JPH0658963B2 - Reverse conduction GTO thyristor manufacturing method - Google Patents
Reverse conduction GTO thyristor manufacturing methodInfo
- Publication number
- JPH0658963B2 JPH0658963B2 JP62228095A JP22809587A JPH0658963B2 JP H0658963 B2 JPH0658963 B2 JP H0658963B2 JP 62228095 A JP62228095 A JP 62228095A JP 22809587 A JP22809587 A JP 22809587A JP H0658963 B2 JPH0658963 B2 JP H0658963B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separation
- gto thyristor
- vapor deposition
- etching
- gto
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Thyristors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、逆導通ＧＴＯサイリスタの製造方法、特に、
ＧＴＯ部とＤｉ部の電気的な分離に必要な分離溝構造を
有するＧＴＯサイリスタの分離溝構造の製造方法に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a method for manufacturing a reverse conducting GTO thyristor, in particular,
The present invention relates to a method of manufacturing a separation groove structure of a GTO thyristor having a separation groove structure necessary for electrically separating a GTO part and a Di part.
一般に、ＧＴＯサイリスタでは、第２図に示すように、
ｐｎｐｎの四層で構成されている単位ＧＴＯサイリスタ
が多数配置された構造となっている。第２図において、
１はＯＮスイッチ、２は主電流、３はＯＦＦスイッチ、
４はオフゲート電流、５はバイパス回路、６はカソー
ド、７はアノード、８はゲート、９はＯＮ電源、10はＯ
ＦＦ電源を示す。Generally, in a GTO thyristor, as shown in FIG.
It has a structure in which a large number of unit GTO thyristors composed of four layers of pnpn are arranged. In FIG.
1 is an ON switch, 2 is a main current, 3 is an OFF switch,
4 is an off gate current, 5 is a bypass circuit, 6 is a cathode, 7 is an anode, 8 is a gate, 9 is an ON power supply, and 10 is O.
An FF power supply is shown.
まず、第２図−(a)において、１のＯＮスイッチを閉じ
ると、ゲート８とカソード６の間に順方向に電流が流れ
て点弧し、第２図−(a)の２の主電流が流れる。次に、
この状態から第２図−(b)の１のＯＮスイッチを開き、
３のＯＦＦスイッチを閉じると４のオフゲート電流がゲ
ート部からカソード部に４のオフゲート電流がゲート部
からカソード部に５のバイパス回路を通ることにより引
き出され、ｎエミッタ・ｐベース間の空乏層が徐々に広
がり、最終的にはｐｎ接合に逆電圧がかかることにな
り、ｎエミッタからの電子の注入がなくなり、ｎ−ベー
ス・ｐベース間の接合が回復し、消弧が達成される。こ
のように、ＧＴＯサイリスタの消弧にはゲート・カソー
ド間のｐｎ接合に十分な逆電圧がかかることが必要であ
ることがわかる。First, in FIG. 2 (a), when the ON switch of 1 is closed, a current flows in a forward direction between the gate 8 and the cathode 6 and is ignited, and the main current of 2 of FIG. 2 (a) is ignited. Flows. next,
From this state, open the ON switch (1) in Fig. 2 (b),
When the OFF switch of 3 is closed, the off-gate current of 4 is drawn from the gate part to the cathode part by the off-gate current of 4 passing from the gate part to the cathode part through the bypass circuit of 5, and the depletion layer between the n emitter and the p base is formed. It gradually spreads, and finally a reverse voltage is applied to the pn junction, the injection of electrons from the n emitter is stopped, the junction between the n-base and the p-base is restored, and arc extinction is achieved. As described above, it is understood that it is necessary to apply a sufficient reverse voltage to the pn junction between the gate and the cathode in order to extinguish the arc of the GTO thyristor.
本発明か係る逆導通ＧＴＯサイリスタは、上記のような
単位ＧＴＯサイリスタにダイオードを逆並列に内蔵して
なるものであって、その主な断面構造の例を第３図に示
す。第３図において、11はアノード、12はカソード、13
はゲート、14はダイオードアノード示す。The reverse conducting GTO thyristor according to the present invention is a unit GTO thyristor as described above in which diodes are built in antiparallel, and an example of the main cross-sectional structure is shown in FIG. In FIG. 3, 11 is an anode, 12 is a cathode, and 13
Is a gate, and 14 is a diode anode.
