JPH10335680A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JPH10335680A
JPH10335680A JP15744297A JP15744297A JPH10335680A JP H10335680 A JPH10335680 A JP H10335680A JP 15744297 A JP15744297 A JP 15744297A JP 15744297 A JP15744297 A JP 15744297A JP H10335680 A JPH10335680 A JP H10335680A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
semiconductor region
semiconductor
conductivity type
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15744297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Hasegawa
泰男 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Origin Electric Co Ltd
Original Assignee
Origin Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Origin Electric Co Ltd filed Critical Origin Electric Co Ltd
Priority to JP15744297A priority Critical patent/JPH10335680A/en
Publication of JPH10335680A publication Critical patent/JPH10335680A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0603Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Thyristors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a planer semiconductor device to be protected against partial damage which is liable to occur to the corner of a PN junction or its vicinity and enhanced in reverse recovery characteristics. SOLUTION: A semiconductor device is equipped with a first conductivity-type first semiconductor region 1 and a second conductivity-type second semiconductor region 2 which is formed on the one main surface of the first semiconductor region 1 to form a PN junction together with the first semiconductor region 1. In this case, a second conductivity carrier absorbing region 8 of high impurity concentration which absorbs minority carriers injected into the first semiconductor region 1 from the second semiconductor region 2 is provided in the prescribed spots on the peripheral edge of the same main surface of the first semiconductor region 1 where the second semiconductor region 2 is provided.

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,半導体領域において
部分的な逆回復のアンバランスを改善し得る構造の半導
体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a structure capable of improving imbalance of partial reverse recovery in a semiconductor region.

【0002】[0002]

【従来の技術】 一般的な比較的高耐圧の電力用プレー
ナ型半導体ダイオードの基本的な半導体構造は、図8に
示すように、半導体基板である不純物濃度の低いN-
第1の半導体領域1と、半導体基板の一方の主面に形成
されて半導体領域1とPN接合を形成する不純物濃度の
高いP+ の第2の半導体領域2を備え、また半導体基板
の他方の主面には、電極3とオーミックコンタクトを形
成するためと、必要最小限の第1の半導体層を形成する
目的で、不純物濃度の高いN+ の半導体層1Aが形成さ
れている。
Basic semiconductor structure of the Related Art Generally, relatively high breakdown voltage planar-type semiconductor diodes for power, as shown in FIG. 8, lower N impurity concentration which is the semiconductor substrate - the first semiconductor region 1 and a second semiconductor region 2 of P + having a high impurity concentration which is formed on one main surface of the semiconductor substrate and forms a PN junction with the semiconductor region 1. The other main surface of the semiconductor substrate includes The N + semiconductor layer 1A having a high impurity concentration is formed for the purpose of forming an ohmic contact with the electrode 3 and for forming the minimum necessary first semiconductor layer.

【0003】 さらに、第2の半導体領域2には他方の
電極4が形成されている。なお、5は二酸化シリコン膜
又は窒化膜のような絶縁膜であり、6はガードリング領
域である。7は逆バイアス時に空乏層の広がりによる反
転層の延びを制限するためのチャンネルストッパ領域で
ある。この半導体ダイオードの一般的な動作は良く知ら
れているので省略する。
Further, the other electrode 4 is formed in the second semiconductor region 2. Reference numeral 5 denotes an insulating film such as a silicon dioxide film or a nitride film, and reference numeral 6 denotes a guard ring region. Reference numeral 7 denotes a channel stopper region for limiting extension of the inversion layer due to expansion of the depletion layer at the time of reverse bias. The general operation of this semiconductor diode is well known and will not be described.

【0004】 しかし、このような構造の電力用プレー
ナ型の半導体ダイオードは、比較的大きな耐圧を要求さ
れるので、PN接合が存在する基板面においてそのPN
接合から基板周辺までの寸法が大きくならざるを得ず、
この結果、アノードである半導体領域2のコーナー近傍
でときどき破壊が発生することが確認されていた。この
原因を明らかにしたものとして、Y.Tomomatsu 他6名が
1996年にIEEEに発表した論文「An analysis and impro
vement of destruction immunityduring reverse recov
ery for high voltage planer diodes under highdIrr/
dt condition 」の記載がある。
However, since a power planar type semiconductor diode having such a structure is required to have a relatively large breakdown voltage, the PN junction on the substrate surface where the PN junction exists is required.
The dimensions from joining to the periphery of the board must be large,
As a result, it has been confirmed that sometimes destruction occurs near the corner of the semiconductor region 2 serving as the anode. Y. Tomomatsu and six others clarified the cause.
A paper published in IEEE in 1996, `` An analysis and impro
vement of destruction immunityduring reverse recov
ery for high voltage planer diodes under highdIrr /
dt condition ”.

