[go: up one dir, main page]

DE2164660B2 - Halbleiterbauelement - Google Patents

Halbleiterbauelement

Info

Publication number
DE2164660B2
DE2164660B2 DE2164660A DE2164660A DE2164660B2 DE 2164660 B2 DE2164660 B2 DE 2164660B2 DE 2164660 A DE2164660 A DE 2164660A DE 2164660 A DE2164660 A DE 2164660A DE 2164660 B2 DE2164660 B2 DE 2164660B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
semiconductor
junction
cross
section
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.)
Ceased
Application number
DE2164660A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2164660A1 (de
Inventor
Tatsuya Kamei
Takahiro Nagano
Takuzo Ogawa
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE2164660A1 publication Critical patent/DE2164660A1/de
Publication of DE2164660B2 publication Critical patent/DE2164660B2/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H10W74/131

Landscapes

  • Thyristors (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Description

ist, um positive Abschrägungen für die jeweiligen leiterbauelement, und zwar einen rückwärts sperrenden PN-Übergänge zu erzeugen, wie z. B. die deutsche Thyristor. Eine Halbleiterscheibe 1 hat eine solche Offenlegungsschrift 1 564 146 (F i g. 1 und 12) zeigt. Gestalt, daß sie von einem Paar gegenüberliegender Hieraus ist es auch bekannt, im Verlauf des Seilrollen- paralleler Hauptoberflächen 11 und 12 und einer querschnitts nahe dem ersten PN-Übergang und dem 5 Seilrollenquerschnitt-Seilenoberfläche 13 begrenzt zweiten PN-Übergang Wendepunkte zu bilden. Es wird, die die beiden Hauptoberflächen 11 und 12 verwurden jedoch nur wenige Untersuchungen hinsieht- bindet, und umfaßt zusammenhängend vier Schichten lieh des Abschrägungsaufbaus von Seilrollenquer- von abwech dnd verschiedenem Leitungstyp, die mit schnitt Oberflächen vorgenommen, darunter solche, PE, Nb, Pb unc Ne bezeichnet sind. Wenigstens die um zu zeigen, daß infolge Steigern1= der Tiefe der Tal- io PN-Übergänge J1 und J2, die zwischen den Schichten sohle des Seilrollenquerschnitts in gewissem Grad, PE und NB bzw. NB und" Pb gebildet sind, reichen bis d. h. Verringerung des Abschrägungswinkels der zur Seitenoberfläche. Weiter ist die Talsohle 131 des PN-Übergangsfläche und dadurch Verringerung der Seilrollenquerschnitts so angeordnet, daß sie in der Stärke des elektrischen Oberflächenfeldes, die Durch- Schicht Nn liegt. Diese Schichten PE, Nß, PB und Ne bruchsspannung eines Halbleiterbauelements durch 15 sind eine P-Emitter-, eine N-Basis-, eine P-Basis- und diejenige innerhalb der Halbleiterunterlage bestimmt eine N-Emitterschicht, die in dieser Reihenfolge werden kann und daß es einen geeigneten Bereich für übereinandergeschichtet s:nd. Dabei ist die N-Emitterdie Tiefe der Talsohle geben muß, da eine übermäßige schicht Ne in der P-Basisschicht Pb eingebettet, und Tiefe einen Anstieg der elektrischen Oberflächenfeld- die P-Basisschicht Pr und die P-Emittersc'nicht Pe stärke in der Talsohle sowie Verringerungen der Fläche 20 haben eine höhere Verur ;einigungskonzentration als des Stromflusses und der mechanischen Festigkeit die der N-Basisschicht Nn- Eine Anodenelektrode 2 herbeiführt. Es war daher schwiewg, die Seilrollen- ist in ohmschen Kontakt mit einer Hauptoberfläche 12 querschnitt-Abschrägungsstruktur anzuwenden und der Scheibe 1, und zwar der Oberfläche der P-Emitter-Halbleiterbauelemente mit bestimmten Durchbruchs- schicht Pe gebracht. Eine Kathodenelektrode 3 ist in spannungen für verschiedene Anforderungen zu ent- 2:- ohmschen Kontakt mit der anderen Hauptoberfläche werfen und herzustellen und eine optimale Ausnutzung 11, d. h. der Oberfläche der N-Emitterschicht Ne geder Halbleiterunterlagen für einen bestimmten Strom- bracht. An der anderen Hauptoberfläche 11 ist noch fluß zu erreichen. eine Steuerelektrode 4 in ohmschem Kontakt mit der
Weiter ist es an sich bekannt (britische Patentschrift P-Basisschicht Pn angeordnet. Die Halbleiterscheibe 1
1 188 872) auf den abgeschrägten Seitenflächen von 30 ist auf einem Träger 5 befestigt, der eine angenäherte
Thyristoren einen Passivierungsüberzug anzubringen. gleiche Wärmeausdehnungskonstante wie die HaIb-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein leiterscheibe 1 aufweist, wobei die Anodenelektrode 2
Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art so als Klebmittel dient.
