深槽隔離

深槽隔離技術採用的是固定寬度的深槽。儘管有報導採用深度為10um的深槽，但一般典型的深槽尺寸是寬度在65nm~0.5um之間，深度在2~5nm之間。較窄的槽寬度對存儲器電路特別有吸引力。深槽工藝是從標準的LOCOS結構開始的。

基本介紹

• 中文名：深槽隔離 
• 外文名：deep trench isolation（DTI） 

深槽隔離工藝如圖1所示，在形成Si3N4圖案後，就進行槽的刻蝕。深槽隔離技術對刻蝕工藝的要求非常嚴格。刻蝕後溝槽的側壁必須光滑，與晶圓片平面之間的夾角不得大於85度。溝槽斜度大一些則更合乎要求。刻蝕溝槽的典型工藝是進行矽的各向異性刻蝕的同時澱積SiO2。這會在溝槽頂部形成一個SiO2的小尖角。這個尖角的厚度隨時間而增加，從而形成預期的溝槽斜度。溝槽側壁不能在掩蔽膜下進行橫向鑽刻，而且側牆終端必須形成圓形的槽底。槽底的尖角將氧化過程中產生過大的應力，並最終在氧化層中形成缺陷。溝槽刻蝕後接著進行場注。隨著深槽的深寬比的增大，防止側壁反型變得越來越困難。因此，這次場注入的一個重要特點就是離子流要垂直於晶圓片的表面。

圖1 深槽隔離工藝的示意圖

深槽隔離工藝的示意圖

場注完成後，接下來是進行局部的薄氧化層生長。在那些將溝槽填充物用做存儲電荷的電容的電路中，為了增加電容量，實際上所使用的氧化層厚度非常薄。最後，澱積一層多晶矽或二氧化矽並進行回刻。如果該多晶矽或二氧化矽層足夠厚，它將填滿整個凹槽。把該層回刻襯底，將正好留下填充在凹槽中的多晶。進行第二次熱氧化，這次氧化工藝將凹槽中多晶矽的上面一部分氧化，從而完成深槽工藝。

深槽隔離製作非常困難，而且深槽隔離技術難以與必須使用任意的器件間距的隨機邏輯電路技術集成在一起。由於化學機械拋光（CMP）可以無需光刻步驟而去除多餘的澱積氧化層，因此CMP工藝的發展已經使原先被否決的淺槽隔離技術（STI）。