先进制程器件间的STI是通过填充OX来做器件隔离吗？

最近读者问：“正常器件间的STI是通过填充OX做器件隔离的，你有了解过除了OX，还combine其他材料来做器件隔离吗？”

在传统CMOS工艺中，STI（Shallow Trench Isolation）隔离主要是用SiO₂（通常是TEOS氧化物或HDPCVD氧化物）来填充凹槽完成的，这是你说的“填充OX”。

但随着器件尺寸进入10nm以下、以及FinFET/CFET结构的普及，单独用SiO₂填充已不足以抑制寄生漏电、隔离噪声、控制应力等。于是业界开始在STI中 组合其他材料 来优化性能，常见做法包括：

✅ 氮化物层 (Si₃N₄)

在STI trench底部或侧壁沉积一层薄的氮化硅（Liner Nitride），用来调节应力和抑制氧扩散，防止隔离氧化物侵入沟道区域造成LOCOS遗留问题。

这层氮化物也可以帮助减少应力诱导缺陷（特别在FinFET中对机械应力非常敏感）。

✅ 高k材料

在特定工艺中（如一些高性能或低功耗器件），为了更好地隔离噪声或降低寄生电容，会在STI中插入高k绝缘层（例如Al₂O₃、HfO₂），尤其是用于RF或模拟电路的隔离优化。

✅ 有机或低k材料

在某些特殊SOC或模拟/数字混合芯片中，局部STI中会在氧化物上方叠加有机低k材料层，以进一步降低互联层之间的寄生电容。

✅ 碳掺杂氧化物 (SiOC)

有些先进工艺在STI顶部与第一层金属之间，会使用SiOC来调节应力并优化RC延迟，这虽然不直接“填在STI槽中”，但同样是STI整体堆栈的关键材料。

此外，对于FinFET等非平面结构，还有 Shallow Trench Fill with Flowable Oxide (FLOX)，再配合氮化物或应力调控层，甚至有部分厂商尝试用多层STI填充（氧化物+氮化物交替层）来精细调控应力分布。

所以，结论：除了SiO₂，现代CMOS STI隔离确实已经发展到 Si₃N₄、Al₂O₃、HfO₂、SiOC、甚至有机低k材料 的组合应用，以满足更小器件尺寸下对隔离性能、寄生、应力、噪声的更高要求。

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