SOI-Technik

SOI-Technik

 

[SOI von englisch silicon on insulator »Silicium auf Isolator«], Halbleitertechnik: Sammelbezeichnung für verschiedene Verfahren zur Erzeugung dünner, einkristalliner Siliciumschichten auf isolierendem Substrat (z. B. Saphir) oder dünner Isolatorschicht (z. B. SiO₂, Si₃N₄) für Zwecke der Mikroelektronik. Dabei wird die Schicht polykristallin aufgebracht und anschließend durch Zonenaufschmelzen mit einem Graphitstreifenheizer oder durch Laserstrahlbehandlung rekristallisiert. Das bekannteste Verfahren ist SOS (silicon on saphire), bei dem das Silicium heteroepitaktisch (Epitaxie) auf das Saphirsubstrat (Al₂O₃) aufgebracht wird. Wesentliche Vorteile der SOI-T. gegenüber der herkömmlichen Planartechnik sind größere Packungsdichten, aufgrund der dielektrischen Trennung der komplementären Transistorpaare Vermeidung der bei CMOS-Schaltungen sonst möglichen parasitären Thyristorstruktur (»Latch-up-Effekt«), größere Signalgeschwindigkeit, geringerer Leistungsbedarf und größere Festigkeit gegen Soft Errors. Von Nachteil sind die geringere kristalline Qualität und höhere Herstellungskosten. - Die SOI-T. ist eine der Grundlagen für die Herstellung dreidimensionaler Bauelemente, bei denen die Funktionsgruppen nicht nur nebeneinander, sondern auch übereinander angeordnet sind.