DE3538815A1 - Halbleiterbauelement - Google Patents
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Description
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER- ' -.-'..■ "..'...· $538815
Ha1b1ei terbaue1ement
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und insbesondere
ein Halbleiterbauelement mit einer ringförmig ausgebildeten Steuerelektrode sowie einer Steuerelektrodenzugriffselektrode
für eine externe Steuerelektrode.
In Gate-Ausschaltthyristoren und Transistoren mit großer Leistung bzw. Kapazität fließt jeweils in Abhängigkeit
von der Leistung ein hoher Strom durch die Steuerelektrode, beispielsweise durch das Gate oder durch
die Basis. Dieser Strom liegt bei kommerziell erhältlichen Bauelementen zwischen einigen zehn und einigen
Hundert Ampere. Insbesondere bei Gate-Ausschaltthyristoren mit hoher Leistung ist ein hoher Gate-Rück- bzw. Sperrstrom
zum Zeitpunkt der Ausschaltung erforderlich.
Wesentlich ist ferner, daß sichergestellt ist, daß der Strom gleichmäßig und unverzüglich fließt, und daß die
Impedanz zwischen dem Gate und der Kathode minimal ist. Beispielsweise kann die Form des Zugriffsbereichs für
das Gate ringähnlich ausgebildet sein, wodurch der
Abstand zwischen dem Zugriffsbereich und dem Emitterbereich
verkürzt ist. Hierdurch werden eine gleichmäßigere Stromverteilung und eine Stromreduzierung
erhalten.
Um den Hintergrund der Erfindung näher zu erläutern, wird nachfolgend auf die Figur 1 Bezug genommen, in der ein
konventionelles Halbleiterbauelement dargestellt ist. Die Figur 1 zeigt in Draufsicht die Ausbildung eines
Gate-Ausschaltthyristors mit einer ringförmigen Gate-
TER MEER ■ MÜLLER · STEINMEISTER
-5-
struktur, während in der Figur 2 ein axialer Querschnitt des Gate-Ausschaltthyristors nach Figur 1 dargestellt
ist. Das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Thyristorelement 1 umfaßt ein Siliziumplättchen la (silizium wafer),
eine Verstärkungsplatte Ib aus Molybdän, auf die die Siliziumplatte la aufgebracht bzw. aufgelötet ist, eine
Gate-Elektrode Ic sowie eine Kathoden-Elektrode Id. Mit
Ie und If sind Stromsammei- bzw. Stromauffangbereiche
des Gates bezeichnet. Eine Lot- bzw. Zinnschicht (Zinnlegierung) zwischen
der Verstärkungsplatte Ib und der Siliziumplatte la ist mit Ig bezeichnet.
Bei dem genannten Beispiel sind die Gate-Elektrode Ic
und eine nichtdargestellte externe Gate-Elektrode über
eine Leitung direkt miteinander verbunden.
Die Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Thyristorelements mit einer Zugriffsseinrichtung für die
Gate-Elektrode, während in Figur 4 ein axialer Querschnitt des Thyristorelements nach Figur 3 dargestellt ist. Mit
dem Bezugszeichen 2 ist ein Aluminiumdraht bezeichnet, der normalerweise einen Durchmesser von 0,3 bis 0,7 mm besitzt.
Es ist notwendig, diesen Aluminiumdraht 2 an mehreren Punkten entlang des ringförmig ausgebildeten Stromsammelbereichs
des Gates Ie zu befestigen, um auf diese Weise eine gleichmäßigere Verteilung des Gatestromes zu erhalten.
