SOI ਕੀ ਹੈ?

SOI ਦਾ ਸੰਖੇਪ ਰੂਪ ਹੈਸਿਲੀਕਾਨ-ਆਨ-ਇੰਸੂਲੇਟਰ। ਸ਼ਾਬਦਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਇਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ "ਇੱਕ ਇੰਸੂਲੇਟਰ 'ਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ।" ਅਭਿਆਸ ਵਿੱਚ, ਬਣਤਰ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਸਿਲੀਕਾਨ ਵੇਫਰ ਦੇ ਉੱਪਰ ਇੱਕ ਅਤਿ-ਪਤਲੀ ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਪਰਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ SiO₂, ਅਤੇ ਫਿਰ ਇਸ ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਪਰਤ ਦੇ ਉੱਪਰ ਇੱਕ ਪਤਲੀ ਸਿਲੀਕਾਨ ਪਰਤ ਬਣਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਬਣਤਰ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਬਸਟਰੇਟ ਤੋਂ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਸਿਲੀਕਾਨ ਪਰਤ ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇੱਕ ਰਵਾਇਤੀ ਸਿਲੀਕਾਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਚਿੱਪ ਸਿੱਧੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ ਬਿਨਾਂ ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਪਰਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੇ ਬਣਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

SOI ਵੇਫਰਇਹ ਤਿੰਨ ਮੁੱਖ ਢਾਂਚਾਗਤ ਪਰਤਾਂ ਤੋਂ ਬਣਿਆ ਹੈ: ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ-ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਿਲੀਕਾਨ ਡਿਵਾਈਸ ਪਰਤ, ਇੱਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਪਰਤ (ਦਫ਼ਨਾਇਆ ਆਕਸਾਈਡ, ਜਾਂ ਬਾਕਸ), ਅਤੇ ਇੱਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਬਸਟਰੇਟ। ਇਕੱਠੇ ਮਿਲ ਕੇ, ਇਹ ਤਿੰਨ ਪਰਤਾਂ ਇੱਕ ਸੁਤੰਤਰ ਅਤੇ ਸਥਿਰ ਬਿਜਲੀ ਵਾਤਾਵਰਣ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਹਰੇਕ ਪਰਤ ਸਮੁੱਚੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਅਤੇ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਤਾਲਮੇਲ ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਆਪਣੀ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦੀ ਹੈ।

ਉੱਪਰਲੀ ਸਿੰਗਲ-ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਿਲੀਕਾਨ ਡਿਵਾਈਸ ਪਰਤ (ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲਗਭਗ 5 nm ਤੋਂ 2 μm ਮੋਟੀ) ਉਹ ਮੁੱਖ ਖੇਤਰ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਟਰਾਂਜ਼ਿਸਟਰ ਅਤੇ ਹੋਰ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਬਣਾਈਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸਦੀ ਅਤਿ-ਪਤਲੀ ਬਣਤਰ ਡਿਵਾਈਸ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਅਤੇ ਨਿਰੰਤਰ ਸਕੇਲਿੰਗ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਨੀਂਹ ਹੈ।

ਵਿਚਕਾਰਲੀ ਦੱਬੀ ਹੋਈ ਆਕਸਾਈਡ (BOX) ਪਰਤ ਬਿਜਲੀ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਸਿਲੀਕਾਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਪਰਤ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ 5 nm ਤੋਂ 2 μm ਮੋਟਾਈ, ਭੌਤਿਕ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਵਿਧੀਆਂ ਦੋਵਾਂ ਰਾਹੀਂ ਡਿਵਾਈਸ ਪਰਤ ਅਤੇ ਅੰਡਰਲਾਈੰਗ ਸਬਸਟਰੇਟ ਵਿਚਕਾਰ ਬਿਜਲੀ ਜੋੜਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਰੋਕਦੀ ਹੈ।

ਹੇਠਲਾ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਬਸਟਰੇਟ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਢਾਂਚਾਗਤ ਕਠੋਰਤਾ ਅਤੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਸਥਿਰਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਨਿਰਮਾਣ ਅਤੇ ਬਾਅਦ ਦੇ ਕਾਰਜ ਦੌਰਾਨ ਵੇਫਰ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੀ ਮੋਟਾਈ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ 200 μm ਤੋਂ 700 μm ਦੀ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਯੋਗਤਾ ਅਤੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਕਾਫ਼ੀ ਮਕੈਨੀਕਲ ਸਹਾਇਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ।

SOI ਵੇਫਰਾਂ ਦੇ ਮੁੱਖ ਫਾਇਦੇ
1. ਉੱਚ ਗਤੀ

• ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਦੱਬੀ ਹੋਈ ਆਕਸਾਈਡ ਪਰਤ ਦੇ ਨਾਲ, ਟਰਾਂਜ਼ਿਸਟਰਾਂ ਨੂੰ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਬਸਟਰੇਟ ਤੋਂ ਅਲੱਗ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਪਰਜੀਵੀ ਸਮਰੱਥਾ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਸਵਿਚਿੰਗ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ SOI ਨੂੰ ਹਾਈ-ਸਪੀਡ ਲਾਜਿਕ ਅਤੇ RF ਸਰਕਟਾਂ ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।

