JPS59214261A - ゲ−トタ−ンオフサイリスタ - Google Patents
ゲ−トタ−ンオフサイリスタInfo
- Publication number
- JPS59214261A JPS59214261A JP8952183A JP8952183A JPS59214261A JP S59214261 A JPS59214261 A JP S59214261A JP 8952183 A JP8952183 A JP 8952183A JP 8952183 A JP8952183 A JP 8952183A JP S59214261 A JPS59214261 A JP S59214261A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- semiconductor
- semiconductor region
- area
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 63
- 210000000746 body region Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 23
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 7
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 7
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 241000473391 Archosargus rhomboidalis Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014443 Pyrus communis Nutrition 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 244000309466 calf Species 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RQQRAHKHDFPBMC-UHFFFAOYSA-L lead(ii) iodide Chemical compound I[Pb]I RQQRAHKHDFPBMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
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
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types 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
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/74—Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action
- H01L29/744—Gate-turn-off devices
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
(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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明はゲートターンオアサイリスク（以下ＧＴＯと
略称する）に関するものである。
略称する）に関するものである。
一般にＧＴＯはゲート電極に正及び負のパルスを印加す
ることにより、ターンオン及びターンオフを可能とする
ため、転流回路が不姿であり、且つ小型軽量にできる。
ることにより、ターンオン及びターンオフを可能とする
ため、転流回路が不姿であり、且つ小型軽量にできる。
またスイッチング時間が著しく小さいので高周波で動作
できるという利点を何しているものである。
できるという利点を何しているものである。
この種のＧＴＯの一般構造としてオ１図に示するものが
ある。
