пласціны SOI (крэмній на ізалятары)прадстаўляюць сабой спецыялізаваны паўправадніковы матэрыял з ультратонкім пластом крэмнію, сфарміраваным па-над ізаляцыйным аксідным пластом. Гэтая ўнікальная сэндвіч-структура забяспечвае значнае паляпшэнне прадукцыйнасці паўправадніковых прылад.
Структурны склад:
Прылада (верхні крэмніевы пласт):
Таўшчыня ад некалькіх нанаметраў да мікраметраў, служыць актыўным пластом для вырабу транзістараў.
Пахаваны аксідны пласт (BOX):
Ізаляцыйны пласт з дыяксіду крэмнію (таўшчынёй 0,05-15 мкм), які электрычна ізалюе пласт прылады ад падкладкі.
Асноўная падкладка:
Аб'ёмны крэмній (таўшчынёй 100-500 мкм), які забяспечвае механічную падтрымку.
Згодна з тэхналогіяй падрыхтоўкі, асноўныя тэхналагічныя маршруты атрымання крэмніевых пласцін SOI можна класіфікаваць як: SIMOX (тэхналогія ізаляцыі з упырскам кіслароду), BESOI (тэхналогія разрэджвання злучэнняў) і Smart Cut (інтэлектуальная тэхналогія зачысткі).
SIMOX (тэхналогія ізаляцыі з упырскам кіслароду) — гэта метад, які прадугледжвае ўвядзенне высокаэнергетычных іёнаў кіслароду ў крэмніевыя пласціны для ўтварэння пласта дыяксіду крэмнію, які затым падвяргаецца высокатэмпературнаму адпалу для рамонту дэфектаў рашоткі. У аснову ўводзіцца непасрэдная іённая ўпырск кіслароду для ўтварэння схаванага пласта кіслароду.
Тэхналогія BESOI (Bonding Thinning) прадугледжвае злучэнне дзвюх крэмніевых пласцін, а затым пратанчэнне адной з іх шляхам механічнага шліфавання і хімічнага травлення для ўтварэння структуры SOI. Асноўная сутнасць заключаецца ў злучэнні і пратанчэнні.
Тэхналогія Smart Cut (інтэлектуальная тэхналогія адслойвання) утварае адслойвальны пласт шляхам ін'екцыі іонаў вадароду. Пасля злучэння праводзіцца тэрмічная апрацоўка для адслойвання крэмніевай пласціны ўздоўж пласта іонаў вадароду, утвараючы ультратонкі крэмніевы пласт. Асновай з'яўляецца адслойванне шляхам ін'екцыі вадароду.
У цяперашні час існуе яшчэ адна тэхналогія пад назвай SIMBOND (тэхналогія злучэння з дапамогай упырску кіслароду), распрацаваная кампаніяй Xinao. Фактычна, гэта шлях, які спалучае тэхналогіі ізаляцыі і злучэння з дапамогай упырску кіслароду. У гэтым тэхнічным шляху ўпырскваны кісларод выкарыстоўваецца ў якасці разрэджваючага бар'ернага пласта, а фактычны пахаваны кіслародны пласт з'яўляецца пластом тэрмічнага акіслення. Такім чынам, адначасова паляпшаюцца такія параметры, як аднастайнасць верхняга крэмнію і якасць пахаванага кіслароднага пласта.
Крэмніевыя пласціны SOI, вырабленыя рознымі тэхнічнымі шляхамі, маюць розныя параметры прадукцыйнасці і падыходзяць для розных сцэнарыяў прымянення.
Ніжэй прыведзена зводная табліца асноўных пераваг прадукцыйнасці крэмніевых пласцін SOI у спалучэнні з іх тэхнічнымі характарыстыкамі і рэальнымі сцэнарыямі прымянення. У параўнанні з традыцыйным аб'ёмным крэмніем, SOI мае значныя перавагі ў балансе хуткасці і спажывання энергіі. (Дарэчы: прадукцыйнасць 22-нм FD-SOI блізкая да прадукцыйнасці FinFET, а кошт зніжаны на 30%).