【0005】 この文献によると、プレーナ型半導体ダ
イオードの場合、順バイアス状態から逆バイアス状態へ
の逆回復期間では、逆サージ電圧が静止ブレークダウン
電圧よりも低いときでさえも、破壊が生じると報告して
いる。そしてこの問題を改善するには、アノード領域
(図8では参照記号2)のコーナーの電界を弱めるか、
あるいはそのコーナーの電流密度が非常に高くなるので
電流密度を低下させれば良いと記述している。
According to this document, it is reported that breakdown occurs in the case of a planar semiconductor diode during a reverse recovery period from a forward bias state to a reverse bias state even when the reverse surge voltage is lower than the quiescent breakdown voltage. doing. To solve this problem, the electric field at the corner of the anode region (reference numeral 2 in FIG. 8) is reduced or
Alternatively, it is described that the current density at the corner becomes extremely high, so that the current density may be reduced.

【0006】 本発明者は、アノード領域のコーナー部
分の逆方向電流密度が非常に高くなる原因が、アノード
である半導体領域2からカソードである半導体領域の内
の低不純物濃度半導体領域1に注入された正孔の内、特
に半導体領域2から離れた低不純物濃度半導体領域1部
分における正孔の蓄積が増大することと、それに伴う消
滅が遅れ、その部分の逆回復時間が他部分に比べて長く
なる。つまり、逆バイアス時にコーナー部分に蓄積され
た少数キャリアはPN接合を通してはき出されるか、あ
るいは所定のライフタイムで再結合して消滅することに
なり、中央部よりも回復が遅れるため、特にコーナー部
分の電力損失が増大する結果、PN接合のコーナー部分
及びその近傍部で破壊が発生するものと考えた。
The inventor of the present invention has found that the cause of the extremely high reverse current density at the corner portion of the anode region is that the semiconductor region 2 serving as the anode is injected into the low impurity concentration semiconductor region 1 in the semiconductor region serving as the cathode. The accumulation of holes in the low-impurity-concentration semiconductor region 1, particularly away from the semiconductor region 2, is delayed, and the elimination thereof is delayed, and the reverse recovery time of that portion is longer than that of other portions. Become. In other words, the minority carriers accumulated in the corner portion at the time of reverse bias are extruded through the PN junction or recombine with a predetermined lifetime and disappear, and the recovery is delayed more than in the central portion. It is considered that as a result of an increase in power loss, destruction occurs at the corner of the PN junction and in the vicinity thereof.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】 したがって、本発明
は半導体領域2から離れた第1の低不純物濃度半導体領
域1部分における逆回復が他部分に比べて遅れる程度を
軽減、ないしはほぼゼロにし、部分によって逆回復のア
ンバランスが生じないようにすることが課題である。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention reduces the extent to which the reverse recovery in the first low-impurity-concentration semiconductor region 1 remote from the semiconductor region 2 is delayed as compared with other portions, or reduces or reduces the extent to almost zero. The challenge is to prevent reverse recovery imbalance from occurring.

【0008】 この課題を解決するために、本発明で
は、第2の導電型の半導体領域から第1の導電型の低不
純物濃度半導体領域に注入された少数キャリアを吸収す
るための高不純物濃度のキャリア吸収領域を、第1の導
電型の低不純物濃度半導体領域の周縁部の所定箇所に備
えることにより、第1の導電型の低不純物濃度半導体領
域の周縁部における少数キャリアの消滅を他部分とほぼ
同じ程度にしたことを特徴にしている。
In order to solve this problem, according to the present invention, a high impurity concentration semiconductor for absorbing minority carriers injected from a second conductivity type semiconductor region into a first conductivity type low impurity concentration semiconductor region is provided. By providing the carrier absorption region at a predetermined portion of the peripheral portion of the first conductive type low impurity concentration semiconductor region, the disappearance of minority carriers at the peripheral portion of the first conductive type low impurity concentration semiconductor region can be reduced. The feature is that they are almost the same.