ある。
（１）は半辱体基板、（２）はＮ型のベース領域（ＮＢ
層）であるオｌ半導体頭域で、キャリアライフタイムを
小さくするために金（Ａｕ）等のライフタイムキラーが
拡散されている。（３）は上記半辱体基板＋１１の他主
面に拡散等により形成され、オｌ半等体饋域（２）と隣
接し、かつオｌ半導体唄域（２）とｐａｎ接合（Ｊｌ）
を形成するＰ型のアノード頭載（ｐＥ層）である第２半
導体領域、（４）は上記半導体基板＋１１の一工面に拡
散等により形成さヘオｌ半導体饋域（２）と隣接し、か
つオｌ半導体領域（２）とＰ−Ｎ接合（Ｊ２）を形成す
るＰ型のベース＠域（ＰＢ層）であるオ８半導体領域、
（５）はこのオ８半導体＠域の一生面に選択的に、例え
ば平面形状が梨形あるいは櫛形等の形状に形成され、上
記オ８半婆体＠域（４）とＰ−Ｎ接合（Ｊ３）を形成す
るＮ型のカソード領域（Ｎｐ層）である第４半専体＠域
、（６）は上記半導体基板ｆｉｌの他主面上に形成され
、上記第２半導体領域（３）と電気的に接続されるアノ
ード電極、（７）は上記半導体基板＋１１の一生曲上に
選択的に形成され、上記第３半導体頭域（４）と電気的
に接続されるゲート電極、（８）は上記半導体基板Ｈ１
の一生面上に選択的に形成され、上記第４牛尋体領域と
電気的に接続されるカソード電極である。
層）であるオｌ半導体頭域で、キャリアライフタイムを
小さくするために金（Ａｕ）等のライフタイムキラーが
拡散されている。（３）は上記半辱体基板＋１１の他主
面に拡散等により形成され、オｌ半等体饋域（２）と隣
接し、かつオｌ半導体唄域（２）とｐａｎ接合（Ｊｌ）
を形成するＰ型のアノード頭載（ｐＥ層）である第２半
導体領域、（４）は上記半導体基板＋１１の一工面に拡
散等により形成さヘオｌ半導体饋域（２）と隣接し、か
つオｌ半導体領域（２）とＰ−Ｎ接合（Ｊ２）を形成す
るＰ型のベース＠域（ＰＢ層）であるオ８半導体領域、
（５）はこのオ８半導体＠域の一生面に選択的に、例え
ば平面形状が梨形あるいは櫛形等の形状に形成され、上
記オ８半婆体＠域（４）とＰ−Ｎ接合（Ｊ３）を形成す
るＮ型のカソード領域（Ｎｐ層）である第４半専体＠域
、（６）は上記半導体基板ｆｉｌの他主面上に形成され
、上記第２半導体領域（３）と電気的に接続されるアノ
ード電極、（７）は上記半導体基板＋１１の一生曲上に
選択的に形成され、上記第３半導体頭域（４）と電気的
に接続されるゲート電極、（８）は上記半導体基板Ｈ１
の一生面上に選択的に形成され、上記第４牛尋体領域と
電気的に接続されるカソード電極である。
乙のように構成されたＧＴＯの従来例の一例として、次
のような拡散プロファイル等を有したものがある。
のような拡散プロファイル等を有したものがある。
半導体基板ｉｌｌの厚さが８４０よ、オｌ半導体領域（
２］の不純物濃度が１×ｌＯ個々、第２半非体唄域（３
）の不純物濃度及び拡散深さがそれぞれＩ Ｘ １０
個々、 ５５〜６５ ｐｍ 第３半辱体唄域（４）の
不純物濃度及び拡散深さがそれぞれ１×１０ 個Ａ。
２］の不純物濃度が１×ｌＯ個々、第２半非体唄域（３
）の不純物濃度及び拡散深さがそれぞれＩ Ｘ １０
個々、 ５５〜６５ ｐｍ 第３半辱体唄域（４）の
不純物濃度及び拡散深さがそれぞれ１×１０ 個Ａ。
６５〜６５Ｉ１ｍ、第４半導体領域（５）の不純物濃度
、及び拡散深さがそれぞれ８Ｘ１０ （ｌａ／ｃｔｌ、
ｉ７〜２Ｂｐｍ。
、及び拡散深さがそれぞれ８Ｘ１０ （ｌａ／ｃｔｌ、
ｉ７〜２Ｂｐｍ。
第１半導体＠域（２）と第４半導体＠域（５）との間に
おけるオ８半萼体頭′ｊＪＡ１４１の幅Ｌ（以下ＰＢ幅
と称す。）が４０〜５０μｍ、第４半導体領域（５）と
オ８半導体饋ｉ［＋４＋の拡散プロファイルのＷ−Ｐ
（ＷｏｒｋｉｎｇＰｏｉｎｔ ）が２〜９Ｘ１０ 個
Ａも金の拡散量が１〜２Ｘ１０１３個々である。
おけるオ８半萼体頭′ｊＪＡ１４１の幅Ｌ（以下ＰＢ幅
と称す。）が４０〜５０μｍ、第４半導体領域（５）と
オ８半導体饋ｉ［＋４＋の拡散プロファイルのＷ−Ｐ
（ＷｏｒｋｉｎｇＰｏｉｎｔ ）が２〜９Ｘ１０ 個
Ａも金の拡散量が１〜２Ｘ１０１３個々である。
なお、ｗ−ｐとは、２種の半導体ドナ不純物とアクセプ
タ不純物がほぼ同数となるｆＴｆ域をさし、２種のＰ、
Ｎ半導体の疑似領域である。
タ不純物がほぼ同数となるｆＴｆ域をさし、２種のＰ、
