JPS60130168A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPS60130168A
JPS60130168A JP23776783A JP23776783A JPS60130168A JP S60130168 A JPS60130168 A JP S60130168A JP 23776783 A JP23776783 A JP 23776783A JP 23776783 A JP23776783 A JP 23776783A JP S60130168 A JPS60130168 A JP S60130168A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
terminal
emitter layer
electrode
strip
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
JP23776783A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukimasa Sato
佐藤　行正
Takahiro Nagano
隆洋 長野
Arata Kimura
新 木村
Hiroshi Fukui
宏 福井
Tsutomu Yao
勉 八尾
Saburo Oikawa
及川　三郎
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP23776783A priority Critical patent/JPS60130168A/ja
Priority to US06/680,837 priority patent/US4651189A/en
Priority to DE8484115736T priority patent/DE3484594D1/de
Priority to EP84115736A priority patent/EP0147776B1/en
Publication of JPS60130168A publication Critical patent/JPS60130168A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H01L29/30—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by physical imperfections; having polished or roughened surface
    • H01L29/32—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by physical imperfections; having polished or roughened surface the imperfections being within the semiconductor body
    • 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
    • H01L29/0804—Emitter regions of bipolar transistors
    • 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
    • H01L29/083—Anode or cathode regions of thyristors or gated bipolar-mode devices
    • H01L29/0834—Anode regions of thyristors or gated bipolar-mode devices, e.g. supplementary regions surrounding anode regions
    • 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
    • H01L29/083—Anode or cathode regions of thyristors or gated bipolar-mode devices
    • H01L29/0839—Cathode regions of thyristors
    • 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
    • H01L29/10—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 not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/1004—Base region of bipolar transistors
    • 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
    • H01L29/10—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 not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/1012—Base regions of thyristors
    • H01L29/102—Cathode base regions of thyristors
    • 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
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L29/167—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table further characterised by the doping material
    • 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
