものである。
Alternatively, the buffer layer has a structure as a semiconductor device having an electrostatic induction buffer structure, which is of a conductivity type opposite to that of the anode region.

【0014】或いはまた、前記バッファ層の内、高不純
物密度領域は前記アノード領域とは反対導電型であると
ともに、低不純物密度領域は前記アノード領域と同一導
電型であるか真性半導体領域であることを特徴とする静
電誘導バッファ構造を有する半導体素子としての構成を
有するものである。
Alternatively, in the buffer layer, the high impurity density region has a conductivity type opposite to that of the anode region, and the low impurity density region has the same conductivity type as the anode region or an intrinsic semiconductor region. And a structure as a semiconductor device having an electrostatic induction buffer structure.

【0015】或いはまた、アノード領域、カソード領
域、ゲート領域を有する半導体素子において、前記アノ
ード領域に接するか近傍においてバッファ層を具備する
とともに、前記バッファ層は金属層領域と低不純物密度
領域の部分を有し、前記低不純物密度領域は前記金属層
との間の拡散電位によって実質的に空乏化されていて、
かつ前記金属層領域のバッファ層は前記アノード領域と
2Ln 以下のピッチ(Ln は電子の拡散長)で短絡され
ていることを特徴とする静電誘導バッファ構造を有する
半導体素子としての構成を有するものである。
Alternatively, in a semiconductor device having an anode region, a cathode region, and a gate region, a buffer layer is provided in contact with or near the anode region, and the buffer layer includes a metal layer region and a low impurity density region. And the low impurity density region is substantially depleted by a diffusion potential between the low impurity concentration region and the metal layer,
The buffer layer in the metal layer region is short-circuited with the anode region at a pitch of 2L n or less (L n is a diffusion length of electrons), which is a semiconductor device having a static induction buffer structure. I have.

【0016】或いはまた、前記バッファ層とアノード領
域との間にはアノード領域とは反対導電型の薄い半導体
層が介在されていることを特徴とする静電誘導バッファ
構造を有する半導体素子としての構成を有するものであ
る。
Alternatively, a structure as a semiconductor device having an electrostatic induction buffer structure is characterized in that a thin semiconductor layer having a conductivity type opposite to that of the anode region is interposed between the buffer layer and the anode region. Is to have.

【0017】[0017]

【実施例】図1は本発明の実施例に適用できる静電誘導
(SI)バッファ構造の模式的断面構造図である。図2
はSIバッファ構造の電位(ポテンシャル)分布の説明
図である。図1,図2において、nバッファ構造は、高
不純物密度のバッファ層11と低不純物密度のバッファ
層12により層状に形成されている。n+ 層11は互い
にメッシュ状,ストライプ状等、或いはn- 層12の穴
の開いた板状等の平面パターン形状を有し、n- 層12
とともに静電誘導(SI)バッファ層を形成している。
1はアノード電極、2はアノード領域、5は高抵抗層
(基板)である。4はnバッファ短絡層であり、2Ln
(Ln は電子の拡散長)以下のピッチでアノード領域2
と高不純物密度のバッファ層11を短絡している。図
1,図2において点線はn+ (11)n- (12)接合
によってn- 層(5,12)中に広がる空乏層の様子を
模式的に図示したものである。n+ 層11の幅をWn+
-層12の幅をWB ,n+ 層11もしくはn- 層12
の厚さをLB とすると、n-層12の中の電位障壁の形
状を決定する要因は、WB とLB の寸法と、n+ 層11
とn- 層12の不純物密度及びアノード領域2の不純物
密度である。SIバッファ構造ではこれらのパラメータ
を設定することによって、n- 層12は実質的に空乏化
されている。この低不純物密度領域12は高不純物密度
領域11と同一導電型として図1においては図示されて
いるが、実質的に空乏化されるならばp- の反対導電型
であってもよく、或いはまた真性領域(i)の層から形
成されていてもよい。
1 is a schematic cross-sectional structure diagram of an electrostatic induction (SI) buffer structure applicable to an embodiment of the present invention. Figure 2
FIG. 3 is an explanatory diagram of a potential distribution of the SI buffer structure. 1 and 2, the n buffer structure is formed in layers by a buffer layer 11 having a high impurity density and a buffer layer 12 having a low impurity density. n + layer 11 are each meshed, stripes or the like, or n - has a plane pattern shape of the plate-like shape with a hole in the layer 12, n - layer 12
Together with this, an electrostatic induction (SI) buffer layer is formed.
Reference numeral 1 is an anode electrode, 2 is an anode region, and 5 is a high resistance layer (substrate). 4 is an n-buffer short-circuit layer, and 2L n
The anode region 2 is formed at a pitch equal to or less than (L n is the diffusion length of electrons)
And the buffer layer 11 having a high impurity density is short-circuited. In FIGS. 1 and 2, the dotted line schematically shows the state of the depletion layer spreading in the n layer (5, 12) by the n + (11) n (12) junction. The width of the n + layer 11 is W n + ,
The width of the n layer 12 is W B , the n + layer 11 or the n layer 12 is
Is the thickness of L B , the factors that determine the shape of the potential barrier in the n layer 12 are the dimensions of W B and L B , and the n + layer 11
And the impurity density of the n layer 12 and the impurity density of the anode region 2. By setting these parameters in the SI buffer structure, the n layer 12 is substantially depleted. The low impurity density region 12 is shown in FIG. 1 as being of the same conductivity type as the high impurity density region 11, but may be of the opposite conductivity type of p if it is substantially depleted, or It may be formed from the layer of the intrinsic region (i).

