SOI ဆိုတာ ဘာလဲ။

SOI ဆိုတာ အတိုကောက်ပါ။ဆီလီကွန်-အွန်-လျှပ်ကာစာသားအတိုင်းပြောရရင် "လျှပ်ကာပေါ်က ဆီလီကွန်" လို့ အဓိပ္ပာယ်ရပါတယ်။ လက်တွေ့မှာ SiO₂ လိုမျိုး အလွန်ပါးလွှာတဲ့ လျှပ်ကာအလွှာတစ်ခု ဆီလီကွန်ဝေဖာရဲ့အပေါ်မှာ ရှိနေပြီး ဒီလျှပ်ကာအလွှာရဲ့အပေါ်မှာ ပါးလွှာတဲ့ ဆီလီကွန်အလွှာတစ်ခု ဖွဲ့စည်းထားပါတယ်။ ဒီဖွဲ့စည်းပုံက တက်ကြွတဲ့ ဆီလီကွန်အလွှာကို ဆီလီကွန်အောက်ခံနဲ့ ခွဲခြားထားပါတယ်။ ဒါပေမယ့် ရိုးရာဆီလီကွန်လုပ်ငန်းစဉ်မှာတော့ ချစ်ပ်ကို လျှပ်ကာအလွှာကို အသုံးမပြုဘဲ ဆီလီကွန်အောက်ခံပေါ်မှာ တိုက်ရိုက်ဖွဲ့စည်းထားပါတယ်။

SOI ဝေဖာအဓိကဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာအလွှာသုံးခုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်- single-crystal silicon device layer၊ silicon dioxide insulator layer (မြှုပ်နှံထားသောအောက်ဆိုဒ် သို့မဟုတ် BOX) နှင့် silicon substrate။ ဤအလွှာသုံးခုပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် လွတ်လပ်ပြီးတည်ငြိမ်သော လျှပ်စစ်ပတ်ဝန်းကျင်ကို ဖွဲ့စည်းပေးပြီး အလွှာတစ်ခုစီသည် ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ဆောင်ရွက်ကာ အလုံးစုံစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို မြှင့်တင်ရန် ပေါင်းစပ်လုပ်ဆောင်ကြသည်။

အပေါ်ဆုံး single-crystal silicon device layer (ပုံမှန်အားဖြင့် 5 nm မှ 2 μm အထူခန့်) သည် transistor များနှင့် အခြား active device များကို ထုတ်လုပ်သည့် core ဧရိယာဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ အလွန်ပါးလွှာသောဖွဲ့စည်းပုံသည် device စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန်နှင့် စဉ်ဆက်မပြတ် scaling ကိုဖွင့်ရန်အတွက် အရေးကြီးသောအခြေခံအုတ်မြစ်ဖြစ်သည်။

အလယ်တွင်မြှုပ်နှံထားသောအောက်ဆိုဒ် (BOX) အလွှာသည် လျှပ်စစ်အထီးကျန်မှုကို ပေးစွမ်းသည်။ ဤဆီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်အလွှာသည် ပုံမှန်အားဖြင့် အထူ 5 nm မှ 2 μm အထိရှိပြီး ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ သီးခြားခွဲထုတ်မှုယန္တရားများမှတစ်ဆင့် စက်ပစ္စည်းအလွှာနှင့် အောက်ခံအလွှာအကြား လျှပ်စစ်ချိတ်ဆက်မှုကို ထိရောက်စွာပိတ်ဆို့ထားသည်။

အောက်ခြေဆီလီကွန်အောက်ခံသည် အဓိကအားဖြင့် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာတောင့်တင်းမှုနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာတည်ငြိမ်မှုကို ပေးစွမ်းပြီး ထုတ်လုပ်မှုနှင့် နောက်ဆက်တွဲလည်ပတ်မှုအတွင်း wafer ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို သေချာစေသည်။ ၎င်း၏အထူသည် ယေဘုယျအားဖြင့် 200 μm မှ 700 μm အတိုင်းအတာရှိပြီး လုပ်ငန်းစဉ်လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းနှင့် အသုံးချမှုလိုအပ်ချက်များကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားနေစဉ်တွင် လုံလောက်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာပံ့ပိုးမှုကို ပေးဆောင်သည်။

SOI ဝေဖာများ၏ အဓိကအားသာချက်များ
၁။ ပိုမိုမြင့်မားသော မြန်နှုန်း

• စက်ပစ္စည်းများအောက်တွင် အောက်ဆိုဒ်အလွှာတစ်ခုမြှုပ်နှံထားသောကြောင့် ထရန်စစ္စတာများကို ဆီလီကွန်အောက်ခံမှ ခွဲထုတ်ထားသည်။ ၎င်းသည် ကပ်ပါးကောင် capacitance ကို လျှော့ချပေးပြီး switching ကို မြန်ဆန်စေပြီး SOI ကို မြန်နှုန်းမြင့် logic နှင့် RF ဆားကစ်များအတွက် သင့်လျော်စေသည်။

၂။ ပါဝါသုံးစွဲမှု နည်းပါးခြင်း

• Capacitance နည်းလေ အားသွင်းခြင်းနှင့် အားလျော့ခြင်း ဆုံးရှုံးမှု နည်းလေဖြစ်သည်။
• ယိုစိမ့်မှုလမ်းကြောင်းများ နည်းပါးလာခြင်းကြောင့် standby (static) ပါဝါသုံးစွဲမှုကို လျော့နည်းစေပြီး စနစ်ကို ပိုမိုပါဝါချွေတာစေသည်။

၃။ ပိုမိုကောင်းမွန်သော သီးခြားခွဲထားခြင်း

• စက်ပစ္စည်းတစ်ခုစီသည် အောက်ဆိုဒ်အလွှာပေါ်တွင် "ထိုင်" နေပြီး စက်ပစ္စည်းများအကြား လျှပ်စစ်ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကို သိသိသာသာ လျှော့ချပေးပါသည်။ ၎င်းသည် အန်နာလော့ + ဒစ်ဂျစ်တယ်ဆားကစ်များ၊ ပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှုယူနစ်များနှင့် RF မော်ဂျူးများကို ချစ်ပ်တစ်ခုတည်းတွင် ပေါင်းစပ်သောအခါ တည်ငြိမ်မှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည်။

၄။ ရောင်ခြည်ဒဏ်နှင့် အပူချိန်မြင့်ဒဏ်ခံနိုင်ရည် ပိုမိုကောင်းမွန်လာခြင်း

• ရောင်ခြည်ထုတ်ပေးသော အားသွင်းမှုများသည် အောက်ခံလွှာမှတစ်ဆင့် ပျံ့နှံ့နိုင်ခြေ နည်းပါးပြီး SOI စက်ပစ္စည်းများကို အာကာသယာဉ်ပျံကဲ့သို့သော ရောင်ခြည်မြင့်မားသောပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ပိုမိုဘေးကင်းပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရစေသည်။
• အပူချိန်မြင့်မားသောအခါ ယိုစိမ့်မှု လျှပ်စီးကြောင်း တိုးလာခြင်းသည် ပြင်းထန်မှု နည်းပါးပြီး ၎င်းသည် မော်တော်ကား အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းထိန်းချုပ်မှုအသုံးချမှုများအတွက် အကျိုးရှိပါသည်။

၅။ နောက်ထပ်တိုးချဲ့မှုအတွက် သင့်လျော်သည်

• အပေါ်မှာ အလွန်ပါးလွှာတဲ့ ဆီလီကွန်အလွှာနဲ့ အောက်မှာ မြှုပ်နှံထားတဲ့ အောက်ဆိုဒ်အလွှာနဲ့ short-channel effect တွေကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ထိန်းချုပ်ထားတာကြောင့် process node တွေ ဆက်လက်ကျုံ့သွားတဲ့အခါ device behavior ကို တည်ငြိမ်အောင် ထိန်းသိမ်းဖို့ ပိုမိုလွယ်ကူစေပါတယ်။

SOI နည်းပညာကို နယ်ပယ်များစွာတွင် အသုံးချပြီးဖြစ်သည်။ စားသုံးသူအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများတွင် ၎င်းကို 5G filter များကဲ့သို့သော စမတ်ဖုန်းများ၏ RF front-end မော်ဂျူးများတွင် အသုံးပြုသည်။ မော်တော်ကားအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများတွင် ၎င်းသည် ယာဉ်အတွင်းရှိ ရေဒါချစ်ပ်များအတွက် တည်ငြိမ်သောလုပ်ငန်းစဉ်ပလက်ဖောင်းတစ်ခုကို ပံ့ပိုးပေးသည်။ အာကာသကဏ္ဍတွင် ၎င်းကို ယုံကြည်စိတ်ချရမှုမြင့်မားသော ဂြိုလ်တုဆက်သွယ်ရေးပစ္စည်းများတွင် အသုံးပြုသည်။ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာပစ္စည်းများတွင် SOI သည် ထည့်သွင်းနိုင်သော ဆေးဘက်ဆိုင်ရာအာရုံခံကိရိယာများနှင့် ပါဝါနည်းစောင့်ကြည့်ရေးချစ်ပ်အမျိုးအစားအမျိုးမျိုးကို ဒီဇိုင်းဆွဲခြင်းနှင့် အကောင်အထည်ဖော်ခြင်းကို ပံ့ပိုးပေးသည်။

ကျွန်ုပ်တို့ကုမ္ပဏီသည် single-crystal silicon carrier wafers များအတွက် စိတ်ကြိုက်ပရောဂျက်များကို ပေးဆောင်ပါသည်။

• ဆီလီကွန်အောက်ခံအထူ: 100 μm / 300 μm / 400 μm / 500 μm / 625 μm နှင့်အထက်

• SiO₂ အထူ: 100 nm မှ 10 μm အထိ

• တက်ကြွသော ဆီလီကွန်အလွှာ: ≥ 20 nm