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降低硅光子学的测试成本

2019-11-15

蚀刻刻面激光器
如图1所示,EFT(蚀刻刻面技术)允许通过高精度光刻来定义刻面,而不是进行不精确的,碰到或错过的机械切割。光刻使腔的尺寸和刻面的位置已知在0.1µm以内。结果是前所未有的均匀性和良率,以及能够构建传统技术无法构造的结构的能力。借助EFT,可以以极高的精度形成器件刻面,从而实现与硅光子器件的低成本,无源对准。主动对准的准确性可以以自动化过程为代价来实现。

因为激光是在完整的晶圆上完全形成的(与必须切割晶圆的切割面激光相反),所以也可以执行晶圆级激光测试。假设2英寸上有数千个或数万个激光器。或3英寸 晶圆,在晶圆级测试期间将晶圆置于基于硅光子学的应用所需的极端温度下,具有成本效益。

另一个好处是,蚀刻面激光器可以完全制造出来,并在分离成单个芯片之前在晶片上进行自动测试。例如,使用内部定制的EFT激光器测试设备,BinOptics能够为KGD硅光子学提供基于InP的激光器。在基于硅光子学的应用所需的整个温度范围内,以自动化的高通量测试操作对晶片上的所有激光器进行测试。

图2中示意性地示出了用于测试蚀刻的刻面激光器的自动晶圆级测试站,其示出了其上放置有EFT晶圆的晶圆台。将大透镜放置在远离晶圆台的位置,以在晶圆上测试期间捕获EFT激光。晶圆台在测试期间在xy平面中移动晶圆,因此被测设备和透镜的位置始终恒定。探针臂将探针放到晶片表面,并对激光进行各种测试。

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图2.透镜捕获被测EFT激光器发出的光。晶圆探针在激光设备仍在晶圆上时对其进行光电流电压测试。


LIV(光电流电压)测试在所有激光器类型中都很常见。激光被透镜收集,并被导向检测器以测量光强度。对于边缘发射EFT激光器,通常一部分光被透镜收集,因此实际光功率水平是通过校准因子确定的。可以在不同的电流和温度下执行全光谱测试,以确保设备在整个工作范围内都能达到预期的性能。在这种情况下,来自透镜的光被导向光谱分析仪。最后,在低温条件下,将透明腔室添加到测试仪中。然后,氮气流过该腔室,并防止低温下水在晶片上凝结。

现在
    是未来有多种方法可以实现硅光子学应用所承诺的巨大潜力。每种方法都有其优点和挑战,具体取决于特定用途。最终,将是组织找到一种方法来克服在这个新兴行业中成功的成本,良率和性能障碍。提供KGD激光器的能力将是将领导者与工作包区分开的一个领域。


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