Qualité Gaufrette de nitrure de gallium & Gaufrette de saphir fabricant

Version détaillée du procédé de fabrication des semi-conducteurs de plaques de silicium   1. STACKING au silicium polymère   Tout d'abord, le polysilicium et le dopant sont mis dans un creuset de quartz dans un four monocristallin, et la température est élevée à plus de 1000 degrés Celsius pour obtenir le polysilicium fondu.       2. La culture de l' ingot   La croissance des lingots est un processus dans lequel le silicium polycristallin est transformé en silicium monocristallin, et après que le polysilicium soit chauffé en liquide,l'environnement thermique est contrôlé avec précision pour devenir un monocristal de haute qualité.       Concepts connexes:   Croissance de cristaux simples:Après stabilisation de la température de la solution de silicium polycristallin, le cristal de graine est lentement abaissé dans la fonte de silicium (le cristal de graine sera également fondu dans la fonte de silicium),et puis le cristal de graine est soulevé vers le haut à une certaine vitesse pour le processus de cristallisationPar la suite, les dislocations générées pendant le processus de cristallisation sont éliminées par opération de collage.le diamètre du silicium monocristallin est augmenté à la valeur cible en ajustant la vitesse et la température de tirage, puis le même diamètre est maintenu à la longueur cible.le lingot monocristallin est fini pour obtenir le lingot monocristallin fini, qui est retiré après refroidissement de la température.   Méthodes de préparation du silicium monocristallin:méthode de traction directe (méthode CZ) et méthode de fusion par zone (méthode FZ).qui se caractérise par l'agrégation d'un système thermique de type cylindre droit, chauffé avec une résistance au graphite, et le silicium polycristallin installé dans un creuset de quartz de haute pureté est fondu, puis le cristal de graine est inséré dans la surface de fusion pour le soudage,et le cristal de graine est tourné en même temps, et puis le creuset est inversé, et le cristal de graine est lentement soulevé vers le haut, et le silicium monocristallin est obtenu par le processus d'introduction de cristal, amplification,tournant de l'épaule, croissance de diamètre égal, et finition.   La méthode de fusion par zone est une méthode utilisant des lingots polycristallins pour faire fondre et faire pousser des cristaux semi-conducteurs cristallins,utilisant de l'énergie thermique pour générer une zone de fusion à une extrémité de la barre de semi-conducteursLa température est réglée de sorte que la zone fondue se déplace lentement vers l'autre extrémité de la tige, et à travers toute la barre,Il se transforme en un seul cristal dans la même direction que le cristal de graine.Il existe deux types de méthodes de fusion par zone: la méthode de fusion par zone horizontale et la méthode de fusion par zone de suspension verticale.Le premier est principalement utilisé pour la purification et la croissance en cristal unique du germanium.Dans ce dernier cas, les matériaux sont utilisés pour la fabrication de produits chimiques. a high-frequency coil is used to create a molten zone at the contact between the single crystal seed crystal and the polycrystalline silicon rod suspended above it in an atmosphere or vacuum furnace chamber, puis la zone fondue est déplacée vers le haut pour une croissance de cristal unique.   Environ 85% des plaquettes sont produites par la méthode Zorgial et 15% par la méthode de fusion en zone.le silicium monocristallin cultivé par la méthode Zyopull est principalement utilisé pour la production de composants de circuits intégrés, tandis que le silicium monocristallin cultivé par la méthode de fusion en zone est principalement utilisé pour les semi-conducteurs de puissance.et il est plus facile de faire pousser du silicium monocristallin de grand diamètre; la fonte de la méthode de fusion par zone n'est pas en contact avec le récipient, n'est pas facile à polluer et a une pureté élevée, ce qui convient à la production d'appareils électroniques de haute puissance,mais il est difficile de cultiver du silicium monocristallin de grand diamètreDans la vidéo, c'est la méthode de traction droite.   3. Le broyage et la récolte de l'ingot     Comme il est difficile de contrôler le diamètre de la tige de silicium monocristallin dans le processus de tirage du monocristal, afin d'obtenir le diamètre standard de la tige de silicium,comme 6 pouces, 8 pouces, 12 pouces, etc. Après avoir tiré le cristal unique, le diamètre du lingot de silicium va tomber, et la surface de la tige de silicium après tomber est lisse,et l'erreur dimensionnelle est plus petite.   4. Tire à coudre     En utilisant une technologie de découpe de fil avancée, la tige de cristal unique est coupée en plaquettes de silicium d'épaisseur appropriée par un équipement de découpe.   5. broyage des bords   En raison de la petite épaisseur de la gaufre en silicium, le bord de la gaufre en silicium coupée est très tranchant, et le but de la bordure est de former un bord lisse,et il n'est pas facile de casser dans la fabrication de puces du futur.       6- Je vous en prie.   Le LAPPING se produit lorsque la puce est ajoutée entre la plaque lourde sélectionnée et la plaque inférieure, et que la pression est appliquée pour faire pivoter la puce avec l'agent abrasif afin de l'aplatir.     7- Je ne sais pas.   La gravure est un processus qui élimine les dommages causés par le traitement sur la surface d'une gaufre en dissout la couche de surface qui a été endommagée par le traitement physique avec une solution chimique.     8. broyage à double face   Le broyage à double face est un procédé qui aplatit la galette en enlevant les petites bosses à la surface.     9. procédé thermique rapide   RTP est un processus de chauffage rapide de la gaufre en quelques secondes, de sorte que les défauts à l'intérieur de la gaufre soient uniformes, inhibent les impuretés métalliques et empêchent le fonctionnement anormal du semi-conducteur.       10. Polissage   Le polissage est un procédé qui assure l'uniformité de la surface par l'usinage de précision de la surface.peut éliminer la couche de dommages mécaniques laissée par le processus précédent, et obtenir une plaquette de silicium d'excellente planéité de surface.     11. Nettoyage   Le nettoyage a pour but d'éliminer les matières organiques résiduelles, les particules, les métaux, etc. à la surface de la gaufre en silicium après polissage.afin d'assurer la propreté de la surface de la gaufre en silicium et de la rendre conforme aux exigences de qualité du procédé suivant:.     12. inspection   Le testeur de planéité et de résistivité teste les plaquettes de silicium poli pour s'assurer que l'épaisseur, la planéité, la planéité locale, la courbure, la déformation, la résistivité, etc.des plaquettes de silicium poli répondent aux exigences du client.     13. Nombre de particules   Le comptage des particules est un processus de vérification précise des surfaces des puces pour déterminer le nombre de défauts de surface et de défauts par diffusion laser.     14. croissance de l'EPI   L'EPI GROWING est un procédé de culture de films monocristallins de silicium de haute qualité sur une plaque de silicium moulée par dépôt chimique à la vapeur.     Concepts connexes: Croissance épitaxienne:désigne la croissance d'une seule couche cristalline sur le substrat cristallin unique (substrate) qui a certaines exigences et est identique au cristal du substrat,comme si le cristal d'origine s'étendait vers l'extérieur pendant une périodeLa technologie de croissance épitaxienne a été développée à la fin des années 1950 et au début des années 1960.il est nécessaire de réduire la résistance en série du collecteur, et nécessitent que le matériau résiste à une tension élevée et à un courant élevé, il est donc nécessaire de faire pousser une fine couche épitaxielle à haute résistance sur le substrat à faible résistance.La croissance épitaxielle de la nouvelle couche monocristalline peut être différente du substrat en termes de type de conduction, résistivité, etc., et peut également produire des cristaux simples multicouches d'épaisseurs et de exigences différentes,améliorant ainsi considérablement la flexibilité de la conception et les performances des dispositifs.   15. Emballage   L'emballage est l'emballage du produit final qualifié.     Produits liés à la ZMSH:  

