20世纪80年代，SOS工艺集成电路价格昂贵，并不适合普及民用，所以研究人员利用先进工艺期程技术在衬底和表面硅薄层之间嵌入一层绝缘层材料，研发出新的绝缘体上硅（SOI）材料。SOI材料的结构是表面硅薄层-二氧化硅绝缘层材料-硅衬底，集成电路制造在表面硅薄层。利用SOI 材料制造集成电路的技术称为S0I技术。无论是一般的体硅衬底晶圆还是SOS晶圆，都是在底部单晶上生长出来的，但是在氧化物上是没有办法生长出单晶的，业界制造 SOI晶圆的方法都是利用嵌入或者键和的方法形成埋层氧化物隔离顶层硅薄膜层和硅衬底。目前制造 SOI 晶圆的技术主要有三种：第一种是注入氧分离技术（Separation by Implanted Oxygen, SIMOX）；第二种是键合回刻技术（Bond and Etch-back SOI,BESOL），第三种是智能剪切技术（Smart-Cut）。
1. SIMOX 技术
SIMOX 技术是最早出现的SOI晶圆制备技术之一，它是利用离子注入技术把氧离子注入到硅中形成氧化隔离埋层，通过氧化隔离埋层隔离衬底和顶层硅薄膜层。图2-29所示为利用SIMOX 技术制备SOI 晶圆流程。图2-29a是晶圆衬底裸片；图2-29b是氧离子注入，通过高能量（200keV）把高剂量（1.8 x1018cm-2）的氧离子注入到硅晶圆，高能量注入的氧离子会分布在硅晶圆表面下方；图2-29c是高温退火，通过3~6小时的高温（1350°C）退火，硅晶圆里的氧离子和硅发生化学反应，在硅晶圆表面下方形成一层厚度小于 240nm的二氧化硅绝缘层材料。而在此二氧化硅绝缘层的上方则会产生一层结晶层，它们就组成了硅薄层-二氧化硅绝缘层材料-硅衬底的 SOI 结构。
SIMOX 技术的优点是氧化物理层（即埋层氧化物Burrier Oxide-BOX）具有比较好的均匀性，能够通过注入能量控制 BOX上面硅的厚度。另外，BOX 和顶层硅之间的界面也非常平整。但是SIMOX技术的缺点是采用此技术制备的SOI晶圆，BOX和顶层硅的厚度只能在有限的范围内进行调整。在现有技术中，采用SIMOX 技术制备的SOI 材料，BOX的厚度通常无法超过240nm，而顶层硅薄膜厚度无法超过300nm。对于240nm 的BOX，它的厚度太薄会导致顶层与衬底击穿，另外顶层硅薄膜和衬底之间的寄生电容也会相应增加。如果顶层硅薄膜厚度达不到要求时，可以再通过外延生长技术生长硅外延层增加顶层硅薄膜厚度，最后利用CMP的方法将晶圆表面磨平，去除因为外延生长的过程中在表面产生的杂质，另外还可以增加表面光滑度提高集成电路的特性，不过这样也会增加制备SOI 晶圆的成本。另