Ｎ半導体の疑似領域である。
このような拡散プロファイルを有した（）Ｔ。
においては、上記ｗ−ｐが２〜９ＸｌＯ個／７と小さく
、オ８牛導体＠域（４）の不純物濃度Ｉ Ｘ １０′Ｂ
個Ｘ靭と低いため、カソード電極（８）からの電子の注
入が第３半導体領域（４）内で再結合されるのが少なく
、第２半導体＠域（３１へと注入されるため、ＧＴＯを
小さなゲートトリガ電流（Ｉｐｔ）で瞬時にターンオン
させることができるものである。
、オ８牛導体＠域（４）の不純物濃度Ｉ Ｘ １０′Ｂ
個Ｘ靭と低いため、カソード電極（８）からの電子の注
入が第３半導体領域（４）内で再結合されるのが少なく
、第２半導体＠域（３１へと注入されるため、ＧＴＯを
小さなゲートトリガ電流（Ｉｐｔ）で瞬時にターンオン
させることができるものである。
しかるに、第３半専体領域（４）の不純物濃度が小すく
、２００八クラスのＧＴＯとしては不向きであった。つ
壕り、第３半導体領域（４）の不純物濃度が小さいため
、第３半導体唄域（４）の抵抗が大きく、ゲート電極（
７）へ電流が引き抜けず、空乏層が伸びきって、ついに
は空間電荷層が接１独してピンチオフを起こすので、最
大ターンオフ電流Ｃ工ＴＧＱ ）が非常に弱いものとな
ってしまうものである。
、２００八クラスのＧＴＯとしては不向きであった。つ
壕り、第３半導体領域（４）の不純物濃度が小さいため
、第３半導体唄域（４）の抵抗が大きく、ゲート電極（
７）へ電流が引き抜けず、空乏層が伸びきって、ついに
は空間電荷層が接１独してピンチオフを起こすので、最
大ターンオフ電流Ｃ工ＴＧＱ ）が非常に弱いものとな
ってしまうものである。
一万、最大ターンオフ電流（工ＴＧＱ）を強くする方法
として最大ターンオフ電流（工ＴＧｑ）７５ｉｉ８半辱
体頭域（４）の不純物湿度と比例関係にあることを利用
して、単に第３半導体唄Ｍ、ｔｎの不純＊濃度ヲ大きく
する方法も考えられるが、ゲートトリガ電流（］：ｙｔ
）が大きくなシ、電力損失が大きくなるものである。
として最大ターンオフ電流（工ＴＧｑ）７５ｉｉ８半辱
体頭域（４）の不純物湿度と比例関係にあることを利用
して、単に第３半導体唄Ｍ、ｔｎの不純＊濃度ヲ大きく
する方法も考えられるが、ゲートトリガ電流（］：ｙｔ
）が大きくなシ、電力損失が大きくなるものである。
また最悪の場合には第４半等体頭域１５）、第３半辱体
＠域ｃ４）、及びオｌ半等体頭載（２）の三層をトラン
ジスタで見た時の電流増幅係数α〔ＮＰＮ〕が低下して
、ＧＴＯサイリスクが動作しなくなる場合が多々生じた
。
＠域ｃ４）、及びオｌ半等体頭載（２）の三層をトラン
ジスタで見た時の電流増幅係数α〔ＮＰＮ〕が低下して
、ＧＴＯサイリスクが動作しなくなる場合が多々生じた
。
この発明は上記した諸事情に鑑みてなされたものであり
、４層、溝造のゲートターンオフブイリスクＶこおいて
、ベース領域となるオｌ牛萼体唄域とカソード領域とな
る第４半導体頭域との間におけるベース領域となる第３
半導体頭域の１隅を５０〜６０μｍとし、かっ第３半辱
体頭域と第４半導体哄域ノＷ−Ｐ ｔ” １．０〜２．
５Ｘ１０１８ｉ／？７として、最大ターンオフ電流が非
常に大きく、ゲート、斗すガ電流が小さいゲートターン
オフサイリスクを提供するものである。
、４層、溝造のゲートターンオフブイリスクＶこおいて
、ベース領域となるオｌ牛萼体唄域とカソード領域とな
る第４半導体頭域との間におけるベース領域となる第３
半導体頭域の１隅を５０〜６０μｍとし、かっ第３半辱
体頭域と第４半導体哄域ノＷ−Ｐ ｔ” １．０〜２．
５Ｘ１０１８ｉ／？７として、最大ターンオフ電流が非
常に大きく、ゲート、斗すガ電流が小さいゲートターン
オフサイリスクを提供するものである。
以下にこの発明の芙施例を説明する０
才１図に示した構成のＧＴＯにおいて、ゲートトリガ１
流が小ヒ＜、最大ターンオフ電流が大きいものを得るた
めに種々の拡散プロファイルを何するｔ）Ｔｏを製造し
、実験を行なった結果、ベース＃域となるオｌ半萼体領
域＋２１とカンード頭載となる第４半尋体ｗＡ域（５）
との間におけるベース領域となる第３半辱体頭域（４）
の幅（ＰＢ幅）とオ８牛辱体＠域（４）と第４牛得体領
域（５〕からなる拡散プロファイルのＷ−Ｐとを調整す
ることによシ、最大ターンオフ電流（工ＴｅＱンが非常
