JPS60130169A - 自己消弧形半導体整流装置 - Google Patents
自己消弧形半導体整流装置Info
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- JPS60130169A JPS60130169A JP23831983A JP23831983A JPS60130169A JP S60130169 A JPS60130169 A JP S60130169A JP 23831983 A JP23831983 A JP 23831983A JP 23831983 A JP23831983 A JP 23831983A JP S60130169 A JPS60130169 A JP S60130169A
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- electrode
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- Pending
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 1
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- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 abstract 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 abstract 1
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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
- H01L29/40—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
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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。
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〕
この発明は自己消弧形半導体整流装置に関し、特にバラ
ンスの良い消弧能力を得るための自己消弧形半導体整流
装置の改良構造に係るものである。
ンスの良い消弧能力を得るための自己消弧形半導体整流
装置の改良構造に係るものである。
従来例によるこの種の自己消弧形半導体整流装置として
特開昭５７−６２，５６２号公報に記載された装置の概
要構成を第１図（ａ） ＋ （ｂ）に示しである。
特開昭５７−６２，５６２号公報に記載された装置の概
要構成を第１図（ａ） ＋ （ｂ）に示しである。
すなわち、これらの第１図（ａ） ？ （ｂ）において
、符号（１）はｎ形ベース層（以下ｎＢ層と呼ぶ）、（
２）はこのｎＢ層＋１１の一方の主面の一部に形成され
てｐｎ接合を構成するｐ形エミッタ層（以下ｐＢ層と呼
ぶＬ（３１は前記ｎＥ層（１）の他方の主面の一部に形
成されてｐｎ接合を構成するｐ形ベース層（以下ｐＢ層
と呼ぶ）、（４１はこのｐＢ層（３）の露出面に形成さ
れたｎ形エミッタ層（以下ｎＥ層と呼ぶ）、（５１は前
記ｐＢ層（３）の露出面に形成されたゲート電極、（６
）は前記ｎＥ層（４）の主表面に形成されたカソード電
極、（７）は前記ｐＢ層（２）の表面に形成されたアノ
ード電極である。
、符号（１）はｎ形ベース層（以下ｎＢ層と呼ぶ）、（
２）はこのｎＢ層＋１１の一方の主面の一部に形成され
てｐｎ接合を構成するｐ形エミッタ層（以下ｐＢ層と呼
ぶＬ（３１は前記ｎＥ層（１）の他方の主面の一部に形
成されてｐｎ接合を構成するｐ形ベース層（以下ｐＢ層
と呼ぶ）、（４１はこのｐＢ層（３）の露出面に形成さ
れたｎ形エミッタ層（以下ｎＥ層と呼ぶ）、（５１は前
記ｐＢ層（３）の露出面に形成されたゲート電極、（６
）は前記ｎＥ層（４）の主表面に形成されたカソード電
極、（７）は前記ｐＢ層（２）の表面に形成されたアノ
ード電極である。
しかして前記ｎＥ層（４）は同心円上の複数段位置にあ
って、複数個の短冊状に分割されると共に、その周囲に
３０μｍ程度の段差エツチングが施されておシ、この段
差の最低部に前記ゲート電極（５）を形成させることに
