1Confidential绝缘层上硅绝缘层上硅(SOI)(SOI)技术与市场技术与市场2Confidential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3Confidential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 $ 270M 2004 $ 400M 2005 $ 1,058M (Middle) 2007 $ 4 B 2008-2010 $ 8B (Mature)Source: Gartner Dataquest, Defense Production Act Title III, Rose Associates, and USOI market research4ConfidentialSOI 材料产品分类规格: 5070纳米Smart-Cut +Oxidized Etching供货商: 2产品应用范例: CPU (12” based)Demand: +eSOIIS-SOITM-SOI超薄膜 SOI规格: 0.51.0 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: 1.015 微米Smart-Cut/SIMOX + Epitaxy Growth/Grinding + Polishing供货商: 8产品应用范例: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: 1580 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 SOI5Confidential主要厚膜 SOI 制造商 USA Silicon Genesis and Umicore Analog Device (acquired BCO Technologies; US$150M) Isonics (acquired Silicon Evolution, Inc.) Japan Etsu Handotai Co., Ltd. European Union Okmetic TRACIT Technologies and SOITec6Confidential薄膜 SOI 市场分布 SOITec (France): Unibond Smart Cut Process (market share70%) Ibis Tech. (US; joint venture - IBM): SIMOX process (market share 15%) Canon (Japan): Eltran Process (market share 10%)7ConfidentialIC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 IBM American Semiconductor, Inc. Honeywell 亚太地区的台积电、 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8ConfidentialSOI 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9ConfidentialSmart-Cut ProcessSource: www.soitec.com10Confidential硅片键合技术(Wafer Bonding Technique) 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表面原子反应， 产生共价键合，让两平面彼此间的键合能 (Bonding energy)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 。 11ConfidentialSmart Cut薄膜剥离转移机制 12ConfidentialSOI制程分析使用微波照射代替加热（Smart Cut）转移薄膜，其最大差异即激发氢气离子 的方法。Smart Cut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。 13ConfidentialSmart Cut 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，就发生热应力过 程使键合结构破裂。 一般加热方式是将热能转为动能，转换效率低，需耗较 大的能量进行，增加其成本。 对某些材料，如氧化铝基板，由Smart Cut制程中之一 般加热处理，无法产生明显的微气孔以达到薄膜转移目 的。 14Confidential下一代硅材料的研发SOI + Epitaxy15Confidential16Confidential17Confidential18Confidential19Confidential20Confidential