に大きく、ゲートトリガ電流が小ざく、かつ制御よく安
定的に製造できるＧＴＯが得られることが判明した。
流が小ヒ＜、最大ターンオフ電流が大きいものを得るた
めに種々の拡散プロファイルを何するｔ）Ｔｏを製造し
、実験を行なった結果、ベース＃域となるオｌ半萼体領
域＋２１とカンード頭載となる第４半尋体ｗＡ域（５）
との間におけるベース領域となる第３半辱体頭域（４）
の幅（ＰＢ幅）とオ８牛辱体＠域（４）と第４牛得体領
域（５〕からなる拡散プロファイルのＷ−Ｐとを調整す
ることによシ、最大ターンオフ電流（工ＴｅＱンが非常
に大きく、ゲートトリガ電流が小ざく、かつ制御よく安
定的に製造できるＧＴＯが得られることが判明した。
この犬除結果から得られたＧＴＯの拡散プロファイル等
の一例は次のようなものである。
の一例は次のようなものである。
半導体基板として１２履角程度であシ、厚さが８３０〜
３４０１１ｍ、オｌ半萼体顯秋（２）の不純物濃度力１
ｘｉｏ”ｖ７１ 第２ 半導体ｆ’Ａ Ｍ、！３１
” 不ｋ 物濃Ｗ ＢＣび＆散深さがそれぞれ４ Ｘ
１０１８個７鴫６０〜７０よ。
３４０１１ｍ、オｌ半萼体顯秋（２）の不純物濃度力１
ｘｉｏ”ｖ７１ 第２ 半導体ｆ’Ａ Ｍ、！３１
” 不ｋ 物濃Ｗ ＢＣび＆散深さがそれぞれ４ Ｘ
１０１８個７鴫６０〜７０よ。
オ８半導体領域（４）の不純物鍼度及び拡散深さがそれ
ぞれ４Ｘ １０ 個２合 ６０〜７０よ、第４半萼体
唄域（５）の不純物濃度、拡散深さ、幅、及び長さがそ
れぞれ６ＸｌＯ（彫ｅ、 １７〜２Ｂ ｐｍ、 １５０
〜８ｔｌＯ／Ｉｎ、 １．１１〜４．０ 調、 ＰＢｌ
ｌ！ｉ Ｌか５０〜６０ ｐｍ 、オ８半導体頭載（４
）と第４半専体饋域（５）からなる拡散プロファイルの
ｗ−ｐが１．０〜２．５ Ｘ １０ 個り金の拡散量
が１〜２Ｘ１０ ＷｃｒＦ：ある。
ぞれ４Ｘ １０ 個２合 ６０〜７０よ、第４半萼体
唄域（５）の不純物濃度、拡散深さ、幅、及び長さがそ
れぞれ６ＸｌＯ（彫ｅ、 １７〜２Ｂ ｐｍ、 １５０
〜８ｔｌＯ／Ｉｎ、 １．１１〜４．０ 調、 ＰＢｌ
ｌ！ｉ Ｌか５０〜６０ ｐｍ 、オ８半導体頭載（４
）と第４半専体饋域（５）からなる拡散プロファイルの
ｗ−ｐが１．０〜２．５ Ｘ １０ 個り金の拡散量
が１〜２Ｘ１０ ＷｃｒＦ：ある。
な２、第４半辱体■貝域（５）が第３牛尋体賄域（４）
を収り囲む構造になっているものであり、２００〜８０
０八クラスのＧＴＯである。また第４半辱１２〆ｐＩ（
職（５）の゛屯極面槓は２０〜５０ ｍ扉と非常に小さ
くて良いものである。
を収り囲む構造になっているものであり、２００〜８０
０八クラスのＧＴＯである。また第４半辱１２〆ｐＩ（
職（５）の゛屯極面槓は２０〜５０ ｍ扉と非常に小さ
くて良いものである。
さらに、この（）Ｔｏにおける、第４半導体１月城（５
）の表向から深さ方向における拡散プロファイルは第２
図に示すようになっているものである。第２図において
曲線ＡはＲＢ測定法により実際に測定した第４半尋体唄
域（５）における深さ方向への不純物濃度全示し、曲線
ＢはＲ８測定法によシ夫除に測定したオ８半導体頭載（
４）のＦＢ幅におけ／）深さ方向への不純物濃度を示し
、点線Ｃは第３半導体饋域（４）における表面からの深
さ方間への不純物濃度の一部を示し、曲線りは７１半等
体唄域（２）における深さ１回の不純物濃度を不すもの
であり、ｌｉｉ Ａと点線Ｃとの交点が第３半醇体唄域
（４）と第４半辱坏頭域（５）からなる拡散プロファイ
ルのＷ−Ｐになるものである。なお、Ｒｓ測定法とは広
がり抵抗測定とも占われ、半ノ一体基板ｔ３〜５°に研
磨し、針を当てなから抵抗イ直を測定するものであり、
この測定１直をＸ−Ｙレコーダにて記録するものである
。
）の表向から深さ方向における拡散プロファイルは第２
図に示すようになっているものである。第２図において
曲線ＡはＲＢ測定法により実際に測定した第４半尋体唄
域（５）における深さ方向への不純物濃度全示し、曲線
ＢはＲ８測定法によシ夫除に測定したオ８半導体頭載（
４）のＦＢ幅におけ／）深さ方向への不純物濃度を示し
、点線Ｃは第３半導体饋域（４）における表面からの深
さ方間への不純物濃度の一部を示し、曲線りは７１半等
体唄域（２）における深さ１回の不純物濃度を不すもの
