[实用新型]一种高防护等级单向可控硅静电防护器件

说明书

本实用新型公开了一种高防护等级单向可控硅静电防护器件，包括P型衬底；衬底中设有第一N型深阱，第二N型深阱；第二N型深阱右侧设有P阱；第一N型深阱内设有第一P+注入区和第一N+注入区；第二N型深阱内设有第二P+注入区和第二N+注入区；第一N型深阱和第二N型深阱中间设有跨接的第四N+注入区；P阱内设有第三P+注入区和第三N+注入区；第一P+注入区、第一N+注入区、第二P+注入区和第二N+注入区连接在一起并作为器件的阳极，第三P+注入区和第三N+注入区连接在一起并作为器件的阴极。

技术领域

本实用新型涉及静电防护领域，特别涉及一种高防护等级单向可控硅静电防护器件。

背景技术

随着半导体制程工艺的进步，ESD造成集成电路芯片以及电子产品失效的情况愈加严重了，对电子产品以及集成电路芯片进行ESD防护成为了产品工程师们面临的主要难题之一。

传统的可控硅器件与其他ESD器件相比，其自身具有双电导调制机构，单位面积泄放效率高，单位寄生电容小，鲁棒性最好，但是为了达到更高的防护等级，往往需要进行将器件做成多叉指状，这样可能会有维持电压随着叉指数的增加而减小的问题，并且耗费大量面积，需要在设计的时候重点考虑。

传统的单向可控硅静电防护器件的剖面图见图1，其等效电路图见图2，当ESD脉冲加在SCR阳极时，第二N型深阱与P阱形成反偏PN节，当这个脉冲电压高于这个PN结的雪崩击穿电压的时候，器件的内部就会产生大量的雪崩电流，电流的流通路径为经过P阱寄生电阻流向了另一端，即阴极；当这个寄生的阱电阻两端的电压高于寄生NPN三极管的cb结(由P阱与第三N+注入区构成)的正向的导通电压的时候，此三极管开启，此三极管开通后，为PNP1三极管提供基极电流，寄生PNP1三极管也开启后，也为寄生NPN三极管提供基极电流，构成正反馈回路，随着ESD电流继续增加，PNP1为PNP2提供足够的基极电流以后，PNP2也相继开启，与NPN构成SCR路径，也可以泄放静电，但是传统SCR的维持电压一般随着叉指数增加而减小，易超出设计窗口，容易造成闩锁，故需要避免其维持电压过小，但是提高维持电压的方法，会降低器件的鲁棒性，所以还需要着重考虑其鲁棒性。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单的高防护等级单向可控硅静电防护器件。

本实用新型实施例提供了一种高防护等级单向可控硅静电防护器件，包括P型衬底；

所述P型衬底内设有第一N型深阱和第二N型深阱；其中，所述第一N型深阱位于P型衬底左侧，所述第二N型深阱位于P型衬底右侧；

所述第二N型深阱右侧设有P阱；

所述第一N型深阱内设有第一P+注入区和第一N+注入区，其中，所述第一P+注入区位于所述第一N型深阱右侧，所述第一N+注入区位于所述第一N型深阱左侧；

所述第二N型深阱内设有第二P+注入区和第二N+注入区，其中，所述第二P+注入区位于所述第二N型深阱右侧，所述第二N+注入区位于所述第二N型深阱左侧；

所述第一N型深阱和所述第二N型深阱中间设有跨接的第四N+注入区；

所述P阱内设有第三P+注入区和第三N+注入区，其中，所述第三P+注入区位于所述P阱右侧，所述第三N+注入区位于所述P阱左侧；

所述第一P+注入区、所述第一N+注入区、所述第二P+注入区和所述第二N+注入区连接在一起并作为器件的阳极，所述第三P+注入区和所述第三N+注入区连接在一起并作为器件的阴极。