SOI (सिलिकन-अन-इन्सुलेटर) वेफर्सइन्सुलेटिङ अक्साइड तहको माथि बनेको अल्ट्रा-पातलो सिलिकन तह भएको विशेष अर्धचालक सामग्रीको प्रतिनिधित्व गर्दछ। यो अद्वितीय स्यान्डविच संरचनाले अर्धचालक उपकरणहरूको लागि महत्त्वपूर्ण प्रदर्शन वृद्धि प्रदान गर्दछ।
संरचनात्मक संरचना:
उपकरण तह (शीर्ष सिलिकन):
ट्रान्जिस्टर निर्माणको लागि सक्रिय तहको रूपमा काम गर्ने, धेरै न्यानोमिटरदेखि माइक्रोमिटरसम्मको मोटाई।
गाडिएको अक्साइड तह (बक्स):
सिलिकन डाइअक्साइड इन्सुलेट तह (०.०५-१५μm बाक्लो) जसले उपकरण तहलाई सब्सट्रेटबाट विद्युतीय रूपमा अलग गर्छ।
आधार सब्सट्रेट:
थोक सिलिकन (१००-५००μm बाक्लो) जसले मेकानिकल समर्थन प्रदान गर्दछ।
तयारी प्रक्रिया प्रविधि अनुसार, SOI सिलिकन वेफरहरूको मुख्यधारा प्रक्रिया मार्गहरूलाई निम्न रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ: SIMOX (अक्सिजन इन्जेक्सन आइसोलेसन प्रविधि), BESOI (बन्डिङ थिनिङ प्रविधि), र स्मार्ट कट (बुद्धिमान स्ट्रिपिङ प्रविधि)।
SIMOX (अक्सिजन इन्जेक्सन आइसोलेसन टेक्नोलोजी) एउटा प्रविधि हो जसमा सिलिकन वेफरहरूमा उच्च-ऊर्जा अक्सिजन आयनहरू इन्जेक्ट गरेर सिलिकन डाइअक्साइड एम्बेडेड तह बनाइन्छ, जुन त्यसपछि जाली दोषहरू मर्मत गर्न उच्च-तापमान एनिलिङको अधीनमा हुन्छ। कोर भनेको गाडिएको तह अक्सिजन बनाउनको लागि प्रत्यक्ष आयन अक्सिजन इन्जेक्सन हो।
BESOI (बन्डिङ थिनिङ टेक्नोलोजी) मा दुईवटा सिलिकन वेफरहरूलाई बन्धन गर्ने र त्यसपछि मेकानिकल ग्राइन्डिङ र केमिकल इचिङ मार्फत एउटालाई पातलो बनाउने र SOI संरचना बनाउने काम समावेश छ। यसको मूल कुरा बन्धन र पातलो बनाउने हो।
स्मार्ट कट (इन्टेलिजेन्ट एक्सफोलिएशन टेक्नोलोजी) ले हाइड्रोजन आयन इन्जेक्सन मार्फत एक्सफोलिएशन तह बनाउँछ। बन्डिङ पछि, हाइड्रोजन आयन तहसँगै सिलिकन वेफरलाई एक्सफोलिएट गर्न ताप उपचार गरिन्छ, जसले गर्दा अल्ट्रा-पातलो सिलिकन तह बन्छ। कोर हाइड्रोजन इन्जेक्सन स्ट्रिपिङ हो।
हाल, SIMBOND (अक्सिजन इंजेक्शन बन्डिङ टेक्नोलोजी) भनेर चिनिने अर्को प्रविधि छ, जुन Xinao द्वारा विकसित गरिएको थियो। वास्तवमा, यो एक मार्ग हो जसले अक्सिजन इंजेक्शन आइसोलेसन र बन्डिङ टेक्नोलोजीहरूलाई संयोजन गर्दछ। यस प्राविधिक मार्गमा, इन्जेक्ट गरिएको अक्सिजनलाई पातलो अवरोध तहको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र वास्तविक गाडिएको अक्सिजन तह थर्मल अक्सिडेशन तह हो। त्यसकारण, यसले एकै साथ माथिल्लो सिलिकनको एकरूपता र गाडिएको अक्सिजन तहको गुणस्तर जस्ता प्यारामिटरहरूलाई सुधार गर्दछ।
विभिन्न प्राविधिक मार्गहरूद्वारा निर्मित SOI सिलिकन वेफर्सहरूको कार्यसम्पादन मापदण्डहरू फरक हुन्छन् र विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यहरूको लागि उपयुक्त हुन्छन्।
SOI सिलिकन वेफरहरूको मुख्य कार्यसम्पादन फाइदाहरूको सारांश तालिका तल दिइएको छ, तिनीहरूको प्राविधिक सुविधाहरू र वास्तविक अनुप्रयोग परिदृश्यहरूसँग मिलाएर। परम्परागत बल्क सिलिकनको तुलनामा, SOI को गति र पावर खपतको सन्तुलनमा महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू छन्। (PS: २२nm FD-SOI को प्रदर्शन FinFET को नजिक छ, र लागत ३०% ले घटाइएको छ।)
कार्यसम्पादन लाभ | प्राविधिक सिद्धान्त | विशिष्ट अभिव्यक्ति | विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्यहरू |
कम परजीवी क्षमता | इन्सुलेटिंग तह (बक्स) ले उपकरण र सब्सट्रेट बीच चार्ज युग्मनलाई रोक्छ | स्विचिङ गति १५%-३०% ले बढ्यो, बिजुली खपत २०%-५०% ले घट्यो | ५जी आरएफ, उच्च-फ्रिक्वेन्सी कम्युनिकेशन चिप्स |
