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JPS61100966A - ターンオフ形パワ半導体素子およびその製造方法 - Google Patents

ターンオフ形パワ半導体素子およびその製造方法

Info

Publication number
JPS61100966A
JPS61100966A JP60231462A JP23146285A JPS61100966A JP S61100966 A JPS61100966 A JP S61100966A JP 60231462 A JP60231462 A JP 60231462A JP 23146285 A JP23146285 A JP 23146285A JP S61100966 A JPS61100966 A JP S61100966A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cathode
layer
region
gate
groove
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
JP60231462A
Other languages
English (en)
Inventor
ブルーノ・ブロイヒ
イエンス・ゴブレヒト
ペーター・ログヴイラー
ヤン・フオーボリル
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.)
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
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 BBC Brown Boveri AG Switzerland filed Critical BBC Brown Boveri AG Switzerland
Publication of JPS61100966A publication Critical patent/JPS61100966A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/102Constructional design considerations for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
    • H10D62/103Constructional design considerations for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse-biased devices
    • H10D62/104Constructional design considerations for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse-biased devices having particular shapes of the bodies at or near reverse-biased junctions, e.g. having bevels or moats
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D12/00Bipolar devices controlled by the field effect, e.g. insulated-gate bipolar transistors [IGBT]
    • H10D12/211Gated diodes
    • H10D12/212Gated diodes having PN junction gates, e.g. field controlled diodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D18/00Thyristors
    • H10D18/60Gate-turn-off devices 
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/17Semiconductor regions connected to electrodes not carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. channel regions
    • H10D62/192Base regions of thyristors
    • H10D62/206Cathode base regions of thyristors
    • HELECTRICITY
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • HELECTRICITY
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/71Means for bonding not being attached to, or not being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/72Detachable connecting means consisting of mechanical auxiliary parts connecting the device, e.g. pressure contacts using springs or clips
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1306Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

Landscapes

  • 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】 産業上の利用分野 本発明は、ターンオフ形パワ半導体素子、例えば特許請
求の範囲第1項記載の上位概念に記載の電界制御サイリ
スタおよびその製造方法に関する。
この種の素子は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開
第2855546号公報に記載されている。
電界制御パワ半導体素子は、種々異なった構造および種
々異なった名称として知られている。
これら周知の素子は主として2つの異なった機能を有す
るものに分けられる。すなわち例えばMOSFETまた
は多数キャリヤ導体路を有するJFET型の電界効果ト
ランジスタのようなユニポーラ構造のもの並びに例えば
電界制御サイリスクFCT(旦1eld Contro
lled Thyris−tor )または静止形誘導
サイリスタ5IT(Stat i6↓nduction
 Thyristor ) ノようナノマイポーラキャ
リヤ注入型の素子である。
高い電力の領域において使用するために、物理学上の理
由から殊に後者のバイポーラ構造が重要である。この構
造のものの動作は、冒頭に挙げた刊行物並びにドイツ連
邦共和国特許出願公開第3002526号公報に詳細に
記載されている。
さらに関連の刊行物は、ドイツ連邦共和国特許出願公開
第2932043号公報、ドイツ連邦共和国特許出願公
開第2824133号公報、IEEEトランザクション
ED−291’1982年)1560、IEDMテクニ
カルダイゼスト、1984年、439、および戸−〇ソ
バ特許出願公開第0121068号公報である。
従来の構造のものの動作は通例、制御のためにJFET
原理の使用に基いている。すなわち精密に分割されたゲ
ートまたは制御帯域において負のゲート電圧の印加によ
ってキャリヤ空乏化領域が生じ、この領域はゲート電圧
の上昇に伴って電流を導くチャネル領域に拡がりかつ最
終的にチャネル領域を段々に狭くしていって電流の流れ
を阻止する。
この狭隘化過程(テプレツション)に、素子に印加され
るアノード電圧が対抗作用をするので、アノード電圧の
上昇の際に阻止ないし遮断するためにはゲート電圧も増
加してやることが必要である。アノード電圧と阻止のた
めに必要なゲート電圧との比はブロックゲインと称され
る。
ところでこのブロックゲインとゲート帯域の幾何学的配
置およびレイアウトとの間には、印加されるゲート電圧
を用いて所定の電圧を阻止するために電界制御されるチ
ャネルによるVゝ支支配上阻止しなければならないこと
から生じる緊密な関係がある。
nドーピングされたチャネルを有するJFET形構造に
おける正の空間電荷は、阻止状態において所属の電位面
の正の湾曲作用をする。しかし電子の、カンード側のn
 工(ツタからチャネルへの注入を妨げるために、この
個所における電位は、零より大きくてはならない。この
ことはチャネルにおいてアキシャル方向における電位面
の湾曲を打ち消すことができるときに実現することがで
きる。
この目的のために公知の素子では、p ケート領域にお
ける負のゲート電圧によって相応の大きさの正の湾曲成
分がラテラル方向において発生されなければならない。
発明が解決しようとする問題点 しかしこの成分の値は、ゲート電圧の他に実質的に隣接
するゲート領域の間隔によって決められる。その結果と
して公知の形式の構造においてはブロックゲインを高め
