JPS58169972A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS58169972A JPS58169972A JP5140482A JP5140482A JPS58169972A JP S58169972 A JPS58169972 A JP S58169972A JP 5140482 A JP5140482 A JP 5140482A JP 5140482 A JP5140482 A JP 5140482A JP S58169972 A JPS58169972 A JP S58169972A
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- layer
- base layer
- conductive
- junction
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Links
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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
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/74—Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action
- H01L29/744—Gate-turn-off devices
-
- 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
- H01L29/30—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by physical imperfections; having polished or roughened surface
- H01L29/32—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by physical imperfections; having polished or roughened surface the imperfections being within the semiconductor body
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明はゲートターンオフサイリスタ（以下ＧＴＯと称
する）等の半導体装置に閑する。
する）等の半導体装置に閑する。
ＧＴＯの一力損失は第１図の如くターンオン損失。
定富損失、ターンオフ損失かめる。一般にターンオン損
失とターンオフ損失とを加えたものをスイッチング損失
という。
失とターンオフ損失とを加えたものをスイッチング損失
という。
このスイッチング損失が全損失の中、（＝占める割合を
駆動周波数（二対して示したものが８２図である。図の
如く駆動周波数が１００ Ｈ２２導から上は、スイッチ
ング損失の占める割合が著しく増大する、また実録の損
失量も増大する一力損失は、ＧＴＯの発熱をまねき、特
性劣化や破壊の原因となる。このスイッチング損失の中
でターンオフ１員失（二ついて注目してみると第１図の
アノード４αがター／オフ現象セよって減少してテール
４流（Ｉｔａｓｌ） ゛と称される伐留蓄績シ荷を排
出する時点（−至った時の初期値（Ｉｔａｉｌ（ω）が
ターンオフ損失ｉ４な次にしていることがわかる。
駆動周波数（二対して示したものが８２図である。図の
如く駆動周波数が１００ Ｈ２２導から上は、スイッチ
ング損失の占める割合が著しく増大する、また実録の損
失量も増大する一力損失は、ＧＴＯの発熱をまねき、特
性劣化や破壊の原因となる。このスイッチング損失の中
でターンオフ１員失（二ついて注目してみると第１図の
アノード４αがター／オフ現象セよって減少してテール
４流（Ｉｔａｓｌ） ゛と称される伐留蓄績シ荷を排
出する時点（−至った時の初期値（Ｉｔａｉｌ（ω）が
ターンオフ損失ｉ４な次にしていることがわかる。
従来、このＩｔａｉｌ（。）を小さくするためＧＴＯの
アノード側から一様（二例えば金のようｆｘ、ｉＬ金金
属ドープしていた。しかし、金のようなライフタイムキ
ラーを極端亀＝ドープし、Ｉｔａｉｌ（ｏ）を減少させ
ると、ターンオン時間の増加や定常損失（二重体する゛
電圧→下の増大を°まねいていた。
アノード側から一様（二例えば金のようｆｘ、ｉＬ金金
属ドープしていた。しかし、金のようなライフタイムキ
ラーを極端亀＝ドープし、Ｉｔａｉｌ（ｏ）を減少させ
ると、ターンオン時間の増加や定常損失（二重体する゛
電圧→下の増大を°まねいていた。
不発明は上配問題点賜二かんがみ、ターンオン時間の増
加、および磁圧降下の増大等の欠点を憾力帖減したま−
Ｉｔａｉｌ（ｏ＋値を減少せしめることを目的としてい
る。
加、および磁圧降下の増大等の欠点を憾力帖減したま−
Ｉｔａｉｌ（ｏ＋値を減少せしめることを目的としてい
る。
したがって不発＃！Ａ４二おいては、Ｎベースｌ−の少
畝キャリア（正孔）を必要最少限に減少さぜようとした
もので、二次元方向４二みた時Ｎベース層内の少数キャ
リアのライフタイムし時間差をつけ、テール電流初期値
の減少をはかったものである。
畝キャリア（正孔）を必要最少限に減少さぜようとした
もので、二次元方向４二みた時Ｎベース層内の少数キャ
リアのライフタイムし時間差をつけ、テール電流初期値
の減少をはかったものである。
なおテール°ル流とは、ｗ＆３図４ニボすＧＴＯｌ二電
流を流しゲートタニンオフした直後のＮベース層内−二
蓄槓された４荷（正孔）がゲートから吸い出される゛砥
＃菫である。
流を流しゲートタニンオフした直後のＮベース層内−二
蓄槓された４荷（正孔）がゲートから吸い出される゛砥
＃菫である。
テール峨眞を減少させるとターンオフ損失が軒減し、高
いアノード電流値まで発熱が抑制されるばかりでなく、
高岡Ｒ領域まで稼動が可能となる。
いアノード電流値まで発熱が抑制されるばかりでなく、
高岡Ｒ領域まで稼動が可能となる。
本発明の一実施例を！Ｊ４３図（ａｔ （Ｌ）） （二
示す。同図ｊｌｌは、簡略化のため４ユカンードが３ケ
のＧＴＯを示すもので、３１はタングステン等の機械的
支持板、鵠は半導体ｉ杯、３３＠ ｅ ３３ｂ ＊ ３
３ｃは各々カンード鴫憔、翼はゲート電憔である。同図
の如く、半導体藤体諺は三ツの接合（Ｊｓ 、Ｊｔ −
Ｊｓ）からなる四層 。
示す。同図ｊｌｌは、簡略化のため４ユカンードが３ケ
のＧＴＯを示すもので、３１はタングステン等の機械的
支持板、鵠は半導体ｉ杯、３３＠ ｅ ３３ｂ ＊ ３
３ｃは各々カンード鴫憔、翼はゲート電憔である。同図
の如く、半導体藤体諺は三ツの接合（Ｊｓ 、Ｊｔ −
Ｊｓ）からなる四層 。
素子で、本実施例においては、機械的支持板３１１１１
から順次Ｐｒ −Ｎｔ −Ｐｇ 、 Ｎ２の４電層を形
成している。前ｌｉｄ残留蓄槓キャリアとはＮ、 ノー
に残留した少数キャリア即ち正孔の事である。また同図
（１）１は、１８１図のＧＴＯのＮ、 Ｊ−内４二おけ
る少数キャリアのライフタイムの分布を示すものである
。同図（１））の如く少数キャリアのライフタイムを例
えば゛亀子−を照射する等の方法で意図的嘔二差をつを
ブる。例えは少数キャリアのライフタイムを短縮させた
い領域即ち弗３図ｔａ＋のカソード３３ａ、 ３３ｂ＋
３３ｃのほぼ直下以外（第３図（１１の破斜線婦）の
みに゛鴫子−が通るよう４ニマスキングして電子線の強
度ＥをＥ ＝ ２．５（ＭｅＶ ） 程度して照射し
、照射音φがφ＝ Ｉ ＸｌＯ”〜ｌ Ｘ １０′４（
確−２〕ζ二なるようにすれば、同図（Ｉ））のよう４
二部分的（＝少数キャリアのライフタイムが小さいとこ
ろが実現できる。
から順次Ｐｒ −Ｎｔ −Ｐｇ 、 Ｎ２の４電層を形
成している。前ｌｉｄ残留蓄槓キャリアとはＮ、 ノー
に残留した少数キャリア即ち正孔の事である。また同図
（１）１は、１８１図のＧＴＯのＮ、 Ｊ−内４二おけ
る少数キャリアのライフタイムの分布を示すものである
。同図（１））の如く少数キャリアのライフタイムを例
えば゛亀子−を照射する等の方法で意図的嘔二差をつを
ブる。例えは少数キャリアのライフタイムを短縮させた
い領域即ち弗３図ｔａ＋のカソード３３ａ、 ３３ｂ＋
３３ｃのほぼ直下以外（第３図（１１の破斜線婦）の
みに゛鴫子−が通るよう４ニマスキングして電子線の強
度ＥをＥ ＝ ２．５（ＭｅＶ ） 程度して照射し
、照射音φがφ＝ Ｉ ＸｌＯ”〜ｌ Ｘ １０′４（
確−２〕ζ二なるようにすれば、同図（Ｉ））のよう４
二部分的（＝少数キャリアのライフタイムが小さいとこ
ろが実現できる。
第４図は、前記弗３図（ｂｌと同じ＜Ｎｌｌ円内少数キ
ャリアのライフタイムの分布であるが、本実施例シニお
いてライフタイムの分布（二段＋ｖ ？：ｖけたもので
、その効果は前述したとおりでめる。
ャリアのライフタイムの分布であるが、本実施例シニお
いてライフタイムの分布（二段＋ｖ ？：ｖけたもので
、その効果は前述したとおりでめる。
第１図はゲートターンオアサイリスク （ＧＴＯ）の電
圧（Ｖ）、電Ｒ（Ｉ）波形と、゛磁力損失（Ｐコｖ×り
波形を示す図、ｓ２図は全電力損失Ｐｔｏｔａｌ Ｏ中
（；占めるスイッチング損失Ｐａの割合Ｗ（Ｐａ／Ｐｔ
ｏｔａｌ ）を周波数の関数として表わした図、８３図
は本発明の一実施一を説明するための図、第４図は不発
明の他の実施例を説明するための図であ′る。 ３１・・・機械的支持板 諺・・・半導体基体 ３３ａ 、 ３３ｂ 、 ３３ｅ ・−・カソード砿徳
誦・・・ゲート電極
圧（Ｖ）、電Ｒ（Ｉ）波形と、゛磁力損失（Ｐコｖ×り
波形を示す図、ｓ２図は全電力損失Ｐｔｏｔａｌ Ｏ中
（；占めるスイッチング損失Ｐａの割合Ｗ（Ｐａ／Ｐｔ
ｏｔａｌ ）を周波数の関数として表わした図、８３図
は本発明の一実施一を説明するための図、第４図は不発
明の他の実施例を説明するための図であ′る。 ３１・・・機械的支持板 諺・・・半導体基体 ３３ａ 、 ３３ｂ 、 ３３ｅ ・−・カソード砿徳
誦・・・ゲート電極
Claims (2)
- （１）第１導電截のスミ２２層と１４．２導砥型のベー
スｊ−とで弗１の接合を形成し、該第２４電戯のペース
１−と第１導電諷のベース層とで第２の接合を形成し、
該Ｗ１１導電紐のベース層と第２導電臘のエミツタ層と
で第３の接合を形成したる四層構造の牛導電体累子で４
あって、＋１＊！＃４２尋題型のエミッタＩ−が複数個
（二分割され、第１導電型のベース層と抜紅個の第３の
接合を形成するもの（二おいて、前記第２導電凰のエミ
ッタの−１ぼ直下執域の第２導％Ｗペース（；おける少
数キャリアのライフタイムτ１と、該ベースのその他の
領域の少数キャリアのライフタイムＴ２との関係なｉ□
〉丁、とし、半導体素子の動作後（＝おける残留蓄積電
荷の減少をはかった事を特徴とする半導体装置。 - （２）第２導電型のエミッタのほぼ直下のＷ１１導電凰
