एलएनओआई

परिचय

LiNbO3 क्रिस्टल का व्यापक रूप से तरंग दैर्ध्य > 1um और ऑप्टिकल पैरामीटर ऑसिलेटर (OPOs) के लिए आवृत्ति डबलर के रूप में उपयोग किया जाता है जो 1064 एनएम पर पंप किए जाते हैं।इसके बड़े इलेक्ट्रो-ऑप्टिक (ई-ओ) और एकूस्टो-ऑप्टिक (ए-ओ) गुणांक के कारण, LiNbO3 क्रिस्टल पॉकेल सेल, Q-स्विच और चरण मॉड्यूलेटर, वेवगाइड सब्सट्रेट, और सतह ध्वनिक तरंग (SAW) वेफर्स आदि के लिए सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली सामग्री है।

ऑप्टिकल ग्रेड लिथियम निओबेट के लिए बढ़ते और बड़े पैमाने पर उत्पादन में हमारे प्रचुर अनुभव दोनों बाउल और वेफर्स पर। हम क्रिस्टल बढ़ रही, स्लाइसिंग, वेफर लपेटिंग में उन्नत सुविधाओं से लैस हैं,सभी तैयार उत्पादों को क्यूरी टेम्प और क्यूसी निरीक्षण के परीक्षण में पारित किया जाता है। सभी वेफर्स सख्त गुणवत्ता नियंत्रण और निरीक्षण के अधीन होते हैं।और सख्त सतह सफाई और समतलता नियंत्रण के तहत भी.

विनिर्देश

गुण

आइसोलेटर (एलएनओआई) पर लिथियम निओबेट के निर्माण में एक परिष्कृत श्रृंखला शामिल है जिसमें सामग्री विज्ञान और उन्नत निर्माण तकनीकों का संयोजन होता है।इस प्रक्रिया का उद्देश्य एक पतली, उच्च गुणवत्ता वाले लिथियम निओबेट (LiNbO3) फिल्म एक अछूता सब्सट्रेट, जैसे सिलिकॉन या लिथियम निओबेट खुद के लिए बंधे। नीचे प्रक्रिया का एक विस्तृत विवरण हैः

चरण 1: आयन प्रत्यारोपण

एलएनओआई वेफर्स के उत्पादन में पहला कदम आयन प्रत्यारोपण को शामिल करता है। एक थोक लिथियम निओबेट क्रिस्टल को इसकी सतह में इंजेक्ट किए गए उच्च-ऊर्जा हेलियम (He) आयनों के अधीन किया जाता है।आयन प्रत्यारोपण मशीन हीलियम आयनों को तेज करती है, जो लिथियम निओबेट क्रिस्टल में एक निश्चित गहराई तक प्रवेश करते हैं।

हीलियम आयनों की ऊर्जा को क्रिस्टल में वांछित गहराई प्राप्त करने के लिए सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाता है। जैसे-जैसे आयन क्रिस्टल के माध्यम से यात्रा करते हैं, वे सामग्री की जाली संरचना के साथ बातचीत करते हैं,परमाणु विघटन का कारण बनता है जिससे एक कमजोर विमान का गठन होता हैइस परत अंततः क्रिस्टल दो अलग-अलग परतों में विभाजित किया जा करने के लिए अनुमति देगा,जहां ऊपरी परत (लेयर ए के रूप में संदर्भित) एलएनओआई के लिए आवश्यक पतली लिथियम निओबेट फिल्म बन जाती है.

इस पतली फिल्म की मोटाई सीधे प्रत्यारोपण की गहराई से प्रभावित होती है, जिसे हीलियम आयनों की ऊर्जा द्वारा नियंत्रित किया जाता है। आयन इंटरफ़ेस पर एक गौसियन वितरण बनाते हैं,जो अंतिम फिल्म में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है.

चरण 2: सब्सट्रेट तैयार करना

एक बार आयन प्रत्यारोपण की प्रक्रिया पूरी हो जाने के बाद, अगला कदम उस सब्सट्रेट को तैयार करना है जो पतली लिथियम निओबेट फिल्म का समर्थन करेगा।सामान्य सब्सट्रेट सामग्रियों में सिलिकॉन (Si) या लिथियम निओबेट (LN) शामिल हैसब्सट्रेट को पतली फिल्म के लिए यांत्रिक समर्थन प्रदान करना चाहिए और बाद के प्रसंस्करण चरणों के दौरान दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित करनी चाहिए।

सब्सट्रेट तैयार करने के लिए, a SiO₂ (silicon dioxide) insulating layer is typically deposited onto the surface of the silicon substrate using techniques such as thermal oxidation or PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition)यह परत लिथियम निओबेट फिल्म और सिलिकॉन सब्सट्रेट के बीच इन्सुलेट माध्यम के रूप में कार्य करती है। कुछ मामलों में यदि SiO2 परत पर्याप्त चिकनी नहीं है, तो यह एक अलग प्रकार की परत के रूप में काम करती है।एक रासायनिक यांत्रिक पॉलिशिंग (सीएमपी) प्रक्रिया लागू की जाती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि सतह समान हो और बांधने की प्रक्रिया के लिए तैयार हो.

चरण 3: पतली फिल्म से बंधना

सब्सट्रेट तैयार करने के बाद, अगला कदम पतली लिथियम निओबेट फिल्म (लेयर ए) को सब्सट्रेट से जोड़ना है। लिथियम निओबेट क्रिस्टल, आयन प्रत्यारोपण के बाद,180 डिग्री मुड़कर तैयार सब्सट्रेट पर रखा जाता हैबंधन प्रक्रिया आमतौर पर एक वेफर बंधन तकनीक का उपयोग करके की जाती है।

वेफर बंधन में, लिथियम निओबेट क्रिस्टल और सब्सट्रेट दोनों को उच्च दबाव और तापमान के अधीन किया जाता है, जिससे दोनों सतहें दृढ़ता से चिपक जाती हैं।प्रत्यक्ष बांधने की प्रक्रिया में आमतौर पर किसी भी चिपकने वाली सामग्री की आवश्यकता नहीं होती है, और सतहों को आणविक स्तर पर बंधा जाता है। अनुसंधान उद्देश्यों के लिए, अतिरिक्त समर्थन प्रदान करने के लिए एक मध्यवर्ती बंधन सामग्री के रूप में बेंजोसाइक्लोबुटेन (BCB) का उपयोग किया जा सकता है,हालांकि इसकी सीमित दीर्घकालिक स्थिरता के कारण इसका उपयोग व्यावसायिक उत्पादन में नहीं किया जाता है।.

चरण 4: एनीलिंग और लेयर स्प्लिटिंग

बंधन प्रक्रिया के बाद, बंधे हुए वेफर को एक एनीलिंग उपचार से गुजरना पड़ता है। लिथियम निओबेट परत और सब्सट्रेट के बीच बंधन शक्ति में सुधार के लिए एनीलिंग महत्वपूर्ण है,साथ ही आयन प्रत्यारोपण प्रक्रिया के कारण होने वाले किसी भी क्षति की मरम्मत के लिए.

एनीलिंग के दौरान, बंधे हुए वेफर को एक विशिष्ट तापमान तक गर्म किया जाता है और उस तापमान को एक निश्चित अवधि के लिए बनाए रखा जाता है।यह प्रक्रिया न केवल अंतरफलक बंधनों को मजबूत करती है बल्कि आयन-इम्प्लांट की गई परत में माइक्रो-बबलों के गठन को भी प्रेरित करती हैये बुलबुले धीरे-धीरे लिथियम निओबेट परत (लेयर ए) को मूल थोक लिथियम निओबेट क्रिस्टल (लेयर बी) से अलग करने का कारण बनते हैं।

एक बार जब पृथक्करण हो जाता है, तो यांत्रिक औजारों का उपयोग दो परतों को अलग करने के लिए किया जाता है, जिससे सब्सट्रेट पर पतली, उच्च गुणवत्ता वाली लिथियम निओबेट फिल्म (लेयर ए) छोड़ दी जाती है।तापमान को धीरे-धीरे कमरे के तापमान तक कम किया जाता है, एनीलिंग और परत पृथक्करण प्रक्रिया को पूरा करता है।

चरण 5: सीएमपी समतलकरण

लिथियम निओबेट परत को अलग करने के बाद, एलएनओआई वेफर की सतह आमतौर पर असमान और असमान होती है।वेफर एक अंतिम रासायनिक यांत्रिक पॉलिशिंग (सीएमपी) प्रक्रिया से गुजरता है. सीएमपी वेफर की सतह को चिकना करता है, शेष किसी भी रगड़ को हटा देता है और यह सुनिश्चित करता है कि पतली फिल्म समतल हो।

सीएमपी प्रक्रिया वेफर पर उच्च गुणवत्ता वाले फिनिश प्राप्त करने के लिए आवश्यक है, जो बाद में उपकरण निर्माण के लिए महत्वपूर्ण है। सतह को बहुत ही ठीक स्तर तक पॉलिश किया जाता है,अक्सर 0 से कम मोटाई (Rq) के साथ.5 एनएम जैसा कि परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (एएफएम) द्वारा मापा गया है।

एलएनओआई वेफर के अनुप्रयोग