JPH0226079A - トリガダイオード - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトリガダイオードに関する。

〔従来の技術〕

サイリスタ応用の普及に伴い、トリガ回路の簡易化及び
経済設計が要望されてきた。

ダイアック（ＤＩＡＣ）は、本来は双方向三端子サイリ
スタのトリガダイオードとして設計されたが、上述の要
望に近いので従来から電子ジャー等の家庭電化製品に使
用する逆阻止三端子サイリスタにも活用されてきた。

例えば、サイリスタ・エレクトロニクス編集委員命綱、
サイリスクエレクトロニクス５、サイリスタの応用、下
巻、第３１０頁、丸善（昭和４９年５月）に応用回路と
動作が記載されている。

第４図は従来のトリガダイオードの一例の断面図である
。

次に、ダブルヒートシンク（ＤＨＤ）型のトリガダイオ
ードの製造方法を説明する。

先ず、厚さ２００μｍのｐ型シリコン基板１５の両主面
よりｐ＋型チャネルストッパ１６．。

１６ｂを形成する。

これは、ｐ型シリコン基板１５が低濃度なため、ガラス
パッケージに封入する際にガラスからのアルカリイオン
の汚染によってｐ型シリコン基板１５の表面がｎ型に反
転し、チャネルリーク不良となるのを防止するためであ
る。

次に、ダイシング時の目合せ用にｐ型シリコン基板１５
の両生面か６ｎ＋型拡散層１７．。

１７ｂ及びスクライブ層１８ａ、１８ｂを同時に形成す
る。

更に蒸着電極２１−．２１ｂ及び銀のメツキ電極２２−
．２２ｂを両生面に形成する。

第５図は第４図のトリガダイオードの電圧−電流特性図
である。

例えばメツキ電極２２．及び２２ｂに正及び負の電位を
与えると、負性抵抗曲線Ｎ１はｐｎ＋接合部１９．が逆
バイアス状態のブレークダウン電圧ＶＢ０１のときに、
順バイアス状態にある反対側のｐｎ＋接合部１９ｂから
ｐ型シリコン基板１５に注入された少数キャリアｅが効
率良く増幅されて接合部１９．に達することで得られる
。

また、トリガダイオードは両生面とも同じ構造を有して
いるために、負性抵抗特性Ｎ、及びＮ２は両方向に得ら
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のトリガダイオードは、厚いｐ型シリコン
基板を使用しているためｐｎ＋接合部から注入された少
数キャリアが約厚さ２００μｍの対向するｐ　ｎ　＋接
合部に到達する前に再結合される確率が高く、この再結
合電流であるブレークオーバ電流ＩＢＯが大きいので、
負性抵抗特性すなわちトリガ特性が悪いという欠点があ
った。

またダイアックは、ｐ型シリコン基板の両生面に接合部
があるためホトレジストによる拡散パターンの形成、蒸
着電極及びメツキ電極の形成工程を二度行なう必要があ
り、製造工程が長く、更に、ダイシングの際どちらか一
方の主面を粘着テープに貼り付けるが、銀のメツキ電極
があるため粘着テープとウェーハの接着性が悪く、その
面のペレットカケ不良が多発し歩留低下の大きな原因と
なっていた。

この様に、製造工程が長くかつ品質問題があった。

本発明の目的は、負性抵抗特性が良くかつ歩留の良いト
リガダイオードを提供する；とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のトリガダイオードは、−導電型の半導体基板の
一主面に拡散により形成された逆導電型のベース領域と
、該ベース領域内の上層に形成された一導電型の高濃度
層とを有し、かつ前記ベース領域と前記高濃度層とのｐ
ｎ接合部が負性抵抗を有して構成されている。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の第１の実施例の断面図、第２図は第１
図のトリガダイオードの電圧−電極特性図である。

第１図に示すように、まず不純物濃度が５×１０１５ｃ
ｍ−３程度のｎ型シリコン基板１に表面濃度が５Ｘ１０
１９Ｃ１１−３のｐ＋＋チャネルストッパ２とスクライ
ブ層４を同時に形成する。

ｐ１型チャネルストッパ２は、ガラスパッケージに封止
する際に、ガラスからのアルカリイオンの汚染により後
に形成するｎ型拡散層３の表面がｎ型に反転しない様に
するために設けである。