であり、ｌｉｉ Ａと点線Ｃとの交点が第３半醇体唄域
（４）と第４半辱坏頭域（５）からなる拡散プロファイ
ルのＷ−Ｐになるものである。なお、Ｒｓ測定法とは広
がり抵抗測定とも占われ、半ノ一体基板ｔ３〜５°に研
磨し、針を当てなから抵抗イ直を測定するものであり、
この測定１直をＸ−Ｙレコーダにて記録するものである
。
このようにして待られたＧＴＯ第３図に白丸で示す分イ
１５のものは、最大ターンオフ蛋流工ＴＧＱが４００Ａ
以上であシ、上記従来例のものの２〜３倍の）直を示し
、２０ＯＡクラスのＧＴＯとして迅断容量が約２倍程度
の保障が必要であり、この点盆も充分病足するものであ
った。しかも、ゲートトリガ” ’Ａ Ｉ Ｉ ｙ ｔ
）も２５０〜５００７７１Ａと小さいものでうった。
１５のものは、最大ターンオフ蛋流工ＴＧＱが４００Ａ
以上であシ、上記従来例のものの２〜３倍の）直を示し
、２０ＯＡクラスのＧＴＯとして迅断容量が約２倍程度
の保障が必要であり、この点盆も充分病足するものであ
った。しかも、ゲートトリガ” ’Ａ Ｉ Ｉ ｙ ｔ
）も２５０〜５００７７１Ａと小さいものでうった。
次に、上記で得られたＧＴＯの製造方法について第１図
を用いて説明する。まずＮ型ベース領域となるオｌ半辱
体＠域（２）が構成される不純物湿度が１ＸｌＯ／７
であるシリコンからなる半導体ノ１に板ｉｌ＋を用意す
る。その後この半導体基板の両主面にＧｕ拡散でもって
Ｐ型ベース領域となる第３半等体＠域（４）とＰ型アノ
ード領域となる第２半得体領域（３）を形成する。この
時第２゜第３半導体＠域ｆ３１ ＋４１ともに不純物濃
度が４×１０１８個／６ＴＩ、拡散深さが６０〜７０／
Ｉｍになるように制御される。その後、半導体基板ｆｉ
＋の一生間上ｖｃｌ〜２μ、の厚さの？、へ酸化膜を形
ｊλし、写真製製版技術によって第３半導体饋域１４）
′＆面の酸化膜全選択的に窓をあけ 、その後この第３
半導体＠域（４）内にリン等で拡散して、Ｎ型カッ〒ド
領域となる第４半導体領域（５）を形成する。この時第
４牛憂体饋域は幅が１５０〜３００μｍ、長さが１．５
〜４．０關であり、オ８半導体領域（４）を収り囲む構
造であり、不純物濃度が６×” ｉｆ！諭、拡散深さが
１７〜２３μ、で、かつＰｂＩ２腟りが５０〜６０１１
ｍになるように制御される。その後、半導体装置の他生
面側から、８５０℃、１０分間、金を拡散する。この時
のオ８半導体唄域（４）における金の拡舷量は１〜２Ｘ
ｌｏ１３個乙忙なる・次にオ８半導体唄坂（４）からグ
ー１ト１ａ極（７）を、第２半導体領域（３］からアノ
ード電極（６）を、第４半得体＊ ［（５１からカソー
ド電極（８］全それぞれ収り出丁。その後、アノード電
極（６）の上にパッケージの電極全敗りつけ、又カソー
ド電極（８）、ゲート電極（７）からは例えばＡ／ワイ
ヤーなどをボンディングしてパッケージの′−極と接続
して完成系せるものである。
を用いて説明する。まずＮ型ベース領域となるオｌ半辱
体＠域（２）が構成される不純物湿度が１ＸｌＯ／７
であるシリコンからなる半導体ノ１に板ｉｌ＋を用意す
る。その後この半導体基板の両主面にＧｕ拡散でもって
Ｐ型ベース領域となる第３半等体＠域（４）とＰ型アノ
ード領域となる第２半得体領域（３）を形成する。この
時第２゜第３半導体＠域ｆ３１ ＋４１ともに不純物濃
度が４×１０１８個／６ＴＩ、拡散深さが６０〜７０／
Ｉｍになるように制御される。その後、半導体基板ｆｉ
＋の一生間上ｖｃｌ〜２μ、の厚さの？、へ酸化膜を形
ｊλし、写真製製版技術によって第３半導体饋域１４）
′＆面の酸化膜全選択的に窓をあけ 、その後この第３
半導体＠域（４）内にリン等で拡散して、Ｎ型カッ〒ド
領域となる第４半導体領域（５）を形成する。この時第
４牛憂体饋域は幅が１５０〜３００μｍ、長さが１．５
〜４．０關であり、オ８半導体領域（４）を収り囲む構
造であり、不純物濃度が６×” ｉｆ！諭、拡散深さが
１７〜２３μ、で、かつＰｂＩ２腟りが５０〜６０１１
ｍになるように制御される。その後、半導体装置の他生
面側から、８５０℃、１０分間、金を拡散する。この時
のオ８半導体唄域（４）における金の拡舷量は１〜２Ｘ
ｌｏ１３個乙忙なる・次にオ８半導体唄坂（４）からグ
ー１ト１ａ極（７）を、第２半導体領域（３］からアノ
ード電極（６）を、第４半得体＊ ［（５１からカソー
