SOI (سلیکون آن انسولیٹر) ویفرزایک خصوصی سیمی کنڈکٹر مواد کی نمائندگی کرتا ہے جس میں ایک انتہائی پتلی سیلیکون پرت ہوتی ہے جو ایک موصل آکسائیڈ پرت کے اوپر بنتی ہے۔ یہ منفرد سینڈوچ ڈھانچہ سیمی کنڈکٹر آلات کے لیے نمایاں کارکردگی میں اضافہ فراہم کرتا ہے۔
ساختی ترکیب:
ڈیوائس پرت (سب سے اوپر سلیکون):
کئی نینو میٹر سے لے کر مائیکرو میٹر تک کی موٹائی، ٹرانجسٹر فیبریکیشن کے لیے فعال پرت کے طور پر کام کرتی ہے۔
دفن شدہ آکسائیڈ پرت (BOX):
ایک سلکان ڈائی آکسائیڈ موصلی پرت (0.05-15μm موٹی) جو آلے کی پرت کو سبسٹریٹ سے برقی طور پر الگ کرتی ہے۔
بیس سبسٹریٹ:
بلک سلکان (100-500μm موٹا) مکینیکل سپورٹ فراہم کرتا ہے۔
تیاری کے عمل کی ٹیکنالوجی کے مطابق، SOI سلکان ویفرز کے مرکزی دھارے کے عمل کے راستوں کو درجہ بندی کیا جا سکتا ہے: SIMOX (آکسیجن انجیکشن آئسولیشن ٹیکنالوجی)، BESOI (بانڈنگ پتلا کرنے والی ٹیکنالوجی)، اور اسمارٹ کٹ (ذہین سٹرپنگ ٹیکنالوجی)۔
SIMOX (آکسیجن انجیکشن آئسولیشن ٹکنالوجی) ایک ایسی تکنیک ہے جس میں سلکان ڈائی آکسائیڈ ایمبیڈڈ پرت بنانے کے لئے سلکان ویفرز میں اعلی توانائی والے آکسیجن آئنوں کو انجیکشن لگانا شامل ہے ، جس کے بعد جالیوں کے نقائص کو ٹھیک کرنے کے لئے اعلی درجہ حرارت کی اینیلنگ کا نشانہ بنایا جاتا ہے۔ کور براہ راست آئن آکسیجن انجیکشن ہے جو دفن شدہ پرت آکسیجن کو تشکیل دیتا ہے۔
BESOI (Bonding Thinning Technology) میں دو سلکان ویفرز کو جوڑنا اور پھر ان میں سے ایک کو مکینیکل گرائنڈنگ اور کیمیکل اینچنگ کے ذریعے پتلا کرنا شامل ہے تاکہ SOI ڈھانچہ بنایا جا سکے۔ بنیادی بانڈنگ اور پتلا ہونے میں ہے۔
اسمارٹ کٹ (انٹیلجنٹ ایکسفولیئشن ٹیکنالوجی) ہائیڈروجن آئن انجیکشن کے ذریعے ایکسفولیئشن پرت بناتی ہے۔ بانڈنگ کے بعد، ہائیڈروجن آئن کی تہہ کے ساتھ سلکان ویفر کو ایکسفولیئٹ کرنے کے لیے گرمی کا علاج کیا جاتا ہے، جس سے ایک انتہائی پتلی سلکان کی تہہ بنتی ہے۔ کور ہائیڈروجن انجیکشن سٹرپنگ ہے۔
فی الحال، ایک اور ٹیکنالوجی ہے جسے SIMBOND (آکسیجن انجیکشن بانڈنگ ٹیکنالوجی) کے نام سے جانا جاتا ہے، جسے Xinao نے تیار کیا ہے۔ درحقیقت، یہ ایک ایسا راستہ ہے جو آکسیجن انجیکشن کی تنہائی اور بانڈنگ ٹیکنالوجیز کو یکجا کرتا ہے۔ اس تکنیکی راستے میں، انجکشن شدہ آکسیجن کو پتلی ہونے والی رکاوٹ کی تہہ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اور اصل دفن آکسیجن کی تہہ تھرمل آکسیڈیشن پرت ہے۔ لہذا، یہ بیک وقت پیرامیٹرز کو بہتر بناتا ہے جیسے اوپر کے سلکان کی یکسانیت اور دفن شدہ آکسیجن کی تہہ کا معیار۔
مختلف تکنیکی راستوں سے تیار کردہ SOI سلکان ویفرز کی کارکردگی کے مختلف پیرامیٹرز ہوتے ہیں اور یہ مختلف ایپلیکیشن منظرناموں کے لیے موزوں ہوتے ہیں۔
ذیل میں SOI سلکان ویفرز کے بنیادی کارکردگی کے فوائد کا خلاصہ جدول ہے، جو ان کی تکنیکی خصوصیات اور حقیقی اطلاق کے منظرناموں کے ساتھ مل کر ہے۔ روایتی بلک سلیکون کے مقابلے میں، SOI رفتار اور بجلی کی کھپت کے توازن میں اہم فوائد رکھتا ہے۔ (PS: 22nm FD-SOI کی کارکردگی FinFET کے قریب ہے، اور لاگت میں 30% کی کمی ہوئی ہے۔)
| کارکردگی کا فائدہ | تکنیکی اصول | مخصوص مظہر | عام درخواست کے منظرنامے۔ |
| کم پرجیوی اہلیت | انسولیٹنگ پرت (BOX) بلاکس ڈیوائس اور سبسٹریٹ کے درمیان چارج کپلنگ کو چارج کرتی ہے۔ | سوئچنگ کی رفتار میں 15%-30% اضافہ ہوا، بجلی کی کھپت میں 20%-50% کی کمی | 5G RF، اعلی تعدد مواصلاتی چپس |
| کم رساو کرنٹ | موصلیت کی پرت رساو کے موجودہ راستوں کو دبا دیتی ہے۔ | رساو کرنٹ میں>90% کمی، بیٹری کی زندگی میں توسیع | IoT آلات، پہننے کے قابل الیکٹرانکس |
| تابکاری کی سختی میں اضافہ | موصل پرت تابکاری سے متاثر چارج جمع ہونے کو روکتی ہے۔ | تابکاری رواداری میں 3-5x بہتری آئی، سنگل ایونٹ کی خرابیاں کم ہوئیں | خلائی جہاز، جوہری صنعت کا سامان |
| شارٹ چینل ایفیکٹ کنٹرول | سلکان کی پتلی تہہ نالی اور منبع کے درمیان برقی میدان کی مداخلت کو کم کرتی ہے۔ | بہتر تھریش ہولڈ وولٹیج استحکام، سب تھریشولڈ ڈھلوان کو بہتر بنایا گیا۔ | ایڈوانسڈ نوڈ لاجک چپس (<14nm) |
| بہتر تھرمل مینجمنٹ | موصلیت کی تہہ تھرمل ترسیل کے جوڑے کو کم کرتی ہے۔ | 30% کم گرمی جمع، 15-25 ° C کم آپریٹنگ درجہ حرارت | 3D ICs، آٹوموٹو الیکٹرانکس |
| اعلی تعدد کی اصلاح | کم پرجیوی گنجائش اور بہتر کیریئر کی نقل و حرکت | 20% کم تاخیر، 30GHz سگنل پروسیسنگ کو سپورٹ کرتا ہے۔ | ایم ایم ویو مواصلات، سیٹلائٹ کام چپس |
| ڈیزائن کی لچک میں اضافہ | اچھی طرح سے ڈوپنگ کی ضرورت نہیں، بیک بائیسنگ کی حمایت کرتا ہے۔ | 13%-20% کم عمل کے مراحل، 40% زیادہ انضمام کی کثافت | مخلوط سگنل ICs، سینسر |
| لیچ اپ امیونٹی | موصل پرت پرجیوی PN جنکشن کو الگ کرتی ہے۔ | لیچ اپ موجودہ حد 100mA تک بڑھ گئی۔ | ہائی وولٹیج پاور ڈیوائسز |
خلاصہ یہ ہے کہ SOI کے اہم فوائد یہ ہیں: یہ تیزی سے چلتا ہے اور زیادہ طاقت والا ہے۔
SOI کی کارکردگی کی ان خصوصیات کی وجہ سے، اس کے شعبوں میں وسیع ایپلی کیشنز ہیں جن کے لیے بہترین فریکوئنسی کارکردگی اور بجلی کی کھپت کی کارکردگی کی ضرورت ہوتی ہے۔
جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے، SOI سے مطابقت رکھنے والے ایپلیکیشن فیلڈز کے تناسب کی بنیاد پر، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ RF اور پاور ڈیوائسز SOI مارکیٹ کی بڑی اکثریت کا حصہ ہیں۔
| درخواست کا میدان | مارکیٹ شیئر |
| RF-SOI (ریڈیو فریکوئنسی) | 45% |
| پاور SOI | 30% |
| FD-SOI (مکمل طور پر ختم) | 15% |
| آپٹیکل SOI | 8% |
| سینسر SOI | 2% |
موبائل کمیونیکیشن اور خود مختار ڈرائیونگ جیسی مارکیٹوں کی ترقی کے ساتھ، SOI سلکان ویفرز سے بھی ایک خاص شرح نمو برقرار رکھنے کی امید ہے۔
XKH، Silicon-On-Insulator (SOI) ویفر ٹیکنالوجی میں ایک سرکردہ اختراع کار کے طور پر، صنعت کے معروف مینوفیکچرنگ عمل کو استعمال کرتے ہوئے R&D سے حجم کی پیداوار تک جامع SOI حل فراہم کرتا ہے۔ ہمارے مکمل پورٹ فولیو میں RF-SOI، Power-SOI اور FD-SOI مختلف حالتوں پر پھیلے ہوئے 200mm/300mm SOI ویفرز شامل ہیں، سخت کوالٹی کنٹرول کے ساتھ غیر معمولی کارکردگی کی مستقل مزاجی (±1.5% کے اندر موٹائی کی یکسانیت) کو یقینی بناتا ہے۔ ہم مخصوص ضروریات کو پورا کرنے کے لیے 50nm سے 1.5μm تک دفن شدہ آکسائیڈ (BOX) تہہ کی موٹائی اور مختلف مزاحمتی خصوصیات کے ساتھ حسب ضرورت حل پیش کرتے ہیں۔ 15 سال کی تکنیکی مہارت اور ایک مضبوط عالمی سپلائی چین کا فائدہ اٹھاتے ہوئے، ہم دنیا بھر کے اعلیٰ درجے کے سیمی کنڈکٹر مینوفیکچررز کو قابل اعتماد طریقے سے اعلیٰ معیار کا SOI سبسٹریٹ مواد فراہم کرتے ہیں، جس سے 5G کمیونیکیشنز، آٹوموٹیو الیکٹرانکس، اور مصنوعی ذہانت کی ایپلی کیشنز میں جدید ترین چپ اختراعات کو قابل بنایا جاتا ہے۔
XKH's SOI wafers:
پوسٹ ٹائم: اپریل-24-2025