【0018】LB の寸法はチャネル長に対応し、WB
チャネル幅に対応する。アノード領域2からの注入され
た正孔は主として、WB ,LB で決まる低不純物密度の
領域12を流れ、一方、カソードから注入された電子は
高不純物密度領域11に蓄積されるとともに、2L
n (Ln は電子の拡散長)以下のピッチで配置されたバ
ッファ短絡領域4を通って、アノード領域2と電気的に
短絡されている。
The dimension of L B corresponds to the channel length, and W B corresponds to the channel width. The holes injected from the anode region 2 mainly flow in the low impurity density region 12 determined by W B and L B , while the electrons injected from the cathode are accumulated in the high impurity density region 11 and 2L.
It is electrically short-circuited with the anode region 2 through the buffer short-circuit regions 4 arranged at a pitch of n (L n is the diffusion length of electrons) or less.

【0019】図2を参照して、n+ 層11に蓄積された
電子による電位変化をΔVn とし、ΔVn に伴うn-
中の電位障壁の変化をηΔVn とすると、アノード領域
2からの正孔注入量Δpはn+ 層11に蓄積された電子
がアノード領域2へ注入される量Δnに対する
[0019] With reference to FIG. 2, a potential change due to the electrons stored in the n + layer 11 and [Delta] V n, n due to [Delta] V n - When a change in the potential barrier layer in the ItaderutaV n, from the anode region 2 The hole injection amount Δp of is relative to the amount Δn of the electrons accumulated in the n + layer 11 injected into the anode region 2.

【0020】[0020]

【数1】 程度となる。[Equation 1] It will be about.

【0021】ここでPA はアノード領域2の不純物密
度、nB はn+ 層11の不純物密度、vP は正孔の注入
速度(拡散もしくはドリフト)、vn は電子の注入速度
(拡散もしくはドリフト)、kはボルツエン定数、Tは
絶対温度、ηは1に近い値である。
Here, P A is the impurity density of the anode region 2, n B is the impurity density of the n + layer 11, v P is the hole injection speed (diffusion or drift), and v n is the electron injection speed (diffusion or diffusion). Drift), k is the Boltzen constant, T is the absolute temperature, and η is a value close to 1.

【0022】ΔVn の値は、n+ 層11とPアノード層
2との間の拡散電位をVGAとし、アノード領域2の正孔
が見るn- 層12中の電位障壁高さをVG*A とすると、
With respect to the value of ΔV n , the diffusion potential between the n + layer 11 and the P anode layer 2 is V GA, and the potential barrier height in the n layer 12 seen by the holes in the anode region 2 is V G. * A

【0023】[0023]

【数2】 と考えることもできる。[Equation 2] You can also think of it.

【0024】従って、SIバッファ層における蓄積電子
に対する正孔注入の電流利得は、η=1とすると、
Therefore, assuming that the current gain of hole injection for stored electrons in the SI buffer layer is η = 1,

【0025】[0025]

【数3】 である。[Equation 3] Is.

