LNOI destička (lithium-niobát na izolantu) Telekomunikační senzorika Vysoce elektrooptická
Podrobný diagram
Přehled
Uvnitř pouzdra destičky jsou symetrické drážky, jejichž rozměry jsou přesně stejné, aby podpíraly obě strany destičky. Krystalové pouzdro je obvykle vyrobeno z průsvitného plastu PP, který je odolný vůči teplotě, opotřebení a statické elektřině. K rozlišení segmentů kovového procesu při výrobě polovodičů se používají různé barvy přísad. Vzhledem k malé velikosti polovodičů, hustým strukturám a velmi přísným požadavkům na velikost částic ve výrobě musí být v pouzdře destičky zaručeno čisté prostředí pro připojení k reakční dutině mikroprostředí pouzdra různých výrobních strojů.
Metodologie výroby
Výroba LNOI waferů se skládá z několika přesných kroků:
Krok 1: Implantace iontů heliaIonty helia jsou zaváděny do objemového krystalu LN pomocí iontového implantátoru. Tyto ionty se usazují v určité hloubce a vytvářejí zeslabenou rovinu, která nakonec usnadní oddělení filmu.
Krok 2: Vytvoření základního substrátuSamostatný křemíkový nebo LN wafer je oxidován nebo vrstven SiO2 pomocí PECVD nebo tepelné oxidace. Jeho horní povrch je planarizován pro optimální spojení.
Krok 3: Přilepení LN k podkladuIontově implantovaný krystal LN se překlopí a připevní k základní destičce pomocí přímého lepení destiček. Ve výzkumném prostředí lze jako lepidlo použít benzocyklobuten (BCB) pro zjednodušení lepení za méně přísných podmínek.
Krok 4: Tepelné zpracování a separace filmuŽíhání aktivuje tvorbu bublin v hloubce implantace, což umožňuje oddělení tenkého filmu (vrchní vrstvy LN) od objemu. K dokončení exfoliace se používá mechanická síla.
Krok 5: Leštění povrchuChemicko-mechanické leštění (CMP) se používá k vyhlazení horního povrchu LN, čímž se zlepšuje optická kvalita a výtěžnost zařízení.
Technické parametry
| Materiál | Optický Stupeň LiNbO3 oplatky (bílé or Černý) | |
| Curie Dočasné | 1142±0,7 ℃ | |
| Řezání Úhel | X/Y/Z atd. | |
| Průměr/velikost | 2”/3”/4” ±0,03 mm | |
| Tol(±) | <0,20 mm ±0,005 mm | |
| Tloušťka | 0,18～0,5 mm nebo více | |
| Primární Byt | 16mm/22mm/32mm | |
| TTV | <3 μm | |
| Luk | -30 | |
| Warp | <40 μm | |
| Orientace Byt | Vše k dispozici | |
| Povrch Typ | Jednostranně leštěné (SSP) / Oboustranně leštěné (DSP) | |
| Leštěné strana Ra | <0,5 nm | |
| S/D | 20/10 | |
| Okraj Kritéria | R=0,2 mm Typ C or Bullnose | |
| Kvalitní | Uvolnit of prasklina (bubliny) a inkluze) | |
| Optický dopovaný | Mg/Fe/Zn/MgO atd pro optický stupeň LN oplatky za požadováno | |
| Oplatka Povrch Kritéria | Index lomu | No=2,2878/Ne=2,2033 při vlnové délce 632 nm/metoda hranolového vazebního členu. |
| Kontaminace, | Žádný | |
| Částice c>0,3μ m | <=30 | |
| Škrábání, odštípnutí | Žádný | |
| Přeběhnout | Žádné praskliny na hranách, škrábance, stopy po pile, skvrny | |
| Obal | Množství/krabička na oplatky | 25 ks v krabici |
Případy použití
Díky své všestrannosti a výkonu se LNOI používá v mnoha odvětvích:
Fotonika:Kompaktní modulátory, multiplexory a fotonické obvody.
VF/akustika:Akustooptické modulátory, VF filtry.
Kvantové výpočty:Nelineární směšovače frekvencí a generátory fotonových párů.
Obrana a letectví:Nízkoztrátové optické gyroskopy, zařízení pro posun frekvence.
Zdravotnické prostředky:Optické biosenzory a vysokofrekvenční signální sondy.
Často kladené otázky
Otázka: Proč se v optických systémech upřednostňuje LNOI před SOI?
A:LNOI se vyznačuje vynikajícími elektrooptickými koeficienty a širším rozsahem průhlednosti, což umožňuje vyšší výkon ve fotonických obvodech.
Otázka: Je CMP po rozdělení povinné?
A:Ano. Obnažený povrch LN je po iontovém řezání drsný a musí být vyleštěn, aby splňoval specifikace optické kvality.
Otázka: Jaká je maximální dostupná velikost waferu?
A:Komerční LNOI wafery jsou primárně 3” a 4” (3”) a někteří dodavatelé vyvíjejí i 6” (6”) varianty.
Otázka: Lze vrstvu LN po rozdělení znovu použít?
A:Základní krystal lze několikrát znovu vyleštit a znovu použít, i když se kvalita může po několika cyklech zhoršit.
Otázka: Jsou LNOI destičky kompatibilní s CMOS zpracováním?
A:Ano, jsou navrženy tak, aby odpovídaly konvenčním procesům výroby polovodičů, zejména při použití křemíkových substrátů.
