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MOSFET的擊穿方式有哪幾種？
Source、Drain、Gate —— 場效應管的三極：源級S、漏級D、柵級G。下面就對漏極電壓擊穿進行說明。先講測試條件，都是源柵襯底都是接地，然後掃描漏極電壓，直至Drain端電流達到1uA。所以從器件結構上看，它的漏電通道有三條：Drain到source、Drain到Bulk、Drain到Gate。 Drain→Source穿通擊穿：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。對于穿通擊穿，有以下一些特征：穿通擊穿的擊穿點軟，擊穿過程中，電流有逐步增大的特征，這是因爲耗盡層擴展較寬，産生電流較大。另一方面，耗盡層展寬大容易發生DIBL效應，使源襯底結正偏出現電流逐步增大的特征。穿通擊穿的軟擊穿點發生在源漏的耗盡層相接時，此時源端的載流子注入到耗盡層中，被耗盡層中的電場加速達到漏端，因此，穿通擊穿的電流也有急劇增大點，這個電流的急劇增大和雪崩擊穿時電流急劇增大不同，這時的電流相當于源襯底PN結正向導通時的電流，而雪崩擊穿時的電流主要爲PN結反向擊穿時的雪崩電流，如不作限流，雪崩擊穿的電流要大。穿通擊穿一般不會出現破壞性擊穿。因爲穿通擊穿場強沒有達到雪崩擊穿的場強，不會産生大量電子空穴對。穿通擊穿一般發生在溝道體內，溝道表面不容易發生穿通，這主要是由于溝道注入使表面濃度比濃度大造成，所以，對NMOS管一般都有防穿通注入。一般的，邊緣的濃度比溝道中間濃度大，所以穿通擊穿一般發生在溝道中間。多晶柵長度對穿通擊穿是有影響的，隨著柵長度增加，擊穿增大。而對雪崩擊穿，嚴格來說也有影響，但是沒有那麽顯著。Drain→Bulk雪崩擊穿：这就单纯是PN结雪崩击穿了（Avalanche 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�。乐古鲎膊缱涌昭ǘ裕档偷缪箍隙ú恍校蔷椭荒茉黾雍木∏矶攘耍砸谋� 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�。⑶胰啡鲜谴觠unction走的，那好好查查你的Source/Drain implant了。Drain→Gate擊穿：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。上面講的就是MOSFET的擊穿的三個通道，通常BV的case以前兩種居多。Off-state下的擊穿，也就是Gate爲0V的時候，但是有的時候Gate開啓下Drain加電壓過高也會導致擊穿的，我們稱之爲On-state擊穿。這種情況尤其喜歡發生在Gate較低電壓時，或者管子剛剛開啓時，而且幾乎都是NMOS。所以我們通常WAT也會測試BVON。
