פרוסת SOI (סיליקון על מבודד)
מצעים תלת-שכבתיים — סיליקון התקן על תחמוצת קבורה על פרוסת בסיס. טכנולוגיות Smart Cut, BESOI, SIMOX, ELTRAN עבור RF-SOI, FD-SOI, MEMS, פוטוניקה. 200mm ו-300mm.
מהו SOI?
סיליקון על מבודד (SOI) הוא טכנולוגיית מצע מהונדסת שבה שכבת התקן דקה של סיליקון חד-גבישי מבודדת חשמלית מפרוסת סיליקון נושאת באמצעות שכבת תחמוצת קבורה (BOX) — בדרך כלל SiO₂ תרמי. ארכיטקטורה תלת-שכבתית זו מבטלת את קיבול הצומת הטפילי המובנה ב-CMOS בנפח, ומעניקה יתרונות משמעותיים במהירות, ביעילות הספק, בבידוד רעש, בעמידות לקרינה ובפעולה בטמפרטורה גבוהה.
טכנולוגיית SOI התפתחה ממצע נישתי להגנה ותעופה וחלל בשנות ה-90 לפלטפורמה מיינסטרים שמפעילה למעלה מ-1.5 מיליארד מודולי RF front-end בשנה, כאשר RF-SOI מחזיקה ביותר מ-85% משוק המתגים ומכווני האנטנה בסמארטפונים. הופעת FD-SOI בצמתי CMOS מתקדמים הרחיבה עוד יותר את טווח ה-SOI אל AI בקצה, מיקרו-בקרים לרכב ותשתיות 5G — כולם מנצלים את היכולת הייחודית לכוונן דינמית את מתח הסף של הטרנזיסטור באמצעות הטיית back-gate.
ב-GINECHIP אנו מספקים פרוסות SOI המיוצרות בכל ארבע השיטות המבוססות — Smart Cut (Soitec), BESOI, SIMOX ו-ELTRAN — בקטרים של 200mm ו-300mm עם מפרטי שכבת התקן ו-BOX מותאמים אישית. כל אצווה מסופקת עם נתוני מטרולוגיה מלאים: TEM חתך רוחב, אליפסומטריה ספקטרוסקופית, חספוס AFM ופרופיל התנגדות SRP.
ארכיטקטורת ערימת חומרים SOI
סרט סיליקון חד-גבישי שבו מיוצרים התקנים פעילים. ההתנגדות והאילוח מותאמים לדרישות התהליך שלכם.
דו-תחמוצת סיליקון שגודלה תרמית באיכות גבוהה, המספקת בידוד חשמלי, קשיחות בפני קרינה ודיוק עצירת תחריט לשחרור MEMS.
מצע תמיכה מכני. זמין בהתנגדות סטנדרטית או בהתנגדות גבוהה (>3 kΩ·cm) עם שכבת Trap-Rich אופציונלית לביצועי RF משופרים.
טכנולוגיות ייצור SOI
ארבע שיטות ייצור שונות מפיקות מצעי SOI, כל אחת עם פשרות ייחודיות באיכות שכבת ההתקן, בעלות ובמדרגיות. שרשרת האספקה שלנו מכסה את כל ארבע הטכנולוגיות, כך שנוכל להמליץ על ההתאמה הטובה ביותר ליישום, לנפח ולתקציב שלכם.
Smart Cut
תהליך קנייני של Soitec המשתמש בהשתלת מימן ובפיצול פרוסה
מימן מושתל יוצר מישור בקיעה קבור; הפעלה תרמית מפצלת את הפרוסה. שכבת ההתקן הנתרמת יורשת את איכות הגביש של פרוסת התורם. ניתן לשחזר ולמחזר את התורם המפוצל, ובכך להפחית עלויות. טכנולוגיה דומיננטית בשוק ה-SOI העולמי (נתח של מעל 90%).
BESOI
SOI בהדבקה ותחריט-לאחור — הדבקת פרוסות ישירה עם הדקה מכנית
שתי פרוסות מחומצנות מודבקות פנים אל פנים בטמפרטורת החדר, ולאחר מכן עוברות אנילינג לחיזוק ההדבקה. פרוסת ההתקן נטחנת ומלוטשת בחזרה לעובי היעד. אידיאלי לשכבות התקן עבות שאליהן Smart Cut אינו מגיע.
SIMOX
Separation by IMplantation of OXygen — השתלת חמצן במינון גבוה
יוני חמצן במינון גבוה מושתלים בפרוסת סיליקון; אנילינג בטמפרטורה גבוהה יוצר שכבת SiO₂ סטוכיומטרית מתחת לפני השטח. מפיק את שכבות ה-BOX הדקות והאחידות ביותר. בעל חשיבות היסטורית ל-SOI CMOS מוקשח לקרינה.
