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面向存储芯片的先进工艺中深槽隔离STI技术从LOCOS到浅槽隔离的演进.docx
资料介绍
面向存储芯片的先进工艺中深槽隔离STI技术从LOCOS到浅槽隔离的演进
——从有源区隔离到应力控制的隔离技术优化
引言
深槽隔离（STI）是存储芯片制造中实现有源区隔离的关键工艺。在DRAM和NAND闪存中，STI隔离晶体管之间的漏电流，防止闩锁效应，同时影响晶体管的应力状态。从传统的LOCOS（局部氧化隔离）到STI，隔离技术经历了从平面到立体的演进。在先进工艺节点中，STI的应力控制和缺陷管理成为影响器件性能的关键因素。本文系统分析面向存储芯片的先进工艺中STI技术，从LOCOS到浅槽隔离的演进路径。
隔离技术的基本原理
隔离的需求
有源区隔离需要满足以下要求：
1. 电学隔离：在晶体管之间提供高电阻隔离，防止漏电流。
2. 平面化：隔离区域的表面需要与有源区表面平坦，便于后续光刻。
3. 应力控制：隔离结构对晶体管沟道的应力影响需控制在可接受范围内。
LOCOS隔离
LOCOS（局部氧化隔离）是最早的隔离技术：
1. 工艺步骤：在硅表面沉积SiN掩模，在非有源区进行热氧化，形成厚SiO₂隔离层。
2. 鸟嘴效应：LOCOS在氧化过程中，氧气从SiN掩模边缘扩散，形成鸟嘴状过渡区，占用有源区面积。
3. 局限性：LOCOS的鸟嘴效应在0.35μm以下节点中占用过多的有源区面积，无法满足微缩需求。
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