Mikä on SOI?

SOI, lyhenne sanoista Silicon-On-Insulator, on puolijohteiden valmistusprosessi, joka perustuu erityisiin substraattimateriaaleihin. 1980-luvulla tapahtuneesta teollistumisestaan ​​lähtien tästä tekniikasta on tullut tärkeä osa kehittyneitä puolijohteiden valmistusprosesseja. Ainutlaatuisesta kolmikerroksisesta komposiittirakenteestaan ​​erottuva SOI-prosessi on merkittävä poikkeama perinteisestä bulkkipiiprosessista.

Koostuu yksikiteisestä piilaitekerroksesta, piidioksidia eristävästä kerroksesta (tunnetaan myös nimellä haudattu oksidikerros, BOX) ja piisubstraatista,2. Säteilykestävyysluo itsenäisen ja vakaan sähköympäristön. Jokainen kerros täyttää erillisen mutta toisiaan täydentävän roolin kiekon suorituskyvyn ja luotettavuuden varmistamisessa:

1.Ylempi yksikiteinen piilaitekerros, jonka paksuus on yleensä 5 nm - 2 μm, toimii keskeisenä alueena aktiivisten laitteiden, kuten transistorien, luomisessa. Sen ultraohuus on perusta paremmalle suorituskyvylle ja laitteen pienentämiselle.

2. Keskimmäisen haudatun oksidikerroksen ensisijainen tehtävä on saavuttaa sähköinen eristys. BOX-kerros estää tehokkaasti sähköliitännät laitekerroksen ja alla olevan substraatin välillä hyödyntäen sekä fysikaalisia että kemiallisia eristysmekanismeja, ja sen paksuus vaihtelee tyypillisesti välillä 5 nm - 2 μm.

3. Mitä tulee pohjapiialustaan, sen ensisijainen tehtävä on tarjota rakenteellinen kestävyys ja vakaa mekaaninen tuki, jotka ovat ratkaisevia takeita kiekon luotettavuudesta tuotannon ja myöhempien käyttötarkoitusten aikana. Paksuudeltaan se on yleensä 200-700 μm.

SOI Waferin edut

1.Alhainen virrankulutus

Eristävän kerroksen läsnäolo sisälläSOI-kiekotvähentää vuotovirtaa ja kapasitanssia, mikä vähentää laitteen staattista ja dynaamista virrankulutusta.

2. Säteilykestävyys

SOI, lyhenne sanoista Silicon-On-Insulator, on puolijohteiden valmistusprosessi, joka perustuu erityisiin substraattimateriaaleihin. 1980-luvulla tapahtuneesta teollistumisestaan ​​lähtien tästä tekniikasta on tullut tärkeä osa kehittyneitä puolijohteiden valmistusprosesseja. Ainutlaatuisesta kolmikerroksisesta komposiittirakenteestaan ​​erottuva SOI-prosessi on merkittävä poikkeama perinteisestä bulkkipiiprosessista.

3. Erinomainen korkean taajuuden suorituskyky

Eristekerroksen muotoilu vähentää merkittävästi laitteen ja alustan välisen vuorovaikutuksen aiheuttamia ei-toivottuja loisvaikutuksia. Parasiittisen kapasitanssin pieneneminen alentaa SOI-laitteiden latenssia korkeataajuisessa signaalinkäsittelyssä (kuten 5G-viestinnässä), mikä parantaa toimintatehokkuutta.

4. Suunnittelun joustavuus

SOI-substraatissa on luontainen dielektrinen eristys, mikä eliminoi seostetun kaivantoeristyksen tarpeen, mikä yksinkertaistaa valmistusprosessia ja parantaa tuotannon saantoa.

SOI-tekniikan soveltaminen

1. Kulutuselektroniikkasektori: RF-etupäämoduulit älypuhelimille (kuten 5G-suodattimet).

2. Autoteollisuuden elektroniikkakenttä: Automotive-luokan tutkapiiri.

3.Aerospace: Satelliittiviestintälaitteet.

4.Lääkintälaitteiden kenttä: implantoitavat lääketieteelliset anturit, pienitehoiset valvontasirut.