るには原理的には、ゲート領域間の間隔を低減すること
でしか、すなわちゲート−カソード構造の一層精密な分
割によってしか実現することができないことになる。
そこで本発明の課題は、従来の形式の電界制御す°イリ
スタに比べて、ゲート−カソード幾何学的構造を変えな
いことを前提として著しく高められたブロックゲインを
有する電界制御サイリスタを提供することである。
問題点を解決するための手段 この課題は、冒頭に述べた形式のサイリスタにおいて本
発明によれば特許請求の範囲第1項の特徴事項に記載の
構成によって解決される。
発明の作用および効果 本発明の要点は、nチャネルにおける電位面の必要な負
の湾曲を次のようにして発生することにある。すなわち
ヨーロッパ特許出願公開第0121068号公報に記載
のバーチカル構造のカソード表面を有する電界制御サイ
リスタにおいて、ゲート領域を溝の側壁にわたっても延
在しかつ付加的にまたはこのことに対して選択的に2つ
のゲート領域の間に低くnドーピングされた中間層をチ
ャネル領域に設けるのである。
n導電形カソード構造とp導電形のゲート領域との間に
溝の側壁に生じるpn接合は、ゲート−カソード電圧を
遮断することができるように構成されなければならない
。そうすれば負の阻止電圧の印加の際負荷電流が阻止さ
れかつアノード電圧が遮断される。p中間層の厚さおよ
びドーピング濃度は、比較的小さなアノード電圧および
ゲート接点の開放時においても既に。
相応の空間電荷帯域かn 工くツタに到達し、それによ
りサイリスクを導通切換するように選択される。
実施9例 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説
明する。
第1図には、バーチカル構造のカソード、面を有するサ
イリスタが図示されている。このサイリスタは、p ド
ーピングされたアノード層6、この層の上にあるn−ド
ーピングされたチャネル層5およびカソード側において
交互に配置されたpドーピングされたゲート領域8とn
+ドーピングされたカソード領域3とから構成されてい
る精密に分割されているゲート−カソード構造を有する
。負荷電流の供給に対して1通例のように蒸着金属層と
して実現されているカソード接点1およびアノード接点
7が設けられている。
個別カソード領域3は、深い溝10によって相互に分離
されている。ゲート接点2は、溝10の底に設けられて
おりかつpドーピングされたゲート領域8は溝の底にも
溝の壁にも延在している。
負のゲート電圧UGKをゲート接点2に印加することに
よってゲート領域8とチャネル層5との間のpn接合に
、ゲート領域のチャネル領域に拡がりかつアノード層6
とカソード領域3との間を流れる電流を、それが遮断さ
れるまで狭めるテプレツション領域が生じる。その際本
素子において全体のアノード電圧UAKが降下する。比
UAK/UGK”βは、ブロックゲインである。βは、
複雑な方法で、素子の厚さ、チャネル層5におゆるドー
ピング濃度、カソード領域3の幅xEおよび比L/Bの
ような種々の・ぐラメータに依存している。その際りは
、カソード領域3とチャネル層5との接合部と、溝10
におけるゲート領域8とチャネル層5との接合部との間
の垂直方向の距離である。Bは、溝10の壁におけるゲ
ート領域8の、チャネル層5に対する接合部の、隣接す
る同じ接合部間の距離である。
第1図に図示の本発明の構成によって、ゲート−カソー
ド幾何学形状を従来のサイリスタに比して実質的に変更
する必要なしに、極めて高いブロックゲインが得られる
: すなわち第8図に示すように、第1図の構成においてカ
ソード領域3の幅XE ’k 30μm とし、素子の
厚さe300μとし、チャネル層5におけるnドーピン
グ濃度t3.5X10  cm(=150ΩcIn)と
し、かつアノードUAKが1600Vの場合100以上
のブロックゲインが得られる。その際一方における溝の
深さYGと、他方におけるゲート領域8とチャネル層5
とのpn接合の栗さxpとが重要である。
第8図には一溝の深さYGについて、パラメータxp金
値xp=5μmとした場合と、値Xp=10μmとした
場合とにブロックゲインβがどのように変化するかが示
されている。xpが大きくなると、すなわちカソード領
域3の下方のnチャネルの幅が狭くなると、xpが小さ
い場合に比して大きなブロックゲインβが得られること
がわかる。YG= 20μmおよびXp=8μmに対し
て、例えばβ=55が生じる。YG=20μ、、および
Xp =10 p −に対してβ=90が生じる。
ゲート電圧UGK=−3o■に対する阻止状態における
電位状態が、第5図に図示されている。
図示のように、カソード領域3の下方のチャネル層5に
