Wafer SOI P Type N Type 6 pouces 8 pouces 12 pouces Polissage de surface SSP/DSP

Wafer SOI P Type N Type 6 pouces 8 pouces 12 pouces Polissage de surface SSP/DSP

Résumé de la gaufre SOI

Le silicium sur isolant (SOI) est une technologie de semi-conducteurs avancée dans laquelle une fine couche isolante, généralement du dioxyde de silicium (SiO2),est inséré entre le substrat de silicium et la couche de silicium actifCette structure réduit considérablement la capacité parasitaire, améliore la vitesse de commutation, réduit la consommation d'énergie et améliore la résistance aux rayonnements par rapport la technologie traditionnelle du silicium en vrac.

SOI signifie silicium sur isolant, ou Silicium sur un substrat, qui introduit une couche d'oxyde enfoui entre la couche supérieure de silicium et le substrat sous-jacent.

Spécification des IST

Structure de l'EES

Les plaquettes SOI se composent généralement de trois couches principales:

1Couche supérieure de silicium (couche de dispositif)L'épaisseur varie de quelques nanomètres des dizaines de micromètres selon l'application.

2Couche d'oxyde enterré (BOX): Une fine couche de dioxyde de silicium (SiO2) qui fournit une isolation électrique, d'une épaisseur allant de quelques dizaines de nanomètres quelques micromètres.

3.Wafer main (substrate): Une couche de support mécanique, généralement en silicium en vrac ou en autres matériaux de haute performance.

L'épaisseur des couches supérieures de silicium et d'oxyde enterré peut être personnalisée pour optimiser les performances pour des applications spécifiques.

Processus de fabrication des SOI

Les plaquettes SOI sont produites selon trois méthodes principales:

1.SIMOX (séparation par oxygène implanté)

Il s'agit d'implanter des ions d'oxygène dans une galette de silicium et de les oxyder haute température pour former une couche d'oxyde enfouie.

Produit des plaquettes SOI de haute qualité mais est relativement coûteuse.

2.Smart CutTM (développé par Soitec, France)

Utilise l'implantation d'ions hydrogène et la liaison de plaquettes pour créer des structures SOI.

La méthode la plus largement utilisée dans la production commerciale de SOI.

3.Fonctionnement des plaquettes et retouche

Il s'agit de coller deux plaquettes de silicium et d'en graver une sélectivement l'épaisseur désirée.

Utilisé pour les SOI épais et les applications spécialisées.

Applications des SI

En raison de ses avantages de performance uniques, la technologie SOI est largement adoptée dans diverses industries:

1.L'informatique haute performance (HPC)

Des entreprises comme IBM et AMD utilisent l'SOI dans les processeurs serveurs haut de gamme pour augmenter les vitesses de traitement et réduire la consommation d'énergie.

Le SOI est largement utilisé dans les supercalculateurs et les processeurs d'IA.

2.Appareils mobiles et faible consommation

La technologie FD-SOI est utilisée dans les smartphones, les appareils portables et les appareils IoT pour équilibrer les performances et l'efficacité énergétique.

Des fabricants de puces comme STMicroelectronics et GlobalFoundries produisent des puces FD-SOI pour des applications faible consommation.

3.RF et communication sans fil (RF SOI)

Le SOI RF est largement adopté dans les communications 5G, Wi-Fi 6E et ondes millimétriques.

Utilisé dans les commutateurs RF, les amplificateurs faible bruit (LNA) et les modules RF front-end (RF FEM).

4.Electronique automobile

L'IES de puissance est largement utilisé dans les véhicules électriques (VE) et les systèmes d'assistance au conducteur avancés (ADAS).

Il permet un fonctionnement haute température et haute tension, assurant une fiabilité dans des conditions difficiles.

5.Photonique du silicium et applications optiques

Les substrats SOI sont utilisés dans les puces de photonique au silicium pour la communication optique grande vitesse.

Les applications incluent les centres de données, les interconnexions optiques grande vitesse et le LiDAR (Light Detection and Ranging).

Avantages de la plaque SOI

1.Réduction de la capacité parasitaire et augmentation de la vitesse de fonctionnementComparativement aux matériaux en silicium en vrac, les dispositifs SOI améliorent leur vitesse de 20 35%.

2.consommation d'énergie réduiteEn raison de la capacité parasitaire réduite et du courant de fuite minimisé, les appareils SOI peuvent réduire la consommation d'énergie de 35 70%.

3Élimination des effets de verrouillageLa technologie SOI empêche le verrouillage, améliorant ainsi la fiabilité de l'appareil.

4.Suppression du bruit du substrat et réduction des erreurs souplesL'utilisation de l'IES permet d'atténuer efficacement les interférences de courant d'impulsion provenant du substrat, ce qui réduit la fréquence des erreurs molles.

5Compatibilité avec les procédés de silicium existantsLa technologie SOI s'intègre bien la fabrication conventionnelle de silicium, réduisant les étapes de traitement de 13 20%.

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