PL83293B1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- PL83293B1 PL83293B1 PL15588472A PL15588472A PL83293B1 PL 83293 B1 PL83293 B1 PL 83293B1 PL 15588472 A PL15588472 A PL 15588472A PL 15588472 A PL15588472 A PL 15588472A PL 83293 B1 PL83293 B1 PL 83293B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- layer
- junction
- resistive
- type
- semiconductor
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- -1 for example Chemical class 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical class [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 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
- H01L29/02—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
- H01L29/0603—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 characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
- H01L23/3157—Partial encapsulation or coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
- H01L23/60—Protection against electrostatic charges or discharges, e.g. Faraday shields
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
- H01L23/64—Impedance arrangements
- H01L23/647—Resistive arrangements
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3025—Electromagnetic shielding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thyristors (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
Uprawniony z patentu: RCA Corporation, Nowy Jork (Stany Zjedno¬ czone Ameryki) Przyrzad pólprzewodnikowy 10 Przedmiotem wynalazku jest przyrzad pólprze¬ wodnikowy, zwlaszcza przeznaczony do pracy przy wysokich wartosciach napiecia.Wysokonapieciowy przyrzad pólprzewodnikowy wymaga duzej szerokosci warstwy zubozonej w jeden z sasiadujacych obszarów wysokonapiecio¬ wego zlacza p-n w przyrzadzie. Wymaganie to jest powszechnie .spelniane przez zastosowanie przynaj¬ mniej jednego stosunkowo grubego, wysoce rezy¬ stywnego (lekko domieszkowanego) obsizaru sasia¬ dujacego z tym zlaczem, co zostalo przedstawione na fig. 1, na której podano znany przyrzad pól¬ przewodnikowy wykonany zgodnie ze stanem tech¬ niki.W znanym przyrzadzie pólprzewodnikowym, któ¬ rym przykladowo na faig 1 jest dioda 10, brzegowe pola elektryczne 12 otaczaja (powierzchnie brzego¬ wa 14 od wysokonapieciowego zlacza p-n przy¬ rzadu do obszaru zubozenia (przedstawiono linia¬ mi przerywanymi na fig. 1). Jesli pola brzegowe 12 nie sa kontrolowane, zmienia obszar zubozenia i zmniejsza najwyzsze napiecie przebicia, które w innych warunkach zlacze 16 byloby w stanie wy¬ trzymac podczas normalnej pracy wysokonapiecio¬ wej.Taka budowa przyrzadu stwarza jednak co naj¬ mniej dwa wazne problemy. Po pierwsze, po¬ wierzchnie obszaru o duzej rezystancji sa latwo podatne na oddzialywanie zewnetrznych ladunków 30 20 25 wokól zlacza, a zatem takie stany wystepujace w otaczajacym srodowisku kilku milimetrów od zla¬ cza, jak przemieszczenie czy zgromadzenie ladun¬ ku oddzialuja na zlacza. Poza tym, podczas pracy przyrzadu przy wysokich napieciach, brzegowe po¬ la elektryczne wystepujace na powierzchniach brze¬ gowych przyrzadu miedzy punlkltami o róznych po¬ tencjalach niepozadanie zmieniaja przy tych po¬ wierzchniach obszar warstwy zubozonej, a ponadto czesto pola