浅槽隔离 _生活百科

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浅槽隔离【浅槽隔离】浅槽隔离，即 shallow trench isolation ，简称STI 。通常用于0.25um以下工艺，通过利用氮化硅掩膜经过澱积、图形化、刻蚀硅后形成槽，并在槽中填充澱积氧化物，用于与硅隔离。
基本介绍中文名：浅槽隔离
外文名： shallow trench isolation ， STI
适用工艺：半导体工艺
内容简介：浅槽隔离(Shallow Trench Isolation；STI)技术製作主动区域之间的绝缘结构已逐渐被普遍採用。STI结构的形成通常是先在半导体基底上沉积一层氮化硅层，然后图案化此氮化硅层形成硬掩膜。接着蚀刻基底，在相邻的元件之间形成陡峭的沟渠。最后，在沟渠中填入氧化物形成元件隔离结构。虽然STI工艺比LOCOS工艺拥有较佳的隔离特性，然而由于电浆破坏，可产生大量的蚀刻缺陷，且具有尖锐角落的陡峭沟渠也会导致角落寄生漏电流(Corner Parasiticleakage) ，因而降低STI的隔离特性。用于亚0.25um工艺的选择性氧化的主要技术是浅槽隔离（STI）。STI技术中的主要绝缘材料是澱积氧化物。选择性氧化利用掩模来完成，通常是氮化硅（Si3N4）。掩模经过澱积、图形化。刻蚀硅后形成槽。在掩模图形暴露的区域，热氧化150~200?厚的氧化层之后，才能蚀硅形成槽（如图1所示）。这种热生长的氧化物是硅表面钝化，并且可以使浅槽填充的澱积氧化物与硅相互隔离。它还能作为有效的阻挡层，避免器件中的侧墙漏电流产生。

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图1 STI氧化硅衬层在0.25um和以下的技术节点中，浅槽隔离（STI）技术被广泛套用。STI取代LOCOS的原因有如下几点：（1）更有效的器件隔离的需要，尤其是对DRAM器件而言；（2）对电晶体隔离而言，表面积显着减小；（3）超强的闩锁保护能力；（4）对沟道没有侵蚀；（5）与CMP的兼容。在基本的STI工艺中（如图2所示），利用乾法刻蚀在硅片表面可以刻出深0.3~0.8um的沟，这些沟有直角和圆角。STI沟的深宽比大约在2:1~5:1 ，由于DRAM器件对漏电流的敏感，需要更高的深宽比。隔离沟表面生长有线性的氧化层，用CVD氧填充，并利用CMP来平坦化。STI较LOCOS技术成本更高，因为需要更複杂的工艺步骤。然而， STI的优点足以弥补成本高的问题。

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图2 浅层隔离工艺步骤：槽刻蚀

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氧化物填充