Mi az a SOI?

A SOI, a Silicon-On-Insulator rövidítése, egy speciális hordozóanyagokon alapuló félvezető-gyártási eljárás. Az 1980-as években történt iparosítása óta ez a technológia a fejlett félvezetőgyártási folyamatok fontos ágává vált. Egyedülálló háromrétegű kompozit szerkezete révén a SOI-eljárás jelentős eltérést jelent a hagyományos ömlesztett szilícium-eljárástól.

Egykristályos szilícium eszközrétegből, szilícium-dioxid szigetelő rétegből (más néven eltemetett oxidréteg, BOX) és szilícium szubsztrátumból áll.SOI ostyafüggetlen és stabil elektromos környezetet teremt. Mindegyik réteg különálló, de egymást kiegészítő szerepet tölt be az ostya teljesítményének és megbízhatóságának biztosításában:

3. Ami az alsó szilícium szubsztrátumot illeti, annak elsődleges funkciója a szerkezeti robusztusság és az állandó mechanikai alátámasztás biztosítása, amelyek alapvető biztosítékok az ostya megbízhatósága szempontjából a gyártás és a későbbi felhasználás során. Vastagságát tekintve általában a 200 μm és 700 μm közötti tartományba esik.

2. A középső eltemetett oxidréteg elsődleges feladata az elektromos szigetelés elérése. A BOX réteg hatékonyan blokkolja az elektromos kapcsolatokat az eszközréteg és az alatta lévő hordozó között mind a fizikai, mind a kémiai izolációs mechanizmusok felhasználásával, vastagsága jellemzően 5 nm és 2 μm között van.

3. Ami az alsó szilícium szubsztrátumot illeti, annak elsődleges funkciója a szerkezeti robusztusság és az állandó mechanikai alátámasztás biztosítása, amelyek alapvető biztosítékok az ostya megbízhatósága szempontjából a gyártás és a későbbi felhasználás során. Vastagságát tekintve általában a 200 μm és 700 μm közötti tartományba esik.

A SOI Wafer előnyei

1. Alacsony energiafogyasztás

A szigetelőréteg jelenléteSOI ostyákcsökkenti a szivárgási áramot és a kapacitást, hozzájárulva az eszköz alacsonyabb statikus és dinamikus energiafogyasztásához.

2.Sugárzásállóság

A SOI lapkákban lévő szigetelőréteg hatékonyan védi a kozmikus sugarakat és az elektromágneses interferenciát, elkerülve a szélsőséges környezetek hatását az eszköz stabilitására, lehetővé téve a stabil működést olyan speciális területeken, mint a repülőgépipar és a nukleáris ipar.

3. Kiváló nagyfrekvenciás teljesítmény

A szigetelőréteg kialakítása jelentősen csökkenti az eszköz és a hordozó közötti kölcsönhatás által okozott nem kívánt parazita hatásokat. A parazita kapacitás csökkenése csökkenti a SOI-eszközök késleltetését a nagyfrekvenciás jelfeldolgozásban (például 5G kommunikáció), ezáltal javítva a működési hatékonyságot.

4. Tervezési rugalmasság

A SOI szubsztrátum dielektromos szigeteléssel rendelkezik, így nincs szükség adalékolt árokszigetelésre, ami leegyszerűsíti a gyártási folyamatot és javítja a termelési hozamot.

SOI technológia alkalmazása

1. Szórakoztatói elektronikai szektor: RF front-end modulok okostelefonokhoz (például 5G szűrők).

2. Autóelektronikai terület: Autóipari minőségű radarchip.

3. Repülőgép: Műholdas kommunikációs berendezések.

4. Orvosi eszköz terület: beültethető orvosi érzékelők, alacsony fogyasztású megfigyelő chipek.