JPH0723968Y2 - 集積化光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタ - Google Patents
集積化光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタInfo
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- JPH0723968Y2 JPH0723968Y2 JP1989073628U JP7362889U JPH0723968Y2 JP H0723968 Y2 JPH0723968 Y2 JP H0723968Y2 JP 1989073628 U JP1989073628 U JP 1989073628U JP 7362889 U JP7362889 U JP 7362889U JP H0723968 Y2 JPH0723968 Y2 JP H0723968Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、光トリガ静電誘導サイリスタと光クエンチ用
の静電誘導フォトトランジスタとを集積化して構成した
集積化光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタに関す
るものである。
の静電誘導フォトトランジスタとを集積化して構成した
集積化光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタに関す
るものである。
本願出願人は先に、この種の集積化光トリガ・光クエン
チ静電誘導（LTQSI）サイリスタとして、第３図に示す
ように、光トリガ静電誘導（LTSI）サイリスタQ1と、ダ
ーリントン構成の静電誘導トランジスタ（SIT）Q2a及び
静電誘導フォトトランジスタ（SIPT）Q2bよりなる光増
幅静電誘導トランジスタ（PASIT）Q2と、SIPTQ2bのゲー
トに接続された抵抗RGqとを集積化し、外部端子としてL
TSIサイリスタQ1のアノード及びカソードとPASITQ2の共
通ドレインとの３端子を導出し、ドレインにドレインバ
イアス電圧VDqを印加し、LTSIサイリスタQ1のアノード
を出力端子として導出し、カソードを接地するようにし
たものを提案している。
チ静電誘導（LTQSI）サイリスタとして、第３図に示す
ように、光トリガ静電誘導（LTSI）サイリスタQ1と、ダ
ーリントン構成の静電誘導トランジスタ（SIT）Q2a及び
静電誘導フォトトランジスタ（SIPT）Q2bよりなる光増
幅静電誘導トランジスタ（PASIT）Q2と、SIPTQ2bのゲー
トに接続された抵抗RGqとを集積化し、外部端子としてL
TSIサイリスタQ1のアノード及びカソードとPASITQ2の共
通ドレインとの３端子を導出し、ドレインにドレインバ
イアス電圧VDqを印加し、LTSIサイリスタQ1のアノード
を出力端子として導出し、カソードを接地するようにし
たものを提案している。
以上の構成において、通常状態ではSITQ2a及びSIPTQ2b
はオフしていて、LTSIサイリスタQ1もターン・オフして
いる。この状態において、LTSIサイリスタQ1に光トリガ
用パルス（LT）を照射すると、LTSIサイリスタQ1がター
ン・オンする。また、LTSIサイリスタQ1がターン・オン
している状態において、SIPTQ2bのゲートに光クエンチ
用パルス（LQ）を照射すると、SIPTQ2bがオンし、これ
によりSITQ2aがオンする。このことによってLTSIサイリ
スタQ1のゲート領域に蓄積されていた正孔がSITQ2aを通
じて放電され、アノードから注入される正孔電流もSITQ
2aに流れ、LTSIサイリスタQ1がターン・オフされる。
はオフしていて、LTSIサイリスタQ1もターン・オフして
いる。この状態において、LTSIサイリスタQ1に光トリガ
用パルス（LT）を照射すると、LTSIサイリスタQ1がター
ン・オンする。また、LTSIサイリスタQ1がターン・オン
している状態において、SIPTQ2bのゲートに光クエンチ
用パルス（LQ）を照射すると、SIPTQ2bがオンし、これ
によりSITQ2aがオンする。このことによってLTSIサイリ
スタQ1のゲート領域に蓄積されていた正孔がSITQ2aを通
じて放電され、アノードから注入される正孔電流もSITQ
2aに流れ、LTSIサイリスタQ1がターン・オフされる。
上述した回路構成のLTQSIサイリスタは、第４図の平面
図に示すように、LTSIサイリスタQ1とSITQ2a及びSIPTQ
2abとを同一半導体基板にレイアウトして集積化されて
いた。同図において、11はLTSIサイリスタQ1のカソード
電極、12はLTSIサイリスタQ1のゲート電極、13はSITQ2a
のソース電極、14はSITQ2aのゲート電極、15はPASITQ2
の共通ドレイン電極、16はSIPTQ2bのソース電極、17はS
