JPS5848964A - Forming method for junction of reverse conducting thyristor - Google Patents

Forming method for junction of reverse conducting thyristor

Info

Publication number
JPS5848964A
JPS5848964A JP14635181A JP14635181A JPS5848964A JP S5848964 A JPS5848964 A JP S5848964A JP 14635181 A JP14635181 A JP 14635181A JP 14635181 A JP14635181 A JP 14635181A JP S5848964 A JPS5848964 A JP S5848964A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
thyristor
section
diode
diffusion
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
JP14635181A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kimihiro Muraoka
公裕 村岡
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.)
Toyo Denki Seizo KK
Toyo Electric Manufacturing Ltd
Original Assignee
Toyo Denki Seizo KK
Toyo Electric Manufacturing 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 Toyo Denki Seizo KK, Toyo Electric Manufacturing Ltd filed Critical Toyo Denki Seizo KK
Priority to JP14635181A priority Critical patent/JPS5848964A/en
Publication of JPS5848964A publication Critical patent/JPS5848964A/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
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70Bipolar devices
    • H01L29/74Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action
    • H01L29/7404Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action structurally associated with at least one other device
    • H01L29/7412Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action structurally associated with at least one other device the device being a diode
    • H01L29/7416Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action structurally associated with at least one other device the device being a diode the device being an antiparallel diode, e.g. RCT

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)
  • Thyristors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To harmonize turn-off time and reverse recovered charge by making a diode section having P<+>PNiN<+> structure more than a thyrister section in the degree of the disturbance of crystal structure generated in a reverse conducting thyristor substrate after each junction of the thyristor section having NEPBNi NBPE structure and the diode section is formed when each junction is shaped into the substrate. CONSTITUTION:A layer 15 combining the PB layer of the thyristor section and the P layer of the diode section is grown to the surface of an Ni layer 12 in epitaxial shape, and the two NE layers 10 of the thyristor section are formed to the layer 15 through diffusion at an interval. A layer 13' combining the NB layer of the thyristor section and the N<+> layer of the diode section is grown to the back of the substrate 12 in epitaxial shape, the N<+> layers 16 of the diode section are formed at both end sections through diffusion, only the layer 13' between the two layers 16 is exposed, and the whole other surfaces are coated with a SiO2 film 17. The thyristor NB layer 21 having high impurity concentration is shaped into the exposed section 20 of the layer 13' through diffusion, the thyristor PE layer 14 is formed to the surface layer section while the peripheral film 17 of the layers 10 is removed, the diode P<+> layer 22 is shaped to the film 17 removed through diffusion, and crystalline disturbance is generated in the layer 12.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は逆導通ナイリスIに関し、特にサイリスタ部の
ターyオツタイムとダイオード部の逆回復電荷の調和を
計ることを目的とした製造方法の改善に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a reverse conduction Nylith I, and more particularly to an improvement in a manufacturing method for the purpose of harmonizing the thyristor's turn-on time and the diode's reverse recovery charge.

以下、本発明について図面を用いて詳細な説明を行う。Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第1図は従来一般に用いられる逆導通サイリスタの構造
を示す縦断面図、第2WA(a)は転流時の逆導通サイ
リスタの電流、電圧の波形図、第2図(b)は第2図(
&)のム部拡大図であるや 逆導通サイリスタの構成を大別すると第1図に示すよう
な構成となる・即ちナイリメタ部l、ダイオード部2.
ナイリスタ部lとダイオード部2の関に位置する分離?
IF3および表面整形部4から構成され、サイリスタ部
1、ダイオード部2%分離?13および表面整形部4は
一枚のシリコン円屓5内にそれぞれのa能を発揮するよ
うに接合が形成されている。
Figure 1 is a vertical cross-sectional view showing the structure of a conventionally commonly used reverse conduction thyristor, Figure 2WA (a) is a current and voltage waveform diagram of the reverse conduction thyristor during commutation, and Figure 2 (b) is a diagram of the waveforms of the reverse conduction thyristor during commutation. (
The structure of the reverse conduction thyristor can be roughly divided into the structure as shown in FIG.
Separation located between Nyristor part l and diode part 2?
Consists of IF 3 and surface shaping section 4, with thyristor section 1 and diode section separated by 2%? 13 and the surface shaping portion 4 are bonded to each other within a single silicone cone 5 so as to exhibit their respective a functions.

シリコン円板50片面には、タングステンからなりアノ
ード電極となる補強用支持電極6が、アルミニウムを主
成分とするロー材7を介して一体化されている。またシ
リコン円板5の他の間には。
A reinforcing support electrode 6 made of tungsten and serving as an anode electrode is integrated on one side of the silicon disk 50 via a brazing material 7 mainly made of aluminum. Also, between the other silicon disks 5.

サイリスタ41のゲート電極8とサイリスク部l−分離
帯3−ダイオード部2を短絡する形状で、カソード電極
9がアルン蒸着法て形成されている。
A cathode electrode 9 is formed by the Arun vapor deposition method in a shape that short-circuits the gate electrode 8 of the thyristor 41, the thyristor portion 1, the separation band 3, and the diode portion 2.

シリラン円板s内のサイリスタ部lは、N1工(ツタ一
部10%P1ベース層11%NL層12、N1ペース層
13、P1エンツタ一層14の5層から形成されている
が、ゲート電極8部は周知のと七←1ベース層11.8
1層12、N1ベース層13、P1エイツタ一層14の
4層で形成されている。
The thyristor part l in the sirilan disk s is formed of five layers: N1 layer (10% ivy part, P1 base layer 11%, NL layer 12, N1 paste layer 13, P1 entrant layer 14), and the gate electrode 8 The part is well-known and 7 ← 1 base layer 11.8
It is formed of four layers: the first layer 12, the N1 base layer 13, and the first P1 layer 14.

一方、ダイオード部2はr層!!、 NA層1!、 N
”層16の3層から形成されている。
On the other hand, the diode section 2 is an r layer! ! , NA layer 1! , N
It is formed from three layers: layer 16.

ド部2と同一であり、素子耐圧に応じて増面加工が施さ
れている。
This is the same as the hard part 2, and the surface is increased according to the element breakdown voltage.

このようにチ茸ツバ飼御やイyバー!制御などく用いら
れる逆導通サイリスタは、1枚の基板内にサイリスク部
とダイオード部が、分離帯を境にして逆並列に接続濱れ
て一体化した構造をもっていることが特徴である。逆導
通サイリスタは導通状態にあるサイリスタ電流をしゃ断
するために、ダイオード部にサイリスタ電流とは逆向き
の電流を流すことにより阻止状態となりこの動作を転流
と呼称している。
In this way, you can control the mushrooms! A reverse conduction thyristor used for control and other applications is characterized by a structure in which a thyristor section and a diode section are connected in antiparallel to each other with a separation band as a boundary and integrated within a single substrate. In order to cut off the thyristor current in the conductive state, the reverse conduction thyristor enters the blocking state by passing a current in the opposite direction to the thyristor current through the diode portion, and this operation is called commutation.

第2画(1)は転流時の逆導通サイリスクの電流。The second picture (1) is the current of reverse conduction cyrisk during commutation.

