MOS管器件穿通机理的工艺结构改造措施

由于表面栅场的抑制作用，VDS足够大时，S/D之间的电流不是从表面流过，而按电力线方向从次表面流过，如图2.6中的箭头所示。在这种情况下VG对次开启电流的影响就大大减弱，这就是曲线在B点汇聚的原因。

由上述的分析可知，在相同的L_eff条件下，次表面的掺杂浓度对穿通电压起着十分重要的作用。因此，提高穿通电压的主要措施是在栅下次表面区进行一次增加杂质浓度的抗穿通注入，以增加对漏电场的屏蔽。

图2.7为不同注入深度R_P条件下次开启电流与VDS的关系。如果以作为穿通标准，那末R_P从0.0增加到0.1μm时，V_PT就从5V增加到12V。因此在次表面注入与衬底同型杂质是短沟MOS防止穿通的最有效措施。这项研究成果已广泛用于Leff<2μm的各种VLSI的工艺中。

在强场下，短沟次开启电流可以表示为如下的半经验公式：

其中系数β、a决定于工艺

结构参量L_eff、X_j、t_ox、读N_sub及V_B等。公式（2.4）与公式（1.132）本质是一致的，其中的VG指数项与（1.132）中的Φs指数项相等效。

IST与上述工艺结构参量的定性关系如下：

由此可知，除了次表面防穿通注入外，浅结、薄栅氧、高衬底杂质浓度和衬偏都有利于减小IST。

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