Die Intervalle zwischen den einzelnen Befestigungspunkten sind vorzugsweise gleichgroß gewählt.
im allgemeinen wird zusätzlich bei Gate-Ausschaltthyristoren
mit hoher Leistung eine Platte zwischen der Kathoden-Elektrode Id und einer externen Kathode (nicht
dargestellt) angeordnet, um Wärmespannungen zu minimieren. Die Platte kann aus Molybdän, Wolfram oder dergleich bestehen
und besitzt wenigstens annähernd denselben thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie Silizium. Es ist wichtig, daß
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-6-
die Platte an einer exakten Position in Bezug zur Kathoden-Elektrode
Id befestigt wird. Hierzu ist es erforderlich, die Platte auf der Kathoden-Elektrode Id des Thyristorelements
1 mit einem Spezialkleber zu verbinden, der beispielsweise aus einer hitzebeständigen hochmolekularen
Substanz besteht. Der koventionelle Zusammenbau der einzelnen Elemente ist relativ aufwendig und erfolgt
manuell, was sich nachteilig auf die Effektivität und den Preis auswirkt. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß
IQ der Drahtbondbereich (Drahtverbindungsbereich) leicht
brechen oder beschädigt werden kann, und zwar aufgrund mechanischer Spannungen oder Wärmespannungen, die während
des Wärmebehandlungsprozesses auftreten.
Entsprechend dem konventionellen Verfahren bzw. Element
muß der elektrische Widerstand des Drahtes selbst berücksichtigt werden. Durch ihn könnte sonst eine Ableitung
bzw. Entladung der vom Gate kommenden Ladungsträger verhindert werden, wenn der Hauptstrom ausgeschaltet wird,
insbesondere dann, wenn ein Strom von einigen Hundert Ampere fließt. Dies würde zu einer Verringerung des
steuerbaren Stromes im Gate-Ausschaltthyristor führen.
In der offengelegten japanischen Patentschrift No. 53-95583 ist ein weiteres Beispiel einer konventionellen
Gate-Elektrodenstruktur dargestellt, bei der die Leitungsverbindungen in derselben Weise wie bei dem oben
beschriebenen Beispiel ausgeführt sind. Der entsprechende Gate-Ausschaltthyristor besitzt eine Gate-Leitung, die
direkt sowohl mit dem Halbleiterelement als auch mit der externen Elektrode verbunden ist. Er weist jedoch
dieselben Nachteile wie der bereits oben beschriebene Thyristor auf.
Steigt die Leistung bzw. Kapazität des Gate-Ausschaltthyristors, so steigt auch sein Durchmesser bzw. der
Durchmesser des Thyristorelements entsprechend an. Die
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zur Verbindung erforderlichen Leitungen werden daher langer. Darüber hinaus erhöht sich auch der Gatestrom, der
zum Zeitpunkt der Ausschaltung des Thyristors fließt. Hierdurch wird es erforderlich, den Widerstand der
Leitungen in einem noch größeren Umfang zu vermindern.
Um durch Widerstandsverminderung der Leitungen einen hinreichenden
Strom zum Gate liefern zu können, wird im allgemeinen die Gate-Zugriffselektrode in Kontakt mit
dem Element gehalten. Dies ist insbesondere bei einem Zentral-Gate-Thyristor der Fall, bei dem das Gate im
Zentrum des Thyristorelements liegt, bzw. bei einem Transistor, der eine hohe Leistung (Kapazität besitzt.
in der Figur 5 ist ein Querschnitt durch einen Thyristor
dargestellt, der so aufgebaut ist, daß bei ihm die Gate-Zugriffselektrode
in Druckkontakt mit dem Thyristorelement gehalten wird. Dieser Thyristor ist bereits in der offengelegten
japanischen Patentschrift No. 57-62562 beschrieben.
Das Halbleiterbauelement besitzt ein Thyristorelement 1,
eine eingesetzte Platte 3, eine äußere Kathoden-Elektrode 4, eine Gate-Zugriffsleitung 5, einen isolierenden Träger
6, durch den die Gate-Zugriffsleitung 5 und die eingesetzte
Platte 3 exakt in Bezug auf die äußere Kathoden-Elektrode positioniert sind, eine Feder 7, durch die der Endbereich
5a der Gate-Zugriffsleitung 5 in Druckkontakt mit dem Thyristorelement 1 über den isolierenden Träger 6 gehalten
wird, eine Schutzröhre 8, durch die die Gate-Zugriffsleitung 5 gegenüber der äußeren Kathoden-Elektrode 4 isoliert wird,
0 eine äußere Anoden-Elektrode 9, einen keramischen Zylinder 10 zur Aufnahme bzw. Abstützung des Thyristorelements 1,
einen kathodenseitigen Flansch 11 zur Befestigung der äußeren Kathoden-Elektrode 4 am keramischen Zylinder 10,
einen anodenseitigen Flansch 12 zur Befestigung der äußeren Anoden-Elektrode 9 am keramischen Zylinder 10, und
eine äußere Gate-Elektrode 13.