【0026】この値を従来型バッファ構造と比較する
と、従来構造では、VGA=VG*A であるから、
Comparing this value with the conventional buffer structure, since V GA = V G * A in the conventional structure,

【0027】[0027]

【数4】 となり、ほぼ拡散によって決まる注入比でしかない。[Equation 4] Therefore, the injection ratio is almost determined by diffusion.

【0028】[0028]

【数5】 であるからGSI>GC となり、SIバッファ構造は注入
量がはるかに高く、その分だけオン電圧が低下すると云
える。
[Equation 5] Therefore, G SI > G C , and it can be said that the SI buffer structure has a much higher injection amount, and the on-voltage decreases correspondingly.

【0029】同一寸法LB を有する従来型バッファ構造
と比べ正孔の注入率が高いことが明らかであるが、更に
SIバッファ構造では、n+ 層11がメッシュ状,スト
ライプ状,或いは板状等に形成されているため層状の抵
抗はn+ 層中の抵抗率でほぼ決まる。従って、SIバッ
ファ層の横方向抵抗は極めて小さい。n- 層12中の電
子はドリフト走行によって周囲のn+ 層11に容易に到
達し、かつn+ 層11中の抵抗が低いからである。これ
を従来型バッファ構造と比較すると、nバッファ層は所
定の抵抗率を有するベース構造となっており、チャネル
に相当する領域もない。従って、電子はnバッファ層中
の所定の抵抗率の中を拡散によって流れることになる。
従って、バッファ層全体として見た場合の抵抗はSIバ
ッファ構造の方がはるかに低い。
It is apparent that the hole injection rate is higher than that of the conventional buffer structure having the same size L B , but in the SI buffer structure, the n + layer 11 has a mesh shape, a stripe shape, a plate shape, or the like. The layered resistance is substantially determined by the resistivity of the n + layer because it is formed in the. Therefore, the lateral resistance of the SI buffer layer is extremely small. This is because the electrons in the n layer 12 easily reach the surrounding n + layer 11 by drifting and the resistance in the n + layer 11 is low. Comparing this with the conventional buffer structure, the n buffer layer has a base structure having a predetermined resistivity and does not have a region corresponding to a channel. Therefore, the electrons flow by diffusion in a predetermined resistivity in the n buffer layer.
Therefore, the resistance of the entire buffer layer is much lower in the SI buffer structure.

【0030】一方、電子のライフタイムが長い場合、電
子はnバッファ層中、特にn+ 層11内に長く留まるこ
とになる。しかし、あまり長時間留まると、その分だけ
余分な正孔注入を引き起こし、ターン・オフ時の蓄積時
間,テイル時間の遅れを生ずる原因となる。従って、あ
る程度の正孔注入量を確保しつつ、n+ 層11に蓄積さ
れた電子を引き出す工夫が必要となる。そのための構造
として、SIバッファ構造では、SIバッファに対して
一定のピッチでアノード領域2と電気的に短絡する構造
を採用している。この短絡のピッチとしては、電子のラ
イフタイムで決まる拡散長Ln を考慮して、2倍のLn
以下とすればよい。これによって、アノード領域2から
の正孔注入量を確保しつつ、適正な時定数で蓄積された
電子をアノード電極1に吸収することができる。
On the other hand, when the lifetime of the electron is long, the electron stays long in the n buffer layer, particularly in the n + layer 11. However, if it stays for too long, extra holes are injected by that amount, which causes a delay in the accumulation time and the tail time at turn-off. Therefore, it is necessary to devise to extract the electrons accumulated in the n + layer 11 while securing a certain amount of hole injection. As a structure therefor, the SI buffer structure adopts a structure in which the SI buffer is electrically short-circuited with the anode region 2 at a constant pitch. The pitch of the short-circuit, considering the diffusion length L n that is determined by the electron lifetime, twice the L n
The following may be done. As a result, the amount of holes injected from the anode region 2 can be secured, and the electrons accumulated with an appropriate time constant can be absorbed by the anode electrode 1.