IPTQ2bのゲート電極、201はSIPTQ2bのソース電極16とSI
TQ2aのゲート電極14とを接続する第二層金属（Al）配
線、202はSIPTQ2aのソース電極13とLTSIサイリスタQ1の
ゲート電極とを接続する第二層金属（Al）配線である。
なお、第４図の平面図では示されていないが、第二層金
属配線201及び202によって接続されている電極以外の電
極はポリイミド樹脂やSiO2などのような絶縁材料からな
る層間絶縁層によって第二層金属配線201及び202から絶
縁された第一層金属配線によって形成されており、多層
配線技術が使用されている。
図に示すように、LTSIサイリスタQ1とSITQ2a及びSIPTQ
2abとを同一半導体基板にレイアウトして集積化されて
いた。同図において、11はLTSIサイリスタQ1のカソード
電極、12はLTSIサイリスタQ1のゲート電極、13はSITQ2a
のソース電極、14はSITQ2aのゲート電極、15はPASITQ2
の共通ドレイン電極、16はSIPTQ2bのソース電極、17はS
IPTQ2bのゲート電極、201はSIPTQ2bのソース電極16とSI
TQ2aのゲート電極14とを接続する第二層金属（Al）配
線、202はSIPTQ2aのソース電極13とLTSIサイリスタQ1の
ゲート電極とを接続する第二層金属（Al）配線である。
なお、第４図の平面図では示されていないが、第二層金
属配線201及び202によって接続されている電極以外の電
極はポリイミド樹脂やSiO2などのような絶縁材料からな
る層間絶縁層によって第二層金属配線201及び202から絶
縁された第一層金属配線によって形成されており、多層
配線技術が使用されている。
上述した従来のLTSIサイリスタの構造では、LTSIサイリ
スタQ1、SITQ2a及びSIPTQ2bは平面上で互いに区分けし
てレイアウトされているが、集積化に伴って平面の面積
が小さくなると、ターン・オフ時にはPASITQ2のSIPTQ2b
のみにLQが照射されなければならないにも拘ず、SITQ2a
やLTSIQ1にも照射されてしまう可能性があり、また逆に
ターン・オン時にはLTSIサイリスタQ1にのみLTが照射さ
れなければならないにも拘ず、他の部分にも照射される
ようになり、所謂光ノイズが生じる。また、LTSIサイリ
スタQ1のカソード電極11とゲート電極12とが共に第一層
金属配線によって互いに入り込んだ櫛形に配列された櫛
形構造となっていて、かつカソード電極の外部引出し部
が一側から行われるようになっているため、その電極構
造、特に長さ及び幅に自由度がなく、また特にカソード
電極の外部引出し部が一側から行われるようになってい
たため、ターン・オン及びターン・オフ時のカソード−
アノード電流が半導体チップの各場所により異なる不均
一性ができてしまって電流集中による加熱破壊を起こし
易いという問題などがあった。
スタQ1、SITQ2a及びSIPTQ2bは平面上で互いに区分けし
てレイアウトされているが、集積化に伴って平面の面積
が小さくなると、ターン・オフ時にはPASITQ2のSIPTQ2b
のみにLQが照射されなければならないにも拘ず、SITQ2a
やLTSIQ1にも照射されてしまう可能性があり、また逆に
ターン・オン時にはLTSIサイリスタQ1にのみLTが照射さ
れなければならないにも拘ず、他の部分にも照射される
ようになり、所謂光ノイズが生じる。また、LTSIサイリ
スタQ1のカソード電極11とゲート電極12とが共に第一層
金属配線によって互いに入り込んだ櫛形に配列された櫛
形構造となっていて、かつカソード電極の外部引出し部
が一側から行われるようになっているため、その電極構
造、特に長さ及び幅に自由度がなく、また特にカソード
電極の外部引出し部が一側から行われるようになってい
たため、ターン・オン及びターン・オフ時のカソード−
アノード電流が半導体チップの各場所により異なる不均
一性ができてしまって電流集中による加熱破壊を起こし
易いという問題などがあった。
よって本考案は、上述した従来の問題点に鑑み、ターン
・オン及びターン・オフ時の光ノイズを防ぐことがで
き、LTSIサイリスタのカソード構造の自由度を増し、か
つターン・オン及びターン・オフ時の電流集中を緩和す
ることのできる集積化光トリガ・光クエンチ静電誘導サ
イリスタを提供することを課題としている。
・オン及びターン・オフ時の光ノイズを防ぐことがで
き、LTSIサイリスタのカソード構造の自由度を増し、か
つターン・オン及びターン・オフ時の電流集中を緩和す
ることのできる集積化光トリガ・光クエンチ静電誘導サ
イリスタを提供することを課題としている。
上記課題を解決するため本考案により成された集積化光
トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタは、光トリガ静
電誘導サイリスタと、ダーリントン構成の静電誘導トラ