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Bei diesem beschriebenen Beispiel ist es nicht erforderlich, die Gate-Zugriffselektrode und die Gate-Zugriffsleitung
miteinander zu verbinden, so daß es möglich ist, eine Leitung mit großem Durchmesser zu
verwenden, die aus einem besseren leitfähigen Material als Aluminium, beispielsweise aus Silber besteht. Dies
ist speziell im Hinblick auf die Lieferung eines hohen Stromes vorteilhaft.
Da der isolierende Träger 6 allerdings aus gesintertem Aluminium oder dergleichen bestehen muß, kann er nur
schwierig mit genauen Abmessungen hergestellt werden. Die Abstände zwischen der äußeren Kathoden-Elektrode 4
und dem isolierenden Träger 6 sowie zwischen dem isolierenden Träger 6 und der Gate-Zugriffsleitung 5 lassen
sich daher nicht genau einstellen. Dies führt zu einer ungenauen Positionierung. Aufgrund dieses Nachteils kann
die genannte Gate-Zugriffsstruktur nicht in einem Gate-Ausschaltthyristor verwendet werden, bei dem die
einzelnen Elemente exakt zueinander positioniert sein müssen.
Ein weiterer ringförmig ausgebildeter Gate-Ausschaltthyristor ist in der offengelegten japanischen Patentschrift
No. 58-148433 beschrieben. Dieser Gate-Auschaltthyristor besitzt ein Elektroden-Druckkontakt-System,
das sich dadurch auszeichnet, daß ein Gate-Ring, der in mehrere Sektoren unterteilt ist, in Kontakt mit einem
ringförmigen Gate gehalten wird. Allerdings wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Gate-Leitung durch
einen isolierenden Träger aus Keramik oder dergleichen gehalten bzw. gestützt, was wiederum zu einer ungenauen
Positionierung führt, wie bereits anhand des zuvor beschriebenen Thyristors ausgeführt worden ist.
Bei dem oben beschriebenen zweiten Beispiel ist es erforderlich, eine Gate-Zugriffsleitung 5 zu verwenden,
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die einen ringförmigen End- bzw. Spitzenbereich 5a besitzt,
der unter Druckkontakt mit dem Thyristorelement zu halten ist. Gates vom Druckkontakt-Typ, die eine
einfache und exakte Positionierung des ringförmigen End- bzw. Spitzenbereichs gewährleisten, wurden jedoch noch nicht
hergestellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Halbleiterbauelement
der eingangs genannten Art mit einem Zugriff IQ für eine Steuerelektrode so weiterzubilden, daß die
Steuerelektrodenzugriffselektrode leicht und exakt positioniert werden kann, so daß das Halbleiterbauelement
eine hohe Betriebszuverlässigkeit besitzt.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 angegeben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
Ein Halbleiterbauelement nach der Erfindung besitzt eine erste Hauptelektrode auf einer ersten Hauptfläche
eines Halbleitersubstrats und eine zweite Hauptelektrode auf einer zweiten Hauptfläche des Halbleitersubstrats,
wobei die erste Hauptfläche eine Steuerelektrode enthält, eine erste äußere Hauptelektrode auf der ersten Hauptfläche
und eine zweite äußere Hauptelektrode auf der zweiten Hauptfläche, wobei die erste und die zweite
