[发明专利]一种高维持电压的低触发双向可控硅静电防护器件

权利要求书

1.一种高维持电压的低触发双向可控硅静电防护器件，其特征在于：包括P型衬底，所述P型衬底内设有N型深阱；所述N型深阱内从左到右依次设有第一P阱和第二P阱；第一P阱内从左到右依次设有第一P+注入区、第二P+注入区、第一N+注入区，其中第一P+注入区横跨第一P阱和N型深阱；第二P阱内从左到右依次设有第二N+注入区、第三P+注入区、第四P+注入区，其中第四P+注入区横跨第二P阱和N型深阱；所述第二P+注入区、第一N+注入区连接在一起并作为器件的阳极；所述第二N+注入区、第三P+注入区连接在一起并作为器件的阴极。

2.根据权利要求1所述的高维持电压的低触发双向可控硅静电防护器件，其特征在于，所述静电防护器件的等效电路包括：由第一N+注入区、第一P阱、N型深阱构成的第一NPN型晶体管；由第一P阱、N型深阱、第二P阱构成的第一PNP型晶体管；由N型深阱、第二P阱、第二N+注入区构成的第二NPN型晶体管；由第一P+注入区与N型深阱构成的第一二极管；由第四P+注入区与N型深阱构成的第二二极管；在第一P阱中形成的第一寄生电阻；在第二P阱中形成的第二寄生电阻；在N型深阱中第一P阱与第二P阱之间的部分形成的第三寄生电阻；在N型深阱中位于第一P阱下方的部分形成的第四寄生电阻；在N型深阱中位于第二P阱下方的部分形成的第五寄生电阻。

3.根据权利要求2所述的高维持电压的低触发双向可控硅静电防护器件，其特征在于：静电防护器件的等效电路中，所述第一寄生电阻的一端、第一NPN型晶体管的发射极连接在一起并作为器件阳极，第一寄生电阻的另一端、第一PNP型晶体管的发射极、第一二极管的正极、第一NPN型晶体管的基极连接在一起，所述第四寄生电阻的一端与第一二极管的负极相连，第四寄生电阻的另一端、第一NPN型晶体管的集电极、第三寄生电阻的一端连接在一起，第一PNP型晶体管的基极连接在第三寄生电阻的中间，所述第二寄生电阻的一端、第二NPN型晶体管的发射极连接在一起并作为器件阴极，第二寄生电阻的另一端、第一PNP型晶体管的集电极、第二二极管的正极、第二NPN型晶体管的基极连接在一起，所述第五寄生电阻的一端与第二二极管的负极相连，第五寄生电阻的另一端、第三寄生电阻的另一端、第二NPN型晶体管的集电极连接在一起。

4.根据权利要求3所述的高维持电压的低触发双向可控硅静电防护器件，其特征在于：当ESD脉冲发生在阳极时，N型深阱与第四P+注入区、N型深阱与第二P阱均处于反偏状态，随着脉冲电压的升高，N型深阱与第四P+注入区被率先击穿，器件内产生雪崩电流，雪崩电流依次经过第三寄生电阻、第五寄生电阻和第二寄生电阻流向阴极，当第二寄生电阻两端的压降足够使得第二NPN型晶体管的be结导通时，第二NPN型晶体管与第一PNP型晶体管之间的正反馈机制使得器件进入闩锁状态，即形成从阳极的第一N+注入区到第一P阱到N型深阱再到第二P阱最后流入阴极的第二N+注入区的主静电泄放路径。

5.根据权利要求4所述的高维持电压的低触发双向可控硅静电防护器件，其特征在于：所述P型衬底上设有保护环，且保护环接地。