ンジスタ及び静電誘導フォトトランジスタからなる光増
幅静電誘導トランジスタとを同一半導体基板にレイアウ
トすると共に多層配線により相互接続して集積化してな
り、前記光トリガ静電誘導サイリスタに光トリガ用パル
スを照射することによりターン・オンすると共に、前記
静電誘導フォトトランジスタに光クエンチ用パルスを照
射することによりターン・オフする集積化光トリガ・光
クエンチ静電誘導サイリスタにおいて、前記光トリガ静
電誘導サイリスタのカソード及びゲート領域が配された
前記半導体基板の残りの部分に、前記静電誘導トランジ
スタのソース及びゲート領域を配すると共に、前記光ト
リガ静電誘導サイリスタのカソード及びゲート領域とは
反対側から前記静電誘導トランジスタのソース及びゲー
ト領域に一部入り込むように前記静電誘導フォトトラン
ジスタのソース及びゲート領域を配し、前記光トリガ静
電誘導サイリスタのカソード及びゲート領域の電極を第
一金属配線により形成し、該第一金属配線によって形成
されたカソード及びゲート電極と前記光トリガ静電誘導
サイリスタのカソード及びゲート領域とを層間絶縁膜に
よって覆い、該層間絶縁膜をトリガ光照射区域を除いて
第１の第二金属配線によって覆い、かつ該第１の第二金
属配線と該配線の下にある前記第一金属配線によって形
成されるカソード電極とを前記層間絶縁膜にあけた接続
孔を介して電気的に接続し、前記光増幅静電誘導トラン
ジスタを構成する領域のうち前記静電誘導トランジスタ
のソース及びゲート領域の大部分を、前記光トリガ静電
誘導サイリスタの第一金属配線によって形成されている
ゲート電極と前記静電誘導トランジスタのソース及びゲ
ート領域の第一金属配線によって形成されているソース
電極とを電気的に相互接続する第２の第二金属配線によ
って覆い、かつ前記静電誘導トランジスタのソース及び
ゲート領域のゲート電極と前記光増幅静電誘導トランジ
スタを構成する領域のうち前記静電誘導フォトトランジ
スタのソース及びゲート領域の第一金属配線によって形
成されているソース電極とを電気的に相互接続する第３
の第二金属配線と、前記静電誘導フォトトランジスタの
ソース及びゲート領域の第一金属配線によって形成され
ているゲート電極に電気的に接続された第４の第二金属
配線とにより、前記静電誘導フォトトランジスタのソー
ス及びゲート領域にクエンチ光照射窓を画成したことを
特徴としている。
トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタは、光トリガ静
電誘導サイリスタと、ダーリントン構成の静電誘導トラ
ンジスタ及び静電誘導フォトトランジスタからなる光増
幅静電誘導トランジスタとを同一半導体基板にレイアウ
トすると共に多層配線により相互接続して集積化してな
り、前記光トリガ静電誘導サイリスタに光トリガ用パル
スを照射することによりターン・オンすると共に、前記
静電誘導フォトトランジスタに光クエンチ用パルスを照
射することによりターン・オフする集積化光トリガ・光
クエンチ静電誘導サイリスタにおいて、前記光トリガ静
電誘導サイリスタのカソード及びゲート領域が配された
前記半導体基板の残りの部分に、前記静電誘導トランジ
スタのソース及びゲート領域を配すると共に、前記光ト
リガ静電誘導サイリスタのカソード及びゲート領域とは
反対側から前記静電誘導トランジスタのソース及びゲー
ト領域に一部入り込むように前記静電誘導フォトトラン
ジスタのソース及びゲート領域を配し、前記光トリガ静
電誘導サイリスタのカソード及びゲート領域の電極を第
一金属配線により形成し、該第一金属配線によって形成
されたカソード及びゲート電極と前記光トリガ静電誘導
サイリスタのカソード及びゲート領域とを層間絶縁膜に
よって覆い、該層間絶縁膜をトリガ光照射区域を除いて
第１の第二金属配線によって覆い、かつ該第１の第二金
属配線と該配線の下にある前記第一金属配線によって形
成されるカソード電極とを前記層間絶縁膜にあけた接続
孔を介して電気的に接続し、前記光増幅静電誘導トラン
ジスタを構成する領域のうち前記静電誘導トランジスタ
のソース及びゲート領域の大部分を、前記光トリガ静電
誘導サイリスタの第一金属配線によって形成されている
ゲート電極と前記静電誘導トランジスタのソース及びゲ
ート領域の第一金属配線によって形成されているソース
電極とを電気的に相互接続する第２の第二金属配線によ
って覆い、かつ前記静電誘導トランジスタのソース及び
ゲート領域のゲート電極と前記光増幅静電誘導トランジ
スタを構成する領域のうち前記静電誘導フォトトランジ
スタのソース及びゲート領域の第一金属配線によって形
成されているソース電極とを電気的に相互接続する第３
の第二金属配線と、前記静電誘導フォトトランジスタの
ソース及びゲート領域の第一金属配線によって形成され
ているゲート電極に電気的に接続された第４の第二金属
配線とにより、前記静電誘導フォトトランジスタのソー
ス及びゲート領域にクエンチ光照射窓を画成したことを
特徴としている。
上記構成において、光トリガ静電誘導サイリスタのカソ
ード及びゲート領域が配された半導体基板の残りの部分
に、静電誘導トランジスタのソース及びゲート領域を配
し、光トリガ静電誘導サイリスタのカソード及びゲート
領域と反対側から静電誘導トランジスタのソース及びゲ
ート領域に一部分入り込むように静電誘導フォトトラン
ジスタのソース及びゲート領域を配しているので、光ト
リガ静電誘導サイリスタのカソード及びゲート領域と、
静電誘導フォトトランジスタのソース及びゲート領域と
は、これらの間に静電誘導フォトトランジスタのソース
及びゲート領域が存在する離れた位置に形成されるよう
になる。
ード及びゲート領域が配された半導体基板の残りの部分
に、静電誘導トランジスタのソース及びゲート領域を配
し、光トリガ静電誘導サイリスタのカソード及びゲート
領域と反対側から静電誘導トランジスタのソース及びゲ
ート領域に一部分入り込むように静電誘導フォトトラン
ジスタのソース及びゲート領域を配しているので、光ト
リガ静電誘導サイリスタのカソード及びゲート領域と、
静電誘導フォトトランジスタのソース及びゲート領域と
は、これらの間に静電誘導フォトトランジスタのソース
及びゲート領域が存在する離れた位置に形成されるよう
になる。
また、効率向上のため多数に分けた光トリガ静電誘導サ
イリスタのカソード及びゲート領域とこの領域に第一金
属配線によって形成したカソード及びゲート電極とを覆
っている層間絶縁膜をトリガ光照射区域を除いて第１の
第二金属配線によって覆い、光増幅静電誘導トランジス
タを構成する領域のうち静電誘導トランジスタのソース
及びゲート領域の大部分を、光トリガ静電誘導サイリス
タの第一金属配線によって形成されているゲート電極と
静電誘導トランジスタのソース及びゲート領域の第一金
属配線によって形成されているソース電極とを電気的に
相互接続する第２の第二金属配線によって覆い、かつ静
電誘導トランジスタのソース及びゲート領域のゲート電
極と光増幅静電誘導トランジスタを構成する領域のうち
静電誘導フォトトランジスタのソース及びゲート領域の
第一金属配線によって形成されているソース電極とを電
気的に相互接続する第３の第二金属配線と、静電誘導フ
ォトトランジスタのソース及びゲート領域の第一金属配
線によって形成されているゲート電極に電気的に接続さ
れた第４の第二金属配線とにより、静電誘導フォトトラ
ンジスタのソース及びゲート領域にクエンチ光照射窓を
画成し、かつ第１の第二金属配線と該配線の下にある第
一金属配線によって形成されるゲート電極とを層間絶縁
膜にあけた接続孔を介して電気的に接続している。
イリスタのカソード及びゲート領域とこの領域に第一金
属配線によって形成したカソード及びゲート電極とを覆
っている層間絶縁膜をトリガ光照射区域を除いて第１の
第二金属配線によって覆い、光増幅静電誘導トランジス
タを構成する領域のうち静電誘導トランジスタのソース
及びゲート領域の大部分を、光トリガ静電誘導サイリス
タの第一金属配線によって形成されているゲート電極と
静電誘導トランジスタのソース及びゲート領域の第一金
属配線によって形成されているソース電極とを電気的に
相互接続する第２の第二金属配線によって覆い、かつ静
電誘導トランジスタのソース及びゲート領域のゲート電
極と光増幅静電誘導トランジスタを構成する領域のうち
静電誘導フォトトランジスタのソース及びゲート領域の
第一金属配線によって形成されているソース電極とを電
気的に相互接続する第３の第二金属配線と、静電誘導フ
ォトトランジスタのソース及びゲート領域の第一金属配
線によって形成されているゲート電極に電気的に接続さ
れた第４の第二金属配線とにより、静電誘導フォトトラ
ンジスタのソース及びゲート領域にクエンチ光照射窓を
画成し、かつ第１の第二金属配線と該配線の下にある第
一金属配線によって形成されるゲート電極とを層間絶縁
膜にあけた接続孔を介して電気的に接続している。
従って、ターン・オン及びターン・オフ時に照射される
光は、相互間が第１〜第３の第二金属配線によって覆わ
れて互いに離れた位置に形成されたトリガ光照射窓及び
クエンチ光照射窓の必要な箇所にのみ選択的に照射さ
れ、必要ない所には照射されないようになり、光ノイズ
の発生を防止することができる。また、光トリガ静電誘
導サイリスタのソース及びカソード領域のトリガ光照射
窓を除く大部分を層間絶縁膜を介して覆っている第１の
第二金属配線と該配線の下にある第一金属配線によって
形成される光トリガ静電誘導サイリスタのカソード電極
とを層間絶縁膜にあけた接続孔を介して電気的に接続し
ているので、カソード領域の形状がどのようになってい
ても、第一金属配線によって形成されるカソード電極と
第１の第二金属配線との接続が可能になってカソード領
域の自由度が大きくなると共に、任意の位置でカソード
電極に対する第１の第二金属配線の接続が可能になるの
で、ターン・オン、ターン・オフ時に流れる電流が特定