電圧波形図で電流を実線で、電圧を破線で示し、第2図
(@は第冨図(a)のム部拡大図である。ダイオード部
に電流が流れた後、ダイオードの逆回復電荷(Qrr)
のためにサイリスタ側からみて層方向にこの蓄積キャリ
ヤによる電流が流れ続ける。この電流が逆回復電流(I
rp)と呼称するものであり、逆回復時間(〒rr)と
の時間積を逆回復電荷と呼称している。
In the voltage waveform diagram, the current is shown as a solid line and the voltage is shown as a broken line. Qrr)
Therefore, current due to the accumulated carriers continues to flow in the layer direction when viewed from the thyristor side. This current is the reverse recovery current (I
rp), and the time product with the reverse recovery time (〒rr) is called the reverse recovery charge.

逆導通サイリスタにおいては通常スイッチング特性を良
くするために、金拡散や放射線照射などにより、素子内
の少数キャリアのライフタイムの短縮を図り逆回復電荷
を小さくしている一4I(ダイオード部に電流が流れた
後、逆回復電荷が残存している状態で、層方向に再印加
電圧(VDM)が印加されるとこの逆回復電荷即ち蓄積
キャリヤにより、サイリスタが点弧して転流失敗をきた
す現象が起こる。この現象を前止するためにダイオード
部のライフタイムをサイリスタ部のライブタイムよりも
短縮して、ダイオードの逆回復電荷を小さく設計するこ
とが全知となっている。
In reverse conduction thyristors, in order to improve switching characteristics, the lifetime of minority carriers within the element is shortened by gold diffusion or radiation irradiation, thereby reducing the reverse recovery charge. After flowing, when a reapply voltage (VDM) is applied in the layer direction with reverse recovery charge remaining, this reverse recovery charge, that is, accumulated carriers, causes the thyristor to fire and cause commutation failure. In order to prevent this phenomenon, it is common knowledge to design the diode to have a smaller reverse recovery charge by making the lifetime of the diode shorter than the live time of the thyristor.

一般的に逆導通サイリスタの装置への適用に際しては、
素子に直列に可飽和リアクトルを挿入して用いるが、ダ
イオードの逆回復電荷が大きくなるとつぎのような不都
合を生じる。
Generally, when applying reverse conduction thyristors to equipment,
A saturable reactor is used by inserting it in series with the element, but if the reverse recovery charge of the diode becomes large, the following problems occur.

(1)  逆回復電荷を抑制するための可飽和リアクト
ルの容量が大きくなり、装置の大形化とコスト高を招く
(1) The capacity of the saturable reactor for suppressing the reverse recovery charge increases, leading to an increase in the size and cost of the device.

(動 再印加電圧の上昇を招き、素子の必要耐圧定格を
高めて素子の歩留りを低下させる。
(Dynamic) This causes an increase in the reapplied voltage, increases the required withstand voltage rating of the device, and reduces the yield of the device.

これらのことからも、逆導通サイリスタでは、ダイオー
ドの逆回復電荷を小さく設計することが望まれる。しか
しながら逆導通サイリスタは、サイリスク部とダイオー
ド部が一枚のシリコン基板内に形成されているため、製
造面から考えてみると上記の関係を成立させることはつ
ぎの理由により容易ではない。
For these reasons as well, it is desirable to design a reverse conduction thyristor so that the reverse recovery charge of the diode is small. However, in a reverse conduction thyristor, the thyristor portion and the diode portion are formed in one silicon substrate, so from a manufacturing standpoint, it is not easy to establish the above relationship for the following reasons.

(1)  逆導通サイリスタの接合形・成に用いられる
不純物原子の選定と組合せによっtは、サイリスタ部と
ダイオード部とでシリコン基板に対する不純物原子の原
子半径に差を生じ、両部で結晶の乱れ方が違う。このた
め熱拡散法で基板内にライフタイムキラーを導入した場
合、結晶構造の乱れの多い方にライフタイムキラーが多
く導入されるので、前述の関係を成立させることが難し
い・(2)  熱拡散法でライフタイムキラーを導入し
てサイリスク部とダイオード部にライフタイムの差を設
ける場合、ダイオード部の2イフタイムをサイリスク部
よりも小さくしようとするときには、ダイオード部の熱
拡散温度をサイリスタ部の熱拡散温度よりも高く設定す
る必要がある。このように熱拡散温度差を設けて、二段
階で両部にライフタイムの差を設けようとしても、2イ
フタイムキツーである金、白金等のシリコン基板内にお
ける濃度分布は熱履歴を受は易く、結果的には最後の熱
拡散条件に再分布するので、両部の間に狭い範囲でライ
フタイムの差を設けることが困難である。
(1) Depending on the selection and combination of impurity atoms used to form and form the junction of the reverse conduction thyristor, t causes a difference in the atomic radius of the impurity atoms relative to the silicon substrate between the thyristor part and the diode part, and the crystal The way it is disturbed is different. For this reason, when a lifetime killer is introduced into a substrate using the thermal diffusion method, it is difficult to establish the above relationship because more lifetime killers are introduced to the side where the crystal structure is more disordered. (2) Thermal diffusion When introducing a lifetime killer in the method to create a lifetime difference between the thyristor part and the thyristor part, when trying to make the 2-if time of the diode part smaller than that of the thyristor part, it is necessary to It is necessary to set it higher than the diffusion temperature. Even if we try to create a difference in the lifetime between the two parts by creating a difference in thermal diffusion temperature in this way, the concentration distribution of gold, platinum, etc. in the silicon substrate, which is critical for two ifs, will not be affected by the thermal history. As a result, it is difficult to provide a difference in lifetime between the two parts within a narrow range because the heat diffusion conditions are easily redistributed.

以上の理由によって、例えばダイオード部の逆回復電荷
を小さくし過ぎると、これにつられてサイリスタ部のタ
ーンオフタイムが小さくなり過ぎ、サイリスタ部の特性
が悪化する等のトレードオフの関係が両者間には存在す
る。このためサイリスタ部のターンオフタイムとダイオ
ード部の逆回復電荷との間に調和のとれた素子製作を歩
留りよく行うことが困難であった。
For the above reasons, for example, if the reverse recovery charge of the diode section is made too small, the turn-off time of the thyristor section will become too short, and the characteristics of the thyristor section will deteriorate. exist. For this reason, it has been difficult to manufacture a device with a good yield in which the turn-off time of the thyristor portion and the reverse recovery charge of the diode portion are balanced.

本発明は前述の問題点を解決するために成された逆導通
サイリスタの接合形成法で、特にサイリスク部のターン
オフタイムとダイオード部の逆回んとするものである。
The present invention is a method for forming a junction of a reverse conduction thyristor, which has been developed to solve the above-mentioned problems, and is particularly concerned with the turn-off time of the thyristor section and the reverse conduction of the diode section.

以下、図面を用いて従来用いられていた方法と本発明に
よる接合形成方法とを比較して説明する。
Hereinafter, a conventional method and a bond forming method according to the present invention will be compared and explained using the drawings.

落3図(a)(b)(0)(a)(・)は従来用いられ
ていた逆導通サイリスクの接合形成の一例を説明するた
めの工S図である。なお第1図と同一符号は同一または
和尚部分を示す。
Figures 3 (a), (b), (0), (a), and (.) are engineering drawings for explaining an example of the formation of a conventionally used reverse conduction cross-conductor junction. Note that the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same or similar parts.

tず、第3図(a)に示される直径32mm5厚み19
0μmを有するシリコン円板5が準備される。このシリ
コン円板5の構成を説明すると12は81層であり、そ
の比抵抗は約40Ω儂で厚みは1004mである。15
’はサイリスク部のP1ペース層七ダイオード部のP層
を形成するために、P形不純物のガリウムを用いた拡散
法で厚み7011!11、その表間濃度約5X1(l 
atomsloaで形成されたP層である613’はサ
イリスタ部のN1ベース層とダイオード部のN層層を形
成するために、N形不純物のリンを用いて表面濃度的I
 X 10 atomsloaで厚み20μm+をエピ
タキシャル法で形成したN層である。 17は熱酸化法
で厚み約2μmに形成した酸化膜である〇第3図(bl
は酸化[117に対して公知のホトレジスト技術を用い
て、1層15’面上の酸化3117に対してサイリスタ
部のN1エミッタ一層を形成するために窓18が、また
N層13°面上の酸化膜17に対してはダイオード部の
N層を形成するための窓19がそれぞれ開かれる。酸化
膜17にあけられた窓18と19との位置関係は、分離
帯を設けるために窓18よりも窓19の方が中心からみ
て離れた位置に形成されている。
32 mm in diameter and 19 in thickness as shown in Figure 3(a).
A silicon disk 5 having a diameter of 0 μm is prepared. To explain the structure of this silicon disk 5, reference numeral 12 has 81 layers, its specific resistance is about 40Ω, and its thickness is 1004 m. 15
' is a P1 paste layer in the silice part.7 In order to form the P layer in the diode part, the thickness is 7011!11 and the surface concentration is about 5X1 (l
The P layer 613' formed of atomsloa has a surface concentration of I using phosphorus as an N type impurity to form the N1 base layer of the thyristor part and the N layer of the diode part.
This is an N layer formed by an epitaxial method to have a thickness of 20 μm+ with X 10 atoms loa. 17 is an oxide film formed to a thickness of approximately 2 μm by thermal oxidation method.
Using a known photoresist technique for the oxidation [117], a window 18 is formed to form the N1 emitter layer of the thyristor section for the oxide 3117 on the 15' plane of the layer 1, and a window 18 is formed on the 13° plane of the N layer. Windows 19 are respectively opened in the oxide film 17 for forming the N layer of the diode portion. Regarding the positional relationship between the windows 18 and 19 formed in the oxide film 17, the window 19 is formed at a position farther from the center than the window 18 in order to provide a separation zone.

第3図(0)はN形不純物のリンを用いて、予備拡散終
了後に、酸化J[17を除去して更に追い込み拡散が実
施され、サイリスタ部のN1工ζツタ一層10とダイオ
ード部のN層16が厚415μm1表面濃度約I X 
10 atoms/coで同時に形成された状態を示し
ている。このとき新たな酸化膜17がシリコン円板l板
上に形成されている。
Figure 3 (0) shows that using phosphorus as an N-type impurity, after preliminary diffusion, oxidized J [17] is removed and additional diffusion is carried out. Layer 16 has a thickness of 415 μm 1 with a surface concentration of approximately I
A state in which 10 atoms/co were simultaneously formed is shown. At this time, a new oxide film 17 is formed on the silicon disk.

第3図(d)はサイリスタ部のP1エミッタ一層を形成
するためにN層13°面上の酸化膜17に窓20があけ
られ、続いてこの窓20からP形不純物のゲロンを用い
てP1工電ツタ一層14が厚み10μm1表面濃度I 
X 10 atoms/coで拡散法により形成され、
逆導通サイリスタの接合形成工程が完了する。接合形成
終了後シリコン円板5は、サイリスタ部1、ダイオード
部2、分離帯3、表面整形領域4を有し、サイリスク部
lについてはNl工建ツタ一層10. Pyaベース層
11.NA層12、N1ペース層13、P1エミッタ一
層14から成り、ダイオード部2については2層15、
N↓層12%N層16から構成されている。これらの各
層は接合形成工程の熱処理を受けて、最終的な厚み関係
はつぎのようになる。即ちサイリスク部IKついては、
N1工(ツタ一層10は20μm%PBベース層11は
55層m、N1層12は854mmNmベース層13は
20μm、I’i+工建ツタ一層14は10μmとなり
、ダイオード部2については、2層15は75層m、 
NL層12は85層m。
In FIG. 3(d), a window 20 is opened in the oxide film 17 on the 13° plane of the N layer in order to form a single layer of P1 emitter in the thyristor section, and then a P1 emitter is formed through this window 20 using gelon, which is a P-type impurity. One layer of industrial ivy 14 has a thickness of 10 μm 1 surface concentration I
Formed by diffusion method with X 10 atoms/co,
The reverse conduction thyristor junction formation process is completed. After the bonding is completed, the silicon disk 5 has a thyristor part 1, a diode part 2, a separation band 3, a surface shaping area 4, and a thyristor part 1 has a Nl construction ivy layer 10. Pya base layer 11. It consists of an NA layer 12, an N1 paste layer 13, a P1 emitter layer 14, and a second layer 15 for the diode section 2.
It is composed of N↓ layer 12% and N layer 16. Each of these layers undergoes heat treatment in the bonding process, and the final thickness relationship is as follows. In other words, regarding Cyrisk Department IK,
N1 construction (one layer of ivy 10 is 20 μm, PB base layer 11 is 55 layers m, N1 layer 12 is 854 mmNm base layer 13 is 20 μm, I'i + construction one layer of ivy 14 is 10 μm, diode part 2 is 2 layers 15 is 75 layers m,
The NL layer 12 has a thickness of 85 m.

N層16は30層mとなる。The N layer 16 has 30 m layers.

第3図(・)は接合形成の終了したシリコン円板に対し
てサイリスタ部とダイオード部のライフタイムを短縮す
るために、金を蒸着する以前の状態を示したもので、サ
イリスタ部のN、エンツタ一層10とP1ベース層11
の表面露出面上の酸化膜17を残し。
Figure 3 (•) shows the state before gold is deposited on the silicon disk after the junction has been formed in order to shorten the lifetime of the thyristor and diode parts. Entsuta layer 10 and P1 base layer 11
The oxide film 17 on the exposed surface is left.

他の場所はすべて除去する。Remove all other locations.

この状態のシリコ/円板に対し、ライブタイムキラーで
ある金を真空蒸着法で両面に蒸着し、しかる後に不活性
ガス中で380℃の温度で3時間の金拡散を施して、こ
の金拡散後、酸化膜17は除去された後に第1図に示さ
れる構造の逆導通サイリスタを同じく第1図で説明した
手順に従って製作する。
Gold, which is a live time killer, is deposited on both sides of the silico/disk in this state using a vacuum evaporation method, and then gold diffusion is performed in an inert gas at a temperature of 380°C for 3 hours. After that, the oxide film 17 is removed, and a reverse conduction thyristor having the structure shown in FIG. 1 is manufactured in accordance with the procedure also explained in FIG.

以上のように形成された逆導通ナイリスメシリプン円板
は、つぎに示す第illのような不純物が適用されて接
合形成が行われたことになる。
The reverse-conducting Nylithium silicon disk formed as described above was bonded by applying an impurity as shown below.

第1表について説明すると、O印は例えばダイオード部
(P−N層−N)のP層の下方向にO印が記入しである
ものはP層を示し、N層の下方向にO印を記入しである
ものはN層を示している。tた()内は表面濃度とシリ
コン(8L)に対する不純物原子半径差の一表示である
To explain Table 1, an O mark is, for example, a diode section (P-N layer-N) with an O mark written below the P layer, indicating a P layer, and an O mark below the N layer. Those written with ``indicate'' indicate the N layer. t() is an expression of the surface concentration and the difference in radius of impurity atoms with respect to silicon (8L).

接合形成後のシリコ7円板に対して、サイリスタ部のN
L層の結晶構造の区れの度合をX線2結晶法によるロッ
キングカーブで調べてみると、サイリスタ部のP1工々
ツタ一層からN1層の方向に向って強い結晶の乱れが生
じている。この原因はNL層化おけるシリコン(Sりの
原子半径x、lrLに対して、原子半径の最も小さいメ
ロン原子半径0.88人をサイリスタ部のPI工エイ爽
一層に高い濃度で拡散したことにより、J[子半径の差
(S↓に対して75チ)により結晶格子に歪が発生した
ものと判断される。
After forming the bond, the N of the thyristor part is
When examining the degree of division in the crystal structure of the L layer using a rocking curve using the X-ray two-crystal method, it was found that strong crystal disorder occurred in the direction from the P1 layer to the N1 layer in the thyristor section. The cause of this is that the atomic radius of silicon (S) in the NL layer (x, lrL), which has the smallest atomic radius of 0.88, was diffused at a high concentration into the PI layer of the thyristor part. , J[It is determined that distortion has occurred in the crystal lattice due to the difference in the child radius (75 degrees for S↓).

他方、ダイオード部について同様の調査を行った結果で
は、NA層には結晶構造の乱れはIl!察されなかった
。この原因としてはN1層の片面にガリウム(8Aの原
子半径に対して107%)、他の面にリン(8Aの原子
半径に対して949G)が形成されているため、互に原
子半径差を吸収しあっているものと考えられる。
On the other hand, the results of a similar investigation on the diode section showed that there was no disorder in the crystal structure in the NA layer. It wasn't noticed. The reason for this is that gallium (107% of the atomic radius of 8A) is formed on one side of the N1 layer, and phosphorus (949G of the atomic radius of 8A) is formed on the other side, so there is a difference in the atomic radius between them. It is thought that they absorb each other.

この結果、NL層のすイリスタ部とダイオード部の結晶
構造の乱れ方の度合いは、ダイオード部の乱れの度合い
をM、サイリスタ部の乱れの度合いをn#とすると na<ns の関係となっている。
As a result, the degree of disorder in the crystal structure of the thyristor part and diode part of the NL layer is in the relationship na<ns, where M is the degree of disorder in the diode part and n# is the degree of disorder in the thyristor part. There is.

このため上記のシリコン円板に1[1の熱拡散で同時に
ダイオード部とサイリスタ部にライフタイムキラーであ
る金を拡散しても、全本来の性質即ち、シリコン結晶構
造の乱れの多い場所に多く金が拡散する原理に従うもの
である。このためにシリコン基板内のライフタイムtの
関係は、金が多く拡散した場所はど2イアタイ^は小さ
くなるので、サイリスタ部とダイオード部のライフタイ
ムの関係は、ダイオード部のライフタイムをτd、サイ
リスタ部のライフタイムをT−とするとτd〉 τ− の関係となり、逆導通サイリスタ化望まれる1 < T
a の関係を確保することが困離となる。前述の関係のまま
で、ダイオード部の逆回復電荷を小さくするために金−
のドープ量を増やすと、サイリスタ部のオン電圧の上昇
1点弧特性の悪化を招き好ましいことではない。従って
逆導通サイリスタの製造に際しては、接合形成時にダイ
オード部とサイリスタ部のN1層内の結晶構造の乱れの
度合に適切なamをとる必要がある。
For this reason, even if gold, which is a lifetime killer, is simultaneously diffused into the diode and thyristor parts by thermal diffusion of 1[1] into the silicon disk above, the amount of gold that is a lifetime killer will be absorbed into the silicon disk, that is, where the silicon crystal structure is disordered. It follows the principle of gold diffusion. For this reason, the relationship between the lifetime t in the silicon substrate is such that the area where a large amount of gold has diffused becomes smaller, so the relationship between the lifetime of the thyristor part and the diode part is as follows: τd is the lifetime of the diode part. If the lifetime of the thyristor section is T-, then the relationship τd〉 τ- is obtained, and 1 < T is desired as a reverse conducting thyristor.
It becomes difficult to secure the relationship a. While maintaining the above relationship, gold is added to reduce the reverse recovery charge in the diode part.
If the amount of doping is increased, the on-voltage of the thyristor section will increase and the single-ignition characteristics will deteriorate, which is not preferable. Therefore, when manufacturing a reverse conduction thyristor, it is necessary to set an appropriate am to the degree of disorder of the crystal structure in the N1 layer of the diode part and the thyristor part when forming the junction.

本発明は上述したような点に鍾みて成されたものである
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned points.

第4図は(a)(b)(o)(d)(・)は本発明の逆
導通サイリスクの接介形成工穆の一実施例を示す工程図
である〇なお第1図セよび第3図と同一符号は同一また
は相当部分を示す。
Fig. 4 (a), (b), (o), (d), and (.) are process diagrams showing one embodiment of the method for forming a joint of reverse conduction cyrisk of the present invention; The same reference numerals as in FIG. 3 indicate the same or corresponding parts.

第4図において、第4図(IL)の工程は第3図(a)
〜(0)までと同一のため説明を省略し、第4図(b)
から説明を行う・ 第4図(1))は第3図(0)に示されるように、シリ
コン円板5に対してサイリスタ部のN1工ミツタ一層1
0とダイオード部のN′層16を形成した後に、サイリ
スク部のP1エミッタ一層を形成するために酸化膜17
に対して窓2Gを開けた状態を示している。この920
からN層13゛面に対してN形不純物の三酸化アンチモ
y (Sb*0りを用いた気相拡散法でアyチモy (
Sb)を表面濃度I X 10 atomsloaで厚
み1μmを有するN′層21を第4図(6)のごとく形
成する。
In Figure 4, the process in Figure 4 (IL) is shown in Figure 3 (a).
4(b).
4 (1)) shows that, as shown in FIG.
After forming the N' layer 16 in the diode section, an oxide film 17 is formed to form the P1 emitter layer in the silicon risk section.
The window 2G is shown open. This 920
From the 13th plane of the N layer, antimony trioxide (Sb
An N' layer 21 having a thickness of 1 μm and a surface concentration of Sb) of I×10 atoms is formed as shown in FIG. 4(6).