brzegowe powiekszaja sie tak, ze wy¬ kraczaja poza izolacyjne warstwy zastosowane dla pasywacji i isa podatne na oddzialywanie ladunków zewnetrznych. W rezultacie zlacze wysokonapiecio¬ we nie jest zdolne wytrzymac napiecia przebicia, co w innych warunkach jest osiagalne dla czesci wewnetrznej tego zlacza.Znanych jest kilka rozwiazan zagadnienia kon¬ troli, tych pól brzegowych oraz otrzymanie wy¬ maganej ochrony od wplywów ladunku zewnetrz¬ nego. Kontrole pól brzegowych (przeprowadza sie tak, ze maksymalna wartosc pola elektrycznego na odcinku zlacze — powierzchnia zmniejsza sie poprzez zmiane rozkladu pól brzegowych w war¬ stwie ladunku przestrzennego na tym odcinku.Zgodnie z jednym z rozwiazan ksztaltuje sie lub scina powierzchnie brzegowe przyrzadu na odcin¬ ku zlacze — powierzchnia. Ksztaltowanie krawe¬ dzi jest jednakze rozwiazaniem stosunkowo dro¬ gim i nie moze byc stosowane we wszystkich kon¬ strukcjach przyrzadu, przy czym na przyklad pro- 832933 83293 4 20 filowanie jest niewykonalne w przyrzadach pla¬ narnych.W innym rozwiazaniu pola brzegowe i oddzialy¬ wanie ladunku zewnetrznego sa kontrolowane za pomoca nalozenia grubych warstw izolujacych oraz 5 pasywujacych substancji na odcinku zlacze — po- wierzchnia. Do tego celu stosowane sa pewne ro¬ dzaje szkla i zywic.Jeszcze innym rozwiazaniem tego problemu jest zastosowanie warstwy metalowej polaczonej elek- 10 trycznie z wysoce przewodzacym obszarem sasia¬ dujacym zlacza. Warstwametalowa pokrywa zlacze i obszar wnikania, przy czym oddzielona jest war¬ stwa izolujaca.W innych konstrukcjach przyrzadu nie projekto- 15 wanych specjalnif-pdd katem kontroli pól brze¬ gowych zlaczy wysokonapieciowych uzyskuje sie ten rezultat w ograijiczonym stopniu. W jednym z przylgftdfcW '4akfefj; konstrukcji stosuje sie po- mocnicaS* elektrode odpowiadajaca ekranowi Fa¬ radaya, która- zmniejsza niepozadane efekty.Celem wynalazku jest zreaMzowanie przyrzadu pólprzewodnikowego ze stabilnym zlaczem wyso¬ konapieciowym, umozliwiajacego zapewnienie kon¬ troli elektrycznych pól brzegowych wokól odcin¬ ka zlacze — powierzchnia przyrzadu.Cel ten zostal osiagniety wedlug wynalazku w przyrzadzie pólprzewodnikowym zawierajacym dwa obszary pólprzewodnikowe odpowiedniopierw¬ szego i drugiego typu przewodnictwa ze zlaczem p-n miedzy obszarami. Przyrzad wyposazony jest w pozostajace w elektrycznym kontakcie z obu obszarami srodki, których zadaniem jest kontrolo¬ wanie pól brzegowych wokól zlacza oraz ochra¬ nianie zlacza od wplywów zewnetrznych ladunków podczas pracy przyrzajdu.W jednym przykladzie wykonania przyrzadu wedlug wynalazku wspomnianymi srodkami kon¬ trola pola sa rozlozone srodki rezystancyjne pozo¬ stajace w elektrycznym (kontakcie z obu obszara¬ mi. W drugim przykladzie wykonania przyrzadu wedlug wynalazku wspomnianymi srodkami kon¬ troli pola sa pierwsza i druga warstwa przewo¬ dzaca w elektrycznym kontakcie odpowiednio z pierwszym i drugim obszarem. Warstwy przewo¬ dzace sa rozmieszczone jedna "obok drugiej z od¬ powiednim odstepem i w taki sposób, zeby zacho¬ dzily na siebie.Wynalazek zostanie blizej wyjasniony w przy¬ kladach wykonania zilustrowanych na zalaczonych rysunkach, które przedstawiaja: fig. 2 czesciowo poprzeczny przekrój a czesciowo schemat ukladu ilustrujacy pierwszy przyklad wykonania przyrza¬ du pólprzewodnikowego wedlug wynalazku, fig. 3 przekrój poprzeczny pierwszego przykladu wyko¬ nania przyrzadu pólprzewodnikowego wedlug wy¬ nalazku, fig. 4 widok z góry pierwszego przykla¬ du wykonania przyrzadu pólprzewodnikowego we¬ dlug wynalazku, fig. 5 przekrój poprzeczny przy- «o rzadu -pólprzewodnikowego zgodnie z alternatyw¬ nym wykonaniem przyrzadu z fig. 3 i fig. 4, fig. 6 przekrój poprzeczny drugiego przykladu wykona¬ nia przyrzadu pólprzewodnikowego wedlug wy¬ nalazku, fig. 7 przekrój poprzeczny przyrzadu pól- « 35 40 50 55 przewodnikowego stanowiacego alternatywne roz¬ wiazanie przyrzadu z fig. 6.Pierwszy przyklad wykonania przyrzadu pól¬ przewodnikowego wedlug wynalazku przedstawio¬ no na fig. 2 jako wysokonapieciowa diode p-n po¬ siadajaca rozdzielone srodki rezystancyjne w celu kontrolowania elektrycznych pól brzegowych. Mi¬ mo tego, ze w tym i innych przykladach wynala¬ zek jest wyjasniony dla diody, nie ogranicza sie do tego przyrzadu i jest stosowany w innych przyrzadach pólprzewodnikowych, na przyklad ta¬ kich, jak tranzystory, tyrystory i obwody scalone.Dioda 20 przedstawiona na fig. 2 jest utworzona w elemencie pólprzewodnika 22 takiego, jak krzem, majacego górna powierzchnie 24 i dolna po¬ wierzchnie 26. Kraniec elementu pólprzewodniko¬ wego 22 jest okreslony przez powierzchnie brze¬ gowa 25. Wewnatrz elementu utworzone sa dwa stosunkowo dobrze przewodzace obszairy pólprze¬ wodnikowe, z których kazdy rozciaga sie do jed¬ nej z powierzchni.W przykladowym wykonaniu zgodnie z fig. 2 obszar 28 typu p+ rozciaga sie do górnej po¬ wierzchni 24, a obszar 30 typu n+ rozciaga sie do dolnej powierzchni 26. Te dwa obszary 28 i 30 sa oddzielone przez wysoko rezystancyjny obszar 32 o innym typie przewodnictwa, w tym przy¬ kladzie obszar wysoce rezystancyjny 32 ma prze¬ wodnictwo typu n^-. Obszar 28 typu p+ i obszar 32 typu n— sa oddzielone zlaczem p-n 34, które przecina powierzchnie brzegowa 25 na odcinku zlacze-powiertzchnia 35. Od tego zlacza 34 wymaga sie wytrzymania, podczas pracy diody 20, stosun¬ kowo wysokich poziomów napiec i dlatego pow¬ szechnie nazywane jest zlaczem wysokonapiecio¬ wym.Dioda 20 zawiera rozlozone rezystancje w celu zmniejszenia brzegowych pól elektrycznych wokól odcinka 35 zlacze—powierzchnia 25 oraz ochrony zlacza 34 od wplywów zewnetrznych ladunków podczas pracy przyrzadu. Te ^rezystancje 36 styka¬ ja sie elektrycznie z obszarami lezacymi po prze¬ ciwnych stronach zlacza wysokonapieciowego 34, a wiec rezystancje 36 stykaja sie elektrycznie z obszarem 28 typu p+ i obszarem 32 typu n— albo obszarem 30 typu n+. Jak zostanie wyjasnione w odniesieniu do fig 3 i fig. 4, rezystancje 36 calko¬ wicie otaczaja przeciecie 35 zlacze—powierzchnia.Okreslenie „rozlozona rezystancja" oznacza ele¬ ment rezystancyjny rozlozony wzdluz okreslonej sciezki pradowej. W diodzie 20 rozlozone elemen¬ ty rezystancyjne sa umieszczone stycznie do tej czesci powierzchni, która obejmuje obszar zuboze¬ nia podczas pracy przy wysokim napieciu. Cho¬ ciaz na fig. 2 obszar