SOI

✍ dations ◷ 2025-07-06 09:12:39 #半导体器件制造,半导体结构,微技术

SOI全名为Silicon On Insulator,是指硅晶体管结构在绝缘体之上的意思,原理就是在硅晶体管之间,加入绝缘体物质,可使两者之间的寄生电容比原来的少上一倍。优点是可以较易提升时脉,并减少电流漏电(英语:Leakage (electronics))成为省电的IC,在工艺上还可以省略部分光掩模以节省成本,因此不论在工艺上或是电路上都有其优势。此外,在SOI晶圆(SOI wafer)本身衬底的阻抗值的部分也会影响到元件的表现,因此后来也有公司在衬底上进行阻抗值的调整,达到射频元件(Radio frequency component、RF component)特性的提升。原本应通过交换器的电子,有些会钻入硅中造成浪费;SOI可防止电子流失,与补强一些原本Bulk wafer中CMOS元件的缺点。摩托罗拉宣称中央处理器可因此提升时脉20%,并减低耗电30%。除此之外,还可以减少一些有害的电气效应。还有一点,可以说是很多超频玩家所感兴趣的,那就是它的工作温度可高达300°C,减少过热的问题。

SOI一开始是由美商IBM公司的芯片部门投入开发,最早用于Macintosh电脑(MAC)的PowerPC G4处理器,除了IBM外,还有Motorola、德州仪器(TI)、NEC等公司投入SOI技术的开发工作,但是Intel公司拒绝在其处理器产品中使用SOI技术,因为其认为SOI技术容易影响晶圆品质与减低晶体管交换速度,并且SOI上接合点也会减少,也就是一般工艺中“漏电(英语:Leakage (electronics))”的缺点所烦恼。

SOI行业联盟是负责推广SOI技术,成员包括SOI技术的发明者IBM及一些半导体公司,例如AMD和NVIDIA,而Intel并未加入该组织。

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