auszubilden, daß mit der Abschrägungsform der Die Seitenoberfläche dieser Halbleiterscheibe 1 ist
Seitenkantenoberfläche des Halbleiterbauelements in 35 mit einem derartigen Seilrollenquerschnitt ausgebildet,
eindeutiger Weise erreicht wird, daß die Durch- daß die Formel
bruchsspannung des Bauelements von der innerhalb
der Halbleiterunterlage bestimmt wird, wobei eine . η m-n 1 n-mi <r ai <- 1
möglichst hohe Durchbruchsspannung, eine große » {0,428 ■ (log e)- + 0,0133 · log ε - 0,783} ύ d/w ϊ 1
Stromkapazität, ein hoher Ausnutzungsfaktor der 40 (1)
Halbleiterunterlage für eine bestimmte Stromkapazität,
möglichst kompakte Abmessungen des Bauelements erfüllt wird, worin w die Dicke Jer Scheibe (d. h. den
und dessen Herstellbarkeit zu niedrigen Fertigungs- Abstand zwischen den beides. Hauptoberflächen), ddie
kosten ermöglicht werden sollen. Tiefe der Talsohle des Seilrollenquerschnitts, ε die
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 45 spezifische Dielektrizitätskonstante der Umgebungs-
Iöst, daß die Tiefe d der Talsohle der Bedingung atmosphäre und log den Logarithmus zur Basis 10
bedeuten. Der Grund, aus dem die Seitenoberfläche
i„ {0,428 · (log ε)2 + 0,0133 · log ε — 0,783} 5Ξ — der Scheibe 1 mit einem solchen Seilrollenquerschnitt
>v ausgebildet ist, der die Gleichung (1) erfüllt, wird in
genügt, worin w die Dicke der Halbleiterscheibe und ε 5° der folgenden Beschreibung offenbar,
die spezifische Dielektrizitätskonstante der Atmo- Nach im Rahmen der Erfindung durchgeführten
Sphäre um die Talsohle bedeutet. Experimenten wurde bestätigt, daß im Fall der Aus-
Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung bildung der Seitenoberfläche einer Halbleiterscheibe
veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher er- als Seilrollenquerschnitt das Spitzenobeiflächenfeld
läutert; darin zeigt 55 in einer gewissen Tiefe der Talsohle konstant wird,
F i g. 1 einen schematischen Querschnitt zur Er- wenn man zu immer tieferen Niveaus der Talsohle 131
läuterung eines Ausführungsbeispiels eines Halb- übergeht. Diese Tatsache ist in F i g. 2 angedeutet,
leiterbauelements, F i g. 2 zeigt das normalisierte Spitzenoberflächen-
F i g. 2 Kurven zur Erläuterung der Beziehung feld Esp in Abhängigkeit vom Verhältnis der Talsohle d
zwischen dem normalisierten Spitzenoberflächenfeld 60 des Seilrollenquerschnitts zur Dicke w der Halbleiter-
Eap und dem Verhältnis der Tiefe der Talsohle des scheibe in Form von Kurven bei verschiedenen spe-
Seilrollenquerschnitts el zur Dicke der Halbleiter- zifischen Dielektrizitätskonstanten ε für die Um-
scheibe u> für verschiedene Werte der spezifischen gebungsatmosphäre als Parameter. Das normalisierte
Dielektrizitätskonstante ε der Umgebungsatmosphäre Spitzenflächenfeld E,v erhält man aus der folgenden
als Parameter und 65 Beziehung:
F i g. 3 und 4 schematische Querschnitte anderer
Ausführungsbeispiele der Halbleiterbauelemente. £ — p * "'*
F i g. 1 zeigt ein Vierschicht-Dreianschluß-Halb- V„
worin E1, das tatsächliche Spitzenoberflächenfcld in Volt je Zentimeter, w, die Verarmungsschichtclicke des PN-Überganges und Va die angelegte Spannung bedeutet.
