Wafel LNOI (Niobian litu na izolatorze) Telekomunikacja Czujniki Wysokoelektroptyczne
Szczegółowy diagram
Przegląd
Wewnątrz komory wafla znajdują się symetryczne rowki o ściśle jednakowych wymiarach, które podtrzymują obie strony wafla. Komora kryształowa jest zazwyczaj wykonana z półprzezroczystego tworzywa sztucznego PP, odpornego na temperaturę, zużycie i elektryczność statyczną. Dodatki o różnych kolorach służą do rozróżniania segmentów procesu metalizacji w produkcji półprzewodników. Ze względu na niewielki rozmiar klucza półprzewodników, gęste wzory i bardzo rygorystyczne wymagania dotyczące wielkości cząstek w procesie produkcyjnym, komora wafla musi mieć zapewnione czyste środowisko, aby można było ją połączyć z komorą reakcyjną mikrośrodowiska różnych maszyn produkcyjnych.
Metodologia wytwarzania
Produkcja płytek LNOI składa się z kilku precyzyjnych kroków:
Krok 1: Implantacja jonów heluJony helu są wprowadzane do kryształu LN za pomocą implantatora jonów. Jony te osadzają się na określonej głębokości, tworząc osłabioną płaszczyznę, która ostatecznie ułatwi odrywanie się warstwy.
Krok 2: Formowanie podłoża bazowegoOddzielny wafel krzemowy lub LN jest utleniany lub pokrywany warstwą SiO2 metodą PECVD lub utleniania termicznego. Jego górna powierzchnia jest planarizowana w celu zapewnienia optymalnego wiązania.
Krok 3: Wiązanie LN z podłożemKryształ LN z implantacją jonową jest odwracany i mocowany do płytki bazowej metodą bezpośredniego wiązania. W badaniach naukowych benzocyklobuten (BCB) może być stosowany jako klej, ułatwiający łączenie w mniej rygorystycznych warunkach.
Krok 4: Obróbka cieplna i separacja foliiWyżarzanie aktywuje formowanie się pęcherzyków na głębokości implantacji, umożliwiając oddzielenie cienkiej warstwy (wierzchniej warstwy LN) od masy. Do zakończenia złuszczania używana jest siła mechaniczna.
Krok 5: Polerowanie powierzchniPolerowanie chemiczno-mechaniczne (CMP) jest stosowane w celu wygładzenia górnej powierzchni LN, co poprawia jakość optyczną i wydajność urządzenia.
Parametry techniczne
| Tworzywo | Optyczny Stopień LiNbO3 wafle (białe or Czarny) | |
| Curie Temp | 1142±0,7℃ | |
| Cięcie Kąt | X/Y/Z itd. | |
| Średnica/rozmiar | 2”/3”/4” ±0,03 mm | |
| Tol(±) | <0,20 mm ±0,005 mm | |
| Grubość | 0,18–0,5 mm lub więcej | |
| Podstawowy Płaski | 16 mm/22 mm/32 mm | |
| TTV | <3μm | |
| Ukłon | -30 | |
| Osnowa | <40μm | |
| Orientacja Płaski | Wszystko dostępne | |
| Powierzchnia Typ | Jednostronnie polerowane (SSP) / Dwustronnie polerowane (DSP) | |
| Błyszczący strona Ra | <0,5 nm | |
| S/D | 20/10 | |
| Krawędź Kryteria | R=0,2 mm Typ C or Zaokrąglony nos | |
| Jakość | Bezpłatny of pęknięcie(bąbelki) I inkluzje) | |
| Optyczny dopingowany | Mg/Fe/Zn/MgO itp Do optyczny stopień LN opłatki za wymagany | |
| Opłatek Powierzchnia Kryteria | Współczynnik załamania światła | No=2,2878/Ne=2,2033 @632nm metoda sprzęgania pryzmatu. |
| Zanieczyszczenie, | Nic | |
| Cząsteczki c>0,3μ m | <=30 | |
| Zadrapania, odpryski | Nic | |
| Wada | Brak pęknięć krawędzi, zarysowań, śladów piły i plam | |
| Opakowanie | Ilość/Pudełko na wafle | 25 sztuk w pudełku |
Przypadki użycia
Ze względu na swoją wszechstronność i wydajność LNOI jest stosowany w wielu gałęziach przemysłu:
Fotonika:Kompaktowe modulatory, multipleksery i obwody fotoniczne.
RF/Akustyka:Modulatory akustyczno-optyczne, filtry RF.
Komputery kwantowe:Nieliniowe mieszacze częstotliwości i generatory par fotonów.
Obrona i lotnictwo:Żyroskopy optyczne o małych stratach, urządzenia zmieniające częstotliwość.
Urządzenia medyczne:Biosensory optyczne i sondy sygnałowe o wysokiej częstotliwości.
Często zadawane pytania
P: Dlaczego w układach optycznych preferuje się metodę LNOI zamiast SOI?
A:LNOI charakteryzuje się wyższymi współczynnikami elektrooptycznymi i szerszym zakresem przezroczystości, co pozwala na uzyskanie wyższej wydajności w obwodach fotonicznych.
P: Czy CMP jest obowiązkowe po podziale?
A:Tak. Odsłonięta powierzchnia LN jest szorstka po cięciu jonowym i musi zostać wypolerowana, aby spełnić wymagania klasy optycznej.
P: Jaki jest maksymalny dostępny rozmiar wafla?
A:Komercyjne wafle LNOI mają głównie średnicę 3” i 4”, chociaż niektórzy dostawcy opracowują również warianty 6”.
P: Czy warstwę LN można ponownie wykorzystać po podziale?
A:Kryształ bazowy można wielokrotnie polerować i wykorzystywać ponownie, jednak po wielu cyklach jego jakość może się pogorszyć.
P: Czy płytki LNOI są kompatybilne z przetwarzaniem CMOS?
A:Tak, zostały zaprojektowane tak, aby były zgodne z konwencjonalnymi procesami produkcji półprzewodników, szczególnie gdy wykorzystuje się podłoża krzemowe.
