SOI को संक्षिप्त रूप होसिलिकन-अन-इन्सुलेटर। शाब्दिक रूपमा, यसको अर्थ "इन्सुलेटरमा सिलिकन" हो। व्यवहारमा, संरचना यस्तो छ कि सिलिकन वेफरको माथि SiO₂ जस्तो अति-पातलो इन्सुलेट तह हुन्छ, र त्यसपछि यस इन्सुलेट तहको माथि पातलो सिलिकन तह बनाइन्छ। यो संरचनाले सक्रिय सिलिकन तहलाई सिलिकन सब्सट्रेटबाट अलग गर्छ। यद्यपि, परम्परागत सिलिकन प्रक्रियामा, चिप इन्सुलेट तह प्रयोग नगरी सिलिकन सब्सट्रेटमा सिधै बनाइन्छ।
SOI वेफरतीन प्रमुख संरचनात्मक तहहरू मिलेर बनेको छ: एकल-क्रिस्टल सिलिकन उपकरण तह, एक सिलिकन डाइअक्साइड इन्सुलेट तह (दफन गरिएको अक्साइड, वा BOX), र एक सिलिकन सब्सट्रेट। सँगै, यी तीन तहहरूले एक स्वतन्त्र र स्थिर विद्युतीय वातावरण बनाउँछन्, प्रत्येक तहले समग्र कार्यसम्पादन र विश्वसनीयता बढाउन तालमेलमा काम गर्दा आफ्नै भूमिका खेल्छ।
माथिल्लो एकल-क्रिस्टल सिलिकन उपकरण तह (सामान्यतया लगभग ५ nm देखि २ μm बाक्लो) मुख्य क्षेत्र हो जहाँ ट्रान्जिस्टर र अन्य सक्रिय उपकरणहरू बनाइन्छ। यसको अति-पातलो संरचना उपकरण प्रदर्शन सुधार गर्न र निरन्तर स्केलिंग सक्षम गर्नको लागि एक महत्त्वपूर्ण आधार हो।
मध्य गाडिएको अक्साइड (BOX) तहले विद्युतीय अलगाव प्रदान गर्दछ। यो सिलिकन डाइअक्साइड तह, सामान्यतया ५ nm देखि २ μm मोटाईमा, भौतिक र रासायनिक अलगाव संयन्त्र दुवै मार्फत उपकरण तह र अन्तर्निहित सब्सट्रेट बीचको विद्युतीय युग्मनलाई प्रभावकारी रूपमा रोक्छ।
तल्लो सिलिकन सब्सट्रेटले मुख्यतया संरचनात्मक कठोरता र मेकानिकल स्थिरता प्रदान गर्दछ, जसले गर्दा उत्पादन र त्यसपछिको सञ्चालनको समयमा वेफरको विश्वसनीयता सुनिश्चित हुन्छ। यसको मोटाई सामान्यतया २०० μm देखि ७०० μm को दायरामा हुन्छ, जसले प्रक्रियायोग्यता र अनुप्रयोग आवश्यकताहरूलाई ध्यानमा राख्दै पर्याप्त मेकानिकल समर्थन प्रदान गर्दछ।
SOI वेफरका मुख्य फाइदाहरू
१. उच्च गति
- उपकरणहरू मुनि गाडिएको अक्साइड तहको साथ, ट्रान्जिस्टरहरू सिलिकन सब्सट्रेटबाट अलग हुन्छन्। यसले परजीवी क्षमता घटाउँछ, स्विचिङको गति बढाउँछ, र SOI लाई उच्च-गति तर्क र RF सर्किटहरूको लागि राम्रोसँग उपयुक्त बनाउँछ।
२. कम बिजुली खपत
- कम क्यापेसिटन्सको अर्थ कम चार्जिङ र डिस्चार्जिङ हानि हो।
- कम चुहावट मार्गहरूले स्ट्यान्डबाइ (स्थिर) बिजुली खपत कम गर्छ, जसले गर्दा प्रणालीलाई बढी ऊर्जा-कुशल बनाउँछ।
३. राम्रो आइसोलेसन
- प्रत्येक उपकरण अक्साइड तहमा "बसिरहेको" हुन्छ, जसले उपकरणहरू बीचको विद्युतीय हस्तक्षेपलाई धेरै कम गर्छ। यसले एनालग + डिजिटल सर्किटहरू, पावर व्यवस्थापन एकाइहरू, र RF मोड्युलहरूलाई एउटै चिपमा एकीकृत गर्दा स्थिरतामा सुधार गर्छ।
४. सुधारिएको विकिरण र उच्च-तापमान सहनशीलता
- विकिरण-उत्पन्न चार्जहरू सब्सट्रेट मार्फत फैलिने सम्भावना कम हुन्छ, जसले गर्दा SOI उपकरणहरू एयरोस्पेस जस्ता उच्च-विकिरण वातावरणमा सुरक्षित र अधिक भरपर्दो हुन्छन्।
- उच्च तापक्रममा चुहावट प्रवाहमा वृद्धि कम गम्भीर हुन्छ, जुन अटोमोटिभ इलेक्ट्रोनिक्स र औद्योगिक नियन्त्रण अनुप्रयोगहरूको लागि लाभदायक हुन्छ।
५. थप स्केलिंगको लागि अनुकूल
- माथि धेरै पातलो सिलिकन तह र तल गाडिएको अक्साइड तहको साथ, छोटो-च्यानल प्रभावहरू राम्रोसँग नियन्त्रित हुन्छन्, जसले गर्दा प्रक्रिया नोडहरू संकुचित हुँदै जाँदा स्थिर उपकरण व्यवहार कायम राख्न सजिलो हुन्छ।
SOI प्रविधि पहिले नै धेरै क्षेत्रहरूमा लागू गरिएको छ। उपभोक्ता इलेक्ट्रोनिक्समा, यो स्मार्टफोनको RF फ्रन्ट-एन्ड मोड्युलहरूमा प्रयोग गरिन्छ, जस्तै 5G फिल्टरहरू। अटोमोटिभ इलेक्ट्रोनिक्समा, यसले सवारी साधनमा रडार चिप्सको लागि स्थिर प्रक्रिया प्लेटफर्म प्रदान गर्दछ। एयरोस्पेस क्षेत्रमा, यो उच्च-विश्वसनीयता उपग्रह संचार उपकरणहरूमा प्रयोग गरिन्छ। चिकित्सा उपकरणहरूमा, SOI ले इम्प्लान्टेबल मेडिकल सेन्सरहरू र विभिन्न प्रकारका कम-शक्ति अनुगमन चिपहरूको डिजाइन र कार्यान्वयनलाई समर्थन गर्दछ।
हाम्रो कम्पनीले एकल-क्रिस्टल सिलिकन क्यारियर वेफरहरूको लागि अनुकूलन परियोजनाहरू प्रदान गर्दछ:
-
सिलिकन सब्सट्रेट मोटाई: १०० μm / ३०० μm / ४०० μm / ५०० μm / ६२५ μm र माथि
-
SiO₂ मोटाई: १०० nm देखि १० μm सम्म
-
सक्रिय सिलिकन तह: ≥ २० एनएम
पोस्ट समय: डिसेम्बर-०९-२०२५