SOIウエファー PタイプNタイプ 6インチ 8インチ 12インチ 表面塗料 SSP/DSP

SOIウエファー PタイプNタイプ 6インチ 8インチ 12インチ 表面塗料 SSP/DSP

SOIウエフルの要約

シリコン・オン・イソレーター (SOI) は,薄い隔熱層,典型的には二酸化シリコン (SiO2) が,シリコン基板と活性シリコン層の間に挿入されますこの構造は,従来の大量シリコン技術と比較して,寄生容量を大幅に削減し,スイッチ速度を向上させ,電力消費を低下させ,放射線抵抗性を向上させます.

SOIは,シリコン・オン・イソレーター,またはシリコン・オン・サブストラートを表すもので,シリコンの上層層と底層の間に埋もれた酸化物の層を導入します.

SOI 仕様

SOI の構造

SOIウエフルは通常,3つの主要層で構成される.

1. 上のシリコン層 (デバイス層): 半導体 装置 が 製造 さ れる 薄い シリコン 層.その 厚さ は 用途 に かなっ て 数 ナノメートル から 数十 マイクロメートル まで 変化 し ます.

2埋葬された酸化物 (BOX) 層: 電気 隔熱 を 提供 する 薄い 層 の シリコン 二酸化物 (SiO2) です.厚さ は 数十 ナノメートル から 数 マイクロメートル まで です.

3. ハンドル・ウェーファー (基板): 機械的なサポート層,通常は大量シリコンまたは他の高性能材料で作られています.

上層シリコン層と埋葬された酸化物層の両方の厚さは,特定のアプリケーションの性能を最適化するためにカスタマイズできます.

SOIの製造プロセス

SOIウエフルは,3つの主要方法を用いて製造されます.

1.SIMOX (インプラントされた酸素による分離)

酸素イオンをシリコンワッフルに埋め込み 高温で酸化して 埋もれた酸化層を形成します

高品質のSOIウエフルを生産していますが,比較的高価です.

2.Smart CutTM (フランスSoitecによって開発)

SOI構造を作るため 水素イオン植入とウエファー結合を使用します

商用SOIの生産において最も広く使用されている方法です.

3ウェーファー結合とエッチバック

2つのシリコンウエフを結合し 1つを選択的に 必要な厚さに 刻印します

厚いSOIと特殊用途に使用されます

SOIの適用

SOI技術が特有の性能優位性があるため,様々な産業で広く採用されています.

1高性能コンピューティング (HPC)

IBMやAMDのような企業は 高級サーバーのCPUでSOIを使用し 処理速度を上げ 消費電力を削減しています

SOIはスーパーコンピュータやAIプロセッサで広く使用されています.

2. モバイル・低電力機器

FD-SOI技術は,スマートフォン,ウェアラブル,IoTデバイスで使用され,パフォーマンスと電力効率をバランスさせます.

STMicroelectronicsやGlobalFoundriesのようなチップメーカーが低消費電力向けに FD-SOIチップを製造しています

3.RF&ワイヤレス通信 (RFSOI)

RF SOIは5G,Wi-Fi 6E,ミリ波通信で広く採用されています.

RFスイッチ,低ノイズアンプ (LNA),RFフロントエンドモジュール (RF FEM) で使用される.

4自動車電子機器

パワーSOIは電動車 (EV) や先進運転支援システム (ADAS) で広く使用されています.

高温や高電圧で動作し,厳しい条件でも信頼性を保証します

5シリコン光子と光学応用

SOI基板は高速光通信用のシリコン光子チップで使用される.

データセンター,高速光学インターコネクト,およびLiDAR (ライト検出と範囲) のアプリケーションが含まれます.

SOIウエフルの利点

1.寄生体容量減少と動作速度増加液体シリコン材料と比較して,SOI装置は20~35%の速度向上を達成します.

2. 低電力消費寄生体容量が減少し,漏れ電流が最小化されるため,SOIデバイスは電力消費量を35~70%削減できます.

3鎖の効果をなくす装置の信頼性を向上させるSOI技術により,ロックアップを防ぐことができます.

4基板の騒音の抑制と柔らかい誤差の減少SOI は,質地からのパルス電流の干渉を効果的に緩和し,軟誤の発生を減少させる.

5既存のシリコンプロセスとの互換性SOI技術は従来のシリコン製造とうまく統合され,加工ステップを13~20%短縮します

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