എന്താണ് SOI?

SOI എന്നത് ഇതിന്റെ ചുരുക്കെഴുത്താണ്സിലിക്കൺ-ഓൺ-ഇൻസുലേറ്റർ. അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ, "ഒരു ഇൻസുലേറ്ററിലെ സിലിക്കൺ" എന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം. പ്രായോഗികമായി, സിലിക്കൺ വേഫറിന് മുകളിൽ SiO₂ പോലുള്ള ഒരു അൾട്രാ-നേർത്ത ഇൻസുലേറ്റിംഗ് പാളി ഉണ്ടെന്നും, തുടർന്ന് ഈ ഇൻസുലേറ്റിംഗ് പാളിക്ക് മുകളിൽ ഒരു നേർത്ത സിലിക്കൺ പാളി രൂപം കൊള്ളുന്നുവെന്നുമാണ് ഘടന. ഈ ഘടന സജീവ സിലിക്കൺ പാളിയെ സിലിക്കൺ അടിവസ്ത്രത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു പരമ്പരാഗത സിലിക്കൺ പ്രക്രിയയിൽ, ഒരു ഇൻസുലേറ്റിംഗ് പാളി ഉപയോഗിക്കാതെ ചിപ്പ് നേരിട്ട് സിലിക്കൺ അടിവസ്ത്രത്തിൽ രൂപപ്പെടുന്നു.

SOI വേഫർമൂന്ന് പ്രധാന ഘടനാ പാളികൾ ചേർന്നതാണ്: ഒരു സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കൺ ഉപകരണ പാളി, ഒരു സിലിക്കൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഇൻസുലേറ്റിംഗ് പാളി (അടക്കം ചെയ്ത ഓക്സൈഡ് അല്ലെങ്കിൽ ബോക്സ്), ഒരു സിലിക്കൺ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ്. ഈ മൂന്ന് പാളികളും ഒരുമിച്ച് ഒരു സ്വതന്ത്രവും സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ വൈദ്യുത അന്തരീക്ഷം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രകടനവും വിശ്വാസ്യതയും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് സിനർജിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ ഓരോ പാളിയും അതിന്റേതായ പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

മുകളിലെ സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കൺ ഉപകരണ പാളി (സാധാരണയായി ഏകദേശം 5 nm മുതൽ 2 μm വരെ കനം) ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും മറ്റ് സജീവ ഉപകരണങ്ങളും നിർമ്മിക്കുന്ന കോർ മേഖലയാണ്. ഉപകരണ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും തുടർച്ചയായ സ്കെയിലിംഗ് പ്രാപ്തമാക്കുന്നതിനുമുള്ള നിർണായക അടിത്തറയാണ് ഇതിന്റെ അൾട്രാ-നേർത്ത ഘടന.

മധ്യത്തിലുള്ള കുഴിച്ചിട്ട ഓക്സൈഡ് (ബോക്സ്) പാളി വൈദ്യുത ഒറ്റപ്പെടൽ നൽകുന്നു. സാധാരണയായി 5 nm മുതൽ 2 μm വരെ കനമുള്ള ഈ സിലിക്കൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് പാളി, ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഒറ്റപ്പെടൽ സംവിധാനങ്ങൾ വഴി ഉപകരണ പാളിക്കും അടിസ്ഥാന അടിവസ്ത്രത്തിനും ഇടയിലുള്ള വൈദ്യുത കപ്ലിംഗിനെ ഫലപ്രദമായി തടയുന്നു.

അടിഭാഗത്തെ സിലിക്കൺ അടിവസ്ത്രം പ്രധാനമായും ഘടനാപരമായ കാഠിന്യവും മെക്കാനിക്കൽ സ്ഥിരതയും നൽകുന്നു, നിർമ്മാണത്തിലും തുടർന്നുള്ള പ്രവർത്തനത്തിലും വേഫറിന്റെ വിശ്വാസ്യത ഉറപ്പാക്കുന്നു. ഇതിന്റെ കനം സാധാരണയായി 200 μm മുതൽ 700 μm വരെയാണ്, പ്രോസസ്സബിലിറ്റിയും ആപ്ലിക്കേഷൻ ആവശ്യകതകളും കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ മതിയായ മെക്കാനിക്കൽ പിന്തുണ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

SOI വേഫറുകളുടെ പ്രധാന ഗുണങ്ങൾ
1. ഉയർന്ന വേഗത

• ഉപകരണങ്ങൾക്ക് താഴെ ഒരു കുഴിച്ചിട്ട ഓക്സൈഡ് പാളി ഉള്ളതിനാൽ, ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ സിലിക്കൺ അടിവസ്ത്രത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത് പരാദ കപ്പാസിറ്റൻസ് കുറയ്ക്കുകയും, സ്വിച്ചിംഗ് വേഗത്തിലാക്കുകയും, ഹൈ-സ്പീഡ് ലോജിക്, ആർഎഫ് സർക്യൂട്ടുകൾക്ക് SOI-യെ നന്നായി അനുയോജ്യമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

2. കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം

• ചെറിയ കപ്പാസിറ്റൻസ് എന്നാൽ ചാർജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജിംഗ് നഷ്ടങ്ങൾ കുറയുന്നു എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്.
• കുറഞ്ഞ ലീക്കേജ് പാതകൾ സ്റ്റാൻഡ്‌ബൈ (സ്റ്റാറ്റിക്) വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് സിസ്റ്റത്തെ കൂടുതൽ വൈദ്യുതി-കാര്യക്ഷമമാക്കുന്നു.

3. മികച്ച ഒറ്റപ്പെടൽ

• ഓരോ ഉപകരണവും ഒരു ഓക്സൈഡ് പാളിയിൽ "ഇരിക്കുന്നു", ഇത് ഉപകരണങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള വൈദ്യുത ഇടപെടൽ വളരെയധികം കുറയ്ക്കുന്നു. ഒരേ ചിപ്പിൽ അനലോഗ് + ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടുകൾ, പവർ മാനേജ്മെന്റ് യൂണിറ്റുകൾ, RF മൊഡ്യൂളുകൾ എന്നിവ സംയോജിപ്പിക്കുമ്പോൾ ഇത് സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

4. മെച്ചപ്പെട്ട റേഡിയേഷനും ഉയർന്ന താപനില സഹിഷ്ണുതയും

• റേഡിയേഷൻ ജനറേറ്റഡ് ചാർജുകൾ അടിവസ്ത്രത്തിലൂടെ വ്യാപിക്കാനുള്ള സാധ്യത കുറവാണ്, ഇത് എയ്‌റോസ്‌പേസ് പോലുള്ള ഉയർന്ന വികിരണ പരിതസ്ഥിതികളിൽ SOI ഉപകരണങ്ങളെ സുരക്ഷിതവും കൂടുതൽ വിശ്വസനീയവുമാക്കുന്നു.
• ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ചോർച്ച വൈദ്യുതധാരയിലെ വർദ്ധനവ് കുറവാണ്, ഇത് ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഇലക്ട്രോണിക്സ്, വ്യാവസായിക നിയന്ത്രണ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഗുണം ചെയ്യും.

5. കൂടുതൽ സ്കെയിലിംഗിന് അനുകൂലം

• മുകളിൽ വളരെ നേർത്ത സിലിക്കൺ പാളിയും താഴെ കുഴിച്ചിട്ട ഓക്സൈഡ് പാളിയും ഉള്ളതിനാൽ, ഷോർട്ട്-ചാനൽ ഇഫക്റ്റുകൾ മികച്ച രീതിയിൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് പ്രോസസ്സ് നോഡുകൾ ചുരുങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുമ്പോൾ സ്ഥിരമായ ഉപകരണ സ്വഭാവം നിലനിർത്തുന്നത് എളുപ്പമാക്കുന്നു.

SOI സാങ്കേതികവിദ്യ ഇതിനകം തന്നെ ഒന്നിലധികം മേഖലകളിൽ പ്രയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഉപഭോക്തൃ ഇലക്ട്രോണിക്സിൽ, 5G ഫിൽട്ടറുകൾ പോലുള്ള സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകളുടെ RF ഫ്രണ്ട്-എൻഡ് മൊഡ്യൂളുകളിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഇലക്ട്രോണിക്സിൽ, വാഹനത്തിലെ റഡാർ ചിപ്പുകൾക്കായി ഇത് ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള പ്രോസസ്സ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോം നൽകുന്നു. എയ്‌റോസ്‌പേസ് മേഖലയിൽ, ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യതയുള്ള സാറ്റലൈറ്റ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ഉപകരണങ്ങളിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിൽ, ഇംപ്ലാന്റ് ചെയ്യാവുന്ന മെഡിക്കൽ സെൻസറുകളുടെയും വിവിധ തരം ലോ-പവർ മോണിറ്ററിംഗ് ചിപ്പുകളുടെയും രൂപകൽപ്പനയും നടപ്പാക്കലും SOI പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.

ഞങ്ങളുടെ കമ്പനി സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കൺ കാരിയർ വേഫറുകൾക്കായി ഇഷ്ടാനുസൃത പ്രോജക്ടുകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു:

• സിലിക്കൺ അടിവസ്ത്ര കനം: 100 μm / 300 μm / 400 μm / 500 μm / 625 μm ഉം അതിൽ കൂടുതലും

• SiO₂ കനം: 100 nm മുതൽ 10 μm വരെ

• സജീവ സിലിക്കൺ പാളി: ≥ 20 നാനോമീറ്റർ