よって、前記主表面にモリブデンなどの硬貨金属板から
なる電極板を加圧接触させたときに、この電極板がゲー
ト電極（５）には接触されることなしに分割されている
すべてのカソード電極（６）に接触され、このカソード
電極（６）から電気信号を取り出せるようになっておシ
、またゲート電極（５）はｎＥ層（４）を取シ囲むよう
に前記ｐＢ層（３）にオーミック接触され、このゲート
電極（５）の中心部あるいは周辺の一部にゲートリード
線をバネ加圧接触、もしくはワイヤボンド接続させて、
同様にこのゲート電極（５）から電気信号を取シ出せる
ようになっている。
って、複数個の短冊状に分割されると共に、その周囲に
３０μｍ程度の段差エツチングが施されておシ、この段
差の最低部に前記ゲート電極（５）を形成させることに
よって、前記主表面にモリブデンなどの硬貨金属板から
なる電極板を加圧接触させたときに、この電極板がゲー
ト電極（５）には接触されることなしに分割されている
すべてのカソード電極（６）に接触され、このカソード
電極（６）から電気信号を取り出せるようになっておシ
、またゲート電極（５）はｎＥ層（４）を取シ囲むよう
に前記ｐＢ層（３）にオーミック接触され、このゲート
電極（５）の中心部あるいは周辺の一部にゲートリード
線をバネ加圧接触、もしくはワイヤボンド接続させて、
同様にこのゲート電極（５）から電気信号を取シ出せる
ようになっている。
しかしてこの従来例装置の場合、このように構成する理
由は、ｐＥ層（２）からｎＥ層（４）に流れる大電流を
効率よくオン状態にするだめである。っまシ、ゲート電
極（５）に負電圧を印加しｐＢ層（３）内から正孔を引
き出してオフ状態にするのであるが、このとき正孔はゲ
ート電極（５）に近い部分、ｐＢ層（３）での吐層（４
）の周辺部下に位置するものから順次に引き出されるも
ので、このｎＥ層（４）については、前記したように短
冊状に複数個を配列させて装置の電流容量を大きくして
いる。なお、この従来例装置の場合には、前記ｎＥ層（
４）を放射状に配列させであるが、この他にもインボリ
ュート状、くし状および相互に平行状に配列させる場合
などがある。
由は、ｐＥ層（２）からｎＥ層（４）に流れる大電流を
効率よくオン状態にするだめである。っまシ、ゲート電
極（５）に負電圧を印加しｐＢ層（３）内から正孔を引
き出してオフ状態にするのであるが、このとき正孔はゲ
ート電極（５）に近い部分、ｐＢ層（３）での吐層（４
）の周辺部下に位置するものから順次に引き出されるも
ので、このｎＥ層（４）については、前記したように短
冊状に複数個を配列させて装置の電流容量を大きくして
いる。なお、この従来例装置の場合には、前記ｎＥ層（
４）を放射状に配列させであるが、この他にもインボリ
ュート状、くし状および相互に平行状に配列させる場合
などがある。
こ＼で前記ゲート電極（５）は全てのｎＥ層（４；を取
シ囲む必要上からウェハ全域を覆うのであるが、このゲ
ート電極（５）は通常１０μｍ程度の厚さであって、薄
いことから覆う方向の抵抗が大きく、このためにゲート
リード線を通してこのゲート電極（５）に負電圧を印加
させたとき、ゲートリード線の接触位置から離れたゲー
ト電極（５）部分ではその電圧降下のために電位差が小
さくなシ、反対にゲートリード線の接触位置に近いゲー
ト電極（５１部分では、その電位差が大きくなって、両
部会での電位差にアンバランスを生ずることになシ、従
ってこの電位差のアンバランスからオフ状態の早いｎＥ
層（４）部分とオフ状態の遅いｎＥ層（４）部分とを生
へオフ状態の遅いｎＥ層（４）部分にｐＥ層（２）から
ｎＥ層（４）に流れている大電流が集中して破壊され易
くなるという不利がある。
シ囲む必要上からウェハ全域を覆うのであるが、このゲ
ート電極（５）は通常１０μｍ程度の厚さであって、薄
いことから覆う方向の抵抗が大きく、このためにゲート
リード線を通してこのゲート電極（５）に負電圧を印加
させたとき、ゲートリード線の接触位置から離れたゲー
ト電極（５）部分ではその電圧降下のために電位差が小
さくなシ、反対にゲートリード線の接触位置に近いゲー
ト電極（５１部分では、その電位差が大きくなって、両
部会での電位差にアンバランスを生ずることになシ、従
ってこの電位差のアンバランスからオフ状態の早いｎＥ
層（４）部分とオフ状態の遅いｎＥ層（４）部分とを生
へオフ状態の遅いｎＥ層（４）部分にｐＥ層（２）から
