[实用新型]一种高维持电压NPNPN型双向可控硅静电防护器件

权利要求书

1.一种高维持电压NPNPN型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型衬底中设有N型埋层；

所述N型埋层上从左到右依次设有第一N型深阱、高压N阱、第二N型深阱；

所述高压N阱上从左到右依次设有第一N阱、第一P阱、第二N阱、第二P阱、第三N阱、第三P阱和第四N阱；

所述第一P阱内从左到右依次设有第一P+注入区、第一N+注入区，第一P阱与第二N阱之间跨接有第二N+注入区；

第三N阱与第三P阱支架跨接有第三N+注入区，所述第三P阱内从左到右依次设有第三N+注入区、第四N+注入区；

所述第一P+注入区、第一N+注入区连接在一起并作为器件的阳极，所述第四N+注入区、第二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NPNPN型双向可控硅静电防护器件，其特征在于：所述第一P+注入区左侧和P型衬底左侧边缘之间为第一场氧隔离区，第一P+注入区右侧与第一N+注入区左侧连接，第一N+注入区右侧和第二N+注入区左侧之间为第二场氧隔离区，第二N+注入区右侧和第三N+注入区左侧之间为第三场氧隔离区，第三N+注入区右侧和第四N+注入区左侧之间为第四场氧隔离区，第四N+注入区右侧与第二P+注入区左侧连接，第二P+注入区右侧和P型衬底右侧边缘之间为第五场氧隔离区。

3.根据权利要求1所述的高维持电压NPNPN型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：

第一NPN型晶体管，其中第一N+注入区作为第一NPN型晶体管的发射极，第一P阱作为第一NPN型晶体管的基极，第二N+注入区、第二N阱、高压N阱、第三N阱和第三N+注入区作为第一NPN型晶体管的集电极；

第一PNP型晶体管，其中第一P阱作为第一PNP型晶体管的集电极，第二N+注入区、第二N阱、高压N阱、第三N阱、第三N+注入区作为第一PNP型晶体管的基极，第三P阱作为第一PNP型晶体管的发射极；

第二NPN型晶体管，其中第二N+注入区、第二N阱、高压N阱、第三N阱、第三N+注入区作为第二NPN型晶体管的集电极，第三P阱作为第二NPN型晶体管的基极，第四N+注入区作为第二NPN型晶体管的发射基；

在第一P阱中形成的第一P阱寄生电阻；

在第二P阱中形成的第二P阱寄生电阻；

在高压N阱左半部分形成的第一高压N阱寄生电阻；

在高压N阱右半部分形成的第二高压N阱寄生电阻。

4.根据权利要求3所述的高维持电压NPNPN型双向可控硅静电防护器件，其特征在于，所述等效电路中，第一P阱寄生电阻的一端和第一NPN型晶体管的发射极连接在一起并作为器件阳极，第一P阱寄生电阻的另一端、第一NPN型晶体管的基极、第一PNP型晶体管的集电极连接在一起，所述第一高压N阱寄生电阻的一端连接第一NPN型晶体管的集电极，第一高压N阱寄生电阻的另一端、第一PNP型晶体管的基极、第二高压N阱寄生电阻的一端连接在一起，第二高压N阱寄生电阻的另一端连接第二NPN型晶体管的集电极，第二NPN型晶体管的基极、第一PNP型晶体管的发射极、第二P阱寄生电阻的一端连接在一起，第二P阱寄生电阻的另一端与第二NPN型晶体管的发射极连接在一起并作为器件阴极。

5.根据权利要求4所述的高维持电压NPNPN型双向可控硅静电防护器件，其特征在于：当高压ESD脉冲来到器件阳极，器件阴极接地电位时，第三N+注入区与第三P阱被反偏；若脉冲电压高于第三N+注入区与第三P阱所形成的反偏PN结的雪崩击穿电压，器件内产生雪崩电流，电流经第二P阱寄生电阻流向阴极，当第二P阱寄生电阻的电压高于第二NPN型晶体管的be结正向导通电压时，第二NPN型晶体管开启，开启的第二NPN型晶体管为第一PNP型晶体管提供基极电流，随后，第一PNP型晶体管开启并为第二NPN型晶体管提供基极电流；此后即使没有雪崩电流产生，第二NPN型晶体管和第一PNP型晶体管已构成了正反馈回路，由第一PNP型晶体管和第二NPN型晶体管构成的SCR结构被导通，泄放静电；同理，当阴极出现ESD脉冲时，或者阳极出现负ESD电压脉冲时，第一P阱与第二N+注入区雪崩击穿，随后，由第一PNP型晶体管和第一NPN型晶体管构成的SCR结构导通泄放静电。