Qu'est-ce que SOI？

SOI, abréviation de Silicon-On-Insulator, est un processus de fabrication de semi-conducteurs basé sur des matériaux de substrat spéciaux. Depuis son industrialisation dans les années 1980, cette technologie est devenue une branche importante des procédés avancés de fabrication de semi-conducteurs. Se distinguant par sa structure composite unique à trois couches, le procédé SOI constitue une rupture significative par rapport au procédé traditionnel de silicium en vrac.

Composé d'une couche de dispositif en silicium monocristallin, d'une couche isolante en dioxyde de silicium (également connue sous le nom de couche d'oxyde enterrée, BOX) et d'un substrat en silicium, leplaquette SOIcrée un environnement électrique indépendant et stable. Chaque couche remplit un rôle distinct mais complémentaire pour garantir les performances et la fiabilité du wafer :

1. La couche supérieure du dispositif en silicium monocristallin, qui a généralement une épaisseur de 5 nm à 2 μm, sert de zone centrale pour créer des dispositifs actifs tels que des transistors. Son ultra-mince constitue la base d’une performance améliorée et d’une miniaturisation des appareils.

2. La fonction principale de la couche d'oxyde enterrée au milieu est d'obtenir une isolation électrique. La couche BOX bloque efficacement les connexions électriques entre la couche du dispositif et le substrat situé en dessous en utilisant des mécanismes d'isolation physique et chimique, son épaisseur étant généralement comprise entre 5 nm et 2 μm.

3.En ce qui concerne le substrat de silicium inférieur, sa fonction principale est d'offrir une robustesse structurelle et un support mécanique stable, qui sont des garanties cruciales pour la fiabilité de la tranche pendant la production et les utilisations ultérieures. En termes d'épaisseur, elle se situe généralement entre 200 μm et 700 μm.

Avantages de la plaquette SOI

1. Faible consommation d'énergie

La présence de la couche isolante dansplaquettes SOI黒鉛るつぼ

2. Résistance aux radiations

La couche isolante des plaquettes SOI peut protéger efficacement les rayons cosmiques et les interférences électromagnétiques, évitant ainsi l'impact des environnements extrêmes sur la stabilité du dispositif, lui permettant ainsi de fonctionner de manière stable dans des domaines spéciaux tels que l'industrie aérospatiale et nucléaire.

3. Excellentes performances haute fréquence

3.En ce qui concerne le substrat de silicium inférieur, sa fonction principale est d'offrir une robustesse structurelle et un support mécanique stable, qui sont des garanties cruciales pour la fiabilité de la tranche pendant la production et les utilisations ultérieures. En termes d'épaisseur, elle se situe généralement entre 200 μm et 700 μm.

4. Flexibilité de conception

Le substrat SOI présente une isolation diélectrique inhérente, éliminant le besoin d'une isolation par tranchée dopée, ce qui simplifie le processus de fabrication et améliore le rendement de production.

Application de la technologie SOI

1. Secteur de l'électronique grand public : modules frontaux RF pour smartphones (tels que les filtres 5G).

2. Domaine de l'électronique automobile : puce radar de qualité automobile.

3.Aérospatiale : Équipement de communication par satellite.

4. Domaine des dispositifs médicaux : capteurs médicaux implantables, puces de surveillance de faible puissance.