ド電極（８］全それぞれ収り出丁。その後、アノード電
極（６）の上にパッケージの電極全敗りつけ、又カソー
ド電極（８）、ゲート電極（７）からは例えばＡ／ワイ
ヤーなどをボンディングしてパッケージの′−極と接続
して完成系せるものである。
なお、上記したＰＢ ｉ咄りが５０〜６０μ、であシ、
第３半咎体饋坂（４）と第４半導体饋域（５）とからの
拡散プロファイルのｗ−ｐが” ”” ”ｆｉ Ｘ １
０１８個Ａｔｌである実施例のＧＴＯと比較するため、
上記Ｗ・Ｐ ｋ ２〜９ Ｘ １０１７個／ｃｉ ト
下げたＧＴＯ（７８図に黒丸で示す分布のもの）全製造
したところ、最大ターンオフ電流［Ｉ ｘ ａ Ｑ’）
は２００ Ａ未満と小さく素子が仮綴してしまい、さら
に上記条件のもとＧＴＯを装造したところ、最大ターン
オフ電流（討ＧＱ）は非常に強くなったものの、グー１
−１−リガ′屯流（工ｙｔ ）が大きくなｐすぎ、ＧＴ
Ｏそのものが動作しなくなシ、さらに上記ゑ件のもとに
ＰＢ ｌ固りを５０μ、より曵くしても同様であった。
第３半咎体饋坂（４）と第４半導体饋域（５）とからの
拡散プロファイルのｗ−ｐが” ”” ”ｆｉ Ｘ １
０１８個Ａｔｌである実施例のＧＴＯと比較するため、
上記Ｗ・Ｐ ｋ ２〜９ Ｘ １０１７個／ｃｉ ト
下げたＧＴＯ（７８図に黒丸で示す分布のもの）全製造
したところ、最大ターンオフ電流［Ｉ ｘ ａ Ｑ’）
は２００ Ａ未満と小さく素子が仮綴してしまい、さら
に上記条件のもとＧＴＯを装造したところ、最大ターン
オフ電流（討ＧＱ）は非常に強くなったものの、グー１
−１−リガ′屯流（工ｙｔ ）が大きくなｐすぎ、ＧＴ
Ｏそのものが動作しなくなシ、さらに上記ゑ件のもとに
ＰＢ ｌ固りを５０μ、より曵くしても同様であった。
つま９、上記したＰＢ幅りが５０〜６０．ｍ。
Ｗ−Ｐが１−ｇ、ｓｘ １ｏ１８個以外のものは、ＧＴ
Ｏの電気特性から判断して充分満足する特性が得られな
かったものである。
Ｏの電気特性から判断して充分満足する特性が得られな
かったものである。
なお上記実施例では第４半尋体頭坂（６）全Ｎ梨不純物
を選択的に拡散したものとしたが、オ８半萼体１Ｊｉｉ
域（４）全面にＮ型不純物を拡散して形成後、選択エツ
チングによシマルチェミツタ構造にしてものでも良く、
これを連結した構造にしたものとしても良いものである
。またＡｕ拡散の効果を利用しないで、アノードショー
ト構造のものでも良い。
を選択的に拡散したものとしたが、オ８半萼体１Ｊｉｉ
域（４）全面にＮ型不純物を拡散して形成後、選択エツ
チングによシマルチェミツタ構造にしてものでも良く、
これを連結した構造にしたものとしても良いものである
。またＡｕ拡散の効果を利用しないで、アノードショー
ト構造のものでも良い。
この発明は以上述べたように、４層構造のゲートターン
オフサイリスタにおいて、ベース領域となるオｌ牛導体
哄域とカンードｔｉｊ４域となる第４半４体＃Ｉ域との
間におけるベース領域となる２′３牛等体唄域の−を５
０〜６ｏアｍとし、かつ３′３半Ｑ 体Ｉ］１４Ｗ、と
第４牛等体＝域ノＷ −Ｐ ｙｉｘ、５〜２．５ Ｘ
ｌ ０１８４＋Ｊ／ｆａｄ七したので、最大ターンオフ
電′龜流が、ＩＩ：常に大きく、かつグートドリカ岨流
が小さいという効果を付するものである。
オフサイリスタにおいて、ベース領域となるオｌ牛導体
哄域とカンードｔｉｊ４域となる第４半４体＃Ｉ域との
間におけるベース領域となる２′３牛等体唄域の−を５
０〜６ｏアｍとし、かつ３′３半Ｑ 体Ｉ］１４Ｗ、と
第４牛等体＝域ノＷ −Ｐ ｙｉｘ、５〜２．５ Ｘ
ｌ ０１８４＋Ｊ／ｆａｄ七したので、最大ターンオフ
電′龜流が、ＩＩ：常に大きく、かつグートドリカ岨流
が小さいという効果を付するものである。
イト Ｌご≦Ｊ１ノＩＪ の１〆ｔｉｊ４１ な５
Ｌシ乙（ｊ（ｊ闘・ｌ凶げＧＴＯの一般的内部＃造企示
す所囲凶、２′２図はこの究明の一夾施例であるＧＴＯ
Ｑｋｉ７”ロファイルと示した図、第３図ＲＣの兄１月
ｖｒｒ 実ｉｍ （１７１、！： 此＋ＩＮ ｆｎＪに
おけるＰＥ ＋＝とＷ−ｐ値によるＩＴＧＱの分布を示
°を図である。
Ｌシ乙（ｊ（ｊ闘・ｌ凶げＧＴＯの一般的内部＃造企示
す所囲凶、２′２図はこの究明の一夾施例であるＧＴＯ
Ｑｋｉ７”ロファイルと示した図、第３図ＲＣの兄１月
