एसओआय (सिलिकॉन-ऑन-इन्सुलेटर) वेफर्सहे एका विशेष अर्धवाहक पदार्थाचे प्रतिनिधित्व करते ज्यामध्ये इन्सुलेटिंग ऑक्साईड थराच्या वर एक अति-पातळ सिलिकॉन थर तयार होतो. ही अद्वितीय सँडविच रचना अर्धवाहक उपकरणांसाठी लक्षणीय कामगिरी वाढवते.
संरचनात्मक रचना:
डिव्हाइस लेयर (वरचा सिलिकॉन):
ट्रान्झिस्टर फॅब्रिकेशनसाठी सक्रिय थर म्हणून काम करणारी, अनेक नॅनोमीटरपासून मायक्रोमीटरपर्यंतची जाडी.
पुरलेला ऑक्साइड थर (बॉक्स):
सिलिकॉन डायऑक्साइड इन्सुलेटिंग थर (०.०५-१५μm जाडी) जो सब्सट्रेटपासून उपकरणाच्या थराला विद्युतरित्या वेगळे करतो.
बेस सब्सट्रेट:
मोठ्या प्रमाणात सिलिकॉन (१००-५००μm जाडी) जे यांत्रिक आधार प्रदान करते.
तयारी प्रक्रियेच्या तंत्रज्ञानानुसार, SOI सिलिकॉन वेफर्सच्या मुख्य प्रवाहातील प्रक्रिया मार्गांचे वर्गीकरण खालीलप्रमाणे केले जाऊ शकते: SIMOX (ऑक्सिजन इंजेक्शन आयसोलेशन तंत्रज्ञान), BESOI (बॉन्डिंग थिनिंग तंत्रज्ञान), आणि स्मार्ट कट (बुद्धिमान स्ट्रिपिंग तंत्रज्ञान).
SIMOX (ऑक्सिजन इंजेक्शन आयसोलेशन टेक्नॉलॉजी) ही एक तंत्र आहे ज्यामध्ये सिलिकॉन वेफर्समध्ये उच्च-ऊर्जा ऑक्सिजन आयन इंजेक्ट करून सिलिकॉन डायऑक्साइड एम्बेडेड थर तयार केला जातो, जो नंतर जाळीतील दोष दुरुस्त करण्यासाठी उच्च-तापमान अॅनिलिंगच्या अधीन असतो. गाभा म्हणजे पुरलेला थर ऑक्सिजन तयार करण्यासाठी थेट आयन ऑक्सिजन इंजेक्शन.
BESOI (बॉन्डिंग थिनिंग टेक्नॉलॉजी) मध्ये दोन सिलिकॉन वेफर्स बांधणे आणि नंतर त्यापैकी एकाला यांत्रिक ग्राइंडिंग आणि केमिकल एचिंगद्वारे पातळ करणे आणि SOI रचना तयार करणे समाविष्ट आहे. गाभा बाँडिंग आणि थिनिंगमध्ये आहे.
स्मार्ट कट (इंटेलिजेंट एक्सफोलिएशन टेक्नॉलॉजी) हायड्रोजन आयन इंजेक्शनद्वारे एक्सफोलिएशन थर तयार करते. बाँडिंगनंतर, हायड्रोजन आयन थराच्या बाजूने सिलिकॉन वेफर एक्सफोलिएट करण्यासाठी उष्णता उपचार केले जातात, ज्यामुळे एक अति-पातळ सिलिकॉन थर तयार होतो. कोर हायड्रोजन इंजेक्शन स्ट्रिपिंग आहे.
