soi器件和電路制造工藝(編輯修改稿)
2025-06-03 22:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?降低 SIMOX材料的成本 ?低注入劑量 (~ 4?1017/cm2)的埋氧厚度?。?00～ 1000197。 ?退 火 溫 度 高 于 1300℃ ， 制 備 大 面 積(?300mm)SIMOX材料困難 SOI技術(shù)挑戰(zhàn)和機(jī)遇 ?鍵合 (Bonded)技術(shù)： ?硅膜質(zhì)量高 ?埋氧厚度和硅膜厚度可以隨意調(diào)整 ?適合于功率器件及 MEMS技術(shù) ?硅膜減薄一直是制約該技術(shù)發(fā)展的重要障礙 ?鍵合要用兩片體硅片制成一片 SOI襯底 ，成本至少是體硅的兩倍 SOI技術(shù)挑戰(zhàn)和機(jī)遇 ?SmartCut技術(shù)是一種智能剝離技術(shù) ?將離子注入技術(shù)和硅片鍵合技術(shù)結(jié)合在一起 ?解決了鍵合 SOI中硅膜減薄問題 ， 可以獲得均勻性很好的頂層硅膜 ?硅膜質(zhì)量接近體硅 。 ?剝離后的硅片可以作為下次鍵合的襯底 ，降低成本 SOI技術(shù)挑戰(zhàn)和機(jī)遇 ?SOI材料質(zhì)量近幾年有了驚人進(jìn)步 ?生產(chǎn)能力和成本成為關(guān)鍵問題 ?SmartCut技術(shù)和低劑量 SIMOX技術(shù)是兩個(gè)最有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù) ?SOI將成為繼硅外延片之后的下一代硅材料 智能剝離SOI工藝流程圖(SMART CUT SOI) SOI技術(shù)挑戰(zhàn)和機(jī)遇 ?浮體效應(yīng)是影響 SOI技術(shù)廣泛應(yīng)用的另一原因 ?對(duì) SOI器件的浮體效應(yīng)沒有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí) ?如何克服浮體效應(yīng)導(dǎo)致的閾值電壓浮動(dòng) 、記憶效應(yīng) 、 遲滯效應(yīng)等對(duì)實(shí)際電路的影響 ， 還不很清楚 ?浮體效應(yīng)可以導(dǎo)致數(shù)字電路的邏輯失真和功耗的增大 SOI技術(shù)挑戰(zhàn)和機(jī)遇 ?抑制浮體效應(yīng) ?Ar注入增加體 /源結(jié)漏電 ?LBBC結(jié)構(gòu) ?在源區(qū)開一個(gè) P區(qū)通道 ?肖特基體接觸技術(shù) ?場(chǎng)屏蔽隔離技術(shù) ?這些技術(shù)都存在各種各樣的自身缺陷 ，不能被廣泛接受 SOI技術(shù)挑戰(zhàn)和機(jī)遇 ?全耗盡 SOI MOSFET可以抑制浮體效應(yīng)，并有良好的亞閾特性和短溝效應(yīng) ?控制超薄 FD SOI MOSFET的閾值電壓比較困難 ?閾值電壓與硅膜厚度的關(guān)系極為敏感 ?較大的寄生源漏電阻等 SOI技術(shù)挑戰(zhàn)和機(jī)遇 ?SOI器件與電路的 EDA技術(shù)發(fā)展緩慢，已經(jīng)成為影響 SOI技術(shù)廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要原因 ?體硅的 EDA工具已經(jīng)非常完善 ?SOI的 EDA工具相對(duì)滯后： SOI器件是一個(gè)五端器件，建立 SOI器件、電路模型要比體硅器件復(fù)雜得多 SOI技術(shù)挑戰(zhàn)和機(jī)遇 ?體硅技術(shù)迅速發(fā)展和巨大成功抑制了人們投入 SOI技術(shù)研究的熱情 ?工業(yè)界不愿花時(shí)間和金錢在 SOI工藝的優(yōu)化上，使 SOI技術(shù)的優(yōu)越性不能得以充分發(fā)揮 ?現(xiàn)在形勢(shì)正在發(fā)生微妙變化，手提電腦、手提電話迅速興起，促發(fā)了人們對(duì)低壓、低功耗及超高速電路的需求，體硅 CMOS電路在這些方面有難以逾越的障礙 ?SOI技術(shù)發(fā)展的新機(jī)遇 SOI技術(shù)挑戰(zhàn)和機(jī)遇 ?器件尺寸縮小，改善了 ULSI的性能 ：速度、集成度、成本等， 也帶來了很多問題 ?一類是災(zāi)難性的，影響器件功能及可靠性，其中最突出的是熱載流子效應(yīng) ?一類是造成動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)的軟失效，在DRAM中這個(gè)問題 尤 為重要 ?降低電源電壓已成為 解決以上問題的主要措施 SOI技術(shù)挑戰(zhàn)和機(jī)遇 ?影響降低電源電壓的因素 ?體效應(yīng) ?寄生結(jié)電容 ?當(dāng)電源電壓降低時(shí)，會(huì)使電路驅(qū)動(dòng)電流減小、泄漏電流增加，引起電路的速度下降和功耗增加 ?SOI是最佳選擇 SOI技術(shù)挑戰(zhàn)和機(jī)遇 ?存儲(chǔ)器： ?1993年 Motorola首先利用 電源電壓小于 2V的 1K SRAM ?IBM公司制成在 1V電壓下工作的 512K SRAM，1997年 ， IBM又發(fā)布了利用 CMOS工藝加工的 FDSOI 1M/4M SRAM， 其電源電壓僅為 ?韓國(guó)三星生產(chǎn)了電源電壓為 1V的 DRAM， 同年 ， 16M SOI DRAM也面世了 SOI技術(shù)挑戰(zhàn)和機(jī)遇 ?CPU：功耗與速度的矛盾突出 ?IBM公司報(bào)道了采用 ?m SOI工藝研制的微處理器電路的功耗比相應(yīng)體硅電路低 1/3， 速度增加 35％ ，性能提高 20~30％ ， 而成本僅增加10％ ?AMD已經(jīng)全面生產(chǎn)低壓 SOI CPU SOI器件與電路制備技術(shù) SOI(SiliconOnInsulator): （絕緣襯底上的硅 )技術(shù) SOI器件與電路制備技術(shù) ?體硅器件與 SOI電路制備工藝的比較 ?SOI電路制備
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