第３図から、ＧＴＯ部とＤｉ部との電気的な分離が必要
なことは、溝堀りによる抵抗がない場合に逆導通ＧＴＯ
サイリスタのカソード部とＤｉ部のアノード部とが同一
電流であることによりゲート・カソード間に十分な逆電
圧がかからなくなることから容易に理解することができ
る。即ち、ＧＴＯ部とＤｉ部との間の溝構造は、ＧＴＯ
サイリスタはターンオフ時にゲート・カソード間に十分
な逆電圧かかかるように採用されている。From FIG. 3, it is necessary to electrically separate the GTO part and the Di part from the fact that the reverse conduction GTO is obtained when there is no resistance due to trenching.
This can be easily understood because a sufficient reverse voltage is not applied between the gate and the cathode when the cathode portion of the thyristor and the anode portion of the Di portion have the same current. That is, the groove structure between the GTO part and the Di part is
The thyristor is adopted so that a sufficient reverse voltage is applied between the gate and the cathode at turn-off.
この種の逆導通ＧＴＯサイリスタにおけるＧＴＯ部とＤ
ｉ部の電気的な分離に必要な分離溝構造の製造方法とし
ては、従来、一般的なフオト工程である酸化膜をマスク
とする方法が行われてきた。GTO section and D in this kind of reverse conducting GTO thyristor
As a method of manufacturing an isolation groove structure required for electrical isolation of the i portion, a method of using an oxide film as a mask, which is a general photo process, has been conventionally performed.
この酸化膜をマスクとするフオト工程による方法は、例
えば第４図に示すように、ｐｎｐｎ四層が形成された半
導体基体の表面にＳｉＯ2酸化膜を形成させた後、第４
図−(1)に示すように酸化膜フオト工程を行い、次に(2)
に示すようにゲートエッチング工程を行って逆導通ＧＴ
Ｏサイリスタのカソードセグメント構造を作り、次いで
(3)に示すように新たに酸化膜付け工程によりＳｉＯ2酸
化膜を形成し、(4)に示すように酸化膜フオト工程によ
って分離帯部が露出するようにマスキングをし、最後に
(5)に示すように溝エッチング工程によって分離溝構造
を形成することからなっている。The photolithography method using this oxide film as a mask is, for example, as shown in FIG. 4, after forming a SiO 2 oxide film on the surface of a semiconductor substrate on which a pnpn four layer is formed,
As shown in Figure- (1), the oxide film photolithography process is performed, and then (2)
Reverse etching GT is performed by performing the gate etching process as shown in
Make cathode segment structure of O thyristor, then
As shown in (3), a SiO 2 oxide film is newly formed by the oxide film attaching step, and as shown in (4), masking is performed by the oxide film photo step so that the separation zone is exposed.
As shown in (5), it comprises the formation of an isolation groove structure by a groove etching process.
先に述べたように、逆導通ＧＴＯサイリスタにおいて
は、分離溝が必要であって、その形成にあたっては分離
溝の深さではなく分離溝抵抗を監視しなければならな
い。As described above, in the reverse conducting GTO thyristor, the separation groove is required, and the formation of the separation groove requires monitoring of the separation groove resistance, not the depth of the separation groove.
しかしながら、前記したような従来法による逆導通ＧＴ
Ｏサイリスタの分離溝構造の製造方法では、ＧＴＯ部の
Ｄｉ部との分離溝の深さのみが測定できるにすぎず、最
も重要な分離抵抗は分離溝の製作時点では測定すること
ができない。このため、従来法によると、逆導通ＧＴＯ
の分離抵抗値が所望の値に入らない危険が大きく、その
結果としてゲート・カソード間の漏れ電流が大きくばら
つく。However, the reverse conduction GT according to the conventional method as described above is used.
In the method of manufacturing the separation groove structure of the O thyristor, only the depth of the separation groove between the GTO portion and the Di portion can be measured, and the most important separation resistance cannot be measured at the time of manufacturing the separation groove. Therefore, according to the conventional method, the reverse conduction GTO is
There is a great risk that the isolation resistance value of 1 does not reach the desired value, and as a result, the leakage current between the gate and the cathode greatly varies.
このようなゲート・カソード間の漏れ電流のばらつきが
ＧＴＯサイリスタにとって好ましくないことは明らかで
あって、例えば漏れ電流が大きいときにはゲート回路の
損失が大きくなり、ターンオフ性能が悪くなるなどの問
題が生じる。It is clear that such a variation in the leakage current between the gate and the cathode is not preferable for the GTO thyristor. For example, when the leakage current is large, the loss of the gate circuit becomes large, and the turn-off performance is deteriorated.
