SOI wafer P ประเภท N ประเภท 6 นิ้ว 8 นิ้ว 12 นิ้ว

SOI wafer P ประเภท N ประเภท 6 นิ้ว 8 นิ้ว 12 นิ้ว

สรุปของ SOI wafer

Silicon on Insulator (SOI) เป็นเทคโนโลยีครึ่งประสาทที่ก้าวหน้า โดยมีชั้นหนาหนาหนาบาง โดยปกติเป็นซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2)ใส่ระหว่างซับสราตซิลิคอนและชั้นซิลิคอนที่ทํางานโครงสร้างนี้ลดความจุของปรสิตลงอย่างสําคัญ ปรับปรุงความเร็วการสลับ ลดการใช้พลังงานและเพิ่มความทนทานต่อรังสีเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีซิลิคอนจํานวนมากแบบดั้งเดิม

SOI หมายถึงซิลิคอนบนไอโซเลเตอร์ หรือซิลิคอนบนสับสราท ซึ่งนําซ้อนของโอกไซด์ที่ฝังไว้ระหว่างชั้นบนของซิลิคอนและสับสราทใต้ดิน

รายละเอียดของ SOI

โครงสร้างของ SOI

โวฟเฟอร์ SOI โดยทั่วไปประกอบด้วยสามชั้นหลัก:

1ชั้นซิลิคอนชั้นบน (ชั้นอุปกรณ์): ชั้นซิลิคอนบางที่อุปกรณ์ครึ่งประสาทถูกผลิต ความหนาแตกต่างกันจากไม่กี่นาโนเมตรถึงสิบไมโครเมตรขึ้นอยู่กับการใช้งาน

2.Layer Oxide (BOX) ที่ฝังไว้: ผิว ละเอียด ของ ซิลิคอน ไดออกไซด์ (SiO2) ที่ ให้ ความ หนา จาก หมื่น นาโนเมตร ถึง ไมโครเมตร น้อย ๆ

3.Handle Wafer (Substrate): ชั้นรองรับทางกล โดยปกติจะทําจากซิลิคอนส่วนใหญ่หรือวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงอื่น ๆ

ความหนาของทั้งชั้นซิลิคอนด้านบนและชั้นออกไซด์ที่ฝังไว้สามารถปรับแต่งเพื่อปรับปรุงผลงานสําหรับการใช้งานเฉพาะเจาะจง

กระบวนการผลิต SOI

โวฟเฟอร์ SOI ผลิตโดยใช้วิธีหลักสามวิธี:

1.SIMOX (การแยกโดยการปลูกออกซิเจน)

มันเกี่ยวข้องกับการฝังไอออนออกซิเจน ลงในซิลิคอน และทําให้มันออกซิเดนในอุณหภูมิสูง เพื่อสร้างชั้นออกไซด์ที่ฝังไว้

ผลิตแผ่น SOI ที่มีคุณภาพสูง แต่ค่อนข้างแพง

2.Smart CutTM (พัฒนาโดย Soitec, ฝรั่งเศส)

ใช้การปลูกไอออนไฮโดรเจน และการเชื่อมโยงกับโวฟเวอร์ เพื่อสร้างโครงสร้าง SOI

วิธีที่ใช้กันมากที่สุดในการผลิต SOI ในทางการค้า

3.การผูกคลื่นและการถอยหลัง

มันเกี่ยวข้องกับการเชื่อมสองแผ่นซิลิคอน และเลือกถักแผ่นหนึ่งให้มีความหนาที่ต้องการ

ใช้สําหรับ SOI หนาและการใช้งานเฉพาะ

การใช้งานของ SOI

เนื่องจากผลประโยชน์การทํางานที่โดดเด่นของมัน เทคโนโลยี SOI ได้รับการนํามาใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆ:

1คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง (HPC)

บริษัท เช่น IBM และ AMD ใช้ SOI ใน CPU เซอร์เวอร์ระดับสูง เพื่อเพิ่มความเร็วในการประมวลผลและลดการใช้พลังงาน

SOI ถูกใช้อย่างแพร่หลายในคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่และโปรเซสเซอร์ AI

2.อุปกรณ์มือถือและพลังงานต่ํา

เทคโนโลยี FD-SOI ใช้ในสมาร์ทโฟน เครื่องสวมและอุปกรณ์ IoT เพื่อสมดุลการทํางานและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

ผู้ผลิตชิปอย่าง STMicroelectronics และ GlobalFoundries ผลิตชิป FD-SOI สําหรับการใช้งานพลังงานต่ํา

3.RF & สื่อสารไร้สาย (RF SOI)

RF SOI ได้รับการนํามาใช้อย่างแพร่หลายใน 5G, Wi-Fi 6E และการสื่อสารคลื่นมิลลิเมตร

ใช้ในสวิทช์ RF, เครื่องขยายเสียงเสียงต่ํา (LNA) และโมดูล RF แฟรนท์เอ็นด์ (RF FEM)

4อิเล็กทรอนิกส์รถยนต์

พลังงาน SOI ถูกใช้อย่างมากในรถไฟฟ้า (EV) และระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ที่ทันสมัย (ADAS)

มันทําให้การทํางานในอุณหภูมิสูงและความดันสูง สามารถมั่นใจได้ในสภาพที่ยากลําบาก

5.ซิลิคอน โฟตอนิกส์และการใช้งานทางออปติก

สับสราต SOI ใช้ในชิปซิลิคอนโฟตอนิกส์สําหรับการสื่อสารทางออปติกความเร็วสูง

การใช้งานประกอบด้วย ศูนย์ข้อมูล การเชื่อมต่อทางออปติกความเร็วสูง และ LiDAR (Light Detection and Ranging)

ข้อดีของ SOI wafer

1.การลดความจุของปรสิตและความเร็วในการทํางานที่เพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุซิลิคอนหลากหลาย อุปกรณ์ SOI ประสบความสําเร็จในการปรับปรุงความเร็ว 20-35%

2.การบริโภคพลังงานที่ต่ํากว่าเนื่องจากความจุของปรสิตที่ลดลงและการหลุดระบายของกระแสที่ลดลงอย่างน้อย, อุปกรณ์ SOI สามารถลดการบริโภคพลังงานได้ 35-70%.

3การกําจัดอิทธิพลของการล็อค-อัพเทคโนโลยี SOI ป้องกันการล็อค-อัพ ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์

4.การยับยั้งเสียงเสียงของพื้นฐานและลดความผิดพลาดอ่อนSOI ได้อย่างมีประสิทธิภาพลดการขัดแย้งของกระแสกระแสจากพื้นฐาน, ลดการเกิดขึ้นของความผิดพลาดอ่อน.

5.ความเหมาะสมกับกระบวนการซิลิคอนที่มีอยู่เทคโนโลยี SOI สามารถบูรณาการได้ดีกับการผลิตซิลิคอนแบบปกติ โดยลดขั้นตอนการประมวลผลลง 13-20%

แท็ก:#SOI wafer # P Type # N Type # 6 นิ้ว # 8 นิ้ว # 12 นิ้ว