Es läßt sich aus diesen Kurven ablesen, daß das normalisierte Spitzenobcrflächenfeld Esp angenähert konstant wird, wenn das Verhältnis der Talsohle ei zur Dicke der Halbleiterscheibe ir, d. h. d/w bestimmte Werte überschreitet (und zwar solche Werte an den Punkten A, B, C und D für die jeweiligen Kurven). Das Mindestverhältnis (d/w)m\n der Talsohle d und der Unterlagendicke w, d. h. solche Werte an den Punkten A, B, C und D und die spezifische Dielektrizitätskonstante e der Umgebungsatmosphäre um die Scitenoberfläche, so findet man, genügen der Beziehung
, {0,428 · (löge)3 + 0,0133 · löge - 0,783} ™ (--) min
worin der Logarithmus zur Basis 10 genommen ist. So wählt man zum Herabdrücken der Oberflächenfeldstärke an der Seitenoberfläche der Halbleiterscheibe von Seilrollenquerschnitt auf einen bestimmten a5 Wert mit guter Reproduzierbarkeit das Verhältnis der Talsohle d zur Scheibendicke w, d. h. d/w so, daß die Gleichung
10 {0,428 · (löge)2 + 0,0133 -löge - 0,783} ^ (-£)min S d/w (3)
erfüllt wird.
Andererseits wurde gefunden, daß die Sandblasmethode, bei der Schleifpulver, wie z. B. Aluminiumoxydpulver, aus einer dünnen Düse gegen eine Scheibenseitenoberfläche geblasen wird, zur Bildung einer Seitenoberfläche mit Seilrollenquerschnitt in der Hinsicht am geeignetsten ist, daß sie eine gute Reprodu- *o zierbarkeit gewährleistet. Nach diesem Verfahren sind, bis die Talsohle d angenähert gleich der Unterlagendicke vv wird, sowohl die Reproduzierbarkeit als auch die Wirksamkeit gut, wenn jedoch die Talsohle d größer als die Scheibendicke w wird, ist die Reproduzierbarkeit des SeilroIIenqiierschnitts schlechter, und außerdem werden solche Teile, wo die Seitenoberfläche die Hauptoberflächen erreicht, sehr dünn und mechanisch schwach und können daher leicht brechen.
Ein weiteres Vertiefen der Talsohle führt zu einer Verringerung der Querschnittsfläche für den Stromfluß, und so gehen die guten Wirkungen der Verwendung der Seilrollenquerschnitt-Abschrägungsstruktur an Stelle des Doppelabschrägungsaufbaus weitgehend verloren.
Deshalb wählt man, wenn diese SeilroIIenquerschnitt-Abschrägungsstruktur verwendet wird, das Verhältnis der Talsohlentiefe d zur Scheibendicke w unter Berücksichtigung der Reproduzierbarkeit, der Wirksamkeit und des Erhaltens eines gewünschten Seilrollenquerschnitts mit einer ausreichend weiten Querschnittsfläche für den Stromfluß vorzugsweise im Bereich d/w ^ 1.
Auf Grund vorstehender Überlegungen wählt man, wenn man in industriellem Maßstab Halbleiterbauelemente mit einer Halbleiterscheibe von Seilrollenquerschnitt - Seitenoberflächenaufbau herstellt, das Verhältnis der Talsohlentiefe des Seilrollenquerschnitts il zur Dicke einer Halbleiterscheiben· vorzugsweise in dem Bereich
l0 {0,428 -(log*)2
0,0133 · log ε - 0,783} ί d/w
worin « die spezifische Dielektrizitätskonstante der Atmosphäie um die Seitenoberflächc herum bedeutet.