【0031】従来静電誘導効果を利用したアノードショ
ート構造としてSIアノードショート構造が提案されて
いる。例えば特願昭62−250254号(特開平1−
93169号公報)に開示されている通りである。本願
発明は静電誘導効果をnバッファ構造に利用した構造で
ある。本願発明では静電誘導効果を利用したバッファ層
を具備することから、ゲート・アノード間は、p+ in
+ + 構造及びp+ in- + 構造の組み合わせ構造と
なっている。n- 層(12)がn+ 層(11)によって
充分に空乏化されている場合には、ゲート領域から広が
る空乏層はn+層(11)n- 層(12)からなるSI
バッファ層によって阻止され、充分な強電界を阻止する
ことができる構造となっている。Wn+,LB の寸法はで
きるだけ小さい方が望ましいことはもちろんである。n
+ 層11のかわりに金属層を用いてもよいことは後述さ
れる通りである。この場合はショットキー接合を利用す
ることになる。但し、高耐圧のためにはPN接合と組み
合わせる構造も考えられる。
A SI anode short structure has been conventionally proposed as an anode short structure utilizing the electrostatic induction effect. For example, Japanese Patent Application No. 62-250254 (Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 93169). The present invention is a structure in which the electrostatic induction effect is used for the n-buffer structure. In the present invention, since the buffer layer utilizing the electrostatic induction effect is provided, p + in is provided between the gate and the anode.
It is a combined structure of a + p + structure and a p + in - p + structure. the n - when a layer (12) is sufficiently depleted by the n + layer (11) is a depletion layer spreading from the gate region n + layer (11) n - comprises a layer (12) SI
The structure is such that it is blocked by the buffer layer and a sufficient strong electric field can be blocked. Of course, it is desirable that the dimensions of W n + and L B are as small as possible. n
As described below, a metal layer may be used instead of the + layer 11. In this case, the Schottky junction will be used. However, a structure combined with a PN junction may be considered for high breakdown voltage.

【0032】SIバッファ構造において2Ln 以下のピ
ッチにてアノード領域2と短絡する構造を採用する旨の
説明を行なったが、ライフタイム制御を行なうことによ
って、バッファ短絡層4を省略することもできる。即
ち、電子のライフタイム制御を行なってn+ 層(11)
- 層(12)近傍における電子の寿命を所定値に設定
し、ライフタイムが短い場合には短絡層4の効果が薄れ
るからである。この場合には、バッファ短絡層4は積極
的に形成する必要はなく、ライフタイム制御のための手
段を施せばよい。例えば、プロトン照射,電子線照射等
の放射線照射或いは重金属拡散を行なう。
Although it has been described that the SI buffer structure employs a structure that short-circuits with the anode region 2 at a pitch of 2L n or less, the buffer short-circuit layer 4 can be omitted by performing lifetime control. . That is, the lifetime control of electrons is performed and the n + layer (11)
This is because the effect of the short-circuit layer 4 is weakened when the life of electrons near the n layer (12) is set to a predetermined value and the life time is short. In this case, the buffer short-circuit layer 4 does not need to be positively formed, and a means for lifetime control may be provided. For example, irradiation of radiation such as irradiation of protons and irradiation of electron beams or diffusion of heavy metals is performed.

【0033】上記により、SIバッファ構造の原理,構
造,動作が明らかとなったが、SIバッファ構造は、各
種の半導体素子に適用することができる。例えばSIサ
イリスタ,GTO,埋込みゲートGTO,SCR,AS
CR,IGBT,MOS制御サイリスタ,MOS制御S
Iサイリスタ等においてバッファ構造を設定し、高耐
圧,高電界による高速動作が要求される場合に、従来の
バッファ構造では得られない高注入,高耐圧,高速ター
ン・オン,或いは低抵抗率による高速ターン・オフを実
現することができる。
Although the principle, structure, and operation of the SI buffer structure have been clarified above, the SI buffer structure can be applied to various semiconductor devices. For example, SI thyristor, GTO, buried gate GTO, SCR, AS
CR, IGBT, MOS control thyristor, MOS control S
When a buffer structure is set in an I thyristor or the like and high speed operation due to high breakdown voltage and high electric field is required, high injection, high breakdown voltage, high speed turn-on, or high speed due to low resistivity, which cannot be obtained with the conventional buffer structure. Turn-off can be realized.

