静电保护元件和电子设备制造技术

本技术涉及能够提高对静电的保护性能的静电保护元件和电子设备。静电保护元件设置有：第一导电类型的第一杂质区，其形成在半导体基板的预定表面侧；第二导电类型的第二杂质区，其形成在半导体基板的预定表面侧并在水平方向上与第一杂质区间隔开；集电极接触部，其形成在第一杂质区中的预定表面侧，具有高于第一杂质区的浓度，并且是第一导电类型的杂质区；基极接触部，其形成在第二杂质区中的预定表面侧，具有高于第二杂质区的浓度，并且是第二导电类型的杂质区；和发射极接触部，其形成在第二杂质区中的预定表面侧并且位于比基极接触部更接近集电极接触部的位置处，具有高于第二杂质区的浓度，并且是第一导电类型的杂质区。本技术例如能够应用于电子设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】静电保护元件和电子设备
本专利技术涉及静电保护元件和电子设备。具体地，涉及BJT(BipolarJunctionTransistor，双极性结型晶体管)型的静电保护元件和设置有BJT型静电保护元件的电子设备。
技术介绍
通常，BJT型静电保护元件作为静电(静电放电)保护元件(例如，参考专利文献1和专利文献2)为大家公知。引用列表专利文献专利文献1：日本专利特开第2007-242923号公报专利文献2：日本专利特开第2013-172085号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题专利文献1中描述的静电保护元件具有这样的结构：其中，构成发射极、基极和集电极的杂质区沿纵向(深度方向)排列，并且基于杂质区的浓度和厚度来设置折回电压(snapbackvoltage)。然而，在专利文献1中描述的静电保护元件中，由于为了缩小尺寸而限制了杂质浓度的厚度并且折回电压不能设置得那么高，所以该静电保护元件无法应用于耐高压电路。专利文献2中描述的静电保护元件具有横向结构，其中构成发射极、基极和集电极的杂质区沿横向排列，并且基于构成集电极的杂质区与构成基极的杂质区之间在水平方向上的分离距离来设置折回电压。然而，在专利文献2中描述的静电保护元件中，由于在上述杂质区下方的层中的P阱的浓度高，因此难以根据上述分离距离来控制折回电压。此外，在专利文献2中描述的静电保护元件中，由于集电极和基极彼此相邻，因此存在集电极和基极可能短路的风险并且可能无法执行双极操作。本技术是考虑到上述情况而专利技术的，并且其目的是提高对静电的保护性能。技术问题的解决方案根据本技术的第一方面的静电保护元件包括：第一导电类型的第一杂质区，所述第一杂质区形成在半导体基板的预定表面侧；第二导电类型的第二杂质区，所述第二杂质区形成在所述半导体基板的所述预定表面侧并且相对于所述第一杂质区具有水平方向上的间隙；集电极接触部，所述集电极接触部形成在所述第一杂质区内的所述预定表面侧，所述集电极接触部具有高于所述第一杂质区的浓度并且是所述第一导电类型的杂质区；基极接触部，所述基极接触部形成在所述第二杂质区内的所述预定表面侧，所述基极接触部具有高于所述第二杂质区的浓度并且是所述第二导电类型的杂质区；和发射极接触部，所述发射极接触部形成在所述第二杂质区内的所述预定表面侧并且位于比所述基极接触部更靠近所述集电极接触部的位置处，所述发射极接触部具有高于所述第二杂质区的浓度并且是所述第一导电类型的杂质区。根据本专利技术的第二方面的电子设备包括半导体装置，所述半导体装置设置有静电保护元件，其中，所述静电保护元件包括：第一导电类型的第一杂质区，所述第一杂质区形成在半导体基板的预定表面侧；第二导电类型的第二杂质区，所述第二杂质区形成在所述半导体基板的所述预定表面侧并且相对于所述第一杂质区具有水平方向上的间隙；集电极接触部，所述集电极接触部形成在所述第一杂质区内的所述预定表面侧，所述集电极接触部具有高于所述第一杂质区的浓度并且是所述第一导电类型的杂质区；基极接触部，所述基极接触部形成在所述第二杂质区内的所述预定表面侧，所述基极接触部具有高于所述第二杂质区的浓度并且是所述第二导电类型的杂质区；和发射极接触部，所述发射极接触部形成在所述第二杂质区内的所述预定表面侧并且位于比所述基极接触部更靠近所述集电极接触部的位置处，所述发射极接触部具有高于所述第二杂质区的浓度并且是所述第一导电类型的杂质区。根据本专利技术的第一方面或第二方面，漏电流在所述集电极接触部和所述基极接触部之间流动，所述第二杂质区的电位升高或下降，并且集电极电流在所述集电极接触部和所述发射极接触部之间流动。本专利技术的有益效果根据本专利技术的第一方面或第二方面，提高了相对于静电的保护性能。附图说明[图1]图1是示意性示出了静电保护元件的示例的截面图。[图2]图2是用于说明图1所示的静电保护元件的操作的图。[图3]图3是示意性地示出了应用本专利技术的静电保护元件的第一实施例的截面图。[图4]图4是用于说明图3所示的静电保护元件的操作的图。[图5]图5是示意性地示出了应用本专利技术的静电保护元件的第二实施例的截面图。[图6]图6是用于说明图5所示的静电保护元件的操作的图。[图7]图7是示出了在图3所示的静电保护元件的表面密度高时的发热分布和电流密度分布的图。[图8]图8是示意性地示出了应用本专利技术的静电保护元件的第三实施例的横截面图和平面图。