の箇所に集中することが緩和させることができるように
なる。
光は、相互間が第１〜第３の第二金属配線によって覆わ
れて互いに離れた位置に形成されたトリガ光照射窓及び
クエンチ光照射窓の必要な箇所にのみ選択的に照射さ
れ、必要ない所には照射されないようになり、光ノイズ
の発生を防止することができる。また、光トリガ静電誘
導サイリスタのソース及びカソード領域のトリガ光照射
窓を除く大部分を層間絶縁膜を介して覆っている第１の
第二金属配線と該配線の下にある第一金属配線によって
形成される光トリガ静電誘導サイリスタのカソード電極
とを層間絶縁膜にあけた接続孔を介して電気的に接続し
ているので、カソード領域の形状がどのようになってい
ても、第一金属配線によって形成されるカソード電極と
第１の第二金属配線との接続が可能になってカソード領
域の自由度が大きくなると共に、任意の位置でカソード
電極に対する第１の第二金属配線の接続が可能になるの
で、ターン・オン、ターン・オフ時に流れる電流が特定
の箇所に集中することが緩和させることができるように
なる。
以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本考案による集積化光トリガ・光クエンチ静電
誘導サイリスタの一実施例を示す平面図であり、図示の
LTQSIサイリスタは、第４図について上述した従来のも
のと同様に、LTSIサイリスタQ1とSITQ2a及びSIPTQ2bか
らなるPASITQ2を同一半導体基板にレイアウトして集積
化されている。同図において、31はLTSIサイリスタQ1の
カソード及びゲート領域、32はLTSIサイリスタQ1のゲー
ト電極、33はSITQ2aのソース及びゲート領域、34はSIPT
Q2bのソース及びゲート領域、35はPASITQ2のSITQ2a及び
SIPTQ2bに共通のドレイン電極である。
誘導サイリスタの一実施例を示す平面図であり、図示の
LTQSIサイリスタは、第４図について上述した従来のも
のと同様に、LTSIサイリスタQ1とSITQ2a及びSIPTQ2bか
らなるPASITQ2を同一半導体基板にレイアウトして集積
化されている。同図において、31はLTSIサイリスタQ1の
カソード及びゲート領域、32はLTSIサイリスタQ1のゲー
ト電極、33はSITQ2aのソース及びゲート領域、34はSIPT
Q2bのソース及びゲート領域、35はPASITQ2のSITQ2a及び
SIPTQ2bに共通のドレイン電極である。
401はLTSIサイリスタQ1のカソード及びゲート領域31の
第一層金属配線によって形成れているカソード電極と電
気的に接続され、そのカソード及びゲート領域31をトリ
ガ光照射窓41を除いて覆う第１の第二層金属配線であ
る。
第一層金属配線によって形成れているカソード電極と電
気的に接続され、そのカソード及びゲート領域31をトリ
ガ光照射窓41を除いて覆う第１の第二層金属配線であ
る。
402はLTSIサイリスタQ1の第一層金属配線によって形成
されているゲート電極32とSITQ2aのソース及びゲート領
域の第一層金属配線によって形成されているソース電極
とを電気的に相互接続し、SITQ2aのソース及びゲート領
域33を大部分覆う第２の第二層金属配線である。
されているゲート電極32とSITQ2aのソース及びゲート領
域の第一層金属配線によって形成されているソース電極
とを電気的に相互接続し、SITQ2aのソース及びゲート領
域33を大部分覆う第２の第二層金属配線である。
403はSITQ2aのソース及びゲート領域33の第一層金属配
線によって形成さているゲート電極とSIPTQ2bのソース
及びゲート領域34の第一層金属配線によって形成されて
いるソース電極とを電気的に相互接続する第３の第二層
金属配線、404はSIPTQ2bのソース及びゲート領域34の第
一層金属配線によって形成されているゲート電極に電気
的に接続された第４の第二層金属配線、405はPASITQ2の
共通ドレイン電極35に接続された第二層金属配線であ
り、上記第二層金属配線403及び404はSIPTQ2bのソース
及びゲート領域34のクエンチ光照射窓42を画成してい
る。
線によって形成さているゲート電極とSIPTQ2bのソース
及びゲート領域34の第一層金属配線によって形成されて
いるソース電極とを電気的に相互接続する第３の第二層
金属配線、404はSIPTQ2bのソース及びゲート領域34の第
一層金属配線によって形成されているゲート電極に電気
的に接続された第４の第二層金属配線、405はPASITQ2の
共通ドレイン電極35に接続された第二層金属配線であ
り、上記第二層金属配線403及び404はSIPTQ2bのソース
及びゲート領域34のクエンチ光照射窓42を画成してい
る。
上記第二層金属配線401乃至405は、第一層金属配線その
他を覆うように施された、光透過性の絶縁材料からなる
絶縁層上に形成され、第一層金属配線との電気接続は絶
縁層の適宜箇所の開けた接続孔を介して行われている。
他を覆うように施された、光透過性の絶縁材料からなる
絶縁層上に形成され、第一層金属配線との電気接続は絶
縁層の適宜箇所の開けた接続孔を介して行われている。
第２図は第１図の平面図で示したLTSIサイリスタQ1のカ
ソード及びゲート領域31の第二層金属配線401によって
覆われている部分の断面図であり、同図において、31a
はLTSIサイリスタQ1のｎ＋カソード領域、31bはｐ＋ゲ
ート領域、31cはn-高抵抗領域、31dは第一層金属配線に
よって形成されているカソード電極、31eは第一層金属
配線によって形成されているゲート電極、31fはLTSIサ
イリスタQ1のカソード及びゲート領域31の全面を、すな
わちカソード領域31a、ゲート領域31b、高抵抗領域31
c、カソード電極31d及びゲート電極31eの表面を覆って
いるポリイミド樹脂やSiO2などのような光透過性の絶縁
材料からなる層間絶縁膜であり、層間絶縁膜31fの上面
には光照射窓41を除いて第二層金属配線401が施され、
この第二層金属配線401とカソード電極31dは層間絶縁膜
31fに開けた接続孔31gを介して電気的に接続されてい
る。
ソード及びゲート領域31の第二層金属配線401によって
覆われている部分の断面図であり、同図において、31a
はLTSIサイリスタQ1のｎ＋カソード領域、31bはｐ＋ゲ
ート領域、31cはn-高抵抗領域、31dは第一層金属配線に
よって形成されているカソード電極、31eは第一層金属
配線によって形成されているゲート電極、31fはLTSIサ
イリスタQ1のカソード及びゲート領域31の全面を、すな
わちカソード領域31a、ゲート領域31b、高抵抗領域31
c、カソード電極31d及びゲート電極31eの表面を覆って
いるポリイミド樹脂やSiO2などのような光透過性の絶縁
材料からなる層間絶縁膜であり、層間絶縁膜31fの上面
には光照射窓41を除いて第二層金属配線401が施され、
この第二層金属配線401とカソード電極31dは層間絶縁膜
31fに開けた接続孔31gを介して電気的に接続されてい
る。
上記LTSIサイリスタQ1のカソード及びゲート領域31は第
１図では一つの枠で示しているが、実際には第２図の断
面構造から分かるように第１図の従来例と同様にカソー
ドとゲートが相互に入り組んだ櫛歯状になっている。し
かし、櫛歯の配列は第４図のものを時計回転方向に90°
回転した方向にしてゲート電極32をPASITQ2との間に位
置させ、ゲート電極32を第二層金属配線402によってSIT
Q2aのソース電極と接続することができるようにしてい
る。
１図では一つの枠で示しているが、実際には第２図の断
面構造から分かるように第１図の従来例と同様にカソー
ドとゲートが相互に入り組んだ櫛歯状になっている。し
かし、櫛歯の配列は第４図のものを時計回転方向に90°
回転した方向にしてゲート電極32をPASITQ2との間に位
置させ、ゲート電極32を第二層金属配線402によってSIT
Q2aのソース電極と接続することができるようにしてい
る。
なお、抵抗Gqも半導体基板に一緒に形成され、その両端
が第二層金属配線401及び404にそれぞれ接続される。
が第二層金属配線401及び404にそれぞれ接続される。
上述のようにLTSIサイリスタQ1のカソード及びゲート領
域31の全面が光照射窓41を残して第二層金属配線401に
よって覆われ、またPASITQ2のSIPTQ2bのソース及びゲー
ト領域34が光照射窓42を残して第二層金属配線403及び4
04によって覆われている。更にLTSIサイリスタQ1のカソ
ード及びゲート領域31のほぼ全面にわたり第二層金属配
線401が施されているので、第一層金属配線によって形
成されているカソード電極31gと第二層金属配線401とを
カソード領域のほぼ全面の任意の位置で行うことができ
るようになっている。
域31の全面が光照射窓41を残して第二層金属配線401に
よって覆われ、またPASITQ2のSIPTQ2bのソース及びゲー
ト領域34が光照射窓42を残して第二層金属配線403及び4
04によって覆われている。更にLTSIサイリスタQ1のカソ
ード及びゲート領域31のほぼ全面にわたり第二層金属配
線401が施されているので、第一層金属配線によって形
成されているカソード電極31gと第二層金属配線401とを
カソード領域のほぼ全面の任意の位置で行うことができ
るようになっている。
このような構造によって、光トリガ用及び光クエンチ用
の光の照射される区域が光照射窓41及び42によって制限
され、光は光照射すべき区域以外に照射されることがな
いので、ターン・オン及びターン・オフ時の光ノイズを
防止することができ、合わせてカソード領域のセグメン
ト形状に自由度をもたせることができ、かつ均一な電流
分布を行う行わせることによりターン・オン及びターン
・オフ時の電流集中をも同時に緩和することができる。
