સિલિકોન-ઓન-ઇન્સ્યુલેટર ઉત્પાદન પ્રક્રિયા

SOI (સિલિકોન-ઓન-ઇન્સ્યુલેટર) વેફર્સએક વિશિષ્ટ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જેમાં ઇન્સ્યુલેટીંગ ઓક્સાઇડ સ્તરની ઉપર રચાયેલ અતિ-પાતળા સિલિકોન સ્તર હોય છે. આ અનોખી સેન્ડવીચ રચના સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો માટે નોંધપાત્ર પ્રદર્શન વૃદ્ધિ પ્રદાન કરે છે.

માળખાકીય રચના:

ઉપકરણ સ્તર (ટોચનું સિલિકોન):
ટ્રાન્ઝિસ્ટર ફેબ્રિકેશન માટે સક્રિય સ્તર તરીકે સેવા આપતા, ઘણા નેનોમીટરથી માઇક્રોમીટર સુધીની જાડાઈ.

દફનાવવામાં આવેલ ઓક્સાઇડ સ્તર (બોક્સ):
સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્તર (0.05-15μm જાડાઈ) જે ઉપકરણ સ્તરને સબસ્ટ્રેટથી ઇલેક્ટ્રિકલી અલગ કરે છે.

બેઝ સબસ્ટ્રેટ:
બલ્ક સિલિકોન (100-500μm જાડાઈ) યાંત્રિક સપોર્ટ પૂરો પાડે છે.

તૈયારી પ્રક્રિયા ટેકનોલોજી અનુસાર, SOI સિલિકોન વેફર્સના મુખ્ય પ્રવાહના પ્રક્રિયા માર્ગોને આ રીતે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે: SIMOX (ઓક્સિજન ઇન્જેક્શન આઇસોલેશન ટેકનોલોજી), BESOI (બોન્ડિંગ થિનિંગ ટેકનોલોજી), અને સ્માર્ટ કટ (બુદ્ધિશાળી સ્ટ્રિપિંગ ટેકનોલોજી).

SIMOX (ઓક્સિજન ઇન્જેક્શન આઇસોલેશન ટેકનોલોજી) એ એક તકનીક છે જેમાં સિલિકોન વેફરમાં ઉચ્ચ-ઊર્જા ઓક્સિજન આયનોને ઇન્જેક્ટ કરીને સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ એમ્બેડેડ સ્તર બનાવવામાં આવે છે, જે પછી જાળીના ખામીઓને સુધારવા માટે ઉચ્ચ-તાપમાન એનિલિંગને આધિન કરવામાં આવે છે. કોર એ દફનાવવામાં આવેલા સ્તર ઓક્સિજન બનાવવા માટે ડાયરેક્ટ આયન ઓક્સિજન ઇન્જેક્શન છે.

BESOI (બોન્ડિંગ થિનિંગ ટેકનોલોજી) માં બે સિલિકોન વેફરને જોડવાનો અને પછી યાંત્રિક ગ્રાઇન્ડીંગ અને રાસાયણિક એચિંગ દ્વારા તેમાંથી એકને પાતળું કરવાનો સમાવેશ થાય છે જેથી SOI માળખું બને. મુખ્ય ભાગ બોન્ડિંગ અને થિનિંગમાં રહેલો છે.

સ્માર્ટ કટ (ઇન્ટેલિજન્ટ એક્સ્ફોલિયેશન ટેકનોલોજી) હાઇડ્રોજન આયન ઇન્જેક્શન દ્વારા એક્સ્ફોલિયેશન સ્તર બનાવે છે. બોન્ડિંગ પછી, હાઇડ્રોજન આયન સ્તર સાથે સિલિકોન વેફરને એક્સ્ફોલિયેટ કરવા માટે હીટ ટ્રીટમેન્ટ હાથ ધરવામાં આવે છે, જે અતિ-પાતળું સિલિકોન સ્તર બનાવે છે. કોર હાઇડ્રોજન ઇન્જેક્શન સ્ટ્રિપિંગ છે.

હાલમાં, SIMBOND (ઓક્સિજન ઇન્જેક્શન બોન્ડિંગ ટેકનોલોજી) તરીકે ઓળખાતી બીજી ટેકનોલોજી છે, જે ઝિનાઓ દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી. હકીકતમાં, તે એક એવો માર્ગ છે જે ઓક્સિજન ઇન્જેક્શન આઇસોલેશન અને બોન્ડિંગ ટેકનોલોજીને જોડે છે. આ તકનીકી માર્ગમાં, ઇન્જેક્ટેડ ઓક્સિજનનો ઉપયોગ પાતળા અવરોધ સ્તર તરીકે થાય છે, અને વાસ્તવિક દફનાવવામાં આવેલ ઓક્સિજન સ્તર થર્મલ ઓક્સિડેશન સ્તર છે. તેથી, તે એકસાથે ટોચના સિલિકોનની એકરૂપતા અને દફનાવવામાં આવેલ ઓક્સિજન સ્તરની ગુણવત્તા જેવા પરિમાણોમાં સુધારો કરે છે.