सध्या, SIMBOND (ऑक्सिजन इंजेक्शन बाँडिंग टेक्नॉलॉजी) नावाची आणखी एक तंत्रज्ञान आहे, जी झिनाओने विकसित केली आहे. खरं तर, हा एक मार्ग आहे जो ऑक्सिजन इंजेक्शन आयसोलेशन आणि बाँडिंग तंत्रज्ञान एकत्र करतो. या तांत्रिक मार्गात, इंजेक्टेड ऑक्सिजनचा वापर पातळ अडथळा थर म्हणून केला जातो आणि प्रत्यक्ष पुरलेला ऑक्सिजन थर हा थर्मल ऑक्सिडेशन थर असतो. म्हणूनच, ते एकाच वेळी वरच्या सिलिकॉनची एकरूपता आणि पुरलेल्या ऑक्सिजन थराची गुणवत्ता यासारख्या पॅरामीटर्समध्ये सुधारणा करते.
वेगवेगळ्या तांत्रिक मार्गांनी उत्पादित केलेल्या SOI सिलिकॉन वेफर्समध्ये वेगवेगळे कार्यप्रदर्शन मापदंड असतात आणि ते वेगवेगळ्या अनुप्रयोग परिस्थितींसाठी योग्य असतात.
SOI सिलिकॉन वेफर्सच्या मुख्य कामगिरी फायद्यांचा सारांश सारणी, त्यांची तांत्रिक वैशिष्ट्ये आणि प्रत्यक्ष अनुप्रयोग परिस्थितींसह एकत्रित केला आहे. पारंपारिक बल्क सिलिकॉनच्या तुलनेत, SOI चे वेग आणि वीज वापराच्या संतुलनात महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत. (PS: 22nm FD-SOI ची कामगिरी FinFET च्या जवळ आहे आणि किंमत 30% ने कमी झाली आहे.)
कामगिरीचा फायदा | तांत्रिक तत्व | विशिष्ट प्रकटीकरण | ठराविक अनुप्रयोग परिस्थिती |
कमी परजीवी क्षमता | इन्सुलेटिंग लेयर (बॉक्स) डिव्हाइस आणि सब्सट्रेटमधील चार्ज कपलिंग ब्लॉक करते | स्विचिंगचा वेग १५%-३०% ने वाढला, वीज वापर २०%-५०% ने कमी झाला. | ५जी आरएफ, उच्च-फ्रिक्वेन्सी कम्युनिकेशन चिप्स |
कमी गळती करंट | इन्सुलेटिंग थर गळती करंट मार्गांना दडपतो | गळतीचा प्रवाह ९०% पेक्षा जास्त कमी झाला, बॅटरीचे आयुष्य वाढले. | आयओटी उपकरणे, घालण्यायोग्य इलेक्ट्रॉनिक्स |
वाढीव रेडिएशन कडकपणा | इन्सुलेटिंग थर रेडिएशन-प्रेरित चार्ज संचय रोखतो | रेडिएशन सहनशीलता ३-५ पट सुधारली, एकाच घटनेतील त्रास कमी झाला. | अंतराळयान, अणुउद्योग उपकरणे |
शॉर्ट-चॅनेल इफेक्ट कंट्रोल | पातळ सिलिकॉन थर ड्रेन आणि स्रोतामधील विद्युत क्षेत्राचा हस्तक्षेप कमी करतो. | सुधारित थ्रेशोल्ड व्होल्टेज स्थिरता, ऑप्टिमाइझ केलेले सबथ्रेशोल्ड उतार | प्रगत नोड लॉजिक चिप्स (<१४nm) |
सुधारित थर्मल व्यवस्थापन | इन्सुलेटिंग थर थर्मल कंडक्शन कपलिंग कमी करते | ३०% कमी उष्णता संचय, १५-२५°C कमी ऑपरेटिंग तापमान | ३डी आयसी, ऑटोमोटिव्ह इलेक्ट्रॉनिक्स |
उच्च-फ्रिक्वेंसी ऑप्टिमायझेशन | परजीवी क्षमता कमी आणि वाहक गतिशीलता वाढली. | २०% कमी विलंब, >३०GHz सिग्नल प्रोसेसिंगला समर्थन देते | एमएमवेव्ह कम्युनिकेशन, सॅटेलाइट कम्युनिकेशन चिप्स |
डिझाइनची लवचिकता वाढली | वेल डोपिंगची आवश्यकता नाही, बॅक बायसिंगला समर्थन देते. | १३%-२०% कमी प्रक्रिया पायऱ्या, ४०% जास्त एकात्मता घनता | मिश्र-सिग्नल आयसी, सेन्सर्स |
लॅच-अप रोग प्रतिकारशक्ती | इन्सुलेटिंग थर परजीवी पीएन जंक्शन वेगळे करतो | लॅच-अप करंट थ्रेशोल्ड >१००mA पर्यंत वाढला | उच्च-व्होल्टेज पॉवर उपकरणे |
थोडक्यात, SOI चे मुख्य फायदे असे आहेत: ते जलद चालते आणि अधिक ऊर्जा-कार्यक्षम आहे.
SOI च्या या कामगिरी वैशिष्ट्यांमुळे, उत्कृष्ट वारंवारता कामगिरी आणि वीज वापर कामगिरी आवश्यक असलेल्या क्षेत्रात त्याचे विस्तृत अनुप्रयोग आहेत.
खाली दाखवल्याप्रमाणे, SOI शी संबंधित अनुप्रयोग क्षेत्रांच्या प्रमाणावर आधारित, हे दिसून येते की SOI बाजारपेठेतील बहुतेक भाग RF आणि पॉवर डिव्हाइसेसचा आहे.
अर्ज फील्ड | बाजारातील वाटा |
आरएफ-एसओआय (रेडिओ फ्रिक्वेन्सी) | ४५% |
पॉवर एसओआय | ३०% |
एफडी-एसओआय (पूर्णपणे संपलेले) | १५% |
ऑप्टिकल एसओआय | 8% |
सेन्सर एसओआय | 2% |
मोबाईल कम्युनिकेशन आणि ऑटोनॉमस ड्रायव्हिंग सारख्या बाजारपेठांच्या वाढीसह, SOI सिलिकॉन वेफर्सना देखील विशिष्ट वाढीचा दर राखण्याची अपेक्षा आहे.
सिलिकॉन-ऑन-इन्सुलेटर (SOI) वेफर तंत्रज्ञानातील एक आघाडीचा नवोन्मेषक म्हणून XKH, उद्योग-अग्रणी उत्पादन प्रक्रियांचा वापर करून संशोधन आणि विकास ते व्हॉल्यूम उत्पादनापर्यंत व्यापक SOI उपाय प्रदान करते. आमच्या संपूर्ण पोर्टफोलिओमध्ये RF-SOI, पॉवर-SOI आणि FD-SOI प्रकारांमध्ये पसरलेले 200mm/300mm SOI वेफर्स समाविष्ट आहेत, ज्यात कठोर गुणवत्ता नियंत्रण आहे जे अपवादात्मक कामगिरी सुसंगतता (±1.5% च्या आत जाडी एकरूपता) सुनिश्चित करते. आम्ही 50nm ते 1.5μm पर्यंतच्या दफन केलेल्या ऑक्साईड (BOX) थर जाडीसह आणि विशिष्ट आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी विविध प्रतिरोधकता वैशिष्ट्यांसह सानुकूलित उपाय ऑफर करतो. 15 वर्षांच्या तांत्रिक कौशल्याचा आणि मजबूत जागतिक पुरवठा साखळीचा फायदा घेत, आम्ही जगभरातील उच्च-स्तरीय सेमीकंडक्टर उत्पादकांना उच्च-गुणवत्तेचे SOI सब्सट्रेट साहित्य विश्वसनीयरित्या प्रदान करतो, ज्यामुळे 5G कम्युनिकेशन्स, ऑटोमोटिव्ह इलेक्ट्रॉनिक्स आणि कृत्रिम बुद्धिमत्ता अनुप्रयोगांमध्ये अत्याधुनिक चिप नवोन्मेष सक्षम होतात.
पोस्ट वेळ: एप्रिल-२४-२०२५