[stack#032] SOI 웨이퍼 · 판 — 어떤 칩은 왜 속에 전기가 안 통하는 층을 숨긴 판 위에 만들까요?

어떤 칩은 왜 속에 전기가 안 통하는 층을 숨긴 판 위에 만들까요?

이 판은 층이 세 겹으로 쌓인 구조입니다.

벽 속에 단열재를 한 겹 넣으면, 바깥 냉기가 방 안으로 덜 스며들죠.

스위치는 둥근 판 겉의 얇은 실리콘에 만들고, 그 아래 판도 같은 실리콘으로 이어져 있습니다.

소자는 이 판 위에서 직접 만듭니다.

실리콘 하나로 된 판을 벌크 기판이라고 부릅니다.

그래서 스위치의 전기가 판 아래로 새고, 이웃 스위치끼리 서로 간섭하기 쉽습니다.

그럼 아래 실리콘을 걷어 내고 얇은 층만 쓰면?

너무 얇아 혼자서는 판을 버티지 못합니다.

그래서 아래 판은 그대로 두고, 얇은 실리콘 층과의 사이에 전기가 안 통하는 층을 한 겹 묻습니다.

이 판이 SOI 웨이퍼입니다.

세 겹은 맨 위의 단결정 실리콘 층, 가운데 매몰산화막, 맨 아래 핸들 기판입니다.

가운데 층은 매몰산화막, 줄여서 BOX라고 부릅니다.

BOX는 열산화로 만든 산화규소 층입니다.

이 산화막이 소자 층을 기판에서 전기적으로 떼어 놓아 누설을 낮춥니다.

판 아래로 전기가 새니, 아래 판은 두고 그 사이에 전기가 안 통하는 층을 묻습니다.

결국, 판 아래로 전기가 새니 아래 판은 두고 그 사이에 전기가 안 통하는 층을 묻는다.

이미지 AI 생성 · 개념도

출처

· https://doi.org/10.1063/1.1558223

· Innovating SOI memory devices based on floating-body effects. Solid-State Electronics (Elsevier) (2007).

https://doi.org/10.1016/j.sse.2007.06.024

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