SOI (ସିଲିକନ୍-ଅନ୍-ଇନ୍ସୁଲେଟର) ୱେଫର୍ସଏକ ଇନସୁଲେଟିଂ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସ୍ତର ଉପରେ ଗଠିତ ଏକ ଅଲ୍ଟ୍ରା-ପତଳା ସିଲିକନ୍ ସ୍ତର ବିଶିଷ୍ଟ ଏକ ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ସାମଗ୍ରୀକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ। ଏହି ଅନନ୍ୟ ସାଣ୍ଡୱିଚ୍ ଗଠନ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରଦାନ କରେ।
ଗଠନାତ୍ମକ ସଂରଚନା:
ଡିଭାଇସ୍ ସ୍ତର (ଶୀର୍ଷ ସିଲିକନ୍):
ଟ୍ରାଞ୍ଜିଷ୍ଟର ନିର୍ମାଣ ପାଇଁ ସକ୍ରିୟ ସ୍ତର ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରୁଥିବା ଘନତା ଅନେକ ନାନୋମିଟରରୁ ମାଇକ୍ରୋମିଟର ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ।
ପୋତି ହୋଇଥିବା ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସ୍ତର (ବାକ୍ସ):
ଏକ ସିଲିକନ୍ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ଇନସୁଲେଟିଂ ସ୍ତର (0.05-15μm ଘନ) ଯାହା ଉପକରଣ ସ୍ତରକୁ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ରୁ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଭାବରେ ପୃଥକ କରିଥାଏ।
ମୂଳ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍:
ବଲ୍କ ସିଲିକନ୍ (100-500μm ଘନ) ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସହାୟତା ପ୍ରଦାନ କରୁଛି।
ପ୍ରସ୍ତୁତି ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଅନୁସାରେ, SOI ସିଲିକନ୍ ୱେଫର୍ସର ମୁଖ୍ୟଧାରାର ପ୍ରକ୍ରିୟା ପଥଗୁଡ଼ିକୁ ଏହି ଭାବରେ ବର୍ଗୀକୃତ କରାଯାଇପାରେ: SIMOX (ଅକ୍ସିଜେନ୍ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ ଆଇସୋଲେସନ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା), BESOI (ବନ୍ଧନ ଥିନ୍ କରିବା ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା), ଏବଂ ସ୍ମାର୍ଟ କଟ୍ (ବୁଦ୍ଧିମାନ ଷ୍ଟ୍ରିପିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା)।
SIMOX (ଅକ୍ସିଜେନ୍ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ ଆଇସୋଲେସନ୍ ଟେକ୍ନୋଲୋଜି) ହେଉଛି ଏକ କୌଶଳ ଯେଉଁଥିରେ ସିଲିକନ୍ ୱେଫର୍ସରେ ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ଅମ୍ଳଜାନ ଆୟନଗୁଡ଼ିକୁ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ କରି ଏକ ସିଲିକନ୍ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ଏମ୍ବେଡେଡ୍ ସ୍ତର ତିଆରି କରାଯାଏ, ଯାହାକୁ ପରେ ଜାଲିସ୍ ତ୍ରୁଟି ମରାମତି କରିବା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଆନିଲିଂ କରାଯାଏ। କୋର୍ ହେଉଛି ପୋତାଯାଇଥିବା ସ୍ତର ଅମ୍ଳଜାନ ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ସିଧାସଳଖ ଆୟନ୍ ଅମ୍ଳଜାନ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍।
BESOI (ବଣ୍ଡିଂ ଥିନିଂ ଟେକ୍ନୋଲୋଜି) ଦୁଇଟି ସିଲିକନ୍ ୱେଫରକୁ ବାନ୍ଧିବା ଏବଂ ତା’ପରେ ମେକାନିକାଲ୍ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଏଚ୍ିଙ୍ଗ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ଗୋଟିଏକୁ ପତଳା କରି ଏକ SOI ଗଠନ ଗଠନ କରିବା ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ମୂଳ ବିଷୟ ହେଉଛି ବଣ୍ଡିଂ ଏବଂ ପତଳା କରିବା।