【0034】図3は本発明によるSIバッファ構造を埋
込みゲートSIサイリスタに適用した場合の模式的断面
構造図である。2Ln 以下のピッチにてnバッファ短絡
層4が設けられている。SIバッファ層はn+ 層(1
1)とn- 層(12)からなる。n+ 層(11)とn-
層(12)のピッチは埋込みゲート領域6のピッチと対
応させ、ゲートチャネル直下にn+ 層(11)が配置さ
れる構造を採用してもよい。図3において、参照数字は
従来例の図13、及びSIバッファ構造の原理説明の図
1,図2において用いたものと同一の構成要素には同一
の番号を符している。以下の実施例においても同様であ
る。
FIG. 3 is a schematic sectional structural view when the SI buffer structure according to the present invention is applied to a buried gate SI thyristor. The n-buffer short-circuit layer 4 is provided at a pitch of 2L n or less. The SI buffer layer is an n + layer (1
1) and n - layer (12). n + layer (11) and n
The pitch of the layer (12) may correspond to the pitch of the buried gate region 6, and a structure in which the n + layer (11) is arranged immediately below the gate channel may be adopted. In FIG. 3, reference numerals are the same as those used in FIG. 13 of the conventional example and FIGS. 1 and 2 for explaining the principle of the SI buffer structure. The same applies to the following examples.

【0035】図4は埋込みゲートSIサイリスタにおい
て、ゲート電極10の間隔を狭くした構造において、ゲ
ート電極10の下側のアノード側投影領域においてnバ
ッファ短絡層4を設けた構造である。図3の構造に比べ
て単位セグメント当りのチャネル数が少ないが、その分
微細化されている。nバッファ短絡層4は2Ln 以下に
設定する。
FIG. 4 shows a structure of the buried gate SI thyristor in which the n-buffer short-circuit layer 4 is provided in the anode side projection region below the gate electrode 10 in the structure in which the distance between the gate electrodes 10 is narrowed. Although the number of channels per unit segment is smaller than that of the structure shown in FIG. 3, it is miniaturized accordingly. The n-buffer short-circuit layer 4 is set to 2L n or less.

【0036】図5はnバッファ短絡層4と、n+ 層11
及びn- 層12からなるSIバッファ層の平面パターン
形状の一例である。n+ 層11はnバッファ短絡層4の
部分でアノード電極1と短絡されている。n- 層12の
幅、不純物密度はn+ 層11との拡散電位によって充分
空乏化されるように設定する。
FIG. 5 shows the n buffer shorting layer 4 and the n + layer 11
3 is an example of a plane pattern shape of the SI buffer layer including the n layer 12. The n + layer 11 is short-circuited with the anode electrode 1 at the n-buffer shorting layer 4. The width and the impurity density of the n layer 12 are set so as to be sufficiently depleted by the diffusion potential with the n + layer 11.

【0037】図5においてはnバッファ短絡層4はメッ
シュ状に配置されている例を示したが、図6は一定の間
隔lP のピッチにてn+ 短絡部分4が配置される例を示
している。正六角形もしくは正三角形の頂点部分に対応
してn+ 短絡領域4が設けられている。lP の寸法は約
P <2Ln を満足するように配置されていればよい。
FIG. 5 shows an example in which the n buffer short-circuit layers 4 are arranged in a mesh shape, but FIG. 6 shows an example in which the n + short-circuit portions 4 are arranged at a constant pitch l P. ing. An n + short-circuit region 4 is provided corresponding to the vertex of a regular hexagon or a regular triangle. The dimensions of l P may be arranged so as to satisfy the about l P <2L n.

【0038】図7は本発明によるSIバッファ構造をG
TO(ゲートターンオフサイリスタ)に適用した例であ
る。13はPベース層、14は高濃度ベース層である。
nバッファ短絡層4は2Ln 以下のピッチで配置されて
いる。
FIG. 7 shows the SI buffer structure according to the present invention as G
This is an example applied to a TO (gate turn-off thyristor). 13 is a P base layer, and 14 is a high-concentration base layer.
The n-buffer short-circuit layers 4 are arranged at a pitch of 2L n or less.

【0039】図8は本発明によるSIバッファ構造を埋
込みゲートSIサイリスタに適用した別の例である。構
造的な特徴としては、SIバッファ構造をP+ ゲート6
のアノード側投影部分においてLn 分だけ広く設定する
点である。カソード側から注入された電子の走行時間に
よる広がり分を考慮して、約Ln 分広くSIバッファ構
造を設けている。
FIG. 8 shows another example in which the SI buffer structure according to the present invention is applied to a buried gate SI thyristor. As a structural feature, the SI buffer structure is a P + gate 6
This is a point that is set to be wider by L n in the projection portion on the anode side of. In consideration of the spread of electrons injected from the cathode side due to the transit time, the SI buffer structure is provided to be wide by about L n .

