एसओआई (सिलिकॉन ऑन आइसोलेटर) वेफर का प्रक्रिया प्रवाह।

एसओआई (सिलिकॉन ऑन आइसोलेटर) वेफर का प्रक्रिया प्रवाह।

SOI वेफर (सिलिकॉन-ऑन-इंसुलेटर)एक अर्धचालक सामग्री है जो एक विशेष प्रक्रिया के माध्यम से एक अछूता परत पर एक अति पतली सिलिकॉन परत बनाती है। इसकी अनूठी सैंडविच संरचना डिवाइस के प्रदर्शन को काफी बढ़ाती है।

दएसओआईवेफर में तीन परतें होती हैंः

1. शीर्ष सिलिकॉन (डिवाइस लेयर): इसकी मोटाई नैनोमीटर से लेकर कई माइक्रोमीटर तक होती है, जिसका उपयोग ट्रांजिस्टर और अन्य उपकरणों के निर्माण के लिए किया जाता है।

2. दफन ऑक्साइड (बॉक्स): मध्य सिलिकॉन डाइऑक्साइड इन्सुलेटिंग परत (घनत्व लगभग 0.05-15μm) उपकरण परत को सब्सट्रेट से अलग करती है, परजीवी प्रभाव को कम करती है।

3. सब्सट्रेट सिलिकॉन: नीचे की सिलिकॉन परत (घनत्व 100-500μm) यांत्रिक समर्थन प्रदान करती है।

विनिर्माण प्रक्रिया प्रौद्योगिकी के अनुसार, एसओआई वेफर्स के मुख्य प्रक्रिया मार्गों को वर्गीकृत किया जा सकता हैः सिमोक्स (ऑक्सीजन के प्रत्यारोपण द्वारा पृथक्करण), बीएसओआई (एसओआई का बंधन और उत्कीर्णन),और स्मार्ट कट (स्मार्ट पृथक्करण प्रौद्योगिकी).

SIMOX (ऑक्सीजन के प्रत्यारोपण द्वारा पृथक्करण) में उच्च ऊर्जा वाले ऑक्सीजन आयनों को सिलिकॉन वेफर में प्रत्यारोपित करना शामिल है ताकि एक दफन सिलिकॉन डाइऑक्साइड परत बन सके,इसके बाद उच्च तापमान पर घनघोर करने से जाली के दोषों को ठीक किया जाता हैइस प्रक्रिया का मूल भाग ऑक्सीजन की प्रत्यक्ष आयन प्रत्यारोपण है जिससे दफन ऑक्साइड परत बनती है।

बीएसओआई (एसओआई का बंधन और उत्कीर्णन) में दो सिलिकॉन वेफर्स को एक साथ बांधना और फिर उनमें से एक को मैकेनिकल स्लिमिंग और रासायनिक उत्कीर्णन के माध्यम से पतला करना शामिल है ताकि एसओआई संरचना बन सके। इस प्रक्रिया का मूल बंधन + पतला है।

स्मार्ट कट तकनीक में एक पृथक्करण परत बनाने के लिए हाइड्रोजन आयनों को प्रत्यारोपित करना शामिल है। बंधन के बाद, थर्मल उपचार से सिलिकॉन वेफर हाइड्रोजन आयन परत के साथ अलग हो जाती है,जिसके परिणामस्वरूप एक अति पतली सिलिकॉन परत होती हैइस प्रक्रिया का मूल तत्व हाइड्रोजन प्रत्यारोपण और पृथक्करण है।

वर्तमान में, एक और तकनीक है जिसे सिमबॉन्ड (ऑक्सीजन इम्प्लांटेशन बॉन्डिंग टेक्नोलॉजी) कहा जाता है, जिसे सोइटेक द्वारा विकसित किया गया है।यह तकनीक अनिवार्य रूप से एक प्रक्रिया है जो ऑक्सीजन प्रत्यारोपण अलगाव और बंधन तकनीकों दोनों को जोड़ती हैइस प्रक्रिया में, प्रत्यारोपित ऑक्सीजन एक पतली बाधा के रूप में कार्य करता है, जबकि वास्तविक दफन ऑक्साइड परत एक थर्मल रूप से उगाया ऑक्साइड परत है।यह एक साथ शीर्ष सिलिकॉन की एकरूपता और दफन ऑक्साइड परत की गुणवत्ता जैसे मापदंडों में सुधार करता है.

विभिन्न तकनीकी मार्गों का उपयोग करके निर्मित एसओआई वेफर्स में विभिन्न प्रदर्शन मापदंड होते हैं, जो उन्हें विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।

यहाँ एसओआई वेफर्स के मुख्य प्रदर्शन लाभों की एक सारांश तालिका दी गई है, जो उनकी तकनीकी विशेषताओं और व्यावहारिक अनुप्रयोग परिदृश्यों को जोड़ती है।एसओआई गति-शक्ति खपत संतुलन में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है. (PS: 22nm FD-SOI का प्रदर्शन FinFET के करीब है, 30% लागत में कमी के साथ)

संक्षेप में कहें तो एसओआई के मुख्य फायदे यह हैं कि यह तेजी से चलता है और कम बिजली का उपभोग करता है। इन प्रदर्शन विशेषताओं के कारण, एसओआई के लिए सबसे अच्छा विकल्प है कि यह अधिक गति से चलाता है और कम बिजली का उपभोग करता है।एसओआई के ऐसे क्षेत्रों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है जिनमें उत्कृष्ट आवृत्ति और बिजली खपत प्रदर्शन की आवश्यकता होती हैजैसा कि नीचे दिखाया गया है, विभिन्न अनुप्रयोग क्षेत्रों में एसओआई की बाजार हिस्सेदारी के आधार पर, आरएफ और बिजली उपकरणों का एसओआई बाजार का विशाल बहुमत है।

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