SOI (Silicon-On-Insulator) obleakoxido geruza isolatzaile baten gainean eratutako silizio geruza ultra-mehe bat duen erdieroale material espezializatu bat adierazten dute. Sandwich egitura berezi honek erdieroale gailuen errendimendu hobekuntza nabarmenak eskaintzen ditu.
Egitura-konposizioa:
Gailuaren geruza (goiko silizioa):
Nanometro batzuetatik mikrometroetarainoko lodiera du, transistoreak fabrikatzeko geruza aktibo gisa balio duena.
Oxido geruza lurperatua (KUTXA):
Silizio dioxidozko geruza isolatzaile bat (0,05-15 μm-ko lodiera), gailuaren geruza substratutik elektrikoki isolatzen duena.
Oinarrizko substratua:
Silizio masiboa (100-500μm-ko lodiera), euskarri mekanikoa ematen duena.
Prestaketa-prozesuaren teknologiaren arabera, SOI siliziozko obleen prozesu-bide nagusiak honela sailka daitezke: SIMOX (oxigeno injekzioaren isolamendu-teknologia), BESOI (lotura mehetzeko teknologia) eta Smart Cut (kentzeko teknologia adimenduna).
SIMOX (Oxigeno injekzioaren isolamendu teknologia) siliziozko obleetan energia handiko oxigeno ioiak injektatzea dakar teknika bat, silizio dioxidozko geruza txertatu bat osatzeko, eta ondoren tenperatura altuko errekuntza baten menpe jartzen da sareko akatsak konpontzeko. Nukleoa zuzenean oxigeno ioien injekzio bat da lurperatutako oxigeno geruza osatzeko.
BESOI (Bonding Thinning teknologia) bi siliziozko oblea lotzea eta ondoren bat mehetzea dakar, ehotze mekaniko eta grabatze kimikoaren bidez, SOI egitura bat osatzeko. Muina loturan eta mehetzean datza.
Smart Cut-ek (Intelligent Exfoliation technology) hidrogeno ioien injekzio bidez esfoliazio geruza bat sortzen du. Lotura egin ondoren, tratamendu termikoa egiten da siliziozko oblea hidrogeno ioien geruzaren zehar esfoliatzeko, silizio geruza ultra-mehe bat sortuz. Nukleoa hidrogeno injekzio bidezko erauzketa da.
Gaur egun, SIMBOND (oxigeno injekzio lotura teknologia) izeneko beste teknologia bat dago, Xinaok garatua. Izan ere, oxigeno injekzio isolamendua eta lotura teknologiak konbinatzen dituen bide bat da. Bide tekniko honetan, injektatutako oxigenoa hesi geruza mehe gisa erabiltzen da, eta lurperatutako oxigeno geruza oxidazio termiko geruza bat da. Beraz, aldi berean parametroak hobetzen ditu, hala nola goiko silizioaren uniformetasuna eta lurperatutako oxigeno geruzaren kalitatea.
Bide tekniko desberdinen bidez fabrikatutako SOI siliziozko obleak errendimendu-parametro desberdinak dituzte eta aplikazio-eszenatoki desberdinetarako egokiak dira.
Jarraian, SOI siliziozko obleen errendimendu-abantailen laburpen-taula bat aurkezten da, haien ezaugarri teknikoekin eta aplikazio-eszenatoki errealekin konbinatuta. Silizio tradizionalekin alderatuta, SOI-k abantaila nabarmenak ditu abiaduraren eta energia-kontsumoaren arteko orekan. (PS: 22nm-ko FD-SOI-ren errendimendua FinFET-aren antzekoa da, eta kostua % 30 murrizten da).