おけるアノード電位UKは、カソード領域3からの電子
放出を阻止する電位バリヤが生じるように調節されるこ
とがわかる。第6図には、p−導電性のチャネル層9が
設けられている場合が示されており、その他の幾何学形
状は第5図と同じであり、その際UGK−−15■のゲ
ート電圧の印加の際既に阻止状態に達することが示され
ている。
この例は、電界制御形サイリスタの阻止特性が本発明の
構成によっていかに非常に有利に調節されるか全町らか
にしている。比L/Bが大きくなればなる程、ないしx
pが大きくなればなる程、ブロックゲインはますます大
きくなる。
本発明は、値YG = 10−30 p m、 xo=
 6 ・・・40μ、、、Xp=2・・・10μmおよ
び最高で2×10  (m  ’に有する、ゲート領域
におけるドーピングの境界濃度に対して有利に実現され
る。
最後に挙げたこの限界値は1次の理由により重要である
。つまりカソード領域3とゲート領域8との間のpn接
合が50Vまでの負のゲート電圧UGKtl−受は取る
、すなわち阻止することができるようにである。
第2図には、第1図の構成が、縁輪郭部および不活性化
部を有する完成した素子として略示されている。溝10
には、ゲート電極2および側壁を被覆する絶縁層11が
充てんされている。
絶縁層は有利には、はんだ付温度、少なくとも300℃
に関して耐熱性の材料、例えばポリイミドから成る。カ
ソード接点1と絶縁層11との上に、申し分なくはんだ
付ができるように、有利にはCr、NiおよびAgから
成る層列を有する連続した金属層12が延在している。
この金属層12は、例えば接触接続によって負荷回路に
挿入接続することができる金属性の外部接点13と材料
結合されている。ゲート接点2は、フィンガ形状のカソ
ード領域3を四方から取り囲む、つながった金属層を形
成する。この金属層には外部からゲート接続端子14を
介して電圧を印加することができる。
第1図ないし第2図の構成は有利には、第7a図ないし
第7e図に示されているような工程によって製造するこ
とができる: 端面に、拡散されたn 層が設けられている、薄めにn
ドーピングされたシリコンサブストレート(約150Ω
c!n)にまず約1711 m ノS i O2被覆層
を設ける。第1のマスクによってこの5102層に公知
のように後のカソード領域3の上側にウィンドウを腐食
形成する(第7a図)。それから約2μmの厚さのAl
層を蒸着し、かつ第2マスクによってこのAl層をホト
リソグラフィーにより、後のカソード領域3自体、およ
びその方の、後の溝10の領域において延在する縁ウェ
ブが残るように、形成する(第7b図)、。
それから異方性の、反応性イオン腐食を用いて溝10を
発生し、その際まだ残っているAl領域が腐食マスクと
して作用する(第7C図)。
イオン腐食によって例えば20μm除去される。
その後Al領域を腐食除去し、かつほう未拡散によって
約10 (7)の縁部濃度および約5μmの深さxp2
有するゲート領域8を発生する(第7d図)。最後に、
カソード接点1およびゲート接点2を発生するためにA
l ff:指向性蒸着により形成する(第7e図)。こ
こでは溝lOに突出している、Sio7層の縁部の役割
が重要である。というのはこの縁部が、溝10の側壁に
おける蒸着の期間中、短絡を来たすことになる導電性の
Al層が沈殿されるのを妨げるからである。
第7a図ないし第7e図に図示の構成では、ゲート領域
8はカソード領域3に直接当接している。これは有利な
実施例ではあるが、2つの領域3,8を例えば次のよう
にして互いに分離することもできる。すなわち始めにS
iO□層におけるウィンドウによって後のカソード領域
3の空間にのみnドーピングを拡散する。これに゛代わ
ってカソード領域3は、B、 Al、 Ga等の拡散に
よるゲート領域8の発生後イオンプランテーションによ
っても発生することができる。
この関連において、溝10の壁がその底部に対して垂直
に延在することが重要である:これにより第7e図に示
す工程における指向性Al蒸着の際遮蔽効果が突出して
いるSio2縁部によって達成される。
第1図に図示の間隔しないし日は、カソード領域3の下
方にあるnチャネルの長さおよび幅を表わしている。こ
れらは、ゲート領域8の製造の際のp拡散の床さによっ
て設定される。拡散すしたpドーピングプロフィールが
深くなればなる程、すなわちゲート領域8とチャネル層
5とのpn接合が深いところにあればある程、ないしx
pが大きくなればなる程、既述のように、素子の阻止能
力に対する量を表わす比L/Bがますます大きくなる。
第3図および第4図において本発明によれば、ゲート領
域4,8の間のチャネル層5に、低くドーピングされた
中間層、9が設けられている。