ｎＥ層（４）に流れている大電流が集中して破壊され易
くなるという不利がある。
またゲートリード線がゲート電極（５）に対して、同電
極面の中央に位置する場合と、周辺にリング状に位置す
る場合とで−は、後者の周辺にリング状に位置する場合
の方が、同図の記載からも明らかなように、よシ多くの
ｎＥ層（４）と高い電位差で接することができ、かつｎ
Ｅ層（４）間のゲート電極（５）の巾も拡がる方向にな
るという構造上の利点を有するのであるが、しかし一方
、このような構造であると、ｎＥ層（４）を取シ囲んで
いるゲート電極（５）の部分と異なって、ウェハ中心部
の広いゲート電極（５）の部分はゲート信号には寄与せ
ずに、ゲート信号がこの部分を通して最内側のｎＥ層（
４）に対して影響し合う結果となシ、周辺部から中央部
に向って一様にゲート信号を加えても、ウェハ中心部の
広いゲート電極（５）部分にょシ、最内側の１Ｅ層（４
）のリングは相互にゲート信号の強弱を生じてその対称
性が失なわれるという不都合を生ずるものであった。
極面の中央に位置する場合と、周辺にリング状に位置す
る場合とで−は、後者の周辺にリング状に位置する場合
の方が、同図の記載からも明らかなように、よシ多くの
ｎＥ層（４）と高い電位差で接することができ、かつｎ
Ｅ層（４）間のゲート電極（５）の巾も拡がる方向にな
るという構造上の利点を有するのであるが、しかし一方
、このような構造であると、ｎＥ層（４）を取シ囲んで
いるゲート電極（５）の部分と異なって、ウェハ中心部
の広いゲート電極（５）の部分はゲート信号には寄与せ
ずに、ゲート信号がこの部分を通して最内側のｎＥ層（
４）に対して影響し合う結果となシ、周辺部から中央部
に向って一様にゲート信号を加えても、ウェハ中心部の
広いゲート電極（５）部分にょシ、最内側の１Ｅ層（４
）のリングは相互にゲート信号の強弱を生じてその対称
性が失なわれるという不都合を生ずるものであった。
この発明は従来のとのような欠点に鑑み、ゲート電極の
うちのウェハ中心部に位置する電極部分を除去し、かつ
周辺部に位置する電極部分の厚さを厚くしたものである
。
うちのウェハ中心部に位置する電極部分を除去し、かつ
周辺部に位置する電極部分の厚さを厚くしたものである
。
以下この発明に係る自己消弧形半導体整流装置の一実施
例につき、第２図（ａ） ｌ （ｂ）を参照して詳細に
説明する。
例につき、第２図（ａ） ｌ （ｂ）を参照して詳細に
説明する。
この第２図（ａ） ｌ （ｂ）実施例装置は前記第１図
（ａ）。
（ａ）。
（ｂ）従来例装置に対応して表わしたもので、各図中、
同一符号は同一または和尚部分を示しておシ、この実施
例では前記ゲート電極（５）のうちウェハ中心部に位置
する電極部分（５ａ）を除去すると共に、周辺部に位置
する電極部分（５ｂ）の厚さを厚くしたものであって、
この構成によυ周辺部からのゲート信号が同心円上では
ｙ均一になシ、かつ自己消弧能力を向上できるのである
。
同一符号は同一または和尚部分を示しておシ、この実施
例では前記ゲート電極（５）のうちウェハ中心部に位置
する電極部分（５ａ）を除去すると共に、周辺部に位置
する電極部分（５ｂ）の厚さを厚くしたものであって、
この構成によυ周辺部からのゲート信号が同心円上では
ｙ均一になシ、かつ自己消弧能力を向上できるのである
。
すなわち、具体的な製造方法としては、前記した従来例
での製造方法におけると同様にしてｐ−ｎ−ｐｎ領域を
形成したのち、弗酸、硝酸、酢酸の混合液によシシリコ
ン面を３０ｐｍ程度選択的にエツチング処理し、ついで
ゲート電極（５）の周辺部のみを開けたメタルマスクを
用いてＩＩ電極を蒸着形成させ、かつ再度全面にＡｌ蒸
着をなした上で、必要とするカソード電極（６）とゲー
ト電極（５）とを残して公知の写真製版技術によシエッ
チング処理すればよい。
での製造方法におけると同様にしてｐ−ｎ−ｐｎ領域を
形成したのち、弗酸、硝酸、酢酸の混合液によシシリコ
ン面を３０ｐｍ程度選択的にエツチング処理し、ついで
ゲート電極（５）の周辺部のみを開けたメタルマスクを
用いてＩＩ電極を蒸着形成させ、かつ再度全面にＡｌ蒸
着をなした上で、必要とするカソード電極（６）とゲー
ト電極（５）とを残して公知の写真製版技術によシエッ
チング処理すればよい。
なお、前記実施例においては、ゲート電極（５）の周辺
部からゲート信号を得る場合について述べたが、ｎＢ層
（４）のリング間からゲート信号を得る場合には、その
内側のｎＢ層（４）を囲むゲート電極（５）の部分と外
側とが殆んど同電位になって、バランスのよい自己消弧
形半導体整流装置が得られる。
部からゲート信号を得る場合について述べたが、ｎＢ層
（４）のリング間からゲート信号を得る場合には、その
内側のｎＢ層（４）を囲むゲート電極（５）の部分と外
側とが殆んど同電位になって、バランスのよい自己消弧
形半導体整流装置が得られる。
以上詳述したように仁の発明によれば、自己消弧形半導
体整流装置において、ゲート電極のうちのウェハ中心部
に位置する電極部分を除去し、かつ周辺部に位置する電
極部分の厚さを厚くさせたから、ゲート電極での各信号
が同心円上でｔ’ｈ ’ｘ均一になシ、併せて自己消弧
特性を改善向上させ得るなどの特長を有するものである
。
体整流装置において、ゲート電極のうちのウェハ中心部
に位置する電極部分を除去し、かつ周辺部に位置する電
極部分の厚さを厚くさせたから、ゲート電極での各信号
が同心円上でｔ’ｈ ’ｘ均一になシ、併せて自己消弧
特性を改善向上させ得るなどの特長を有するものである
。
Ｂ断面図である。
（ｌ巨・・・ｎ形ベース層（ｎＢ層） 、（２１−・・
・ｐ形エミッタ層（ｎＢ層） 、＋３１・・・倫ｐ形ベ
ース層（ｐＢ層）、（４１・・・・ｎ形エミッタ層（ｎ
Ｂ層）、（５）・・・・ゲート電極、（−戸・・・ゲー
ト電極のウェハ中心部での除去された電極部分、（５ｂ
）・・・・ゲート電極の周辺部での厚くされた電極部分
、（６）・−・・カソード電極、（７ｊ・・・・アノー
ド電極。 代理人大岩増雄 第１図 （０） 第２図 （０） ０
・ｐ形エミッタ層（ｎＢ層） 、＋３１・・・倫ｐ形ベ
ース層（ｐＢ層）、（４１・・・・ｎ形エミッタ層（ｎ
Ｂ層）、（５）・・・・ゲート電極、（−戸・・・ゲー
ト電極のウェハ中心部での除去された電極部分、（５ｂ
）・・・・ゲート電極の周辺部での厚くされた電極部分
、（６）・−・・カソード電極、（７ｊ・・・・アノー
ド電極。 代理人大岩増雄 第１図 （０） 第２図 （０） ０
Claims (1)
- ｎ形ベース層と、このｎ形ベース層の一方の主面の一部
に形成されたｐ形エミッタ層と、前記ｎ形ベース層の他
方の主面の一部に形成されたｐ形ベース層と、このｐ形
ベース層の露出面の同心円上の複数段位置で分割された
複数個の短冊状に形成されたｎ形エミッタ層と、このｎ
形エミッタ層の露出面に形成されたゲート電極と、前記
ｎ形エミッタ層の主表面に形成されたカソード電極と、
神前記ｐ形エミッタ層の表面に形成されたアノード電極
とを備へ、前記ゲート電極のうちのウエノ中心部に位置
する電極部分を除去し、かつ周辺台に位置する電極部分
の厚さを厚く形成させたことを特徴とする自己消弧形半
導体整流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23831983A JPS60130169A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 自己消弧形半導体整流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23831983A JPS60130169A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 自己消弧形半導体整流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60130169A true JPS60130169A (ja) | 1985-07-11 |
Family
ID=17028438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23831983A Pending JPS60130169A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 自己消弧形半導体整流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60130169A (ja) |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP23831983A patent/JPS60130169A/ja active Pending
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