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01
MOSFET的擊穿有哪幾種?
Source、Drain、Gate ——? 場(chǎng)效應(yīng)管的三極: 源級(jí)S、漏級(jí)D、柵級(jí)G。( 這里不講柵極GOX擊穿了啊,只針對(duì)漏極電壓擊穿)
先講測(cè)試條件,都是源柵襯底都是接地,然后掃描漏極電壓,直至Drain端電流達(dá)到1uA。所以從器件結(jié)構(gòu)上看,它的漏電通道有三條:Drain到source、Drain到Bulk、Drain到Gate。
Drain→Source穿通擊穿:
這個(gè)主要是Drain加反偏電壓后,使得Drain/Bulk的PN結(jié)耗盡區(qū)延展,當(dāng)耗盡區(qū)碰到Source的時(shí)候,那源漏之間就不需要開(kāi)啟就形成了通路,所以叫做穿通(punch through)。
那如何防止穿通呢?這就要回到二極管反偏特性了,耗盡區(qū)寬度除了與電壓有關(guān),還與兩邊的摻雜濃度有關(guān),濃度越高可以抑制耗盡區(qū)寬度延展,所以flow里面有個(gè)防穿通注入(APT:AnTI Punch Through),記住它要打和well同type的specis。
當(dāng)然實(shí)際遇到WAT的BV跑了而且確定是從Source端走了,可能還要看是否 PolyCD或者Spacer寬度,或者LDD_IMP問(wèn)題了,那如何排除呢?這就要看你是否NMOS和PMOS都跑了?POLY CD可以通過(guò)Poly相關(guān)的WAT來(lái)驗(yàn)證。對(duì)吧?
對(duì)于穿通擊穿,有以下一些特征:
穿通擊穿的擊穿點(diǎn)軟,擊穿過(guò)程中,電流有逐步增大的特征,這是因?yàn)楹谋M層擴(kuò)展較寬,產(chǎn)生電流較大。另一方面,耗盡層展寬大容易發(fā)生DIBL效應(yīng),使源襯底結(jié)正偏出現(xiàn)電流逐步增大的特征。
穿通擊穿的軟擊穿點(diǎn)發(fā)生在源漏的耗盡層相接時(shí),此時(shí)源端的載流子注入到耗盡層中,被耗盡層中的電場(chǎng)加速達(dá)到漏端,因此,穿通擊穿的電流也有急劇增大點(diǎn),這個(gè)電流的急劇增大和雪崩擊穿時(shí)電流急劇增大不同,這時(shí)的電流相當(dāng)于源襯底PN結(jié)正向?qū)〞r(shí)的電流,而雪崩擊穿時(shí)的電流主要為PN結(jié)反向擊穿時(shí)的雪崩電流,如不作限流,雪崩擊穿的電流要大。
穿通擊穿一般不會(huì)出現(xiàn)破壞性擊穿。因?yàn)榇┩〒舸﹫?chǎng)強(qiáng)沒(méi)有達(dá)到雪崩擊穿的場(chǎng)強(qiáng),不會(huì)產(chǎn)生大量電子空穴對(duì)。
穿通擊穿一般發(fā)生在溝道體內(nèi),溝道表面不容易發(fā)生穿通,這主要是由于溝道注入使表面濃度比濃度大造成,所以,對(duì)NMOS管一般都有防穿通注入。
一般的,鳥(niǎo)嘴邊緣的濃度比溝道中間濃度大,所以穿通擊穿一般發(fā)生在溝道中間。
多晶柵長(zhǎng)度對(duì)穿通擊穿是有影響的,隨著柵長(zhǎng)度增加,擊穿增大。而對(duì)雪崩擊穿,嚴(yán)格來(lái)說(shuō)也有影響,但是沒(méi)有那么顯著。
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