【0009】[0009]

【問題を解決するための手段】 前述のような問題を解
決するため,請求項1の発明は、第1の導電型の第1の
半導体領域と、該第1の半導体領域の一方の主面におけ
る一部分に形成されて該第1の半導体領域との間にPN
接合を形成する第1の導電型とは逆の第2の導電型の第
2の半導体領域とを備えた半導体装置において、前記第
1の半導体領域における前記第2の半導体領域が存在す
る同一主面の周縁部の所定箇所に、前記第2の導電型の
第2の半導体領域から前記第1の半導体領域に注入され
た少数キャリアを吸収するための高不純物濃度の第2の
導電型のキャリア吸収領域を備えたことを特徴とする半
導体装置を提供するものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 comprises a first semiconductor region of a first conductivity type and one main surface of the first semiconductor region. PN is formed in a part of the first semiconductor region and
In a semiconductor device having a second semiconductor region of a second conductivity type opposite to the first conductivity type forming a junction, the same semiconductor device in which the second semiconductor region exists in the first semiconductor region is provided. A carrier of a second conductivity type having a high impurity concentration for absorbing minority carriers injected from the second semiconductor region of the second conductivity type into the first semiconductor region at a predetermined portion of a peripheral portion of the surface. A semiconductor device provided with an absorption region is provided.

【0010】 前述のような問題を解決するため,請求
項2の発明は、請求項1において、前記第1の半導体領
域に第1の導電型のチャンネルストッパ領域を形成して
なり、第2の導電型のキャリア吸収領域を、前記第1の
導電型のチャンネルストッパ領域よりも外側に備えたこ
とを特徴とする半導体装置。
In order to solve the above-mentioned problem, a second aspect of the present invention is directed to the first aspect, wherein a channel stopper region of a first conductivity type is formed in the first semiconductor region. A semiconductor device comprising a carrier absorption region of a conductivity type provided outside a channel stopper region of a first conductivity type.

【0011】 前述のような問題を解決するため,請求
項3の発明は、請求項2において、前記第2の導電型の
キャリア吸収領域と前記第1の導電型のチャンネルスト
ッパ領域とを短絡したことを特徴とする半導体装置を提
供するものである。
In order to solve the above-mentioned problem, according to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the carrier absorption region of the second conductivity type and the channel stopper region of the first conductivity type are short-circuited. A semiconductor device is provided.

【0012】 前述のような問題を解決するため,請求
項4の発明は、請求項2において、前記第2の導電型の
キャリア吸収領域を安定電位に接続される主電極に接続
したことを特徴とする半導体装置を提供するものであ
る。
In order to solve the above-mentioned problem, a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the second aspect, the carrier absorption region of the second conductivity type is connected to a main electrode connected to a stable potential. The semiconductor device described above is provided.

【0013】 前述のような問題を解決するため,請求
項5の発明は、請求項2又は請求項3のいずれかにおい
て、前記第1の導電型のチャンネルストッパ領域と第2
の導電型のキャリア吸収領域とを安定電位に接続される
主電極に接続することを特徴とする半導体装置を提供す
るものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 5 is the invention according to claim 2 or claim 3, wherein the channel stopper region of the first conductivity type and the second
And a carrier absorption region of the conductivity type is connected to a main electrode connected to a stable potential.

【0014】[0014]

【発明を実施するための形態】 以下図面により本発明
の第1の実施形態について説明する。図8に示した記号
と同一の記号は相当する部材を示すものとする。図1
(A)は半導体構造を説明するための断面斜視図であ
り、図1(B)は部分的拡大図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same symbols as those shown in FIG. 8 indicate the corresponding members. FIG.
FIG. 1A is a cross-sectional perspective view for explaining a semiconductor structure, and FIG. 1B is a partially enlarged view.

【0015】 このプレーナ型の半導体ダイオードの実
施例が従来のものと異なる点は、不純物濃度の低いN-
半導体領域1の外周部に形成されたN+ チャンネルスト
ッパ領域7に外周側から入り組むように不連続で形成さ
れた高いP+ キャリア吸収領域8を設けた点である。P
+ キャリア吸収領域8は、半導体領域1の一方の主面側
からP型不純物を拡散して、アノード領域であるP+
導体領域2とP+ ガードリング領域6とを形成するとき
に同時に形成される。したがって、P+ キャリア吸収領
域8は半導体領域2とガードリング領域6とが存在する
半導体領域1の同一主面に存在する。
An embodiment of this planar type semiconductor diode is different from the conventional one in that N − having a low impurity concentration is used.
The point is that a high P + carrier absorption region 8 which is discontinuously formed so as to enter the N + channel stopper region 7 formed on the outer peripheral portion of the semiconductor region 1 from the outer peripheral side is provided. P
+ Carrier absorption region 8 is formed at the same time as P + semiconductor region 2 serving as an anode region and P + guard ring region 6 are formed by diffusing a P-type impurity from one main surface side of semiconductor region 1. You. Therefore, P + carrier absorption region 8 exists on the same main surface of semiconductor region 1 where semiconductor region 2 and guard ring region 6 exist.