ELTRAN
העברת שכבה אפיטקסיאלית (ELTRAN) — תהליך ניתוק על סיליקון נקבובי (Canon)
סיליקון אפיטקסיאלי שגדל על Si נקבובי מודבק לפרוסת אחיזה מחומצנת. סילון מים מפצל את המבנה לאורך השכבה הנקבובית החלשה מכנית. שכבת ההתקן האפיטקסיאלית מתאפיינת באיכות גביש יוצאת דופן עם צפיפות פגמים נמוכה.
אפשרויות פרוסת אחיזה לביצועי RF
התכונות החשמליות של פרוסת האחיזה משפיעות באופן עמוק על ביצועי התקנים בתדר גבוה — במיוחד במתגי RF-SOI וב-LNA של 5G/mmWave, שבהם טפילי צימוד המצע עשויים לשלוט בהפסד ההחדרה ובעיוות הרמוני.
התנגדות סטנדרטית
10–30 Ω·cm, סוג p באילוח בורון. עלות הנמוכה ביותר, מתאים ליישומי DC ותדר נמוך שבהם צימוד מצע טפילי אינו קריטי.
התנגדות גבוהה (HR-Si)
>3 kΩ·cm, סוג p. מפחית הפסד החדרה והצטלבות הנגרמים על ידי המצע. מפרט מינימלי למתגי RF-SOI front-end של 4G/LTE.
Trap-Rich HR-Si
>3 kΩ·cm עם שכבת מלכודת של פוליסיליקון או Si אמורפי. מדכא את ערוץ ההולכה המשטחי הטפילי שמחליש את ההתנגדות האפקטיבית בתדרים גבוהים. נדרש עבור 5G sub-6GHz ו-mmWave.
מפרטים טכניים
| פרמטר | טווח / ערכים זמינים |
|---|---|
| Device Layer Thickness | 50nm – 100μm (tolerance ±5% or better) |
| Device Layer Resistivity | 0.001 – 10,000 Ω·cm (P-type / N-type) |
| Device Layer Orientation | 〈100〉, 〈111〉, 〈110〉 (off-cut on request) |
| BOX Thickness | 100nm – 2μm thermal SiO₂ (up to 4μm custom) |
| BOX Uniformity | ±1% within-wafer, ±2% wafer-to-wafer (Std Dev) |
| Handle Wafer Diameter | 200mm (8″), 300mm (12″) |
| Handle Wafer Type | Standard, High-Resistivity (>3kΩ·cm), Trap-Rich HR-Si |
| Manufacturing Method | Smart Cut (Soitec), BESOI, SIMOX, ELTRAN |
| TTV / Bow / Warp | As low as < 3μm TTV, < 10μm Bow, < 15μm Warp |
| Surface Roughness (RMS) | < 0.2nm (AFM, 1×1μm scan) — Epi-Ready |
| Particle Specification | ≤ 10 particles @ 0.2μm (SEMI M53 compliant) |
יישומים ופלחי שוק
RF Front-End Modules
RF-SOI switches, LNAs, and antenna tuners for 4G/5G smartphones, WiFi 6E/7, and IoT connectivity. Low insertion loss and high linearity over 6 GHz.
FD-SOI CMOS
Fully Depleted SOI for ultra-low-power digital logic at 28nm, 22nm, and 18nm nodes. Back-bias capability enables dynamic Vt tuning for IoT and edge AI processors.
Power Management ICs
BCD-SOI technology for automotive, industrial, and consumer PMICs. High-voltage isolation up to 200V with reduced parasitic capacitance.
MEMS Sensors & Actuators
Precision MEMS structures using the device layer as a mechanical element. Accelerometers, gyroscopes, pressure sensors, micro-mirrors, and RF-MEMS resonators.
Silicon Photonics
SOI waveguides and photonic integrated circuits (PICs) for datacom transceivers, LIDAR beam steering, and quantum photonics. High-index-contrast optical confinement.
Radiation-Hardened Electronics
SOI substrates for space, aerospace, and nuclear applications. Inherent latch-up immunity and reduced single-event effects from the insulating BOX layer.
High-Temperature Electronics
SOI circuits operating above 225°C for downhole drilling, automotive engine compartments, and geothermal monitoring — where bulk CMOS fails.
Power SOI & LDMOS
High-voltage LDMOS transistors on SOI for base station power amplifiers, ENVELOPE tracking, and industrial motor drives. Superior isolation and thermal management.
מטרולוגיה והבטחת איכות
כל אצוות פרוסות SOI עוברת פרוטוקול אפיון רב-טכניקתי קפדני במתקני השותפים שלנו המוסמכים ל-ISO 9001:2015. תעודת אנליזה מלאה (CoA) מלווה כל משלוח.
זקוקים לפרוסות SOI עבור התהליך שלכם?
ציינו את עובי שכבת ההתקן, עובי ה-BOX, התנגדות פרוסת האחיזה, הקוטר והכמות — מומחי מצעי ה-SOI שלנו יספקו הצעת מחיר מפורטת עם נתוני מטרולוגיה וזמן אספקה תוך 24 שעות.