ここでN°層21を形成するためにアンチモノを用いた
理由をつぎに説明する・ (1)  アンチモンの原子半径は1.36 Aとシリ
コンのL17A に対して、最も原子生機が大きいため
に次工程でP1工電ツタ一層を形成するためにシリコy
に対して、最も原子半径の小さいボロン(0,88λ)
を拡散した際の原子半゛径の差を両不純物原子で相殺さ
せる目的である。両者の重ね合わせ拡散により、平均的
な原子半径をボロン単体の0.88λからき一サイリス
タ部のNふ層の結晶構造の乱れの度合いを減少させる目
的である・ (2) つぎにアンチモノの拡散係数は&0ンより約1
桁小さいので、ボロン拡散による熱処理でアンチモンの
拡散はほとんど進行しないので無視できる。このため先
に拡散したN°層21面からアンチモンの表面濃度より
も高い表X濃度でボロン拡散を行うと、N形のアンチモ
ン拡散層はP形へタイプ変換し、従来法とほぼ同じP層
工きツタ一層を形成することができる。
The reason why antimony was used to form the N° layer 21 is explained below. Silico Y to form a single layer of P1 electrical ivy in the process
, boron has the smallest atomic radius (0,88λ)
The purpose is to have both impurity atoms cancel out the difference in atomic radius when the impurity atoms are diffused. The purpose is to increase the average atomic radius from 0.88λ of boron alone and to reduce the degree of disorder in the crystal structure of the N sublayer in one thyristor part by overlapping diffusion of both. (2) Next, we will discuss the diffusion coefficient of antimono. is about 1 from &0
Since it is an order of magnitude smaller, antimony diffusion hardly progresses during heat treatment due to boron diffusion, so it can be ignored. Therefore, if boron is diffused from the previously diffused N° layer 21 surface at a surface X concentration higher than the surface concentration of antimony, the type of the N-type antimony diffusion layer is converted to P-type, and the P layer is almost the same as the conventional method. A single layer of ivy can be formed.

第4図(a)はN°層21面に対して、ボロン拡散によ
り表面濃度I X 10 atomsloaで厚み10
ttm のP1工建ツタ一層14を形成−た状態を示す
。このPlx iツタ一層形瑯前に、ダイオード部のP
415面上の酸化膜17が除去され、P1工2ツタ一層
14形成時にg a y拡IHc ヨリ表Nflktl
 5x to atoms/11a テ厚さ約10μm
のP 層22が形成される。この目的は原子半径1.2
6人を有するガリウム拡散で、低い表面濃度(5X10
 atomsloo)で形成されたP層面上に、高い表
面濃度(5X 10 atomsloa)の原子半径の
小さいボロン(0,88人)拡散層のP+Nが形成され
ると、結晶構造的には表面濃度の高いメロン原子の支配
力が強蒙り、ガリウム単体のときよりもP層からNL層
への結晶構造の乱れを誘起することが容易となる。
FIG. 4(a) shows a surface concentration of I x 10 atoms loa and a thickness of 10 by boron diffusion for the 21st surface of the N° layer.
ttm P1 building with one layer of ivy 14 formed. In front of this Plx i single layer type plate, P
The oxide film 17 on the 415th surface is removed, and when the P1 process 2 ivy layer 14 is formed, it is
5x to atoms/11a thickness approx. 10μm
A P layer 22 is formed. The purpose is to have an atomic radius of 1.2
With gallium diffusion, low surface concentration (5X10
When a P+N diffusion layer of boron (0.88 people) with a small atomic radius and a high surface concentration (5X 10 atomsloa) is formed on the P layer surface formed with a The dominating power of melon atoms becomes stronger, and it becomes easier to induce disorder in the crystal structure from the P layer to the NL layer than when using gallium alone.

シリコンの原子半径1.17ムに対して、平均原子半径
的な考え方から第4図(alの状態を考えてみると、ダ
イオード部のP層は1.07人となり、サイリスタ部の
P1エミッタ一層は1.12人となり、81層におよぼ
す結晶構造の乱れの度合いは、サイリスタ部よりもダイ
オード部の方が大きくなる関係となる。
Considering the atomic radius of silicon, which is 1.17 mm, the P layer in the diode section is 1.07 mm, and the P layer in the thyristor section is 1.07 mm, and the P1 emitter layer in the thyristor section is is 1.12 people, and the degree of disorder of the crystal structure affecting the 81st layer is greater in the diode part than in the thyristor part.

第4図(11)の段階で本実施例の接合形成1糧は終了
したこ七になり、各層間の厚み関係はサイリスク部につ
いては第3図の従来の場合とほぼ同一である。ダイオー
ド部については、P層は10μm、P層は65μm%N
L層は85μm%NI!Iは30μmとなっている。
At the stage shown in FIG. 4 (11), the first step of forming a bond in this embodiment has been completed, and the thickness relationship between each layer is almost the same as that in the conventional case shown in FIG. Regarding the diode part, the P layer is 10 μm and the P layer is 65 μm%N.
L layer is 85μm% NI! I is 30 μm.

以上のように形成された本実施例による逆導通サイリス
クのシリコン円板は、下記に示す第21!のような不純
物が適用されて接合形成が行われることになる。
The silicon disk of the reverse conduction cyrisk according to this embodiment formed as described above is the 21st silicon disk shown below! Impurities such as are applied to form a bond.

なお実施例ではダイオード部のP層とサイリスク部の2
1層に原子牛111.26Xを有するガリウムを用いた
例にっ會説明したが、他のP形不純物で原子半s x、
zeXを有するアル1=ウムを用いても同様の効果が得
られる・ 第2表について説明すると、0印は例えばダイオード部
(P−P−N層−N)のP 層の下方向に0印が記入し
であるものはP層を、P層の下方向に◎印が記入しであ
るものはP層を、N層の下方向にO印が記入しであるも
のはN+ffiをそれぞれ示している。また0内は表面
濃度とシリコン(Sリ に対する不純物原子牛掻差の一
表示を示す。
In the example, the P layer of the diode part and the two layers of the silice part
I explained an example using gallium with 111.26x atoms in one layer, but with other P-type impurities, half an atomic sx,
A similar effect can be obtained by using Al1=U having ze Those marked with a mark indicate the P layer, those with an ◎ mark written below the P layer indicate the P layer, and those with an O mark written below the N layer indicate the N+ffi. There is. Also, the value within 0 indicates the surface concentration and the impurity atomic difference relative to silicon (S).

tptx表 接合形成後のシリコン円板に対して、サイリスク部とダ
イオード部の結晶構造の乱れの度合は、ダイオード部の
乱れの度合いをrl(1,サイリスタ部の乱れの度合い
をn−とじて、X線2結晶法によるロッキングカーブで
比較してみると本実施例では明らかに na >n+3 となる関係が得られた。この関係は本実施例の工程説明
の中で記述した理由からも理解される。
With respect to the silicon disk after the tptx surface junction is formed, the degree of disorder of the crystal structure of the thyristor part and the diode part is expressed as: rl(1, the degree of disorder of the thyristor part n-) When compared with the rocking curves obtained by the X-ray two-crystal method, a relationship of na > n+3 was clearly obtained in this example. This relationship can also be understood from the reason described in the process description of this example. Ru.

一枚のシリコン基板内のNL層内の結晶構造の乱れの度
合いが、サイリスタ部よりもダイオード部の方が多いの
で、シリコン円板に対して金の熱拡散を行うと必然的に
金のドープ量は、サイリスタ部よりもダイオード部に多
くドープされることになる。この結果クイックイムの関
係は、ダイオード部のライフタイムをτd、サイリスア
タ部のライフタイムをτ6とすると Ta<Ta の関係が得られ、逆導通サイリスクに望まれる上記関係
を1回のライフタイムキラーの熱拡散により容易に実現
することが可能となり1本発明の最大の特長はこの点で
ある。
The degree of disorder of the crystal structure in the NL layer in a single silicon substrate is greater in the diode part than in the thyristor part, so if gold is thermally diffused into a silicon disk, gold doping will inevitably occur. The amount of doping will be greater in the diode part than in the thyristor part. As a result, the quick im relationship is Ta<Ta, where the lifetime of the diode section is τd and the lifetime of the thyristor section is τ6. This can be easily realized by thermal diffusion, and this is the greatest feature of the present invention.

