JPS61108170A - 電力半導体装置に２重正ベベル溝を形成する方法 - Google Patents

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】 この発明はウェーハ形電力半導体装置に２重正ベベル溝
を形成する方法、更に具体的に云えば、レーザを用いて
このような溝を形成する方法に関する。

隣合った１対の順阻止及び逆阻止ＰＮ接合を持つ従来の
ウェーハ形電力半導体装置は、ウェーハの周縁に沿って
溝を設けていた。この溝は当該分野で２重正ベベル（Ｄ
　Ｐ　Ｂ　：　Ｄ　ｏｕｂｌｅ　Ｐ　ｏｓｔｉｖｅＢｅ
ｖｅｌ　）溝と呼ばれるものを構成している。ＤＰＢ溝
の目的は、周縁の表面になだれ降伏を起す原因となる電
界が発生する慣れを小さくする様に、装置の周縁の形を
定めることにより、電力装置の降伏電圧定格を高めるこ
とである。

ＤＰＢ溝を持つ電力装置の代表例が、ニューヨーク州の
ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社から１９７７年に
出版されたＳ、に、ガンジーの著書「セミコンダクタ・
パワー・デバイセズ」第８０頁乃至第８２頁に記載され
゛ているサイリスタである。このガンジーの著書に記載
されたサイリスタの溝はＶ字形であり、ウェーハの一方
の主面から他方の主面まで伸びている。従って、サイリ
スタの周縁では、半導体材料は、溝の各々の側に１つず
つ、１対の尖った先端を形成している。半導体材料のこ
ういう尖った先端は極めて脆く、従って、破損又はひず
割れを生じ易い。サイリスタにＤＰＢ溝を取入れること
は、定格降伏電圧を達成し得るサイリスタの製造の歩留
りが低下づ°ることにつながった。その為、電力半導体
装置に２重正ベベル溝を形成する方法として、溝の両側
に半導体材料の脆い領域を残さない様な方法を提供する
ことが望ましい。

発　　明　　の　　要　　約 従って、この発明の目的は、電力半導体装置に２重正ベ
ベル溝を形成する方法として、溝の両側に於ける半導体
材料の領域が機械的に丈夫である様な方法を提供するこ
とである。

この発明の別の目的は、電力半導体装置に２重正ベベル
溝を形成する方法として、装置の製造の歩留りを高める
様な方法を提供することである。

この発明の別の目的は、電力半導体装置に２千正ベベル
溝を形成する方法として、この溝の場所及び形を正確な
程度に容易に制御し得る様にした方法を提供することで
ある。

この発明の別の目的は、電力半導体装置に２重正ベベル
溝を形成する方法として、工業的に望ましい短い期間内
に実施し得る方法を提供することである。

好ましい形式では、この発明の上に述べた目的が、ウェ
ーハ形電力半導体装置に２重正ベベル溝を形成する下記
の方法によって達成される。溝を形成する為に、２つの
工程から成る好ましい食刻手順を用い、その後軽い食刻
工程によって、溝の表面を滑らかにする。最初の食刻工
程は電力半導体装置の半導体本体の周縁にレーザによっ
て溝を食刻することを含む。溝の一番内側の部分が溝の
底を限定する。この溝の底は、半導体装置の隣合った１
対のＰＮ接合の間に配置される。第２の食刻工程は、レ
ーザによって食刻された溝を、好ましくは研摩材を被覆
したワイヤを用いて研摩して、溝の底からレーザによっ
て誘起された破片（ｄｅｂｒｉｓ）を除去すると共に、
溝を深くすることである。

次に、例えば湿式化学食刻剤を用いた軽い食刻工程を用
いて、溝から約１乃至２ミルの半導体材料を除去し、溝
の表面を滑らかにする。

この発明の新規と考えられる特徴は特許請求の範囲に記
載しであるが、この発明自体の構成、作用及びその伯の
目的並びに利点は、以下図面について説明する所から最
もよく理解されよう。