ｖｒｒ 実ｉｍ （１７１、！： 此＋ＩＮ ｆｎＪに
おけるＰＥ ＋＝とＷ−ｐ値によるＩＴＧＱの分布を示
°を図である。
図において、１１］は牛辱体基板、（２ｊはオニ午辱体
＠域、（３）げ第２牛辱体饋坂、＋４＋は第３゛牛専体
鯛域、（酌に第４牛辱体饋坂、（６ｊはアノード電極、
（７）はゲート電極、（８）はカソード電極である。
＠域、（３）げ第２牛辱体饋坂、＋４＋は第３゛牛専体
鯛域、（酌に第４牛辱体饋坂、（６ｊはアノード電極、
（７）はゲート電極、（８）はカソード電極である。
代理人 大暑 増雄
第１図
第２図
第３図
ド
ミ
一□ ＷＰ（ｃｍ−Ｊ）
特許庁長官殿
１、事件の表示 特願昭５８−８９５２１す３、補
正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、補正の対象 明１ｒ４１］書の発明の詳細な説明の欄。
正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、補正の対象 明１ｒ４１］書の発明の詳細な説明の欄。
６、 補正の内容
（１）明細書中梁５頁第１８行から第１７行「空乏Ｊｍ
が・・・しまうものでゐる」とあるのを「局部的な電流
集中により素子の熱破壊を生じる。」ｉこｄＪ正する。
が・・・しまうものでゐる」とあるのを「局部的な電流
集中により素子の熱破壊を生じる。」ｉこｄＪ正する。
（２）同第１０頁第５行に「Ｇｕ拡散」とめるのを「Ｇ
ａ拡散」と訂正する。
ａ拡散」と訂正する。
以上
Claims (1)
- オ五導電型のオｌ半導体領域、このオｌ半導体領域と隣
接し、かつこのオｌ半導体領域とＰ−Ｎ接合を形成する
第２導電型の第２半導体領域、この第２半導体領域に設
けられたアノード電極、上記第１半導体領域における第
２半辱体饋域の反対側と隣接し、かつ上記オｌ半導体領
域とＰ−Ｎ接合を形成するオ８半導体＠域、この第３牛
専体領域に設けられ、電流を制御するゲート電極、上記
オ８半導体領域と隣接し、かつこのオ８半辱体頭域とＰ
−Ｎ接合を形成する第４半辱体＠域、この第４半醇体領
域に設けられたカソード電極を設え、上記オｌ半導体領
域と第４半導体頭域との間における第３半導体領域の１
＋１１ｉｉを５０〜６０μｍ とし、かつ上記オ８半導
体Ｍ域と第４半導体領域のＷ・Ｐを１．０〜２．５×１
０ 個、４としたことを特徴とするゲートターンオフ
サイリスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8952183A JPS59214261A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8952183A JPS59214261A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59214261A true JPS59214261A (ja) | 1984-12-04 |
| JPH0479147B2 JPH0479147B2 (ja) | 1992-12-15 |
Family
ID=13973101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8952183A Granted JPS59214261A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59214261A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5413313A (en) * | 1977-07-01 | 1979-01-31 | Gen Corp | Method of processing digital signal |
| JPS5438777A (en) * | 1977-09-01 | 1979-03-23 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JPS5651868A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-09 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPS5812359A (ja) * | 1981-07-14 | 1983-01-24 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