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42304—Base electrodes for bipolar transistors
    • 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
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42308—Gate electrodes for thyristors
    • 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)
  • Bipolar Transistors (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は制御電流により主電流の導通・非導通を制御で
きるゲートターンオフサイリスタ（以下ＧＴＯと略記）
あるいはトランジスタ（以下Ｔｌ（Ｓと略記）の如き半
導体装置に係シ、特にその遮断性能を向上できる接合構
造に関するものである。
〔発明の背景〕
ＧＴＯやＴＢＳではエミツタ層を少なくとも１個以上の
短冊状領域から成るものとし、これに隣接するベース層
と共に半導体基体の一方の主表面に露出せしめ、各短冊
状領域には一方の主電極、ベース層には各短冊状領域を
実質的に取り囲むように制御電極が低抵抗接触され、半
導体基体の他方の主表面には他方の主電極が低抵抗接触
され、各電極は夫々一対の主端子と制御端子に接続され
た構成となっている。
以下ＧＴＯを例に採って具体的に説明する。
第１図は従来のＧＴＯの一例を示している。半導体基体
１の一方の主表面には、カソード電極２とゲート電極３
が交互に設けられている。これらの電極は、それぞれカ
ソード端子５とゲート端子６に接続されている。また、
他方の主表面にはアノード電極４が設けられ、アノード
端子７に接続されている。第２図は第１図の一部縦断面
一で第１図と同一部分には同じ符号を示した。半導体基
体１は、ｎ型エミツタ層２０、ｐｍベース層３０、ｎ型
ベース層１０、ｐ型エミッタ層４０から成る。
第２図の構成は単位ＧＴＯと見做され、これが複数個並
列にされた構成が第１図である。即ち、ｎ型エミツタ層
２０は短冊状であり、各短冊状ｎ型エミツタ層２０には
カソード電極２が低抵抗接触し、各短冊状ｎ型エミツタ
層２０の幅方向の両側にはゲート端子６に直接接続され
たゲート電極３が低抵抗接触し、ｐ型エミッタ層４０に
はアノード成極が低抵抗接触されている。
第１図及び第２図においてｐｎ接合が露出する表面には
、図示していないが、シリコン酸化膜、ガラス膜、ある
いはシリコーンゴムなどのパッシベーション膜が設けら
れている。また、ライフタイムキラーとして金などがド
ープされている。
次に従来のＧＴＯのターンオフ動作を、第２図を用いて
説明する。ＧＴＯを導通状態から非導通状態へターンオ
フさせるには、ゲート端子６からゲート電流を引き抜く
。このとき、ＧＴＯの導通状態をつくり出しているｐｍ
ベース層３０に蓄積された過剰キャリアは、ゲート電極
３に近い領域から順次掃き出される。このため、ゲート
電極３に近い側よシ順次導通領域がターンオフしていく
従って、従来のＧＴＯの場合、ｎ型エミツタ層２０の両
側から同じ大きさのゲート電流が引き抜かれるので、最
終的にはｎ型エミツタ層２０の中央に導通領域ＣＩが残
り電流が集中する。ｎ型エミツタ層２０の下ターンオフ
し終ったｐ壓ベース層３０の中には過剰キャリアがない
ので、その部分の抵抗は熱平衡状態のそれになっている
。このため、ゲート電極３からｎ型エミツタ層２Ｏの中
央部の導通領域に至るゲート電流経路の抵抗ｒがターン
オフ初期より大きくなり、ゲート電流が引き抜きにくく
なる。この状態で、ＧＴｏを完全にターンオフするのに
十分なゲート電流を引き抜けない場合には、電流集中部
分において電力損失のために過大な温度上昇が起とシ熱
破壊に至る。
さて、ＧＴｏが破壊せずにターンオフ動作するか否かを
表わす重要な特性として安全動作領域（以下ＡＳＯと略
記する）がある。これは、Ｇ１ｌ１０を破壊せずにター
ンオフできる時のアノード電流とアノード・カソード間
電圧を各々縦軸、横軸にとって図表化して得られる範囲
でラシ、当然広いことが望ましい。第３図は、このＡＳ
Ｏの一例である。斜線を施した部分がＡＳＯであシ、タ
ーンオフ時の電流・電圧軌跡がこの範囲内におさまれば
、ＧＴＯは破壊せずに動作する。なお、アノード電流の
かわりにカソード電流密度を用いてもよい。また、特定
の値のカソード電流密度でＧＴＯをターンオフする場ば
に、ＧＴｏを破壊しない最大のアノード・カソード間電
圧でＡＳＯの大きさを表わしてもよい。
従来のＧＴＯにおいては、Ａｓｏを拡大するために、第
２図のようにｎ型エミツタ層２ｏの両側にゲート電極３
を設ける、ｎ型エミツタ層２ｏの幅を狭くする、またｎ
型ベース層１０ｆ：厚くするなど種々の工夫がなされた
が、ＡＳＯの広さには限界があった。実際、カソード電
流密度が１００ＯＡ／　Ｃｍ２程度のとき、ＧＴｏが破
壊しない最大のアノード・カソード間電圧を２００〜３
００Ｖ以上にすることはできなかった。このため、ＧＴ
Ｏを使用する時には破壊を防ぐため保護回路が必要とな
シ、回路の複雑化、装置の大型化を招いていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、電流遮断時の制御端子からの電流引き
抜き効果を改善し、ＡＳＯを拡大させた半導体装置を提
供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴とするところは、短冊状のエミツタ層の幅
方向の一方の制御電極を制御端子に直接接続し、他方の
制御電極は抵抗を介して制御端子に接続すると共に、導
通状態におけるキャリア量を各短冊状のエミツタ層の幅
方向の一方側が他方側より少なくなる手段を設け、ター
ンオフ時に導通領域を各短冊状エミツタ層の他方側に速
やかに集中させ制御電流の引き抜きを容易にしたことに
ある。
まず、本発明の動作原理を説明する 本発明者等は、第４図に示すようにＧＴＯのゲート電極
