| ब्रांड नाम: | ZMSH |
| मॉडल संख्या: | सेमीकंडक्टर आयन प्रत्यारोपण उपकरण |
| एमओक्यू: | 1 |
| कीमत: | by case |
| पैकेजिंग विवरण: | कस्टम कार्टन |
| भुगतान की शर्तें: | टी/टी |
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के लिए6 इंच वेफर्स(पेज 6 देखें):
के लिए8-इंच वेफर्स(पेज 9):
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के गुणएलएनओआई वेफर
इंसुलेटर (एलएनओआई) वेफर्स पर लिथियम निओबेट के निर्माण में चरणों की एक परिष्कृत श्रृंखला शामिल है जो सामग्री विज्ञान और उन्नत निर्माण तकनीकों को जोड़ती है। इस प्रक्रिया का लक्ष्य एक पतली, उच्च गुणवत्ता वाली लिथियम नाइओबेट (LiNbO₃) फिल्म बनाना है जो किसी इंसुलेटिंग सब्सट्रेट, जैसे कि सिलिकॉन या लिथियम नाइओबेट से बंधी हो। निम्नलिखित प्रक्रिया का विस्तृत विवरण है:
एलएनओआई वेफर्स के उत्पादन में पहले चरण में आयन आरोपण शामिल है। एक थोक लिथियम नाइओबेट क्रिस्टल को इसकी सतह में उच्च-ऊर्जा हीलियम (He) आयनों के अधीन किया जाता है। आयन इम्प्लांटेशन मशीन हीलियम आयनों को तेज करती है, जो लिथियम नाइओबेट क्रिस्टल में एक विशिष्ट गहराई तक प्रवेश करते हैं।
क्रिस्टल में वांछित गहराई प्राप्त करने के लिए हीलियम आयनों की ऊर्जा को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाता है। जैसे ही आयन क्रिस्टल के माध्यम से यात्रा करते हैं, वे सामग्री की जाली संरचना के साथ बातचीत करते हैं, जिससे परमाणु व्यवधान पैदा होता है जिससे एक कमजोर विमान का निर्माण होता है, जिसे "प्रत्यारोपण परत" के रूप में जाना जाता है। यह परत अंततः क्रिस्टल को दो अलग-अलग परतों में विभाजित करने की अनुमति देगी, जहां शीर्ष परत (लेयर ए के रूप में संदर्भित) एलएनओआई के लिए आवश्यक पतली लिथियम नाइओबेट फिल्म बन जाती है।
इस पतली फिल्म की मोटाई सीधे आरोपण गहराई से प्रभावित होती है, जिसे हीलियम आयनों की ऊर्जा द्वारा नियंत्रित किया जाता है। आयन इंटरफ़ेस पर एक गाऊसी वितरण बनाते हैं, जो अंतिम फिल्म में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
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एक बार आयन आरोपण प्रक्रिया पूरी हो जाने के बाद, अगला कदम सब्सट्रेट तैयार करना है जो पतली लिथियम नाइओबेट फिल्म का समर्थन करेगा। एलएनओआई वेफर्स के लिए, सामान्य सब्सट्रेट सामग्री में सिलिकॉन (सी) या लिथियम नाइओबेट (एलएन) शामिल हैं। सब्सट्रेट 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, एक SiO₂ (सिलिकॉन डाइऑक्साइड) इन्सुलेट परत आमतौर पर थर्मल ऑक्सीकरण या PECVD (प्लाज्मा-उन्नत रासायनिक वाष्प जमाव) जैसी तकनीकों का उपयोग करके सिलिकॉन सब्सट्रेट की सतह पर जमा की जाती है। यह परत लिथियम नाइओबेट फिल्म और सिलिकॉन सब्सट्रेट के बीच इन्सुलेट माध्यम के रूप में कार्य करती है। कुछ मामलों में, यदि SiO₂ परत पर्याप्त रूप से चिकनी नहीं है, तो यह सुनिश्चित करने के लिए एक रासायनिक मैकेनिकल पॉलिशिंग (सीएमपी) प्रक्रिया लागू की जाती है कि सतह एक समान है और बॉन्डिंग प्रक्रिया के लिए तैयार है।
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सब्सट्रेट तैयार करने के बाद, अगला कदम पतली लिथियम नाइओबेट फिल्म (लेयर ए) को सब्सट्रेट से जोड़ना है। लिथियम नाइओबेट क्रिस्टल, आयन आरोपण के बाद, 180 डिग्री पर फ़्लिप किया जाता है और तैयार सब्सट्रेट पर रखा जाता है। बॉन्डिंग प्रक्रिया आमतौर पर वेफर बॉन्डिंग तकनीक का उपयोग करके की जाती है।
वेफर बॉन्डिंग में, लिथियम नाइओबेट क्रिस्टल और सब्सट्रेट दोनों उच्च दबाव और तापमान के अधीन होते हैं, जिससे दोनों सतहें मजबूती से चिपक जाती हैं। प्रत्यक्ष संबंध प्रक्रिया में आमतौर पर किसी चिपकने वाली सामग्री की आवश्यकता नहीं होती है, और सतहों को आणविक स्तर पर जोड़ा जाता है। अनुसंधान उद्देश्यों के लिए, बेंज़ोसायक्लोब्यूटीन (बीसीबी) का उपयोग अतिरिक्त सहायता प्रदान करने के लिए एक मध्यवर्ती संबंध सामग्री के रूप में किया जा सकता है, हालांकि इसकी सीमित दीर्घकालिक स्थिरता के कारण आमतौर पर इसका उपयोग वाणिज्यिक उत्पादन में नहीं किया जाता है।
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बॉन्डिंग प्रक्रिया के बाद, बॉन्डेड वेफर एनीलिंग उपचार से गुजरता है। लिथियम नाइओबेट परत और सब्सट्रेट के बीच बंधन शक्ति में सुधार के साथ-साथ आयन आरोपण प्रक्रिया के कारण होने वाली किसी भी क्षति की मरम्मत के लिए एनीलिंग महत्वपूर्ण है।
एनीलिंग के दौरान, बंधे हुए वेफर को एक विशिष्ट तापमान तक गर्म किया जाता है और एक निश्चित अवधि के लिए उस तापमान पर बनाए रखा जाता है। यह प्रक्रिया न केवल इंटरफेशियल बॉन्ड को मजबूत करती है बल्कि आयन-प्रत्यारोपित परत में सूक्ष्म बुलबुले के निर्माण को भी प्रेरित करती है। ये बुलबुले धीरे-धीरे लिथियम नाइओबेट परत (लेयर ए) को मूल थोक लिथियम नाइओबेट क्रिस्टल (लेयर बी) से अलग कर देते हैं।
एक बार पृथक्करण होने पर, यांत्रिक उपकरणों का उपयोग दो परतों को अलग करने के लिए किया जाता है, जिससे सब्सट्रेट पर एक पतली, उच्च गुणवत्ता वाली लिथियम नाइओबेट फिल्म (लेयर ए) रह जाती है। तापमान को धीरे-धीरे कमरे के तापमान तक कम किया जाता है, जिससे एनीलिंग और परत पृथक्करण प्रक्रिया पूरी हो जाती है।
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लिथियम नाइओबेट परत के अलग होने के बाद, एलएनओआई वेफर की सतह आमतौर पर खुरदरी और असमान होती है। आवश्यक सतह गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए, वेफर अंतिम रासायनिक यांत्रिक पॉलिशिंग (सीएमपी) प्रक्रिया से गुजरता है। सीएमपी वेफर की सतह को चिकना करता है, बची हुई खुरदरापन को दूर करता है और यह सुनिश्चित करता है कि पतली फिल्म समतल है।
सीएमपी प्रक्रिया वेफर पर उच्च गुणवत्ता वाली फिनिश प्राप्त करने के लिए आवश्यक है, जो बाद के डिवाइस निर्माण के लिए महत्वपूर्ण है। सतह को बहुत अच्छे स्तर पर पॉलिश किया जाता है, अक्सर परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (एएफएम) द्वारा मापा गया 0.5 एनएम से कम खुरदरापन (आरक्यू) होता है।
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1. प्रश्न: क्या लिथियम टैंटलेट लिथियम नाइओबेट के समान है?
ए: नहीं. लिथियम टैंटलेट (LiTaO₃) और लिथियम नाइओबेट (LiNbO₃) अलग-अलग रासायनिक संरचना (Ta बनाम Nb) के साथ अलग-अलग सामग्रियां हैं, लेकिन एक समान क्रिस्टल संरचना (R3c स्पेस ग्रुप) और फेरोइलेक्ट्रिक गुण साझा करते हैं।
2. प्रश्न: क्या लिथियम नाइओबेट एक पेरोव्स्काइट है?
ए: नहीं. लिथियम नाइओबेट एक गैर-पेरोव्स्काइट संरचना (R3c अंतरिक्ष समूह) में क्रिस्टलीकृत होता है, जो विहित ABX₃ पेरोव्स्काइट संरचना से भिन्न होता है। हालाँकि, यह अपने ABO₃ जैसे ऑक्सीजन ऑक्टाहेड्रल ढांचे के कारण पेरोव्स्काइट जैसा फेरोइलेक्ट्रिक व्यवहार प्रदर्शित करता है।