ベース層および第２導″峨製のベースｊ−それぞれの少
数キャリアのライフタイムτＨ１１＋ τ２（１）を、
ｌＩＩ配エミッタのは譬直下以外の各々のペースＪ−の
少数キャリアライフタイムＴＩ（２１τ１（１）（二対
しτ山）〉Ｔ山ン、τｆｆ１（１，＞ＴＩ）なる閑係鴫
二したことを特徴とする特許請求の範囲第１Ｊｆ４記載
の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5140482A JPS58169972A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5140482A JPS58169972A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58169972A true JPS58169972A (ja) | 1983-10-06 |
Family
ID=12885994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5140482A Pending JPS58169972A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58169972A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61287268A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-17 | Res Dev Corp Of Japan | Ｇｔｏサイリスタ |
| US5198882A (en) * | 1989-10-02 | 1993-03-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Crimp-type power semiconductor device |
| US5210601A (en) * | 1989-10-31 | 1993-05-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Compression contacted semiconductor device and method for making of the same |
| WO2004090987A1 (de) | 2003-04-09 | 2004-10-21 | eupec Europäische Gesellschaft für Leistungshalbleiter mbH | Halbleiterbauelement und verfahren zu deren herstellung |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP5140482A patent/JPS58169972A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61287268A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-17 | Res Dev Corp Of Japan | Ｇｔｏサイリスタ |
| US5198882A (en) * | 1989-10-02 | 1993-03-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Crimp-type power semiconductor device |
| US5210601A (en) * | 1989-10-31 | 1993-05-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Compression contacted semiconductor device and method for making of the same |
| WO2004090987A1 (de) | 2003-04-09 | 2004-10-21 | eupec Europäische Gesellschaft für Leistungshalbleiter mbH | Halbleiterbauelement und verfahren zu deren herstellung |
| JP2006523009A (ja) * | 2003-04-09 | 2006-10-05 | オイペク オイロペーシェ ゲゼルシャフト フューア ライストゥングスハルプライター エムベーハー | 半導体素子およびその製造方法 |
| US7319250B2 (en) | 2003-04-09 | 2008-01-15 | Eupec Europaeische Gesellschaft Fur Leistungshalbleiter Mbh | Semiconductor component and method for producing the same |
| US8187937B2 (en) | 2003-04-09 | 2012-05-29 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor component and method for producing the same |
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