-
1983
- 1983-05-20 JP JP8952183A patent/JPS59214261A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5413313A (en) * | 1977-07-01 | 1979-01-31 | Gen Corp | Method of processing digital signal |
| JPS5438777A (en) * | 1977-09-01 | 1979-03-23 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JPS5651868A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-09 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPS5812359A (ja) * | 1981-07-14 | 1983-01-24 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0479147B2 (ja) | 1992-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR890004548B1 (ko) | 연결패드에서 기저의 실리콘으로 직접 연결된 고전력 금속산화물 반도체 전계효과 트랜지스터 | |
| US3278811A (en) | Radiation energy transducing device | |
| JPH03250670A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPS5825264A (ja) | 絶縁ゲート型半導体装置 | |
| JPS5976466A (ja) | プレ−ナ形半導体装置 | |
| US3252003A (en) | Unipolar transistor | |
| US3746945A (en) | Schottky diode clipper device | |
| JPS59214261A (ja) | ゲ−トタ−ンオフサイリスタ | |
| JPS6040190B2 (ja) | 半導体制御整流素子 | |
| JPS62199062A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0473615B2 (ja) | ||
| JPH01276673A (ja) | 絶縁ゲート型半導体装置 | |
| KR910007513B1 (ko) | 반도체장치의 배선접속부 | |
| JPH01262654A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS60253269A (ja) | ゲ−トタ−ンオフサイリスタ | |
| JPH0580834B2 (ja) | ||
| JP2511023B2 (ja) | 双方向性サイリスタ | |
| JPS6196757A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS6194378A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH04350974A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS59117174A (ja) | 定電圧ダイオ−ド | |
| JPH02260529A (ja) | メッキ電極の製造方法 | |
| JPS61296760A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS5640277A (en) | Semiconductor device | |
| JPH04162777A (ja) | 双方向電圧阻止型半導体装置 |