Nan pwosesis fabrikasyon chip, yo souvan tande tèm "SOI". Ak manifakti chip tou anjeneral itilize substrats SOI pou fabrike sikui entegre. Estrikti inik nan substrats SOI ka anpil amelyore pèfòmans nan chips, kidonk ki sa egzakteman SOI ye? Ki avantaj li genyen? Nan ki domèn yo itilize li? Ki jan li fabrike?
Ki sa ki se yon substrate SOI?
SOI la vle di Silisyòm-On-Izolan. Li literalman vle di Silisyòm sou yon kouch posibilite. Estrikti aktyèl la se ke gen yon kouch izolasyon ultra-mens, tankou SiO2, sou wafer nan Silisyòm. Gen yon lòt kouch Silisyòm mens sou kouch izolasyon an. Estrikti sa a separe kouch Silisyòm aktif la ak kouch Silisyòm substra a. Nan pwosesis Silisyòm tradisyonèl la, chip la fòme dirèkteman sou substra Silisyòm lan san yo pa itilize yon kouch izolan.
Ki avantaj ki genyen nan substrate SOI?
Ba substra flit aktyèl
Akòz prezans yon kouch posibilite nan oksid Silisyòm (SiO2), li efektivman izole tranzistò a soti nan substra Silisyòm ki kache. Izolasyon sa a diminye koule aktyèl endezirab soti nan kouch aktif la nan substra a. Kouran flit ogmante ak tanperati, kidonk fyab chip la ka amelyore anpil nan anviwònman tanperati ki wo.
Diminye kapasite parazit
Nan estrikti SOI a, kapasite parazit la redwi anpil. Kapasite parazit souvan limite vitès ak ogmante konsomasyon pouvwa, kidonk yo ajoute reta siplemantè pandan transmisyon siyal ak konsome enèji siplemantè. Lè yo diminye kapasite parazit sa yo, aplikasyon yo komen nan gwo vitès oswa ba-pouvwa chips. Konpare ak chips òdinè ki fèt nan pwosesis CMOS la, vitès chips SOI ka ogmante pa 15% epi konsomasyon pouvwa a ka redwi a 20%.
Izolasyon bri
Nan aplikasyon pou siyal melanje, bri ki te pwodwi pa sikui dijital ka entèfere ak sikui analòg oswa RF, kidonk degrade pèfòmans sistèm lan. Depi estrikti SOI a separe kouch Silisyòm aktif la soti nan substra a, li aktyèlman reyalize yon kalite izolasyon bri nannan. Sa vle di ke li pi difisil pou bri ki te pwodwi pa sikui dijital difize atravè substra a nan sikui analòg sansib.
Ki jan yo fabrike substra SOI?
Anjeneral gen twa metòd: SIMOX, BESOI, metòd kwasans kristal, elatriye Akòz espas limite, isit la nou prezante teknoloji SIMOX ki pi komen.
SIMOX, non an plen nan Separasyon pa IMplantasyon nan oksijèn, se sèvi ak oksijèn enplantasyon ion ak ki vin apre rkwir wo-tanperati yo fòme yon kouch epè Silisyòm diyoksid (SiO2) nan kristal la Silisyòm, ki sèvi kòm kouch nan izolasyon nan estrikti a SOI.
Iyon oksijèn ki gen gwo enèji yo implanté nan yon pwofondè espesifik nan substra Silisyòm lan. Lè w kontwole enèji ak dòz iyon oksijèn yo, yo ka detèmine pwofondè ak epesè kouch diyoksid Silisyòm nan lavni. Wafer Silisyòm ki te implanté ak iyon oksijèn sibi yon pwosesis rkwir wo-tanperati, anjeneral ant 1100 degre ak 1300 degre. Nan tanperati ki wo sa a, iyon oksijèn implanté reyaji ak Silisyòm pou fòme yon kouch diyoksid Silisyòm kontinyèl. Kouch izolasyon sa a antere l anba substra Silisyòm, ki fòme yon estrikti SOI. Kouch Silisyòm sifas la vin kouch fonksyonèl pou fabrike chip la, pandan y ap kouch diyoksid Silisyòm ki anba a aji kòm yon kouch izolan, izole kouch fonksyonèl nan substra Silisyòm.
Nan ki chips yo itilize substrats SOI?
Yo ka itilize nan aparèy CMOS, aparèy RF, ak aparèy fotonik Silisyòm.
Ki epesè komen chak kouch substrats SOI?
Silisyòm epesè kouch substra: 100μm / 300μm / 400μm / 500μm / 625μm ~ ak pi wo a
SiO2 epesè: 100 nm a 10μm
Kouch Silisyòm aktif: Pi gran pase oswa egal a 20nm
