絕緣層上覆矽(Silicon on Insulator;SOI)是一種基板技術。傳統的矽晶圓正逐漸被含有三層結構的工程基板所取代,採用以SOI為基板的設計,晶片製造商可在半導體製程中,繼續使用傳統的製程與設備。

/news/2006/09/06/1724363988.gif

而SOI晶圓層轉換以及接合的Smart Cut技術,是法國研究機構CEA-L?ti為Soitec以及Soitec的授權廠商所專利研發,對於高產量的工業製造是實用且穩定可靠的技術。Smart Cut如今在全球薄型SOI市場中擁有超過90%的市佔率。

Soitec總裁暨執行長Andre-Jacques Auberton-Herve指出,Smart Cut技術可用來將晶圓基板材料(例如矽)所生成的超薄單晶體層移植到另一個表面。該技術採用離子植入以及原子解剖刀活性化製程作為一種原子解剖刀(atomic scalpel),逐一將晶圓水平橫向切割,將薄層從施體基板上提起,然後再放置於新基板上。這種流程提供良好的控制力,且同一個施體基板能重複使用,配合後續元件層的移動作業。

目前SOI在整體晶圓市場中約有4~5%的市佔率,每年以大約40%的速度成長。預計在2010年之前,SOI市場將達到10億美元的規模。而佔有SOI市場80%的主要成長力道包括支援各種消費性電子與商務應用的高效能、低耗電微處理器。其他應用包括車內網路、射頻以及高功率/智慧型電源供應器。此外,新開發的領域還包括超低功耗應用;結合微機電感測器與邏輯元件的SoC解決方案;結合光電、射頻以及邏輯元件所構成的小型ASIC。SOI也可用於提升BiCMOS、電源與高電壓元件的效能,以及高溫環境專用電路的效能。

SOI的主要優點就是能降低耗電量,因此適用於各種行動裝置,以及降低各種電子元件之耗電量。SOI除了應用在PC與商務運算市場,也已擴展至消費性市場的版圖,以及汽車應用與行動裝置市場。以採用SOI技術的Cell晶片為例,IBM與合作夥伴將該元件推廣到許多高效能消費性電子應用,如數位電視、家用媒體伺服器以及支援醫療與保全應用的3D影像技術。綜觀整個製程,在SOI晶圓上製造晶片,能節省成本並開發更多元化的產品。預期隨著業界從90奈米轉移至65奈米以下製程,擁有Smart Cut技術專利的Soitec也將逐漸拓展並深化市場。而在尖端技術方面,Soitec兩項先進基板的技術策略有助45奈米技術的發展。其一為高效能方面,另一項則是SoC應用,其中包括各種低耗電與可攜式射頻元件。

Auberton-Herve表示,Soitec在SOI晶圓市場的市佔率約為80%,而其Smart Cut技術的授權廠商在SOI晶圓市場中又佔了10%,因此整體而言,Soitec的Smart Cut技術在薄型SOI晶圓市場共佔90%的市佔率。Smart Cut技術類似一組工具套件,可用於開發不同種類的晶圓。雖然市面上還有許多製造SOI晶圓的方法,但Smart Cut技術具足夠的穩定性以應付高產量環境的需求,並有足夠的彈性讓業者針對顧客不同的規格需求開發課製化解決方案。而Soitec於2005年在台北設立東南亞直銷辦公室,負責支援台灣與新加坡的業務。未來更將致力與各大晶代工廠密切合作,協助客戶將SOI加快轉移至新一代技術環境。