LNOI વેફર (ઇન્સ્યુલેટર પર લિથિયમ નિઓબેટ) ટેલિકોમ્યુનિકેશન સેન્સિંગ હાઇ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક
વિગતવાર આકૃતિ
ઝાંખી
વેફર બોક્સની અંદર સપ્રમાણ ખાંચો હોય છે, જેના પરિમાણો વેફરની બંને બાજુઓને ટેકો આપવા માટે સખત રીતે સમાન હોય છે. ક્રિસ્ટલ બોક્સ સામાન્ય રીતે અર્ધપારદર્શક પ્લાસ્ટિક પીપી સામગ્રીથી બનેલું હોય છે જે તાપમાન, ઘસારો અને સ્થિર વીજળી સામે પ્રતિરોધક હોય છે. સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનમાં મેટલ પ્રક્રિયા વિભાગોને અલગ પાડવા માટે વિવિધ રંગોના ઉમેરણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. સેમિકન્ડક્ટરના નાના કી કદ, ગાઢ પેટર્ન અને ઉત્પાદનમાં ખૂબ જ કડક કણ કદની આવશ્યકતાઓને કારણે, વેફર બોક્સને વિવિધ ઉત્પાદન મશીનોના સૂક્ષ્મ પર્યાવરણ બોક્સ પ્રતિક્રિયા પોલાણ સાથે જોડાવા માટે સ્વચ્છ વાતાવરણની ખાતરી આપવી આવશ્યક છે.
ફેબ્રિકેશન પદ્ધતિ
LNOI વેફરના ઉત્પાદનમાં ઘણા ચોક્કસ પગલાં શામેલ છે:
પગલું 1: હિલીયમ આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશનઆયન ઇમ્પ્લાન્ટરનો ઉપયોગ કરીને હિલીયમ આયનોને બલ્ક LN ક્રિસ્ટલમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. આ આયનો ચોક્કસ ઊંડાઈ પર રહે છે, એક નબળું પ્લેન બનાવે છે જે આખરે ફિલ્મ ડિટેચમેન્ટને સરળ બનાવશે.
પગલું 2: બેઝ સબસ્ટ્રેટ રચનાPECVD અથવા થર્મલ ઓક્સિડેશનનો ઉપયોગ કરીને એક અલગ સિલિકોન અથવા LN વેફરને SiO2 સાથે ઓક્સિડાઇઝ્ડ અથવા સ્તરિત કરવામાં આવે છે. શ્રેષ્ઠ બંધન માટે તેની ટોચની સપાટીને સમતલ કરવામાં આવે છે.
પગલું 3: LN ને સબસ્ટ્રેટ સાથે જોડવુંઆયન-ઇમ્પ્લાન્ટેડ LN ક્રિસ્ટલને ફ્લિપ કરવામાં આવે છે અને ડાયરેક્ટ વેફર બોન્ડિંગનો ઉપયોગ કરીને બેઝ વેફર સાથે જોડવામાં આવે છે. સંશોધન સેટિંગ્સમાં, બેન્ઝોસાયક્લોબ્યુટીન (BCB) નો ઉપયોગ ઓછી કડક પરિસ્થિતિઓમાં બોન્ડિંગને સરળ બનાવવા માટે એડહેસિવ તરીકે થઈ શકે છે.
પગલું 4: થર્મલ ટ્રીટમેન્ટ અને ફિલ્મ સેપરેશનએનિલિંગ ઇમ્પ્લાન્ટેડ ઊંડાઈ પર પરપોટાની રચનાને સક્રિય કરે છે, જેનાથી પાતળા ફિલ્મ (ટોચનું LN સ્તર) બલ્કથી અલગ થઈ જાય છે. એક્સ્ફોલિયેશન પૂર્ણ કરવા માટે યાંત્રિક બળનો ઉપયોગ થાય છે.
પગલું 5: સપાટી પોલિશિંગટોચની LN સપાટીને સરળ બનાવવા માટે કેમિકલ મિકેનિકલ પોલિશિંગ (CMP) લાગુ કરવામાં આવે છે, જેનાથી ઓપ્ટિકલ ગુણવત્તા અને ઉપકરણની ઉપજમાં સુધારો થાય છે.
ટેકનિકલ પરિમાણો
| સામગ્રી | ઓપ્ટિકલ ગ્રેડ LiNbO3 વેફ્સ(સફેદ or કાળો) | |
| ક્યુરી તાપમાન | ૧૧૪૨±૦.૭℃ | |
| કટીંગ કોણ | X/Y/Z વગેરે | |
| વ્યાસ/કદ | 2”/3”/4” ±0.03 મીમી | |
| ટોલ(±) | <0.20 મીમી ±0.005 મીમી | |
| જાડાઈ | 0.18~0.5 મીમી અથવા વધુ | |
| પ્રાથમિક ફ્લેટ | ૧૬ મીમી/૨૨ મીમી/૩૨ મીમી | |
| ટીટીવી | <3μm | |
| ધનુષ્ય | -30 | |
| વાર્પ | <40μm | |
| ઓરિએન્ટેશન ફ્લેટ | બધા ઉપલબ્ધ | |
| સપાટી પ્રકાર | સિંગલ સાઇડ પોલિશ્ડ (SSP)/ડબલ સાઇડ પોલિશ્ડ (DSP) | |
| પોલિશ્ડ બાજુ Ra | <0.5nm | |
| એસ/ડી | 20/10 | |
| ધાર માપદંડ | આર=0.2 મીમી સી-પ્રકાર or બુલનોઝ | |
| ગુણવત્તા | મફત of તિરાડો (પરપોટા) અને સમાવેશ) | |
| ઓપ્ટિકલ ડોપ્ડ | મિલિગ્રામ/ફે/ઝેડએન/એમજીઓ વગેરે માટે ઓપ્ટિકલ ગ્રેડ એલએન વેફર્સ પ્રતિ વિનંતી કરેલ | |
| વેફર સપાટી માપદંડ | રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ | No=2.2878/Ne=2.2033 @632nm તરંગલંબાઇ/પ્રિઝમ કપ્લર પદ્ધતિ. |
| દૂષણ, | કોઈ નહીં | |
| કણો સી> ૦.૩μ m | <= 30 | |
| સ્ક્રેચ, ચીપિંગ | કોઈ નહીં | |
| ખામી | ધાર પર કોઈ તિરાડો, ખંજવાળ, કરવતના નિશાન, ડાઘ નથી | |
| પેકેજિંગ | જથ્થો/વેફર બોક્સ | બોક્સ દીઠ 25 પીસી |
ઉપયોગના કિસ્સાઓ
તેની વૈવિધ્યતા અને કામગીરીને કારણે, LNOI નો ઉપયોગ અનેક ઉદ્યોગોમાં થાય છે:
ફોટોનિક્સ:કોમ્પેક્ટ મોડ્યુલેટર, મલ્ટિપ્લેક્સર્સ અને ફોટોનિક સર્કિટ.
આરએફ/ધ્વનિશાસ્ત્ર:એકોસ્ટો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર, આરએફ ફિલ્ટર્સ.
ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ:નોનલાઇનર ફ્રીક્વન્સી મિક્સર્સ અને ફોટોન-જોડી જનરેટર.
સંરક્ષણ અને એરોસ્પેસ:ઓછા નુકશાનવાળા ઓપ્ટિકલ ગાયરો, ફ્રીક્વન્સી-શિફ્ટિંગ ડિવાઇસ.
તબીબી ઉપકરણો:ઓપ્ટિકલ બાયોસેન્સર્સ અને ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ પ્રોબ્સ.
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
પ્રશ્ન: ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સમાં SOI કરતાં LNOI શા માટે વધુ પ્રાધાન્યક્ષમ છે?
A:LNOI માં શ્રેષ્ઠ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ગુણાંક અને વિશાળ પારદર્શિતા શ્રેણી છે, જે ફોટોનિક સર્કિટમાં ઉચ્ચ પ્રદર્શનને સક્ષમ બનાવે છે.
પ્રશ્ન: શું વિભાજન પછી CMP ફરજિયાત છે?
A:હા. આયન-સ્લાઇસિંગ પછી ખુલ્લી LN સપાટી ખરબચડી હોય છે અને ઓપ્ટિકલ-ગ્રેડ સ્પષ્ટીકરણોને પૂર્ણ કરવા માટે તેને પોલિશ કરવી આવશ્યક છે.
પ્રશ્ન: ઉપલબ્ધ મહત્તમ વેફર કદ શું છે?
A:વાણિજ્યિક LNOI વેફર્સ મુખ્યત્વે 3” અને 4” કદના હોય છે, જોકે કેટલાક સપ્લાયર્સ 6” પ્રકારો વિકસાવી રહ્યા છે.
પ્રશ્ન: શું વિભાજન પછી LN સ્તરનો ફરીથી ઉપયોગ કરી શકાય છે?
A:બેઝ ક્રિસ્ટલને ઘણી વખત ફરીથી પોલિશ કરી શકાય છે અને ફરીથી ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે, જોકે અનેક ચક્રો પછી ગુણવત્તામાં ઘટાડો થઈ શકે છે.
પ્રશ્ન: શું LNOI વેફર્સ CMOS પ્રોસેસિંગ સાથે સુસંગત છે?
A:હા, તેઓ પરંપરાગત સેમિકન્ડક્ટર ફેબ્રિકેશન પ્રક્રિયાઓ સાથે સંરેખિત કરવા માટે રચાયેલ છે, ખાસ કરીને જ્યારે સિલિકોન સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