つぎに本実施例の峙性上の効果を従来法と比較して説明
する。
Next, the effect of this embodiment on the resistance will be explained in comparison with the conventional method.

第3図(・)および第4図(・)は接合形成の終了した
シリコン円板に対して、サイリスタ部とダイオード部の
ライフタイムを短縮するために金を蒸着する前の状態を
示している。
Figures 3 (-) and 4 (-) show the state of the silicon disk after the junction has been formed, before gold is deposited to shorten the lifetime of the thyristor and diode parts. .

サイリスク部のN1工建フタ一層1oとP!1ペース層
11の表面露出面上の酸化膜17を残し、他の場所はす
べて除去する。この状態のシリコン円板に対して、2イ
フタイムキラーである金を真空蒸着法で両面に蒸着し、
しかる後に不活性ガス中で830℃の温度で3時間の金
拡散を施して、この金拡散後、酸化膜17は除去された
後に、従来法と本実施例とで接合形成されたシリコン円
板に対し、素子の電気特性を比較するために、逆導通サ
イリスタを第1図で説明した手順に従って製作し、主と
してサイリスタ部のターンオフタイムとダイオード部の
逆回復電荷とについて比較すると第3表のとおりとなる
。なお本逆導通サイリスタの電流定格はサイリスタ部、
ダイオード部ともに150人であり、その電圧定格は8
00vである。
Cyrisk Department's N1 construction lid 1st layer 1o and P! Leaving the oxide film 17 on the exposed surface of the first paste layer 11, all other parts are removed. Gold, which is a 2-if-time killer, is deposited on both sides of the silicon disk in this state using a vacuum evaporation method.
Thereafter, gold diffusion was performed for 3 hours at a temperature of 830° C. in an inert gas, and after the gold diffusion, the oxide film 17 was removed, and the silicon disk bonded by the conventional method and this embodiment was bonded. On the other hand, in order to compare the electrical characteristics of the elements, a reverse conduction thyristor was manufactured according to the procedure explained in Fig. 1, and the turn-off time of the thyristor part and the reverse recovery charge of the diode part were compared, as shown in Table 3. becomes. The current rating of this reverse conduction thyristor is based on the thyristor part,
There are 150 people in both diode sections, and the voltage rating is 8.
It is 00v.

第   3   表 なお、第3表における測定条件は、ターンオフタイム測
定では順電流850人、逆電流300A、転流時a1/
atとL テ50A/μj、再印加電圧700V 、再
印加電圧上昇率500v/1−aである0また逆回復電
荷測定は逆電流300A 、電流下降率50Vμjで行
った。
Table 3 The measurement conditions in Table 3 are: forward current 850 people, reverse current 300A, and a1/a during commutation for turn-off time measurement.
The reverse recovery charge measurement was performed at a reverse current of 300 A and a current fall rate of 50 Vμj.

ターンオフタイムおよび逆回復電荷とNA層のライフタ
イムτとの間にはほぼつぎの実験式が成立する・サイリ
スタ部におけるN1層のライフタイムを!111−%ダ
イオード部におけるライフタイムをt璽1aとすると ターンオフタイム  tq:10ず11    ・・・
・・・・・・(1)逆回復電荷  Qvr″:1001
00y   ・・・・・・・・・(2)fl)、(2)
式の関係を用いて、第3表の測定結果から両製法で製作
した逆導通サイリスタのサイリスク部とダイオード部の
81層のライフタイムを評価すると第4表の結果を得る
The following empirical formula approximately holds true between the turn-off time, reverse recovery charge, and the lifetime τ of the NA layer.・Lifetime of the N1 layer in the thyristor section! If the lifetime in the 111-% diode section is t1a, then the turn-off time tq:10zu11...
・・・・・・(1) Reverse recovery charge Qvr″: 1001
00y ・・・・・・・・・(2) fl), (2)
When the lifetime of the 81 layers of the thyrisk part and the diode part of the reverse conduction thyristor manufactured by both manufacturing methods is evaluated from the measurement results shown in Table 3 using the relationship of the equation, the results shown in Table 4 are obtained.

第4表から理解されるように本発明の接合形成法では、
1lilの金拡散のみで逆導通サイリスタに望すれる 丁1+11  )TIN亀 の関係を得ることがで舎る。この結果、サイリスク部の
ターンオフタイムとダイオード部の逆回復電荷との間に
調和のとれた素子を製作することが可能となった。
As understood from Table 4, in the bond forming method of the present invention,
With only 1 l of gold diffusion, it is possible to obtain the TIN tortoise relationship desired for a reverse conduction thyristor. As a result, it has become possible to manufacture an element with a good balance between the turn-off time of the silisc section and the reverse recovery charge of the diode section.

他方、従来法では 部のターンオフタイムが小さくとも、ダイオード部の逆
回復電荷が大きいので、装置への適用に際しては逆回復
電荷を抑制するための可飽和リアクトルの容量が大きく
なり、装置の大形化とコスト高を招き、かつ、素子の必
要耐圧を高めることになり、素子の歩留りを低下させる
。このため小さなターンオフタイムをもった素子である
にもかかわらず、ダイオードの逆回復電荷のためターン
オフタイムの性能を装置の小形化に反映することができ
なかった。このような素子はターンオフタイムと逆回復
電荷との間に調和のとれた逆導通サイリスタとは云えな
い。
On the other hand, in the conventional method, even if the turn-off time of the diode part is small, the reverse recovery charge of the diode part is large. In addition, this increases the required breakdown voltage of the device, which lowers the yield of the device. Therefore, even though the device has a small turn-off time, the turn-off time performance cannot be reflected in the miniaturization of the device due to the reverse recovery charge of the diode. Such a device cannot be called a reverse conduction thyristor with a good balance between turn-off time and reverse recovery charge.

本発明による逆導通サイリスクは、逆回復電荷を従来法
に比較して401も低減することができ、これにより可
飽和リアクトルの容量を30チ、素子耐圧を25チにそ
れぞれ減少でき、上述した従来法による弊害を除去し、
素子のターンオフタイムに応じて装置の小形化と素子の
歩留りも良くなり全体きしてのコスト低減を行うことが
できた。
The reverse conduction risk according to the present invention can reduce the reverse recovery charge by as much as 401 compared to the conventional method, thereby reducing the capacitance of the saturable reactor to 30 and the element breakdown voltage to 25. Eliminate the harmful effects of the law,
Depending on the turn-off time of the device, the device can be made smaller and the yield of the device can be improved, leading to overall cost reduction.

以上の観点から鑑みて本発明は逆導通サイリスタの応用
技術面に大きな進歩をもたらすものであり、その実用上
の効果は極めて大きいものであ&なお、本実施例に詔い
ては、 !璽$1  )fil直 の関係を得るためにダイオード部について、P層上にボ
ロン拡散を用いてP層を形成し、前述の関係を成立させ
たが、これに固定されるものではなく、ダイオード部の
N層面にこのN層の表頁濃度よりも低い表頁濃度でボs
2yを拡散しても同様の効果が得られることは、同業者
ならば容易に推察されるものである。
In view of the above points, the present invention brings about great progress in the application technology of reverse conduction thyristors, and its practical effects are extremely large.璽$1) In order to obtain a direct relationship with fil, a P layer was formed on the P layer using boron diffusion to establish the above relationship, but it is not fixed to this, and the diode A boss is applied to the N layer surface of the section with a front page density lower than the front page density of this N layer.
Those skilled in the art can easily guess that similar effects can be obtained by diffusing 2y.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来一般に用いられる逆導通サイリスタの構造
を示す縦断面図、第2図(−)は転流時の逆導通サイリ
スタの電流、電圧の波形図、@2図(b)#Iz図(邑
)のム部拡大図、第3図(a)(b)(+1)(1)(
@)は従来用いられていた逆導通サイリスタの接合形成
の一例を説明するための工程図、第4図(N3 (11
) (0)(,1)(e)は本発明の逆導通サイリスク
の接合形成工程の一実施例を示す工程図である。 l・・・・・・サイリスタ部、2・・・・・・ダイオー
ド部、3・・・分離帯、4・・・・表面整形部、5・・
・・・シリコン円板、6・・・・・・補強用支持電極、
7・・・・・・四−材、8・・・・・・ゲート電極、9
 ・・・・カンード電極、10・・・・・・N1工建ツ
タ一層、11・・・PBヘース層、12・・・・・・N
層層、13・・・NBぺ−p層s14・・・・・・pm
エミッタ一層、15・・・・・P層、16・・・・N層
、lフ・・・・・酸化膜、18,19.20・・・・・
酸化膜に開けられた窓、21・・・・・・N”層、2ト
・・・・PFa。 特許出願人 東洋電機製造株式会社 代表者 土 井   厚 第 /17 第 2図 第 41図 手続補正書(方式) 昭和57年2月タ 日 特許庁長官 殿 L 事件の表示 昭和56年特許願第146351号 λ 発明の名称 逆導通サイリスタの接合形成法 1 補正をする者 事件きの関係 特許出願人 郵便番号 104 東京都中央区八重洲二丁目7番2号 昭和57都1月26日 6、補正の内容 (1)  明細書落14頁15行目「第4図は仲)(b
)(C)(d)(e)は・・・」を「第4図(−)(b
XC)(d)は」に訂正する。 (2)明細書筒14頁19行目〜第15頁1行目「第4
図において、第4図(1)の工程は第3図(−)〜(C
)までと同一のため説明を省略し、第4図(b)から説
明を行う・」を「ここに、第4図に示すものは前工程が
第3図(−)〜(C) K示すものと同一であってここ
では省略している。」に訂正する。 (3)  明細書第15頁2行目「第4図(b)は」を
「第4図(鳳)は」に訂正する。 (4)明細書第15頁10行目「第4図(C)のごとく
・・・」を「第4図(b)のごとく・・・」に訂正する
・(5)  明細書筒16頁11行目「第4図(d)は
」を「第4図(C)は」k訂正する。 (6)明細書簡17jf 7行目「第4図(d)の状態
を・・・」を「第4図(C)の状態を・・・」に訂正す
る。 ())明細書第17頁12行目「第4図(d)の段階で
・・・」44図(C)の段階で・・・」に訂正する。 (8)  明細書第20頁5行目「第3図(−)および
第4図(e)は」を「第3図(−)および第4図(d)
は」に訂正する・(9)明細書第24頁17行目「第4
図(−)(b)(C)(d)(C)は」を「第4図(l
Xb)(C)(d)は」に訂正する。 員 図面中第4図を訂正図面の通り補正する。 華lL 口 14   /’E 手続補正書(自発) 昭和57年2月ノ3日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和56年特許願第146351号 2 発明の名称 逆導通サイリスタの接合形成法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 郵便番号 104 東京都中央区八重洲二丁目7番2号 (311)   東洋電機製造株式会社(!)  明#
1tlW第11ji5何日1小酒社刀ス甲で380υの
1[C・・・・・・・」を「不活性ガス中で830tl
の温度で・・・・川・・」に訂正する。 (2)同第12頁記載の第1表をつぎのどとく訂正する
。 (3)同第21頁20行目 「逆回復電荷   Qvr:100τyvid    
・・・・・・・・・(2)」を 「逆回復電荷   Qrr ’:: 100rNid 
   −−12) Jに訂正する。 (4)  同第24頁14行目〜15行目「第2図(b
)第2図(−)のA部拡大図」を「第2図(b)は第2
図(−)のA部拡大図」に訂正す(5)図面中、第4図
を訂正図面のごとく訂正する。
Figure 1 is a vertical cross-sectional view showing the structure of a conventionally commonly used reverse conduction thyristor, Figure 2 (-) is a current and voltage waveform diagram of the reverse conduction thyristor during commutation, @Figure 2 (b) #Iz diagram Enlarged view of the mu part of (U), Figure 3 (a) (b) (+1) (1) (
@) is a process diagram for explaining an example of junction formation of a conventionally used reverse conduction thyristor, and Fig. 4 (N3 (11
) (0)(, 1)(e) is a process diagram showing an embodiment of the junction forming process of the reverse conduction cyrisk of the present invention. l... Thyristor part, 2... Diode part, 3... Separation band, 4... Surface shaping part, 5...
... Silicon disk, 6 ... Supporting electrode for reinforcement,
7...4-material, 8...gate electrode, 9
...Cando electrode, 10...N1 construction ivy layer, 11...PB heath layer, 12...N
Layer, 13...NB p layer s14...pm
Emitter single layer, 15...P layer, 16...N layer, lf...oxide film, 18, 19.20...
Window opened in oxide film, 21...N'' layer, 2t...PFa. Patent applicant Toyo Denki Manufacturing Co., Ltd. Representative Atsushi Doi No./17 Figure 2 Figure 41 Procedure Written amendment (method) February 1982 Director General of the Japanese Patent Office Mr.L. Case description 1982 Patent Application No. 146351λ Name of the invention Method for forming a junction for a reverse conduction thyristor 1 Relationship between the person making the amendment and the case Patent application Postal code 104 2-7-2 Yaesu, Chuo-ku, Tokyo January 26, 1972 6 Contents of amendment (1) Description page 14, line 15 “Figure 4 is Naka” (b
)(C)(d)(e)...'' to ``Figure 4(-)(b)
XC) (d) is corrected to ``. (2) Specification cylinder page 14, line 19 to page 15, line 1 “4th
In the figure, the process in Figure 4 (1) is shown in Figures 3 (-) to (C).
), so the explanation will be omitted, and the explanation will start from FIG. 4(b). It is omitted here because it is the same as the original. (3) On page 15 of the specification, line 2, "Fig. 4 (b) wa" is corrected to "Fig. 4 (Otori) wa." (4) Correct "As shown in Figure 4 (C)..." on line 10 of page 15 of the specification to "As shown in Figure 4 (b)..." (5) Page 16 of the specification tube In the 11th line, "Fig. 4 (d)" is corrected to "Fig. 4 (C)". (6) Specification Letter 17jf Line 7, "The state shown in Figure 4 (d)..." is corrected to "The state shown in Figure 4 (C)...". ()) Page 17, line 12 of the specification is corrected to ``At the stage of Figure 4(d)...'' and ``At the stage of Figure 44(C)...''. (8) On page 20, line 5 of the specification, "Fig. 3 (-) and Fig. 4 (e)" was changed to "Fig. 3 (-) and Fig. 4 (d)".
(9) Page 24, line 17 of the specification, “No. 4
Figure (-) (b) (C) (d) (C) is ``Figure 4 (l
Xb) (C) (d) is corrected to ``. Figure 4 of the drawings will be amended as shown in the corrected drawings. HanaIL 口14 /'E Procedural amendment (voluntary) February 3, 1980 Commissioner of the Japan Patent Office Mr. 1. Indication of the case 1981 Patent Application No. 146351 2 Name of the invention Method for forming a junction of a reverse conduction thyristor 3 , Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant postal code 104 2-7-2 Yaesu, Chuo-ku, Tokyo (311) Toyo Denki Seizo Co., Ltd. (!) Akira #
1tlW 11th 5th day 1 380υ 1[C......] in ``830tl in inert gas''
At the temperature of...the river...'' is corrected. (2) The following corrections have been made to Table 1 on page 12 of the same. (3) Page 21, line 20 “Reverse recovery charge Qvr: 100τyvid
......(2)" to "reverse recovery charge Qrr':: 100rNid
--12) Correct to J. (4) Page 24, lines 14-15 “Figure 2 (b)
) "Figure 2 (-) enlarged view of part A" is changed to "Figure 2 (b) is the enlarged view of the
(5) Among the drawings, correct Fig. 4 to make it appear as a corrected drawing.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (り逆導通サイリスク基板内にNu−PI、−NルーN
B−P8の構造から成るサイリスタ部と、?”−P−N
4−N今の構造から成るダイオード部のそれぞれの接合
を形成するに際して、接合形成後に前記基板内に生じる
結晶構造の乱れの度合いが、前記サイリスタ部よりも前
記ダイオード部の方が多くなるように形成したことを特
徴とする逆導通サイリスタの接金形成法。 (2)  N、−P、−N↓−N、−P、の構成から成
るサイリスタ部の接合形成はN1工電ツタ−一層をN形
不純物のりyで、Psペース層をデ形不純物のガリウム
またはアル電ニウムで、N!1ベース層をN形不純物の
リンで、P1工電ツタ一層をN形不純物のアンチモンと
デ形不純物のボロンを用いて形成した特許請求の範囲第
1項記載の逆導通サイリスタの接金形成法。 (3)?+−P−N↓−N+の構造から成るダイオード
部の接合形成はP◆層をシ形不純物のボーンて、2層を
P形不純物のガリウムまたはアルixウムで。 N4層をN形不純物のリンを用いて形成した特許請求の
範囲第1項記載の逆導通サイリスタの接合形成法。
[Claims]
A thyristor section consisting of a B-P8 structure and ? ”-P-N
4-N When forming the respective junctions of the diode portions having the current structure, the degree of disorder of the crystal structure occurring in the substrate after the formation of the junctions is greater in the diode portion than in the thyristor portion. A method for forming a joint of a reverse conducting thyristor. (2) The junction of the thyristor part, which consists of N, -P, -N↓-N, -P, is formed by forming the N1 layer with N-type impurity glue and the Ps space layer with D-type impurity gallium. Or with aluminum, N! 1. A method of bonding a reverse conduction thyristor according to claim 1, in which the P1 base layer is formed using phosphorus as an N-type impurity, and the P1 electric ivy layer is formed using antimony as an N-type impurity and boron as a D-type impurity. . (3)? The junction of the diode part, which has a structure of +-P-N↓-N+, is formed by forming the P◆ layer with Si-type impurity bones, and forming the second layer with P-type impurities such as gallium or aluminum. A method for forming a junction in a reverse conduction thyristor according to claim 1, wherein the N4 layer is formed using phosphorus as an N-type impurity.
JP14635181A 1981-09-18 1981-09-18 Forming method for junction of reverse conducting thyristor Pending JPS5848964A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14635181A JPS5848964A (en) 1981-09-18 1981-09-18 Forming method for junction of reverse conducting thyristor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14635181A JPS5848964A (en) 1981-09-18 1981-09-18 Forming method for junction of reverse conducting thyristor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5848964A true JPS5848964A (en) 1983-03-23