ସ୍ମାର୍ଟ କଟ୍ (ଇଣ୍ଟେଲିଜେଣ୍ଟ ଏକ୍ସଫୋଲିଏସନ୍ ଟେକ୍ନୋଲୋଜି) ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଆୟନ୍ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ଏକ ଏକ୍ସଫୋଲିଏସନ୍ ସ୍ତର ଗଠନ କରେ। ବଣ୍ଡିଂ ପରେ, ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଆୟନ୍ ସ୍ତର ସହିତ ସିଲିକନ୍ ୱେଫରକୁ ଏକ୍ସଫୋଲିଏଟ୍ କରିବା ପାଇଁ ଉତ୍ତାପ ଚିକିତ୍ସା କରାଯାଏ, ଯାହା ଏକ ଅତି-ପତଳା ସିଲିକନ୍ ସ୍ତର ସୃଷ୍ଟି କରେ। କୋର୍ ହେଉଛି ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ ଷ୍ଟ୍ରିପିଂ।
ବର୍ତ୍ତମାନ, SIMBOND (ଅକ୍ସିଜେନ୍ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ ବଣ୍ଡିଂ ଟେକ୍ନୋଲୋଜି) ନାମରେ ଆଉ ଏକ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଅଛି, ଯାହା ଜିନାଓ ଦ୍ୱାରା ବିକଶିତ ହୋଇଥିଲା। ପ୍ରକୃତରେ, ଏହା ଏକ ମାର୍ଗ ଯାହା ଅମ୍ଳଜାନ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ ଆଇସୋଲେସନ୍ ଏବଂ ବଣ୍ଡିଂ ଟେକ୍ନୋଲୋଜିକୁ ମିଶ୍ରଣ କରେ। ଏହି ବୈଷୟିକ ମାର୍ଗରେ, ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ ହୋଇଥିବା ଅମ୍ଳଜାନକୁ ଏକ ପତଳା ବାଧା ସ୍ତର ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଏବଂ ପ୍ରକୃତ ପୋତାଯାଇଥିବା ଅମ୍ଳଜାନ ସ୍ତର ହେଉଛି ଏକ ତାପଜ ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ସ୍ତର। ତେଣୁ, ଏହା ଏକ ସମୟରେ ଉପର ସିଲିକନର ସମାନତା ଏବଂ ପୋତାଯାଇଥିବା ଅମ୍ଳଜାନ ସ୍ତରର ଗୁଣବତ୍ତା ପରି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ଉନ୍ନତ କରେ।
ବିଭିନ୍ନ ବୈଷୟିକ ମାର୍ଗ ଦ୍ୱାରା ନିର୍ମିତ SOI ସିଲିକନ୍ ୱେଫର୍ସଗୁଡ଼ିକର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ଭିନ୍ନ ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରୟୋଗ ପରିସ୍ଥିତି ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ।
ନିମ୍ନରେ SOI ସିଲିକନ୍ ୱେଫର୍ସର ମୁଖ୍ୟ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକର ଏକ ସାରାଂଶ ସାରଣୀ ଦିଆଯାଇଛି, ଯାହା ସେମାନଙ୍କର ବୈଷୟିକ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଏବଂ ପ୍ରକୃତ ପ୍ରୟୋଗ ପରିସ୍ଥିତି ସହିତ ମିଶ୍ରିତ। ପାରମ୍ପରିକ ବଲ୍କ ସିଲିକନ୍ ତୁଳନାରେ, SOIର ଗତି ଏବଂ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାରର ସନ୍ତୁଳନରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସୁବିଧା ଅଛି। (PS: 22nm FD-SOIର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା FinFET ର ପାଖାପାଖି, ଏବଂ ମୂଲ୍ୟ 30% ହ୍ରାସ ପାଇଛି।)
| କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାର ଲାଭ | ବୈଷୟିକ ନୀତି | ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପ୍ରକାଶନ | ସାଧାରଣ ପ୍ରୟୋଗ ପରିସ୍ଥିତି |
| ନିମ୍ନ ପରଜୀବୀ କ୍ଷମତା | ଇନସୁଲେଟିଂ ସ୍ତର (BOX) ଡିଭାଇସ୍ ଏବଂ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ମଧ୍ୟରେ ଚାର୍ଜ ସଂଯୋଗକୁ ଅବରୋଧ କରେ | ସୁଇଚିଂ ଗତି ୧୫%-୩୦% ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି, ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବ୍ୟବହାର ୨୦%-୫୦% ହ୍ରାସ ପାଇଛି। | 5G RF, ଉଚ୍ଚ-ଆବୃତ୍ତି ଯୋଗାଯୋଗ ଚିପ୍ସ |
| ହ୍ରାସିତ ଲିକେଜ୍ କରେଣ୍ଟ | ଇନସୁଲେଟିଂ ସ୍ତର ଲିକେଜ୍ କରେଣ୍ଟ ପଥକୁ ଦମନ କରେ | ଲିକେଜ୍ କରେଣ୍ଟ 90%ରୁ ଅଧିକ ହ୍ରାସ ପାଇଛି, ବ୍ୟାଟେରୀ ଲାଇଫ୍ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି। | IoT ଡିଭାଇସ୍, ପିନ୍ଧିବା ଯୋଗ୍ୟ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ |
| ଉନ୍ନତ ବିକିରଣ କଠିନତା | ଇନସୁଲେଟିଂ ସ୍ତର ବିକିରଣ-ପ୍ରେରିତ ଚାର୍ଜ ସଂଗ୍ରହକୁ ଅବରୋଧ କରେ | ବିକିରଣ ସହନଶୀଳତା 3-5 ଗୁଣ ଉନ୍ନତ ହୋଇଛି, ଏକକ-ଇଭେଣ୍ଟ ବିପରୀତ ହ୍ରାସ ପାଇଛି | ମହାକାଶଯାନ, ପରମାଣୁ ଶିଳ୍ପ ଉପକରଣ |
| ସର୍ଟ-ଚ୍ୟାନେଲ୍ ପ୍ରଭାବ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ | ପତଳା ସିଲିକନ୍ ସ୍ତର ଡ୍ରେନ୍ ଏବଂ ଉତ୍ସ ମଧ୍ୟରେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ହସ୍ତକ୍ଷେପକୁ ହ୍ରାସ କରେ | ଉନ୍ନତ ଥ୍ରେସହୋଲ୍ଡ ଭୋଲଟେଜ ସ୍ଥିରତା, ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ଡ ସବଥ୍ରେସହୋଲ୍ଡ ସ୍ଲୋପ୍ | ଉନ୍ନତ ନୋଡ୍ ଲଜିକ୍ ଚିପ୍ସ (<14nm) |
| ଉନ୍ନତ ତାପଜ ପରିଚାଳନା | ଇନସୁଲେଟିଂ ସ୍ତର ତାପଜ ପରିବହନ ସଂଯୋଗକୁ ହ୍ରାସ କରେ | ୩୦% କମ୍ ତାପ ସଞ୍ଚୟ, ୧୫-୨୫°C କମ୍ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ତାପମାତ୍ରା | 3D IC, ଅଟୋମୋଟିଭ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ |
| ଉଚ୍ଚ-ଆବୃତ୍ତି ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ | ହ୍ରାସିତ ପରଜୀବୀ କ୍ଷମତା ଏବଂ ବର୍ଦ୍ଧିତ ବାହକ ଗତିଶୀଳତା | ୨୦% କମ୍ ବିଳମ୍ବ, >୩୦GHz ସିଗନାଲ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣକୁ ସମର୍ଥନ କରେ | mmWave ଯୋଗାଯୋଗ, ସାଟେଲାଇଟ୍ ଯୋଗାଯୋଗ ଚିପ୍ସ |
| ଡିଜାଇନ୍ ନମନୀୟତା ବୃଦ୍ଧି | କୌଣସି ୱେଲ୍ ଡୋପିଂ ଆବଶ୍ୟକ ନାହିଁ, ବ୍ୟାକ୍ ବାୟାସିଂକୁ ସମର୍ଥନ କରେ। | ୧୩%-୨୦% କମ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପଦକ୍ଷେପ, ୪୦% ଅଧିକ ସମନ୍ୱୟ ଘନତା | ମିଶ୍ରିତ-ସିଗନାଲ IC, ସେନ୍ସରଗୁଡ଼ିକ |
| ଲଚ୍-ଅପ୍ ରୋଗ ପ୍ରତିରୋଧକ ଶକ୍ତି | ଇନସୁଲେଟିଂ ସ୍ତର ପରଜୀବୀ PN ଜଙ୍କସନକୁ ପୃଥକ କରେ | ଲଚ୍-ଅପ୍ କରେଣ୍ଟ ସୀମା 100mA ରୁ ଅଧିକ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି | ଉଚ୍ଚ-ଭୋଲଟେଜ ଶକ୍ତି ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ |
ସଂକ୍ଷେପରେ, SOIର ମୁଖ୍ୟ ସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି: ଏହା ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ଚାଲିଥାଏ ଏବଂ ଅଧିକ ଶକ୍ତି-ଦକ୍ଷ।
