SOI nedir?

SOI, aşağıdaki kısaltmanın kısaltmasıdır:Silikon-İzolatör ÜzerindeKelime anlamı olarak "yalıtkan üzerinde silikon" demektir. Pratikte, yapı şu şekildedir: Silikon levhanın üzerinde SiO₂ gibi ultra ince bir yalıtım katmanı bulunur ve daha sonra bu yalıtım katmanının üzerine ince bir silikon katmanı oluşturulur. Bu yapı, aktif silikon katmanını silikon alt tabakadan ayırır. Bununla birlikte, geleneksel bir silikon işleminde, çip yalıtım katmanı kullanılmadan doğrudan silikon alt tabaka üzerine oluşturulur.

SOI gofretÜç temel yapısal katmandan oluşur: tek kristalli silikon cihaz katmanı, silikon dioksit yalıtım katmanı (gömülü oksit veya BOX) ve silikon alt tabaka. Bu üç katman birlikte, her katmanın kendi rolünü oynadığı ve genel performansı ve güvenilirliği artırmak için sinerji içinde çalıştığı bağımsız ve kararlı bir elektriksel ortam oluşturur.

Üstteki tek kristalli silikon cihaz katmanı (tipik olarak yaklaşık 5 nm ila 2 μm kalınlığında), transistörlerin ve diğer aktif cihazların üretildiği çekirdek bölgedir. Ultra ince yapısı, cihaz performansını iyileştirmek ve sürekli ölçeklendirmeyi mümkün kılmak için çok önemli bir temel oluşturmaktadır.

Orta gömülü oksit (BOX) tabakası elektriksel izolasyon sağlar. Genellikle 5 nm ila 2 μm kalınlığındaki bu silikon dioksit tabakası, hem fiziksel hem de kimyasal izolasyon mekanizmaları yoluyla cihaz tabakası ile alttaki alt tabaka arasındaki elektriksel bağlantıyı etkili bir şekilde engeller.

Alt silikon alt tabaka esas olarak yapısal sağlamlık ve mekanik stabilite sağlayarak, üretim ve sonraki işlemler sırasında gofretin güvenilirliğini garanti eder. Kalınlığı genellikle 200 μm ile 700 μm arasında değişir ve işlenebilirlik ve uygulama gereksinimlerini dikkate alırken yeterli mekanik destek sunar.

SOI Yonga Levhalarının Başlıca Avantajları
1. Daha Yüksek Hız

• Cihazların altında gömülü bir oksit tabakası bulunduğundan, transistörler silikon alt tabakadan izole edilir. Bu, parazitik kapasitansı azaltır, anahtarlamayı hızlandırır ve SOI'yi yüksek hızlı mantık ve RF devreleri için uygun hale getirir.

2. Daha Düşük Güç Tüketimi

• Daha küçük kapasitans, daha düşük şarj ve deşarj kayıpları anlamına gelir.
• Kaçak akım yollarının azalması, bekleme (statik) güç tüketimini düşürerek sistemin daha enerji verimli olmasını sağlar.

3. Daha İyi Yalıtım

• Her bir cihaz, cihazlar arasındaki elektriksel paraziti büyük ölçüde azaltan bir oksit tabakası üzerinde "yer almaktadır". Bu, analog + dijital devreleri, güç yönetim ünitelerini ve RF modüllerini aynı çip üzerinde entegre ederken kararlılığı artırır.

4. Geliştirilmiş Radyasyon ve Yüksek Sıcaklık Toleransı

• Radyasyon kaynaklı yüklerin alt tabaka boyunca yayılma olasılığı daha düşüktür; bu da SOI cihazlarını havacılık ve uzay gibi yüksek radyasyonlu ortamlarda daha güvenli ve güvenilir hale getirir.
• Yüksek sıcaklıklarda kaçak akımdaki artış daha az şiddetlidir, bu da otomotiv elektroniği ve endüstriyel kontrol uygulamaları için faydalıdır.

5.Daha Fazla Ölçeklendirme İçin Uygun

• Üstte çok ince bir silikon tabakası ve altında gömülü bir oksit tabakası ile kısa kanal etkileri daha iyi kontrol ediliyor, bu da işlem düğümleri küçülmeye devam ettikçe cihazın istikrarlı davranışını korumayı kolaylaştırıyor.

SOI teknolojisi halihazırda birçok alanda uygulanmaktadır. Tüketici elektroniğinde, 5G filtreleri gibi akıllı telefonların RF ön uç modüllerinde kullanılmaktadır. Otomotiv elektroniğinde, araç içi radar çipleri için istikrarlı bir işlem platformu sağlamaktadır. Havacılık ve uzay sektöründe, yüksek güvenilirlik gerektiren uydu iletişim ekipmanlarında kullanılmaktadır. Tıbbi cihazlarda ise SOI, implante edilebilir tıbbi sensörlerin ve çeşitli düşük güç tüketimli izleme çiplerinin tasarımını ve uygulanmasını desteklemektedir.

Şirketimiz tek kristalli silikon taşıyıcı levhalar için özel projeler sunmaktadır:

• Silikon alt tabaka kalınlığı: 100 μm / 300 μm / 400 μm / 500 μm / 625 μm ve üzeri

• SiO₂ kalınlığı: 100 nm ile 10 μm arasında

• Aktif silikon katmanı: ≥ 20 nm