| Errendimendu Abantaila | Printzipio Teknikoa | Manifestazio Espezifikoa | Aplikazio-eszenatoki tipikoak |
| Kapazitantzia parasito baxua | Isolamendu-geruzak (BOX) gailuaren eta substratuaren arteko karga-akoplamendua blokeatzen du | Kommutazio-abiadura % 15-% 30 handitu da, energia-kontsumoa % 20-% 50 murriztu da | 5G RF, maiztasun handiko komunikazio txipak |
| Ihes-korronte murriztua | Isolamendu geruzak ihes-korronteen bideak kentzen ditu | Ihes-korrontea %90 baino gehiago murriztu da, bateriaren iraupena luzatu da | Gauzen Interneteko gailuak, elektronika eramangarria |
| Erradiazio Gogortasun Hobetua | Geruza isolatzaileak erradiazioak eragindako karga metaketa blokeatzen du | Erradiazio-tolerantzia 3-5 aldiz hobetu da, gertaera bakarreko asaldurak murriztu dira | Espazio-ontziak, industria nuklearreko ekipamendua |
| Kanal Laburreko Efektuen Kontrola | Siliziozko geruza meheak drainaren eta iturriaren arteko eremu elektrikoaren interferentzia murrizten du | Atalase-tentsioaren egonkortasun hobetua, azpiatalaseko malda optimizatua | Nodo logika aurreratuko txipak (<14nm) |
| Kudeaketa Termiko Hobetua | Isolamendu geruzak eroapen termikoaren akoplamendua murrizten du | % 30 gutxiago bero metatzea, 15-25 °C gutxiago funtzionamendu tenperatura | 3D zirkuitu integratuak, automobilgintzako elektronika |
| Maiztasun handiko optimizazioa | Kapazitantzia parasito murriztua eta eramaileen mugikortasun hobetua | % 20ko atzerapen txikiagoa, >30GHz seinaleen prozesamendua onartzen du | mmWave komunikazioa, satelite bidezko komunikazio txipak |
| Diseinu Malgutasun Handitua | Ez da dopaketarik behar, atzeranzko polarizazioa onartzen du | % 13-% 20 prozesu-urrats gutxiago, % 40 integrazio-dentsitate handiagoa | Seinale mistoko zirkuitu integratuak, sentsoreak |
| Immunitatea atxikitzea | Isolamendu geruzak PN lotura parasitoak isolatzen ditu | Blokeatzeko korronte-atalasea >100mA-ra igo da | Goi-tentsioko potentzia-gailuak |
Laburbilduz, SOI-ren abantaila nagusiak hauek dira: azkarragoa da eta energia-eraginkortasun handiagoa du.
SOI-ren errendimendu-ezaugarri horiei esker, aplikazio zabalak ditu maiztasun-errendimendu eta energia-kontsumo bikaina behar duten arloetan.
Jarraian erakusten den bezala, SOIri dagozkion aplikazio-eremuen proportzioan oinarrituta, ikus daiteke RF eta potentzia gailuek SOI merkatuaren gehiengo zabala osatzen dutela.
| Aplikazio Eremua | Merkatu-kuota |
| RF-SOI (Irratiko maiztasuna) | %45 |
| Potentzia SOI | %30 |
| FD-SOI (Erabat Agortuta) | %15 |
| SOI optikoa | 8% |
| SOI sentsorea | 2% |
Komunikazio mugikorraren eta gidatze autonomoaren merkatuen hazkundearekin, SOI siliziozko obleak ere hazkunde-tasa jakin bat mantentzea espero da.
XKH-k, Silizio-Isolatzaile (SOI) oblea teknologian berritzaile lider gisa, SOI irtenbide integralak eskaintzen ditu I+Gtik bolumen-ekoizpenera, industriako fabrikazio-prozesu liderrak erabiliz. Gure zorro osoak 200 mm/300 mm-ko SOI obleak ditu, RF-SOI, Power-SOI eta FD-SOI aldaerak barne, kalitate-kontrol zorrotzekin errendimendu-koherentzia bikaina bermatuz (lodieraren uniformetasuna ± % 1,5ean). 50 nm-tik 1,5 μm-ra bitarteko oxido (BOX) geruza lurperatuarekin eta erresistentzia-zehaztapen desberdinekin irtenbide pertsonalizatuak eskaintzen ditugu, eskakizun espezifikoak betetzeko. 15 urteko esperientzia teknikoa eta hornidura-kate global sendo bat aprobetxatuz, kalitate handiko SOI substratu-materialak modu fidagarrian eskaintzen dizkiegu mundu osoko erdieroaleen fabrikatzaile nagusiei, 5G komunikazioetan, automobilgintzako elektronikan eta adimen artifizialeko aplikazioetan txiparen berrikuntza aurreratuak ahalbidetuz.
XKH'SOI obleak:
Argitaratze data: 2025eko apirilaren 24a