SOI дегеніміз не?

SOI - бұл аббревиатураКремний-изолятор... Сөзбе-сөз аударғанда, бұл «изолятордағы кремний» дегенді білдіреді. Іс жүзінде құрылым кремний пластинасының үстінде SiO₂ сияқты ультра жұқа оқшаулағыш қабат бар, содан кейін осы оқшаулағыш қабаттың үстінде жұқа кремний қабаты пайда болады. Бұл құрылым белсенді кремний қабатын кремний негізінен бөледі. Дегенмен, дәстүрлі кремний процесінде чип оқшаулағыш қабатты пайдаланбай тікелей кремний негізінің үстінде пайда болады.

SOI пластинасыүш негізгі құрылымдық қабаттан тұрады: монокристалды кремний құрылғы қабаты, кремний диоксиді оқшаулағыш қабаты (көмілген оксид немесе BOX) және кремний негізі. Бұл үш қабат бірге тәуелсіз және тұрақты электрлік ортаны құрайды, әрбір қабат жалпы өнімділік пен сенімділікті арттыру үшін синергияда жұмыс істей отырып, өз рөлін атқарады.

Жоғарғы монокристалды кремний құрылғы қабаты (әдетте қалыңдығы шамамен 5 нм-ден 2 мкм-ге дейін) транзисторлар мен басқа да белсенді құрылғылар жасалатын негізгі аймақ болып табылады. Оның аса жұқа құрылымы құрылғының өнімділігін жақсарту және үздіксіз масштабтауды қамтамасыз ету үшін маңызды негіз болып табылады.

Ортаңғы көмілген оксид (BOX) қабаты электрлік оқшаулауды қамтамасыз етеді. Әдетте қалыңдығы 5 нм-ден 2 мкм-ге дейінгі бұл кремний диоксиді қабаты құрылғы қабаты мен астыңғы субстрат арасындағы электрлік байланысты физикалық және химиялық оқшаулау механизмдері арқылы тиімді түрде блоктайды.

Төменгі кремний негізі негізінен құрылымдық қаттылық пен механикалық тұрақтылықты қамтамасыз етеді, бұл өндіріс кезінде және кейінгі пайдалану кезінде пластинаның сенімділігін қамтамасыз етеді. Оның қалыңдығы әдетте 200 мкм-ден 700 мкм-ге дейін болады, бұл өңдеу мүмкіндігі мен қолдану талаптарын ескере отырып, жеткілікті механикалық тірек береді.

SOI пластиналарының негізгі артықшылықтары
1. Жоғары жылдамдық

• Құрылғылардың астында көмілген оксид қабаты болғандықтан, транзисторлар кремний субстратынан оқшауланған. Бұл паразиттік сыйымдылықты азайтады, коммутацияны жылдамдатады және SOI жоғары жылдамдықты логикалық және RF тізбектері үшін өте қолайлы етеді.

2. Төмен қуат тұтыну

• Сыйымдылықтың азаюы зарядтау және разрядтау кезіндегі шығындардың азаюын білдіреді.
• Ағып кету жолдарының азаюы күту режиміндегі (статикалық) қуат тұтынудың азаюына әкеледі, бұл жүйені энергияны тиімдірек етеді.

3. Жақсы оқшаулау

• Әрбір құрылғы оксид қабатында «отырады», бұл құрылғылар арасындағы электрлік кедергілерді айтарлықтай азайтады. Бұл аналогтық + сандық тізбектерді, қуатты басқару құрылғыларын және РФ модульдерін бір чипке біріктіру кезінде тұрақтылықты жақсартады.

4. Радиацияға және жоғары температураға төзімділікті жақсарту

• Радиация тудыратын зарядтардың субстрат арқылы таралу ықтималдығы аз, бұл SOI құрылғыларын аэроғарыш сияқты жоғары радиациялық орталарда қауіпсіз және сенімді етеді.
• Жоғары температурада ағып кету тогының артуы онша ауыр емес, бұл автомобиль электроникасы мен өнеркәсіптік басқару қолданбалары үшін пайдалы.

5. Әрі қарай масштабтауға қолайлы

• Үстіңгі жағында өте жұқа кремний қабаты және астыңғы жағында көмілген оксид қабаты болғандықтан, қысқа арналы әсерлер жақсы басқарылады, бұл процесс түйіндері кішірейе берген сайын құрылғының тұрақты жұмысын сақтауды жеңілдетеді.

SOI технологиясы қазірдің өзінде бірнеше салада қолданылып келеді. Тұтынушылық электроникада ол смартфондардың 5G сүзгілері сияқты RF алдыңғы модульдерінде қолданылады. Автомобиль электроникасында ол көлік ішіндегі радар чиптері үшін тұрақты процесс платформасын қамтамасыз етеді. Аэроғарыш саласында ол жоғары сенімділіктегі спутниктік байланыс жабдықтарында қолданылады. Медициналық құрылғыларда SOI имплантацияланатын медициналық сенсорларды және әртүрлі төмен қуатты бақылау чиптерін жобалауды және енгізуді қолдайды.

Біздің компания монокристалды кремний тасымалдағыш пластиналарға арналған арнайы жобаларды ұсынады:

• Кремний төсенішінің қалыңдығы: 100 мкм / 300 мкм / 400 мкм / 500 мкм / 625 мкм және одан жоғары

• SiO₂ қалыңдығы: 100 нм-ден 10 мкм-ге дейін

• Белсенді кремний қабаты: ≥ 20 нм