SOI材料的优点
2011-12-07 21:39:36   来源：微迷   评论：0   点击：

引言

2006年随着65纳米工艺的成熟，英特尔公司65纳米生产线步入大批量生产阶段。除英特尔外，美国德州仪器、韩国三星、日本东芝等世界上重要的半导体厂商的65纳米生产线也纷纷投产。45纳米处在研发阶段，如英特尔己有两座12 英寸厂开始试产，估计到2010年进入量产。集成电路发展到目前极大规模的纳米技术时代，要进一步提高芯片的集成度和运行速度，现有的体硅材料和工艺正接近它们的物理极限，在进一步减小集成电路的特征尺寸方面遇到了严峻的挑战，必须在材料和工艺上有新的重大突破。目前在材料方面重点推动的绝缘体上的硅(SOI)等，被业界公认为纳米技术时代取代现有单晶硅材料的解决方案之一，是维持Moore定律走势的一大利器。

SOI材料的优点

绝缘体上的硅SOI(silicon-on-insulator)指的是绝缘层上的硅。它是一种具有独特的“Si/绝缘层/Si”三层结构的新型硅基半导体材料。它通过绝缘埋层（通常为SiO2）实现了器件和衬底的全介质隔离，在器件性能上具有以下优点：

1、减小了寄生电容，提高了运行速度。与体硅材料相比，SOI器件的运行速度提高了20-35%；

2、具有更低的功耗。由于减少了寄生电容，降低了漏电，SOI 器件功耗可减小35-70%；

3、消除了闩锁效应；

4、抑制了衬底的脉冲电流干扰，减少了软错误的发生；

5、与现有硅工艺兼容，可减少13-20%的工序。

SOI在高性能超大规模集成电路、高速存贮设备、低功耗电路、高温传感器、军用抗辐照器件、移动通讯系统、光电子集成器件以及MEMS(微机电)等领域具有极其广阔的应用前景，被国际上公认为“21 世纪的硅集成电路技术。”