Plaquette SOI

Semicorex SOI Wafer (Silicon On Insulator) est un substrat semi-conducteur de pointe conçu pour répondre aux exigences de haute performance de la fabrication de circuits intégrés (CI) modernes. Construites avec une fine couche de silicium sur un matériau isolant, généralement du dioxyde de silicium (SiO₂), les plaquettes SOI permettent d'améliorer considérablement les performances des dispositifs semi-conducteurs en assurant une isolation entre les différents composants électriques. Ces plaquettes sont particulièrement utiles dans la production de dispositifs de puissance, de composants RF (radiofréquence) et de MEMS (systèmes microélectromécaniques), où la gestion thermique, l'efficacité énergétique et la miniaturisation sont essentielles.

Les plaquettes SOI offrent des caractéristiques électriques supérieures, notamment une faible capacité parasite, une réduction des diaphonies entre les couches et une meilleure isolation thermique, ce qui les rend idéales pour les applications haute fréquence, haute vitesse et sensibles à la puissance dans l'électronique avancée. Semicorex propose une variété de tranches SOI adaptées à des besoins de fabrication spécifiques, notamment différentes épaisseurs de silicium, diamètres de tranche et couches isolantes, garantissant ainsi aux clients de recevoir un produit parfaitement adapté à leurs applications.

Structure et fonctionnalités

Une plaquette SOI se compose de trois couches principales : une couche supérieure de silicium, une couche isolante (généralement du dioxyde de silicium) et un substrat de silicium massif. La couche supérieure de silicium, ou couche de dispositif, sert de région active dans laquelle les dispositifs semi-conducteurs sont fabriqués. La couche isolante (SiO₂) agit comme une barrière électriquement isolante, assurant une séparation entre la couche supérieure de silicium et le silicium massif, qui sert de support mécanique à la tranche.

Les principales caractéristiques de la plaquette SOI de Semicorex comprennent :

Couche du dispositif : la couche supérieure de silicium est généralement mince, allant de quelques dizaines de nanomètres à plusieurs micromètres d'épaisseur, selon l'application. Cette fine couche de silicium permet une commutation à grande vitesse et une faible consommation d'énergie dans les transistors et autres dispositifs semi-conducteurs.

Couche isolante (SiO₂) : La couche isolante a généralement une épaisseur comprise entre 100 nm et plusieurs micromètres. Cette couche de dioxyde de silicium assure une isolation électrique entre la couche supérieure active et le substrat de silicium massif, contribuant ainsi à réduire la capacité parasite et à améliorer les performances du dispositif.

Substrat de silicium en vrac : le substrat de silicium en vrac fournit un support mécanique et est généralement plus épais que la couche du dispositif. Il peut également être adapté à des applications spécifiques en ajustant sa résistivité et son épaisseur.

Options de personnalisation : Semicorex offre une variété d'options de personnalisation, notamment différentes épaisseurs de couche de silicium, épaisseurs de couche isolante, diamètres de tranche (généralement 100 mm, 150 mm, 200 mm et 300 mm) et orientations de tranche. Cela nous permet de fournir des plaquettes SOI adaptées à un large éventail d'applications, depuis la recherche et le développement à petite échelle jusqu'à la production en grand volume.

Matériau de haute qualité : nos plaquettes SOI sont fabriquées avec du silicium de haute pureté, garantissant une faible densité de défauts et une qualité cristalline élevée. Cela se traduit par des performances et un rendement supérieurs du dispositif pendant la fabrication.

Techniques de liaison avancées : Semicorex utilise des techniques de liaison avancées telles que la technologie SIMOX (séparation par IMplantation d'oxygène) ou Smart Cut™ pour fabriquer nos plaquettes SOI. Ces méthodes garantissent un excellent contrôle de l’épaisseur des couches de silicium et d’isolation, fournissant ainsi des tranches cohérentes et de haute qualité adaptées aux applications de semi-conducteurs les plus exigeantes.

Applications dans l'industrie des semi-conducteurs

Les plaquettes SOI sont cruciales dans de nombreuses applications avancées de semi-conducteurs en raison de leurs propriétés électriques améliorées et de leurs performances supérieures dans des environnements haute fréquence, faible consommation et haute vitesse. Vous trouverez ci-dessous quelques-unes des principales applications des plaquettes SOI de Semicorex :

Appareils RF et hyperfréquences : la couche isolante des plaquettes SOI aide à minimiser la capacité parasite et à prévenir la dégradation du signal, ce qui les rend idéales pour les appareils RF (radiofréquence) et hyperfréquences, notamment les amplificateurs de puissance, les oscillateurs et les mélangeurs. Ces appareils bénéficient d'une isolation améliorée, ce qui se traduit par des performances supérieures et une consommation d'énergie réduite.

Dispositifs d'alimentation : la combinaison de la couche isolante et de la fine couche supérieure de silicium dans les tranches SOI permet une meilleure gestion thermique, ce qui les rend parfaites pour les dispositifs d'alimentation nécessitant une dissipation thermique efficace. Les applications incluent les MOSFET de puissance (transistors à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur), qui bénéficient d'une perte de puissance réduite, de vitesses de commutation plus rapides et de performances thermiques améliorées.

MEMS (systèmes microélectromécaniques) : les plaquettes SOI sont largement utilisées dans les dispositifs MEMS en raison de la fine couche de silicium bien définie, qui peut être facilement micro-usinée pour former des structures complexes. Les dispositifs MEMS basés sur SOI se trouvent dans les capteurs, les actionneurs et d'autres systèmes nécessitant une haute précision et une fiabilité mécanique.

Logique avancée et technologie CMOS : les plaquettes SOI sont utilisées dans les technologies logiques CMOS (complémentaires à oxyde métallique et semi-conducteur) avancées pour produire des processeurs à grande vitesse, des dispositifs de mémoire et d'autres circuits intégrés. La faible capacité parasite et la consommation électrique réduite des plaquettes SOI permettent d'obtenir des vitesses de commutation plus rapides et une plus grande efficacité énergétique, facteurs clés de l'électronique de nouvelle génération.

Optoélectronique et photonique : le silicium cristallin de haute qualité des plaquettes SOI les rend adaptées aux applications optoélectroniques, telles que les photodétecteurs et les interconnexions optiques. Ces applications bénéficient de l’excellente isolation électrique assurée par la couche isolante et de la possibilité d’intégrer des composants photoniques et électroniques sur la même puce.

Périphériques de mémoire : les plaquettes SOI sont également utilisées dans les applications de mémoire non volatile, notamment la mémoire flash et la SRAM (mémoire statique à accès aléatoire). La couche isolante contribue à maintenir l'intégrité du dispositif en réduisant le risque d'interférence électrique et de diaphonie.

Les plaquettes SOI de Semicorex offrent une solution avancée pour une large gamme d'applications de semi-conducteurs, des dispositifs RF à l'électronique de puissance et aux MEMS. Avec des caractéristiques de performances exceptionnelles, notamment une faible capacité parasite, une consommation d'énergie réduite et une gestion thermique supérieure, ces tranches offrent une efficacité et une fiabilité améliorées. Personnalisables pour répondre aux besoins spécifiques des clients, les plaquettes SOI de Semicorex constituent le choix idéal pour les fabricants à la recherche de substrats hautes performances pour l'électronique de nouvelle génération.