JPS5871653A - 圧接型半導体装置 - Google Patents
圧接型半導体装置Info
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- JPS5871653A JPS5871653A JP16988581A JP16988581A JPS5871653A JP S5871653 A JPS5871653 A JP S5871653A JP 16988581 A JP16988581 A JP 16988581A JP 16988581 A JP16988581 A JP 16988581A JP S5871653 A JPS5871653 A JP S5871653A
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor 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
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor 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
- H01L29/08—Semiconductor 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 with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明は加圧接触型の大容量半導体装置に係シ、特に−
主面のエミッタ領域が溝によル複数に分割された構造を
有する、大容量トランジスタ、ｒ−トターンオフサイリ
スタ（ＧＴＯ）、高周波サイリスタ等の圧接型半導体装
置に関するものである。
主面のエミッタ領域が溝によル複数に分割された構造を
有する、大容量トランジスタ、ｒ−トターンオフサイリ
スタ（ＧＴＯ）、高周波サイリスタ等の圧接型半導体装
置に関するものである。
（２）従来技術
一般にメサ型のトランジスタ、サイリスタ、ＧＴＯなど
の半導体装置は大電流用として多く用いられている。こ
のうち特にＧＴＯはｒ−）信号によってターンオン及び
ターンオフできる為、最近多く用いられつつある。ＧＴ
ＯＦｉ通常、第１エミッタ層（アノード）、第１ペース
層、第２ペース層（ｒ−ト）、第２エミッタ層（カソー
ド）の４層から形成され、かつ、第２二イツタ層を溝に
よ〕彼数個に分割し九多数のエレメントによ多構成して
いる。そして外部への電極の取り出し方法としては、加
圧接触による接続方法が用いられている。このように加
圧接触により多数のエレメントを外部に接続させようと
する場合、半導体基板の反〕尋により多数のカソード電
極との加圧接触が均一に行なわれず、接触不良が発生す
ることを防止しなければならない。この問題は二層配線
構造を利用するととＫよシ、一応解・決することができ
る。その−例の２ペ一ス層１１ｓ、Ｎ型第２エミッタ層
１１４からな！ｌ１１第２エミッタ層１１４はメサエッ
チングによる溝で複数個に分割されている。基板裏面は
アノード電極１４を介して支持板ＩＩＫ固定される。基
板表面Ｋｌｄ、第１層金属によりカソード電極１２とそ
の周辺を取）囲むｆ−）電極１１を形成し、その表面を
例えばポリイミド樹脂層１６でおおった後、これにコン
タクトホールをあけてカソード電極１２を共通接続する
共通電極１７を第２層金属によシ形成しておシ、その表
面を金属スタンｆｘａで圧接するようＫなっている。
の半導体装置は大電流用として多く用いられている。こ
のうち特にＧＴＯはｒ−）信号によってターンオン及び
ターンオフできる為、最近多く用いられつつある。ＧＴ
ＯＦｉ通常、第１エミッタ層（アノード）、第１ペース
層、第２ペース層（ｒ−ト）、第２エミッタ層（カソー
ド）の４層から形成され、かつ、第２二イツタ層を溝に
よ〕彼数個に分割し九多数のエレメントによ多構成して
いる。そして外部への電極の取り出し方法としては、加
圧接触による接続方法が用いられている。このように加
圧接触により多数のエレメントを外部に接続させようと
する場合、半導体基板の反〕尋により多数のカソード電
極との加圧接触が均一に行なわれず、接触不良が発生す
ることを防止しなければならない。この問題は二層配線
構造を利用するととＫよシ、一応解・決することができ
る。その−例の２ペ一ス層１１ｓ、Ｎ型第２エミッタ層
１１４からな！ｌ１１第２エミッタ層１１４はメサエッ
チングによる溝で複数個に分割されている。基板裏面は
アノード電極１４を介して支持板ＩＩＫ固定される。基
板表面Ｋｌｄ、第１層金属によりカソード電極１２とそ
