在半导体行业制程中，经常会听到“soi”这个名词。
本文将用尽可能简单的语言给大家科普soi究竟是什么？如果你看懂了点个赞吧！
简单的说，soi是silicon-on-insulator的缩写，就是绝缘衬底上的硅，就是在顶层硅和衬底之间加入一层绝缘层。可别小看这层薄薄的绝缘层，就这薄薄一层，使得soi材料可以实现集成电路中元器件的介质隔离，彻底消除了体硅cmos电路中的寄生闩锁效应。
soi晶圆示意图。
在soi上，硅片中间有一层超薄的绝缘层（比如sio2），在绝缘层上又有一层薄薄的硅层，这种结构将有源硅层与衬底的硅层分开，然后在绝缘层上的那层硅上继续生生长、刻蚀以形成集成电路结构。相对而言，传统的硅基集成电路在制造时，芯片直接在硅衬底上形成，没有使用绝缘体层。
soi mos 示意图。
由于氧化物层隔离，漏/源寄生电容减小。因此，与体cmos相比，器件的延迟和动态功耗更低。由于氧化物层，与体cmos相比，阈值电压较不依赖于背栅极偏置。这使得soi器件更适合于低功率应用。soi器件的次阈值特性更好，漏电流较小。soi器件没有闩锁问题。
soi fet的结构。
通常根据在绝缘体上的硅膜厚度将soi分成薄膜全耗尽fd-soi（fully depleted）结构和厚膜部分耗尽pd-soi（partially depleted）结构，由于pd结构主要应用于射频领域，因此pd-soi也被称为rf-soi（射频绝缘体上硅）。
fd-soi主要用于处理器等逻辑芯片制造。可与finfet直接竞争，当前，fd-soi的竞争力还主集中在与10nm以上的finfet工艺。
在相同条件下，12nm fd-soi的制造成本比16nm finfet低22.4%，比10nm finfet低23.4%。设计成本方面，12nm fd-soi大概在5000万-5500万美元之间，而16nm finfet达到了7200万美元。rf-soi主要用于射频芯片，如低噪声放大器（lna）、射频开关以及天线调谐器等，在毫米波应用中，rf-soi可以用来制造功放。与传统的gaas和sos工艺相比，rf-soi不仅成本更低、集成度更高，还发挥了soi材料结构的优势，所实现的器件具有高品质、低损耗、低噪声等射频性能，主要用于制造智能手机和无线通信设备上的射频前端芯片。
目前，rf-soi应用非常广泛，相对而言，fd-soi应用发展较为缓慢。
顶层有源硅层：≥20nm中间绝缘层sio2厚度：100 nm 至 10μm底层硅基板层厚度：100μm / 300μm / 400μm / 500μm / 625μm ~ 及以上
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