绝缘层硅(soi)技术与市场

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1、绝缘层上硅(SOI)技术与市场使用SOI材料产品的好处SOI材料能大幅提升电子组件整体性能SOI材料减少漏电流，达到降低能量消耗以及减少发热，降低温度目的SOI材料防止闪锁效应，增加电子组件的可靠性SOI材料消除寄生电容，加快电子运行速率高速成长、规模庞大的SOI材料市场复合成长率CAGR:47%(2004–2010)(五年将成长七倍)转折点:2007-2010市场规模:2000$100M(Infant)2003$270M2004$400M2005$1,058M(Middle)2007$4B2008-2010$8B(Mature)Source:GartnerDataquest,Defense

2、ProductionActTitleIII,RoseAssociates,andUSOImarketresearchSOI材料产品分类规格:50~70纳米Smart-Cut+OxidizedEtching供货商:2产品应用范例:CPU(12”based)Demand:+++eSOIIS-SOITM-SOI超薄膜SOI规格:0.5~1.0微米Smart-Cut/SIMOX供货商:5产品应用范例:CPU(8”based)Demand:+eSOITM-SOI薄膜SOI规格:1.0~15微米Smart-Cut/SIMOX+EpitaxyGrowth/Grinding+Polishing供货商:8产品

3、应用范例:功率半导体、无线通讯组件、低电压工作组件(6”based)Demand:+++eSOI厚膜SOI规格:15~80微米Grinding+Polishing供货商:>15产品应用范例:微机电、光机电(6”based)Demand:++TK-SOI特厚膜SOI主要厚膜SOI制造商USASiliconGenesisandUmicoreAnalogDevice(acquiredBCOTechnologies;US$150M)Isonics(acquiredSiliconEvolution,Inc.)JapanEtsuHandotaiCo.,Ltd.EuropeanUnionOkmeticTR

4、ACITTechnologiesandSOITec薄膜SOI市场分布SOITec(France):UnibondSmartCutProcess(marketshare>70%)IbisTech.(US;jointventure-IBM):SIMOXprocess(marketshare<15%)Canon(Japan):EltranProcess(marketshare<10%)IC代工市场较量:SOI技术IC代工市场成为九十纳米技术竞技场SOI技术为九十纳米技术发展的首要关键美国具SOI技术的代工厂IBMAmericanSemiconductor,Inc.Honeywell亚太地区的台积电

5、、联电、特许、中芯国际、宏力等皆加强SOI技术，急起直追。SOI技术的根基︰SOI硅片材料SOI材料市场成长趋动力纳米技术在IC代工厂及整合组件厂的采用(预期2008年后，SOI成为必须使用的材料)IC代工厂客户的要求(例:VIA,NVIDIA)高性能、低消耗能量便携式计算机的需求计算机产品无线通讯功能的需求汽车工业高温电子智能控制的需求航空太空工业的需求Smart-CutProcess®Source:www.soitec.com硅片键合技术(WaferBondingTechnique)硅片键合技术是利用原子间的键合力将两片光滑平坦的硅片材料，于高洁净环境下做初步结合，再进一步使此两片硅片之

6、表面原子反应，产生共价键合，让两平面彼此间的键合能(Bondingenergy)达到一定强度，使两片硅片纯靠原子键结成为一体。这项结束优点为可适用于不同晶格，不同种类的单晶或多晶材料，且其接合界面可保持绝对的纯净，避免无预期的化学粘结物及杂质污染。SmartCut薄膜剥离转移机制SOI制程分析使用微波照射代替加热（SmartCut）转移薄膜，其最大差异即激发氢气离子的方法。SmartCut制程经硅片键合后利用一般加热方式，直接把热能传送至注入的氢气离子，将其离子动能提高。若以微波照射，主要是利用电磁场的变化使得氢气离子不断地转换与相互碰撞而获得的动能。两者激发氢气离子的方式不同，但同样都可使

7、氢气离子获得动能而结合成气体分子并填充于微裂缝中，随着微裂缝扩大及聚集，最后形成剥离层。SmartCut存在的问题在键合强度未达到足以抵抗氢离注入层的剥离作用力，温度常需控制在剥离温度450℃下，否则会造成键合能不足而使键合失败。加热温度需高于500℃以下，方可确保有预期的薄膜分离结果。假若键合材料的热膨胀系数存在较大的差异，高温时即产生一热应力，破坏键合结构。此现象往往在转移异质材料过程中，薄膜尚未转移，就