2. ਘੱਟ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਖਪਤ

• ਘੱਟ ਸਮਰੱਥਾ ਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਘੱਟ ਚਾਰਜਿੰਗ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜਿੰਗ ਨੁਕਸਾਨ।
• ਘੱਟ ਲੀਕੇਜ ਮਾਰਗਾਂ ਕਾਰਨ ਸਟੈਂਡਬਾਏ (ਸਟੈਟਿਕ) ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਖਪਤ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸਿਸਟਮ ਵਧੇਰੇ ਪਾਵਰ-ਕੁਸ਼ਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

3. ਬਿਹਤਰ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ

• ਹਰੇਕ ਯੰਤਰ ਇੱਕ ਆਕਸਾਈਡ ਪਰਤ 'ਤੇ "ਬੈਠਾ" ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਯੰਤਰਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਦਖਲਅੰਦਾਜ਼ੀ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਐਨਾਲਾਗ + ਡਿਜੀਟਲ ਸਰਕਟਾਂ, ਪਾਵਰ ਮੈਨੇਜਮੈਂਟ ਯੂਨਿਟਾਂ, ਅਤੇ RF ਮੋਡੀਊਲਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕੋ ਚਿੱਪ 'ਤੇ ਜੋੜਨ ਵੇਲੇ ਸਥਿਰਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।

4. ਸੁਧਰੀ ਹੋਈ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ

• ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ-ਉਤਪੰਨ ਚਾਰਜ ਸਬਸਟਰੇਟ ਰਾਹੀਂ ਫੈਲਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ SOI ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਉੱਚ-ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਵਾਤਾਵਰਣ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਏਰੋਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਅਤੇ ਵਧੇਰੇ ਭਰੋਸੇਮੰਦ ਬਣ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ।
• ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਲੀਕੇਜ ਕਰੰਟ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਘੱਟ ਗੰਭੀਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਆਟੋਮੋਟਿਵ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਅਤੇ ਉਦਯੋਗਿਕ ਨਿਯੰਤਰਣ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਲਾਭਦਾਇਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

5. ਹੋਰ ਸਕੇਲਿੰਗ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲ

• ਉੱਪਰ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਹੀ ਪਤਲੀ ਸਿਲੀਕਾਨ ਪਰਤ ਅਤੇ ਹੇਠਾਂ ਇੱਕ ਦੱਬੀ ਹੋਈ ਆਕਸਾਈਡ ਪਰਤ ਦੇ ਨਾਲ, ਸ਼ਾਰਟ-ਚੈਨਲ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਢੰਗ ਨਾਲ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸਥਿਰ ਡਿਵਾਈਸ ਵਿਵਹਾਰ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣਾ ਆਸਾਨ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੋਡ ਸੁੰਗੜਦੇ ਰਹਿੰਦੇ ਹਨ।

SOI ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਕਈ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਚੁੱਕੀ ਹੈ। ਖਪਤਕਾਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕਸ ਵਿੱਚ, ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਮਾਰਟਫੋਨ ਦੇ RF ਫਰੰਟ-ਐਂਡ ਮਾਡਿਊਲਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ 5G ਫਿਲਟਰ। ਆਟੋਮੋਟਿਵ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕਸ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਵਾਹਨ ਵਿੱਚ ਰਾਡਾਰ ਚਿਪਸ ਲਈ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਏਰੋਸਪੇਸ ਸੈਕਟਰ ਵਿੱਚ, ਇਸਨੂੰ ਉੱਚ-ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਸੈਟੇਲਾਈਟ ਸੰਚਾਰ ਉਪਕਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਲਗਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਮੈਡੀਕਲ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਵਿੱਚ, SOI ਇਮਪਲਾਂਟੇਬਲ ਮੈਡੀਕਲ ਸੈਂਸਰਾਂ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਘੱਟ-ਪਾਵਰ ਨਿਗਰਾਨੀ ਚਿਪਸ ਦੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਅਤੇ ਲਾਗੂਕਰਨ ਦਾ ਸਮਰਥਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਸਾਡੀ ਕੰਪਨੀ ਸਿੰਗਲ-ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕੈਰੀਅਰ ਵੇਫਰਾਂ ਲਈ ਕਸਟਮ ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਪੇਸ਼ ਕਰਦੀ ਹੈ:

• ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਬਸਟਰੇਟ ਮੋਟਾਈ: 100 μm / 300 μm / 400 μm / 500 μm / 625 μm ਅਤੇ ਇਸ ਤੋਂ ਵੱਧ

• SiO₂ ਮੋਟਾਈ: 100 nm ਤੋਂ 10 μm ਤੱਕ

• ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਸਿਲੀਕਾਨ ਪਰਤ: ≥ 20 nm