[图9]图9是示出了图8所示的静电保护元件的发热分布和电流密度分布的图。[图10]图10是示出了在图3所示的静电保护元件的表面密度低时的发热分布和电流密度分布的图。[图11]图11是示意性地示出了应用本专利技术的静电保护元件的第四实施例的截面图和平面图。[图12]图12是示出了图10所示的静电保护元件的发热分布和电流密度分布的图。[图13]图13是示意性地示出了应用本专利技术的静电保护元件的第五实施例的截面图和平面图。[图14]图14是示意性地示出了应用本专利技术的静电保护元件的第六实施例的截面图和平面图。[图15]图15是示意性地示出了应用本专利技术的静电保护元件的第七实施例的截面图和平面图。[图16]图16是示意性地示出了应用本专利技术的静电保护元件的第八实施例的截面图和平面图。[图17]图17是示意性地示出了应用本专利技术的静电保护元件的第九实施例的截面图和平面图。[图18]图18是示意性地示出了应用本专利技术的静电保护元件的第十实施例的截面图和平面图。[图19]图19是示意性地示出了应用本专利技术的静电保护元件的第十一实施例的截面图和平面图。[图20]图20是示出了图19所示的静电保护元件的发热分布的图。[图21]图21是示出了图19所示的静电保护元件的电流密度分布和电场强度分布的图。[图22]图22是示出了摄像装置的示例构造的框图。具体实施方式下文中，将说明本专利技术的具体实施方式(下文中称为实施例)。将以如下顺序进行说明。1.BJT型静电保护元件的示例2.第一实施例(NPN型示例)3.第二实施例(PNP型示例)4.第三实施例(防止NPN型发热的对策的第一示例)5.第四实施例(防止NPN型发热的对策的第二示例)6.第五实施例(防止NPN型发热的对策的第三示例)7.第六实施例(防止PNP型发热的对策的第一示例)8.第七实施例(防止PNP型发热的对策的第二示例)9.第八实施例(防止PNP型发热的对策的第三示例)10.第九实施例(多指型(multi-fingertype)第一示例)11.第十实施例(多指型第二示例)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电转换元件，包括：/n第一导电类型的第一杂质区，所述第一杂质区形成在半导体基板的预定表面侧；/n第二导电类型的第二杂质区，所述第二杂质区形成在所述半导体基板的所述预定表面侧并且相对于所述第一杂质区具有水平方向上的间隙；/n集电极接触部，所述集电极接触部形成在所述第一杂质区内的所述预定表面侧，所述集电极接触部具有高于所述第一杂质区的浓度并且是所述第一导电类型的杂质区；/n基极接触部，所述基极接触部形成在所述第二杂质区内的所述预定表面侧，所述基极接触部具有高于所述第二杂质区的浓度并且是所述第二导电类型的杂质区；和/n发射极接触部，所述发射极接触部形成在所述第二杂质区内的所述预定表面侧并且位于比所述基极接触部更靠近所述集电极接触部的位置处，所述发射极接触部具有高于所述第二杂质区的浓度并且是所述第一导电类型的杂质区。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180501 JP 2018-088013;20181212 JP 2018-2322251.一种光电转换元件，包括：
第一导电类型的第一杂质区，所述第一杂质区形成在半导体基板的预定表面侧；
第二导电类型的第二杂质区，所述第二杂质区形成在所述半导体基板的所述预定表面侧并且相对于所述第一杂质区具有水平方向上的间隙；
集电极接触部，所述集电极接触部形成在所述第一杂质区内的所述预定表面侧，所述集电极接触部具有高于所述第一杂质区的浓度并且是所述第一导电类型的杂质区；
基极接触部，所述基极接触部形成在所述第二杂质区内的所述预定表面侧，所述基极接触部具有高于所述第二杂质区的浓度并且是所述第二导电类型的杂质区；和
发射极接触部，所述发射极接触部形成在所述第二杂质区内的所述预定表面侧并且位于比所述基极接触部更靠近所述集电极接触部的位置处，所述发射极接触部具有高于所述第二杂质区的浓度并且是所述第一导电类型的杂质区。


2.根据权利要求1所述的静电保护元件，进一步包括所述第二导电类型的第三杂质区，所述第三杂质区形成在所述第二杂质区中的所述预定表面侧的比所述发射极接触部更靠近所述集电极接触部的位置处，并且具有高于所述第二杂质区的浓度。


3.根据权利要求2所述的静电保护元件，进一步包括所述第一导电类型的第四杂质区，所述第四杂质区形成在所述第一杂质区中的所述预定表面侧的比所述集电极接触部更靠近所述发射极接触部的位置处，并且具有高于所述第一杂质区的浓度。


4.根据权利要求2所述的静电保护元件，其中，所述第三杂质区具有与所述发射极接触部大致相同的深度。


5.根据权利要求2所述的静电保护元件，其中，所述第三杂质区的杂质浓度等于或高于所述发射极接触部的杂质浓度。


6.根据权利要求1所述的静电保护元件，进一步包括所述第一导电类型的第四杂质区，所述第四杂质区形成在所述第一杂质区中的所述预定表面侧的比所述集电极接触部更靠近所述发射极接触部的位置处，并且具有高...

【专利技术属性】
技术研发人员：矶部裕史，巽孝明，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP