本发明实施例提供了一种窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件及其制作方法，包括：P型衬底，P型外延层，第一P阱、第二P阱、第三P阱、第四P阱，第一N型深阱、第二N型深阱、第三N型深阱，第一P+注入区、第二P+注入区、第三P+注入区、第四P+注入区、第五P+注入区、第六P+注入区，和N+注入区Ⅰ、P+注入区Ⅱ、P+注入区Ⅲ、P+注入区Ⅳ、P+注入区Ⅴ、P+注入区Ⅵ，第三P+注入区和N+注入区Ⅰ以金属相连；第四P+注入区和N+注入区Ⅵ以金属相连；第一P+注入区、第二P+注入区、第六P+注入区和N+注入区Ⅱ连接在一起并作为器件的阴极，第五P+注入区和N+注入区Ⅱ连接在一起并作为器件的阳极，如此，增加电荷泄放的通路，提高维持电压。
1.一种窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件，其特征在于，包括：P型衬底，其中所述P型衬底上方为P型外延层，所述P型外延层内从左到右依次设有第一P阱，第一N型深阱，第二P阱，第二N型深阱，第三P阱，第三N型深阱，第四P阱，所述P型外延层底部有N型埋层；
所述第二P阱内从左至右依次设有第二P+注入区、N+注入区Ⅰ以及N+注入区Ⅱ；
所述第二N型深阱底部与N型埋层相连，内设有第一N阱，并在所述第一N阱设内从左至右设有第三P+注入区、第四P+注入区；
所述第三P阱内从左至右依次设有N+注入区Ⅴ、N+注入区Ⅵ和第五P+注入区；
所述第一N阱注入区和第三P阱交界处设有N+注入区Ⅳ；
所述第三P+注入区和N+注入区Ⅰ以金属相连；第四P+注入区和N+注入区Ⅵ以金属相连；
所述第一P+注入区、第二P+注入区、第六P+注入区和N+注入区Ⅱ连接在一起并作为器件的阴极，第五P+注入区和N+注入区Ⅴ连接在一起并作为器件的阳极。
2.根据权利要求1所述的窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件，其特征在于，所述第一P+注入区与所述第二P+注入区之间设有第一场氧隔离区，所述第二P+注入区与所述N+注入区Ⅰ之间设有第二场氧隔离区，所述N+注入区Ⅰ与所述N+注入区Ⅱ之间设有第三场氧隔离区，所述N+注入区Ⅱ与所述N+注入区Ⅲ之间设有第四场氧隔离区，所述N+注入区Ⅲ和所述第三P+注入区之间设有第五场氧隔离区，所述第三P+注入区与所述第四P+注入区之间设有第六场氧隔离区，所述第四P+注入区与所述N+注入区Ⅳ之间设有第七场氧隔离区，所述N+注入区Ⅳ与所述N+注入区Ⅴ之间设有第八场氧隔离区，所述N+注入区Ⅴ与所述N+注入区Ⅵ之间设有第九场氧隔离区，所述N+注入区Ⅵ和所述第五P+注入区之间设有第十场氧隔离区，所述第五P+注入区与所述第六P+注入区之间设有第十一场氧隔离区。
3.根据权利要求2所述的窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件，其特征在于，所述第一场氧隔离区的左侧为于第一P阱表面，中间横跨第一N型深阱，右侧位于第二P阱表面；所述第二、三、四场氧隔离区位于第二P阱表面；所述第五、六、七场氧隔离区位于第一N阱表面；所述第八、九、十场氧隔离区位于第三P阱表面；所述第十一场氧隔离区左侧位于第三P阱表面，中间横跨第三N型深阱，右侧位于第四P阱表面。
4.根据权利要求2所述的窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件，其特征在于，当高压ESD脉冲到达器件的阳极，器件的阴极接低电位时，所述第五P+注入区和所述N+注入区Ⅵ构成二极管D1，所述第二P+注入区和所述N+注入区Ⅰ构成二极管D2，所述N+注入区Ⅴ、所述第三P阱和所述第二N型深阱构成了横向PNP型三极管Q1，所述第五P+注入区、所述第二N型深阱和所述第二P+注入区构成了纵向NPN型三极管Q2，所述第二N型深阱、所述第二P阱和所述N+注入区Ⅱ构成纵向NPN型三极管Q3，所述N+注入区Ⅲ、所述第二P阱和所述N+注入区Ⅱ构成横向NPN型三极管Q4，所述N+注入区Ⅳ、所述第三P阱和所述N+注入区Ⅴ构成横向NPN型三极管Q5，所述N+注入区Ⅵ、所述第三P阱和所述N+注入区Ⅴ构成横向NPN型三极管Q6，所述第四P+注入区、所述第一N阱、所述第三P+注入区构成横向PNP型三极管Q7，所述N+注入区Ⅰ、所述第二P阱和所述N+注入区Ⅱ构成横向NPN型三极管Q8。
5.根据权利要求4所述的窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件，其特征在于，所述N+注入区Ⅲ、所述N+注入区Ⅳ的掺杂浓度高于所述第一N阱的掺杂浓度。
6.根据权利要求4所述的窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件，其特征在于，所述第三P+注入区、所述第四P+注入区的掺杂浓度高于所述第二P阱的掺杂浓度，所述N+注入区Ⅰ、所述N+注入区Ⅵ的掺杂浓度高于第一N阱的掺杂浓度。
7.一种基于权利要求1‑6中任一项所述的窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件的制作方法，其特征在于，包括：步骤一：根据触发电压的大小确定N+注入区Ⅲ、N+注入区Ⅳ的掺杂浓度；
步骤四：在P型外延层中从左至右依次生成第一场氧隔离区、第二场氧隔离区、第三场氧隔离区、第四场氧隔离区、第五场氧隔离区、第六场氧隔离区、第七场氧隔离区、第八场氧隔离区、第九场氧隔离区、第十场氧隔离区以及第十一场氧隔离区；
步骤五：在P型外延层从左至右依次形成第一P阱，第二P阱，第三P阱，第四P阱；
步骤六：在第一P阱和第二P阱之间形成第一N型深阱，在第一N阱上形成第二N型深阱，在第三P阱和第四P阱之间形成第三N型深阱，第一N型深阱、第二N型深阱、第三N型深阱底部与N型埋层相连；
步骤七：在第一P阱中形成第一P+注入区，在第二P阱内形成第二P+注入区，在第一N阱设内从左至右形成第三P+注入区、第四P+注入区；在第三P阱内形成第五P+注入区，在第四P阱内设有第六P+注入区；
步骤八：在第二P阱和第一N阱交界处形成N+注入区Ⅲ，在第一N阱注入区和第三P阱交界处形成N+注入区Ⅳ；
步骤九：在第二P阱内形成N+注入区Ⅰ、N+注入区Ⅱ，在第三P阱内形成N+注入区Ⅴ、N+注入区Ⅵ，且第一场氧隔离区左侧与第一P+注入区右侧边缘接触，第一场氧隔离区右侧与第二P+注入区左侧边缘接触，第二场氧隔离区在第二P+注入区与N+注入区Ⅰ之间，第三场氧隔离区在N+注入区Ⅰ与N+注入区Ⅱ之间，第四场氧隔离区在N+注入区Ⅱ与N+注入区Ⅲ之间，第五场氧隔离区在N+注入区Ⅲ与和第三P+注入区之间，第六场氧隔离区在第三P+注入区与第四P+注入区之间，第七场氧隔离区在第四P+注入区与N+注入区Ⅳ之间，第八场氧隔离区在N+注入区Ⅳ与N+注入区Ⅴ之间，第九场氧隔离区在N+注入区Ⅴ与N+注入区Ⅵ之间，第十场氧隔离区在N+注入区Ⅵ与第五P+注入区之间，第十一场氧隔离区左侧与第五P+注入区右侧边缘接触，第十一场氧隔离区右侧与第六P+注入区左侧边缘接触；
步骤十：对第一P+注入区、第二P+注入区、第三P+注入区、第四P+注入区、第五P+注入区、第六P+注入区、N+注入区Ⅰ、N+注入区Ⅱ、N+注入区Ⅲ、N+注入区Ⅵ进行退火处理；
步骤十一：第三P+注入区和N+注入区Ⅰ以金属相连，第四P+注入区和N+注入区Ⅵ以金属相连，第一P+注入区、第二P+注入区、第六P+注入区和N+注入区Ⅱ连接在一起并作为器件的阴极，第五P+注入区和N+注入区Ⅱ连接在一起并作为器件的阳极。
窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件及其制作方法
技术领域
[0001] 本发明涉及静电防护领域，特别涉及一种窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件及其制作方法。
背景技术
[0002] 随着半导体工艺的进一步发展，工艺制程的进一步缩小，虽然带来了器件的效能的大幅提高，但是对ESD的防护带来了新的挑战。传统的可控硅器件其触发电压高，易超出设计窗口，维持电压低容易造成闩锁现象，很难适应现代ESD防护器件的设计窗口要求。
[0003] 传统双向可控硅静电防护器件是在传统单向可控硅静电防护器件基础上改良而来的，可认为是两个传统单向可控硅的面对面串联的形成，传统双向可控硅器件正向和反向的工作方式同传统单项可控硅的正向工作方式相同，传统双向可控硅静电防护器件的剖面图如图1所示，其等效电路图如图2所示。当阳极出现静电电压时，第三P阱和第一N阱之间形成正向PN结，电荷由阳极进入第一N阱，第二P阱和第一N阱之间形成反向PN结，当静电电压大于第二P阱和第一N阱之间之间的反向PN结时，PNP三极管导通，形成雪崩电荷，静电电荷由第一N阱流入第二P阱，随后由阴极流出。随着流经第二P阱电荷的增加，在第二P阱和N+注入区Ⅰ之间形成正向导通电压，NPN三极管Q3的bc之间导通，NPN三极管Q3导通。此时三极管Q2、Q3的导通，构成正反馈回路。在形成正反馈回路之后，即使没有雪崩电流，由于三极管的导通，也可以形成电荷泄放路径。当传统的双向可控硅静电防护器件的阴极出现静电电压时，工作原理与正向基本相同，但是产生雪崩的区域不同。当阴极出现静电电压时，第一N阱与第三P阱之间的反向PN结发生雪崩击穿，使得PNP三极管Q2与NPN三极管Q1导通，形成正反馈泄放静电路径。
[0004] 传统的SCR结构的高触发电压易于超出设计窗口的上限，而低触发电压易造成闩锁现象。
发明内容
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件及其制作方法，增加电荷泄放的通路，提高维持电压。
[0006] 本发明实施例提供的一种窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件，包括：P型衬底，其中所述P型衬底上方为P型外延层，所述P型外延层内从左到右依次设有第一P阱，第一N型深阱，第二P阱，第二N型深阱，第三P阱，第三N型深阱，第四P阱，所述P型外延层底部有N型埋层；
[0007] 所述第一P阱内设有第一P+注入区；
[0008] 所述第一N型深阱底部与N型埋层部分相连；
[0009] 所述第二P阱内从左至右依次设有第二P+注入区、N+注入区Ⅰ以及N+注入区Ⅱ；
[0010] 所述第二N型深阱底部与N型埋层相连，内设有第一N阱，并在所述第一N阱设内从左至右设有第三P+注入区、第四P+注入区；
[0011] 所述第二P阱和第一N阱交界处设有N+注入区Ⅲ；
[0012] 所述第三P阱内从左至右依次设有N+注入区Ⅴ、N+注入区Ⅵ和第五P+注入区；
[0013] 所述第一N阱注入区和第三P阱交界处设有N+注入区Ⅳ；
[0014] 所述第三N型深阱底部与N型埋层部分相连；
[0015] 所述第四P阱内设有第六P+注入区；
[0016] 所述第三P+注入区和N+注入区Ⅰ以金属相连；第四P+注入区和N+注入区Ⅵ以金属相连；
[0017] 所述第一P+注入区、第二P+注入区、第六P+注入区和N+注入区Ⅱ连接在一起并作为器件的阴极，第五P+注入区和N+注入区Ⅴ连接在一起并作为器件的阳极。
[0018] 其中，所述第一P+注入区与所述第二P+注入区之间设有第一场氧隔离区，所述第二P+注入区与所述N+注入区Ⅰ之间设有第二场氧隔离区，所述N+注入区Ⅰ与所述N+注入区Ⅱ之间设有第三场氧隔离区，所述N+注入区Ⅱ与所述N+注入区Ⅲ之间设有第四场氧隔离区，所述N+注入区Ⅲ和所述第三P+注入区之间设有第五场氧隔离区，所述第三P+注入区与所述第四P+注入区之间设有第六场氧隔离区，所述第四P+注入区与所述N+注入区Ⅳ之间设有第七场氧隔离区，所述N+注入区Ⅳ与所述N+注入区Ⅴ之间设有第八场氧隔离区，所述N+注入区Ⅴ与所述N+注入区Ⅵ之间设有第九场氧隔离区，所述N+注入区Ⅵ和所述第五P+注入区之间设有第十场氧隔离区，所述第五P+注入区与所述第六P+注入区之间设有第十一场氧隔离区。
[0019] 其中，所述第一场氧隔离区的左侧为于第一P阱表面，中间横跨第一N型深阱，右侧位于第二P阱表面；所述第二、三、四场氧隔离区位于第二P阱表面；所述第五、六、七场氧隔离区位于第一N阱表面；所述第八、九、十场氧隔离区位于第三P阱表面；所述第十一场氧隔离区左侧位于第三P阱表面，中间横跨第三N型深阱，右侧位于第四P阱表面。
[0020] 其中，当高压ESD脉冲到达器件的阳极，器件的阴极接低电位时，所述第五P+注入区和所述N+注入区Ⅵ构成二极管D1，所述第二P+注入区和所述N+注入区Ⅰ构成二极管D2，所述N+注入区Ⅴ、所述第三P阱和所述第二N型深阱构成了横向PNP型三极管Q1，所述第五P+注入区、所述第二N型深阱和所述第二P+注入区构成了纵向NPN型三极管Q2，所述第二N型深阱、所述第二P阱和所述N+注入区Ⅱ构成纵向NPN型三极管Q3，所述N+注入区Ⅲ、所述第二P阱和所述N+注入区Ⅱ构成横向NPN型三极管Q4，所述N+注入区Ⅳ、所述第三P阱和所述N+注入区Ⅴ构成横向NPN型三极管Q5，所述N+注入区Ⅵ、所述第三P阱和所述N+注入区Ⅴ构成横向NPN型三极管Q6，所述第四P+注入区、所述第一N阱、所述第三P+注入区构成横向PNP型三极管Q7，所述N+注入区Ⅰ、所述第二P阱和所述N+注入区Ⅱ构成横向NPN型三极管Q8。
[0021] 其中，所述N+注入区Ⅲ、所述N+注入区Ⅳ的掺杂浓度高于所述第一N阱的掺杂浓度。
[0022] 其中，所述第三P+注入区、所述第四P+注入区的掺杂浓度高于所述第二P阱的掺杂浓度，所述N+注入区Ⅰ、所述N+注入区Ⅵ的掺杂浓度高于第一N阱的掺杂浓度。
[0023] 本发明实施例还提供了一种基于本发明任一实施例所述的窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件的制作方法，包括以下步骤：
[0024] 步骤一：根据触发电压的大小确定N+注入区Ⅲ、N+注入区Ⅳ的掺杂浓度；
[0025] 步骤二：在P型衬底上方形成P型外延层；
[0026] 步骤三：在P型外延层底部形成N型埋层；
[0027] 步骤四：在P型外延层中从左至右依次生成第一场氧隔离区、第二场氧隔离区、第三场氧隔离区、第四场氧隔离区、第五场氧隔离区、第六场氧隔离区、第七场氧隔离区、第八场氧隔离区、第九场氧隔离区、第十场氧隔离区以及第十一场氧隔离区；
[0028] 步骤五：在P型外延层从左至右依次形成第一P阱，第二P阱，第三P阱，第四P阱；
[0029] 步骤六：在第一P阱和第二P阱之间形成第一N型深阱，在第一N阱上形成第二N型深阱，在第三P阱和第四P阱之间形成第三N型深阱，第一N型深阱、第二N型深阱、第三N型深阱底部与N型埋层相连；
[0030] 步骤七：在第一P阱中形成第一P+注入区，在第二P阱内形成第二P+注入区，在第一N阱设内从左至右形成第三P+注入区、第四P+注入区；在第三P阱内形成第五P+注入区，在第四P阱内设有第六P+注入区；
[0031] 步骤八：在第二P阱和第一N阱交界处形成N+注入区Ⅲ，在第一N阱注入区和第三P阱交界处形成N+注入区Ⅳ；
[0032] 步骤九：在第二P阱内形成N+注入区Ⅰ、N+注入区Ⅱ，在第三P阱内形成N+注入区Ⅴ、N+注入区Ⅵ，且第一场氧隔离区左侧与第一P+注入区右侧边缘接触，第一场氧隔离区右侧与第二P+注入区左侧边缘接触，第二场氧隔离区在第二P+注入区与N+注入区Ⅰ之间，第三场氧隔离区在N+注入区Ⅰ与N+注入区Ⅱ之间，第四场氧隔离区在N+注入区Ⅱ与N+注入区Ⅲ之间，第五场氧隔离区在N+注入区Ⅲ与和第三P+注入区之间，第六场氧隔离区在第三P+注入区与第四P+注入区之间，第七场氧隔离区在第四P+注入区与N+注入区Ⅳ之间，第八场氧隔离区在N+注入区Ⅳ与N+注入区Ⅴ之间，第九场氧隔离区在N+注入区Ⅴ与N+注入区Ⅵ之间，第十场氧隔离区在N+注入区Ⅵ与第五P+注入区之间，第十一场氧隔离区左侧与第五P+注入区右侧边缘接触，第十一场氧隔离区右侧与第六P+注入区左侧边缘接触；
[0033] 步骤十：对第一P+注入区、第二P+注入区、第三P+注入区、第四P+注入区、第五P+注入区、第六P+注入区、N+注入区Ⅰ、N+注入区Ⅱ、N+注入区Ⅲ、N+注入区Ⅵ进行退火处理；
[0034] 步骤十一：第三P+注入区和N+注入区Ⅰ以金属相连，第四P+注入区和N+注入区Ⅵ以金属相连，第一P+注入区、第二P+注入区、第六P+注入区和N+注入区Ⅱ连接在一起并作为器件的阴极，第五P+注入区和N+注入区Ⅱ连接在一起并作为器件的阳极。
[0035] 有益效果：
[0036] 1)N+注入区Ⅲ、Ⅳ的不同的掺杂浓度，可根据触发电压的大小进行调整，若N+注入区Ⅲ、Ⅳ的掺杂浓度浓度越高，则触发电压越低；若N+注入区Ⅲ、Ⅳ的掺杂浓度浓度越低，则触发电压越高。
[0037] 2)第三、第四P+注入区和的掺杂浓度高于第二P阱的掺杂浓度，N+注入区Ⅰ、Ⅵ的掺杂浓度高于第一N阱的掺杂浓度，因为有着更高的掺杂浓度，再加上N+注入区Ⅵ、第四P+注入之间的金属连线和第三P+注入区、N+注入区Ⅰ之间的金属连线，可以在第三P阱、第一N阱、第二P阱表面构成一条更加快速的电荷泄放电路。
附图说明
[0038] 图1为传统双向可控硅静电防护器件的剖面图；
[0039] 图2为传统双向可控硅静电防护器件的等效电路图；
[0040] 图3为本发明一实施例提供的窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件的剖面图；
[0041] 图4为本发明一实施例提供的窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件的等效电路图；
[0042] 图5为传统双向可控硅静电防护器件仿真的I‑V曲线图；
[0043] 图6为传统双向可控硅静电防护器件电流密度分布图；
[0044] 图7为本发明一实施例提供的窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件仿真的I‑V曲线图；
[0045] 图8为本发明一实施例提供的窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件电流密度分布图。
具体实施方式
[0046] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0047] 如图3所示，一种窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件，包括P型衬底101；所述衬底上方为P型外延层201；所述P型外延层底部有N型埋层301；所述P型外延层内从左到右依次设有第一P阱401，第一N型深阱402，第二P阱403，第二N型深阱404，第三P阱405，第三N型深阱406，第四P阱407；所述第一P阱内设有第一P+注入区501；所述第一N型深阱402底部与N型埋层301部分相连；所述第二P阱内从左至右依次设有第二P+注入区502、N+注入区Ⅰ
503和N+注入区Ⅱ504；所述第二N型深阱底部与N型埋层相连，内设有第一N阱505；并在第一N阱设内从左至右设有第三P+注入区507和第四P+注入区508；所述第二P阱和第一N阱交界处设有N+注入区Ⅲ509；所述第三P阱内从左至右依次设有N+注入区Ⅴ510、N+注入区Ⅵ511和第五P+注入区512；所述第一N阱注入区和第三P阱交界处设有N+注入区Ⅳ509；所述第三N型深阱406底部与N型埋层301部分相连；所述第四P阱407内设有第六P+注入区513；所述第三P+注入区512和N+注入区Ⅰ503以金属相连；第四P+注入区508和N+注入区Ⅵ511以金属相连；所述第一、二、六P+注入区501、502、513和N+注入区Ⅱ504连接在一起并作为器件的阴极，第五P+注入区512和N+注入区Ⅴ510连接在一起并作为器件的阳极。
[0048] 所述第一P+注入区501与第二P+注入区502之间设有第一场氧隔离区601，所述第二P+注入区502与N+注入区Ⅰ503之间设有第二场氧隔离区602，所述N+注入区Ⅰ503、Ⅱ504之间设有第三场氧隔离区603，所述N+注入区Ⅱ504、Ⅲ506之间设有第四场氧隔离区604，所述N+注入区Ⅲ506和第三P+注入区507之间设有第五场氧隔离区605，所述第三P+注入区507与第四P+注入区508之间设有第六场氧隔离区606，所述第四P+注入区与508N+注入区Ⅳ509之间设有第七场氧隔离区607，所述N+注入区Ⅳ509、Ⅴ510之间设有第八场氧隔离区608，所述N+注入区Ⅴ510、Ⅵ511之间设有第九场氧隔离区609，所述N+注入区Ⅵ511和第五P+注入区512之间设有第十场氧隔离区610，所述第五P+注入区512与第六P+注入区513之间设有第十一场氧隔离区611。所述第一场氧隔离区601的左侧为于第一P阱401表面，中间横跨第一N型深阱402，右侧位于第二P阱表面403；所述第二、三、四场氧隔离区602、603、604位于第二P阱表面403；所述第五、六、七场氧隔离区605、606、607位于第一N阱表面505；所述第八、九、十场氧隔离区608、609、610位于第三P阱表面405；所述第十一场氧隔离区611左侧位于第三P阱405表面，中间横跨第三N型深阱406，右侧位于第四P阱表面407。
[0049] 图4为本实施例的等效电路图，当高压ESD脉冲到达器件的阳极，器件的阴极接低电位时，第五P+注入区512和N+注入区Ⅵ511构成二极管D1，第二P+注入区502和N+注入区Ⅰ503构成二极管D2，N+注入区Ⅴ510、第三P阱405和第二N型深阱404构成了横向PNP型三极管Q1，第五P+注入区512、第二N型深阱404和第二P+注入区502构成了纵向NPN型三极管Q2，第二N型深阱404、第二P阱403和N+注入区Ⅱ504构成纵向NPN型三极管Q3，N+注入区Ⅲ506、第二P阱403和N+注入区Ⅱ504构成横向NPN型三极管Q4，N+注入区Ⅳ509、第三P阱405和N+注入区Ⅴ510构成横向NPN型三极管Q5，N+注入区Ⅵ511、第三P阱405和N+注入区Ⅴ510构成横向NPN型三极管Q6，第四P+注入区508、第一N阱505、第三P+注入区507构成横向PNP型三极管Q7，N+注入区Ⅰ503、第二P阱403和N+注入区Ⅱ504构成横向NPN型三极管Q8。
[0050] 当高压ESD脉冲到达器件的阳极时，器件阴极接地电位，当高压ESD脉冲到达器件的阳极时，器件阴极接地电位，第五P+注入区512和N+注入区Ⅵ511正偏，D1导通，第三P阱405和第一N阱505正偏，Q5的bc之间导通，第三P阱405和第一N阱505正偏，Q2的cb之间导通，第四P+注入区508和第一N阱505正偏，Q7的cb之间导通，向第一N阱注入电流。第一N阱505与第二P阱403被反偏，N+注入区Ⅲ506和第二P阱403被反偏，第一N阱505和第三P+注入区507被反偏并且N+注入区Ⅰ503和第一P阱403也被反偏。随着正向电压的继续增加，由于N+注入区Ⅲ506的掺杂浓度高于第一N阱505的掺杂浓度，若脉冲电压高于N+注入区Ⅲ506和第二P阱403反偏电压，会使N+注入区Ⅲ506和第二P阱403之间会优先发生击穿。当正向电压继续增加时，电压到达第一N阱505和第三P+注入区507的反偏PN结与N+注入区Ⅰ503和第二P阱
403的反偏PN结之和，则第一N阱505和第三P+注入区507之间与N+注入区Ⅰ503和第二P阱403之间发生击穿，器件的内部产生大量的雪崩电流，寄生电阻两端电压加大，使得纵向NPN型三极管Q3、横向NPN型三极管Q4、横向NPN型三极管Q8导通。
[0051] 当正向静电电压到来时，电荷由第三P阱405流向第一N阱505后，存在两条电荷泄放路径，即路径一：N+注入区Ⅲ506和第二P阱403之间的电荷泄放路径，路径二：第一N阱505和第三P+注入区507再经过金属连线到N+注入区Ⅰ503和第一P阱403的电荷泄放路径。两条电荷泄放电路，相比于传统双向可控硅器件，增加了一条电荷泄放路径，对传统的双向可控硅器件起到了分流的作用，减弱了传统双向可控硅静电防护器件的正反馈效果，因此有着更高的电荷泄放能力，更小的设计窗口。正向导通时，二极管D1和三极管Q2、Q3、Q4、Q7、Q8，进行工作。
[0052] 所述N+注入区Ⅲ506、Ⅳ509的掺杂浓度高于第一N阱505的掺杂浓度，可根据触发电压的大小进行调整，若N+注入区Ⅲ506、Ⅳ509的掺杂浓度浓度越高，则触发电压越低；若N+注入区Ⅲ506、Ⅳ509的掺杂浓度浓度越低，则触发电压越高。
[0053] 所述第三、第四P+注入区507、508的掺杂浓度高于第二P阱403的掺杂浓度，所述N+注入区Ⅰ503、Ⅵ510的掺杂浓度高于第一N阱505的掺杂浓度，因为有着更高的掺杂浓度，再加上N+注入区Ⅵ509、第四P+注入区508之间的金属连线和第三P+注入区507、N+注入区Ⅰ503之间的金属连线，可以在第三P阱405、第一N阱505、第二P阱403表面构成一条更加快速的电荷导通电路。
[0054] 本器件可根据不同应用场景下ESD设计窗口的要求，所述N+注入区Ⅲ506、Ⅳ509的掺杂浓度高于第一N阱505的掺杂浓度，可根据触发电压的大小进行调整，若N+注入区Ⅲ506、Ⅳ509的掺杂浓度浓度越高，则触发电压越低；若N+注入区Ⅲ506、Ⅳ509的掺杂浓度浓度越低，则触发电压越高。
[0055] 所述第三、第四P+注入区507、508的掺杂浓度高于第二P阱403的掺杂浓度，所述N+注入区Ⅰ503、Ⅵ510的掺杂浓度高于第一N阱505的掺杂浓度，因为有着更高的掺杂浓度，再加上N+注入区Ⅵ509、第四P+注入区508之间的金属连线和第三P+注入区507、N+注入区Ⅰ503之间的金属连线，可以在第三P阱405、第一N阱505、第二P阱403表面构成一条更加快速的电荷导通电路。
[0056] 一种窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件的制作方法，包括以下步骤：
[0057] 步骤一：根据触发电压的大小确定N+注入区Ⅲ506、Ⅳ509的掺杂浓度；
[0058] 步骤二：在P型衬底101上方形成P型外延层201；
[0059] 步骤三：在P型外延层201底部形成N型埋层301；
[0060] 步骤四：在P型衬底101中从左至右依次生成第一场氧隔离区601、第二场氧隔离区602、第三场氧隔离区603、第四场氧隔离区604、第五场氧隔离区605、第六场氧隔离区606、第七场氧隔离区607、第八场氧隔离区608、第九场氧隔离区609、第十场氧隔离区610、第十一场氧隔离区611；
[0061] 步骤五：在P型外延层从左至右依次形成第一P阱401，第二P阱403，第三P阱405，第四P阱407；
[0062] 步骤六：在第一P阱401和第二P阱403之间形成第一N型4深阱402，在第一N阱505的基础上形成第二N型深阱404，在第三P阱405和第四P阱407之间形成第三N型深阱406。第一、二、三N型深阱402、404、406底部与N型埋层相连。
[0063] 步骤七：在第一P阱401中形成第一P+注入区501，在第二P阱403内形成第二P+注入区502；在第一N阱505设内从左至右形成第三、第四P+注入区507、508；在第三P阱405内形成第五P+注入区512；在第四P阱407内设有第六P+注入区513；
[0064] 步骤八：在第二P阱403和第一N阱505交界处形成N+注入区Ⅲ506；在第一N阱注入区505和第三P阱405交界处形成N+注入区Ⅳ509；
[0065] 步骤九：在第二P阱403内形成和N+注入区Ⅰ503、Ⅱ504；在第三P阱405内形成N+注入区Ⅴ510、Ⅵ511；在第一P+注入区501与第二P+注入区502之间设有第一场氧隔离区601，在第二P+注入区502与N+注入区Ⅰ503之间设有第二场氧隔离区602，在N+注入区Ⅰ503、Ⅱ504之间设有第三场氧隔离区603，在N+注入区Ⅱ504、Ⅲ506之间设有第四场氧隔离区604，在N+注入区Ⅲ506和第三P+注入区507之间设有第五场氧隔离区605，在第三P+注入区507与第四P+注入区508之间设有第六场氧隔离区606，在第四P+注入区与508N+注入区Ⅳ509之间设有第七场氧隔离区607，在N+注入区Ⅳ、Ⅴ509、510之间设有第八场氧隔离区608，在N+注入区Ⅴ510、Ⅵ511之间设有第九场氧隔离区609，在N+注入区Ⅵ511和第五P+注入区512之间设有第十场氧隔离区610，在第五P+注入区512与第六P+注入区513之间设有第十一场氧隔离区611。在第一场氧隔离区601的左侧为于第一P阱401表面，中间横跨第一N型深阱402，右侧位于第二P阱表面403；在第二、三、四场氧隔离区602、603、604位于第二P阱表面403；在第五、六、七场氧隔离区605、606、607位于第一N阱表面505；在第八、九、十场氧隔离区608、609、
610位于第三P阱表面405；在第十一场氧隔离区611左侧位于第三P阱405表面，中间横跨第三N型深阱406，右侧位于第四P阱表面407。
[0066] 步骤十：对第一至第六P+注入区501、502、507、508、512、513，N+注入区Ⅰ至Ⅵ503、504、506、509、510、511，进行退火处理，消除杂质在注入区进行的迁移；
[0067] 步骤十一：将第三P+注入区512和N+注入区Ⅰ503以金属相连；第四P+注入区508和N+注入区Ⅵ511以金属相连；将第一、二、六P+注入区501、502、513和N+注入区Ⅱ504连接在一起并作为器件的阴极，第五P+注入区512和N+注入区Ⅴ510连接在一起并作为器件的阳极。
[0068] 图5为传统双向可控硅静电防护器件仿真的I‑V曲线图，由图可知，传统双向可控硅静电防护器件的触发电压为54V，维持电压为25V。图7为本发明实施例仿真的I‑V曲线图，由图可知，本实施例的触发电压为25V，维持电压为20V与传统双向可控硅静电防护器件相比，设计窗口有了明显的缩小。
[0069] 图6为传统双向可控硅静电防护器件电流密度分布图，图8为本发明实施例电流密度分布图。通过对比可知，本发明实施例拥有更广的电荷泄放面积，与此同时，拥有着更多的电荷泄放路径，验证了图4本实施例的等效电路图的正确性。
[0070] 本发明实施例提供的窄设计窗口的对称双向可控硅静电防护器件，N+注入区Ⅲ、Ⅳ的掺杂浓度高于第一N阱的掺杂浓度，可根据触发电压的大小进行调整，若N+注入区Ⅲ、Ⅳ的掺杂浓度浓度越高，则触发电压越低；若N+注入区Ⅲ、Ⅳ的掺杂浓度浓度越低，则触发电压越高。
[0071] 所述第三、第四P+注入区和的掺杂浓度高于第二P阱的掺杂浓度，所述N+注入区Ⅰ、Ⅵ的掺杂浓度高于第一N阱的掺杂浓度，因为有着更高的掺杂浓度，再加上N+注入区Ⅵ、第四P+注入之间的金属连线和第三P+注入区、N+注入区Ⅰ之间的金属连线，可以在第三P阱、第一N阱、第二P阱表面构成一条更加快速的电荷导通电路。本发明实例器件采用0.25μm的BCDMOS工艺。