चुहावट प्रवाह घट्यो | इन्सुलेट तहले चुहावट प्रवाह मार्गहरूलाई दबाउँछ | चुहावट करेन्ट ९०% भन्दा बढीले घट्यो, ब्याट्रीको आयु बढ्यो | IoT उपकरणहरू, पहिरनयोग्य इलेक्ट्रोनिक्स |
बढेको विकिरण कठोरता | इन्सुलेट तहले विकिरण-प्रेरित चार्ज संचयलाई रोक्छ | विकिरण सहनशीलता ३-५ गुणा सुधार भयो, एकल-घटना अपसेटहरू कम भए | अन्तरिक्ष यान, आणविक उद्योग उपकरण |
छोटो-च्यानल प्रभाव नियन्त्रण | पातलो सिलिकन तहले नाली र स्रोत बीचको विद्युतीय क्षेत्र हस्तक्षेप कम गर्छ | सुधारिएको थ्रेसहोल्ड भोल्टेज स्थिरता, अनुकूलित सबथ्रेसहोल्ड ढलान | उन्नत नोड लजिक चिप्स (<१४nm) |
सुधारिएको थर्मल व्यवस्थापन | इन्सुलेट तहले थर्मल चालकता युग्मनलाई कम गर्छ | ३०% कम गर्मी संचय, १५-२५°C कम सञ्चालन तापमान | थ्रीडी आईसी, अटोमोटिभ इलेक्ट्रोनिक्स |
उच्च-फ्रिक्वेन्सी अप्टिमाइजेसन | परजीवी क्षमता घट्यो र वाहक गतिशीलता बढ्यो | २०% कम ढिलाइ, >३०GHz सिग्नल प्रशोधनलाई समर्थन गर्दछ | एमएमवेभ कम्युनिकेशन, स्याटेलाइट कम्युनिकेशन चिप्स |
बढेको डिजाइन लचिलोपन | वेल डोपिङ आवश्यक पर्दैन, ब्याक बायसिङलाई समर्थन गर्दछ। | १३%-२०% कम प्रक्रिया चरणहरू, ४०% बढी एकीकरण घनत्व | मिश्रित-सिग्नल आईसी, सेन्सरहरू |
ल्याच-अप रोग प्रतिरोधात्मक क्षमता | इन्सुलेटिंग तहले परजीवी PN जंक्शनहरूलाई अलग गर्छ | ल्याच-अप करेन्ट थ्रेसहोल्ड १०० एमए भन्दा बढीमा बढ्यो | उच्च भोल्टेज पावर उपकरणहरू |
संक्षेपमा भन्नुपर्दा, SOI का मुख्य फाइदाहरू यस प्रकार छन्: यो छिटो चल्छ र बढी ऊर्जा-कुशल छ।
SOI को यी कार्यसम्पादन विशेषताहरूको कारणले गर्दा, उत्कृष्ट आवृत्ति प्रदर्शन र पावर खपत प्रदर्शन आवश्यक पर्ने क्षेत्रहरूमा यसको व्यापक अनुप्रयोगहरू छन्।
तल देखाइए अनुसार, SOI सँग सम्बन्धित अनुप्रयोग क्षेत्रहरूको अनुपातको आधारमा, यो देख्न सकिन्छ कि RF र पावर उपकरणहरूले SOI बजारको विशाल बहुमत ओगटेका छन्।
आवेदन क्षेत्र | बजार शेयर |
RF-SOI (रेडियो फ्रिक्वेन्सी) | ४५% |
पावर SOI | ३०% |
FD-SOI (पूर्ण रूपमा समाप्त) | १५% |
अप्टिकल SOI | 8% |
सेन्सर SOI | 2% |
मोबाइल सञ्चार र स्वायत्त ड्राइभिङ जस्ता बजारहरूको वृद्धिसँगै, SOI सिलिकन वेफर्सले पनि निश्चित वृद्धि दर कायम राख्ने अपेक्षा गरिएको छ।
सिलिकन-अन-इन्सुलेटर (SOI) वेफर टेक्नोलोजीमा एक अग्रणी आविष्कारकको रूपमा XKH ले उद्योग-अग्रणी उत्पादन प्रक्रियाहरू प्रयोग गरेर अनुसन्धान र विकासदेखि भोल्युम उत्पादनसम्म व्यापक SOI समाधानहरू प्रदान गर्दछ। हाम्रो पूर्ण पोर्टफोलियोमा RF-SOI, Power-SOI र FD-SOI भेरियन्टहरूमा फैलिएका २००mm/३००mm SOI वेफरहरू समावेश छन्, कडा गुणस्तर नियन्त्रणको साथ असाधारण प्रदर्शन स्थिरता (±१.५% भित्र मोटाई एकरूपता) सुनिश्चित गर्दै। हामी ५०nm देखि १.५μm सम्मको दफन गरिएको अक्साइड (BOX) तह मोटाई र विशिष्ट आवश्यकताहरू पूरा गर्न विभिन्न प्रतिरोधात्मकता विशिष्टताहरू सहित अनुकूलित समाधानहरू प्रदान गर्दछौं। १५ वर्षको प्राविधिक विशेषज्ञता र बलियो विश्वव्यापी आपूर्ति श्रृंखलाको लाभ उठाउँदै, हामी विश्वभरका शीर्ष-स्तरीय अर्धचालक निर्माताहरूलाई उच्च-गुणस्तरको SOI सब्सट्रेट सामग्रीहरू विश्वसनीय रूपमा प्रदान गर्दछौं, जसले ५G सञ्चार, अटोमोटिभ इलेक्ट्रोनिक्स, र कृत्रिम बुद्धिमत्ता अनुप्रयोगहरूमा अत्याधुनिक चिप नवाचारहरूलाई सक्षम बनाउँछ।
पोस्ट समय: अप्रिल-२४-२०२५