Wafer LNOI (Niobian litu na izolatorze) Telekomunikacja Czujniki Wysokie Elektrooptyczne
Szczegółowy diagram
Przegląd
Wewnątrz pudełka na wafle znajdują się symetryczne rowki, których wymiary są ściśle jednolite, aby podtrzymywać obie strony wafla. Pudełko kryształowe jest zazwyczaj wykonane z półprzezroczystego materiału PP, który jest odporny na temperaturę, zużycie i elektryczność statyczną. Różne kolory dodatków są używane do rozróżniania segmentów procesu metalowego w produkcji półprzewodników. Ze względu na mały rozmiar klucza półprzewodników, gęste wzory i bardzo surowe wymagania dotyczące wielkości cząstek w produkcji, pudełko na wafle musi mieć zagwarantowane czyste środowisko, aby połączyć się z komorą reakcyjną mikrośrodowiska różnych maszyn produkcyjnych.
Metodologia produkcji
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 oderwanie filmu.
Krok 2: Formowanie podłoża bazowegoOddzielny krzemowy lub LN wafel jest utleniany lub warstwowany SiO2 za pomocą PECVD lub utleniania termicznego. Jego górna powierzchnia jest planarizowana w celu optymalnego wiązania.
Krok 3: Wiązanie LN z podłożemKryształ LN z implantacją jonową jest odwracany i mocowany do wafla bazowego za pomocą bezpośredniego wiązania wafla. W warunkach badawczych benzocyklobuten (BCB) może być stosowany jako klej w celu uproszczenia wiązania w mniej rygorystycznych warunkach.
Krok 4: Obróbka cieplna i separacja foliiWyżarzanie aktywuje formowanie się pęcherzyków na wszczepionej głębokości, umożliwiając oddzielenie cienkiej warstwy (górnej 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 | |
| Tolerancja(±) | <0,20 mm ±0,005 mm | |
| Grubość | 0,18～0,5 mm lub więcej | |
| Podstawowy Płaski | 16mm/22mm/32mm | |
| 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 | |
| Jakość | Bezpłatny of pęknięcie(pęcherzyki) 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 długość fali/metoda sprzęgania pryzmatu. |
| Zanieczyszczenie, | Nic | |
| Cząsteczki c>0,3μ m | <=30 | |
| Zadrapania, odpryski | Nic | |
| Wada | Brak pęknięć krawędzi, zarysowań, śladów piły, plam | |
| Opakowanie | Ilość/pudełko z waflami | 25 sztuk w pudełku |
Przykłady zastosowań
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 niskich stratach, urządzenia z przesuniętą częstotliwością.
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 specyfikacje 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 rozdzieleniu?
A:Kryształ bazowy można wielokrotnie polerować i używać ponownie, jednak jego jakość może się pogorszyć po wielokrotnych cyklach.
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.