zubozenia jest oznaczony li¬ niami przerywanymi, to jednak jest oczywiste, ze faktyczna szerokosc tego obszaru zmienia sie w zaleznosci od typu przyrzadu oraz poziomów na¬ piecia w czasie pracy. Niemniej jednak zaleca sie, zeby elementy rezystancyjne 36 byly rozlozone na calej powierzchni brzegowej 25, jak przedstawio¬ no to na fig. 2. Gdy to nie jest konieczne rozlo¬ zone elementy rezystancyjne 36 sa odpowiednio oddzielone od przejscia 35 zlacze — powierzchnia.Te elementy rezystancyjne 36 kontroluja brzego-83293 5 6 we pola elektryczne przez laczenie linii sil pola do punktu ekwipotencjalnego wzdluz rozlozonej rezystancji. W ten spoisób elementy rezystancyjne rozkladaja linie sil albo linie efkwipotencjalne nad powierzchnia obszaru wnikania, zamiiast koncen¬ tracji w jednym punkcie potencjalowym.Szczególna konstrukcje diody z zastosowaniem rozlozonych srodków rezystancyjnych takich, jak na fig. 2, przedstawiono na fig 3 i fig. 4. Dioda 40 jest utlwlortzona w elemencie pólpraewiodnika 42, ograniczonej powierzchniami: górna 44, brzegowa 45 i dolna 46. Powierzchnia brzegowa 45 przedsta¬ wiona na fig. 3 jest profilowana, nie jest to jed¬ nak niezbedne. Dioda 40 zawiara dwa dobrze prze¬ wodzace obszary o przeciwnym przewodnictwie, graniczace z górna lub dolna powierzchnia. Na przyklad, obszar 48 typu p+ graniczy z górna po- wderzchnia 44, a obszaT 50 typu n+ graniczy z dol¬ na powierzchnia 46D.Dobrze przewodzace obszary 48 i 50 sa rozdzie¬ lone przez wysoce rezystancyjny obszar 52 (w tym przykladzie n—). Zlacze wysokonapieciowe p^n, 54, które przecina powierzchnie brzegowa 45 na odcinku zlacze—powierzchnia 55, oddziela ob¬ szary 48 typu p+ i 52 typu n—. Na powierzchni brzegowej 45 wlacznie z przecieciem zlacze — po- powderzchnia 55, umieszczona jest oslona izolujaca 56. Oslona izolujaca 56 moze byc na przyklad dwutlenek krzemu albo azotek krzemu. Na oslonie izolujacej 56 umieszczona jest rozlozona warstwa rezystancyjna pozostajaca w elektrycznym kontak¬ cie z dwoma obszarami po obu stronach zlacza 54 i calkowicie obejmujaca przeciecie zlacze — po¬ wierzchnia. Na fig. 3 warstwa rezystancyjna 58 ma zapewniony kontakt elektryczny z obszarami 48 typu p+ i 50 typu n+ za pomoca elektrod 60, 62, które stykaja sie odpowiednio z tymi obszara¬ mi.Dobór rodzaju materialu zastosowanego na roz¬ lozona warstwe rezystancyjna 58 nie jest krytycz¬ ny, jednakze zaleca sie, zeby warstwa ta miala rezystancje (r0 powierzchniowa warstwy) wynosza¬ ca od 102 do 109 ohmów na jednostike powierzchni.Odpowiednimi do tego celu materialami sa nie¬ znacznie domieszkowane materialy pólprzewodni¬ kowe polikrystaliczne, takie jak krzem, stopy opo¬ rowe, oporowe tlenki metali jalk na przyklad tlen¬ ki niklu, tlenek cyny lub trójtlenek antymonu, trudno topliwe oporowe tlenlki metali, jak ma przy¬ klad niestechiometiryczne tlenki tytanu, chromu, wolframu, lub molibdenu. Zalecana jest jednak polikrystaliczna warstwa krzemu, która najlepiej pasuje do przyrzadu i jest latwa do wytworzenia.Budowa diody planarnej 70, w której zastosowa¬ no do kontrolowania pól brzegowych rozlozone srodki rezystancyjne, przedstawiona jest na fig. 5.Dioda planarna 70 utworzona jest