【0016】 次に、P+ キャリア吸収領域8の作用を
説明するが、その説明の前に、P導電型半導体領域2か
らN- 半導体領域1に注入された正孔が蓄積され易い点
についての説明を行う。順方向注入時にP+ 半導体領域
2からN- 半導体領域1に注入された正孔は、正孔にと
ってバリアとなるN+ チャンネルストッパ領域7とN+
半導体層1Aに囲まれているため、特にコーナー部分に
は正孔が蓄積され易い。
Next, the operation of the P + carrier absorption region 8 will be described. Before describing the operation, the fact that holes injected from the P conductivity type semiconductor region 2 into the N semiconductor region 1 are likely to accumulate is described. Give an explanation. The holes injected from the P + semiconductor region 2 to the N semiconductor region 1 during the forward injection are converted into the N + channel stopper region 7 serving as a barrier for the holes and the N +
Since it is surrounded by the semiconductor layer 1A, holes are likely to be accumulated particularly in corner portions.

【0017】 したがって、順バイアス時にP+ 半導体
領域2からN- 半導体領域1に注入された正孔は、逆バ
イアスになったとき、P+ 半導体領域2に近い部分に存
在する正孔ほど吸収や再結合により消滅し易いが、P+
半導体領域2から離れたN- 半導体領域1部分、特に一
番離れた四隅部分及びその近傍部に存在する正孔は消滅
しにくいと推測される。
Therefore, the holes injected from the P + semiconductor region 2 into the N semiconductor region 1 at the time of the forward bias absorb or absorb the holes closer to the P + semiconductor region 2 at the time of the reverse bias. It is easy to disappear by recombination, but P +
It is presumed that the holes existing in the N semiconductor region 1 distant from the semiconductor region 2, particularly in the four corner portions farthest away and in the vicinity thereof, are unlikely to disappear.

【0018】 このため、P+ 半導体領域2の隅部近傍
を流れる逆方向電流が最後まで残り、その逆方向電流が
逆方向電圧の値がかなり大きくなっても流れていると、
特に半導体領域1と2とにより形成されるPN接合部分
及びその近傍部分の電力損失が他部分よりも大きくな
り、その電力損失が破壊耐量を越えたときに部分破壊が
発生するものと推測される。
For this reason, if the reverse current flowing near the corner of the P + semiconductor region 2 remains until the end, and the reverse current flows even if the value of the reverse voltage is considerably large,
In particular, it is presumed that the power loss at the PN junction formed by the semiconductor regions 1 and 2 and the vicinity thereof is larger than that at other portions, and partial destruction occurs when the power loss exceeds the breakdown strength. .

【0019】 この実施例の半導体構造では、P+ 半導
体領域2から一番離れたN- 半導体領域1の外周部分に
+ キャリア吸収領域8を備えており、一般的にP導電
型半導体領域の正孔に対する障壁のレベルは小さいの
で、P+ キャリア吸収領域8近傍の正孔は領域8に吸収
され易く、順バイアス時の正孔の蓄積を少なくできる。
したがって、P+ 半導体領域2の隅部近傍を流れる逆方
向電流が他部分に比べて遅くまで流れることがなく、ア
ノード領域の角部、あるいはその近傍が破壊され易いと
いう現象の発生を大幅に低減できる。
In the semiconductor structure of this embodiment, a P + carrier absorption region 8 is provided on the outer peripheral portion of the N semiconductor region 1 farthest from the P + semiconductor region 2. Since the level of the barrier to holes is small, holes near the P + carrier absorption region 8 are easily absorbed by the region 8 and the accumulation of holes during forward bias can be reduced.
Therefore, the reverse current flowing in the vicinity of the corner of the P + semiconductor region 2 does not flow until later than in other portions, and the occurrence of the phenomenon that the corner of the anode region or the vicinity thereof is easily broken is greatly reduced. it can.

【0020】 次に、図2により本発明の他の実施例に
ついて説明する。図2において、図1と同じ記号は相当
する部材を示すものとする。この半導体構造が図1の実
施例と実質的に異なる点は、N+ チャンネルストッパ領
域7の外側でそれから離れてN- 半導体領域1の全外周
部にP+ キャリア吸収領域8を設けたところにある。N
+ チャンネルストッパ領域7及びP+ キャリア吸収領域
8はそれぞれ前述と全く同様に作用し、P+ 半導体領域
2から離れた周辺部近傍の正孔を吸収して素早く消滅さ
せる。したがって、逆バイアス電圧印加時にどの部分に
も逆電流が集中することがなく、PN接合及びその近傍
の各領域でほとんど同時に逆電流が消滅するので、ダイ
オードのアノード領域であるP+ 半導体領域2の角部な
いしはその近傍で発生しがちであった部分破壊を防止す
ることができるばかりでなく、逆回復時間を短縮するこ
とができ、スイッチング特性も向上できる。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2, the same symbols as those in FIG. 1 indicate the corresponding members. This semiconductor structure is substantially different from the embodiment of FIG. 1 in that a P + carrier absorption region 8 is provided outside the N + channel stopper region 7 and away from the N + channel stopper region 7 on the entire outer peripheral portion of the N semiconductor region 1. is there. N
The + channel stopper region 7 and the P + carrier absorption region 8 operate in exactly the same manner as described above, and absorb holes near the peripheral portion distant from the P + semiconductor region 2 to quickly disappear. Thus, without any part when a reverse bias voltage is applied a reverse current concentrates, most reverse current at the same time in each area of the PN junction and the vicinity thereof disappears, the P + semiconductor region 2 is the anode region of the diode Not only can partial destruction that tends to occur at or near a corner be prevented, but the reverse recovery time can be shortened and switching characteristics can be improved.

【0021】 次に、図3により本発明の他の実施例に
ついて説明する。図3において、図1と同じ記号は相当
する部材を示すものとする。この実施例はダイオードの
- 半導体領域1に形成したN+ チャンネルストッパ領
域7とP+ キャリア吸収領域8とを短絡電極9で短絡さ
せたことを特徴としている。このような構造では、N-
半導体領域1からP+ キャリア吸収領域8に吸収された
正孔は、短絡電極9を介してN+ チャンネルストッパ領
域7からの電子と再結合して消滅が早まる。したがって
+ キャリア吸収領域8の正孔の吸収効果が向上し、よ
り一層逆バイアス電圧印加時にどの部分にも逆電流が集
中することがなくなり、PN接合及びその近傍の各領域
でほとんど同時に逆電流が消滅するので、ダイオードの
アノード領域であるP+ 半導体領域2の角部ないしはそ
の近傍で発生しがちであった部分破壊を防止することが
できる。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3, the same symbols as those in FIG. 1 indicate the corresponding members. This example N diode - are characterized in that by short-circuiting the N + channel stopper region 7 is formed in the semiconductor region 1 and the P + carrier absorption regions 8 short-circuit electrode 9. In this structure, N -
The holes absorbed from the semiconductor region 1 into the P + carrier absorption region 8 are recombined with the electrons from the N + channel stopper region 7 via the short-circuit electrode 9 to be extinguished earlier. Therefore, the effect of absorbing holes in the P + carrier absorption region 8 is improved, and the reverse current does not concentrate on any portion when a reverse bias voltage is applied. Disappears, so that partial destruction, which tends to occur at or near the corner of the P + semiconductor region 2, which is the anode region of the diode, can be prevented.

【0022】 次に、図4に示す本発明の他の実施例
は、図3に示した実施例において、短絡電極9をボンデ
ィングワイヤ10で接地電位のような安定電位に接続さ
れるカソード電極11に接続したことを特徴としてい
る。このような構造にすることにより、さらにP+ キャ
リア吸収領域8の正孔の吸収効果がより一層向上し、バ
イアス電圧印加時に部分破壊されない信頼性の高いダイ
オードを得ることができる。なお、図3と同じ記号は相
当する部材を示すものとする。
Next, in another embodiment of the present invention shown in FIG. 4, a cathode electrode 11 in which the short-circuit electrode 9 is connected to a stable potential such as a ground potential by a bonding wire 10 in the embodiment shown in FIG. It is characterized by being connected to. With such a structure, the hole absorption effect of the P + carrier absorption region 8 is further improved, and a highly reliable diode that is not partially destroyed when a bias voltage is applied can be obtained. Note that the same symbols as those in FIG. 3 indicate corresponding members.

【0023】 次に、図5によりNPN型バイポーラト
ランジスタに本発明を適用した実施例について説明す
る。N- 半導体領域1とN+ 半導体領域1Aはコレクタ
領域を形成し、P導電型半導体領域11はベース領域、
+ 半導体領域12はエミッタ領域をそれぞれ構成す
る。このNPN型バイポーラトランジスタの特徴は、コ
レクタ領域のN- 半導体領域1に前述のN+ チャンネル
ストッパ領域7の外側で、領域1の外周に沿ってP+
ャリア吸収領域8を設けた点にある。
Next, an embodiment in which the present invention is applied to an NPN-type bipolar transistor will be described with reference to FIG. N semiconductor region 1 and N + semiconductor region 1A form a collector region, P conductivity type semiconductor region 11 is a base region,
N + semiconductor regions 12 each constitute an emitter region. The feature of this NPN bipolar transistor is that a P + carrier absorption region 8 is provided in the N semiconductor region 1 of the collector region along the outer periphery of the region 1 outside the N + channel stopper region 7.

【0024】 P+ キャリア吸収領域8を設けたことに
より、ベース領域11からN- 半導体領域1に注入され
た正孔の内、P+ キャリア吸収領域8に比較的近傍に存
在する正孔はP+ キャリア吸収領域8に吸収されるた
め、ベース領域であるP導電型半導体領域11の角部な
いしはその近傍で発生しがちであった部分破壊を防止す
ることができる。なお、CはN+ 半導体領域1Aに形成
されたコレクタ電極、BはP導電型半導体領域11に形
成されたベース電極、EはN+ 半導体領域12に形成さ
れたエミッタ電極を示す。N+ チャンネルストッパ領域
7とP+ キャリア吸収領域8とを短絡する短絡電極9は
必ずしも必要ではない。
By providing P + carrier absorption region 8, of the holes injected from base region 11 into N semiconductor region 1, holes existing relatively close to P + carrier absorption region 8 are P Since it is absorbed by the carrier absorption region 8, it is possible to prevent partial destruction that tends to occur at or near the corner of the P-conductivity type semiconductor region 11, which is the base region. Here, C denotes a collector electrode formed in the N + semiconductor region 1A, B denotes a base electrode formed in the P conductivity type semiconductor region 11, and E denotes an emitter electrode formed in the N + semiconductor region 12. The short-circuit electrode 9 for short-circuiting the N + channel stopper region 7 and the P + carrier absorption region 8 is not always necessary.

【0025】 図6はPゲートサイリスタの実施例を示
し、Nベース領域となるN- 半導体領域1内における前
述のN+ チャンネルストッパ領域7の外側で、半導体領
域1の外周に沿ってP+ キャリア吸収領域8を設けたと
ころに特徴がある。P+ キャリア吸収領域8の働き及び
効果については前述と同じであるので説明を省略する。
なお、13はアノード領域であり、アノード電極Aが形
成されている。11’はPベース領域であり、ゲート電
極Gが形成されている。また、12’はカソード領域で
あり、カソード電極Kが形成されている。
FIG. 6 shows an embodiment of the P-gate thyristor, in which the P + carrier extends along the outer periphery of the semiconductor region 1 outside the N + channel stopper region 7 in the N semiconductor region 1 serving as the N base region. The feature is that the absorption region 8 is provided. Since the function and effect of the P + carrier absorption region 8 are the same as those described above, the description is omitted.
Reference numeral 13 denotes an anode region on which an anode electrode A is formed. 11 'is a P base region, on which a gate electrode G is formed. Reference numeral 12 'denotes a cathode region on which a cathode electrode K is formed.

【0026】 次に図7はIGBTに本発明を適用した
実施例を示し、ベース領域となるN- 半導体領域1内に
おける前述のN+ チャンネルストッパ領域7の外側で、
領域1の外周に沿ってP+ キャリア吸収領域8を設けた
ところに特徴がある。P+ キャリア吸収領域8の働き及
び効果については前述と同じであるので説明を省略す
る。
Next, FIG. 7 shows an embodiment in which the present invention is applied to an IGBT. In the N semiconductor region 1 serving as a base region, outside the N + channel stopper region 7 described above,
A feature is that a P + carrier absorption region 8 is provided along the outer periphery of the region 1. Since the function and effect of the P + carrier absorption region 8 are the same as those described above, the description is omitted.

【0027】 なお、以上の実施例ではN導電型の半導
体基板を用いた場合について説明したが、P導電型の半
導体基板を用いた場合にも同様な効果が得られる。この
場合には各実施例のN導電型の半導体領域をP導電型の
半導体領域に変更すると共に、P導電型の半導体領域を
N導電型の半導体領域に変更し、P- 半導体領域の外周
部に形成したN+ キャリア吸収領域でその近傍の電子を
吸収することにより、前述と同様な効果を得ることがで
きる。以上述べた実施例はいずれも電力用、特に高耐圧
用の半導体装置について述べたが、この発明はガードリ
ング領域及びチャンネルストッパ領域をもたない比較的
耐圧の低いものについても同様に適用でき、同様な効果
を得ることが可能である。
In the above embodiment, the case where the N-conductivity type semiconductor substrate is used has been described. However, the same effect can be obtained when the P-conductivity type semiconductor substrate is used. The N conductivity type semiconductor region of the in each case Example with change in a semiconductor region of the P conductivity type, change the semiconductor region of the P conductivity type semiconductor region of N conductivity type, P - outer peripheral portion of the semiconductor region By absorbing electrons in the vicinity of the N + carrier absorption region formed as described above, the same effect as described above can be obtained. Although all the embodiments described above have described a semiconductor device for electric power, particularly for a high withstand voltage, the present invention can be similarly applied to a device having a relatively low withstand voltage without a guard ring region and a channel stopper region, Similar effects can be obtained.

【0028】[0028]

【発明の効果】 以上述べたように本発明によれば、P
+ キャリア吸収領域又はN+ キャリア吸収領域をN-
導体領域又はP- 半導体領域の4隅又は周辺部に沿って
備えることにより、逆バイアス印加時にPN接合の隅部
及びその近傍に発生しがちであった逆電流の集中、又は
他部分に比べて遅くまで逆電流が通流することによる部
分的な破壊を防止することができる。
As described above, according to the present invention, P
By providing the + carrier absorption region or the N + carrier absorption region along the four corners or the peripheral portion of the N - semiconductor region or the P - semiconductor region, it tends to occur at the corner of the PN junction and in the vicinity thereof when a reverse bias is applied. It is possible to prevent the concentration of the reverse current, or the partial destruction due to the reverse current flowing until late compared to other portions.

【0029】 また、逆回復特性を向上させることがで
きるので、高周波動作に適する電力用半導体ダイオード
を得ることができる。
Further, since the reverse recovery characteristic can be improved, a power semiconductor diode suitable for high-frequency operation can be obtained.

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

【図1】本発明に係るダイオードの第1の実施例を説明
するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of a diode according to the present invention.

【図2】本発明に係るダイオードの第2の実施例を説明
するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a second embodiment of the diode according to the present invention.

【図3】本発明に係るダイオードの第3の実施例を説明
するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a third embodiment of the diode according to the present invention.

【図4】本発明に係るダイオードの第4の実施例を説明
するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a fourth embodiment of the diode according to the present invention.

【図5】本発明に係るバイポーラタランジスタの実施例
を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining an embodiment of a bipolar transistor according to the present invention.

【図6】本発明に係るサイリスタの実施例を説明するた
めの図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining an embodiment of a thyristor according to the present invention.

【図7】本発明に係るIGBTの実施例を説明するため
の図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining an embodiment of the IGBT according to the present invention.

【図8】従来のプレーナ型半導体ダイオードを説明する
ための図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a conventional planar semiconductor diode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・第1の導電型の半導体領域、 2・・第2の導電
型の半導体領域、 3、4・・電極、 5・・絶縁膜 6・・ガードリング領域、 7・・チャンネル
ストッパ領域 8・・キャリア吸収領域 9・・短絡電極
1. Semiconductor region of first conductivity type, 2. Semiconductor region of second conductivity type, 3, 4, electrode, 5, insulating film 6, guard ring region, 7, channel stopper region 8 ..Carrier absorption area 9-.Short-circuit electrodes

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の導電型の第1の半導体領域と、該
第1の半導体領域の一方の主面における一部分に形成さ
れて該第1の半導体領域との間にPN接合を形成する第
1の導電型とは逆の第2の導電型の第2の半導体領域と
を備えた半導体装置において、 前記第1の半導体領域における前記第2の半導体領域が
存在する同一主面の周縁部の所定箇所に、前記第2の導
電型の第2の半導体領域から前記第1の半導体領域に注
入された少数キャリアを吸収するための高不純物濃度の
第2の導電型のキャリア吸収領域を備えたことを特徴と
する半導体装置。
1. A PN junction is formed between a first semiconductor region of a first conductivity type and a portion of one main surface of the first semiconductor region to form a PN junction between the first semiconductor region and the first semiconductor region. A semiconductor device having a second semiconductor region of a second conductivity type opposite to the first conductivity type, wherein a peripheral portion of the same main surface in the first semiconductor region where the second semiconductor region exists At a predetermined location, a high-impurity-concentration second-conductivity-type carrier-absorbing region for absorbing minority carriers injected from the second-conductivity-type second semiconductor region into the first semiconductor region is provided. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 請求項1において、 前記第1の半導体領域に第1の導電型のチャンネルスト
ッパ領域を形成してなり、第2の導電型のキャリア吸収
領域を、前記第1の導電型のチャンネルストッパ領域よ
りも外側に備えたことを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a channel stopper region of a first conductivity type is formed in the first semiconductor region, and a carrier absorption region of a second conductivity type is formed in the first semiconductor region. A semiconductor device provided outside a channel stopper region.
【請求項3】 請求項2において、 前記第2の導電型のキャリア吸収領域と前記第1の導電
型のチャンネルストッパ領域とを短絡したことを特徴と
する半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the carrier absorption region of the second conductivity type and the channel stopper region of the first conductivity type are short-circuited.
【請求項4】 請求項2において、 前記第2の導電型のキャリア吸収領域を安定電位に接続
される主電極に接続したことを特徴とする半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 2, wherein the carrier absorption region of the second conductivity type is connected to a main electrode connected to a stable potential.
【請求項5】 請求項2又は請求項3のいずれかにおい
て、 前記第1の導電型のチャンネルストッパ領域と第2の導
電型のキャリア吸収領域とを安定電位に接続される主電
極に接続することを特徴とする半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 2, wherein the channel stopper region of the first conductivity type and the carrier absorption region of the second conductivity type are connected to a main electrode connected to a stable potential. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
JP15744297A 1997-05-30 1997-05-30 Semiconductor device Pending JPH10335680A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15744297A JPH10335680A (en) 1997-05-30 1997-05-30 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15744297A JPH10335680A (en) 1997-05-30 1997-05-30 Semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10335680A true JPH10335680A (en) 1998-12-18

Family

ID=15649751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15744297A Pending JPH10335680A (en) 1997-05-30 1997-05-30 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10335680A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016046872A1 (en) * 2014-09-22 2016-03-31 三菱電機株式会社 Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016046872A1 (en) * 2014-09-22 2016-03-31 三菱電機株式会社 Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3111576B2 (en) Semiconductor device
KR101534106B1 (en) Semiconductor device
US6696705B1 (en) Power semiconductor component having a mesa edge termination
KR101921844B1 (en) Semiconductor device
JPH0693512B2 (en) Vertical MOSFET
JP2007227806A (en) Semiconductor device
JPH1074959A (en) Semiconductor device for electric power
KR101779230B1 (en) Power semiconductor device
US20190319026A1 (en) Semiconductor device
US11967638B2 (en) Segmented power diode structure with improved reverse recovery
JP2843514B2 (en) Protective semiconductor components
JPH0766975B2 (en) Compound diode device
JP2970774B2 (en) Semiconductor device
EP3355359A1 (en) Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JPH10335680A (en) Semiconductor device
JPH0677472A (en) Surge protective element
JPH1117198A (en) Protection of logic well of component including integrated mos power transistor
US6897546B1 (en) Semiconductor device including a functional element having a PN junction
JP3216315B2 (en) Insulated gate bipolar transistor
JPH027191B2 (en)
JPH08274311A (en) Insulated-gate type semiconductor device
JPH11307785A (en) Power semiconductor device
JP3116667B2 (en) Semiconductor device
JP3240827B2 (en) diode
JP2682015B2 (en) Gate turn-off thyristor

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20060724

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Effective date: 20061218

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02