JPH01307265A - ２端子ｐｎｐｎサージ防護デバイス - Google Patents
２端子ｐｎｐｎサージ防護デバイスInfo
- Publication number
- JPH01307265A JPH01307265A JP63137311A JP13731188A JPH01307265A JP H01307265 A JPH01307265 A JP H01307265A JP 63137311 A JP63137311 A JP 63137311A JP 13731188 A JP13731188 A JP 13731188A JP H01307265 A JPH01307265 A JP H01307265A
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- Japan
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D8/00—Diodes
- H10D8/80—PNPN diodes, e.g. Shockley diodes or break-over diodes
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。
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、ＰＮＰＮサージ防護デバイスにおいて、特に
雷サージ防護にあたって要求される雷サージ過電流耐量
の向上に関するものである。
雷サージ防護にあたって要求される雷サージ過電流耐量
の向上に関するものである。
（従来技術とその問題点）
第１図は従来の２端子ＰＮＰＮ双方向サイリスクの断面
構造を示し、Ｐ型半導体基板１．Ｎ型ベース領域２，２
°、Ｐ型エミッタ領域３，３゛ならびにチャネルストッ
パ領域４，４”、Ｎ型オーミック領域５，５゛、表面不
活性膜６，６°、および電極７゜７′などからなる。こ
のサイリスクの電流電圧特性を第２図（ａ）に示す。電
極７，７゛への印加電圧がブレークオーバ電圧■、。以
上になると、遷移点電流ＩＳｌ＋ １３２を経てオン状
態となる。■、。に到達した時間からオン状態に至る時
間はＩ、の大小に関係する。このオン状態で電流を減少
させると、保持電流１．以下でオフ状態となる。この種
のサイリスクは交流調光装置や瞬時点灯蛍光灯のスター
ター、ナトリウムランプの起動などパワー用素子や、ト
リガ素子として広く使用され、すでに特公昭４１−１５
９０２号、特公昭４２−１４２５４号によって公知であ
る。また、定電圧スイッチング特性を有し低価格。
構造を示し、Ｐ型半導体基板１．Ｎ型ベース領域２，２
°、Ｐ型エミッタ領域３，３゛ならびにチャネルストッ
パ領域４，４”、Ｎ型オーミック領域５，５゛、表面不
活性膜６，６°、および電極７゜７′などからなる。こ
のサイリスクの電流電圧特性を第２図（ａ）に示す。電
極７，７゛への印加電圧がブレークオーバ電圧■、。以
上になると、遷移点電流ＩＳｌ＋ １３２を経てオン状
態となる。■、。に到達した時間からオン状態に至る時
間はＩ、の大小に関係する。このオン状態で電流を減少
させると、保持電流１．以下でオフ状態となる。この種
のサイリスクは交流調光装置や瞬時点灯蛍光灯のスター
ター、ナトリウムランプの起動などパワー用素子や、ト
リガ素子として広く使用され、すでに特公昭４１−１５
９０２号、特公昭４２−１４２５４号によって公知であ
る。また、定電圧スイッチング特性を有し低価格。
小型である特徴から、交換機や電話機を雷サージから防
護するデバイスとして注目されている。
護するデバイスとして注目されている。
ところで雷サージ防護デバイスとしては電話機回路の動
作を阻害させない動作特性が必要となる。
作を阻害させない動作特性が必要となる。
すなわち、■Ｉ、が低い、■ ターンオンタイムｔｏｎ
が短い、■雷サージ電流耐量ＩＣが大きい、■ 保持電
流１．が大きい、などの特性が要求される。しかし第１
図に示した従来の構造において、大きいＩｌｌを得よう
とすると、第２図（ｂ）のＶ−１特性のように！、が増
加するため、ＩＣの大きな低下を生じる。従って第１図
の構造では大きな■。
が短い、■雷サージ電流耐量ＩＣが大きい、■ 保持電
流１．が大きい、などの特性が要求される。しかし第１
図に示した従来の構造において、大きいＩｌｌを得よう
とすると、第２図（ｂ）のＶ−１特性のように！、が増
加するため、ＩＣの大きな低下を生じる。従って第１図
の構造では大きな■。
の実現ができない。
（発明の目的）
本発明は低いＩｓ 、大きい■工、ならびに大きいＩ、
を有するＰＮＰＮサージ防護デバイスの提供を目的とし
てなされたものである。
を有するＰＮＰＮサージ防護デバイスの提供を目的とし
てなされたものである。