したがって、逆導通ＧＴＯサイリスタでは、分離溝抵抗
が十分に大きくかつ所望の抵抗値が精度よく得られるよ
うな分離溝構造の製造方法が望まれるわけである。Therefore, in the reverse conducting GTO thyristor, there is a demand for a method of manufacturing an isolation groove structure that has a sufficiently large isolation groove resistance and can accurately obtain a desired resistance value.
また、前記したような従来法では、酸化膜付けおよび酸
化膜フオトの工程を伴い、工程数が多いという欠点があ
る。Further, the conventional method as described above has a drawback that the number of steps is large due to the steps of oxide film attachment and oxide film photo.
したがって、本発明の目的は、所望の分離抵抗値が容易
に得られかつ工程的にも大幅に簡略化できるような逆導
通ＧＴＯサイリスタのＧＴＯ部とＤｉ部との分離溝構造
の製造方法を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a separation groove structure for a GTO portion and a Di portion of a reverse conducting GTO thyristor which can easily obtain a desired isolation resistance value and can be greatly simplified in the process. It is to be.
本発明者は、ＧＴＯ部とＤｉ部の電気的分離のための分
離溝構造を有する逆導通ＧＴＯサイリスタにおいて、分
離溝構造を作製するにあたって、逆導通ＧＴＯサイリス
タのカソード電極形成のためのＡｌ蒸着膜をマスクとし
てエッチングすることにより、ＧＴＯ部とＤｉ部との分
離抵抗をテスターなどによって測定しながら分離溝を形
成できることを見出した。The present inventor, in a reverse conducting GTO thyristor having a separating groove structure for electrically separating the GTO portion and the Di portion, when producing the separating groove structure, an Al vapor deposition film for forming a cathode electrode of the reverse conducting GTO thyristor. It has been found that the etching can be performed using the mask as a mask to form the separation groove while measuring the separation resistance between the GTO portion and the Di portion with a tester or the like.
しかして、本発明は、逆導通ＧＴＯサイリスタのＧＴＯ
部とのＤｉ部との電気的な分離に必要な分離帯を作製す
るにあたり、前記逆導通ＧＴＯサイリスタのカソード電
極を形成する一表面にＡｌ蒸着膜を形成し、このＡｌ蒸
着膜の分離帯部の基体表面をエッチングにより露出し、
次いで、前記分離帯部を挟んだ一方のＡｌ蒸着膜と、他
方のＡｌ蒸着膜とを介して抵抗値を測定して分離帯部の
抵抗を所望の抵抗値に定めながらエッチングにより分離
帯部を溝堀りすることを特徴とする逆導通ＧＴＯサイリ
スタの製造方法である。Therefore, the present invention is the GTO of the reverse conducting GTO thyristor.
In producing a separation band necessary for electrical separation from the Di part and the Di part, an Al vapor deposition film is formed on one surface forming the cathode electrode of the reverse conducting GTO thyristor, and the separation band portion of the Al vapor deposition film is formed. The substrate surface of is exposed by etching,
Then, the resistance value is measured through one Al vapor deposition film sandwiching the separation band portion and the other Al vapor deposition film to set the resistance of the separation band portion to a desired resistance value, and the separation band portion is etched. A method of manufacturing a reverse conducting GTO thyristor characterized by grooving.
ここで、本発明による分離溝エッチングの方法を図面を
参照して説明する。Here, a method of etching a separation groove according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は、本発明による分離溝エッチングの方法の一具
体例の工程順序を示す。まず、本発明の方法では、通常
の処理工程によってＭｏなどの合金された拡散済みのウ
エハーの一表面にＡｌを蒸着した後に、第１図−(1)に
示すように、Ａｌフオト工程により分離帯部のＳｉを露
出させる。次いで、(2)に示すように、溝エッチング工
程により分離帯部をエッチングする。この際、ＧＴＯ部
およびＤｉ部にはＡｌが蒸着されているので、テスター
などによって分離帯の抵抗を測定しながらエッチングす
ることができ、したがって所望の抵抗を容易に得ること
ができる。溝エッチング工程の後、(3)に示すように、
通常のフオト工程によるＡｌ電極パターンが形成され
る。FIG. 1 shows a process sequence of a specific example of a method of etching a separation groove according to the present invention. First, in the method of the present invention, Al is vapor-deposited on one surface of a diffused wafer alloyed with Mo or the like by a normal processing step, and then separated by an Al photo step, as shown in FIG. 1- (1). The Si of the strip is exposed. Next, as shown in (2), the separation band portion is etched by a groove etching process. At this time, since Al is vapor-deposited on the GTO portion and the Di portion, etching can be performed while measuring the resistance of the separation band with a tester or the like, and thus a desired resistance can be easily obtained. After the groove etching step, as shown in (3),
An Al electrode pattern is formed by a normal photo process.
