HVMOSFET 的EAS 机理
EAS—Energy during avalanche for single pulse，即单脉冲雪崩击穿能量，是高压VDMOS 的一个重要性能指标，其反映的是器件由工作状态到关断时，器件能承受的最大能量消耗。EAS=1/2×V BS ×I AS ×t A V 。 一．EAS 产生的原因
如图1(a)是一N 沟道VDMOS 的元胞剖面图,1(b)是对应的等效电路图。 D
图1 高压VDMOS a.剖面图 b.等效电路图
当器件的G 端所加电压V G 大于等于阈值电压V TH 时，器件导通，这是电流从漏端经过导电沟道流向源端（图1（a ）），此时元胞中的寄生NPN 晶体管处于截止状态。此时，如果V G 突然从高电位变为低电位，MOS 管的导电沟道反型层消失，沟道处电流消失。此时，如果MOS 管的外接的是感性负载，电流不能马上突变为零，而此时MOS 沟道已经截止，电流便会给P-body 和外延N-区之间的PN 结充电。如果这个充电电路足够大，就会在P-body 区形成压降，导致集成NPN 晶体管基极电位升高而达到其导通条件，一旦此寄生NPN 晶体管导通，大电流便会从N-区经过P-body 流向N+，这样往往就会因为局部功耗过大发热把器件烧坏。 显然，这种寄生二极管的二次导通并不是我们所想看到的，因为寄生二极管的导通会降低器件在关断时刻承受大电流的能力，从能量角度讲，就是降低了器件所能承受的单脉冲能量，即EAS 能力。
二. 提高器件的EAS 能力
为了提高器件的EAS 能力，就必须在设计上和工艺上同时考虑。其中一种方法就是降低寄生三极管的基极电阻R 。
1. 在P-Body 区增加一次P+注入。
如图2所示，在原先P-body（浓度较低）的基础上，增加一次高浓度的P+注入（浓度约为2E15）。注入一层高浓度的P+层的目的就是为了减小P区里面的电阻，从而使寄生三极管不易导通。
图2 增加了P+层的元胞
2.减小NN尺寸。
在增加注入P+的基础上，缩小NN尺寸就可以增大P区域孔的接触面积，从而可能也会对减小P区电阻起到一些效果。减小NN尺寸后如图3所示。
高压mos管
图3 减小NN尺寸后的元胞图
3.在芯片中局部增加元胞中P-Body宽度，即增加多晶间距。
对经过EAS测试后的芯片进行解剖观察，发现烧坏的点基本就在栅PAD 附近，如下图所示：
图5 3VD199600YL经EAS测试后的芯片
图6 3VD250600YL经EAS测试后的芯片
图7 3VD235600YL经EAS测试后的芯片
图8为VDMOS的等效电路图，图中r1,r2,r3…..r n 和C1,C2,C3….C n分别代表距离栅PAD远近不同MOS管栅极寄生电阻和寄生电容大小。显然，离栅PAD 越远的那些元胞，栅极寄生电阻和电容越大，反之亦然。这样，当栅极电压信号由高电平到低电平的转换过程中，栅极寄生电阻r和寄生电容C越小
的元胞，栅信号延时越小，寄生电阻r和计生电容C越大的元胞，栅信号延时越大。所以离栅PAD越近的元胞首先关断，而关断速度越快，越容易导致元胞中寄生三极管导通，从而导致元胞烧坏，这就是为什么经过EAS测试后的芯片，都是在栅PAD周围的元胞烧坏的原因。
图8 VDMOS等效电路图
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