SOI вафли

Semicorex SOI Wafer (Silicon On Insulator) - заманауи интегралдық схемаларды (IC) жасаудың жоғары өнімділік талаптарын қанағаттандыруға арналған жартылай өткізгішті ең жаңа субстрат. Оқшаулағыш материалдың, әдетте кремний диоксиді (SiO₂) үстіне кремнийдің жұқа қабатынан жасалған SOI пластиналары әртүрлі электрлік компоненттер арасында оқшаулауды қамтамасыз ету арқылы жартылай өткізгіш құрылғыларда өнімділікті айтарлықтай жақсартуға мүмкіндік береді. Бұл пластиналар әсіресе жылуды басқару, қуатты үнемдеу және миниатюризация маңызды болып табылатын қуат құрылғыларын, RF (радиожиілік) компоненттерін және MEMS (микроэлектромеханикалық жүйелер) өндірісінде тиімді.

SOI пластиналары төмен паразиттік сыйымдылықты, қабаттар арасындағы өзара сөйлесуді азайтуды және жақсы жылу оқшаулауды қоса, жоғары электр сипаттамаларын ұсынады, бұл оларды озық электроникада жоғары жиілікті, жоғары жылдамдықты және қуатқа сезімтал қолданбалар үшін өте қолайлы етеді. Semicorex компаниясы арнайы өндірістік қажеттіліктерге бейімделген, әртүрлі кремний қалыңдығын, пластинаның диаметрін және оқшаулағыш қабаттарды қоса алғанда, тұтынушылардың қолданбаларына толық сәйкес келетін өнімді алуын қамтамасыз ететін әртүрлі SOI пластинкаларын ұсынады.

Құрылымы мен ерекшеліктері

SOI пластинасы үш негізгі қабаттан тұрады: үстіңгі кремний қабаты, оқшаулағыш қабат (әдетте кремний диоксиді) және көлемді кремний субстрат. Жоғарғы кремний қабаты немесе құрылғы қабаты жартылай өткізгіш құрылғылар жасалатын белсенді аймақ ретінде қызмет етеді. Оқшаулау қабаты (SiO₂) электр оқшаулағыш тосқауыл ретінде әрекет етеді, бұл жоғарғы кремний қабаты мен пластинаның механикалық тірегі ретінде қызмет ететін көлемді кремний арасындағы бөлуді қамтамасыз етеді.

Semicorex SOI пластинкасының негізгі ерекшеліктеріне мыналар жатады:

Құрылғы қабаты: кремнийдің үстіңгі қабаты әдетте жұқа болады, оның қалыңдығы қолданбаға байланысты ондаған нанометрден бірнеше микрометрге дейін өзгереді. Бұл жұқа кремний қабаты транзисторлар мен басқа жартылай өткізгіш құрылғыларда жоғары жылдамдықты коммутацияға және аз қуат тұтынуға мүмкіндік береді.

Оқшаулағыш қабат (SiO₂): Оқшаулағыш қабаттың қалыңдығы әдетте 100 нм және бірнеше микрометр арасында болады. Бұл кремний диоксиді қабаты белсенді жоғарғы қабат пен көлемді кремний субстраты арасындағы электрлік оқшаулауды қамтамасыз етеді, паразиттік сыйымдылықты азайтуға және құрылғының жұмысын жақсартуға көмектеседі.

Көлемді кремний субстраты: көлемді кремний субстраты механикалық қолдауды қамтамасыз етеді және әдетте құрылғы қабатынан қалыңырақ болады. Ол сондай-ақ оның кедергісі мен қалыңдығын реттеу арқылы арнайы қолданбаларға бейімделуі мүмкін.

Теңшеу опциялары: Semicorex әртүрлі кремний қабатының қалыңдығын, оқшаулағыш қабаттың қалыңдығын, пластинаның диаметрін (әдетте 100мм, 150мм, 200мм және 300мм) және вафли бағдарларын қоса алғанда, әртүрлі теңшеу опцияларын ұсынады. Бұл бізге кішігірім зерттеулер мен тәжірибелерден бастап үлкен көлемді өндіріске дейін кең ауқымды қолданбаларға жарамды SOI пластинкаларын жеткізуге мүмкіндік береді.

Жоғары сапалы материал: Біздің SOI пластиналарымыз ақаулардың төмен тығыздығы мен жоғары кристалдық сапасын қамтамасыз ететін жоғары таза кремнийден жасалған. Бұл құрылғының жоғары өнімділігі мен дайындау кезінде өнімділікке әкеледі.

