He aha ka SOI?

ʻO SOI ka pōkole noMea Hoʻopaʻa Silika-Ma-ka-Mea Hoʻopaʻa. ʻO ia hoʻi, ʻo ia hoʻi "silicon ma luna o kahi insulator." I ka hana maoli, ʻo ke ʻano he papa insulating ultra-thin, e like me SiO₂, ma luna o ka wafer silicon, a laila hana ʻia kahi papa silicon lahilahi ma luna o kēia papa insulating. Hoʻokaʻawale kēia ʻano i ka papa silicon hana mai ka substrate silicon. Eia naʻe, i ke kaʻina hana silicon kuʻuna, ua hana pololei ʻia ka chip ma luna o ka substrate silicon me ka hoʻohana ʻole ʻana i kahi papa insulating.

Wafer SOIUa haku ʻia ʻo ia me ʻekolu mau papa kūkulu koʻikoʻi: kahi papa hāmeʻa silicon kristal hoʻokahi, kahi papa hoʻokaʻawale silicon dioxide (ka oxide i kanu ʻia, a i ʻole BOX), a me kahi substrate silicon. I ka hui pū ʻana, hoʻokumu kēia mau papa ʻekolu i kahi ʻano uila kūʻokoʻa a paʻa, me kēlā me kēia papa e pāʻani ana i kāna kuleana ponoʻī ʻoiai e hana ana ma ka synergy e hoʻonui i ka hana holoʻokoʻa a me ka hilinaʻi.

ʻO ka papa luna o ka hāmeʻa silicon kristal hoʻokahi (ma kahi o 5 nm a 2 μm ka mānoanoa) ʻo ia ka ʻāpana koʻikoʻi kahi e hana ʻia ai nā transistors a me nā mea hana ʻē aʻe. ʻO kona ʻano lahilahi loa he kahua koʻikoʻi no ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hana o ka hāmeʻa a me ka hiki ʻana i ka hoʻonui mau ʻana.

Hāʻawi ka papa oxide i kanu ʻia (BOX) i ka hoʻokaʻawale uila. ʻO kēia papa silicon dioxide, maʻamau he 5 nm a 2 μm ka mānoanoa, e ālai pono ana i ka pilina uila ma waena o ka papa hāmeʻa a me ka substrate ma lalo ma o nā ʻano hana hoʻokaʻawale kino a me ke kemika.

ʻO ka substrate silicon lalo e hāʻawi nui i ka paʻa o ke kūkulu ʻana a me ke kūpaʻa mechanical, e hōʻoiaʻiʻo ana i ka hilinaʻi wafer i ka wā o ka hana ʻana a me ka hana ma hope. ʻO kona mānoanoa maʻamau ma ka pae o 200 μm a 700 μm, e hāʻawi ana i ke kākoʻo mechanical lawa me ka noʻonoʻo ʻana i nā koi hana a me ka noi.

Nā Pōmaikaʻi Nui o nā Wafers SOI
1. ʻOi aku ka wikiwiki

• Me kahi papa oxide i kanu ʻia ma lalo o nā hāmeʻa, ua hoʻokaʻawale ʻia nā transistors mai ka substrate silicon. Hoʻemi kēia i ka capacitance parasitic, hoʻolalelale i ka hoʻololi ʻana, a hoʻolilo iā SOI i kūpono no nā kaapuni logic wikiwiki a me RF.

2. Hoʻemi i ka hoʻohana ʻana i ka mana

• ʻO ka capacitance liʻiliʻi ke ʻano o ka emi ʻana o ka hoʻouka ʻana a me ka hoʻokuʻu ʻana.
• ʻOi aku ka liʻiliʻi o nā ala leakage e alakaʻi ai i ka hoʻemi ʻana i ka hoʻohana ʻana i ka mana standby (static), e hoʻolilo ana i ka ʻōnaehana i ʻoi aku ka pono o ka mana.

3. Hoʻokaʻawale maikaʻi aʻe

• Ke "noho" nei kēlā me kēia hāmeʻa ma luna o kahi papa oxide, kahi e hōʻemi nui ai i ka hoʻopilikia uila ma waena o nā hāmeʻa. Hoʻomaikaʻi kēia i ke kūpaʻa i ka hoʻohui ʻana i nā kaapuni analog + digital, nā ʻāpana hoʻokele mana, a me nā modula RF ma ka chip like.

4. Hoʻonui ʻia ka radiation a me ke ahonui kiʻekiʻe

• ʻOi aku ka liʻiliʻi o ka laha ʻana o nā uku i hana ʻia e ka radiation ma o ka substrate, e hana ana i nā polokalamu SOI i ʻoi aku ka palekana a me ka hilinaʻi i nā wahi radiation kiʻekiʻe e like me ka aerospace.
• ʻAʻole koʻikoʻi ka piʻi ʻana o ke au leakage ma nā mahana kiʻekiʻe, he mea pono ia no nā noi uila kaʻa a me nā noi kaohi ʻoihana.

5. Kūpono no ka hoʻonui hou ʻana

• Me kahi papa silicon lahilahi loa ma luna a me kahi papa oxide i kanu ʻia ma lalo, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻomalu ʻia ʻana o nā hopena kahawai pōkole, e maʻalahi ai ka mālama ʻana i ke ʻano paʻa o ka hāmeʻa i ka wā e hoʻomau nei ka emi ʻana o nā kikowaena kaʻina hana.

Ua hoʻohana mua ʻia ka ʻenehana SOI ma nā ʻano like ʻole. I loko o nā mea uila mea kūʻai aku, hoʻohana ʻia ia i nā modula RF mua o nā kelepona akamai, e like me nā kānana 5G. I loko o nā mea uila kaʻa, hāʻawi ia i kahi kahua hana paʻa no nā ʻāpana radar i loko o ke kaʻa. I loko o ka ʻāpana aerospace, hoʻohana ʻia ia i nā lako kamaʻilio ukali hilinaʻi kiʻekiʻe. I loko o nā mea lapaʻau, kākoʻo ʻo SOI i ka hoʻolālā a me ka hoʻokō ʻana o nā mea ʻike lapaʻau implantable a me nā ʻano ʻano like ʻole o nā ʻāpana nānā haʻahaʻa haʻahaʻa.

Hāʻawi kā mākou hui i nā papahana maʻamau no nā wafers lawe silicon kristal hoʻokahi:

• Ka mānoanoa o ka substrate Silicon: 100 μm / 300 μm / 400 μm / 500 μm / 625 μm a ʻoi aku

• Mānoanoa SiO₂: mai 100 nm a i 10 μm

• Papa silicon hana: ≥ 20 nm