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VCSELs的工艺解决方案

VCSELs (Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers,垂直腔面发射激光器)目前正在3D传感应用方面掀起一波热潮。牛津仪器VCSEL器件制备解决方案支持客户在获得最佳产能的同时,实现器件卓越的电光性能。

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Yole访谈:大批量的生产需要专业知识和控制解决方案来实现产量的更大化。

Stephanie Baclet

Pierrick Bouley(Yole)有机会采访了Stéphanie Baclet(牛津仪器公司),并与其讨论了VCSEL制造中所面临的挑战。

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VCSEL的应用

VCSELs使3D传感、手势识别和自动驾驶激光雷达等技术成为可能。由3D传感支持的人脸识别技术已被多家高端智能手机制造商采用,并为各种新应用开辟了道路。同时,这些应用正在推动VCSELs从低功耗向高功率运行的转变。

VCSELs通常被用作红外线发射器,照亮物体进行感应。因其具有独特的器件特性比如低光束发散角、温度稳定性和低功耗等,而成为该应用的理想光源。

VCSEL解决方案

  • GaAs/AlGaAs 层的非选择性刻蚀,侧壁光滑且在各层上均无V型槽
  • PECVDICP 刻蚀 RIE刻蚀,用于掩膜、钝化、台面构建或隔离
  • 超低Footing效应刻蚀和全自动终点探测,实现高精度台面刻蚀深度

VCSELs器件的可靠性制备

注:简化的工艺流程

 

工艺案例

牛津仪器等离子体技术在VCSELs解决方案中取得的最成功技术之一是VCSELs的台面制备。从150mm晶圆上台面结构的掩膜形成到台面刻蚀,以及器件的加速寿命测试,我们对VCSEL台面的高精度制备进行了反复地验证。

VCSEL台面刻蚀后的均匀性好,侧壁光滑且具有超低Footing效应。该过程由全自动终点探测技术辅助完成,可对台面高度进行精确控制。

我们的VCSEL解决方案在帮助客户获得最佳产能的同时,实现卓越的电光性能。利用我们在等离子体处理方面的强大专业知识,让VCSEL制造商实现高质量、大批量的激光器制备。目前的解决方案已经在高达150mm的晶圆上得到验证,并且能够在200mm衬底上进行工艺处理。

我们的VCSEL解决方案提供了出色的刻蚀均匀性,以实现最佳器件性能。

面向VCSELs的等离子体工艺系统

通过我们的PlasmaPro 100系统平台,可以实现先进的等离子体工艺解决方案。该平台已被配置用于高达200mm晶圆尺寸的大批量生产。

我们的 CVD  和  ICP/RIE解决方案包括了各种步骤,譬如掩膜,钝化,以及台面加工和隔离沟槽的刻蚀。牛津仪器有着与化合物半导体产业长期紧密合作的历史,共同取得了更佳的器件性能和制造效率。

从3D传感所需要的高功率转换效率到数据通信所必需的高稳定性,我们为不同的性能指标提供相应的生产工艺支持。

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