本発明の方法では、逆導通ＧＴＯサイリスタのカソード
電極を形成するために蒸着されたＡｌをマスクとして分
離帯を形成し、その部分をエッチングすることによって
溝堀りを行う。この際に、ＧＴＯ部とＤｉ部にはＡｌが
蒸着されているので、テスターなどにより分離帯の抵抗
を測定しながらエッチングすることができ、このため所
望の抵抗を容易に得ることができる。In the method of the present invention, a separation band is formed by using Al evaporated as a mask to form the cathode electrode of the reverse conducting GTO thyristor, and the portion is etched to form a groove. At this time, since Al is vapor-deposited on the GTO portion and the Di portion, etching can be performed while measuring the resistance of the separation band with a tester or the like, and thus a desired resistance can be easily obtained.
また、Ａｌ電極を分離溝の形成のためにも利用している
ため、１回のＡｌ蒸着によりＡｌのマスクパターン付け
を１回増すだけで分離溝を形成することができ、製造工
程が大幅に簡略化される。In addition, since the Al electrode is also used for forming the separation groove, the separation groove can be formed by increasing the Al mask patterning only once by one-time Al vapor deposition. It is simplified.
ここでは、第１図に示したような逆導通ＧＴＯサイリス
タの分離溝構造の製造を例示する。Here, manufacturing of the separation groove structure of the reverse conducting GTO thyristor as shown in FIG. 1 will be exemplified.
まず、通常の工程と同じ方法により、Ｍｏで合金された
拡散済みシリコンウエハーの一表面にＡｌを蒸着する。
次いで、ホトエッチングにより分離帯部のＳｉを露出さ
せる。その後、テスターなどを使用して分離帯部の抵抗
を測定しながらエッチングし、設定された抵抗値になっ
たときにエッチングを終了する。First, Al is deposited on one surface of a diffused silicon wafer alloyed with Mo by the same method as a normal process.
Then, Si in the separation zone is exposed by photoetching. After that, etching is performed while measuring the resistance of the separation band portion using a tester or the like, and when the set resistance value is reached, the etching is finished.
その後、通常のフオト工程によりＡｌ電極パターンを形
成する。Then, an Al electrode pattern is formed by a normal photo process.
本発明による逆導通ＧＴＯサイリスタの分離溝構造の製
造方法によれば、Ａｌ膜をマスクとして分離帯部をエッ
チングするに際し、分離帯部を挟んだ一方のＡｌ膜と他
方のＡｌ膜とを介してテスタなどにより所望の分離帯部
の抵抗値を測定しながらエッチングするので、分離抵抗
を測定しながら溝を形成できるとともに所望の抵抗値を
容易に得ることができる。また、このようにＡｌ電極を
利用するので、１回のＡｌ蒸着によりＡｌのマスクパタ
ーン付けを１回増すでけで分離溝を形成でき、製造工程
を大幅に簡略化することができる。According to the method for manufacturing the separation groove structure of the reverse conducting GTO thyristor according to the present invention, when the separation band portion is etched by using the Al film as a mask, one Al film and the other Al film sandwiching the separation band portion are interposed. Since the etching is performed while measuring the resistance value of the desired separation band portion with a tester or the like, it is possible to form the groove while measuring the separation resistance and easily obtain the desired resistance value. Further, since the Al electrode is used as described above, the separation groove can be formed by increasing the Al mask patterning once by one-time Al vapor deposition, and the manufacturing process can be greatly simplified.
第１図(1)〜(3)は、本発明による逆導通ＧＴＯサイリス
タの分離溝エッチングの方法の一具体例の工程順序を示
す図である。第２図(a)、(b)は、代表的な単位ＧＴＯサ
イリスタの断面図である。第３図は、代表的な逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタの断面図である。第４図(1)〜(5)は、従
来法による分離溝エッチングの方法の工程順序を示す図
である。 １…ＯＮスイッチ、２…主電流、 ３…ＯＦＦスイッチ、４…オフゲート電流、 ５…バイパス回路、６、12…カソード、 ７、11…アノード、８、13…ゲート、 ９…ＯＮ電源、10…ＯＦＦ電源、 14…ダイオードアノード。FIGS. 1 (1) to (3) are views showing a process sequence of a specific example of a method for etching a separation groove of a reverse conducting GTO thyristor according to the present invention. 2A and 2B are cross-sectional views of a typical unit GTO thyristor. FIG. 3 shows a typical reverse conduction G
It is a sectional view of a TO thyristor. FIGS. 4 (1) to 4 (5) are views showing a process sequence of a method of etching a separation groove by a conventional method. 1 ... ON switch, 2 ... Main current, 3 ... OFF switch, 4 ... Off gate current, 5 ... Bypass circuit, 6, 12 ... Cathode, 7, 11 ... Anode, 8, 13 ... Gate, 9 ... ON power supply, 10 ... OFF power supply, 14 ... Diode anode.
