SOI (Silikon-Üzerinde-Yalıtkan) gofretlerYalıtım oksit tabakasının üzerinde ultra ince bir silikon tabakası bulunan özel bir yarı iletken malzemeyi temsil eder. Bu benzersiz sandviç yapı, yarı iletken cihazlar için önemli performans iyileştirmeleri sağlar.
Yapısal Kompozisyon:
Cihaz Katmanı (Üst Silikon):
Kalınlığı birkaç nanometreden mikrometreye kadar değişen, transistör üretiminde aktif katman görevi gören malzeme.
Gömülü Oksit Tabakası (BOX):
Cihaz katmanını alt tabakadan elektriksel olarak izole eden bir silikon dioksit yalıtım katmanı (0,05-15μm kalınlığında).
Temel Alt Tabaka:
Mekanik destek sağlayan dökme silikon (100-500μm kalınlığında).
SOI silikon gofretlerin hazırlanma proses teknolojisine göre ana akım proses yolları; SIMOX (oksijen enjeksiyon izolasyon teknolojisi), BESOI (bağ inceltme teknolojisi) ve Smart Cut (akıllı sıyırma teknolojisi) olarak sınıflandırılabilir.
SIMOX (Oksijen Enjeksiyon İzolasyon Teknolojisi), silikon gofretlere yüksek enerjili oksijen iyonları enjekte ederek silikon dioksit gömülü bir katman oluşturan ve ardından kafes kusurlarını onarmak için yüksek sıcaklıkta tavlama işlemine tabi tutulan bir tekniktir. Çekirdek, gömülü oksijen katmanı oluşturmak için doğrudan iyon oksijen enjeksiyonudur.
BESOI (Bağlama İnceltme teknolojisi), iki silikon gofretin birbirine bağlanması ve ardından bunlardan birinin mekanik taşlama ve kimyasal aşındırma yoluyla inceltilerek bir SOI yapısı oluşturulmasını içerir. Temelinde bağlama ve inceltme yatar.
Smart Cut (Akıllı Eksfoliasyon teknolojisi), hidrojen iyon enjeksiyonu yoluyla bir eksfoliasyon tabakası oluşturur. Bağlama işleminden sonra, silikon gofreti hidrojen iyon tabakası boyunca eksfoliasyona uğratmak için ısıl işlem uygulanır ve ultra ince bir silikon tabakası oluşturulur. Çekirdek, hidrojen enjeksiyonuyla soyma işlemidir.
Şu anda, Xinao tarafından geliştirilen SIMBOND (oksijen enjeksiyonlu bağlama teknolojisi) olarak bilinen başka bir teknoloji daha bulunmaktadır. Aslında bu, oksijen enjeksiyonu izolasyonu ve bağlama teknolojilerini birleştiren bir yöntemdir. Bu teknik yöntemde, enjekte edilen oksijen inceltici bir bariyer tabakası olarak kullanılır ve gömülü oksijen tabakası aslında bir termal oksidasyon tabakasıdır. Bu sayede, üst silikonun homojenliği ve gömülü oksijen tabakasının kalitesi gibi parametreler aynı anda iyileştirilir.
Farklı teknik yöntemlerle üretilen SOI silikon gofretler farklı performans parametrelerine sahip olup farklı uygulama senaryolarına uygundur.
Aşağıda, SOI silikon gofretlerin temel performans avantajlarının, teknik özellikleri ve gerçek uygulama senaryolarıyla birlikte özet tablosu yer almaktadır. Geleneksel dökme silikonla karşılaştırıldığında, SOI hız ve güç tüketimi dengesinde önemli avantajlara sahiptir. (Not: 22 nm FD-SOI'nin performansı FinFET'e yakındır ve maliyeti %30 oranında daha düşüktür.)
