二、靜電損壞MOS主要方式
1、從上文中得到，為了確保MOS具有低開啟、低功耗、高頻率等特性，VGS一般都在20V以內(nèi)，即柵極氧化物絕緣層比較薄弱，抗電壓能力較弱。而靜電無處不在，其中對MOS影響最大的當(dāng)屬人體靜電，高達(dá)幾KV的人體靜電電壓，是對MOS柵極損傷的主要元兇。
2、靜電對MOS的主要損壞方式分為：
1）靜電擊穿：指作用于MOS柵極上的靜電電壓遠(yuǎn)超VGS標(biāo)準(zhǔn)，將MOS氧化物的絕緣層破壞，柵極G與源極S導(dǎo)通，IGSS漏電流遠(yuǎn)超MOS規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，如圖：靜電擊穿。
在柵極擊穿狀態(tài)下，驅(qū)動電壓在柵極無法形成電場或電場場強(qiáng)變?nèi)酰絅型半導(dǎo)體中電子（帶負(fù)電）的能力變差，在漏極和源極形的以導(dǎo)電溝道變窄，RDS內(nèi)阻變大，漏源間壓降VFDS升高，導(dǎo)電溝道因功率增大而急劇發(fā)熱，在極短時間內(nèi)熔化PN結(jié)或破壞MOS內(nèi)部結(jié)構(gòu)，造成DS擊穿短路或其它失效狀態(tài)，并在芯片表面留下明顯的高溫?zé)坪圹E，這種擊穿通常發(fā)生在初始開機(jī)或通電時，而且過熱時間短，擊穿點呈不規(guī)則狀態(tài)，通俗稱為MOS炸機(jī)，如圖：靜電擊穿芯片。
2）靜電損傷：指作用于MOS柵極上的靜電電壓超過VGS標(biāo)準(zhǔn)，因放電時間較短或靜電電壓相對較低等因素，不足以將絕緣層完全破壞，只造成局部絕緣層變薄或損傷，造成IGSS漏電流遠(yuǎn)超MOS規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。如圖：靜電損傷（軟擊穿）。
IGSS超標(biāo)的狀態(tài)下，驅(qū)動電壓在柵極電場場強(qiáng)變?nèi)?，吸附N型半導(dǎo)體中電子（帶負(fù)電）的能力變?nèi)?，在漏極和源極形的以導(dǎo)電溝道變窄，RDS內(nèi)阻變大，VFDS壓降升高，導(dǎo)通位置因功率增大而發(fā)熱，隨通電時間持續(xù)，導(dǎo)電通道溫度持續(xù)上升，因半導(dǎo)體材料導(dǎo)電率隨溫度升高而升高，因此IGSS因溫度升高繼續(xù)增大，形成惡性循環(huán)，當(dāng)溫度熔化PN結(jié)時，最終導(dǎo)致DS擊穿短路，并在S極上留下明顯的高溫?zé)坪圹E，這種通常稱為軟擊穿，多發(fā)生在老化測試或用戶端，MOS失效時間取決于柵極損傷程度和產(chǎn)品持續(xù)工作時間長度。因失效過程時間久，且溫度上升慢，擊穿點多呈規(guī)測的圓形或橢圓形，如圖：靜電損傷芯片圖。
3）兩種狀態(tài)的靜電導(dǎo)致MOS擊穿的共同點：柵極G對源S的極間電阻RGS短路或電阻較小，且MOS芯片柵極電極處均會有不同程度的燒傷痕跡。