વિવિધ ટેકનિકલ રૂટ્સ દ્વારા ઉત્પાદિત SOI સિલિકોન વેફર્સમાં વિવિધ પ્રદર્શન પરિમાણો હોય છે અને તે વિવિધ એપ્લિકેશન પરિસ્થિતિઓ માટે યોગ્ય છે.

નીચે SOI સિલિકોન વેફર્સના મુખ્ય પ્રદર્શન ફાયદાઓનું સારાંશ કોષ્ટક છે, જે તેમની તકનીકી સુવિધાઓ અને વાસ્તવિક એપ્લિકેશન દૃશ્યો સાથે જોડાયેલું છે. પરંપરાગત બલ્ક સિલિકોનની તુલનામાં, SOI પાસે ગતિ અને પાવર વપરાશના સંતુલનમાં નોંધપાત્ર ફાયદા છે. (PS: 22nm FD-SOI નું પ્રદર્શન FinFET ની નજીક છે, અને કિંમત 30% ઘટી ગઈ છે.)

સારાંશમાં, SOI ના મુખ્ય ફાયદા છે: તે ઝડપથી ચાલે છે અને વધુ પાવર-કાર્યક્ષમ છે.

SOI ની આ કામગીરી લાક્ષણિકતાઓને કારણે, તે એવા ક્ષેત્રોમાં વ્યાપક એપ્લિકેશનો ધરાવે છે જ્યાં ઉત્તમ આવર્તન કામગીરી અને પાવર વપરાશ કામગીરીની જરૂર હોય છે.

નીચે બતાવ્યા પ્રમાણે, SOI ને અનુરૂપ એપ્લિકેશન ફીલ્ડ્સના પ્રમાણના આધારે, તે જોઈ શકાય છે કે RF અને પાવર ડિવાઇસ SOI માર્કેટનો મોટો હિસ્સો ધરાવે છે.

મોબાઇલ કોમ્યુનિકેશન અને ઓટોનોમસ ડ્રાઇવિંગ જેવા બજારોના વિકાસ સાથે, SOI સિલિકોન વેફર્સ પણ ચોક્કસ વૃદ્ધિ દર જાળવી રાખે તેવી અપેક્ષા છે.

XKH, સિલિકોન-ઓન-ઇન્સ્યુલેટર (SOI) વેફર ટેકનોલોજીમાં અગ્રણી સંશોધક તરીકે, ઉદ્યોગ-અગ્રણી ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને R&D થી વોલ્યુમ ઉત્પાદન સુધી વ્યાપક SOI સોલ્યુશન્સ પહોંચાડે છે. અમારા સંપૂર્ણ પોર્ટફોલિયોમાં RF-SOI, Power-SOI અને FD-SOI વેરિઅન્ટ્સમાં ફેલાયેલા 200mm/300mm SOI વેફર્સનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં કડક ગુણવત્તા નિયંત્રણ છે જે અસાધારણ કામગીરી સુસંગતતા (±1.5% ની અંદર જાડાઈ એકરૂપતા) સુનિશ્ચિત કરે છે. અમે 50nm થી 1.5μm સુધીની દફનાવવામાં આવેલા ઓક્સાઇડ (BOX) સ્તરની જાડાઈ અને ચોક્કસ આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવા માટે વિવિધ પ્રતિકારકતા સ્પષ્ટીકરણો સાથે કસ્ટમાઇઝ્ડ સોલ્યુશન્સ પ્રદાન કરીએ છીએ. 15 વર્ષની તકનીકી કુશળતા અને મજબૂત વૈશ્વિક સપ્લાય ચેઇનનો ઉપયોગ કરીને, અમે વિશ્વભરના ટોચના-સ્તરના સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદકોને વિશ્વસનીય રીતે ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા SOI સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી પ્રદાન કરીએ છીએ, જે 5G કોમ્યુનિકેશન્સ, ઓટોમોટિવ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ એપ્લિકેશન્સમાં અત્યાધુનિક ચિપ નવીનતાઓને સક્ષમ બનાવે છે.

XKH's SOI વેફર્સ: