CMOS工艺-STI（浅沟槽隔离）

知识星球（星球名：芯片制造与封测技术社区，星球号：63559049）里的学员问：能介绍STI工艺吗？相比于LOCOS，STI工艺有哪些有点？什么是STI工艺？

STI（Shallow Trench Isolation）浅沟槽隔离，先在硅片上刻蚀浅沟槽，然后填充氧化硅，形成电气隔离层。主要作用是将CMOS的nMOSFET和pMOSFET隔离开，防止相互干扰。什么是LOCOS工艺？

LOCOS（局部氧化硅），是一种早期的隔离技术。在硅片表面进行局部氧化来形成氧化硅来隔离。LOCOS主要的缺点是‘鸟嘴效应’，随着集成电路的尺寸越来越小，LOCOS工艺的“鸟嘴效应”导致器件之间的隔离区域变得太大，无法满足先进制程对高密度集成的要求，因此LOCOS工艺逐渐被替代。STI工艺流程？

1. 薄膜沉积（Stack deposition）：

首先，在硅衬底上依次沉积氧化硅、氮化硅，并做好光刻胶图形。氧化硅起到电气隔离的作用，而氮化硅则是保护硅衬底在后续的热氧化步骤中不被氧化，光刻胶图形是刻蚀掩模的作用。

2. 干法刻蚀（Dry etch by RIE）：

用RIE的方法刻蚀掉多余的SiO2，SiN。所用气体均为CF4+Ar，SiN刻蚀的角度在87°左右，以便于后续的沟槽填充。而硅的刻蚀而用Cl2+HBr气体，角度在85°左右，且侧壁光滑没有损伤。

3. 光刻胶去除（Photoresist removal）。

4. 热氧化（Thermal Oxidation）：

对沟槽侧壁进行热氧化，形成一层薄的氧化硅，该层可以作为后续填充氧化物的缓冲层，并且能够修复在刻蚀过程中产生的表面损伤。

5. 沟槽填充（Filling trench with CVD-Oxide）：

使用化学气相沉积（CVD）方法填充沟槽，通常使用二氧化硅作为填充材料，以形成隔离区。

6. 化学机械抛光（CMP）：

通过CMP工艺，沟槽中的氧化硅层平坦化，并去除氮化硅上多余的氧化硅。

7. 去除氮化硅掩膜（Removal of the protective nitride），得到完整的隔离结构。

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