（発明の構成）
サイリスタ製造時は通常エミッタ領域３，３”の拡散終
了時におけるその直下のベース領域の拡散深さＸ ｊ１
２＋ Ｘ ｊｌ！’はすでに形成したオーミック領域５
，５゛直下のベース領域の拡散深さＸ ｊｌｌ＋ Ｘ
ｊｍｔ。
了時におけるその直下のベース領域の拡散深さＸ ｊ１
２＋ Ｘ ｊｌ！’はすでに形成したオーミック領域５
，５゛直下のベース領域の拡散深さＸ ｊｌｌ＋ Ｘ
ｊｍｔ。
より深（なる。すなわちエミッタ領域３．３°であるＰ
型拡散層の影響によってＸｊ、□＞ＸＪＩＩとなる。
型拡散層の影響によってＸｊ、□＞ＸＪＩＩとなる。
その結果エミッタ領域３，３゛直下の接合Ｊｔｏｒ＋Ｊ
２゜１°の降伏電圧がオーミック領域５．５゛直下の接
合Ｊ２゜２．Ｊ２゜２″のそれに比べて高くなる。例え
ばＶＩＩＯ以上の電圧を電極７，７°に印加した場合（
電極７に正電位）の電流は当初は接合Ｊ２゜２を流れ、
次に接合Ｊ２゜１を流れる。この接合Ｊ！。。
２゜１°の降伏電圧がオーミック領域５．５゛直下の接
合Ｊ２゜２．Ｊ２゜２″のそれに比べて高くなる。例え
ばＶＩＩＯ以上の電圧を電極７，７°に印加した場合（
電極７に正電位）の電流は当初は接合Ｊ２゜２を流れ、
次に接合Ｊ２゜１を流れる。この接合Ｊ！。。
に流れる電流のみがサイリスクをオン状態に導く。
従って接合Ｊ！。２を流れる電流が多くなると■３゜ｔ
ｏｎが増加し、■、は低下する。
ｏｎが増加し、■、は低下する。
第３図は従来の構造のデバイスに雷サージ電流を印加し
た場合の故障分布を示したものである。
た場合の故障分布を示したものである。
累積故障率５０％の雷サージ電流は１５０＾である。
第４図は本発明の実施例を示す図である。この構造の特
徴はオーミック領域５，５゛直下のベース領域２，２゛
の拡散深さｘＪ１３＋ Ｘ ４＠２’をエミッタ領域３
．３”直下のベース領域２，２°の拡散深さｘＪ１４＋
Ｘ ｊ１１４’より深い、従ってエミッタ領域３．３゛
拡散にはその完了後のＸ ｊ１４はＸ口、より浅くなる
よう製造する点にある。
徴はオーミック領域５，５゛直下のベース領域２，２゛
の拡散深さｘＪ１３＋ Ｘ ４＠２’をエミッタ領域３
．３”直下のベース領域２，２°の拡散深さｘＪ１４＋
Ｘ ｊ１１４’より深い、従ってエミッタ領域３．３゛
拡散にはその完了後のＸ ｊ１４はＸ口、より浅くなる
よう製造する点にある。
このようにすれば、エミッタ領域３，３゛直下の接合Ｊ
！ＩＩＩ Ｊ ！ＩＩ’の降伏電圧がオーミック領域
５゜５゛直下の接合Ｊ ！ｌ！＋ Ｊ １１２’のそれ
に比べれて低くなる。従って電極７に正電位を印加した
場合の電流は当初よりＪ□ＩＪ！□゛に流れる結果、Ｉ
、、 ｔｏｎが低下する。第５図は、本発明のデバイス
のＶ−■特性を示したもので、低いＩｇ＋＋ Ｉｓｚ＋
高いＩ□。
！ＩＩＩ Ｊ ！ＩＩ’の降伏電圧がオーミック領域
５゜５゛直下の接合Ｊ ！ｌ！＋ Ｊ １１２’のそれ
に比べれて低くなる。従って電極７に正電位を印加した
場合の電流は当初よりＪ□ＩＪ！□゛に流れる結果、Ｉ
、、 ｔｏｎが低下する。第５図は、本発明のデバイス
のＶ−■特性を示したもので、低いＩｇ＋＋ Ｉｓｚ＋
高いＩ□。
■□を実現できていることがわかる。
■、については、雷サージ電流を印加した場合の故障分
布を第３図に再掲して示す、累積故障率５０％の雷サー
ジ電流は２２０Ａであり、従来の構造のデバイスの１５
ＯＡに比べて大幅に増加していることがわかる。なお、
デバイスのチップサイズは同じ大きさとしている。
布を第３図に再掲して示す、累積故障率５０％の雷サー
ジ電流は２２０Ａであり、従来の構造のデバイスの１５
ＯＡに比べて大幅に増加していることがわかる。なお、
デバイスのチップサイズは同じ大きさとしている。
本発明の実施例の製造法を述べる。■ 両面が平滑で鏡
面なＰ型シリコン基板１に水蒸気酸化膜付法により一次
Ｓｉｎｇ膜をつける。■ 次に両面写真蝕刻技術により
、ＳｉＯ□膜を選択除去してベース領域２，２゛となる
べき窓を開け、そしてＳｉＯ□膜をマスキングとして選
択燐沈着を行い規定深さのベース領域２，２°を拡散す
る。■ その後同じく選択燐沈着を行ってベース領域２
，２°内にオーミック領域５，５”を形成する。■ 更
にエミッタ領域３．３゛とチャネルストッパー領域４．
４′にＰ型拡散層を同時に選択拡散によって形成する。
面なＰ型シリコン基板１に水蒸気酸化膜付法により一次
Ｓｉｎｇ膜をつける。■ 次に両面写真蝕刻技術により
、ＳｉＯ□膜を選択除去してベース領域２，２゛となる
べき窓を開け、そしてＳｉＯ□膜をマスキングとして選
択燐沈着を行い規定深さのベース領域２，２°を拡散す
る。■ その後同じく選択燐沈着を行ってベース領域２
，２°内にオーミック領域５，５”を形成する。■ 更
にエミッタ領域３．３゛とチャネルストッパー領域４．
４′にＰ型拡散層を同時に選択拡散によって形成する。
■ その後Ｐ型基板１の両面に半導体不活性ガラスを全
面焼成し、■ 最後に写真蝕刻によって外側のガラス膜
６，６”を残して電極７．７”の窓を開は金属蒸着なら
びに写真蝕刻によって電極７．７°を形成する。ベース
領域２，２″を形成する際、エミッタ領域３，３°を含
むベース領域２０．２０”の拡散とオーミック領域５．
５°を含むベース領域の拡散２０ａ。
面焼成し、■ 最後に写真蝕刻によって外側のガラス膜
６，６”を残して電極７．７”の窓を開は金属蒸着なら
びに写真蝕刻によって電極７．７°を形成する。ベース
領域２，２″を形成する際、エミッタ領域３，３°を含
むベース領域２０．２０”の拡散とオーミック領域５．
５°を含むベース領域の拡散２０ａ。
２０ａ゛を独立に行う、このようにすればエミッタ領域
３，３°の拡散後もＸ ａＩ＞ Ｘ ｊ１４が実現でき
る。
３，３°の拡散後もＸ ａＩ＞ Ｘ ｊ１４が実現でき
る。
即ちエミッタ領域３．３”直下のベース領域２０．２０
′の拡散深さをエミッタ領域３，３”による押し出し効
果があってもよいように、オーミック領域５゜５゛直下
のベース領域２０ａ、 ２０ａ’ の拡散深さよりｌだ
け浅くするよう調整ができる。
′の拡散深さをエミッタ領域３，３”による押し出し効
果があってもよいように、オーミック領域５゜５゛直下
のベース領域２０ａ、 ２０ａ’ の拡散深さよりｌだ
け浅くするよう調整ができる。
なおＳｉ０ｇ膜による選択拡散中において、ＳｉＯ□膜
中にピンホールが存在したり、Ｐ型、Ｎ型拡散不純物の
異常汚染付着を生ずると、■３の増大を招（ので注意を
施す必要がある。また本実施例はＰ型シリコン基板にて
示したがＮ型シリコン基板を使用しエミッタ、ベース領
域を反対電導型不純物による拡散層とすることによって
も同様の結果を得られることは当然である。
中にピンホールが存在したり、Ｐ型、Ｎ型拡散不純物の
異常汚染付着を生ずると、■３の増大を招（ので注意を
施す必要がある。また本実施例はＰ型シリコン基板にて
示したがＮ型シリコン基板を使用しエミッタ、ベース領
域を反対電導型不純物による拡散層とすることによって
も同様の結果を得られることは当然である。
（発明の効果）
本発明によれば、遷移点電流Ｉ、の低い、大きな保持電
流１．ならびに雷サージ電流耐量が大きいＰＮＰＮサー
ジ防護デバイスを提供できる。
流１．ならびに雷サージ電流耐量が大きいＰＮＰＮサー
ジ防護デバイスを提供できる。
第１図は従来素子の断面構造図、第２図はそのＶ−１特
性図、第３図は雷サージ電流を印加した場合の故障分布
図、第４図は本発明の一実施例図、第５図は本発明の実
施例デバイスのＶ−１特性図である。 特許出願人 日本電信電話株式会社 同 新電元工業株式会社
性図、第３図は雷サージ電流を印加した場合の故障分布
図、第４図は本発明の一実施例図、第５図は本発明の実
施例デバイスのＶ−１特性図である。 特許出願人 日本電信電話株式会社 同 新電元工業株式会社
Claims (1)
- ＰＮＰＮサージ防護デバイスにおいて、エミッタ領域
直下のベース領域の拡散深さを、オーミック領域直下の
拡散深さより浅くしたことを特徴とするＰＮＰＮサージ
防護デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63137311A JP2747908B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | ２端子ｐｎｐｎサージ防護デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63137311A JP2747908B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | ２端子ｐｎｐｎサージ防護デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01307265A true JPH01307265A (ja) | 1989-12-12 |
| JP2747908B2 JP2747908B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=15195723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63137311A Expired - Lifetime JP2747908B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | ２端子ｐｎｐｎサージ防護デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2747908B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03215979A (ja) * | 1990-01-22 | 1991-09-20 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 両方向サイリスタ |
| JPH04106935A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 両方向サイリスタ |
| JPH05275687A (ja) * | 1991-05-21 | 1993-10-22 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | プレ−ナ型二端子双方向性サイリスタ |
| JPH05326937A (ja) * | 1992-05-14 | 1993-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体雷サージ防護素子 |
| DE4229307A1 (de) * | 1992-09-02 | 1994-03-03 | D & D Hardware Software Und Do | Überspannungsableiterbauelement |
| JPH06314781A (ja) * | 1992-03-27 | 1994-11-08 | Agency Of Ind Science & Technol | サージ防護デバイス |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6115879A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-23 | チバ‐ガイギー アクチエンゲゼルシヤフト | 新規なｎ‐フエニル‐ｎ‐テトラヒドロピラニル‐ｎ‐ベンゾイル尿素、その製法及び該化合物を含有する有害生物防除剤 |
-
1988
- 1988-06-06 JP JP63137311A patent/JP2747908B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6115879A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-23 | チバ‐ガイギー アクチエンゲゼルシヤフト | 新規なｎ‐フエニル‐ｎ‐テトラヒドロピラニル‐ｎ‐ベンゾイル尿素、その製法及び該化合物を含有する有害生物防除剤 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03215979A (ja) * | 1990-01-22 | 1991-09-20 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 両方向サイリスタ |
| JPH04106935A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 両方向サイリスタ |
| JPH05275687A (ja) * | 1991-05-21 | 1993-10-22 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | プレ−ナ型二端子双方向性サイリスタ |
| JPH06314781A (ja) * | 1992-03-27 | 1994-11-08 | Agency Of Ind Science & Technol | サージ防護デバイス |
| JPH05326937A (ja) * | 1992-05-14 | 1993-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体雷サージ防護素子 |
| DE4229307A1 (de) * | 1992-09-02 | 1994-03-03 | D & D Hardware Software Und Do | Überspannungsableiterbauelement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2747908B2 (ja) | 1998-05-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080220 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090220 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090220 Year of fee payment: 11 |