LNOI Wafer (Yalıtkan Üzerinde Lityum Niobat) Telekomünikasyon Algılama Yüksek Elektro-Optik
Ayrıntılı Diyagram
Genel bakış
Wafer kutusunun içinde, boyutları wafer'ın iki tarafını desteklemek için kesinlikle aynı olan simetrik oluklar vardır. Kristal kutu genellikle sıcaklığa, aşınmaya ve statik elektriğe dayanıklı yarı saydam plastik PP malzemeden yapılır. Yarı iletken üretiminde metal işlem segmentlerini ayırt etmek için farklı renklerde katkı maddeleri kullanılır. Yarı iletkenlerin küçük anahtar boyutu, yoğun desenler ve üretimde çok katı parçacık boyutu gereksinimleri nedeniyle, wafer kutusunun farklı üretim makinelerinin mikroçevre kutusu reaksiyon boşluğuna bağlanması için temiz bir ortam garanti edilmelidir.
Üretim Metodolojisi
LNOI yongalarının üretimi birkaç hassas adımdan oluşur:
Adım 1: Helyum İyon İmplantasyonuHelyum iyonları, bir iyon implanter kullanılarak toplu bir LN kristaline sokulur. Bu iyonlar belirli bir derinlikte yerleşerek, sonunda film ayrılmasını kolaylaştıracak zayıflamış bir düzlem oluşturur.
Adım 2: Temel Alt Tabaka OluşumuAyrı bir silikon veya LN gofret, PECVD veya termal oksidasyon kullanılarak oksitlenir veya SiO2 ile katmanlanır. Üst yüzeyi, optimum bağlanma için düzleştirilir.
Adım 3: LN'nin Substrata Bağlanmasıİyon-implante edilmiş LN kristali çevrilir ve doğrudan wafer bağlama kullanılarak taban wafer'a tutturulur. Araştırma ortamlarında, benzosiklobuten (BCB), daha az sıkı koşullar altında bağlanmayı basitleştirmek için yapıştırıcı olarak kullanılabilir.
Adım 4: Isıl İşlem ve Film AyırmaTavlama, implante edilen derinlikte kabarcık oluşumunu aktive ederek ince filmin (üst LN tabakası) kütleden ayrılmasını sağlar. Soyulmanın tamamlanması için mekanik kuvvet kullanılır.
Adım 5: Yüzey CilalamaÜst LN yüzeyini pürüzsüzleştirmek, optik kaliteyi ve cihaz verimini artırmak için Kimyasal Mekanik Parlatma (CMP) uygulanır.
Teknik Parametreler
| Malzeme | Optik Seviye LiNbO3 wafes(Beyaz) or Siyah) | |
| Curie Sıcaklık | 1142±0,7℃ | |
| Kesme Açı | X/Y/Z vb. | |
| Çap/boyut | 2”/3”/4” ±0,03 mm | |
| Tutar(±) | <0,20 mm ±0,005 mm | |
| Kalınlık | 0,18～0,5 mm veya daha fazla | |
| Öncelik Düz | 16mm/22mm/32mm | |
| Tv | <3μm | |
| Yay | -30 | |
| Çarpıtma | <40μm | |
| Oryantasyon Düz | Hepsi mevcut | |
| Yüzey Tip | Tek Taraflı Cilalı (SSP)/Çift Taraflı Cilalı (DSP) | |
| Cilalı taraf Ra | <0,5nm | |
| S/D | 20/10 | |
| Kenar Kriterler | R=0,2 mm C tipi or Boğa burnu | |
| Kalite | Özgür of çatlak(kabarcıklar) Ve (dahil olanlar) | |
| Optik uyuşturulmuş | Mg/Fe/Zn/MgO vesaire için optik seviye LN gofretler başına talep edildi | |
| Gofret Yüzey Kriterler | Kırılma indeksi | No=2.2878/Ne=2.2033 @632nm dalga boyu/prizma kuplör yöntemi. |
| Kirlenme, | Hiçbiri | |
| Parçacıklar c>0,3μ m | <=30 | |
| Çizik,Çatlak | Hiçbiri | |
| Kusur | Kenar çatlakları, çizikler, testere izleri, lekeler yok | |
| Ambalajlama | Adet/Gofret kutusu | Kutu başına 25 adet |
Kullanım Örnekleri
Çok yönlülüğü ve performansı nedeniyle LNOI birçok sektörde kullanılmaktadır:
Fotonik:Kompakt modülatörler, multipleksörler ve fotonik devreler.
RF/Akustik:Akusto-optik modülatörler, RF filtreler.
Kuantum Bilgisayarı:Doğrusal olmayan frekans karıştırıcılar ve foton çifti üreteçleri.
Savunma & Havacılık:Düşük kayıplı optik jiroskoplar, frekans kaydırma cihazları.
Tıbbi Cihazlar:Optik biyosensörler ve yüksek frekanslı sinyal probları.
SSS
S: Optik sistemlerde SOI yerine LNOI neden tercih edilir?
A:LNOI, üstün elektro-optik katsayıları ve daha geniş şeffaflık aralığı ile fotonik devrelerde daha yüksek performans sağlıyor.
S: Bölünmeden sonra CMP zorunlu mudur?
A:Evet. İyon dilimleme işleminden sonra açığa çıkan LN yüzeyi pürüzlüdür ve optik sınıf özelliklerini karşılamak için cilalanması gerekir.
S: Mevcut maksimum gofret boyutu nedir?
A:Ticari LNOI gofretleri öncelikle 3” ve 4” boyutlarındadır, ancak bazı tedarikçiler 6” varyantları da geliştirmektedir.
S: LN katmanı bölünmeden sonra tekrar kullanılabilir mi?
A:Taban kristali tekrar cilalanıp birkaç kez kullanılabilir, ancak birden fazla kullanımdan sonra kalitesi düşebilir.
S: LNOI wafer'lar CMOS işlemeyle uyumlu mudur?
A:Evet, özellikle silikon alt tabakalar kullanıldığında, geleneksel yarı iletken üretim süreçlerine uyum sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.