Family

ID=15405741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14635181A Pending JPS5848964A (en) 1981-09-18 1981-09-18 Forming method for junction of reverse conducting thyristor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5848964A (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5085281A (en) * 1973-11-28 1975-07-09
JPS5151290A (en) * 1974-10-31 1976-05-06 Tokyo Shibaura Electric Co GYAKUDOTS AIRISUTA
JPS5444195A (en) * 1977-09-14 1979-04-07 Hitachi Ltd Reactor cooling system
JPS54126462A (en) * 1978-03-24 1979-10-01 Mitsubishi Electric Corp Production of semiconductor device
JPS54137287A (en) * 1978-04-17 1979-10-24 Hitachi Ltd Reverse conducting thyristor
JPS5513930A (en) * 1978-07-18 1980-01-31 Toshiba Corp Manufacturing method for semiconductor device
JPS5530305A (en) * 1978-08-21 1980-03-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Casting method of casting product

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5085281A (en) * 1973-11-28 1975-07-09
JPS5151290A (en) * 1974-10-31 1976-05-06 Tokyo Shibaura Electric Co GYAKUDOTS AIRISUTA
JPS5444195A (en) * 1977-09-14 1979-04-07 Hitachi Ltd Reactor cooling system
JPS54126462A (en) * 1978-03-24 1979-10-01 Mitsubishi Electric Corp Production of semiconductor device
JPS54137287A (en) * 1978-04-17 1979-10-24 Hitachi Ltd Reverse conducting thyristor
JPS5513930A (en) * 1978-07-18 1980-01-31 Toshiba Corp Manufacturing method for semiconductor device
JPS5530305A (en) * 1978-08-21 1980-03-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Casting method of casting product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6757445B2 (en) Semiconductor device
WO2010021136A1 (en) Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
CN108346700B (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JPH02130959A (en) Semiconductor device
JPS5848964A (en) Forming method for junction of reverse conducting thyristor
JP2020184622A (en) Stacked high blocking III-V semiconductor power diode
DE112019007551T5 (en) SEMICONDUCTOR DEVICE, POWER CONVERTER DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE
JPS58114468A (en) High speed diode
JPH01270348A (en) Schottky barrier semiconductor device
JPS58114467A (en) High speed diode
JPH0580157B2 (en)
JPS5934147Y2 (en) Gate turn-off thyristor
JPH0129057B2 (en)
JPH0642558B2 (en) High-speed diode manufacturing method
JPH08186277A (en) Manufacture of high-speed diode
JPH0573351B2 (en)
JPS5852873A (en) Forming method for junction of reverse conducting thyristor
JP2520591B2 (en) Method for manufacturing semiconductor heterojunction
JPS5833875A (en) High speed diode
CN113964209A (en) SiC Schottky power diode and preparation method thereof
JPS5834982A (en) High-speed diode
JPS58209166A (en) Semiconductor device
JPS6260234A (en) Manufacture of semiconductor diode element
DE102021127021A1 (en) Silicon carbide semiconductor device, power converter and method of manufacturing a silicon carbide semiconductor device
JPS6098671A (en) Composite thyristor