超低损耗氮化硅薄膜晶圆

背景:

上海奥麦达微和杭州华芯光电合作销售推广超低损耗氮化硅薄膜基片,杭州华芯光电是由上海交大苏翼凯教授和纪幸辰教授创建,在超低损耗氮化硅薄膜的制备上有多年的研究,可以实现800nm的厚膜氮化硅薄膜基片的制备,薄膜损耗1dB/m.到目前为止我们已经实现了30片+的销售。

点击进入纪幸辰老师个人介绍,相关文章可以在论文网站自行获取。

薄膜光学数据:(方便您来进行波导仿真)

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库存列表:

为了方便老师的采购,我们针对多种规格,准备了库存,有4寸和6寸 

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加工工艺:

LPCVD工艺

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PECVD 工艺:

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注意事项:


厚氮化硅薄膜由于应力的存在,处理时需要特别注意。(如果是4/6寸晶圆,薄膜和厚膜均可以直接6寸DUV流片,如果是采用小片+EBL方式加工,可以由我们来对晶圆进行刻蚀释放应力再切割出小片给您,或者您自行刻蚀+切割) 

1.首先,晶圆及小片的夹取需要特别注意,最好使用较软头的镊子,夹取点尽量在晶圆外侧或小片的四角处,远离中心。夹取点由于应力可能会导致薄膜的破裂。

2. 薄膜清洗,分割的小片存在保护胶,为正胶且没有曝光,所以推荐采用普通清洗,如acetone 和IPA即可去除,不建议使用RCA或NMP等长时间加热的清洗方式,在acetone 和IPA去胶后,如果有残留,可以使用短时间的hot piranha或O2 plasma即可,无需超声。晶圆的表面没有保护胶,一般无需清洗,可根据后续工艺自行处理,但需注意应力问题,操作不当可能导致薄膜碎裂。

3. 如需退火,最好进行结构化处理后再退火,直接退火也可能导致薄膜破裂。

注:晶圆应力释放槽外和小片的周边由于夹取一般属于正常损耗区域。

 


氮化硅薄膜基片在光子集成电路中的应用

 

Si3N4,即氮化硅,在光子学中具有各种应用,这归因于其独特的性质和优势:

超低低光学损耗:Si3N4在从可见光谱到中红外(MIR)区域的宽波长范围内表现出低光学损耗(1dB/m)。这种特性使其适用于各种光学元件和设备,其中超低的信号衰减至关重要。

宽光谱范围内透明Si3N4在可见光到MIR的光谱范围内透明(400-2350nm),允许在超宽的光谱范围内工作。这种透明性使其能够用于需要跨不同波长对光进行操控的应用。

与互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺的兼容性:Si3N4可以与CMOS工艺集成,便于将其纳入现有的半导体制造技术中。这种兼容性简化了制造过程,并促进了集成光子电路的发展。

兼容高功率光学系统:Si3N4具有出色的热学和机械性能,使其能够在不显著降解的情况下应用高功率光学应用。这一特性对于涉及高强度光源或光放大的应用至关重要。

可以被用来制造多种器件Si3N4可用于制造各种光子器件,包括波导、谐振器、滤波器、调制器和探测器等。其在器件设计和制造方面的多样性使其适用于多种光子学应用。

便于与其他材料集成Si3N4可以与其他材料(如硅(Si)和III-V半导体)集成,实现具有增强功能的混合光子器件的开发。

 

总的来说,Si3N4具有低光学损耗、光谱透明度、与CMOS工艺的兼容性、与高功率光学系统的兼容、器件制造的多样性以及与其他材料的集成潜力的组合,使其成为各种光子学应用的理想平台,包括电信、传感、光谱学、成像和量子技术等领域。

 

氮化硅薄膜基片全球供应的现状

 

氮化硅,铌酸锂,硅光为现在三大波导平台,铌酸锂和硅光分别使用的为薄膜铌酸锂晶圆和SOI晶圆,这两类产品市场均有稳定的商业化企业和稳定供应,SOI供应商有上海新傲,法国SOITEC,薄膜铌酸锂晶圆的供应商有济南晶正等,而目前大家获取Si3N4光波导基片的主要方式为从国外的流片平台等单位获取,国内尚无较多商业化的,技术成熟的企业或者单位来方便国内的科学家进行氮化硅光子集成电路的研究,国外企业提供的片子价格高昂,且交期极长,售后服务,时差等十分不便捷,这种现状大大限制了国内氮化硅光子集成电路技术的发展和应用,也极大的降低了发展效率,通常一个产品从基片到成品器件,经常要耗费数月的时间。

 

我们的解决方案

薄膜及厚膜基片供应

 

针对目前国内氮化硅光子集成电路发展遇到的困难,我们联合杭州华芯光电技术团队,基于杭州华芯光电技术团队在超低损耗氮化硅光波导基片多年的技术积累,推出2-6寸厚膜(800nm)和薄膜超低损耗(1dB/m)氮化硅薄膜基片的解决方案,为广大的企业,科学家解决超低损耗氮化硅光波导基片的供应难题。

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优势1.成熟,强大的技术支持

技术团队为杭州华芯光电技术团队,在超低损耗(1dB/m)氮化硅光波导基片的制造上具有多年的经验,同时发表多篇论文,掌握超低损耗氮化硅光波导基片制造的 KNOW-HOW技术,包含PECVD/LPCVD,快速退火/炉退火,CMP等,对工艺细节等有深入的研究。

另外,同时成熟的掌握LPCVD+炉退火和PECVD+CMP+炉退火工艺,可以同时提供薄膜Si3N4和厚膜Si3N4(800nm)制造工艺

优势2.丰富的氮化硅薄膜晶圆库存

基于杭州华芯光电在超低损耗氮化硅光波导基片制造多年的技术和科研积累,我们可以提供多种2-8寸现货标准品库存供您选择,同时拥有划片产线可以为您切割成小片。

优势3.超快的交期

我们的超低损耗氮化硅光波导基片的全套加工加工工艺均在中国大陆完成,全套工艺的制造流程从热氧化到PECVD/LPCVD到CMP和炉退火,全套工艺时间在10-15天。

优势4.针对定制化和量产多样的服务

针对样品客户:我们提供PECVD+CMP+炉退火方案,每次产出1片,前期样品价格投入较低。

针对量产阶段:我们提供LPCVD+炉退火方案,每次产出25片,综合单价低。