سیلیکون روی عایق

فناوری سیلیکون روی عایق ( SOI ) به استفاده از یک لایه سیلیکون - عایق بر روی سیلیکون به جای استفاده از لایه سیلیکون معمولی در تولید نیمه هادی ها، علی الخصوص در میکرو الکترونیک برای کاهش ظرفیت پارازیت دستگاه منسوب می کند، در نتیجه عملکرد بهبود پیدا می کند. افزاره مبتنی بر SOI با افزاره های معمولی ساخته شده از سیلیکون که در آن اتصال سیلیکون بر روی عایق الکتریکی است، متفاوت است؛ عمدتاً دی اکسید سیلیکون یا یاقوت کبود ( این نوع از افزاره ها سیلیکون بر روی یاقوت کبود نامیده می شوند، یا SOS ) . انتخاب عایق مناسب تا حد زیادی به مورد کاربری آن بستگی دارد، یاقوت کبود در فرکانس رادیویی ( RF ) با کارایی بالا و کاربدرهای حساس به تابش و دی اکسید سیلیکون برای اثر کانال های کوتاه کاهش یافته در افزاره های میکرو الکترونیکی استفاده می شود. لایهٔ عایق و لایهٔ بالایی سیلیکونی نیز کاربردهای بسیار زیادی را شامل می شود.
پیاده سازی فناوری SOI یکی از استراتژی های معمول تولیدی است که به منظور کاهش افزاره های میروالکترونیک به کار گرفته شده است، به صورت محاوره ای با عنوان «گسترش قانون مور» ( یا «مور بیشتر» به اختصار MM ) اشاره می شود. مزایا و فواید گزارش شدهٔ فناوری SOI مرتبط با پردازش سیلیکونی معمولی ( بدنه CMOS ) شامل موارد زیر است.
• اختلال پارازیتی کمتر در ظرفیت خازنی به دلیل ایزوله بودن و دوری از بدنه سیلیکون معمولی، که باعث بهبود در نحوه مصرف توان در عملکرد مشابه می شود.
• مقاوم بودن در برابر latchup ( اتصال کوتاه در مدارهای مجتمع ) به دلیل ایزوله بودن کامل در ساختارهای n و p.
• عملکرد بهتر در VDD ( ولتاژ مثبت منبع در FETها ) . توانایی کار در VDD کمتر.
• کاهش وابستگی دمایی بعلت کاهش غلظت.
• بازده بهتر با توجه به غلظت و تراکم زیاد، همچنین استفاده بهتر از ویفر.
• کاهش مسائل مربوط به آنتن.
• بدون نیاز به بدنه.
• جریان های نشتی کمتر به علت ایزوله بودن در نتیجه کارایی در توان مصرفی بهتر.
• سخت شدن پرتوزایی ذاتی ( مقاومت در برابر خطاهای کوچک ) ، بنابراین نیاز به انحصار کاهش میاب
از دید تولید، زیربناهای SOI با بیشتر فرایندهای ساخت متعارف مطابقت دارند. در حالت کلی، یک فرایند پایه گذاری شده بر روی SOI ممکن است بدون تجهیزات خاص یا بازسازی مناسب یک کارخانه موجود اجرا شود. در بین چالش های منحصر به SOI، درخواست های مترولوژی جدید برای حسابداری لایه اکسید دفن شده و نگرانی ها در مورد تنش دیفرانسیل در لایه سیلیکونی بالاتر است. ولتاژ آستانه ترانزیستور بستگی به تاریخچه عملیات و ولتاژ اعمال شده بر روی آن دارد، بنابراین مدل سازی سخت تر می شود. مانع اولیه در اجرای SOI، افزایش قابل توجهی در هزینه زیر لایه است که تخمین زده می شود باعث ۱۰ تا ۱۵ درصد افزایش به کل هزینه های تولید می شود.