פרוסת LNOI (ליתיום ניובט על מבודד) חישת תקשורת אלקטרואופטיקה גבוהה
תרשים מפורט
סקירה כללית
בתוך קופסת הוופלים ישנם חריצים סימטריים, שמידותיהם אחידות לחלוטין כדי לתמוך בשני צידי הוופלים. קופסת הגביש עשויה בדרך כלל מחומר PP מפלסטיק שקוף, עמיד בפני טמפרטורה, שחיקה וחשמל סטטי. צבעים שונים של תוספים משמשים להבחנה בין מקטעי תהליך מתכת בייצור מוליכים למחצה. בשל גודל המפתח הקטן של מוליכים למחצה, דפוסים צפופים ודרישות גודל החלקיקים המחמירות מאוד בייצור, יש להבטיח לקופסת הוופלים סביבה נקייה כדי להתחבר לחלל התגובה של קופסת המיקרו-סביבה של מכונות ייצור שונות.
מתודולוגיית ייצור
ייצור פרוסות LNOI מורכב ממספר שלבים מדויקים:
שלב 1: השתלת יוני הליוםיוני הליום מוחדרים לגביש LN בתפזורת באמצעות מכשיר להשתלת יונים. יונים אלה נצמדים בעומק מסוים ויוצרים מישור מוחלש שבסופו של דבר יקל על ניתוק הסרט.
שלב 2: יצירת מצע בסיספרוסת סיליקון או תבנית LN נפרדת מתחמצנת או מכוסה בשכבות SiO2 באמצעות PECVD או חמצון תרמי. המשטח העליון שלה מישורי לצורך חיבור אופטימלי.
שלב 3: קשירת LN למצעגביש ה-LN המושתל ביונים הופך ומחובר לפרוסת הבסיס באמצעות קשירת פרוסת ...
שלב 4: טיפול תרמי והפרדת סרטיםחישול מפעיל היווצרות בועות בעומק המושתל, ומאפשר הפרדה של הסרט הדק (שכבת ה-LN העליונה) מהגוש. כוח מכני משמש להשלמת הקילוף.
שלב 5: ליטוש פני השטחליטוש כימי-מכני (CMP) מיושם כדי להחליק את פני השטח העליונים של ה-LN, ובכך לשפר את האיכות האופטית ואת תפוקת המכשיר.
פרמטרים טכניים
| חוֹמֶר | אוֹפּטִי צִיוּן LiNbO3 ופלים (לבן or שָׁחוֹר) | |
| קירי טמפ' | 1142±0.7℃ | |
| גְזִירָה זָוִית | X/Y/Z וכו' | |
| קוטר/גודל | 2 אינץ'/3 אינץ'/4 אינץ' ±0.03 מ"מ | |
| טול(±) | <0.20 מ"מ ±0.005 מ"מ | |
| עוֹבִי | 0.18 ~ 0.5 מ"מ או יותר | |
| יְסוֹדִי שָׁטוּחַ | 16 מ"מ/22 מ"מ/32 מ"מ | |
| TTV | <3 מיקרומטר | |
| קֶשֶׁת | -30 | |
| לְעַקֵם | <40 מיקרומטר | |
| הִתמַצְאוּת שָׁטוּחַ | הכל זמין | |
| מִשׁטָח סוּג | מלוטש בצד אחד (SSP) / מלוטש בצדדים כפולים (DSP) | |
| מְלוּטָשׁ צַד Ra | <0.5 ננומטר | |
| S/D | 20/10 | |
| קָצֶה קריטריונים | R=0.2 מ"מ סוג C or בולנוס | |
| אֵיכוּת | לְשַׁחְרֵר of סדק (בועות ו תכלילים) | |
| אוֹפּטִי מסומם | מגנזיום/פרוזדור/אבץ/מגואו וכו עֲבוּר אוֹפּטִי צִיוּן ליין ופלים לְכָל מבוקש | |
| רָקִיק מִשׁטָח קריטריונים | מקדם שבירה | No=2.2878/Ne=2.2033 @ שיטת מצמד אורך גל/פריזמה באורך גל של 632 ננומטר. |
| נְגִיעוּת, | אַף לֹא אֶחָד | |
| חלקיקים c>0.3μ m | <=30 | |
| שריטות, סדקים | אַף לֹא אֶחָד | |
| פְּגָם | ללא סדקים בקצוות, שריטות, סימני מסור, כתמים | |
| אריזה | כמות/קופסת וופלים | 25 יחידות בקופסה |
מקרי שימוש
בשל הרבגוניות והביצועים שלו, LNOI משמש בתעשיות רבות:
פוטוניקה:מודולטורים קומפקטיים, מרבבים ומעגלים פוטוניים.
RF/אקוסטיקה:מודולטורים אקוסטו-אופטיים, מסנני RF.
מחשוב קוונטי:מערבלי תדרים לא ליניאריים ומחוללי זוגות פוטונים.
הגנה וחלל:ג'ירוסקופים אופטיים בעלי הפסדים נמוכים, התקני הזזת תדר.
מכשירים רפואיים:ביוסנסורים אופטיים וחיישני אות בתדר גבוה.
שאלות נפוצות
ש: מדוע LNOI עדיף על פני SOI במערכות אופטיות?
A:ל-LNOI מקדמים אלקטרו-אופטיים מעולים וטווח שקיפות רחב יותר, המאפשרים ביצועים גבוהים יותר במעגלים פוטוניים.
ש: האם CMP חובה לאחר פיצול?
A:כן. פני השטח החשופים של ה-LN מחוספסים לאחר חיתוך יונים ויש ללטש אותם כדי לעמוד במפרטים של איכות אופטית.
ש: מהו גודל הוופל המקסימלי הזמין?
A:פרוסות LNOI מסחריות הן בעיקר בגודל 3 אינץ' ו-4 אינץ', אם כי חלק מהספקים מפתחים גרסאות של 6 אינץ'.
ש: האם ניתן לעשות שימוש חוזר בשכבת ה-LN לאחר הפיצול?
A:ניתן ללטש מחדש את גביש הבסיס ולעשות בו שימוש חוזר מספר פעמים, אם כי האיכות עשויה להידרדר לאחר מספר מחזורים.
ש: האם פרוסות LNOI תואמות לעיבוד CMOS?
A:כן, הם נועדו להתאים לתהליכי ייצור קונבנציונליים של מוליכים למחצה, במיוחד כאשר משתמשים במצעי סיליקון.
