Fil-proċess tal-manifattura taċ-ċippa, it-terminu "SOI" spiss jinstema '. U l-manifattura taċ-ċippa normalment tuża wkoll sottostrati SOI biex timmanifattura ċirkwiti integrati. L-istruttura unika tas-sottostrati SOI tista 'ttejjeb ħafna l-prestazzjoni taċ-ċipep, allura x'inhi eżattament SOI? X'inhuma l-vantaġġi tagħha? F'liema oqsma tintuża? Kif huwa manifatturat?
X'inhu substrat SOI?
SOI hija l-abbrevjazzjoni ta 'Silicon-On-Insulator. Litteralment ifisser silikon fuq saff iżolanti. L-istruttura attwali hija li hemm saff iżolanti ultra-rqiq, bħal SiO2, fuq il-wejfer tas-silikon. Hemm saff irqiq ieħor tas-silikon fuq is-saff iżolanti. Din l-istruttura tifred is-saff tas-silikon attiv mis-saff tas-silikon tas-sottostrat. Fil-proċess tas-silikon tradizzjonali, iċ-ċippa hija ffurmata direttament fuq is-sottostrat tas-silikon mingħajr ma tuża saff iżolatur.
X'inhuma l-vantaġġi tas-sottostrat SOI?
Kurrent baxx ta 'tnixxija tas-sottostrat
Minħabba l-preżenza ta 'saff iżolanti ta' ossidu tas-silikon (SiO2), effettivament iżola t-transistor mis-sottostrat tas-silikon sottostanti. Dan l-iżolament inaqqas il-fluss tal-kurrent mhux mixtieq mis-saff attiv għas-sottostrat. Il-kurrent tat-tnixxija jiżdied mat-temperatura, għalhekk l-affidabbiltà taċ-ċippa tista 'titjieb b'mod sinifikanti f'ambjenti ta' temperatura għolja.
Naqqas il-kapaċità parassitika
Fl-istruttura SOI, il-kapaċità parassitika titnaqqas b'mod sinifikanti. Il-kapaċitajiet parassitiċi ħafna drabi jillimitaw il-veloċità u jżidu l-konsum tal-enerġija, għalhekk iżidu dewmien żejjed waqt it-trażmissjoni tas-sinjal u jikkunsmaw enerġija żejda. Billi tnaqqas dawn il-capacitances parassiti, l-applikazzjonijiet huma komuni f'ċipep ta 'veloċità għolja jew ta' enerġija baxxa. Meta mqabbel maċ-ċipep ordinarji magħmula fil-proċess CMOS, il-veloċità taċ-ċipep SOI tista 'tiżdied bi 15% u l-konsum tal-enerġija jista' jitnaqqas b'20%.
Iżolament tal-Ħsejjes
F'applikazzjonijiet ta 'sinjali mħallta, il-ħoss iġġenerat minn ċirkwiti diġitali jista' jinterferixxi ma 'ċirkwiti analogi jew RF, u b'hekk jiddegrada l-prestazzjoni tas-sistema. Peress li l-istruttura SOI tissepara s-saff tas-silikon attiv mis-sottostrat, fil-fatt tikseb tip ta 'iżolament tal-istorbju inerenti. Dan ifisser li huwa aktar diffiċli għall-istorbju ġġenerat minn ċirkwiti diġitali biex jinfirex permezz tas-sottostrat għal ċirkwiti Analog sensittivi.
Kif timmanifattura s-sottostrat SOI?
Ġeneralment hemm tliet metodi: SIMOX, BESOI, metodu ta 'tkabbir tal-kristall, eċċ Minħabba spazju limitat, hawnhekk nintroduċu t-teknoloġija SIMOX aktar komuni.
SIMOX, l-isem sħiħ ta 'Separazzjoni permezz ta' IMplantazzjoni ta 'ossiġenu, huwa li tuża l-impjantazzjoni tal-jone tal-ossiġnu u ttemprar sussegwenti f'temperatura għolja biex tifforma saff oħxon tad-dijossidu tas-silikon (SiO2) fil-kristall tas-silikon, li jservi bħala s-saff iżolatur tal-istruttura SOI.
Il-joni tal-ossiġnu ta 'enerġija għolja huma impjantati f'fond speċifiku fis-sottostrat tas-silikon. Billi tikkontrolla l-enerġija u d-dożaġġ tal-joni tal-ossiġnu, jistgħu jiġu determinati l-fond u l-ħxuna tas-saff tad-dijossidu tas-silikon futur. Il-wejfer tas-silikon impjantat b'jonji ta 'l-ossiġnu jgħaddi minn proċess ta' ttemprar f'temperatura għolja, ġeneralment bejn 1100 grad u 1300 grad. F'din it-temperatura għolja, il-joni tal-ossiġnu impjantati jirreaġixxu mas-silikon biex jiffurmaw saff kontinwu tad-dijossidu tas-silikon. Dan is-saff iżolanti huwa midfun taħt is-sottostrat tas-silikon, li jifforma struttura SOI. Is-saff tas-silikon tal-wiċċ isir is-saff funzjonali għall-manifattura taċ-ċippa, filwaqt li s-saff tad-dijossidu tas-silikon hawn taħt jaġixxi bħala saff iżolatur, li jiżola s-saff funzjonali mis-sottostrat tas-silikon.
F'liema ċipep jintużaw sottostrati SOI?
Jistgħu jintużaw f'apparat CMOS, apparat RF, u apparat fotoniku tas-silikon.
X'inhuma l-ħxuna komuni ta 'kull saff ta' sottostrati SOI?
Ħxuna tas-saff tas-sottostrat tas-silikon: 100μm / 300μm / 400μm / 500μm / 625μm ~ u aktar
Ħxuna SiO2: 100 nm sa 10μm
Saff tas-silikon attiv: Akbar minn jew ugwali għal 20nm