の周辺を取）囲むｆ−）電極１１を形成し、その表面を
例えばポリイミド樹脂層１６でおおった後、これにコン
タクトホールをあけてカソード電極１２を共通接続する
共通電極１７を第２層金属によシ形成しておシ、その表
面を金属スタンｆｘａで圧接するようＫなっている。
（３） 従来技術の問題点
上記のような二層配線構造を用いた場合でも、加圧接触
による接続を行った場合、ＧＴＯ基板に製造途中で発生
する反り等は吸収しきれず、部分的圧力の増大によるｒ
−）・カソード間の特性の劣下やｒ−）・カソード間の
電気的短絡という問題が生じる。また高速スイッチング
特性を得るために１分割される各エミッタ領域の幅を１
００μｍ程度まで狭くすることが望ましいが、その場合
、第１層金属によ）カソード電極１２とｆ−）電極ＩＳ
を同時に形成することが難しく、ｒ−）・カソード間の
短絡事故が発生し易い。
による接続を行った場合、ＧＴＯ基板に製造途中で発生
する反り等は吸収しきれず、部分的圧力の増大によるｒ
−）・カソード間の特性の劣下やｒ−）・カソード間の
電気的短絡という問題が生じる。また高速スイッチング
特性を得るために１分割される各エミッタ領域の幅を１
００μｍ程度まで狭くすることが望ましいが、その場合
、第１層金属によ）カソード電極１２とｆ−）電極ＩＳ
を同時に形成することが難しく、ｒ−）・カソード間の
短絡事故が発生し易い。
（４）発明の目的
本発明は、分割エミッタ構造を有し、かつ加圧接触によ
る電気的接続を行う構造の半導体装鎗において、二層配
線構造を改良して上記した問題を解決し、信頼性の向上
を図ることを目、的とする。
る電気的接続を行う構造の半導体装鎗において、二層配
線構造を改良して上記した問題を解決し、信頼性の向上
を図ることを目、的とする。
（５） 発明の概要
本発明は、溝により分割された複数のエミッタ領域に第
１の電極、溝底部に第２の電極を設け、第１の電極を金
属Ｉストで圧接する構造において、１ｘ２の電極は第１
層金属によ多構成し、第１の電極はこの第２の電極が形
成された素子基板上ＫＩ８縁体層を介して、各エミッタ
領域を共通接続する第２層金属によシ共通電極として構
成するととＫよシ、上記目的を達成する。
１の電極、溝底部に第２の電極を設け、第１の電極を金
属Ｉストで圧接する構造において、１ｘ２の電極は第１
層金属によ多構成し、第１の電極はこの第２の電極が形
成された素子基板上ＫＩ８縁体層を介して、各エミッタ
領域を共通接続する第２層金属によシ共通電極として構
成するととＫよシ、上記目的を達成する。
（６）発明の実施例
本発明の一夾施例であるＧＴＯを第２図に示す。
ＧＴＯ基板１１は第１エミツタ層２１里、第１ベース層
Ｊ １． 、＄２ペース層ＩＩｓ％第２工きツタ層２１
４からな）、第２エミッタ層２１４が弗硝酸等によるエ
ツチングで形成した溝により複数に分割されていること
は従来と同様である。このように複数に分離されたＷ、
２工ミツタ層２１４と第２ペース層１１．０接合部は熱
酸化＠ＩＩＫよル保護される。ＧＴＯ基板２ノの裏面Ｋ
ＦｉＡＡなどの金属の真空蒸着によりアノード電極２
１が形成され、この状態で陽極支持板２４に合金化させ
る。その後熱酸化膜ｚｘｖｃは化学へ 漸開によ〕溝部および第２エミッタ層２１４部に電極取
り出し用コンタクトホールが形成され、′！＊ ムＬなどの第１層金属を蒸着した後化学醜刻等によシ溝
部の第２ペース層２１ｓにのみｒ−）電極２ｊが形成さ
れる。しかる後この表面に絶縁体層として？リイミド樹
脂層２６を第２エミッタ層２１４上において５８ｍ〜１
５μｍ位になるよう形成すｂｏそして第２エミッタ層２
１４上のに み４リイ電ド樹脂層２ｔＩを選択的に化学へ刻してコン
タクトホールを形成し、ムＬなどの＠ ２ 層−。
Ｊ １． 、＄２ペース層ＩＩｓ％第２工きツタ層２１
４からな）、第２エミッタ層２１４が弗硝酸等によるエ
ツチングで形成した溝により複数に分割されていること
は従来と同様である。このように複数に分離されたＷ、
２工ミツタ層２１４と第２ペース層１１．０接合部は熱
酸化＠ＩＩＫよル保護される。ＧＴＯ基板２ノの裏面Ｋ
ＦｉＡＡなどの金属の真空蒸着によりアノード電極２
１が形成され、この状態で陽極支持板２４に合金化させ
る。その後熱酸化膜ｚｘｖｃは化学へ 漸開によ〕溝部および第２エミッタ層２１４部に電極取
り出し用コンタクトホールが形成され、′！＊ ムＬなどの第１層金属を蒸着した後化学醜刻等によシ溝
部の第２ペース層２１ｓにのみｒ−）電極２ｊが形成さ
れる。しかる後この表面に絶縁体層として？リイミド樹
脂層２６を第２エミッタ層２１４上において５８ｍ〜１
５μｍ位になるよう形成すｂｏそして第２エミッタ層２
１４上のに み４リイ電ド樹脂層２ｔＩを選択的に化学へ刻してコン