Wafer PIC de tantalate de lithium de 4 pouces et 6 pouces -- Guide d'onde de tantalate de lithium sur isolant à faible perte pour la photonique non linéaire sur puce   Résumé: Nous avons développé un guide d'onde au tantalate de lithium sur un isolant de 1550 nm avec une perte de 0,28 dB/cm et un facteur de qualité de résonance toroïdale de 1,1 million.L'application de la non-linéarité dans la photonique non linéaire est étudiée.   1Je vous présente.   Waveguide technology based on lithium niobate insulators (LNoI) has made great progress in the field of ultra-high speed modulators and on-chip nonlinear photonics due to their favorable χ(2) and χ(3) nonlinear properties and the strong optical limiting effect generated by the "on-insulator" structure [1-3]En plus du LN, le tantalate de lithium (LT) a également été étudié comme matériau photonique non linéaire.LT présente un seuil de dommages optiques plus élevé et une fenêtre optiquement transparente plus large [4]., 5], bien que ses paramètres optiques soient similaires à ceux de LN, tels que l'indice de réfraction et le coefficient non linéaire [6,7].LToI est donc un autre candidat de matériau fort pour les applications de photonique non linéaire à haute puissance optiqueEn outre, le LToI est en train de devenir un matériau majeur pour les pièces de filtres à ondes acoustiques de surface (SAW) destinées aux applications mobiles et sans fil à grande vitesse.Les puces LToI peuvent devenir un matériau plus courant pour les applications photoniquesCependant, seuls quelques dispositifs photoniques basés sur LTOI ont été rapportés à ce jour, tels que les résonateurs à microdisque [8] et les phase-shifters électro-optiques [9].Nous introduisons un guide d'onde LToI à faible perte et son application dans les résonateurs à anneaux. En outre, la nonlinéarité χ(3) du guide d'onde LToI est fournie.       Le point fort   Fournir 4 "-6"LTOIplaquette, plaquette au tantalate de lithium à film mince, épaisseur supérieure de 100 nm à 1500 nm, technologie nationale, procédé mature   Autres produits;   LTOI; le plus puissant concurrent du niobate de lithium, les plaquettes de tantalate de lithium à film mince   Je sais pasLe LNOI de 8 pouces permet la production de masse de films minces de niobate de lithium à plus grande échelle.   Fabrication sur des guides d'onde isolants   Dans cette étude, nous avons utilisé des plaquettes LTOI de 4 pouces.La couche LT supérieure est un substrat LT en coupe Y rotative à 42° pour les appareils SAW qui se lie directement à un substrat Si avec une couche d'oxyde thermique d'une épaisseur de 3 μm et effectue un processus de coupe intelligent. La figure 1 (a) montre la vue supérieure de la plaque LToI, où la couche LT supérieure a une épaisseur de 200 nm. Nous avons évalué la rugosité de la surface de la couche LT supérieure à l'aide de la microscopie par force atomique (AFM).     Figure 1. a) vue supérieure de la plaque LToI, b) image AFM de la surface supérieure de la couche LT, c) image PFM de la surface supérieure de la couche LT, d) section transversale schématique du guide d'onde LToI,(e) schéma calculé du mode TE de base, et (f) image SEM du noyau du guide d'onde LToI avant le dépôt du revêtement SiO2.   Comme indiqué à la figure 1 b), la rugosité de la surface est inférieure à 1 nm et aucune rayure n'est observée.nous avons examiné la polarisation de la couche LT supérieure à l'aide d'un microscope de force de réponse piézoélectrique (PFM)Même après le processus de liaison, nous avons confirmé que la polarisation uniforme était maintenue.   