4、浮栅器件原理与操作全解析

浮栅器件原理与操作全解析

1. 浮栅器件的关键工艺步骤

在浮栅器件的制造过程中，有几个关键的工艺步骤起着至关重要的作用，下面我们将详细介绍这些步骤。

1.1 场隔离

光刻之后，最关键的工艺步骤就是有源组件的隔离。主要通过二氧化硅来实现隔离。在微电子领域，一直以来的主要目标都是减小尺寸。就隔离而言，这种尺寸的减小主要通过有源区和隔离区之间的急剧过渡以及实现尽可能平面的结构来实现，这样有助于后续的光刻步骤。

场隔离技术的发展经历了几个阶段：
- LOCOS（局部氧化硅） ：通过氧化硅的平面表面获得场氧化层，并使用二氧化硅 + 氮化硅的夹层来掩蔽有源区。
- 多晶硅缓冲 LOCOS（PBL） ：与 LOCOS 类似，但使用二氧化硅 + 多晶硅 + 氮化硅的夹层，旨在减少隔离区和有源区之间的过渡。
- 凹陷 LOCOS ：通过蚀刻待氧化的硅区域来使二氧化硅凹陷，从而获得更平面的结构。
- 浅沟槽隔离（STI） ：目前使用的技术，在隔离区蚀刻硅，然后用沉积的二氧化硅填充所得结构。除了与凹陷 LOCOS 相同的平面化效果外，还能实现隔离区和有源区之间更急剧的过渡。

对于 90nm 闪存工艺，隔离结构的最小间距为 100nm + 100nm。场隔离步骤最关键的方面是在器件有源区产生的应力，这种应力引起的应变会影响有源器件的性能，例如 MOS 晶体管的驱动电流与有源区尺寸密切相关。

下面是场隔离技术发展的流程图：