スクライブ層４のｐ＋はチャネルストッパとしての効果
はないが、ダイシング時の目合せがし易い様に設けてお
く。

次にｐ型のベース拡散領域３を、ｐ＋＋チャネルストッ
パ２の表面から深さ約１５μｍで低濃度の３×１０１６
ｃｍ−３程度に形成する。

その後、ベース拡散領域３の上層に深さ１０μｍ２表面
濃度が２×１０２０ＣＩ１１−３のｎ＋型型数散層５形
成する。

従ってベース拡散領域３の深さｄは約５μｍとなる。

この時、ｎ型シリコン基板１のもう一方の主面にも同時
に裏面のｎ型拡散層６を形成する。

これは、後に形成する蒸着電極１２とのオーミック性を
良くするためである。

更に、ｎ＋＋散層らの表面に蒸着電極１１゜１２及びメ
ツキ電極１３を形成する。

最後にガラスケースに入れ、ＤＨＤリードで挟んで封止
する。

次に本実施例のトリガダイオードの動作について説明す
る。

第２図に示すように負性抵抗特性曲線Ｎが得られるのは
、メツキ電極１３に正及び蒸着電極１°２に負電圧を印
加したときで、ｐｎ＋接合部９は逆方向、ｐｎ接合部８
は順方向にバイアスされている。

ここでｎ型シリコン基板１から注入される少数キャリア
は、ｐ　＋　ｎ接合部７よりもｐｎ接合部８の方が注入
効率が高いので、主としてｐｎ接合部８から注入される
。

ベース拡散層３に注入された少数キャリアは、約３０ｖ
のブレークオーバ電圧ＶＢ□で動作しているｐｎ接合部
８へ到達する途中で、ある確率で再結合され再結合電流
のブレークオーバ電流ＩＢＯとなる。

Ｉ　８０は応用上小さい程良く、本発明によりトリガダ
イオードでは、ベース拡散領域３の厚さｄが約５μｍな
ので第４図の従来のｎ型シリコン基板１５の約２００μ
ｍの厚さＤよりも小さいため再結合する確率が低く、従
ってＩＢＯがＩ　ＢＯＩＩ　８０２よりも小さくできる
利点がある。

上述と逆方向、すなわちメツキ電極１３に負。

蒸着電極１２に正電圧を印加した場合は、ｐ＋　ｎ接合
部７で決まり約８０ｖの耐圧ＶｆｌＯの定電圧ダイオー
ド特性曲線Ｚを有する。

この場合、従来のダイアック応用回路で使用していた逆
阻止用ダイオードがあれば省略できる。

本実施例によりトリガダイオードは、ｎ型シリコン基板
１の一重部片側にのみｐｎ接合部を形成するので、第４
図の従来のトリガダイオードに比べ以下の利点も得られ
る。

（１）ホトレジストによる拡散パターンの形成及びメツ
キ電極の形成が一重部のみで良いため製造工程が短かく
なる。

（２）メツキ電極は片側だけで良いためダイシングの際
使用する粘着テープと蒸着電極との密着性が良く、ダイ
シング時の欠は不良の発生が少なく、選別工数も少なく
て済むといった利点がある。

第３図は本発明の第２の実施例の断面図である。

トリガダイオードは、蒸着電極１１．が第１図のメツキ
電極１３及び蒸着電極１１と異る点以外は第１の実施例
のトリガダイオードと同一である。

従って、効果も同一である。

さらに、銀のメツキ電極がＡｆｆの蒸着電極に代られた
ので、リードフレーム上にもマウントすることが出来る
。

例えばこのトリガダイオードを小型樹脂封止半導体用パ
ッケージに封止することで、表面実装対応が可能となり
、高密度実装化の動きに十分対応することができるとい
った新たな効果もある。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明は、−導電型を有する半導体基
板の一主面側より逆導電型の拡散層を形成し、更に導電
型を有しかつ半導体基板より高濃度の拡散層を形成して
、一方向に負性抵抗特性を有するトリガダイオードを構
成するので、ブレークオード電流Ｉ　ＢＯが小さく、歩
留が高く経済的なトリガダイオードが得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の断面図、第２図は第１
図のトリガダイオードの電圧−電流特性図、第３図は本
発明の第２の実施例の断面図、第４図は従来のトリガダ
イオードの一例の断面図、第５図は第４図のトリガダイ
オードの電圧−電流特性図である。 １・・・ｎ型シリコン基板、３・・・ベース拡散領域、
５・・・ｎ型拡散層、９・・・ｐ＋　ｎ接合部、Ｎ・・
・負性抵抗曲線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一導電型の半導体基板の一主面に拡散により形成された
   逆導電型のベース領域と、該ベース領域内の上層に形成
   された一導電型の高濃度層とを有し、かつ前記ベース領
   域と前記高濃度層とのｐｎ接合部が負性抵抗を有するこ
   とを特徴とするトリガダイオード。