w elemencie pólprzewodnika 72 majacej powierzchnie górna 74 i dolna 76. Trzy obszary pólprzewodnikowe: 78 typu p+, 80 typu n+ i 82 typu n— sa rozmieszczo¬ ne w elemencie i sa w istocie takie same, jak od¬ powiednie obszary 48, 50 i 52 na fig. 3 za wyjat¬ kiem tego, ze obszary 78 typu p+ oraz 82 typu n— rozciagaja sie do górnej powierzchni 74.Wysokonapieciowe zlacze 84 p-n oddziela obsza¬ ry 78 typu p+ i 82 typu n— oraz przecina po¬ wierzchnie górna 74 na odcinku zlacze — po¬ wierzchnia 85. Na górnej powierzchni 74 umiesz¬ czone jest pokrycie izolacyjne 86 posiadajace szczeliny 88 i 90, z których kazda odslania czesc obszaru 78 typu p+ i obszaru 82 typu n—. Rozlo¬ zona warstwa rezystancyjna 92 jest umieszczona na tej czesci pokrycia izolujacego, które otacza przeciecie zlacze — powierzchnia 85 i rozciaga sie przez szczeliny 88 i 90 az do styku z obu obszara¬ mi 78 typu p+ i 82 typu n~. Ta rozlozona war¬ stwa rezystancyjna 9? jest podobna do warstwy rezystancyjnej 58 z fig. 3 i fig. 4 i mimo tego, ze nie jest to uwidocznione na rysunku, jest oczywi¬ stym, ze rozlozona warstwa rezystancyjna 92 przy¬ rzadu 70 z fig. 5 obejmuje cale przeciecie zlacze — powierzchnia 85 tego przyrzadu. Dioda 70 uzupel¬ niona jest doprowadzeniami (nie oznaczonymi) do obszarów 78 typu p+ i 80 typu n+ przy odpowied¬ nich powierzchniach.Wyzej opisane i przedstawione na fig. 3 i fig. 5 przyrzady moga byc wykonane za pomoca jednej ze znanych technik wytwarzania pólprzewodników, które nie stanowia czesci tego wynalazku. Jednak¬ ze, dioda planarna 70, z fig* 5 moze byc na przy¬ klad wytwarzana w nastepujacy sposób. Materia¬ lem poczatkowym jest plytka krzemu typu prze¬ wodnictwa n+. Na plytce krzemu umieszczona jest technika epitaksjalna wysoce rezystancyjna war¬ stwa krzemu o przewodnictwie n—, a nastepnie górna powierzchnia warstwy n— pokrywa sie gru¬ ba warstwa dwutlenku krzemu. Ta warstwa pod¬ dawana jest dzialaniu fotolitograficznemu w celu odsloniecia czesci górnej powierzchni warstwy n-, po czym domieszki typu p dyfunduja do warstwy n-. Po dyfuzji umieszcza sie na powierzchni gruba warstwe szkla, w której wykonuje sie nastepnie szczeliny 88 i 90 i jedna z licznych technik pokry¬ wa sie cala powierzchnie warstwa polikrystalicz¬ nego krzemu, która stanowi rozlozona warstwe re¬ zystancyjna 92.Drugi przyklad wykonania przyrzadu wedlug wynalazku przedstawiony jest na fig. 6. Przyrzad przedstawiony na tym rysunku jako dioda planar¬ na 100 utworzony jest w elemencie pólprzewod¬ nikowym 102 ograniczonej powierzchniami górna 104 i dolna 106. Przyrzad 100 zawiera obszar 110 o przewodnictwie typu n+ rozciagajacy sie do dol¬ nej powierzchni 106 oraz obszary 108 typu p+ i 112 typu n— rozciagajace sie do górnej powierzch¬ ni 104. Obszary 108 typu p+ i 112 typu n- od¬ dzielone sa wysokonapieciowym zlaczem p-n 114, które przecina górna powierzchnie 104 na odcin¬ ku zlacze — powierzchnia 115. Nad przecieciem zlacze — powierzchnia 115 oraz nad czesciami ob¬ szarów 108 typu p+ i 112 typu n— po obu stro¬ nach tego przeciecia umieszczona jest warstwa izolujaca 116. Pierwsza warstwa przewodzaca 118, ulozona na warstwie izolujacej 116, posiada kon¬ takt elektryczny