您好!欢迎来深圳市日科实业
服务热线: 86-755-82722511
购物车图片 购物车 ( )

《日科分享》这几种MOS管“击穿”,你了解几种?

日期: 2018-03-06
浏览次数: 104

MOSFET的击穿有哪几种?

  Source、Drain、Gate

  场效应管的三极:源级S 漏级D 栅级G

  (这里不讲栅极GOX击穿了啊,只针对漏极电压击穿)

  先讲测试条件,都是源栅衬底都是接地,然后扫描漏极电压,直至Drain端电流达到1uA。所以从器件结构上看,它的漏电通道有三条:Drain到source、Drain到Bulk、Drain到Gate。

  1) Drain-》Source穿通击穿:

  这个主要是Drain加反偏电压后,使得Drain/Bulk的PN结耗尽区延展,当耗尽区碰到Source的时候,那源漏之间就不需要开启就形成了 通路,所以叫做穿通(punch through)。那如何防止穿通呢?这就要回到二极管反偏特性了,耗尽区宽度除了与电压有关,还与两边的掺杂浓度有关,浓度越高可以抑制耗尽区宽度延 展,所以flow里面有个防穿通注入(APT: AnTI Punch Through),记住它要打和well同type的specis。当然实际遇到WAT的BV跑了而且确定是从Source端走了,可能还要看是否 PolyCD或者Spacer宽度,或者LDD_IMP问题了,那如何排除呢?这就要看你是否NMOS和PMOS都跑了?POLY CD可以通过Poly相关的WAT来验证。对吧?

  对于穿通击穿,有以下一些特征:

  (1)穿通击穿的击穿点软,击穿过程中,电流有逐步增大的特征,这是因为耗尽层扩展较宽,产生电流较大。另一方面,耗尽层展宽大容易发生DIBL效应,使源衬底结正偏出现电流逐步增大的特征。

  (2)穿通击穿的软击穿点发生在源漏的耗尽层相接时,此时源端的载流子注入到耗尽层中,

  被耗尽层中的电场加速达到漏端,因此,穿通击穿的电流也有急剧增大点,这个电流的急剧增大和雪崩击穿时电流急剧增大不同,这时的电流相当于源衬底PN结正向导通时的电流,而雪崩击穿时的电流主要为PN结反向击穿时的雪崩电流,如不作限流,雪崩击穿的电流要大。

  (3)穿通击穿一般不会出现破坏性击穿。因为穿通击穿场强没有达到雪崩击穿的场强,不会产生大量电子空穴对。

  (4)穿通击穿一般发生在沟道体内,沟道表面不容易发生穿通,这主要是由于沟道注入使表面浓度比浓度大造成,所以,对NMOS管一般都有防穿通注入。

  (5)一般的,鸟嘴边缘的浓度比沟道中间浓度大,所以穿通击穿一般发生在沟道中间。

  (6)多晶栅长度对穿通击穿是有影响的,随着栅长度增加,击穿增大。而对雪崩击穿,严格来说也有影响,但是没有那么显著。

  2) Drain-》Bulk雪崩击穿:

  这就单纯是PN结雪崩击穿了(**alanche Breakdown),主要是漏极反偏电压下使得PN结耗尽区展宽,则反偏电场加在了PN结反偏上面,使得电子加速撞击晶格产生新的电子空穴对 (Electron-Hole pair),然后电子继续撞击,如此雪崩倍增下去导致击穿,所以这种击穿的电流几乎快速增大,I-V curve几乎垂直上去,很容烧毁的。(这点和源漏穿通击穿不一样)

  那如何改善这个juncTIon BV呢?所以主要还是从PN结本身特性讲起,肯定要降低耗尽区电场,防止碰撞产生电子空穴对,降低电压肯定不行,那就只能增加耗尽区宽度了,所以要改变 doping profile了,这就是为什么突变结(Abrupt juncTIon)的击穿电压比缓变结(Graded JuncTIon)的低。这就是学以致用,别人云亦云啊。

  当然除了doping profile,还有就是doping浓度,浓度越大,耗尽区宽度越窄,所以电场强度越强,那肯定就降低击穿电压了。而且还有个规律是击穿电压通常是由低 浓度的那边浓度影响更大,因为那边的耗尽区宽度大。公式是BV=K*(1/Na+1/Nb),从公式里也可以看出Na和Nb浓度如果差10倍,几乎其中一 个就可以忽略了。

  那实际的process如果发现BV变小,并且确认是从junction走的,那好好查查你的Source/Drain implant了

  3) Drain-》Gate击穿:这个主要是Drain和Gate之间的Overlap导致的栅极氧化层击穿,这个有点类似GOX击穿了,当然它更像 Poly finger的GOX击穿了,所以他可能更care poly profile以及sidewall damage了。当然这个Overlap还有个问题就是GIDL,这个也会贡献Leakage使得BV降低。

  上面讲的就是MOSFET的击穿的三个通道,通常BV的case以前两种居多。

  上面讲的都是Off-state下的击穿,也就是Gate为0V的时候,但是有的时候Gate开启下Drain加电压过高也会导致击穿的,我们称之为 On-state击穿。这种情况尤其喜欢发生在Gate较低电压时,或者管子刚刚开启时,而且几乎都是NMOS。所以我们通常WAT也会测试BVON,


News / 推荐新闻 More
2019 - 03 - 06
时光荏苒、白驹过隙回首2018一个成长的年度我们有太多的感动和故事这一路,我们风雨同行感谢有你我们怀揣希望和梦想时刻谨记企业宗旨为企业的发展壮大贡献自己坚实的臂膀展望2019我们豪情满怀不忘初心,逐梦前行携手共进,扬帆起航2019年1月26日日科人欢聚一堂,感恩2018,展望2019;在一场温馨欢快的音乐声中唱响了以“筑梦未来、再创辉煌”为主题的2019迎新年会。现在让我们跟着随镜头去重温日科实业年会现场,领会年会精神。日科实业团队展示公司管理层团队销售团队财务团队仓储物流团队商务团队采购团队华强团队日科微团队日科行团队澳锦泰团队 在致辞中,董事长叶少宏先生分享了我们过去一年的收获和喜悦,共同展望了我们正在开创的2019年新篇章。对过去一年中辛勤付出的日科全体员工及大力支持的广大客户表达了衷心的感谢和美好的祝愿新的一年孕育着新的希望,蕴藏着新的辉煌!在展望2019规划中,董事长提...
2019 - 02 - 14
2月14日(农历正月初十)今天我们开工啦新年伊始,万象更新送走一年的辛劳和忙碌经过短暂又美好的假期开始我们新一年的征程我们以崭新的面貌迎来开工第一天祝大家大吉大利,恭喜发财!
联系我们 contacts
电话:86-755-82722511
传真:86-755-82722599
网址:http://www.rikeshiye.com
网店:http://rikeshiye.1688.com
地址:广东省深圳市南山区西丽平山民企科技园7栋3楼
栏目导航 navigation
分享到 share
快速咨询 consulting
  • 您的姓名:
  • *
  • 公司名称:
  • *
  • 地址:
  • *
  • 电话:
  • *
  • 传真:
  • *
  • QQ:
  • *
  • 邮政编码:
  • *
  • 留言主题:
  • *
  • 详细说明:
  • *
     
Copyright ©2017 深圳市日科实业有限公司
犀牛云提供企业云服务