第3図の中間層9は、隣接したゲート領域4間に延在す
るのみならず、全体のゲート−カソード構造の下方にも
連続して存在しておりかつしたがってカソード領域3の
みならずゲート領域4も完全にn−ドーピングされたベ
ース層5から完全に分離されている。
中間層9は有利には、lXl0  l1m  より小さ
い濃度でpドーピングされている。低い電圧におけるタ
ーンオンに対して、たった1×1014crn−3のド
ーピング濃度の領域を設けると特別有利である。
ゲート接点2およびカソード構造1によって規定される
表面の下方の中間層9の深さは有利には、ゲート領域牛
の深さの倍に大体相応するように選択される。すなわち
例えば素子内に約15μm入り込んでいるゲート領域4
が設けられていれば、中間層9の厚さは最大の個所で相
応に30μmである。
類似のやり方で第1図、第2図の構成のブロックゲイン
は、第4図の実施例に示す低くpドーピングされた中間
層9によって高められる。
中間層9の有利なドーピング濃度はこの場合第3図の実
施例と同じである。しかしこの場合中間層9の深さは、
溝10の深さに応じるが、有利にはこの溝の深さの2倍
である。
本発明による低くpドーピングされた中間層9の、ブロ
ックゲインに及ぼす影響を、第6図に図示の垂直方向に
形成されたゲート−カソード構造に対する計算された等
電位線に基いて説明する。計算のために、上記形式の構
成に対して典型的である次のパラメータを前提とした二
カンード領域の幅(XE)    :30μm溝10の
幅        :20μm溝10の深さくYG) 
     :15am構造全体の厚さ       −
250μ毒中間層9の深さ       =30μmア
ノード層6の深き     :10μmカソード領域3
の深さ    二 5μmゲート領域8の深さくXp)
   :  5μmカソード領域3の境界ドーピング濃
度 :lX10  cIn アノード層6の境界ドーピング濃度 :5xlOCm ゲート領域8の境界ドーピング濃度 :lX10  cIn 中間層9の境界ドーピング濃度 :8XIOcm チャネル層5の基本ドーピング濃度 ニアxlQ  cm これらパラメータから、従来の方法により構造内部の等
電位線が計算された。
第6図には部分的に図示されている、ゲート電圧ugk
=−15vおよびUak=1600Vのアノード電圧に
おける電位値−15V、0■、+15■および+150
■に対する等電位線が生じる。本発明に構成されたもの
は、ゲート接点が開いている場合的950■の阻止能力
を有する。
全体として本発明によれば、ゲート−カソード幾何学構
造を変えることなしに、著しく改良されたブロックゲイ
ンを有しかつ半導体テクノロジーの当業者であれば従来
より使用されている方法によって容易に実現することが
できる素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のパー゛チカル構造のゲート−カソー
ド構造部を有する電界制御サイリスタの構成に示す部分
断面図であす、第2図は第1図のサイリスタを完成した
状態において示す部分断面図であり、第3図は表面に存
在するゲートおよびp中間層を有する本発明のサイリス
タの構成を示す部分断面図であり、第4図は第1図ない
し第2図に相応するがp中間層金偏えている本発明のサ
イリスタの構成を示す部分断面図であり、第5図は第1
図の構成に対して阻止状態における計算された等電位線
を図示する断面図であり、第6図は、第4図の構成に対
して阻止状態における相応の等電位線を図示する断面図
であり、第7a図ないし第7e図は、第1図ないし第2
図に示す構成のサイリスタを製造するための有利な工程
を示す図であり、第8図は第1図ないし第2図に示す構
成のサイリスタにおいてブロックゲインβの、溝の深さ
YGに対する依存性を示す線図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、P導電形アノード層(6)と、該層の上に位置する
    n導電形チャネル層(5)と、カソード側において交互
    に配設されている、複数のn導電形カソード領域(3)
    およびp導電形ゲート領域(4、8)とを有するターン
    オフ形パワ半導体素子において、 カソード領域(3)が溝(10)によつて相互に分離さ
    れておりかつゲート領域(8)は溝の底部並びに側壁を
    介して延在しており、および/または隣接するゲート領
    域(4、8)に低いpドーピング濃度を有する連続して
    いる中間層(9)が設けられていることを特徴とするタ
    ーンオフ形パワ半導体素子。 2、溝(10)の壁は、該溝の底部に対して垂直に延在
    しており、溝(10)は10μmと30μmとの間の深
    さでありかつカソード領域(3)は6μmと40μmと
    の間の幅であり、ゲート接点(2)はつながつた金属層
    を形成し、かつゲート領域(8)はカソード領域(3)
    に接触しており、2μmと10μmとの間の厚さであり
    、かつ境界において最高2×10^1^6cm^−^3
    のドーピング濃度を有する特許請求の範囲第1項記載の
    ターンオフ形パワ半導体素子。 3、n導電形のカソード領域(3)とn導電形のチャネ
    ル層(5)との接合部の、溝(10)の底部に対して平
    行な、p導電形ゲート領域(8)とn導電形チャネル層
    (5)との接合部からの垂直方向の間隔Lが、隣接する
    、溝(10)の壁に対して平行な、p導電形のゲート領
    域(8)と、n導電形チャネル層(5)との接合部間の
    間隔Bより大きい特許請求の範囲第3項記載のターンオ
    フ形パワ半導体素子。 4、カソード領域(3)上のカソード接点(1)は、少
    なくとも1μ溝(10)内に突出しており、前記溝(1
    0)には絶縁層(11)が充てんされており、該絶縁層
    がゲート接点(2)および側壁をおおいかつ前記カソー
    ド接点(1)および絶縁層(11)上を連続している金
    属層(12)が被着されており、該金属層は前記カソー
    ド接点(1)に導電接続されている特許請求の範囲第2
    項記載のターンオフ形パワ半導体素子。 5、絶縁層(11)は、ポリイミドから成り、連続して
    いる金属層(12)はCr−Ni−Ag層列から成り、
    かつカソード接点(1)およびゲート接点(2)は、A
    lから成る特許請求の範囲第4項記載のターンオフ形パ
    ワ半導体素子。 6、中間層(9)のドーピング濃度は、1×10^1^
    5cm^−^3より小さい特許請求の範囲第1項記載の
    ターンオフ形パワ半導体素子。 7、中間層(9)は、連続している層として構成されて
    おりかつゲート領域(4、8)およびカソード領域(3
    )はチャネル層(5)とは分離されている特許請求の範
    囲第1項記載のターンオフ形パワ半導体素子。 8、ゲート領域(4)およびカソード領域(3)は、カ
    ソード側において共通の平面からサイリスタの内部に突
    入しており、かつ中間層(9)の深さは実質的に、ゲー
    ト領域(4)の2倍の深さに等しい特許請求の範囲第7
    項記載のターンオフ形パワ半導体素子。 9、P導電形アノード層(6)と、該層の上に位置する
    n導電形チャネル層(5)と、カソード側において交互
    に配設されている、複数のn導電形カソード領域(3)
    およびp導電形ゲート領域(4、8)とを有し、その際
    カソード領域(3)が溝(10)によつて相互に分離さ
    れておりかつゲート領域(8)は、溝の底部並びに側壁
    にわたつて延在しておりおよび/または隣接するゲート
    領域(4、8)に低いpドーピング濃度を有する連続し
    ている中間層(9)が設けられており、かつ溝(10)
    の壁は、該溝の底部に対して垂直に延在しており、溝(
    10)は10μmと30μmとの間の深さでありかつカ
    ソード領域(3)は6μmと40μmとの間の幅であり
    、ゲート接点(2)はつながつた金属層を形成し、かつ
    ゲート領域(8)はカソード領域(3)に接触しており
    、2μmと10μmとの間の厚さであり、かつ境界にお
    いて最高2×10^1^6cm^−^3のドーピング濃
    度を有するターンオフ形パワ半導体素子を製造する方法
    において、溝(10)をマスキングされた、異方性イオ
    ン腐食方法を用いて発生しかつカソード接点(1)およ
    びゲート接点(2)を指向されたアルミニウム蒸着法を
    用いて発生し、かつ前記イオン腐食の前にカソード領域
    (3)の表面にまずSiO_2層を被着しかつそれから
    Al層を被着し、かつ該Al層を、カソード領域(3)
    を完全に被覆しかつ溝(10)の領域に突出した縁ウェ
    ブを有し一方溝(10)の領域がその他の所では開いて
    いるように、ホトリソグラフィーにより構成することを
    特徴とするターンオフ形パワ半導体素子の製造方法。
JP60231462A 1984-10-19 1985-10-18 ターンオフ形パワ半導体素子およびその製造方法 Pending JPS61100966A (ja)

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