| Перавага ў прадукцыйнасці | Тэхнічны прынцып | Канкрэтная праява | Тыповыя сцэнарыі прымянення |
| Нізкая паразітная ёмістасць | Ізаляцыйны пласт (BOX) блакуе зарадную сувязь паміж прыладай і падкладкай | Хуткасць пераключэння павялічана на 15%-30%, спажыванне энергіі зніжана на 20%-50% | 5G RF, высокачастотныя камунікацыйныя чыпы |
| Зніжаны ток уцечкі | Ізаляцыйны пласт падаўляе шляхі ўцечкі току | Ток уцечкі зніжаны больш чым на 90%, падоўжаны тэрмін службы батарэі | Прылады Інтэрнэту рэчаў, носімая электроніка |
| Павышаная радыяцыйная ўстойлівасць | Ізаляцыйны пласт блакуе назапашванне зарада, выкліканае выпраменьваннем | Радыяцыйная ўстойлівасць палепшана ў 3-5 разоў, зніжана колькасць адзінкавых збояў | Касмічныя караблі, абсталяванне для ядзернай прамысловасці |
| Кіраванне эфектамі кароткага канала | Тонкі пласт крэмнію памяншае перашкоды электрычнага поля паміж стокам і вытокам | Палепшаная стабільнасць парогавага напружання, аптымізаваны падпарогавы нахіл | Пашыраныя лагічныя мікрасхемы вузлоў (<14 нм) |
| Палепшанае кіраванне тэмпературай | Ізаляцыйны пласт памяншае цеплаправоднасць сувязі | На 30% менш назапашвання цяпла, на 15-25°C ніжэйшая рабочая тэмпература | 3D-мікрасхемы, аўтамабільная электроніка |
| Высокачастотная аптымізацыя | Зніжэнне паразітнай ёмістасці і павышэнне рухомасці носьбітаў | На 20% меншая затрымка, падтрымлівае апрацоўку сігналу >30 ГГц | Міліметровая сувязь, мікрасхемы спадарожнікавай сувязі |
| Павышаная гнуткасць дызайну | Не патрабуецца легіраванне свідравін, падтрымлівае зваротнае зрушэнне | На 13–20 % менш этапаў працэсу, на 40 % вышэйшая шчыльнасць інтэграцыі | Змяшаныя сігнальныя мікрасхемы, датчыкі |
| Імунітэт да зашчаплення | Ізаляцыйны пласт ізалюе паразітныя PN-пераходы | Парог току фіксацыі павялічаны да >100 мА | Высокавольтныя сілавыя прылады |
Карацей кажучы, асноўнымі перавагамі SOI з'яўляюцца: хуткасць працы і большая энергаэфектыўнасць.
Дзякуючы гэтым характарыстыкам, SOI мае шырокае прымяненне ў галінах, якія патрабуюць выдатных частасных характарыстык і спажывання энергіі.
Як паказана ніжэй, зыходзячы з долі абласцей прымянення, якія адпавядаюць SOI, можна заўважыць, што радыёчастотныя і сілавыя прылады складаюць пераважную большасць рынку SOI.
| Сфера прымянення | Доля рынку |
| RF-SOI (радыёчастота) | 45% |
| Магутнасць SOI | 30% |
| FD-SOI (цалкам знясілены) | 15% |
| Аптычны КНІ | 8% |
| Датчык SOI | 2% |
З ростам такіх рынкаў, як мабільная сувязь і аўтаномнае кіраванне, чакаецца, што крэмніевыя пласціны SOI таксама будуць падтрымліваць пэўныя тэмпы росту.
XKH, як вядучы інаватар у тэхналогіі пласцін крэмній-на-ізалятары (SOI), прапануе комплексныя рашэнні SOI ад даследаванняў і распрацовак да серыйнай вытворчасці, выкарыстоўваючы перадавыя вытворчыя працэсы. Наш поўны партфель уключае пласціны SOI памерам 200 мм/300 мм, якія ахопліваюць варыянты RF-SOI, Power-SOI і FD-SOI, са строгім кантролем якасці, што забяспечвае выключную стабільнасць прадукцыйнасці (аднастайнасць таўшчыні ў межах ±1,5%). Мы прапануем індывідуальныя рашэнні з таўшчынёй пласта схаванага аксіду (BOX) ад 50 нм да 1,5 мкм і рознымі спецыфікацыямі супраціўлення для задавальнення канкрэтных патрабаванняў. Выкарыстоўваючы 15-гадовы тэхнічны вопыт і надзейную глабальную ланцужок паставак, мы надзейна пастаўляем высакаякасныя матэрыялы для падкладак SOI вядучым вытворцам паўправаднікоў па ўсім свеце, што дазваляе распрацоўваць перадавыя інавацыі ў галіне мікрасхем у сувязі 5G, аўтамабільнай электроніцы і штучным інтэлекце.
XKH'пласціны SOI:
Час публікацыі: 24 красавіка 2025 г.