äußere Hauptelektrode jeweils mit der ersten Hauptelektrode
3Q bzw. mit der zweiten Hauptelektrode verbunden sind, eine
zur Verbindung mit der Steuerelektrode auf dem Halbleitersubstrat geeignet ausgebildete externe Steuerelektrode,
sowie eine die Steuerelektrode auf dem Halbleitersubstrat mit der externen Steuerelektrode verbindende Steuerelektrodenzugriffselektrode,
die einen ringförmig ausgebildeten Körper mit einem Kontaktabschnitt an seiner unteren Fläche und mit einem Leitungsteil zur Verbindung
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mit der externen Steuerelektrode aufweist, wobei der ringförmig ausgebildete Körper mit Ausnahme des Kontaktabschnitts
mit einem Isolationsfilm bedeckt ist, der im wesentlichen aus einem fluorhaltigen Kunststoff besteht,
und in einem Kontaktbereich mit der Steuerelektrode auf dem Halbleitersubstrat in Kontakt gehalten wird. Erste und zweite Hauptfläche liegen an
gegenüberliegenden Substratseiten parallel zueinander. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfidung
liegt der ringförmig ausgebildete Zugriffselektrodenkörper
in einer ringförmigen Nut innerhalb der ersten ■ äußeren Hauptelektrode, wobei der Zugriffselektrodenkörper
durch eine innerhalb der Nut angeordnete Feder in Kontakt mit der Steuerelektrode auf dem Halbleitersubstrat
gehalten ist.
Vorzugsweise ist der Kontaktabschnitt als Ring entlang des ringförmigen Zugriffselektrodenkörpers ausgebildet.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung besitzt der Kontaktabschnitt eine Mehrzahl von bogenförmigen
Elementen entlang des ringförmigen Zugriffselektrodenkörpers .
Der Kontaktabschnitt ist vorzugsweise durch eine Silber- oder eine Goldschicht bedeckt. Andere Teile der Steuerelektrodenzugriff
selektrode können beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium bestehen.
Konventionelle Halbleiterbauelementeund ein Ausführungsbeispiel
eines Halbleiterbauelements nach der Erfindung sind in der nachfolgenden Zeichnung dargestellt. Es
zeigen: I
Figur 1 eine Draufsicht auf einen konventionellen i
Gate-Ausschaltthyristor mit einer ringförmigen
Gate-Struktur, I
BAD ORIGINAL
TER MEER · MÖLLER · STEINMEISTER· ·■"» .*.,..,' . ο r q λ ο Λ r
Figur 2 einen axialen Querschnitt durch den
Thyristor nach Figur 1, Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines
konventionellen Gate-Ausschaltthyristors,
bei dem eine Drahtverbindung für den Gate-
Zugriff vorliegt,
Figur 4 einen axialen Querschnitt durch den Thyristor
Figur 4 einen axialen Querschnitt durch den Thyristor
nach Figur 3,
Figur 5 einen axialen Querschnitt durch einen konventionellen Thyristor vom Zentral-Gate-
Druckkontakt-Tyρ,
Figur 6 einen axialen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Gate-Zugriffselektrode
für einen Gate-Ausschaltthyristor gemäß der vorliegenden Anmeldung, und
Figur 7 einen axialen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Gate-Ausschaltthyristors gemäß der
vorliegenden Anmeldung.
In der Figur 7 ist ein Gate-Ausschaltthyristor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung
dargestellt, der eine hohe Leistungskapazität besitzt. Der Gate-Ausschaltthyristor besitzt als Thyristorelement
ein Halbleitersubstrat 21. Dieses Thyristorelement 21 (Halbleitersubstrat) weist eine erste Hauptfläche auf
(obere Fläche in Figur 7), auf der eine Kathoden-Elektrode als erste Hauptelektrode und eine Gate-Elektrode
als Steuerelektrode angeordnet sind. Das Thyristorelement 21 (Halbleitersubstrat) besitzt darüber
hinaus eine zweite Hauptfläche (untere Fläche in Figur 7), auf der eine Anoden-Elektrode als zweite Hauptelektrode
19 liegt. Eine äußere Platte 15 befindet sich zwischen dem Umfangs- bzw. Randbereich der Kathoden-Elektrode des
Thyristorelements 21 und einer äußeren Kathoden-Elektrode 24, die eine erste äußere Hauptelektrode ist. Weiterhin
befindet sich eine innere Platte 16 zwischen dem inneren Bereich der Kathoden-Elektrode des Thyristorelementes 21
und der äußeren Kathoden-Elektrode 24. Die äußere Kathoden-
TER MEER - MÜLLER · STEINMEIST^R." »., ,,.',„' -.'. , OCOOOI
__— ζ
-12-
Elektrode 24 besitzt eine ringförmig ausgebildete Furche bzw. Nut 24a, die auf ihrer ersten Hauptfläche gebildet
ist, die dem Halbleitersubstrat 21 zugewandt ist. Die Nut 2 4a enthält eine ringförmig ausgebildete Gate-Zugriffselektrode
14, derart, daß diese sich in vertikaler Richtung frei bewegen kann. Die Gate-Zugriffselektrode
wird mit Hilfe einer Spiral- bzw. Druckfeder 17 in Richtung der Gate-Elektrode des Thyristorelementes 21 gedrückt,
wobei die Feder 17 zwischen der Gate-Zugriffselektrode 14 und dem Boden
der Nut 24a liegt. Auf diese Weise wird ein Kontakt zwischen der Gate-Elektrode
(Steuerelektrode) des Thyristorelementes 21 und der Gate-Zugriffselektrode
14 (Steuerelektrodenzugriffselektrode) hergestellt.
In der Figur 6 ist der Aufbau der Gate-Zugriffselektrode
14 genauer dargestellt. Sie besitzt einen ringförmigen Metallteil 14a als Hauptkörper, einen Kontaktteil 14d,
der entlang der ringförmigen unteren Fläche des ringförmigen Metallteils 14a hervorsteht, wobei der Kontaktteil 14d
mit dem Thyristorelement 21 in Druckkontakt gehalten wird, und einen Drahtteil 14c, der mit einem Lötbereich 14e
des Metallteils 14a verlötet ist, wobei der Drahtteil 14c als Steuerleitung dient und alle anderen Teile mit Ausnahme
des Kontaktteils 14d und des Lötbereichs 14e durch einen Isolationsfilm 14b bedeckt sind, der aus einem fluorierten
Kunststoff besteht oder einen solchen enthält. Im genannten Ausführungsbeispiel ist der Drahtteil 14c am
Metallteil 14a befestigt worden, nachdem der Isolationsfilm 14b hergestellt worden ist. Allerdings ist es auch
möglich, den Drahtteil 14c vor Bildung des Isolationsfilms 14b mit dem Metallteil 14a zu verbinden.
Im Nachfolgenden wird ein Verfahren zur Herstellung der Gate-Zugriffselektrode nach der vorliegenden Anmeldung
näher beschrieben.
(1) Der ringförmige Metallteil 14a wird mit gewünschter genauer Abmessung hergestellt. Kontaktteil 14d und Lötbereich
14e, mit dem der Drahtteil 14c verbunden wird, werden mit Hilfe eines Maskenverfahrens gebildet. Dann wird ein
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER' , " .
-13-
fluorhaltiger Kunststoff ausgespritzt, um einen Isolationsfilm 14b auf dem Metallteil zu bilden. Besteht der Metallteil
14a aus Kupfer, so ist es möglich, durch Aufspritzen eines fluorierten Kunststoffes auf dem Metallteil 14a
einen Isolationsfilm 14b mit einer Dicke von etwa 500 um zu bilden. Unter Berücksichtigung der mechanischen Stärke,
der elektrischen Isolationsfähigkeit und der Genauigkeit der Abmessungen des Isolationsfilms kann dieser vorzugsweise
mit einer Dicke hergestelt werden , die im Bereich zwischen 100 bis 300 um liegt.
(2) Der Drahtteil 14c wird mit dem Lötbereich 14e des mit dem Film bedeckten Metallteils 14a verlötet. Auf diese
Weise wird die Gate-Zugriffselektrode 14 erhalten. Vorzugsweise besteht der Drahtteil 14c aus reinem Silber (99,99% Ag), wobei die
Lötverbindung in Wasserstoff bzw. in einer Wasserstoff atmosphäre unter Verwendung
eines Silber-Kupfer-Lotes (Silber-Kupfsr-LötzinnlegierungJhergsstEllt wild.
(3) Um den Kontaktwiderstand mit dem Thyristorelement 21 zu vermindern, wird der Kontaktteil 14d vorzugsweise mit
Silber beschichtet, und zwar mit einer Schichtdicke von etwa 5 bis 10 um imAirs'chluß an den Lötprozeß. Der silberbeschichteteJEeil
wird dann getempert, und zwar über einen Zeitr^aflfvon 3 0 bis 60 Minuten.
Beim Betrieb besitzt der Gate-Ausschaltthyristor gemäß der
vorliegenden Anmeldung eine relativ große Querschnittsfläche in seinem Metallteil 14a, was zu einem kleinen
Widerstand führt. Da der Drahtteil 14c einen relativ großen Durchmesser besitzt, wird zusätzlich der Potentialabfall
in der Gate-Zugriffselektrode 14 minimiert. Das bedeutet, daß eine ausgeglichene Stromverteilung erhalten
wird, so daß die Ausschaltwirkung des Gate-Ausschaltthyristors verbessert wird. Beim Halbleiterbauelement nach
der Erfindung ist es nicht erforderlich, Drahtverbindungen herzustellen, so daß keine Probleme mit Verbindungsbrüchen
oder Drahtbrüchen auftreten.
BAD ORiGINAL
TER MEER - MÜLLER · STEINMEISTEEl.'
-14-
Die Gate-Zugriffselektrode 14 des Halbleiterbauelements nach der vorliegenden Anmeldung arbeitet als Isolationsträger
und als Gate-Zugriffsleitung entsprechend der konventionellen Gatekontakt-Struktur. Die genannten Elemente
brauchen daher nicht getrennt hergestellt und zusammengesetzt zu werden, was zu einer einfacheren Herstellung
des Halbleiterbauelementes führt. Bei dem Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Anmeldung wird die
Positionsgenauigkeit für die Gate-Zugriffselektrode 14
durch den Metallteil 14a bestimmt, der mit hochgenauen Abmessungen hergestellt ist. Schwierigkeiten bei der
exakten Positionierung, wie bei der konventionellen Struktur, treten daher nicht mehr auf.
"L5 Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde ein fluorhaltiger
Kunststoff zur Herstellung des Isolationsfilmes verwendet. Das bereits erwähnte Maskenverfahren läßt sich dann
leichter durchführen als bei einem Isolationsfilm aus Aluminium oder Bornitrid (Borstickstoff). Dies hat weiterhin eine Verringerung
der Herstellungskosten zur Folge.
Ein Isolationsfilm aus Bornitrid kann darüber hinaus nur
mit einer begrenzten Dicke hergestellt werden, die beispielsweise auf den Bereich von 100 bis 300 um beschränkt
ist. Dies hat im wesentlichen ihre Ursachen in der mechanischen Festigkeit eines derartigen Isolationsfilms. Wird er dicker hergestellt, so besteht die Gefahr
der Bruch- oder Rißbildung. Diese Gefahr besteht bei einem Isolationsfilm aus fluoriertem Kunststoff, wie er
bei dem Halbleiterbauelement nach der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, nicht.
Wird Bornitrid zur Herstellung des Isolationsfilms verwendet bzw. gebildet,
so ist es unmöglich, den Zinn- bzw. Lötbereich zu isolieren. Dagegen kann bei dem Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Anmeldung
bei Verwendung des fluorierten Kunststoffes eine Isolierungsschicht für
den Zinnlegierungs- bzw. Zinn- bzw. Lötbereich leicht
BAD ORIGINAL
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER" ' ' """ 3538815
hergesteilt werden.
In der vorangegangenen Beschreibung wurde nur Bezug auf einen Gate-Ausschaltthyristor genommen. Die Erfindung
erstreckt sich jedoch allgemein auf solche Halbleiterbauelemente mit großer Leistung bzw. Leistungskapazität,
die ringförmig ausgebildete Steuerelektroden besitzen, beispielsweise auf Hochleistungstransistoren oder Gates
aufweisende Ausschaltthyristoren. Zusätzlich erstreckt sich die Erfindung auch auf Gate-Zugriffselektroden für
konventionelle Zentrums-Gate-Strukturen, so daß diese leichter hergestellt und genauer positioniert werden können.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung klar hervorgeht, besitzt das Halbleiterbauelement nach der vorliegenden
Anmeldung den Vorteil, daß die Gate-Zugriffselektrode
leicht zusammengesetzt bzw. montiert werden kann. Das Halbleiterbauelement mit ringförmig ausgebildetem Gate
besitzt eine hohe Zuverlässigkeit bzw. Betriebssicherheit und einen präzisen Gate-Zugriff. Die Gate-Zugriffselektrode
kann einfach hergestellt werden, wodurch sich die Herstellungskosten des Halbleiterbauelementes verringern.
Claims (6)
- PATENTANSPRÜCHEIJ. Halbleiterbauelement, gekennzeichnet durch- eine erste Hauptelektrode auf einer ersten Hauptfläche eines Halbleitersubstrats (21) und durch eine zweite Hauptelektrode auf einer zweiten Hauptfläche des Halbleitersubstrats (21), wobei die erste Hauptfläche eine Steuerelektrode enthält,- eine erste äußere Hauptelektrode (24) auf der ersten Hauptfläche und eine zweite äußere Hauptelektrode (19) auf der zweiten Hauptfläche, wobei die erste und die zweite äußere Hauptelektrode (24, 19) jeweils mit der ersten Hauptelektrode bzw. mit der zweiten Hauptelektrode verbunden sind,TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER 3538815- eine zur Verbindung mit der Steuerelektrode auf dem Halbleitersubstrat geeignet ausgebildete externe Steuerelektrode (13), und durch- eine die Steuerelektrode auf dem Halbleitersubstrat mit der externen Steuerelektrode (13) verbindende Steuerelektrodenzugriffselektrode (14), die einen ringförmig ausgebildeten Körper (14a) mit einem Kontaktabschnitt (14d) an seiner unteren Fläche und mit einem Leitungsteil (14c) zur Verbindung mit der externen Steuerelektrode (13) besitzt, wobei der ringförmig ausgebildete Körper (14a) mit Ausnahme des Kontaktabschnitts (14d) mit einem Isolationsfilm (14b) bedeckt ist, der im wesentlichen aus einem fluorierten Kunststoff besteht, und in einem Kontaktbereich mit der Steuerelektrode auf dem Halbleitersubstrat in Kontakt gehalten wird.
- 2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmig ausgebildete Zugriffselektrodenkörper (14a) in einer ringförmigen Nut (24a) innerhalb der ersten äußeren Hauptelektrode (24) liegt und durch eine innerhalb der Nut (24a) liegende Feder (17) in Kontakt mit der Steuerelektrode auf dem Halbleitersubstrat (21) gehalten ist.
- 3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktabschnitt (14d) als Ring entlang des ringförmigen Zugriffselektrodenkörpers (14a) ausgebildet ist.
- 4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktabschnitt (14d) eine Mehrzahl von bogenförmigen Elementen entlang des ringförmigen Zugriffselektrodenkörpers (14a) enthält.TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER' * ' ' " 3538815
- 5. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktabschnitt (14d) mit einer Silberschicht oder einer Goldschicht bedeckt ist.
- 6. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrodenzugriffselektrode (14) elektrische Leiter aus z.B. Kupfer oder Aluminium enthält.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
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8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
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