SOIର ଏହି କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଯୋଗୁଁ, ଏହାର ଏପରି କ୍ଷେତ୍ରଗୁଡ଼ିକରେ ବ୍ୟାପକ ପ୍ରୟୋଗ ଅଛି ଯେଉଁଠାରେ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଆବଶ୍ୟକ।
ତଳେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, SOI ସହିତ ସମ୍ବନ୍ଧିତ ପ୍ରୟୋଗ କ୍ଷେତ୍ରର ଅନୁପାତକୁ ଆଧାର କରି, ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରିବ ଯେ SOI ବଜାରର ଏକ ବଡ଼ ଅଂଶ RF ଏବଂ ଶକ୍ତି ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକର।
| ଆବେଦନ କ୍ଷେତ୍ର | ମାର୍କେଟ୍ ସେୟାର |
| RF-SOI (ରେଡିଓ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି) | ୪୫% |
| ପାୱାର SOI | ୩୦% |
| FD-SOI (ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ କ୍ଷୟ) | ୧୫% |
| ଅପ୍ଟିକାଲ୍ SOI | 8% |
| ସେନ୍ସର SOI | 2% |
ମୋବାଇଲ୍ ଯୋଗାଯୋଗ ଏବଂ ସ୍ୱୟଂଚାଳିତ ଡ୍ରାଇଭିଂ ଭଳି ବଜାରର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ସହିତ, SOI ସିଲିକନ୍ ୱେଫର୍ ମଧ୍ୟ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହାର ବଜାୟ ରଖିବ ବୋଲି ଆଶା କରାଯାଉଛି।
ସିଲିକନ୍-ଅନ୍-ଇନସୁଲେଟର (SOI) ୱେଫର ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାରେ ଏକ ଅଗ୍ରଣୀ ଉଦ୍ଭାବକ ଭାବରେ XKH, ଶିଳ୍ପ-ଅଗ୍ରଣୀ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବ୍ୟବହାର କରି R&D ଠାରୁ ପରିମାଣ ଉତ୍ପାଦନ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବ୍ୟାପକ SOI ସମାଧାନ ପ୍ରଦାନ କରେ। ଆମର ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ପୋର୍ଟଫୋଲିଓରେ RF-SOI, Power-SOI ଏବଂ FD-SOI ପ୍ରକାରରେ ବିସ୍ତାରିତ 200mm/300mm SOI ୱେଫର ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଯାହା କଠୋର ଗୁଣବତ୍ତା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ସହିତ ବ୍ୟତିକ୍ରମିକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସ୍ଥିରତା (±1.5% ମଧ୍ୟରେ ମୋଟେଇ ସମାନତା) ସୁନିଶ୍ଚିତ କରେ। ଆମେ 50nm ରୁ 1.5μm ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ buried oxide (BOX) ସ୍ତର ଘନତା ଏବଂ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରତିରୋଧୀତା ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟକରଣ ସହିତ କଷ୍ଟମାଇଜ୍ ସମାଧାନ ପ୍ରଦାନ କରୁ। 15 ବର୍ଷର ବୈଷୟିକ ବିଶେଷଜ୍ଞତା ଏବଂ ଏକ ଦୃଢ଼ ବିଶ୍ୱ ଯୋଗାଣ ଶୃଙ୍ଖଳାକୁ ଉପଯୋଗ କରି, ଆମେ ବିଶ୍ୱବ୍ୟାପୀ ଶୀର୍ଷ-ସ୍ତରୀୟ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ନିର୍ମାତାମାନଙ୍କୁ ବିଶ୍ୱସନୀୟ ଭାବରେ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା SOI ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରଦାନ କରୁ, 5G ଯୋଗାଯୋଗ, ଅଟୋମୋଟିଭ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ଏବଂ କୃତ୍ରିମ ବୁଦ୍ଧିମତ୍ତା ପ୍ରୟୋଗରେ ଅତ୍ୟାଧୁନିକ ଚିପ୍ ନବସୃଜନକୁ ସକ୍ଷମ କରୁ।
XKHName's SOI ୱେଫର୍ସ:
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଏପ୍ରିଲ-୨୪-୨୦୨୫