を一つおきにゲート端子６に直接接続する４′１り造に
よってＡＳＯが飛躍的に拡大することを確認した。そこ
で、実験的並びに理論的検討を行なった結果、以下のよ
うなメカニズムでＡＳＯが拡大することが明らかになっ
た。第５図は第２図と同様単位ＧＴＯの縦断面を示して
いる尚、第４図、第５図において、第１図、第２図と同
一・吻・相当物には同一符号をつけている。
短冊状のｎ型エミツタ層２ｏの両側にはゲート電極３ａ
、３ｂが低抵抗接触されているが、その内、ゲート電極
３ａはゲート端子６に直接接続されているが、ゲート電
極３ｂは抵抗Ｒを介してゲート端子６と接続されている
。抵抗Ｒは後述するように一例としてｐ型ベース層３ｏ
の内部抵抗が用いられる。
抵抗Ｒが存在するので、ターンオフ初期にゲート電流は
ｎ型エミツタ層２０の片側すなわちゲート電極３ａ側か
ら主として引き抜かれる。従って導通領域はゲート電極
３ａ側から順次ターンオフしていくので、図中Ｃ２のよ
うに反対側のゲート電極膜３ｂに近い領域に電流が集中
していく。第６図は、第５図のカソード側平面図である
。ターンオフの最終段階では従来のＧＴＯで観測されて
いるように、図中のＳのようなスポット状に電流が集中
する。従来のＧＴＯの場合には、電流スポットＳはｎ型
エミツタ層２０の幅方向の中央付近に生じるがこの図の
ＧＴＯの場合にはゲート電極３ｂに近い領域に生じる。
このとき、ゲート電極３ａと電流スポットＳの間のｐ型
ベース層３０内の抵抗ｒｌはかなり大きくなっているの
で、ゲート電極３ａ側からのゲート電流引き抜きは困難
である。しかし、逆にゲート電極３ｂ側からはゲート電
流が引き抜き易くなる。これは、第６図において破線で
示したような電流経路がｐ型ベース層３０内にできるか
らである。電流スポラ）８とゲート電極３ｂは近接して
いるので、両者の間のｐ型ベース層３０内の抵抗ｒ２は
かなシ小さい。また、ゲート電極３ｂと３ａの間では、
ｎ畿エミッタ層２０下のｐ型ベース層のほぼ全体が電流
経路となっている（図では便宜上２本の破線しか示さな
かった）。このため、両ゲート電極間の抵抗（第５図の
抵抗１１．）もかなシ小さくな９、破線の電流経路を通
って比較的大きなゲート電流が引き抜かれる。従ってＡ
ＳＯが拡大する。
さて、第４図及び第５図で示したゲート構造に加、＝（
て、ゲート電極３ａ付近の導通領域がターンオフし易い
構造となっていれば、さらに導通領域がゲート電極３ｂ
の近くに集中し易くなり、さらにＡ、８０を拡大できる
可能性がある。
そこで、本発明ではゲート電極３ａ付近でゲ−１・電極
３ｂ側よりキャリア蓄積濃度が少なくなるようにして、
ターンオフ初期にグー１・電極３ａ側のターンオフが速
く行われるようにした。
〔発明の実施例〕
以下、本発明のＧＴＯへの実施例について述べる。
以下の図面中第４図、第５図に示したものと同一物、相
当物には同一符号を付けた。また、抵抗Ｒ，ｒ１　、ｒ
２の表示は省略した。
第７図は本発明を実施したアノードエミッタ短絡型の単
位ＧＴＯの縦断面図である。ｎ型の高不純濃度を有する
半導体層５０（以下短絡層と略記する）によってｎ型ベ
ース層１ｏが長円環状のｎ型エミツタ層４０といっしょ
にアノード電極４に接続されている。ゲート電極３ａ側
の短絡層の幅Ｘ、よシもゲート電極３ｂ側のそれＸｂＯ
方が狭くなっている。アノードエミッタ短絡型ＧＴＯで
は、導通状態におけるアノード電流は、ｎ型エミツタ層
４０から注入される正孔電流と短絡層５０を流れる電子
電流とから成る。従って、短絡層５０の占める面積が大
きくなるほど電子電流の割合が大きくなりｎ型エミツタ
層４０からの正孔の注入量が少なくなる。従って、本実
施例ではＸ。
〈Ｘ、であるからゲート電極３ａ側の短絡層の面積が大
きくこの領域では正孔の注入量が少なくなる。すなわち
、ゲート電極３ａの近くはターンオフし易すく電流はゲ
ート電極３ｂ側に集中し易い。
かつ、この領域は前述したようにターンオフの最終段［
＠でゲート電流を引き抜き易い。このためＡＳＯが拡大
される。
第８図ないし第９図は別の実施例である。いずれも、ｎ
型エミツタ層２Ｏからのキャリア（電子）の注入量がゲ
ート電極３ａ付近で少なくなるようにしたものである。
以下、個々の実施例について説明する。
第８図に示した単位ＧＴＯにおいては、ｎ型エミツタ層
２Ｏのゲート電極３ｂに近い領域すが残りの領域ａより
深くなっている。すなわち、この領域すの下にあるｎ型
ベース層３０の厚みは他の領域ａの下より小さい。この
ため、この領域すではｎ型エミツタ層２０から注入され
た電子の内、ｎ型ベース層１０に到達する前にｐ型ベー
ス層３Ｏ中で再結合するものの割合が、他の領域ａより
小さい。従って、ｎ型エミツタ層２０からの実質的なキ
ャリア注入量はゲート電極膜３ｂに近い領域で大きくな
り、ＡＳＯを拡大することができる。
第９図に示すように、ｎ型エミツタ層２０のゲート電極
膜３ｂに近い領域すの不純物濃度を他の領域ａのそれよ
り大きくすることによシ注大量を大きくしてもよい。
また、第１０図のように、ｎ型エミツタ層２０を部分的
にエツチングしてもよい。エツチングされた領域ａは、
表面の高不純物濃度層が除去されている。従って、平均
的な不純物濃度はゲート電極３ｂに近い領域すの方が大
きくなる。なお、第８図及び第９図に示したようなｎｍ
エミツタ層２Ｏを形成するようには２回の拡散プロセス
が必要である。これに対し、第１０図の場合には拡散プ
ロセスは１回でよい。
第８図〜第１０図のいずれかと第７図の組み合わせも可
能である。更に、第５図や第７図に示す構成において、
ゲート電極３ａ側の半導体基体１内にライフタイムキラ
ーを選択的にドープし、あるいは、電子線を選択的に照
射し、ターンオフ初期におけるキャリアの再結合を早め
るようにしてもよい。また、第８図〜第１０図の実施例
はＴＲｓにも適用可能である。
〔発す］の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、電流遮断時に制
御端子からの電流引き抜きが改善され、ＡＳＯを拡大し
たＧＴＯ，’Ｉ’ＢＳを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のＧＴＯの概略斜視図、第２図は第１図に