En utilisant leLTOIOn fabrique le guide d'onde comme suit: on dépose une couche de masque métallique pour une gravure à sec.Nous effectuons ensuite la lithographie de faisceau d'électrons (EB) pour définir le modèle de noyau de guidage d'ondes sur le dessus de la couche de masque métalliqueEnsuite, nous avons transféré le motif de résistance EB à la couche de masque métallique par gravure à sec. Après cela, le noyau de guide d'onde LToI est formé par gravure au plasma par résonance cyclotronique d'électrons (ECR).Nous avons retiré la couche de masque métallique par un procédé humide et déposé la couche de couverture de SiO2 par dépôt de vapeur chimique améliorée par plasmaLa figure 1 d) montre la section schématique du guide d'onde LToI. La hauteur totale du noyau, la hauteur de la plaque et la largeur du noyau sont respectivement de 200, 100 et 1000 nm.Notez que pour faciliter le couplage de fibres, la largeur du noyau est étendue à 3 μm au bord du guide d'onde. La figure 1 e) montre la distribution calculée de l'intensité de l'onde lumineuse pour le mode de base du champ électrique transversal (TE) à 1550 nm.La figure 1 (f) montre une image au microscope électronique de balayage (SEM) du noyau du guide d'onde LToI avant le dépôt du revêtement SiO2..     Caractéristique du guide d'onde   Tout d'abord, nous évaluons les propriétés de perte linéaire en alimentant la lumière polarisée TE d'une source lumineuse auto-émettrice amplifiée à 1550 nm dans des guides d'onde LToI de longueurs variables.La perte de propagation est obtenue à partir de la pente de la relation entre la longueur du guide d'onde et la transmission de chaque longueur d'ondeLes pertes de propagation mesurées sont de 0.32, 0,28 et 0,26 dB/cm à 1530, 1550 et 1570 nm, respectivement, comme indiqué à la figure 2 a).Les guides d'ondes LToI fabriqués présentent des performances de perte relativement faibles, similaires aux guides d'ondes LNOI les plus avancés [10].   On évalue ensuite la non-linéarité χ(3) par la conversion de la longueur d'onde générée par le processus de mélange à quatre ondes.   Nous avons alimenté une onde lumineuse à pompe à ondes continues de 1550,0 nm et une onde lumineuse de signal de 1550,6 nm dans un guide d'onde de 12 mm de long.l'intensité du signal d'onde lumineuse conjuguée en phase (inactive) augmente avec l'augmentation de la puissance d'entréeL'illustration de la figure 2 b) montre un spectre de sortie typique pour le mélange à quatre ondes.nous pouvons estimer le paramètre non linéaire (γ) à environ 11 W-1m     Figure 3. a) Image au microscope du résonateur à anneaux fabriqué. b) Spéctrum de transmission d'un résonateur à anneaux avec divers paramètres d'écart.(c) Mesures d'un résonateur à anneau avec un écart de 1000 nm et spectre de transmission Lorentzian   Appliqué aux résonateurs à anneau   Ensuite, nous avons fabriqué un résonateur d'anneau LTOI et évalué ses caractéristiques.Le résonateur à anneaux a une configuration de " piste " composée d'une zone courbe d'un rayon de 100 μm et d'une zone droite d'une longueur de 100 μmLa largeur de l'écart entre l'anneau et le noyau du guide d'onde du bus varie en incréments de 200 nm, c'est-à-dire 800, 1000 et 1200 nm. La figure 3 b) montre le spectre de transmission pour chaque écart,montrant que le taux d'extinction varie avec l'écartÀ partir de ces spectres, nous avons déterminé que l'écart de 1000 nm fournit des conditions d'accouplement presque critiques, car il a un taux d'extinction maximal de -26 dB.Nous estimons le facteur de qualité (facteur Q) en ajustant le spectre de transmission linéaire à travers LorentzianPour ce qui est de la résonance d'un anneau LToI couplée à un guide d'onde, il s'agit, à notre connaissance, de la première démonstration.la valeur du facteur Q obtenue est beaucoup plus élevée que celle du résonateur de microdisque LToI couplé à fibre [9]     Conclusion   Nous avons développé un guide d'onde LTOI avec une perte de 0,28 dB/cm à 1550 nm et une valeur Q du résonateur d'anneau de 1,1 million.   Les performances obtenues sont comparables à celles des guides d'ondes à faible perte LNoI les plus avancés.La non-linéarité des guides d'onde LTOI fabriqués dans les applications non linéaires sur puce est également étudiée..     * Veuillez nous contacter pour toute préoccupation concernant les droits d'auteur, et nous y répondrons rapidement.

Warlink Kona ----- Guides d'onde photoniques intégrés à infrarouge moyen germanium à nitrure de silicium   Introduction au projet   Une plate-forme germanium avec un indice de contraste important du revêtement du noyau, un guide d'onde germanium au nitrure de silicium, a été démontrée à la longueur d'onde moyenne infrarouge.La faisabilité de cette structure est vérifiée par simulationCette structure est obtenue en liant d'abord des plaquettes donneuses germanium sur silicium déposées avec du nitrure de silicium à des plaquettes de substrat de silicium.et obtention de la structure du germanium sur le nitrure de silicium par méthode de transfert de couche, qui est évolutif pour toutes les tailles de plaquettes.   Je vous présente   La photonique à base de silicium a reçu beaucoup d'attention ces dernières années en raison de sa compatibilité avec les processus CMOS et de son potentiel d'intégration avec la microélectronique.Les chercheurs ont essayé d'étendre la longueur d'onde de fonctionnement de la photonique à l'infrarouge moyen (MIR), défini ici comme 2-15 μm, car il existe des applications prometteuses dans le MIR, telles que les communications de nouvelle génération, la détection biochimique, la surveillance de l'environnement, et plus encore.Le silicium sur les isolants standard (SOI) ne convient pas au MIR car la perte de matériau pour enterrer les couches d'oxyde devient très élevée à 3Beaucoup d'efforts ont été faits pour trouver un système de matériaux alternatif qui pourrait fonctionner sur Mir.La technologie des guides d'ondes Silicon on Sapphire (SOS) a été poursuivie pour étendre la plage de longueur d'onde de fonctionnement à 4.4lm. Des guides d'ondes au nitrure de silicium (SON), qui offrent une large plage de transparence de 1,2-6,7 μm, ont également été proposés.ce qui en fait une bonne alternative aux SOI.   Le germanium sur isolant (GOI) a été proposé, et des guides d'ondes passifs et des modulateurs de germanium actifs ont été fabriqués sur la plateforme, mais comme mentionné ci-dessus,enterrer des couches d'oxyde limite en fait la transparence de la plateformeLe germanium sur les SOI présente également des avantages électriques.La plateforme germanium sur silicium (GOS) est actuellement largement utilisée dans la recherche en photonics et a déjà réalisé un certain nombre de réalisations impressionnantes.La plus faible perte de propagation du guide d'onde germanium sur cette plateforme est seulement rapportée pour une perte de 0,6 dB/cm. Cependant, le germanium (n. 4.le rayon de flexion du GOS doit être proportionnellement supérieur au rayon de flexion du SOI, ce qui entraîne une zone de couverture des dispositifs sur la puce GOS généralement supérieure à la SOI.Ce qui est nécessaire, c'est une meilleure plate-forme de guidage d'ondes de germanium alternative qui fournira un meilleur contraste de l'indice de réfraction du revêtement du noyau que le GOS, ainsi qu'une transparence utile et un rayon de courbure du canal plus petit.   Afin d'atteindre ces objectifs, la structure proposée et mise en œuvre dans ce travail est le nitrure de germanium sur silicium, ici appelé GON.L'indice de réfraction de notre nitrure de silicium PECVD (SiNx) a été mesuré par ellipsométrie à 3.8lm. La transparence de SiNx est généralement jusqu'à environ 7,5 mm. Donc le contraste exponentiel dans GON est. Une fois que cette plate-forme Ge fonctionnant dans la gamme MIR est mise en œuvre,Il y aura beaucoup de dispositifs photoniques passifs qui peuvent être fabriqués avec une empreinte compacte, tels que les interféromètres MachZehnder, les résonateurs à microrings, etc. Pour fabriquer un anneau compact, un petit rayon de flexion est requis,qui n'est possible que dans les guides d'onde à contraste élevé présentant de fortes limitations optiquesÀ l'avenir, des dispositifs de détection compacts peuvent également être réalisés sur la base de résonateurs à microrings avec de telles plates-formes en germanium.Nous avons développé une technologie viable et évolutive de liaison et de transfert de couche pour mettre en œuvre GON.   Une expérience   Les plates-formes germanium/silicone peuvent être fabriquées par plusieurs technologies, notamment la condensation du germanium, l'épitaxie en phase liquide et les techniques de transfert de couches.lorsque le germanium est cultivé directement sur du nitrure de silicium, la qualité des cristaux de germanium devrait être médiocre et une forte densité de défauts se forme.     