एलएनओआई वेफर (इन्सुलेटर पर लिथियम नियोबेट) दूरसंचार संवेदन उच्च इलेक्ट्रो-ऑप्टिक
विस्तृत आरेख
अवलोकन
वेफर बॉक्स के अंदर सममित खांचे होते हैं, जिनके आयाम वेफर के दोनों किनारों को सहारा देने के लिए पूरी तरह एक समान होते हैं। क्रिस्टल बॉक्स आमतौर पर पारभासी प्लास्टिक पीपी सामग्री से बना होता है जो तापमान, घिसाव और स्थैतिक बिजली के प्रतिरोधी होता है। अर्धचालक उत्पादन में धातु प्रक्रिया खंडों को अलग करने के लिए विभिन्न रंगों के योजकों का उपयोग किया जाता है। अर्धचालकों के छोटे कुंजी आकार, सघन पैटर्न और उत्पादन में अत्यंत सख्त कण आकार आवश्यकताओं के कारण, वेफर बॉक्स को विभिन्न उत्पादन मशीनों के सूक्ष्म पर्यावरण बॉक्स प्रतिक्रिया गुहा से जुड़ने के लिए एक स्वच्छ वातावरण सुनिश्चित करना आवश्यक है।
निर्माण पद्धति
एलएनओआई वेफर्स के निर्माण में कई सटीक चरण शामिल हैं:
चरण 1: हीलियम आयन प्रत्यारोपणहीलियम आयनों को आयन इम्प्लांटर का उपयोग करके एक बल्क एलएन क्रिस्टल में प्रविष्ट कराया जाता है। ये आयन एक विशिष्ट गहराई पर स्थित होकर एक कमज़ोर तल बनाते हैं जो अंततः फिल्म पृथक्करण में सहायक होता है।
चरण 2: आधार सब्सट्रेट निर्माणएक अलग सिलिकॉन या LN वेफर को PECVD या थर्मल ऑक्सीकरण का उपयोग करके SiO2 के साथ ऑक्सीकृत या स्तरित किया जाता है। इष्टतम बंधन के लिए इसकी ऊपरी सतह को समतल किया जाता है।
चरण 3: सब्सट्रेट से LN का बंधनआयन-प्रत्यारोपित एलएन क्रिस्टल को पलटकर प्रत्यक्ष वेफर बॉन्डिंग का उपयोग करके बेस वेफर से जोड़ दिया जाता है। अनुसंधान स्थितियों में, कम कठोर परिस्थितियों में बॉन्डिंग को सरल बनाने के लिए बेंज़ोसाइक्लोब्यूटीन (बीसीबी) को एक आसंजक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
चरण 4: तापीय उपचार और फिल्म पृथक्करणएनीलिंग प्रत्यारोपित गहराई पर बुलबुले के निर्माण को सक्रिय करता है, जिससे पतली फिल्म (शीर्ष LN परत) को थोक से अलग करना संभव हो जाता है। एक्सफोलिएशन को पूरा करने के लिए यांत्रिक बल का उपयोग किया जाता है।
चरण 5: सतह पॉलिशिंगरासायनिक यांत्रिक पॉलिशिंग (सीएमपी) का प्रयोग शीर्ष एलएन सतह को चिकना करने के लिए किया जाता है, जिससे ऑप्टिकल गुणवत्ता और उपकरण की उपज में सुधार होता है।
तकनीकी मापदंड
| सामग्री | ऑप्टिकल श्रेणी LiNbO3 वेफ्स(सफ़ेद or काला) | |
| क्यूरी अस्थायी | 1142±0.7℃ | |
| काटना कोण | एक्स/वाई/जेड आदि | |
| व्यास/आकार | 2”/3”/4” ±0.03 मिमी | |
| टोल(±) | <0.20 मिमी ±0.005 मिमी | |
| मोटाई | 0.18～0.5 मिमी या अधिक | |
| प्राथमिक समतल | 16 मिमी/22 मिमी/32 मिमी | |
| टीटीवी | <3μm | |
| झुकना | -30 | |
| ताना | <40μm | |
| अभिविन्यास समतल | सभी उपलब्ध | |
| सतह प्रकार | सिंगल साइड पॉलिश्ड (एसएसपी)/डबल साइड पॉलिश्ड (डीएसपी) | |
| पॉलिश ओर Ra | <0.5एनएम | |
| एस/डी | 20/10 | |
| किनारा मानदंड | आर=0.2मिमी C- प्रकार or बुलनोज़ | |
| गुणवत्ता | मुक्त of बुलबुले फूटना और समावेशन) | |
| ऑप्टिकल डाल दिया गया | एमजी/फे/जेडएन/एमजीओ वगैरह के लिए ऑप्टिकल श्रेणी एलएन वेफर्स प्रति अनुरोध किया | |
| वफ़र सतह मानदंड | अपवर्तक सूचकांक | No=2.2878/Ne=2.2033 @632nm तरंगदैर्ध्य/प्रिज्म युग्मक विधि। |
| दूषण, | कोई नहीं | |
| कण सी>0.3μ m | <=30 | |
| खरोंच, छिलना | कोई नहीं | |
| दोष | कोई किनारे पर दरारें, खरोंच, आरी के निशान, दाग नहीं | |
| पैकेजिंग | मात्रा/वेफर बॉक्स | 25 पीस प्रति बॉक्स |
उपयोग के मामले
अपनी बहुमुखी प्रतिभा और प्रदर्शन के कारण, LNOI का उपयोग कई उद्योगों में किया जाता है:
फोटोनिक्स:कॉम्पैक्ट मॉड्यूलेटर, मल्टीप्लेक्सर और फोटोनिक सर्किट।
आरएफ/ध्वनिकी:एकॉस्टो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर, आरएफ फिल्टर।
क्वांटम कम्प्यूटिंग:अरैखिक आवृत्ति मिक्सर और फोटॉन-युग्म जनरेटर।
रक्षा एवं एयरोस्पेस:कम हानि वाले ऑप्टिकल गायरो, आवृत्ति-स्थानांतरण उपकरण।
चिकित्सा उपकरण:ऑप्टिकल बायोसेंसर और उच्च आवृत्ति सिग्नल जांच।
सामान्य प्रश्न
प्रश्न: ऑप्टिकल प्रणालियों में SOI की तुलना में LNOI को प्राथमिकता क्यों दी जाती है?
A:एलएनओआई में बेहतर इलेक्ट्रो-ऑप्टिक गुणांक और व्यापक पारदर्शिता रेंज है, जो फोटोनिक सर्किट में उच्च प्रदर्शन को सक्षम बनाता है।
प्रश्न: क्या विभाजन के बाद सीएमपी अनिवार्य है?
A:हाँ। आयन-स्लाइसिंग के बाद उजागर LN सतह खुरदरी हो जाती है और ऑप्टिकल-ग्रेड विनिर्देशों को पूरा करने के लिए उसे पॉलिश किया जाना चाहिए।
प्रश्न: अधिकतम उपलब्ध वेफर आकार क्या है?
A:वाणिज्यिक एलएनओआई वेफर्स मुख्य रूप से 3” और 4” के होते हैं, हालांकि कुछ आपूर्तिकर्ता 6” वेरिएंट भी विकसित कर रहे हैं।
प्रश्न: क्या विभाजन के बाद LN परत का पुनः उपयोग किया जा सकता है?
A:आधार क्रिस्टल को पुनः पॉलिश किया जा सकता है तथा कई बार पुनः उपयोग किया जा सकता है, यद्यपि कई चक्रों के बाद इसकी गुणवत्ता में गिरावट आ सकती है।
प्रश्न: क्या LNOI वेफर्स CMOS प्रसंस्करण के साथ संगत हैं?
A:हां, इन्हें पारंपरिक अर्धचालक निर्माण प्रक्रियाओं के अनुरूप डिजाइन किया गया है, विशेषकर जब सिलिकॉन सबस्ट्रेट्स का उपयोग किया जाता है।