タクトホールを形成し、ムＬなどの＠ ２ 層−。
金属によシカソード共通電極２１を真空蒸着等によシ形
成する。ｘｘｉｌｔ金属スタングである。
成する。ｘｘｉｌｔ金属スタングである。
このように構成され九〇ＴＯにおいては、カソード電極
が共通電極として第２層金属によ多形成されるため工程
が簡単であシ、またダート電極と個別のカソード電極を
８ｇ１層金属にょ〕構成する従来のものに比べ、カンー
ド領域幅が狭いものであってもｆ−）・カソード関短絡
事故の発生が確ｉＪ！に防止される。またカソード共通
両極２１１ｄ主電流が流れる部分で他の領域よシ５〜１
５μｍ低い位置にあル、シかも単層構造であるため、基
板の反ｐ等による部分的圧力の増大を充分に吸収でき、
金属スタンプ２１Ｄ加圧及びカソード・ｒ−）間の電気
的短絡を防止することができる。
が共通電極として第２層金属によ多形成されるため工程
が簡単であシ、またダート電極と個別のカソード電極を
８ｇ１層金属にょ〕構成する従来のものに比べ、カンー
ド領域幅が狭いものであってもｆ−）・カソード関短絡
事故の発生が確ｉＪ！に防止される。またカソード共通
両極２１１ｄ主電流が流れる部分で他の領域よシ５〜１
５μｍ低い位置にあル、シかも単層構造であるため、基
板の反ｐ等による部分的圧力の増大を充分に吸収でき、
金属スタンプ２１Ｄ加圧及びカソード・ｒ−）間の電気
的短絡を防止することができる。
尚、上記実施例においては絶縁体層とｔ警すイミＰを使
用したがシリコーン！ム、酸化物系Ｉラス、エポキシ樹
脂等の絶縁体でも良い。又夫々の電極はムｔＫ限定され
ず他の金属でも良く、二種以上の金属の組合せも可能で
ある。さらに上記５ｊ！施例ではＧＴＯＫついて説明し
たが、同様の基本構造をもつトランジスタやサイリスタ
などに本発明を適用できることはいうまでもない。
用したがシリコーン！ム、酸化物系Ｉラス、エポキシ樹
脂等の絶縁体でも良い。又夫々の電極はムｔＫ限定され
ず他の金属でも良く、二種以上の金属の組合せも可能で
ある。さらに上記５ｊ！施例ではＧＴＯＫついて説明し
たが、同様の基本構造をもつトランジスタやサイリスタ
などに本発明を適用できることはいうまでもない。
（７） 発明の効果
分割エミッタ構造を有する圧接型半導体装置において、
素子基板の反り郷による特性劣化が防止され、またカソ
ード°電極を１８２層金属による共通電極とするととに
よ〕、ｆ−）・カラード間の短絡を確実に防止して信頼
性向上が図られる。
素子基板の反り郷による特性劣化が防止され、またカソ
ード°電極を１８２層金属による共通電極とするととに
よ〕、ｆ−）・カラード間の短絡を確実に防止して信頼
性向上が図られる。
第１図は従来の二層配線を用い九〇ＴＯの断面図、第２
図は本発明の一実施例のＧＴＯの断面図である。 ２１・・・ＧＴＯ基板、２１４・・・第２エミツタ領域
（分割エミッタ領域）、２２・・・熱酸化膜、ＪＪ・・
・アノード電極、２４・・・支持板、２５・・・ｒ−）
電極（Ｉｉ２の電極）、２６・・・ポリイミド樹脂層、
２７・・・カソード共通電極（第１の電極）、２８・・
・金属スタンプ。
図は本発明の一実施例のＧＴＯの断面図である。 ２１・・・ＧＴＯ基板、２１４・・・第２エミツタ領域
（分割エミッタ領域）、２２・・・熱酸化膜、ＪＪ・・
・アノード電極、２４・・・支持板、２５・・・ｒ−）
電極（Ｉｉ２の電極）、２６・・・ポリイミド樹脂層、
２７・・・カソード共通電極（第１の電極）、２８・・
・金属スタンプ。
Claims (1)
- 一方の主面ＫｆｌｌＫよシ分割された複数のエミッタ領
域が設けられた半導体素子基板の各エミッタ領域に第１
の電極、＃Ｉ底部［ｔＪＸ２の電極が設けられ、かつ第
１の電極に圧接する金属スタンｌが設けられる圧接製半
導体装置において、前記＠２の電極は第１層金属により
構成され、前記第１の電極はこの第２の電極が形成され
た素子基板上に絶縁体層を介して、各エミッタ領域を共
通接続する第２層金属により共通電極として構成されて
いることを特徴とする圧接型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16988581A JPS5943830B2 (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 圧接型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16988581A JPS5943830B2 (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 圧接型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871653A true JPS5871653A (ja) | 1983-04-28 |