示す従来のＧＴＯの部分的縦断面図、；第３図はＡＳＯ
の説明図、第４図は本発明が適用されるＧＴＯの概略斜
視図、第５図は第４図に示すＯＴＯの部分的縦断面図、
第６図は第５図に示す単位ＧＴＯのカソード側平面図、
第７図〜第１０図は本発明の異なる実施例を示す単位Ｇ
ＴＯの縦断面図である。 １・・・半導体基体、２・・・カソード電極、３ａ、３
ｂ・・・ゲート電極、４・・・アノード電極、５・・・
カソード電極、６・・・ゲート端子、７・・・アノード
端子、１゜・・・ｎ型ベース層、２ｏ・・・ｎ型エミツ
タ層、３ｏ・・・ｐ型ベース層、４ｏ・・・ｐ型エミッ
タ層、５ｏ・・・短絡層。 代理人　弁理士　高橋明夫　（”） ＼ ′・−一−−１／ 第１頁の続き ０発　明　者　八　尾　勉 ＠発明者及川　三部 日立市幸町３丁目１番１号　株式会社日立製作所日立研
究所内 日立市幸町３丁目１番１号　株式会社日立製作所日立研
究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、半導体基体が１対の主表面間に隣接相互で４成型の
    異なる少なくとも３個の半導体層を有し、第一半導体層
    は少なくとも１個以上の短冊状領域からなシ、第二半導
    体層は上記各短冊状領域と共に上記半導体基体の第一主
    表面に露出し、該第−主表面において上記各短冊状領域
    に第一主電極が低抵抗接触され、上記各短冊状領域の幅
    方向の一方の第二半導体層に制御端子に直接接続された
    第一制御電極が低抵抗接触され、上記各短冊状領域の幅
    方向の他方の第二半導体層に上記制御端子と抵抗を介し
    て接続された第二制御電極が低抵抗接触され、半導体基
    体の第二主表面に第二主電極が低抵抗接触され、上記各
    短冊状領域と第二主表面間の導通状態でのキャリア量が
    各短冊状領域の幅方向の一方側は他方側より少なくされ
    る手段を有していることを性徴とする半導体装置。
JP23776783A 1983-12-19 1983-12-19 半導体装置 Pending JPS60130168A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23776783A JPS60130168A (ja) 1983-12-19 1983-12-19 半導体装置
US06/680,837 US4651189A (en) 1983-12-19 1984-12-12 Semiconductor device provided with electrically floating control electrode
DE8484115736T DE3484594D1 (de) 1983-12-19 1984-12-18 Halbleiteranordnung mit kontrollelektrode.
EP84115736A EP0147776B1 (en) 1983-12-19 1984-12-18 Semiconductor device provided with control electrode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23776783A JPS60130168A (ja) 1983-12-19 1983-12-19 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60130168A true JPS60130168A (ja) 1985-07-11

Family

ID=17020138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23776783A Pending JPS60130168A (ja) 1983-12-19 1983-12-19 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60130168A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4450467A (en) Gate turn-off thyristor with selective anode penetrating shorts
JP3141769B2 (ja) 絶縁ゲート型サイリスタ及びその製造方法
JP2009055063A (ja) ゲートターンオフサイリスタ
JPH08213590A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP4653273B2 (ja) 半導体装置、および、その製造方法
JPS6043668B2 (ja) 半導体装置
US5936267A (en) Insulated gate thyristor
JP3298385B2 (ja) 絶縁ゲート型サイリスタ
JPS5940303B2 (ja) 半導体スイツチング素子
JP2004247593A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3424579B2 (ja) 半導体装置
JP7302285B2 (ja) 半導体装置
JP2008263217A (ja) 半導体装置
JP6739659B2 (ja) 半導体装置
JPS6364907B2 (ja)
JPS60130168A (ja) 半導体装置
JPS584829B2 (ja) 半導体集積回路
WO2023228587A1 (ja) 半導体装置および電力変換装置
JP3284019B2 (ja) 電力用半導体装置
EP0147776B1 (en) Semiconductor device provided with control electrode
JPS58151061A (ja) タ−ンオン及びタ−ンオフできる半導体装置
JPH0142638B2 (ja)
JPH11204804A (ja) 半導体装置
JPH0142636B2 (ja)
JP3180878B2 (ja) 絶縁ゲート型サイリスタ