Wafer LNOI (niobato di litio su isolante) Telecomunicazioni Rilevamento elettro-ottico elevato
Diagramma dettagliato
Panoramica
All'interno del contenitore del wafer sono presenti scanalature simmetriche, le cui dimensioni sono rigorosamente uniformi per supportare i due lati del wafer. Il contenitore del cristallo è generalmente realizzato in materiale plastico PP traslucido, resistente alla temperatura, all'usura e all'elettricità statica. Nella produzione di semiconduttori, vengono utilizzati additivi di colore diverso per distinguere i segmenti di processo metallici. A causa delle piccole dimensioni chiave dei semiconduttori, della densità dei pattern e dei requisiti granulometrici molto rigorosi in produzione, il contenitore del wafer deve garantire un ambiente pulito per connettersi alla cavità di reazione del contenitore del microambiente di diverse macchine di produzione.
Metodologia di fabbricazione
La fabbricazione dei wafer LNOI consiste in diversi passaggi precisi:
Fase 1: Impianto di ioni di elioGli ioni di elio vengono introdotti in un cristallo di LN bulk utilizzando un impiantatore ionico. Questi ioni si depositano a una profondità specifica, formando un piano indebolito che faciliterà il distacco del film.
Fase 2: Formazione del substrato di baseUn wafer separato di silicio o LN viene ossidato o stratificato con SiO₂ mediante PECVD o ossidazione termica. La sua superficie superiore è planarizzata per una saldatura ottimale.
Fase 3: legame di LN al substratoIl cristallo di LN impiantato con ioni viene capovolto e fissato al wafer di base mediante incollaggio diretto. In ambito di ricerca, il benzociclobutene (BCB) può essere utilizzato come adesivo per semplificare l'incollaggio in condizioni meno stringenti.
Fase 4: Trattamento termico e separazione della pellicolaLa ricottura attiva la formazione di bolle alla profondità di impianto, consentendo la separazione del film sottile (strato superiore di LN) dalla massa. La forza meccanica viene utilizzata per completare l'esfoliazione.
Fase 5: Lucidatura della superficieLa lucidatura chimico-meccanica (CMP) viene applicata per levigare la superficie superiore dell'LN, migliorando la qualità ottica e la resa del dispositivo.
Parametri tecnici
| Materiale | Ottico Grado LiNbO3 cialde (bianche) or Nero) | |
| Curie Temporaneo | 1142±0,7℃ | |
| Taglio Angolo | X/Y/Z ecc. | |
| Diametro/dimensione | 2"/3"/4" ±0,03 mm | |
| Toll(±) | <0,20 mm ±0,005 mm | |
| Spessore | 0,18～0,5 mm o più | |
| Primario Piatto | 16 mm/22 mm/32 mm | |
| TTV | <3μm | |
| Arco | -30 | |
| Ordito | <40μm | |
| Orientamento Piatto | Tutti disponibili | |
| Superficie Tipo | Lucidatura su un lato (SSP)/Lucidatura su due lati (DSP) | |
| Lucido lato Ra | <0,5 nm | |
| S/D | 20/10 | |
| Bordo Criteri | R=0,2 mm Tipo C or Toro | |
| Qualità | Gratuito of crepa(bolle E inclusioni) | |
| Ottico drogato | Mg/Fe/Zn/MgO ecc. per ottico grado LN cialde per richiesto | |
| Wafer Superficie Criteri | Indice di rifrazione | No=2,2878/Ne=2,2033 a 632 nm di lunghezza d'onda/metodo dell'accoppiatore a prisma. |
| Contaminazione, | Nessuno | |
| Particelle c>0,3μ m | <=30 | |
| Graffio, scheggiatura | Nessuno | |
| Difetto | Nessuna crepa sui bordi, graffi, segni di sega, macchie | |
| Confezione | Quantità/scatola di wafer | 25 pezzi per scatola |
Casi d'uso
Grazie alla sua versatilità e alle sue prestazioni, LNOI viene utilizzato in numerosi settori:
Fotonica:Modulatori compatti, multiplexer e circuiti fotonici.
RF/Acustica:Modulatori acusto-ottici, filtri RF.
Calcolo quantistico:Mixer di frequenza non lineari e generatori di coppie di fotoni.
Difesa e aerospaziale:Giroscopi ottici a bassa perdita, dispositivi di spostamento di frequenza.
Dispositivi medici:Biosensori ottici e sonde di segnali ad alta frequenza.
Domande frequenti
D: Perché LNOI è preferito a SOI nei sistemi ottici?
A:LNOI presenta coefficienti elettro-ottici superiori e un intervallo di trasparenza più ampio, consentendo prestazioni più elevate nei circuiti fotonici.
D: Il CMP è obbligatorio dopo la scissione?
A:Sì. La superficie esposta dell'LN è ruvida dopo il taglio ionico e deve essere lucidata per soddisfare le specifiche di livello ottico.
D: Qual è la dimensione massima disponibile del wafer?
A:I wafer LNOI commerciali sono principalmente da 3" e 4", anche se alcuni fornitori stanno sviluppando varianti da 6".
D: Lo strato LN può essere riutilizzato dopo la scissione?
A:Il cristallo di base può essere lucidato nuovamente e riutilizzato più volte, anche se la qualità potrebbe peggiorare dopo più cicli.
D: I wafer LNOI sono compatibili con l'elaborazione CMOS?
A:Sì, sono progettati per essere compatibili con i processi di fabbricazione dei semiconduttori convenzionali, soprattutto quando vengono utilizzati substrati di silicio.
