Ի՞նչ է SOI-ն։

SOI-ը հապավումն էՍիլիկոնային մեկուսիչԲառացիորեն դա նշանակում է «սիլիցիում մեկուսիչի վրա»։ Գործնականում կառուցվածքն այն է, որ սիլիցիումային թիթեղի վրա կա գերբարակ մեկուսիչ շերտ, ինչպիսին է SiO₂-ը, որից հետո այս մեկուսիչ շերտի վրա ձևավորվում է բարակ սիլիցիումային շերտ։ Այս կառուցվածքը առանձնացնում է ակտիվ սիլիցիումային շերտը սիլիցիումային հիմքից։ Սակայն ավանդական սիլիցիումային գործընթացում չիպը ձևավորվում է անմիջապես սիլիցիումային հիմքի վրա՝ առանց մեկուսիչ շերտ օգտագործելու։

SOI վաֆլիկազմված է երեք հիմնական կառուցվածքային շերտերից՝ միաբյուրեղային սիլիցիումային սարքի շերտ, սիլիցիումի երկօքսիդի մեկուսիչ շերտ (թաղված օքսիդ կամ BOX) և սիլիցիումային հիմք։ Միասին այս երեք շերտերը կազմում են անկախ և կայուն էլեկտրական միջավայր, որտեղ յուրաքանչյուր շերտ կատարում է իր դերը՝ միաժամանակ համագործակցելով՝ ընդհանուր կատարողականությունն ու հուսալիությունը բարձրացնելու համար։

Վերին միաբյուրեղային սիլիցիումային շերտը (սովորաբար մոտ 5 նմ-ից մինչև 2 մկմ հաստությամբ) միջուկի այն հատվածն է, որտեղ պատրաստվում են տրանզիստորները և այլ ակտիվ սարքերը: Դրա գերբարակ կառուցվածքը կարևոր հիմք է սարքի աշխատանքի բարելավման և անընդհատ մասշտաբավորման հնարավորություն ընձեռելու համար:

Միջին թաղված օքսիդային (BOX) շերտը ապահովում է էլեկտրական մեկուսացում: Այս սիլիցիումի երկօքսիդի շերտը, որի հաստությունը սովորաբար 5 նմ-ից մինչև 2 մկմ է, արդյունավետորեն խոչընդոտում է սարքի շերտի և հիմքի միջև էլեկտրական կապը՝ ինչպես ֆիզիկական, այնպես էլ քիմիական մեկուսացման մեխանիզմների միջոցով:

Ստորին սիլիկոնային հիմքը հիմնականում ապահովում է կառուցվածքային ամրություն և մեխանիկական կայունություն՝ ապահովելով թիթեղների հուսալիությունը արտադրության և հետագա շահագործման ընթացքում: Դրա հաստությունը սովորաբար տատանվում է 200 մկմ-ից մինչև 700 մկմ, ապահովելով բավարար մեխանիկական հենարան՝ հաշվի առնելով մշակման հեշտությունը և կիրառման պահանջները:

SOI վաֆլիների հիմնական առավելությունները
1. Ավելի բարձր արագություն

• Սարքերի տակ թաղված օքսիդային շերտի շնորհիվ տրանզիստորները մեկուսացված են սիլիցիումային հիմքից։ Սա նվազեցնում է պարազիտային տարողունակությունը, արագացնում է անջատումը և SOI-ն դարձնում է հարմար բարձր արագության տրամաբանական և RF սխեմաների համար։

2. Ավելի ցածր էներգիայի սպառում

• Փոքր տարողունակությունը նշանակում է ավելի քիչ լիցքավորման և լիցքաթափման կորուստներ։
• Արտահոսքի ավելի քիչ ուղիները հանգեցնում են սպասման (ստատիկ) էներգիայի սպառման նվազմանը, ինչը համակարգը դարձնում է ավելի էներգաարդյունավետ։

3. Ավելի լավ մեկուսացում

• Յուրաքանչյուր սարք «տեղադրված է» օքսիդային շերտի վրա, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է սարքերի միջև էլեկտրական միջամտությունը: Սա բարելավում է կայունությունը, երբ նույն չիպի վրա ինտեգրվում են անալոգային + թվային սխեմաներ, էներգիայի կառավարման բլոկներ և RF մոդուլներ:

4. Բարելավված ճառագայթման և բարձր ջերմաստիճանի դիմադրողականություն

• Ռադիացիայից առաջացած լիցքերը ավելի քիչ հավանականություն ունեն տարածվելու հիմքով, ինչը SOI սարքերը դարձնում է ավելի անվտանգ և հուսալի բարձր ճառագայթման միջավայրերում, ինչպիսին է ավիատիեզերական արդյունաբերությունը։
• Բարձր ջերմաստիճաններում արտահոսքի հոսանքի աճը պակաս զգալի է, ինչը օգտակար է ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի և արդյունաբերական կառավարման կիրառությունների համար։

5. Հարմար է հետագա մասշտաբավորման համար

• Վերևում շատ բարակ սիլիցիումային շերտի և ներքևում թաղված օքսիդային շերտի շնորհիվ կարճ ալիքային էֆեկտներն ավելի լավ են կառավարվում, ինչը հեշտացնում է սարքի կայուն վարքագծի պահպանումը, քանի որ պրոցեսային հանգույցները շարունակում են կծկվել։

SOI տեխնոլոգիան արդեն կիրառվել է բազմաթիվ ոլորտներում: Սպառողական էլեկտրոնիկայում այն ​​օգտագործվում է սմարթֆոնների RF առջևի մոդուլներում, ինչպիսիք են 5G ֆիլտրերը: Ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայում այն ​​ապահովում է կայուն տեխնոլոգիական հարթակ տրանսպորտային միջոցների մեջ տեղադրված ռադարային չիպերի համար: Ավիատիեզերական ոլորտում այն ​​կիրառվում է բարձր հուսալիության արբանյակային կապի սարքավորումներում: Բժշկական սարքերում SOI-ն աջակցում է իմպլանտացվող բժշկական սենսորների և տարբեր տեսակի ցածր էներգիայի մոնիթորինգի չիպերի նախագծմանը և ներդրմանը:

Մեր ընկերությունը առաջարկում է միաբյուրեղային սիլիցիումային կրիչ վեֆլերի անհատական ​​նախագծեր՝

• Սիլիկոնային հիմքի հաստությունը՝ 100 մկմ / 300 մկմ / 400 մկմ / 500 մկմ / 625 մկմ և ավելի

• SiO₂ հաստությունը՝ 100 նմ-ից մինչև 10 մկմ

• Ակտիվ սիլիցիումային շերտ՝ ≥ 20 նմ