Ce este SOI?

SOI, prescurtare pentru Silicon-On-Insulator, este un proces de fabricare a semiconductorilor bazat pe materiale speciale de substrat. De la industrializarea sa în anii 1980, această tehnologie a devenit o ramură importantă a proceselor avansate de fabricație a semiconductorilor. Distins prin structura sa unică compozită cu trei straturi, procesul SOI este o abatere semnificativă de la procesul tradițional de siliciu în vrac.

Compus dintr-un strat de dispozitiv de siliciu monocristal, un strat izolator de dioxid de siliciu (cunoscut și ca strat de oxid îngropat, BOX) și un substrat de siliciu,Napolitana SOIcreează un mediu electric independent și stabil. Fiecare strat îndeplinește un rol distinct, dar complementar în asigurarea performanței și fiabilității plachetei:

1. Stratul superior al dispozitivului de siliciu monocristal, care are de obicei o grosime de 5 nm până la 2 μm, servește drept zonă centrală pentru crearea dispozitivelor active, cum ar fi tranzistoarele. Ultrasubțirea sa este fundația pentru performanță îmbunătățită și miniaturizare a dispozitivului.

2. Funcția principală a stratului de oxid îngropat mijlociu este de a obține izolarea electrică. Stratul BOX blochează în mod eficient conexiunile electrice dintre stratul dispozitivului și substratul de mai jos, utilizând atât mecanisme de izolare fizică, cât și chimică, cu grosimea sa variind de obicei de la 5 nm la 2 μm.

3. În ceea ce privește substratul de siliciu inferior, funcția sa principală este de a oferi robustețe structurală și suport mecanic constant, care sunt garanții cruciale pentru fiabilitatea plachetei în timpul producției și utilizărilor ulterioare. În ceea ce privește grosimea, se încadrează în general în intervalul de la 200μm la 700μm.

Avantajele SOI Wafer

1. Consum redus de energie

Prezența stratului izolator înNapolitane SOIreduce curentul de scurgere și capacitatea, contribuind la reducerea consumului de energie statică și dinamică a dispozitivului.

2. Rezistenta la radiatii

Stratul izolator din plachetele SOI poate proteja eficient razele cosmice și interferențele electromagnetice, evitând impactul mediilor extreme asupra stabilității dispozitivului, permițându-i să funcționeze stabil în domenii speciale precum industria aerospațială și nucleară.

3. Performanță excelentă de înaltă frecvență

Designul stratului izolator reduce semnificativ efectele parazitare nedorite cauzate de interacțiunea dintre dispozitiv și substrat. Reducerea capacității parazitare scade latența dispozitivelor SOI în procesarea semnalului de înaltă frecvență (cum ar fi comunicarea 5G), îmbunătățind astfel eficiența de operare.

4. Flexibilitate de proiectare

Substratul SOI prezintă o izolare dielectrică inerentă, eliminând nevoia de izolare a șanțului dopat, ceea ce simplifică procesul de fabricație și îmbunătățește randamentul producției.

Aplicarea tehnologiei SOI

1.Sectorul electronicelor de larg consum: module front-end RF pentru smartphone-uri (cum ar fi filtrele 5G).

2. Câmpul electronicelor auto: Cip radar de calitate auto.

3. Aerospațial: Echipamente de comunicații prin satelit.

4.Domeniul dispozitivelor medicale: senzori medicali implantabili, cipuri de monitorizare cu putere redusă.