【0040】図9はSIバッファ構造の別の構成例であ
る。図1の構成例と比べて、アノード領域2とバッファ
層(n+ - )との間に薄い介在層n(15)を設けて
いる。図9の構造における薄い介在層15の役割は、そ
の不純物密度と厚さによってアノード領域2からの正孔
の注入量を制御する点にある。n+ 層11及びn- /p
- 層12からなるバッファ層は主としてゲート側から広
がる空乏層を阻止し、強電界を阻止する役割を担い、薄
い介在層15の厚さと不純物密度を所定値に設定するこ
とによって、正孔の注入量が制御される。図1の構造で
B に相当する寸法は実質上図9の構造では薄い介在層
15の厚さに対応している。16は絶縁層である。15
は薄い介在層である。
FIG. 9 shows another example of the SI buffer structure. As compared with the configuration example of FIG. 1, a thin intervening layer n (15) is provided between the anode region 2 and the buffer layer (n + n ). The role of the thin intervening layer 15 in the structure of FIG. 9 is to control the injection amount of holes from the anode region 2 by its impurity density and thickness. n + layer 11 and n / p
- a buffer layer comprising a layer 12 prevents the depletion layer mainly extending from the gate side, responsible for blocking a strong electric field, by setting the thickness and impurity concentration of the thin intermediate layer 15 to a predetermined value, hole injection The amount is controlled. The dimension corresponding to L B in the structure of FIG. 1 substantially corresponds to the thickness of the thin intervening layer 15 in the structure of FIG. 16 is an insulating layer. 15
Is a thin intervening layer.

【0041】図9の構造はn+ 層11を拡散で形成後、
nエピタキシャル層を形成することによって薄い介在層
15を形成し、更にpエピタキシャル層を形成すること
によってアノード領域2を形成することによって実現さ
れる。n+ 層11の拡散深さ及び拡散ピッチは高耐圧を
阻止するためには比較的深く形成してもよい。正孔の注
入量は薄い介在層の厚さによって制御されn- /p-
12中に注入された正孔はドリフト走行される構造とな
っていることが望ましい。図9の構造においても、nバ
ッファ短絡層4を2Ln 以下のピッチにて設け、アノー
ド領域2と短絡させている。
In the structure of FIG. 9, after the n + layer 11 is formed by diffusion,
This is realized by forming the thin intervening layer 15 by forming the n epitaxial layer and further forming the anode region 2 by forming the p epitaxial layer. The diffusion depth and diffusion pitch of the n + layer 11 may be formed relatively deep in order to prevent high breakdown voltage. The amount of holes injected is controlled by the thickness of the thin intervening layer, and it is desirable that the holes injected into the n / p layer 12 have a structure that drifts. Also in the structure of FIG. 9, the n-buffer short-circuit layer 4 is provided at a pitch of 2L n or less to short-circuit the anode region 2.

【0042】図10は図9に示したSIバッファ構造を
適用した平面ゲートSIサイリスタの模式的断面構造図
である。各構成要素に対する参照番号は前述の例と同様
である。
FIG. 10 is a schematic sectional structural view of a planar gate SI thyristor to which the SI buffer structure shown in FIG. 9 is applied. The reference numbers for each component are the same as in the previous example.

【0043】図11及び図12は、前述の実施例の説明
におけるn+ 層11のかわりに金属層17を用いた構造
例である。金属層としてはW,Mo,Co,Pt等の金
属もしくはこれらのシリサイド等を適用することができ
る。図11においては短絡層4もこれらの金属にて設け
ている。短絡のピッチは2Ln 以下である。図12にお
いてはアノード領域2とSIバッファ層(17,12)
との間に薄い介在層15を設けた例が図示されている。
短絡層4は2Ln 以下のピッチで設けられている。
FIG. 11 and FIG. 12 are structural examples in which the metal layer 17 is used instead of the n + layer 11 in the description of the above-mentioned embodiment. As the metal layer, a metal such as W, Mo, Co, Pt or the like, or a silicide thereof or the like can be applied. In FIG. 11, the short-circuit layer 4 is also made of these metals. The pitch of the short circuit is 2L n or less. In FIG. 12, the anode region 2 and the SI buffer layer (17, 12)
An example in which a thin intervening layer 15 is provided between and is shown.
The short-circuit layer 4 is provided at a pitch of 2L n or less.