の光の照射される区域が光照射窓41及び42によって制限
され、光は光照射すべき区域以外に照射されることがな
いので、ターン・オン及びターン・オフ時の光ノイズを
防止することができ、合わせてカソード領域のセグメン
ト形状に自由度をもたせることができ、かつ均一な電流
分布を行う行わせることによりターン・オン及びターン
・オフ時の電流集中をも同時に緩和することができる。
以上説明したように本考案によれば、同一半導体基板に
レイアウトした光トリガ静電誘導サイリスタと、ダーリ
ントン構成の静電誘導トランジスタ及び静電誘導フォト
トランジスタからなる光増幅静電誘導トランジスタを相
互接続して集積化するために使用した多層配線の第二金
属配線によって、光トリガ及び光クエンチのたの光を照
射するのに必要ない部分を覆って離れた位置にトリガ光
照射窓及びクエンチ光照射窓が形成されているので、光
ノイズの発生が防止されるようになっている。
レイアウトした光トリガ静電誘導サイリスタと、ダーリ
ントン構成の静電誘導トランジスタ及び静電誘導フォト
トランジスタからなる光増幅静電誘導トランジスタを相
互接続して集積化するために使用した多層配線の第二金
属配線によって、光トリガ及び光クエンチのたの光を照
射するのに必要ない部分を覆って離れた位置にトリガ光
照射窓及びクエンチ光照射窓が形成されているので、光
ノイズの発生が防止されるようになっている。
また、光トリガ静電誘導サイリスタのカソード領域の形
状がどのようになっていても、第一層金属配線で形成さ
れるカソード電極の上にこの電極を覆うように層間絶縁
膜を介して第１の第二層金属配線を形成しているので、
カソード電極と第１の第二層金属配線との接続を任意の
箇所で行えるようになり、カソード電極を外部と接続す
るための箇所を別個に設けなくてもよくなって、集積度
の向上を図ることができると共にカソード領域の形状の
自由度が大きくなり、かつターン・オン、ターン・オフ
時に流れる電流を均一化して電流集中をも同時に緩和で
きる。
状がどのようになっていても、第一層金属配線で形成さ
れるカソード電極の上にこの電極を覆うように層間絶縁
膜を介して第１の第二層金属配線を形成しているので、
カソード電極と第１の第二層金属配線との接続を任意の
箇所で行えるようになり、カソード電極を外部と接続す
るための箇所を別個に設けなくてもよくなって、集積度
の向上を図ることができると共にカソード領域の形状の
自由度が大きくなり、かつターン・オン、ターン・オフ
時に流れる電流を均一化して電流集中をも同時に緩和で
きる。
第１図は本考案によるLTQSIサイリスタの一実施例を示
す平面図、 第２図は第１図のLTQSIサイリスタの要部断面図、 第３図はLTQSIサイリスタの回路構成の位置例を示す回
路図、 第４図は従来のLTQSIサイリスタを示す平面図である。 Q1…光トリガ静電誘導（LTSI）サイリスタ、Q2…光増幅
静電誘導トランジスタ、Q2a…静電誘導トランジスタ、Q
2b…静電誘導フォトトランジスタ、31…カソード及びゲ
ート領域、31d…カソード電極、31f…層間絶縁膜、33…
ソース及びゲート領域、34…ソース及びゲート領域、40
1…第１の第二層金属配線、402…第２の第二層金属配
線、403…第３の第二層金属配線、404…第４の第二層金
属配線、41…トリガ光照射窓、42…クエンチ光照射窓。
す平面図、 第２図は第１図のLTQSIサイリスタの要部断面図、 第３図はLTQSIサイリスタの回路構成の位置例を示す回
路図、 第４図は従来のLTQSIサイリスタを示す平面図である。 Q1…光トリガ静電誘導（LTSI）サイリスタ、Q2…光増幅
静電誘導トランジスタ、Q2a…静電誘導トランジスタ、Q
2b…静電誘導フォトトランジスタ、31…カソード及びゲ
ート領域、31d…カソード電極、31f…層間絶縁膜、33…
ソース及びゲート領域、34…ソース及びゲート領域、40
1…第１の第二層金属配線、402…第２の第二層金属配
線、403…第３の第二層金属配線、404…第４の第二層金
属配線、41…トリガ光照射窓、42…クエンチ光照射窓。
Claims (1)
- 【請求項１】光トリガ静電誘導サイリスタと、ダーリン
トン構成の静電誘導トランジスタ及び静電誘導フォトト
ランジスタからなる光増幅静電誘導トランジスタとを同
一半導体基板にレイアウトすると共に多層配線により相
互接続して集積化してなり、前記光トリガ静電誘導サイ
リスタに光トリガ用パルスを照射することによりターン
・オンすると共に、前記静電誘導フォトトランジスタに
光クエンチ用パルスを照射することによりターン・オフ
する集積化光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタに
おいて、 前記光トリガ静電誘導サイリスタのカソード及びゲート
領域が配された前記半導体基板の残りの部分に、前記静
電誘導トランジスタのソース及びゲート領域を配すると
共に、前記光トリガ静電誘導サイリスタのカソード及び
ゲート領域とは反対側から前記静電誘導トランジスタの
ソース及びゲート領域に一部入り込むように前記静電誘
導フォトトランジスタのソース及びゲート領域を配し、 前記光トリガ静電誘導サイリスタのカソード及びゲート
領域の電極を第一金属配線により形成し、該第一金属配
線によって形成されたカソード及びゲート電極と前記光
トリガ静電誘導サイリスタのカソード及びゲート領域と
を層間絶縁膜によって覆い、該層間絶縁膜をトリガ光照
射区域を除いて第１の第二金属配線によって覆い、かつ
該第１の第二金属配線と該配線の下にある前記第一金属
配線によって形成されるカソード電極とを前記層間絶縁
膜にあけた接続孔を介して電気的に接続し、 前記光増幅静電誘導トランジスタを構成する領域のうち
前記静電誘導トランジスタのソース及びゲート領域の大
部分を、前記光トリガ静電誘導サイリスタの第一金属配
線によって形成されているゲート電極と前記静電誘導ト
ランジスタのソース及びゲート領域の第一金属配線によ
って形成されているソース電極とを電気的に相互接続す
る第２の第二金属配線によって覆い、 かつ前記静電誘導トランジスタのソース及びゲート領域
のゲート電極と前記光増幅静電誘導トランジスタを構成
する領域のうち前記静電誘導フォトトランジスタのソー
ス及びゲート領域の第一金属配線によって形成されてい
るソース電極とを電気的に相互接続する第３の第二金属
配線と、前記静電誘導フォトトランジスタのソース及び
ゲート領域の第一金属配線によって形成されているゲー
ト電極に電気的に接続された第４の第二金属配線とによ
り、前記静電誘導フォトトランジスタのソース及びゲー
ト領域にクエンチ光照射窓を画成した ことを特徴とする集積化光トリガ・光クエンチ静電誘導
サイリスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989073628U JPH0723968Y2 (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 集積化光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989073628U JPH0723968Y2 (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 集積化光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0313757U JPH0313757U (ja) | 1991-02-12 |
| JPH0723968Y2 true JPH0723968Y2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=31612614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989073628U Expired - Lifetime JPH0723968Y2 (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 集積化光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723968Y2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5467393A (en) * | 1977-11-09 | 1979-05-30 | Hitachi Ltd | High dielectric strength semiconductor element |
| JPS5858245B2 (ja) * | 1979-08-10 | 1983-12-24 | 有限会社 住野事務所 | 篩別け装置を備えたダンプ運搬車 |
| JPH0779159B2 (ja) * | 1984-03-22 | 1995-08-23 | 潤一 西澤 | 光トリガ・光クエンチ可能なサイリスタ装置 |
| JPS6384066A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-14 | Semiconductor Res Found | 集積化光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタ及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-06-26 JP JP1989073628U patent/JPH0723968Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0313757U (ja) | 1991-02-12 |
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