| JPS5943830B2 JPS5943830B2 (ja) | 1984-10-24 |
Family
ID=15894755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16988581A Expired JPS5943830B2 (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 圧接型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943830B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6022368A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPS6074571A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-26 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JPS60166152U (ja) * | 1984-04-11 | 1985-11-05 | 株式会社明電舎 | 電力用半導体素子の電極引出し構造 |
| JPS6190463A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-08 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS62128560A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-10 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPH0216740A (ja) * | 1988-05-05 | 1990-01-19 | Sgs Thomson Microelettronica Spa | パイポーラパワー半導体デバイス及びその製造方法 |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP16988581A patent/JPS5943830B2/ja not_active Expired
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6022368A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPS6074571A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-26 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JPH0542815B2 (ja) * | 1983-09-30 | 1993-06-29 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| JPS60166152U (ja) * | 1984-04-11 | 1985-11-05 | 株式会社明電舎 | 電力用半導体素子の電極引出し構造 |
| JPH0526772Y2 (ja) * | 1984-04-11 | 1993-07-07 | ||
| JPS6190463A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-08 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS62128560A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-10 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPH0216740A (ja) * | 1988-05-05 | 1990-01-19 | Sgs Thomson Microelettronica Spa | パイポーラパワー半導体デバイス及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5943830B2 (ja) | 1984-10-24 |
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