【0044】本発明によるSIバッファ構造は、上述の
構造に限られるわけではなく、例えばn- 層中に埋込ま
れたn+ 層を有する構造、或いは、p- 層中にn+ 層が
板状に設けられた構造とすることもできる。
[0044] SI buffer structure according to the present invention is not limited to the structure described above, for example n - structure with an n + layer that is embedded in the layer, or, p - n + layer plate in a layer It is also possible to have a structure provided in a shape.

【0045】更に短絡のピッチを上昇して、n+ 埋込み
層毎に短絡層4を配置することもできる。
It is also possible to further increase the pitch of the short circuit and arrange the short circuit layer 4 for each n + buried layer.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明によるSIバッファ構造はバッフ
ァ層の横方向に広がる抵抗率を下げることができるた
め、バッファ層内の蓄積電子が速やかにアノード電極に
排出されるためターン・オフの性能が向上する。
Since the SI buffer structure according to the present invention can reduce the resistivity spreading in the lateral direction of the buffer layer, the accumulated electrons in the buffer layer are quickly discharged to the anode electrode, which results in a turn-off performance. improves.

【0047】SIバッファ構造を採用することにより、
正孔の注入が低不純物密度層を介して行なわれるため、
正孔の注入量が上昇し、ターン・オンの性能が向上し、
高速ターン・オン,オン電圧が低減される。
By adopting the SI buffer structure,
Since holes are injected through the low impurity density layer,
The injection amount of holes is increased, the turn-on performance is improved,
Fast turn-on and on-voltage are reduced.

【0048】高不純物密度層と低不純物密度層が互いに
空乏層でつながった構造となっているため、強電界を阻
止することができる。
Since the high impurity density layer and the low impurity density layer are connected to each other by the depletion layer, a strong electric field can be blocked.

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

【図1】SIバッファ構造の模式的断面構造図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional structure diagram of an SI buffer structure.

【図2】SIバッファ構造のポテンシャル分布の説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a potential distribution of an SI buffer structure.

【図3】本発明によるSIバッファ構造を埋込みゲート
SIサイリスタに適用した例である。
FIG. 3 is an example in which the SI buffer structure according to the present invention is applied to a buried gate SI thyristor.

【図4】本発明によるSIバッファ構造を微細化埋込み
ゲートSIサイリスタに適用した例である。
FIG. 4 is an example in which the SI buffer structure according to the present invention is applied to a miniaturized embedded gate SI thyristor.

【図5】SIバッファ構造(11,12)とnバッファ
短絡層(4)の平面パターン例である。
FIG. 5 is an example of a plane pattern of the SI buffer structure (11, 12) and the n buffer shorting layer (4).

【図6】nバッファ短絡領域(4)のパターン配置例で
ある。
FIG. 6 is a pattern arrangement example of an n buffer short-circuit region (4).

【図7】本発明によるSIバッファ構造をGTOに適用
した例である。
FIG. 7 is an example in which the SI buffer structure according to the present invention is applied to GTO.

【図8】本発明によるSIバッファ構造を埋込みゲート
SIサイリスタに適用した別の例である。
FIG. 8 is another example in which the SI buffer structure according to the present invention is applied to a buried gate SI thyristor.

【図9】本発明によるSIバッファ構造の別の構成例で
ある。
FIG. 9 is another configuration example of the SI buffer structure according to the present invention.

【図10】図9のSIバッファ構造を適用した平面ゲー
トSIサイリスタの模式的断面構造図である。
10 is a schematic cross-sectional structure diagram of a planar gate SI thyristor to which the SI buffer structure of FIG. 9 is applied.

【図11】金属層17を用いたSIバッファ構造の例で
ある。
FIG. 11 is an example of an SI buffer structure using a metal layer 17.

【図12】薄い介在層15を有する図11の構造例であ
る。
FIG. 12 is an example of the structure of FIG. 11 with a thin intervening layer 15.