好ましい実施例の説明 第１図には、この発明の方法を活用し得るサイリスタ１
０を構成するウェーハ形電力半導体装置が断面図で示さ
れている。サイリスタ１０は交互に変わる導電型を持つ
４つの半導体層、１２，１４．１６．１８と、夫々半導
体層１２．１８に隣接する陰極及び陽極電極２０．２２
とを持っている。典型的なサイリスタ１０では、半導体
層１２゜１４、．１６．１８は第１図の上から見て円形
であるが、６角形の様な他の形にしてもよい。半導体層
１２はＮ形の導電型であるが、この代りにサイリスタ１
ｏを、Ｐ形の導電型の材料とＮ形の導電型の材料とを入
れ換えた相補形の装置として構成してもよい。

サイリスタ１０は隣合ったＰＮ接合２４．２６を有する
。接合２４は半導体層１４．１６の間にあり、接合２６
は半導体ｆＭ１６．１８の間にある。

好ましいサイリスタ１０では、ＰＮ接合２４，２６は共
に導通阻止接合を構成する。即ち、高い電圧で夫々逆バ
イアスされた時に電流を阻止する接合を構成する。

サイリスタの半導体本体内に強い電Ｗが存在することに
より、電流を阻止しながら高い電圧に耐えるナイリスタ
１０の能力が制限される。強い電界が電子を十分高速に
加速して、他の電子と衝突した時、衝突された電子かた
）き出されて、そのホスト（ｈｏｓｔ）原子との結合か
ら自由になり、こうして自由になった電子が更に他の電
子と衝突して、それを原子との結合から自由になる様に
た）き出すことがある。この様にして、装置になだれ降
伏と呼ばれる現象が起り、自由になった電子が破壊的な
局部的な加熱を招く。

装置の縁の面３４では、面３４にある多くの電子は部分
的にしかポスト原子と結合されていない為に、サイリス
タ１０の早期のなだれ降伏が起ることがあり、この為、
面３４の電界Ｅｓはバルクの電界Ｅｓよりも、それらの
電界の強度がηいに大体等しくても、ずっと多くの電子
を加速することがある。

サイリスタ１０の早期のなだれ降伏の慣れを少なくする
為に、この発明の方法に従って、サイリスタ１０に鎖線
でその形状の例を示した溝２８が形成される。第１図で
見て、満２８の上側部分はＰＮ接合２４に対して正へベ
ルと業界で呼ばれるものを構成しており、第１図で見て
、溝孔の下側部分はＰＮ接合２６に対して正ベベルと呼
ばれるものを構成している。この為、溝２８は業界では
２重正ベベル（ＤＰＢ）溝と分類されている。溝２８が
ナイリスタ１０の縁の面３４の表面積にわたって伸び、
こうしてこの面に沿った電界成分を弱め、電子をなだれ
様式に加速する表面電界Ｅｓの能力を低下させる。

サイリスタ１０（第１図）にＤＰＢ溝２８を形成するこ
の発明の方法を詳しく説明する前に、第２図に示したサ
イリスタ１０の細部を示す図について、溝のいろいろな
有利な幾何学的な特徴を検討する。特に第２図は完成さ
れた溝２８を示しており、溝の一番内側部分２８ａが溝
の底を限定し、溝の一番外側部分２８ｂが溝の肩を限定
している。

第２図で特に関心が持たれるのは、溝２８の略全部が隣
合ったＰＮ接合２４．２６の間にあることである。この
為、（第２図で見て）半導体層１４の上面と溝の上側の
肩（２８ｂ　）の間にある半導体材料の厚さ３０が大き
く、この為機械的に丈夫にすることが出来る。典型的に
は、厚さ３０は約４ミル又はそれ以上であるが、それは
ＤＰＢ溝を持つ従来の典型的なサイリスタの対応する厚
さよりもかなり大きい。従って、厚さ３０によって区切
られた半導体材料が切欠き又はひず割れに抵抗する。切
欠きもひ望割れも、その結果出来る尖った縁に極めて強
い電界を持つ局部的な領域を作り、こういう領域はなだ
れ降伏を起しがちである。

第２図でもう１つ関心があるのは、溝２８の肩２８ｂが
好ましくは滑らかな弯曲になっていて、曲率半径が約２
ミルを越える最大の勾配を持つ様になっていることであ
る。この結果、溝の肩２８ｂにぎざぎざの縁が存在しな
いことにより、早期のなだれ降伏、又は満２８を横切っ
て肩２８ｂから肩２８ｂへの破壊的な電気アークの発生
を招く倶れのある、ぎざぎざの縁に於ける強い電界が避
けられる。この発明の溝２８の幾何学的な特徴は、早期
のなだれ降伏又は破壊的な電気アークが発生する倶れを
少なくすることにより、サイリスクの製造の歩留りを目
立って高める理由になっている。

第２図の溝２８についてもう１つ関心が持たれるのは、
この発明に従って形成する時、溝の場所及び形が正確な
程度にまで容易に制御し得ることである。溝の形及び場
所に目立った偏差があれば、定格電圧に於ける表面のな
だれ降伏に抵抗するサイリスク１０の能力がなくなるか
ら、こういうことが出来ることは装置の製造の歩留りを
高くする上で不可欠である。

サイリスク１０の溝２８を形成する主な工程の１つが第
３図のブロックで示した部分的な見取図に例示されてい
る。第３図はレーザ食刻方式を示している。全般的に云
うと、ディジタル制御器５２によって作動されるマイク
ロマニピュレータ５０が、レーザ５６によって発生され
る不動のレーザ食刻ビーム５４に対し、サイリスタ１０
を位置ぎめして回転させる。

レーザによって食刻される間、サイリスク１０を機械的
に支持する為、タングステンの様な支持板５８がサイリ
スクに固定される。サイリスク−支持板集成体（１０，
５８）が、マイクロマニピュレータ５０シヤラド６０に
対して軸線を中心合せして、このシャフトに取付けられ
る。好ましい取付は装置として、シャフト６０に固定さ
れたカラー６２が磁石（図に示してない）を持ち、それ
が鉄製ボタン６４を引付ける。サイリスター支持板集成
体（１０，５８）が磁石とボタンの間にしっかりと挾ま
れる。

第４図の詳細図に示す様に、マイクロマニビュレータ５
０は、何れもディジタル制御器５２によって作動される
Ｘ−Ｙテーブル５０ａと回転テーブル５０ｂの組合せと
して構成するのが適当である。Ｘ−Ｙテーブル５０ａが
、回転テーブル５０ｂを介して、第３図のサイリスター
支持板集成体（１０，５８＞を取付けたシャフト６０の
×及びＹ位置を調節する。回転テーブル５０ｂにはモー
タ駆動のテーブル５０ｂ′があり、これは大きな直径（
即ち人体テーブル５０ｂ′の直径）の周りに配置された
玉軸受（図に示してない）に取付けられている為に、実
質的に揺動かない。

Ｘ−Ｙテーブル５Ｑａは、例として云うと、ミネソタ州
のデ曇アイン・コンポーネント・インコーホレーテッド
社から販売されるＤＣ，−３３型ｘ−Ｙ位置ぎめテーブ
ルで構成することが出来る。Ｘ及びＹの位置ぎめ制御の
為、Ｘ−Ｙテーブル５０ａが２つの歩進モータを持って
いる。回転テーブル５０ｂは例として云うと、デザイン
・コンポーネント・インツーボレーテッド社から販売さ
れるＲＴ６１８０型回転テーブルで構成することが出来
る。回転テーブル５０ｂは駆動モータ（図に示してない
）を持ち、これは回転さぼられるサイリスタ１０（第３
図）とレーザ・ビーム５４（これは後で説明する様にパ
ルス状である）の間の同期を保つ為に、連続駆動形であ
ることが好ましい。

ディジタル制御器５２はＩＢＭ−ＰＣコンピュータの様
なディジタル計算機で構成され、これはマイクロマニピ
ュレータ５４を作動する様に、そして希望する場合は、
レーザ５６のターンオン及びターンオフと、レーザのパ
ルス持続時間、周波数及びパワーを制御する様にプログ
ラムする。例として、制御器５２に対する適当なプログ
ラムが明細書の終りの「イ」記」に記載されている。

レーザ５６はＱスイッチ形レーザ、即ち、持続時間が極
めて短いパルスとして、レーザ食刻ビーム５４を発生す
る形式のレーザであることが好ましい。こういうものが
望ましいのは、レーザ・ビーム５４の持続時間の短いパ
ルスは、サイリスタ内の目標点（図に示してない）を取
囲むサイリスタ１０の半導体材料を損傷することがごく
少ないからである。所要のレーザ良刻時間を最短にする
為に、レーザ５６が高いパワ一定格を持つことも好まし
い。上に）ホべた好ましい判断基準を充たすレーザは、
例として云うと、ニューヨーク州のカン１へロニクス（
Ｑｕａｎｔｒｏｎｉｘ　）　］−ボレーション礼から販
売される１１７型Ｎｄ：ＹΔＧレーザで構成することが
出来る。このカントロニクス社のレーザは最短パルス長
が２００ナノ秒であり、最大連続パワーが１５ワツトで
ある。

好ましいレーザ食刻手順が第５図に略図で示されている
。この図はサイリスター支持板集成体（１０，５８）の
詳しい断面図である。第５図では形成される溝２８′が
鎖線で示されているが、後で説明する研摩又は食刻工程
によってこの溝を深くすることが好ましい。

第５図のレーザ食刻手順では、パルス式に作動されるレ
ーザ・ビーム５４の第１の水平走査７０を行なう。これ
は、サイリスク１０が第３図に示す様にして回転させら
れる間、最初にレーザ・ビーム５４を例えば目標点７０
ａ　　（見易くする為に四角の中に示す）に、次に目標
点７０ｂにという様にして残りの各々の目標点７０に集
束することにＪ：つて達成される。隣合った目標点（例
えば点７０ａ及び７０ｂ　）の間隔は、レーザ・ビーム
５４の幅より短く、この為レーザ５６（第３図）がサイ
リスタ１０に重なり合う切込みを入れる。サイリスター
支持板集成体（１０，５８＞の完全な１回転の間、パル
ス状レーザ・ビーム５４を各々の水平目標点７０ａ　、
７０ｂ及び７０に集束する。

従って、サイリスタ１０の円周方法の相異なる部分が各
々の目標点に配置される。サイリスク１０の回転速度は
、任意の特定の目標点で、相次ぐレーザ・パルスがサイ
リスタ１０の次々に隣接する、好ましくは重なり合う円
周方向領域（約５０％の重なりが好ましい）を食刻する
ように選ぶ。

パルス状レーザ・ビーム５４が点７０に治って水平走査
を行なった後、レーザ・ビーム５４が上から下へ（第５
図で見て）垂直走査を行なう。夫々点７０及び７２に沿
ってレーザの水平及び垂直走査が完了すると、図示の形
状の溝２８′が出来る。レーザが点７０及び７２に沿っ
て夫々水平及び垂直走査をすることによって丁字形にな
るけれども、図示の形状の満２８′になることが判った
。

この発明では、レーザ走査パターンは、実行するのが更
に高速で出来る丁字形しか使わないけれども、溝が形成
されつ）ある時、レーザ・ビーム５４が見掛は上、溝２
８′内で、溝の壁から下向きに反射され、全体的にＶ字
形の溝が形成されることが判った。

夫々点７０及び７２に沿ったレーザの水平及び垂直走査
を完了した後、点７４に沿ってパルス状レーザ・ビーム
の補助の水平走査を行なうことが出来る。この走査（７
４）は、溝の肩２８＋１（第２図）に更に弯曲をつける
と共に、溝２８′内のレーザによって誘起された破片を
除去し、こうして後で説明する最終的な食刻工程を実施
する時間を短縮するのに有効である。

この発明を実施するのに考えられる最善の態様では、レ
ーザ・ビーム５４は１キロヘルツの周波数でパルス状に
し、パルスの持続時間を２００すノ秒にし、時間積分し
たパルスのパワー・レベルを約１５ワツトにする。この
パワー・レベルでは、レーザ・ビーム５４は焦点で１２
ミルの幅を持つ。

直径３吋のサイリスク１０では、幅１２ミルのレーザ・
ビーム５４に対するサイリスタの円周方向の速度は約０
．４０吋／秒にするのが適当である。

第５図のレーザ走査順序で、目標点７０．７２又は７４
に沿った種々のレーザ走査の隣接する目標点は互いに２
ミルの間隔であることが好ましく、水平走査の点７０は
４つの目標点で構成され、垂直走査の点７２は８個の目
標点く水平走査の点７０又は走査点７４を含めず）で構
成され、水平走査の点７４は５個の目標点で構成される
。この走査順序により、頂部〈第５図で見て）の開口が
約１６ミルで深さが約７ミルの溝２８′が出来る。

第５図について説明した溝２８′を形成する大出力レー
ザ食刻順序は、産業界で望ましい短い時間内に実施する
ことが出来る。具体的に云うと、直径３吋のサイリスタ
の場合、少なくとも時間積分したパルスのパワーが１５
ワツトであるレーザ出力レベルでは、この期間は典型的
には約９分未満である。時間積分したパルスのパワーが
約１０ワツトより低いレーザ出力レベルでは、この発明
のレーザ食刻工程を完了するまでの時間はかなり長くな
ることが判った。この発明の大出力レーナ食刻順序は、
不規則な面の形で、溝の底２８ａ′に相当量のレーザに
よって誘起された損傷（図に示してない）を残すが、こ
れを研摩工程（後で説明する）によって除去することが
好ましい。出力が更に低いレーザ・パルスを使えば、溝
２８′内にレーザによって誘起された損傷を最小限に抑
えられ又は避けられるし、その為、レーザによって誘起
された損傷を除去する為の研摩工程の必要を避けること
が出来るが、溝を形成する為の全体的な時間が長くなる
。

最後の軽い食刻■稈の前に、溝の研摩により、満２８の
底２８′　（第５図）にあるレーザにＪｚって誘起され
た損傷の除去並びに満の下側部分の形を更に整えること
を実施することが好ましい。第６図に好ましい研摩工程
を図式的に示す。第６図では、好ましくはステンレス鋼
の多重撚線で構成されていて、研摩材を被覆したワイヤ
８０を十分な時間の間、溝２８′にこすりつけて、滑ら
かな溝の底２８ａ′を形成することにより、レーザによ
って誘起された溝２８′の損傷を除くと共に、好ましく
は溝２８′を深くして、最終的な溝２８の新しい底２８
ａを形成する。溝２８′を約１ミル以上深くすることが
好ましい。この発明の研摩工程は、その前にレーザによ
って食刻された溝２８′が存在することによって著しく
容易になる。

この溝２８′の巾でワイヤ８０をサイリスタ１０に対し
て好便に且つ正確に中心合せすることが出来る。

研摩材を被覆したワイヤ８０は、第７図に図式的に示し
た例としてのワイヤ研摩装置９０で用いることが出来る
。装置９０が滑車９２．９４．９６を持ち、ワイヤ８０
がこの各々の滑車の周りに張られる。滑車９２は自動ワ
イヤ供給装置であって、サイリスタ１０を研摩する為の
ワイヤを典型的には毎分１吋の速度で供給する。懸架錘
１００がワイヤ８０を滑車に当て）びい−んと張った状
態に引伸ばして、サイリスクを研摩する間、約２００グ
ラムの力Ｆをサイリスタ１０に対して加える。ワイヤ研
摩装置９０では、サイリスター支持板集成体（１０，５
８）がモータ駆動の１対の回転スピンドルの間に締付け
られる。その１つのスピンドル１０２を第７図に断面で
示しである。ワイヤ８０を研摩材で被覆する為、水と粗
い研摩材粒子から成るスラリ１０３が、ワイヤ８０上に
絶えず滴下する用に配置され、この為スラリ内の研摩材
粒子がワイヤ８０上に残って、サイリスタ１０を研摩す
る。粗いスラリ１０３をワイヤ８０に適用した後に使わ
れる、水と細かい粒子から成る別のスラリ１０５をワイ
ヤ８０上に絶えず滴下する様に配置して、溝２８（第６
図）に滑らかな面を作る。第６図に示す様な多重撚線の
ワイヤ８０を使うことは、ワイヤの凹凸面によって粒子
をワイヤに捕捉することが出来る為、ワイヤ８０にスラ
リから出来る研摩性被覆を保つのに特に有用である。

ワイヤ８０は約１乃至１２ミルの直径を持つことが好ま
しく、ワイヤの適当な寸法は溝の所望の形に関係する。

例えばワイヤ８ｏの寸法が直径１２ミルであると、次に
述べる研摩順序で、直径３吋のサイリスタ１０を毎分約
１７０回転で回転した時、レーザによって食刻された溝
２８′　（第５図）が約７ミル乃至２５ミル深くなる。

直径１４ミクロンの粗いガーネット粒子で構成されたス
ラリ１０３を適用しながら、サイリスタ１０を３５分間
回転すると共に、直径８ミクロンの細かいガーネット粒
子で構成されたスラリ１０５を適用しながら更に１０分
間回転する。この発明の研摩工程は大量生産に適してお
り、装置１個あたりの研摩時間を５分以下にすることが
できる。

スラリ１０３．１０５は、炭化シリコン又は酸化アルミ
ニウムの様なガーネット以外の粒子で構成することが出
来る。この代りに、研摩材を被覆したワイヤ８０はダイ
ヤモンドを被覆したワイヤで構成することが出来、この
場合スラリ１０３゜１０５は必要ではない。

レーザによって食刻された溝２８′　（第５図）の底２
８′から°レーザによって誘起された損傷を除くと共に
溝を深くする為に、希望によっては、上に述べたワイヤ
研摩方式の代りに他の方式を用いることが出来る。この
他の適当な方式としては、サンドブラスティング、又は
細いジェットによってｉ２８’　　（第５図）に食刻剤
を吹付ける様にした湿式化学食刻がある。

上に述べたレーザによって誘起された損傷を除去する工
程及び満を深くする工程（これを使う場合）を行なって
、満２８（第６図）を形成した後、溝２８の表面を滑ら
かにする為に軽い食刻工程を使うのが望ましいことが判
った。こうすると、満２８の表面に不動態化被覆を適用
するのが容易になる。サイリスタを製造する場合、この
様な被覆を適用するのが普通である。溝２８から約２ミ
ルの半導体材料を除去する様な食刻剤が適当であること
が判った。これは、１００秒程程度期間の間、所謂「ホ
ワイト」食刻剤（即ち、ＩＨＦ：３ｔ−ＩＮ０３）の様
な湿式化学食刻剤を溝２８に適用することによって達成
し得る。　　　゛ 以上は電力半導体装置に２重正へベル溝を形成する方法
を説明したものであり、溝の両側にある半導体材料の領
域が機械的に丈夫であって、溝の場所及び形を正確に制
御することが出来、その結果製造の歩留りが目立って高
くなる。更に、溝の形成は、産業界で望ましい短い時間
内に実施することが出来る。

例としてこの発明の成る好ましい特徴だけを説明したが
、当業者にはいろいろな変更が考えられよう。従って、
特許請求の範囲は、この発明の範囲内に含まれるこの様
な全ての変更を包括するものであることを承知されたい
。

付　　記 第３図のレーザ食刻装置のディジタル制御器５２は、例
えばゼネラル・エレクトリック・テクニカル・リポート
第８４　ＣＲＤ　Ｏ０４号（１９８４年１月）所載のＴ
、Ｒ，アンソニーの論文「レーザ・ベベリング・イン・
ポリＦＯＲＴ）−ＩＪに記載された計算機プログラムを
利用することが出来る。

（これはザ・ゼネラル・エレクトリック・テクニカル・
インフォメーション・エクスチェンジから入手し得る）
。こ）ではこの報告の全体を引用する・このＴ、Ｒ，ア
ンソニーの報告に記載されている計算機プログラムは、
一連の情報ブロックで構成され、その内の１４０番目は
、下記のブロックの様に２重正ベベル溝を形成する様に
調整された情報ブロックに置き換えるべきである。

Ｏ（ワイヤ切削用の縁の溝に対するＤＰＢスタート＆Ｄ
ＰＢプログラム） Ｉ　　ＤＥＣＩＭＡＬ ２　：ＤＰＢＩＳＴＡＲＴ　（、高さ深さ）ｓＷＡＰｌ
　　０　　Ｄｏ　　ＤＵＰ’　　ＰＡＧＥ３ＣＲ，’Ｌ
ＦＶＥＬ　　Ｉｓ”Ｉ。

４　　　ＶＥＲＴＩＣＡＬ−ＣＵＴ　　２　　ＬＥＦＴ
　　ＬＯＯＰ　　ＤＲＯＰ　　ＤＵＰ５　　２／　　Ｏ
Ｄｏ　　ＣＲ，“’ＬＥＶＥＬＩＳ”Ｉ　　１−ｉ ６　　１ＲＥＶ　　２　　ＬＥＦＴ　　ＬＯＯＰ　　Ｖ
ＥＲＴＩＣＡＬ−ＣＵＴ　２＋ −２４−’　　　。

７　　　　ＲＩＧＨＴ　　　５００　　　ＬＥＦＴ　　
　５ＯＵＮＤＥＲ： ８：ＤＰＢｌ（高さ深さ）５００　　ＲＩＧＩ−ＩＴＤ
ＰＢ　Ｉ　５ＴＡＲＴ　； ９：ＤＰＢ−８ＴＡＲＴ　　　６　　１６　　　ＤＰＢ
ＩＳＴＡＲＴ： １０：ＤＰＢ　　　５’ＯＯＲＴＧＨＴ　　ＤＰＢ−８
ＴＡＲＴ　　； この結果のプログラムを用いるとき、ディジタル制御器
５２は、第５図に関連して説明した好ましいレーザ走査
順序を実行するようにマイクロマニピュレータ５４を動
作させる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を使うことが出来る電力サイリ
スタの断面図、第２図は完成された溝を持つ第１図のサ
イリスタの詳しい断面図、第３図はこの発明の方法に役
立つレーザ食刻装置を一部分ブロック図で示した概略図
、第４図は第３図のレーザ食刻装置に使われるマイクロ
マニピュレータを一部分ブロック図で示した詳細図、第
５図は第３図のレーデ食刻装置で使われるレーザ・ビー
ムの好ましい水平及び垂直走査順序を断面で示す詳細図
、第６図はザイリスタのレーザ“によって食刻された溝
を深くする為の好ましい研摩工程を示す詳細断面図、第
７図は第６図の？ｉＪｌ厚工程全工程する為に使うこと
が出来る適当なワイＶ研摩装置の略図である。 （主な行列の説明） ２４．２６：ＰＮ接合 ２４：縁の面 ２８：満 ２８ａ　：溝の底 ２８ｂ：溝の肩 ５４：レーザ・ビーム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ウェーハ形電力半導体装置に２重正ベベル溝を形成
   する方法に於て、 ａ）前記電力半導体装置のウェーハ形半導体本体の周縁
   にレーザによって溝を食刻し、該溝の一番内側の領域が
   溝の底を限定し、該溝の底は前記半導体装置の隣合った
   ＰＮ接合の間にあり、ｂ）前記溝の表面を滑らかにする
   様に前記溝を食刻する工程を含む方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載した方法に於て、前記
   溝を食刻する工程ｂ）の前に、前記溝中のレーザによっ
   て誘起された損傷を除去する工程を含む方法。 ３、特許請求の範囲第２項に記載した方法に於て、前記
   溝のレーザによって誘起された損傷を除去する工程が、
   前記溝を研摩することからなる方法。 ４、特許請求の範囲第３項に記載した方法に於て、前記
   溝を研摩することが、研摩材を被覆したワイヤを用いて
   研摩することからなり、該研摩を行なう前に、前記溝は
   前記ワイヤを前記溝に中心合せすることが出来る位に大
   きい方法。 ５、特許請求の範囲第４項に記載した方法に於て、前記
   溝を研摩することが、前記溝を更に約１ミル以上深くす
   る位に研摩することからなる方法。 ６、特許請求の範囲第４項に記載した方法に於て、前記
   ワイヤの直径が約１乃至１２ミルの範囲内である方法。 ７、特許請求の範囲第４項に記載した方法に於て、前記
   ワイヤが多重撚線のワイヤで構成される方法。 ８、特許請求の範囲第１項に記載した方法に於て、前記
   溝の略全部が１対のＰＮ接合の間に位置する方法。 ９、特許請求の範囲第８項に記載した方法に於て、前記
   工程ａ）のレーザによる前記溝の食刻を制御して、最大
   勾配の曲率半径が約２ミルを越える様な弯曲した肩を持
   つ溝を作る方法。 １０、特許請求の範囲第１項に記載した方法に於て、前
   記工程ａ）のレーザによる前記溝の食刻が、前記半導体
   本体の１回の最初の水平走査に続く前記半導体本体の１
   回の垂直走査を含んでおり、この垂直方法が前記溝の底
   から前記ウェーハ形半導体本体の周縁に向う方向である
   方法。 １１、特許請求の範囲第１０項に記載した方法に於て、
   前記工程ａ）のレーザによる前記溝の食刻が、前記半導
   体本体の前記垂直走査の後に行なわれる前記半導体本体
   の第２の１回の水平走査をも含む方法。 １２、特許請求の範囲１項に記載した方法に於て、前記
   工程ａ）のレーザによる食刻が、時間積分したパルスの
   パワー・レベルが約１０ワットを越えるレーザ・ビーム
   を用いて食刻することからなる方法。