Пластина LNOI (ниобат лития на изоляторе) Телекоммуникации Датчики Высокоэлектрооптические
Подробная схема
Обзор
Внутри корпуса для пластин имеются симметричные канавки, размеры которых строго одинаковы для поддержки двух сторон пластины. Корпус для пластин обычно изготавливается из полупрозрачного полипропилена (ПП), устойчивого к перепадам температуры, износу и статическому электричеству. Для различения металлических технологических участков в полупроводниковом производстве используются добавки разных цветов. Из-за малых размеров полупроводниковых элементов, плотной структуры и очень строгих требований к размеру частиц в производстве, корпус для пластин должен обеспечивать чистоту окружающей среды для соединения с реакционной полостью микросреды различных производственных машин.
Методология изготовления
Изготовление пластин LNOI состоит из нескольких точно откалиброванных этапов:
Шаг 1: Имплантация ионов гелияИоны гелия вводятся в объемный кристалл ниобата лития с помощью ионного имплантатора. Эти ионы закрепятся на определенной глубине, образуя ослабленную плоскость, которая в конечном итоге облегчит отслоение пленки.
Шаг 2: Формирование базового субстратаОтдельная кремниевая или ниобатная пластина окисляется или покрывается слоем SiO2 с использованием плазменно-химического осаждения из газовой фазы (PECVD) или термического окисления. Ее верхняя поверхность выравнивается для оптимального сцепления.
Шаг 3: Склеивание LN с подложкойКристалл ниобата лития, имплантированный ионами, переворачивается и прикрепляется к базовой пластине с помощью прямой сварки пластин. В исследовательских целях в качестве клея для упрощения процесса склеивания в менее жестких условиях можно использовать бензоциклобутен (БЦБ).
Шаг 4: Термическая обработка и отделение пленкиОтжиг активирует образование пузырьков на глубине имплантации, что позволяет отделить тонкую пленку (верхний слой ниобата лития) от основного материала. Для завершения процесса отслоения используется механическое воздействие.
Шаг 5: Полировка поверхностиХимико-механическая полировка (ХМП) применяется для сглаживания верхней поверхности ниобата лития, что улучшает оптическое качество и повышает выход годных изделий.
Технические параметры
| Материал | Оптический Оценка LiNbO3 вафли (белые) or Черный) | |
| Кюри Температура | 1142±0,7℃ | |
| Резка Угол | X/Y/Z и т. д. | |
| Диаметр/размер | 2”/3”/4” ±0,03 мм | |
| Тол(±) | <0,20 мм ±0,005 мм | |
| Толщина | 0,18–0,5 мм или более | |
| Начальный Плоский | 16 мм/22 мм/32 мм | |
| ТТВ | <3 мкм | |
| Поклон | -30 | |
| Искажение | <40 мкм | |
| Ориентация Плоский | Все доступные | |
| Поверхность Тип | Полировка с одной стороны (SSP) / Полировка с двух сторон (DSP) | |
| Полированный сторона Ra | <0,5 нм | |
| С/Д | 20/10 | |
| Край Критерии | R=0,2 мм С-тип or «Бычий нос» | |
| Качество | Бесплатно of трещина (пузырьки) и включения) | |
| Оптический легированный | Mg/Fe/Zn/MgO и т. д. для оптический оценка ЛН вафли за запрошено | |
| Вафля Поверхность Критерии | Показатель преломления | No=2.2878/Ne=2.2033 при длине волны 632 нм/методе с призмой. |
| Загрязнение, | Никто | |
| Частицы c>0,3μ m | <=30 | |
| Царапины, сколы | Никто | |
| Дефект | Без трещин по краям, царапин, следов от пилы, пятен. | |
| Упаковка | Кол-во/Коробка с вафлями | 25 штук в коробке |
Варианты использования
Благодаря своей универсальности и производительности, LNOI используется во многих отраслях промышленности:
Фотоника:Компактные модуляторы, мультиплексоры и фотонные схемы.
Радиочастотная/акустическая техника:Акустооптические модуляторы, радиочастотные фильтры.
Квантовые вычисления:Нелинейные частотные смесители и генераторы пар фотонов.
Оборонная и аэрокосмическая промышленность:Оптические гироскопы с низкими потерями, устройства сдвига частоты.
Медицинские изделия:Оптические биосенсоры и высокочастотные зонды для измерения сигналов.
Часто задаваемые вопросы
В: Почему в оптических системах LNOI предпочтительнее SOI?
A:LNOI обладает превосходными электрооптическими коэффициентами и более широким диапазоном прозрачности, что позволяет повысить производительность фотонных схем.
В: Обязательна ли процедура CMP после разделения?
A:Да. После ионной обработки открытая поверхность LN становится шероховатой и должна быть отполирована для соответствия оптическим требованиям.
В: Какой максимальный доступный размер кремниевой пластины?
A:В основном на рынке представлены коммерческие кремниевые пластины LNOI размером 3 и 4 дюйма, хотя некоторые поставщики разрабатывают варианты размером 6 дюймов.
В: Можно ли повторно использовать слой LN после расщепления?
A:Исходный кристалл можно повторно полировать и использовать несколько раз, хотя после многократных циклов его качество может ухудшиться.
В: Совместимы ли пластины LNOI с технологией CMOS?
A:Да, они разработаны для соответствия традиционным процессам производства полупроводников, особенно при использовании кремниевых подложек.