【図13】従来のnバッファ層を有する埋込みゲートS
Iサイリスタの構造例である。
FIG. 13: Buried gate S having a conventional n buffer layer
It is a structural example of an I thyristor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アノード電極 2 アノード領域 3 バッファ層 4 nバッファ短絡層 5 高抵抗層(基板) 6 ゲート領域 7 エピタキシャル層 8 カソード領域 9 カソード電極 10 ゲート電極 11 高不純物密度のバッファ層 12 低不純物密度のバッファ層 13 ベース層 14 高濃度ベース層 15 薄い介在層 16 絶縁層 17 金属層 1 Anode Electrode 2 Anode Region 3 Buffer Layer 4 n Buffer Short Layer 5 High Resistance Layer (Substrate) 6 Gate Region 7 Epitaxial Layer 8 Cathode Region 9 Cathode Electrode 10 Gate Electrode 11 High Impurity Density Buffer Layer 12 Low Impurity Density Buffer Layer 13 base layer 14 high concentration base layer 15 thin intervening layer 16 insulating layer 17 metal layer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アノード領域、カソード領域、ゲート領
域を有する半導体素子において、前記アノード領域に接
するか近傍においてバッファ層を具備するとともに、前
記バッファ層は高不純物密度領域と低不純物密度領域の
部分を有し、前記低不純物密度領域は前記高不純物密度
領域との間の拡散電位によって実質的に空乏化されてい
て、かつ、前記高不純物密度領域のバッファ層は前記ア
ノード領域と2Ln 以下のピッチ(Ln は電子の拡散
長)で短絡されていることを特徴とする静電誘導バッフ
ァ構造を有する半導体素子。
1. A semiconductor device having an anode region, a cathode region and a gate region, comprising a buffer layer in contact with or in the vicinity of the anode region, wherein the buffer layer comprises a high impurity density region and a low impurity density region. The low impurity density region is substantially depleted by a diffusion potential between the low impurity density region and the high impurity density region, and the buffer layer of the high impurity density region has a pitch of 2L n or less with the anode region. A semiconductor device having an electrostatic induction buffer structure, wherein the semiconductor device is short-circuited by (L n is an electron diffusion length).
【請求項2】 前記バッファ層は前記アノード領域とは
反対導電型であることを特徴とする請求項1記載の静電
誘導バッファ構造を有する半導体素子。
2. The semiconductor device having the electrostatic induction buffer structure according to claim 1, wherein the buffer layer has a conductivity type opposite to that of the anode region.
【請求項3】 前記バッファ層の内、高不純物密度領域
は前記アノード領域とは反対導電型であるとともに、低
不純物密度領域は前記アノード領域と同一導電型である
か真性半導体領域であることを特徴とする請求項1記載
の静電誘導バッファ構造を有する半導体素子。
3. The high impurity density region of the buffer layer has a conductivity type opposite to that of the anode region, and the low impurity density region has the same conductivity type as the anode region or an intrinsic semiconductor region. A semiconductor device having the electrostatic induction buffer structure according to claim 1.
【請求項4】 アノード領域、カソード領域、ゲート領
域を有する半導体素子において、前記アノード領域に接
するか近傍においてバッファ層を具備するとともに、前
記バッファ層は金属層領域と低不純物密度領域の部分を
有し、前記低不純物密度領域は前記金属層との間の拡散
電位によって実質的に空乏化されていて、かつ前記金属
層領域のバッファ層は前記アノード領域と2Ln 以下の
ピッチ(Ln は電子の拡散長)で短絡されていることを
特徴とする静電誘導バッファ構造を有する半導体素子。
4. A semiconductor device having an anode region, a cathode region and a gate region, comprising a buffer layer in contact with or in the vicinity of the anode region, the buffer layer having a metal layer region and a low impurity density region. However, the low impurity density region is substantially depleted by a diffusion potential between the low impurity concentration region and the metal layer, and the buffer layer in the metal layer region and the anode region have a pitch of 2L n or less (L n is an electron). A semiconductor element having an electrostatic induction buffer structure characterized by being short-circuited by the diffusion length of the.
【請求項5】 前記バッファ層とアノード領域との間に
はアノード領域とは反対導電型の薄い半導体層が介在さ
れていることを特徴とする請求項1もしくは請求項4の
内、いずれか1項記載の静電誘導バッファ構造を有する
半導体素子。
5. A thin semiconductor layer having a conductivity type opposite to that of the anode region is interposed between the buffer layer and the anode region. A semiconductor device having the electrostatic induction buffer structure according to the paragraph.
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