Gemäß der vorstehend erläuterten Erfindung läßt sich ein Halbleiterbauelement hoher Durchbruchsspannung und großer Stromkapazität im Verhältnis zur Abmessung der Halbleiterscheibe schaffen. Zum Beispiel ist bei der Fertigung eines Thyristors der Durchbruchsspanriung von 4000 V unter Verwendung einer Siliziumscheibe eines Duichmessers von 40 mm und einer Dicke von 1 mm die Stromkapazität nach dem bekannten Zweistufenschrägungsaufbau 35OA, während sie nach dem erfindungsgemäßen Seilrollenquerschnitt-Abschrägungsaufbau 500 A, d. h. das 1,4-fache gegenüber dem bekannten wird.
Wenn die Durchbruchsspannung erhöht, d. h. die Dicke der Halbleiterscheibe gesteigert wird, erweist sich der Unterschied in der Stromkapazität für die beiden Fälle, d. h. das bekannte Bauelement einerseits und das erfindungsgemäße Bauelement andererseits, noch größer.
So lassen sich zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit bestimmter Durchbruchsspannung und Stromkapazität erfindungsgemäß kleineie Halbleiterscheiben verwenden, was zu einer Verringerung der Herstellungskosten und gleichzeitig zu einem verbesserten Fertigungswirkungsgrad führt.
Weiter wurde im Fall der Auslegung des Oberflächenaufbaus eines Halbleiterbauelementcs mit einer bestimmten hohen Durchbruchsspannung nach dem bekannten Aufbau nur der Abschrägungswinkel verringert, um die Oberflächenfeldstärke herabzusetzen, während nach dem erfindungsgemäßen Aufbau die Tiefe der Talsohle unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Dielektrizitätskonstante der Atmosphäre um die Seitenoberfläche bestimmt werden kann. So läßt sich der Oberflächenaufbau unter Berücksichtigung des Herstellwirkungsgrades vorteilhaft bestimmen, und dadurch läßt sich der letztere im Vergleich mit dem des bekannten Aufbaus steigern.
F i g. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispial eines Halbleiterbauelements mit einer Halbleiterscheibe des Seilrollenquerschnitt-Seitenflächenaufbaus, der der Beziehung der Gleichung (1) genügt, wobei Wendepunkte nahe der an die Oberfläche tretenden PN-Übergangsoberflächen liegen. In F i g. 3 bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in F i g. 1 gleiche Teile.
Ein solcher AVendepunkt 132 ist nahe eines an die Seitenoberfläche tretenden PN-Übergangs gebildet, und der Abschrägungswinkel an der Hauptoberflächenseite ist größer als an der Talseite ausgebildet.
Wenn man die Seilrollenquerschnitte nach F i g. 1 und 3 vergleicht, so ergibt sich, daß das Spitzcnoberflächenfeld im Fall von F i g. 3 kleiner als das nach F i g. 1 gemacht werden kann. Dies kommt daher, daß in F i g. 1 der Maximalpunkt des Oberflächenfeldes nur an dem Talteil existiert, während nach F i g. 3 ein anderes Maximum am Wendepunkt auftritt, von dem ein erheblicher Betrag von Spannung aufgenommen wird. Weiter ist auch die mechanische Festigkeit der Halbleiterscheibe im Fall von F i g. 3
7 8
größer als nach Fig. 1. So ermöglicht der Aufbau bestimmt, und es wird unmöglich, eine Anordnung
nach F i g. 3 eine leichtere mechanische Behandlung mit einer höheren Durchbruchsspannung als der der
und führt zu einer besseren Ausbeute. umgebenden dielektrischen Atmosphäre zu schaffen.
