LNOI-wafer (litiumniobat på isolator) Telekommunikationsavkänning Hög elektrooptisk
Detaljerat diagram
Översikt
Inuti waferlådan finns symmetriska spår, vars dimensioner är strikt enhetliga för att stödja waferns två sidor. Kristalllådan är vanligtvis tillverkad av genomskinlig plast PP-material som är motståndskraftigt mot temperatur, slitage och statisk elektricitet. Olika färger av tillsatser används för att särskilja metallprocesssegment i halvledarproduktion. På grund av halvledarnas lilla nyckelstorlek, täta mönster och mycket strikta krav på partikelstorlek i produktionen måste waferlådan garanteras en ren miljö för att ansluta till mikromiljölådans reaktionskavitet i olika produktionsmaskiner.
Tillverkningsmetodik
Tillverkningen av LNOI-wafers består av flera exakta steg:
Steg 1: HeliumjonimplantationHeliumjoner introduceras i en bulk-LN-kristall med hjälp av en jonimplantat. Dessa joner fastnar på ett specifikt djup och bildar ett försvagat plan som så småningom underlättar filmlossning.
Steg 2: Bildning av bassubstratEn separat kisel- eller LN-skiva oxideras eller beläggs med SiO2 med hjälp av PECVD eller termisk oxidation. Dess ovansida planas för optimal bindning.
Steg 3: Bindning av LN till substratDen jonimplanterade LN-kristallen vänds och fästs vid baswafern med hjälp av direkt waferbindning. I forskningssammanhang kan bensocyklobuten (BCB) användas som ett lim för att förenkla bindning under mindre stränga förhållanden.
Steg 4: Termisk behandling och filmseparationGlödgning aktiverar bubbelbildning vid det implanterade djupet, vilket möjliggör separation av den tunna filmen (översta LN-lagret) från bulken. Mekanisk kraft används för att slutföra exfolieringen.
Steg 5: YtpoleringKemisk-mekanisk polering (CMP) tillämpas för att jämna ut den övre LN-ytan, vilket förbättrar den optiska kvaliteten och enhetens utbyte.
Tekniska parametrar
| Material | Optisk Kvalitet LiNbO3 wafes (Vit or Svart) | |
| Curie Temp | 1142±0,7℃ | |
| Skärande Vinkel | X/Y/Z etc. | |
| Diameter/storlek | 2”/3”/4” ±0,03 mm | |
| Tol(±) | <0,20 mm ±0,005 mm | |
| Tjocklek | 0,18～0,5 mm eller mer | |
| Primär Platt | 16mm/22mm/32mm | |
| TTV | <3 μm | |
| Rosett | -30 | |
| Varp | <40 μm | |
| Orientering Platt | Alla tillgängliga | |
| Yta Typ | Enkelsidigt polerad (SSP)/Dubbelsidigt polerad (DSP) | |
| Polerad sida Ra | <0,5 nm | |
| S/D | 20/10 | |
| Kant Kriterier | R=0,2 mm C-typ or Bullnos | |
| Kvalitet | Gratis of spricka (bubblor och inkluderingar) | |
| Optisk dopad | Mg/Fe/Zn/MgO etc för optisk kvalitet LN wafers per begärde | |
| Rån Yta Kriterier | Brytningsindex | No=2,2878/Ne=2,2033 @632 nm våglängd/prismakopplarmetod. |
| Förorening, | Ingen | |
| Partiklar c>0,3μ m | <=30 | |
| Repa, flisning | Ingen | |
| Defekt | Inga kantsprickor, repor, sågmärken eller fläckar | |
| Förpackning | Antal/Waferlåda | 25 st per låda |
Användningsfall
Tack vare sin mångsidighet och prestanda används LNOI inom ett flertal branscher:
Fotonik:Kompakta modulatorer, multiplexorer och fotoniska kretsar.
RF/Akustik:Akustooptiska modulatorer, RF-filter.
Kvantberäkning:Icke-linjära frekvensblandare och fotonpargeneratorer.
Försvar och rymdfart:Optiska gyron med låg förlust, frekvensförskjutande enheter.
Medicintekniska produkter:Optiska biosensorer och högfrekventa signalprober.
Vanliga frågor
F: Varför är LNOI att föredra framför SOI i optiska system?
A:LNOI har överlägsna elektrooptiska koefficienter och ett bredare transparensområde, vilket möjliggör högre prestanda i fotoniska kretsar.
F: Är CMP obligatorisk efter uppdelning?
A:Ja. Den exponerade LN-ytan är grov efter jonskärning och måste poleras för att uppfylla specifikationerna för optisk kvalitet.
F: Vilken är den maximala tillgängliga waferstorleken?
A:Kommersiella LNOI-wafers är främst 3” och 4” tum, även om vissa leverantörer utvecklar 6-tumsvarianter.
F: Kan LN-lagret återanvändas efter uppdelning?
A:Baskristallen kan poleras om och återanvändas flera gånger, även om kvaliteten kan försämras efter flera cykler.
F: Är LNOI-wafers kompatibla med CMOS-bearbetning?
A:Ja, de är utformade för att passa konventionella halvledartillverkningsprocesser, särskilt när kiselsubstrat används.