z górna powierzchnia 104 obsza¬ ru 112 o przewodnictwie typu n—. Korzystnym jest, aby ta pierwsza warstwa przewodzaca kon¬ czyla sie przed przecieciem zlacze — powierzchnia 115, tak jak przedstawia to fig. 6. Na warstwie izolujacej 116 i pierwszej warstwie przewodzacej 10 15 20 26 30 35 40 45 50 55 6083293 7 8 118. umieszczona jest druga warstwa izolujaca 120.Druga warstwa przewodzaca 122 posiada kontakt elektryczny z górna powierzchnia 104 obszaru 108 0 przewodnictwie typu p+ i rozciaga sie nad dru¬ ga warstwa izolujaca 120 zachodzac nad pierwsza warstwe przewodzaca 118.Zakladka miedzy dwiema warstwami przewo¬ dzacymi 118 i 122 graniczy z czescia 124 wysoce rezystancyjnego obszaru 112 typu n— i calkowicie otacza przeciecie zlacze — powierzchnia 115. Okres¬ lenie „warstwa przewodzaca" uzyte w odniesieniu do pierwszej 118 i drugiej 122 warstwy przewodza¬ cej nie .stanowi ograniczenia do warstw metalicz¬ nych, chociaz sa one odpowiednie do tego celu. 1 tak którakolwiek z nich lub obie warstwy 118 i 122 moga stanowic pewna opornosc, wzglednie mciga miec bardzo duza przewodnosc. Korzystnym jest, zeby opornosc powierzchniowa warstw 118 i 122 wynosila nie wiecej, niz 103 ohma na jed¬ nostke powierzchni. Materialami odpowiednimi na warstwy przewodzace sa zarówno wszystkie ma¬ terialy oporowe wyszczególnione w pierwszym przykladzie wykonania, jak tez takie metale prze¬ wodzace, jak na przyklad aluminium, zloto, srebro, wolfram lub molibden.W czasie pracy diody 100 z fig. 6 pierwsza 118 i druga 122 warstwa przewodzaca zmienia brzego¬ we pole elektryczne, obnizajac, jego wartosc mak¬ symalna oraz rozkladajac je bardziej równomier¬ nie nad powierzchnia 104. Mimo tego, ze na fig. 6 przedstawiono przyrzad planarny, nalezy zdawac sobie sprawe, ze technike talka mozna równiez za¬ stosowac przy przyrzadach nieplahairnych, w któ¬ rych zlacze wysokonapieciowe przecina powierzch¬ nie brzegowa. Przyrzad taki przedstawiono na filg. 7.Przyrzad bedacy dioda profilowana 140 ma ob¬ szary 142 typu p+, 144 typu n+ i 146 typu n— oraz wysokonapieciowe zlacze p-n 148 przecinajace powierzchnie brzegowa 150 na odcinku zlacze — powierzchnia 152 rozmieszczone w/ podobny spo¬ sób, jak przyrzad z fig. 3. Nad warstwa izolujaca 158 umieszczone sa pierwsza 154 i druga 156 war¬ stwy przewodzace, które zachodzac na siebie cal¬ kowicie obejmuja przejscie zlacze — powierzchnia 152 na powierzchni brzegowej 150. Warstwa prze¬ wodzaca 154 ma kontakt elektryczny z obszarem . 142 typu p+, natomiast warstwa 156 jest w kon¬ takcie elektrycznym z obszarem 144 typu n+. PL PL
Claims (9)
1. Zastrzezenia patentowe 1. Przyrzad pólprzewodnikowy, w którym ele¬ ment pólprzewodnikowy ma powierzchnie i dwa sasiadujace ze soba obszary pólprzewodnikowe pierwszego i drugiego typu przewodnictwa oddzie¬ lone zlaczem p-n dochodzacym do powierzchni ele¬ mentu tworzac przeciecie zlacze — powierzchnia, znamienny tym, ze zawiera srodki pokrywajace miejisce przeciecia ¦zlacze p-n — powierzchnia ele¬ mentu pólprzewodnikowego i majace kontakt elek¬ tryczny z obszarami obu typów przewodnictwa, które sluza do kontrolowania elektrycznych pól brzegowych przy powierzchni wokól zlacza p-n.
2. Przyrzad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze srodki pokrywajace przeciecie zlacze — powierzch¬ nia calkowicie oslaniaja to przeciecie.
3. Przyrzad wedlug zaistrz. 1, znamienny tym, ze srodki pokrywajace przeciecie zlacze — powierzch¬ nia stanowia rozlozona rezystancje w postaci war¬ stwy.
4. Przyrzad wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze zawiera srodki izolujace rozlozona rezystancje od przeciecia zlacze— powierzchnia.
5. Przyrzad wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze rozlozona warstwa rezystancyjna ma opornosc po¬ wierzchniowa od 102 do 109 ohmów na jednostke powierzchni.
6. Przyrzad wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze rozlozona warstwa rezystancyjna stanowi warstwe .oporowego materialu pólprzewodnikowego.
7. Przyrzad wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze oporowy material pólprzewodnikowy stanowi war¬ stwe oporowego krzemu polikrystalicznego. &.
8. Przyrzad wedlug zaislttnz. 3, znamienny tym, ze warstwe rezystancyjna stanowi niestechiometrycz- ny tlenek metalu.
9. Przyrzad wedlug zastrz. 8, znamienny tyrii, ze niestechiometryczny tlenek metalu jest niestechio- metrycznym, trudno topliwym tlenkiem metalu. 15 20 35 30 35 4083293 6 14 _3lZ %1 r,-^ 50 4683293 -ZFEjA ,40 .58 SFE/.S. 86 90 92 88 9 78 88 92 90 86, JgB. -75^7. Drukarnia Narodowa, Zaklad nr 6, zam. 1320/76 Cena 10 zl PL PL
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15583271A | 1971-06-23 | 1971-06-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL83293B1 true PL83293B1 (pl) | 1975-12-31 |
Family
ID=22556970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL15588472A PL83293B1 (pl) | 1971-06-23 | 1972-06-08 |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5126789B1 (pl) |
| AU (1) | AU464764B2 (pl) |
| BE (1) | BE785286A (pl) |
| BR (1) | BR7203959D0 (pl) |
| CA (1) | CA984059A (pl) |
| DD (1) | DD97096A5 (pl) |
| DE (1) | DE2229605A1 (pl) |
| ES (1) | ES403881A1 (pl) |
| FR (1) | FR2143097B1 (pl) |
| GB (1) | GB1348750A (pl) |
| HU (1) | HU166762B (pl) |
| IT (1) | IT951158B (pl) |
| NL (1) | NL7208569A (pl) |
| PL (1) | PL83293B1 (pl) |
| SE (1) | SE378708B (pl) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2047461A (en) * | 1979-04-19 | 1980-11-26 | Philips Electronic Associated | Semiconductor device |
| US4388635A (en) * | 1979-07-02 | 1983-06-14 | Hitachi, Ltd. | High breakdown voltage semiconductor device |
| FR2633141B1 (fr) * | 1988-06-17 | 1992-02-14 | Sgs Thomson Microelectronics | Carte a puce avec ecran de protection |
| JPH02170469A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-07-02 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置 |
| DE102009043598A1 (de) * | 2009-09-25 | 2011-04-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Regeln eines Umrichters und Anordnung zur Regelung eines Umrichters |
-
1972
- 1972-04-01 IT IT2278872A patent/IT951158B/it active
- 1972-05-18 CA CA142,528A patent/CA984059A/en not_active Expired
- 1972-06-08 PL PL15588472A patent/PL83293B1/pl unknown
- 1972-06-08 DD DD16355272A patent/DD97096A5/xx unknown
- 1972-06-09 AU AU43284/72A patent/AU464764B2/en not_active Expired
- 1972-06-15 GB GB2815772A patent/GB1348750A/en not_active Expired
- 1972-06-15 ES ES403881A patent/ES403881A1/es not_active Expired
- 1972-06-19 DE DE19722229605 patent/DE2229605A1/de active Pending
- 1972-06-19 HU HURA000571 patent/HU166762B/hu unknown
- 1972-06-19 BR BR395972A patent/BR7203959D0/pt unknown
- 1972-06-20 FR FR7222143A patent/FR2143097B1/fr not_active Expired
- 1972-06-21 SE SE821372A patent/SE378708B/xx unknown
- 1972-06-22 NL NL7208569A patent/NL7208569A/xx unknown
- 1972-06-22 BE BE785286A patent/BE785286A/xx unknown
- 1972-06-22 JP JP6277972A patent/JPS5126789B1/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE785286A (fr) | 1972-10-16 |
| FR2143097A1 (pl) | 1973-02-02 |
| SE378708B (pl) | 1975-09-08 |
| DE2229605A1 (de) | 1972-12-28 |
| HU166762B (pl) | 1975-05-28 |
| ES403881A1 (es) | 1975-05-01 |
| DD97096A5 (pl) | 1973-04-12 |
| GB1348750A (en) | 1974-03-20 |
| AU464764B2 (en) | 1975-08-21 |
| JPS5126789B1 (pl) | 1976-08-09 |
| CA984059A (en) | 1976-02-17 |
| NL7208569A (pl) | 1972-12-28 |
| FR2143097B1 (pl) | 1977-12-23 |
| BR7203959D0 (pt) | 1973-08-09 |
| IT951158B (it) | 1973-06-30 |
| AU4328472A (en) | 1973-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0182422B1 (en) | High breakdown voltage semiconductor devices | |
| DE69325608T2 (de) | Halbleiterbauelement mit einem Schutzmittel | |
| DE102012207311B4 (de) | Siliziumcarbid-halbleitervorrichtung und herstellungsverfahren einer siliziumcarbid-halbleitervorrichtung | |
| DE102010028275B4 (de) | Integrierter Seebeck-Differenztemperatursensor und Verfahren zur Herstellung desselben | |
| EP0576001B1 (en) | Power semiconductor integrated circuit device with uniform electric field distribution | |
| DE102014216989B4 (de) | Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung | |
| US3831187A (en) | Thyristor having capacitively coupled control electrode | |
| EP0168432B1 (en) | Semiconductor structure with resistive field shield | |
| EP2357670B1 (en) | Semiconductor device | |
| US5498899A (en) | Spiral resistor integrated on a semiconductor substrate | |
| PL83293B1 (pl) | ||
| DE112019002288T5 (de) | Halbleitervorrichtung | |
| CN109524397B (zh) | 半导体装置 | |
| GB1562735A (en) | Semiconductor device | |
| EP0519741A2 (en) | High-breakdown-voltage semiconductor element | |
| DE2124847A1 (de) | Schottky Sperrschicht Halbleiter schaltelement | |
| DE2349938A1 (de) | Halbleitervorrichtung | |
| DE2149039C2 (de) | Halbleiterbauelement | |
| EP0111364B1 (en) | A semiconductor device comprising at least one schottkytype rectifier having controllable barrier height | |
| JPS5853860A (ja) | 高耐圧プレ−ナ型半導体装置 | |
| US4994885A (en) | Bidirectional triode thyristor | |
| JPH0546109B2 (pl) | ||
| EP0064614B1 (en) | Improved emitter structure for semiconductor devices | |
| DE3345449A1 (de) | Festkoerper-wechselspannungsrelais | |
| JP3954184B2 (ja) | 半導体装置 |