Claims (1)
部との電気的な分離に必要な分離帯を作製するにあた
り、前記逆導通ＧＴＯサイリスタのカソード電極を形成
する一表面にＡ蒸着膜を形成し、このＡ蒸着膜の分
離帯部の基体表面をエッチングにより露出し、次いで、
前記分離帯部を挟んだ一方のＡ蒸着膜と、他方のＡ
蒸着膜とを介して抵抗値を測定して分離帯部の抵抗を所
望の抵抗値に定めながらエッチングにより分離帯部を溝
掘りすることを特徴とする逆導通ＧＴＯサイリスタの製
造方法。1. A GTO section and a Di of a reverse conducting GTO thyristor.
In producing a separation band necessary for electrical separation from the part, an A vapor deposition film is formed on one surface forming the cathode electrode of the reverse conducting GTO thyristor, and a substrate surface of the separation band part of the A vapor deposition film is formed. Exposed by etching, then
One A vapor deposition film sandwiching the separation band portion and the other A vapor deposition film
A method for manufacturing a reverse conducting GTO thyristor, which comprises grooving a separation band portion by etching while measuring the resistance value through a vapor deposition film and setting the resistance of the separation band portion to a desired resistance value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62228095A JPH0658963B2 (en) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Reverse conduction GTO thyristor manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62228095A JPH0658963B2 (en) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Reverse conduction GTO thyristor manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6472563A JPS6472563A (en) | 1989-03-17 |
| JPH0658963B2 true JPH0658963B2 (en) | 1994-08-03 |
Family
ID=16871109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62228095A Expired - Fee Related JPH0658963B2 (en) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Reverse conduction GTO thyristor manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658963B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5484517A (en) * | 1994-03-08 | 1996-01-16 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method of forming multi-element thin hot film sensors on polyimide film |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS582459B2 (en) * | 1975-05-16 | 1983-01-17 | 三菱電機株式会社 | reverse conducting thyristor |
| JPS54117684A (en) * | 1978-03-06 | 1979-09-12 | Fuji Electric Co Ltd | Selective etching method of semiconductor |
| JPS5530310A (en) * | 1978-08-23 | 1980-03-04 | Nissan Motor Co Ltd | Positioning method |
| JPS58127377A (en) * | 1982-01-25 | 1983-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | Thyristor |
-
1987
- 1987-09-11 JP JP62228095A patent/JPH0658963B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6472563A (en) | 1989-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2577330B2 (en) | Method of manufacturing double-sided gate static induction thyristor | |
| US4109274A (en) | Semiconductor switching device with breakdown diode formed in the bottom of a recess | |
| US3671821A (en) | Semiconductor controlled rectifier including two emitter regions | |
| JPS5940576A (en) | photothyristor | |
| US3710204A (en) | A semiconductor device having a screen electrode of intrinsic semiconductor material | |
| US3979766A (en) | Semiconductor device | |
| JPS5912026B2 (en) | thyristor | |
| JPH0658963B2 (en) | Reverse conduction GTO thyristor manufacturing method | |
| US4063278A (en) | Semiconductor switch having sensitive gate characteristics at high temperatures | |
| US4942446A (en) | Semiconductor device for switching, and the manufacturing method therefor | |
| JPH07235660A (en) | Manufacture of thyristor | |
| US3697830A (en) | Semiconductor switching device | |
| US5204735A (en) | High-frequency semiconductor device having emitter stabilizing resistor and method of manufacturing the same | |
| JPS60501282A (en) | Integrated self-starting thyristor structure and its control device for high current on-off switching | |
| JPS5936832B2 (en) | semiconductor switching element | |
| JPS6145395B2 (en) | ||
| JPH02202061A (en) | Reverse conduction gate turn off thyristor | |
| JP3255698B2 (en) | High stability Zener diode | |
| JPS61182259A (en) | Gate turn-off thyristor | |
| JPS61129867A (en) | Semiconductor device | |
| JP2652648B2 (en) | Gate turn-off thyristor | |
| JPH0136711B2 (en) | ||
| JP3226528B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JPH06204463A (en) | Semiconductor device | |
| JPS6155259B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |