LNOIウェハ（絶縁体上のニオブ酸リチウム）通信センシング高電気光学
詳細図
概要
ウェーハボックスの内側には、ウェーハの両面を支えるために寸法が厳密に均一な対称溝が設けられています。結晶ボックスは一般的に、耐熱性、耐摩耗性、静電気性に優れた半透明のプラスチックPP素材で作られています。半導体製造においては、金属プロセスセグメントを区別するために、異なる色の添加剤が使用されています。半導体のキーサイズが小さく、パターンが密集しており、製造における粒子サイズ要件が非常に厳しいため、ウェーハボックスは、さまざまな製造装置のマイクロ環境ボックス反応キャビティに接続するために、クリーンな環境を保証する必要があります。
製造方法
LNOI ウェーハの製造は、いくつかの精密なステップで構成されています。
ステップ1：ヘリウムイオン注入イオン注入装置を用いてヘリウムイオンをバルクLN結晶に導入します。これらのイオンは特定の深さに留まり、最終的に膜剥離を促進する脆弱な面を形成します。
ステップ2：ベース基板の形成別途用意したシリコンまたはLNウェハを、PECVDまたは熱酸化法を用いて酸化またはSiO2で積層します。最適な接合を実現するために、上面は平坦化されます。
ステップ3：LNと基板の接合イオン注入されたLN結晶は反転され、直接ウェーハ接合によってベースウェーハに接合されます。研究分野では、ベンゾシクロブテン（BCB）を接着剤として使用することで、それほど厳しくない条件下での接合を簡素化できます。
ステップ4：熱処理とフィルムの分離アニーリングにより、注入深度における気泡形成が活性化され、薄膜（最上層のLN層）がバルクから分離されます。剥離は機械力を用いて完了します。
ステップ5：表面研磨化学機械研磨 (CMP) を適用して LN 上部表面を滑らかにし、光学品質とデバイスの歩留まりを向上させます。
技術的パラメータ
| 材料 | 光学 学年 ニオブ酸リチウム ワフェス（ホワイト or 黒） | |
| キュリー 温度 | 1142±0.7℃ | |
| 切断 角度 | X/Y/Zなど | |
| 直径/サイズ | 2インチ/3インチ/4インチ ±0.03mm | |
| 許容誤差(±) | <0.20 mm ±0.005 mm | |
| 厚さ | 0.18～0.5mm以上 | |
| 主要な フラット | 16mm/22mm/32mm | |
| TTV | <3μm | |
| 弓 | -30 | |
| ワープ | <40μm | |
| オリエンテーション フラット | すべて利用可能 | |
| 表面 タイプ | 片面研磨(SSP)/両面研磨(DSP) | |
| 磨き上げられた 側 Ra | <0.5nm | |
| S/D | 20/10 | |
| 角 基準 | R=0.2mm C型 or ブルノーズ | |
| 品質 | 無料 of ひび割れ（泡 そして 内包物） | |
| 光学 ドーピングされた | マグネシウム/鉄/亜鉛/マグネシウム 等 のために 光学 学年 LN ウエハース あたり リクエストされた | |
| ウェーハ 表面 基準 | 屈折率 | No=2.2878/Ne=2.2033 @632nm波長/プリズムカップラー方式。 |
| 汚染、 | なし | |
| 粒子 c>0.3μ m | 30未満 | |
| 傷、欠け | なし | |
| 欠陥 | エッジのひび割れ、傷、鋸跡、汚れはありません | |
| パッケージ | 数量/ウエハースボックス | 1箱25個入り |
ユースケース
LNOI はその汎用性と性能により、さまざまな業界で使用されています。
フォトニクス：コンパクトな変調器、マルチプレクサ、および光子回路。
RF/音響:音響光学変調器、RF フィルター。
量子コンピューティング:非線形周波数ミキサーと光子対発生器。
防衛・航空宇宙:低損失光ジャイロ、周波数シフトデバイス。
医療機器:光バイオセンサーと高周波信号プローブ。
よくある質問
Q: 光学システムでは、なぜ LNOI が SOI よりも好まれるのでしょうか?
A:LNOI は優れた電気光学係数と広い透明範囲を特徴としており、光子回路でより高いパフォーマンスを実現します。
Q: 分割後、CMP は必須ですか?
A:はい。イオンスライス後の露出したLN表面は粗いため、光学グレードの仕様を満たすように研磨する必要があります。
Q: 利用可能な最大ウェハサイズはどれくらいですか?
A:市販の LNOI ウェハは主に 3 インチと 4 インチですが、一部のサプライヤーは 6 インチのバリエーションを開発しています。
Q: LN 層は分割後に再利用できますか?
A:ベースクリスタルは再研磨して数回再利用できます。ただし、複数回のサイクルを経ると品質が低下する可能性があります。
Q: LNOI ウェーハは CMOS プロセスと互換性がありますか?
A:はい、特にシリコン基板を使用する場合、従来の半導体製造プロセスに合わせて設計されています。