F i g. 4 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel Der leichteste Weg, dieses Problem zu lösen, wäre die
eines Halbleiterbauelements mit Seilrollenquerschnitt- 5 Anordnung des Halbleiterbauelements in einer At-
Seitenobei fläche, die der Gleichung (1) genügt und mit mosphäre hoher dielektrischer Durchschlagsspannung
einer Schicht niedriger Dielektrizitätskonstante 6 und oder die Abdeckung der Seitenoberfläche des Bau-
eintr weiteren Schicht hoher Dielektrizitätskonstante 7 elements mit einem dielektrischen Material hoher
bedeckt ist. dielektrischer Durchschlagsspannung. Bei dem lctzte-
Wie oben beschrieben wurde, ist die Oberfläche einer io ren Verfahren ist festzustellen, daß man einen Leck-Halbleiterscheibe aktiv und daher empfindlich gegen- strom durch die Scheibenoberfläche fließen lassen über dem Einfluß der Umgebungsatmosphäre. So kann, wenn sie mit einem dielektrischen Stoff hoher wird allgemein die Oberfläche von Halbleiterbau- dielektrischer Durchschlagsspannung bedeckt ist. Das elementen mit einem Dielektrikumsfilm, wie z. B. in F i g. 4 gezeigte Bauelement löst dieses Problem. Siliziumdioxyd oder Siliziumnitrid bedeckt, um den 15 Und zwar ist zunächst eine Überzugsschicht 6 ge-Oberflächenzustand zu passivieren. In Leistungshalb- ringerer Dielektrizitätskonstante, z. B. Siliziumdioxyd leiterbauelementen ist außer der Passivierung der (spezifische Dielektrizitätskonstante 4,5), auf der Oberfläche eine Vergleichmäßigung der Oberflächen- Seitenoberfläche der Halbleiterscheibe angebracht und feldverteilung und Verringet ung der Oberflächenfeld- dann ein Mantelteil 7 höherer Dielektrizitätskonstärke erforderlich. ao stante, z. B. eine Mischung von Bariumtitanat (spe-
In der Beschreibung der Bauelemente nach F i g. 1 zifische Dielektrizitätskonstante 10 bis 18) mit Silikon- und 3 wurde angenommen, daß die dielektrische Festig- gummi über der Überzugssschicht 6 so angeordnet, keit der Umgebungsatmosphäre größer als die Oberflä- daß dadurch das Tal des Seilrollenquerschnitts auschenfeldstärke der Unterlage ist. In Bauelementen gefüllt ist. Die Überzugsschicht 6 wirkt zur Verhoher Durchbruchsspannungen kann jedoch die Umge- as ringerung des Leckstroms, und der Mantel teil 7 verbungsatmosphäre, z. B. Luft, einen dielektrischen ringen die Oberflächenfeldstärke und macht das Auf-Durchschlag bewirken. Dann wird ohne Rücksicht treten einer Raumentladung durch Verlängerung des auf die Gestalt der Seitenoberfläche die Durch- Entladungsweges schwierig.
brxhsspannung des Bauelements allein durch die Die Erfindung läßt sich in gleicher Weise auch auf
elektrische Durchschlagsspannung der Atmosphäre 30 Vierschicht-Zweianschluß-Bauelemente anwenden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Halbleiterbauelements durch den Oberflächenzustand Patentansprüche: der Halbleiterunterlage beeinflußt. Zum Erreichen einer guten Reproduzierbarkeit der
1. Halbleiterbauelement mit einer zwei gegen- Durchbruchsspannung von Halbleiterbauelementen überliegende Hauptoberflächen aufweisenden Halb- 5 ist es erforderlich, Vorsorge zu treffen, daß die Durchleiterscheibe, die eine erste Schicht eines ersten bruchsspannung eines Halbleiterbauelements durch Leitungstyps, eine zweite Schicht des anderen die der Halbleiterunterlage bestimmt wird, die einfach Leitungstyps mit geringerer Verunreinigungskon- durch die Verunreinigungskonzentration festgelegt zentration als der der daran unter Bildung eines wird. Um dies zu erreichen, soll die Oberflächenfeldersten PN-Überganges angrenzenden ersten Schicht io stärke einer Halbleiterunterlage ausreichend geringer und die eine an die zweite Schicht unter Bildung als die Feldstärke in der Unterlage sein. Es ist bekannt, eines zweiten PN-Überganges angrenzende dritte daß zur Verringerung der Oberflächenfeldstärke unter Schicht des ersten Leitungstyps mit höherer Ver- die Innenfeldstärke die Seitenoberfläche einer HaIbunreinigungskonzentration als der der zweiten leiterunterlage, an der ein PN-Übergang frei liegt, mit Schicht enthält oder die zusätzlich zu diesen drei 15 Erfolg diesem gegenüber abgeschrägt werden kann. Schichten eine vierte, mit einer Oberfläche in der Es ist ebenfalls bekannt, daß im Fall einer positiven dritten Schicht frei liegend eingebettete und mit Abschrägung, wo