Graphique 2. Comparé à GOS, la perte de flexion simulée du gouvernement du Népal est inférieure, ce qui indique que la perte de flexion du gouvernement du Népal est inférieure.   SiNx est amorphe. Ces défauts augmentent les pertes de dispersion. Dans ce travail, nous utilisons des techniques de liaison de wafer et de transfert de couche pour fabriquer GON comme indiqué sur la figure 2.Les plaquettes de donneurs de silicium utilisent un dépôt de vapeur chimique à pression réduite (RPCVD) et un processus de croissance en germanium en trois étapes.22 La couche épitaxielle de germanium est ensuite recouverte de nitrure de silicium et transférée sur un autre substrat de silicium pour obtenir des plaquettes GON.Certains puces de silicium germanium (GOS) (qui poussent de manière similaire mais ne transfèrent pas) ont été inclus dans des expériences ultérieuresLa couche finale de germanium a généralement une densité de dislocation de pénétration (TDD) de < 5106 cm2, une rugosité de surface < 1 nm et une tension de 0,2%.23la galette donneuse est nettoyée pour obtenir une surface exempte d'oxydes et de contaminantsAprès le processus de nettoyage, les plaquettes donneuses sont chargées dans le système Cello PECVD pour le dépôt de la souche de tension SiNx.Le recuit pendant quelques heures après le dépôt garantit que les gaz piégés dans la gaufre sont libérés pendant le dépôt.   Tous les traitements thermiques sont effectués à des températures inférieures à 40 °C. En outre, 1 mm supplémentaire de SiNx est déposé sur le dos de la plaquette pour compenser l'effet de flexion.Par dépôt chimique de vapeur de plasma à basse températureLa couche de liaison est en silice, ce qui facilite la liaison avec une autre plaque traitée au silicium.Les molécules d'eau se forment dans la réaction de liaisonPar conséquent, la silice a été choisie comme couche de liaison car elle peut absorber ces molécules d'eau, fournissant ainsi une haute qualité de liaison.24 La couche de collage est poli chimiquement mécaniquement (polissage chimio-mécanique) à 100 nm pour réduire la rugosité de la surface et la rendre adaptée à la collage des plaquettes.Avant la liaison, les deux surfaces sont exposées au plasma O2 pendant environ 15 secondes pour améliorer l'hydrophilie de la surface.   Après cela, l'étape de lavage Adi est ajoutée pour augmenter la densité du groupe hydroxyle de surface, déclenchant ainsi la liaison.Les paires de plaquettes liées sont ensuite recuit pendant environ 4 heures après la liaison à des températures inférieures à 30 ° C pour améliorer la résistance de la liaisonLes plaquettes de liaison sont examinées à l'aide d'images infrarouges pour vérifier la formation de vides interfaciaux.la plaque donneuse de silicium supérieure est broyée afin de transférer la couche de germanium/nitrure de silicium sur la plaque de substratIl est ensuite procédé à une gravure humide à l'aide de l'hydroxyde de tétraméthylammonium (TMAH) pour enlever complètement la plaquette donneuse de silicium.l'arrêt de gravure se produit à l'interface germanium/silicone d'origine.   La couche d'interface germanium/silicium est ensuite enlevée par polissage chimique et mécanique.Il est donc évolutif pour toutes les tailles de pucesL'analyse par diffraction des rayons X (XRD) a été utilisée pour caractériser la qualité des films minces de germanium, en se référant au GOS après la fabrication des copeaux de Gunn, et les résultats sont présentés à la figure 4.L'analyse XRD montre que la qualité cristalline de la couche épitaxielle du germanium n'a aucun changement évident, et sa résistance maximale et sa forme de courbe sont similaires à celles du germanium sur une galette de silicium.     Graphique 4. Modèle XRD de la couche épitaxielle de Geng et de GOS germanium.   Résumé   En résumé, les couches défectueuses contenant des dislocations incohérentes peuvent être exposées par transfert de couche et enlevées par polissage chimique-mécanique,fournissant ainsi une couche de germanium de haute qualité sur le SiNx sous le revêtementDes simulations ont été réalisées pour étudier la faisabilité de la plateforme GON offrant un rayon de courbure de canal plus petit.Longueur d'onde de 8 mmLa perte de flexion à un GON d'un rayon de 5 mm est égale à 0.14600,01 dB/bent et la perte de propagation est de 3.35600,5 dB/cm.On s'attend à ce que ces pertes soient encore réduites en utilisant des procédés avancés (tels que la lithographie par faisceau d'électrons et la gravure ionique réactive profonde) ou en ne structurant pas pour améliorer la qualité des parois latérales..