| Performans Avantajı | Teknik İlke | Belirli Tezahür | Tipik Uygulama Senaryoları |
| Düşük Parazitik Kapasite | Yalıtım katmanı (BOX), cihaz ile alt tabaka arasındaki yük bağlantısını engeller | Anahtarlama hızı %15-30 oranında artırıldı, güç tüketimi %20-50 oranında azaltıldı | 5G RF, Yüksek frekanslı iletişim çipleri |
| Azaltılmış Kaçak Akım | Yalıtım katmanı kaçak akım yollarını bastırır | Kaçak akım %90'dan fazla azaltıldı, pil ömrü uzatıldı | IoT cihazları, Giyilebilir elektronikler |
| Geliştirilmiş Radyasyon Sertliği | Yalıtım tabakası radyasyon kaynaklı yük birikimini engeller | Radyasyon toleransı 3-5 kat arttı, tek olaylı bozulmalar azaldı | Uzay aracı, Nükleer endüstri ekipmanları |
| Kısa Kanal Etki Kontrolü | İnce silikon tabakası, drenaj ve kaynak arasındaki elektrik alanı girişimini azaltır | Geliştirilmiş eşik voltajı kararlılığı, optimize edilmiş eşik altı eğimi | Gelişmiş düğüm mantık yongaları (<14nm) |
| Geliştirilmiş Termal Yönetim | Yalıtım katmanı termal iletim bağlantısını azaltır | %30 daha az ısı birikimi, 15-25°C daha düşük çalışma sıcaklığı | 3D IC'ler, Otomotiv elektroniği |
| Yüksek Frekans Optimizasyonu | Azaltılmış parazitik kapasitans ve geliştirilmiş taşıyıcı hareketliliği | %20 daha düşük gecikme, >30GHz sinyal işlemeyi destekler | mmWave iletişimi, Uydu iletişim çipleri |
| Arttırılmış Tasarım Esnekliği | Kuyu dopingi gerektirmez, arka önyargıyı destekler | %13-20 daha az işlem adımı, %40 daha yüksek entegrasyon yoğunluğu | Karma sinyalli IC'ler, Sensörler |
| Kilitlenme Bağışıklığı | Yalıtım tabakası parazitik PN bağlantılarını izole eder | Mandallama akımı eşiği >100mA'ya yükseltildi | Yüksek voltajlı güç cihazları |
Özetle SOI’nin başlıca avantajları şunlardır: hızlı çalışır ve daha az enerji tüketir.
SOI'nin bu performans özellikleri nedeniyle, mükemmel frekans performansı ve güç tüketim performansı gerektiren alanlarda geniş uygulama alanları bulunmaktadır.
Aşağıda görüldüğü üzere SOI'ye karşılık gelen uygulama alanlarının oranına bakıldığında, RF ve güç cihazlarının SOI pazarının büyük çoğunluğunu oluşturduğu görülmektedir.
| Uygulama Alanı | Pazar Payı |
| RF-SOI (Radyo Frekansı) | %45 |
| Güç SOI | %30 |
| FD-SOI (Tamamen Tükenmiş) | %15 |
| Optik SOI | 8% |
| Sensör SOI | 2% |
Mobil iletişim ve otonom sürüş gibi pazarların büyümesiyle birlikte SOI silikon gofretlerin de belirli bir büyüme hızını koruması bekleniyor.
Silisyum-Üzeri-Yalıtkan (SOI) yonga teknolojisinde lider bir yenilikçi olan XKH, sektör lideri üretim süreçlerini kullanarak Ar-Ge'den seri üretime kadar kapsamlı SOI çözümleri sunmaktadır. RF-SOI, Power-SOI ve FD-SOI varyantlarını kapsayan 200 mm/300 mm SOI yongaları içeren eksiksiz portföyümüz, olağanüstü performans tutarlılığı (±%1,5 kalınlık homojenliği) sağlayan sıkı kalite kontrol sistemiyle donatılmıştır. 50 nm ile 1,5 μm arasında değişen gömülü oksit (BOX) katman kalınlıkları ve özel gereksinimleri karşılamak için çeşitli özdirenç özellikleriyle özelleştirilmiş çözümler sunuyoruz. 15 yıllık teknik uzmanlığımız ve güçlü küresel tedarik zincirimizden yararlanarak, dünya çapındaki en üst düzey yarı iletken üreticilerine güvenilir bir şekilde yüksek kaliteli SOI alt tabaka malzemeleri sağlıyor ve 5G iletişim, otomotiv elektroniği ve yapay zeka uygulamalarında en son teknoloji çip inovasyonlarına olanak tanıyoruz.
XKH's SOI gofretleri:
Gönderi zamanı: 24 Nis 2025