die Zone höherer Verunreinigungsdieser einen dritten PN-Übergang bildende Schicht konzentration einen größeren Querschnitt hat, wenn des anderen Leitungstyps mit höheier Verunreini- sie sich von einem PN-Übergang entfernt, der Winkel gungskonzcntration als der der dritten Schicht ent- ac zwischen der PN-Übergangsoberfläche und der Seitenhält, bei der der erste und der zweite PN-Übergang kantenoberfiäche an der Seite niedrigerer Verunreinibis zu ihrer Seitenfläche reichen, die einen Seil- gungskonzentration vorzugsweise 15 bis 60° beträgt, roüenquerschnitt aufweist und bei der die Talsohle und daß im Fall einer negativen Abschrägung, wo die des Seilrollenquerschnitts der Seitenfläche in der Zone höherer Verunreinigungskonzenti ation einen zweiten Schicht liegt, dadurch gekenn- 25 geringeren Querschnitt hat, wo sie sich von einem zeichnet, daß die Tiefe d der Talsohle (131) PN-Übergang entfernt, der Winkel zv/ischen der der Bedingung PN-Übergangsoberfläche und der Seitenkantenober-
,. ... ., ., „„,,, , rv-,0-,1^ d fläche an der Seite niedrigerer Verunreinigungskonzen-
„ {0,428 · (löge)- -r 0,0133 -löge - 0,783} ^ - tration vorzugsweise 170 bis 180o beträgt (d h 0 bis
30 10\ wenn auf der Seite höherer Verunreinigungskon-
genügt, worin ir die Dicke der Halbleiterscheibe (1) zentration betrachtet). Entsprechende Einzelheiten
und ε die spezifische DieltKtrizitätskonstante der sind in den USA.-Patentschriften 3 179 860 und
Atmosphäre um die Yaisoh't (131) bedeutet. 3 361943 bzw. in den deutschen Patentschriften
2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, da- 1 464 o22 und 1 212 215 beschrieben.
durch gekennzeichnet, daß das Verhältnis cljw 35 Bei bekannten Thyristoren hoher Durchbruchs-
nicht größer als 1 ist (d/w g 1). spannung werden sowohl Vorwärts- als auch Rück-
3. Halbleiterbauelement nach den Ansprüchen 1 wärtssperreigenschaften benötigt, und ein PN-Über- und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf gang zwischen einer P-Emiüerschicht und einer des Seilrollenquerschnitts (13) nahe dem ersten N-Basisschicht wird mit einer positiven Abschrägung PN-Übergang [J1) und dem zweiten PN-Übergang 40 von 15 bis 60° und ein weiterer PN-Übergang zwischen (J2) Wendepunkte (132) gebildet sind (F i g. 3). der N-Basisschicht und der P-Basisschicht mit nega-
4. Halbleiterbauelement nach den Ansprüchen 1 tivcr Abschrägung von 0 bis 10° gebildet. Solche und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seih ollen- Strukturen, wo eine positive und eine negative Abquerschnitt-Seitenfläche (13) von einer Überzugs- schrägung in der Seitenoberfläche einer Halbleiterschicht (6) niedriger Dielektrizitätskonstante be- 45 unterlage gebildet werden, nennt man auch Doppeldeckt ist und daß ein die Talsohle (131) des Seil- abschrägungsstrukturen, da die abgeschrägte Oberrollenquerschnitts ausfüllender weiterer Über- fläche in zwei Stufen gebildet wird. Beim Doppelzug (7) höherer Dielektrizitätskonstante als der abschrägungsaufbau wird die Fläche der Hauptder Überzugsschicht (6) vorgesehen ist. oberfläche, die auf der N-Emitterschichtseite ist, viel
5c kleiner als die der P-Emitterschichtseite, und daher
bestimmt sich die Maximalstromkapazität nach der
Fläche der N-Emitterschicht. So haben Halbleiterbauelemente der Doppelabschrägungsstruktur einen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiter- Nachteil dadurch, daß die maximale Stromkapazität
bauelement mit den im Oberbegriff des Haupt- 55 für eine Halbleiterunterlage bestimmter Abmessung
anspruchs genannten Merkmalen. gering ist. Weiter muß bei der Doppelabschrägungs-
Allgemein besteht zur Erhöhung der Durchbruchs- struktur, wenn die Vorwärts- und Rückwärts-Durch-
spannung von Halbleiterbauelementen, wie z. B. bruchsspannungen von gleicher Größe sein sollen, der
Dioden und Thyristoren, ein sehr wesentliches Pro- Winkel für die negative Abschrägung etwa 10° oder
blem im Oberflächenzustand von Halbleiterunterlagen, 60 geringer sein. Dies führt zu einem anderen Nachteil,
an denen ein PN-Übergnng frei liegt. Ein" Halbleiter- indem nämlich Hochqualitätstechniken zum Erhalten
Unterlagenoberfläche ist sehr aktiv und wird leicht solcher Abschrägungswinkel mit guter Reproduzier-
durch die umgebende Atmosphäre beeinflußt. Wenn barkeit erforderlich sind.
Feuchtigkeit und/oder ionisierbares Material in der So hat man zur Beseitigung solcher Nachteile Halb-Atmosphärevorhanden sind, haften sie an der Unter- 65 leiterbauelemente der eingangs genannten Alt belagenoberfläche und machen die Oberflächenfeld- schrieben, bei denen die Seitenoberfläche einer Halbstärke größer als die Feldstärke in der Halbleiter- leiterscheibe in Seilrollenform oder V-Forrn (im folunterlage. So wird die Durchbruchsspannung eines genden als Seilrollenquerschnitt bezeichnet) gebildet
DE2164660A 1970-12-26 1971-12-24 Halbleiterbauelement Ceased DE2164660B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11870870A JPS552740B1 (de) 1970-12-26 1970-12-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2164660A1 DE2164660A1 (de) 1972-07-13
DE2164660B2 true DE2164660B2 (de) 1973-12-13

Family

ID=14743144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2164660A Ceased DE2164660B2 (de) 1970-12-26 1971-12-24 Halbleiterbauelement

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS552740B1 (de)
DE (1) DE2164660B2 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3943547A (en) * 1970-12-26 1976-03-09 Hitachi, Ltd. Semiconductor device
WO2000065661A1 (fr) * 1999-04-22 2000-11-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dispositif semi-conducteur

Also Published As

Publication number Publication date
DE2164660A1 (de) 1972-07-13
JPS552740B1 (de) 1980-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19533956C2 (de) Leistungshalbleitervorrichtung
DE1589810C3 (de) Passiviertes Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE112011103230B4 (de) Non-Punch-Through-Bipolarleistungshalbleiterbauelement und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Halbleiterbauelements
DE2241600A1 (de) Hochspannungs-p-n-uebergang und seine anwendung in halbleiterschaltelementen, sowie verfahren zu seiner herstellung
WO1988002555A1 (fr) Composant semi-conducteur comportant une zone p cote anode et une zone de base n adjacente faiblement dopee
DE2712114C2 (de) Schaltbare Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2500775C3 (de) Hochspannungsfestes planeres Halbleiterbauelement
DE69014454T2 (de) Hochspannungs-Halbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung.
EP0623960A1 (de) IGBT mit selbstjustierender Kathodenstruktur sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE2541275C3 (de) Halbleiterbauelement mit hoher Spannungsfestigkeit und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2460682A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE10203820A1 (de) Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2844283A1 (de) Thyristor
DE2953394T1 (de) Dielectrically-isolated integrated circuit complementary transistors for high voltage use
EP0472880A2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Thyristors mit definiertem Lateral-Widerstand
DE3422051A1 (de) Silizium-halbleiterbauelement mit aetztechnisch hergestellter randkontur und verfahren zur herstellung dieses bauelements
DE2164660B2 (de) Halbleiterbauelement
DE2535864A1 (de) Halbleiterbauelemente
DE2745300C2 (de) Mesa-Halbleiterbauelement
CH635958A5 (de) Verfahren zum herstellen von halbleiterkoerpern mit definiertem, durch aetzen erzielten und mit einem glas abgedeckten randprofil.
EP1086495A1 (de) Hochspannungs-halbleiter-bauelement und verfahren zu seiner herstellung sowie verwendung des halbleiter-bauelements
DE3029836C2 (de) Thyristor
DE102006002438A1 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2639364B2 (de) Thyristor
DE2616925C2 (de) Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8235 Patent refused