Жетілдірілген жабыстыру әдістері: Semicorex SOI пластинкаларын жасау үшін SIMOX (Оттегі имплантациясы арқылы бөлу) немесе Smart Cut™ технологиясы сияқты жетілдірілген байланыстыру әдістерін пайдаланады. Бұл әдістер кремний мен оқшаулағыш қабаттардың қалыңдығын тамаша бақылауды қамтамасыз етеді, жартылай өткізгіштердің ең талап етілетін қолданбаларына сәйкес келетін тұрақты, жоғары сапалы пластиналарды қамтамасыз етеді.

Жартылай өткізгіштер өнеркәсібіндегі қолданбалар

SOI пластиналары жоғары жиілікті, төмен қуатты және жоғары жылдамдықты орталарда жақсартылған электрлік қасиеттері мен жоғары өнімділігіне байланысты көптеген жетілдірілген жартылай өткізгіш қолданбаларда өте маңызды. Төменде Semicorex SOI пластинкаларының кейбір негізгі қолданбалары берілген:

Радиожиілік және микротолқынды құрылғылар: SOI пластинкаларының оқшаулағыш қабаты паразиттік сыйымдылықты азайтуға және сигналдың деградациясын болдырмауға көмектеседі, бұл оларды РЖ (радиожиілік) және микротолқынды құрылғылар, соның ішінде қуат күшейткіштері, осцилляторлар және араластырғыштар үшін өте қолайлы етеді. Бұл құрылғылар жақсартылған оқшаулаудың пайдасын көреді, нәтижесінде өнімділік жоғарылайды және қуат тұтынуды азайтады.

Қуат құрылғылары: SOI пластиналарындағы оқшаулағыш қабат пен жұқа үстіңгі кремний қабатының үйлесімі жылуды тиімді басқаруға мүмкіндік береді, бұл оларды тиімді жылу таратуды қажет ететін қуат құрылғылары үшін тамаша етеді. Қолданбаларға қуатты MOSFET (металл оксиді-жартылай өткізгіш өрістік транзисторлар) кіреді, олар қуаттың жоғалуын азайтады, коммутация жылдамдығын арттырады және жылу өнімділігін арттырады.

MEMS (микро-электромеханикалық жүйелер): SOI пластинкалары MEMS құрылғыларында кеңінен қолданылады, өйткені күрделі құрылымдарды қалыптастыру үшін оңай микроөңдеуге болатын, жақсы анықталған, кремний құрылғысының жұқа қабаты. SOI негізіндегі MEMS құрылғылары жоғары дәлдік пен механикалық сенімділікті қажет ететін сенсорларда, жетектерде және басқа жүйелерде кездеседі.

Жетілдірілген логика және CMOS технологиясы: SOI пластиналары жоғары жылдамдықты процессорларды, жад құрылғыларын және басқа да интегралды схемаларды өндіру үшін озық CMOS (қосымша металл-оксид-жартылай өткізгіш) логикалық технологияларында қолданылады. Төмен паразиттік сыйымдылық және SOI пластинкаларының аз қуат тұтынуы келесі буын электроникасының негізгі факторлары ретінде жылдам коммутация жылдамдығына және энергия тиімділігін арттыруға көмектеседі.

Оптоэлектроника және фотоника: SOI пластиналарындағы жоғары сапалы кристалды кремний оларды фотодетекторлар мен оптикалық өзара қосылыстар сияқты оптоэлектронды қолданбаларға қолайлы етеді. Бұл қолданбалар оқшаулағыш қабатпен қамтамасыз етілген тамаша электрлік оқшаулаудан және фотоникалық және электронды компоненттерді бір чипте біріктіру мүмкіндігінен пайда көреді.

Жад құрылғылары: SOI пластиналары сонымен қатар тұрақты жад қолданбаларында, соның ішінде флэш-жад пен SRAM (статикалық кездейсоқ қол жеткізу жады) қолданылады. Оқшаулағыш қабат электрлік кедергілер мен өзара сөйлесу қаупін азайту арқылы құрылғының тұтастығын сақтауға көмектеседі.

Semicorex компаниясының SOI пластиналары РЖ құрылғыларынан қуат электроникасы мен MEMS-ке дейінгі жартылай өткізгіш қолданбалардың кең ауқымы үшін жетілдірілген шешімді ұсынады. Төмен паразиттік сыйымдылықты, төмендетілген қуатты тұтынуды және жоғары термиялық басқаруды қоса, ерекше өнімділік сипаттамалары бар бұл пластиналар құрылғының тиімділігі мен сенімділігін арттырады. Тұтынушының нақты қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін теңшеуге болатын Semicorex компаниясының SOI пластиналары келесі ұрпақ электроникасына жоғары өнімді субстраттар іздейтін өндірушілер үшін тамаша таңдау болып табылады.