Copper Free Silicon Wafer 

(Deeplight) 

저손실 광집적회로(PIC, Photonic Integrated Circuit) 구현을 위한 세계 최초 copper-free silicon wafer 플랫폼

copper-free silicon wafer는 구리 오염(copper contamination)으로 인한 흡수 손실을 줄이고, 초저손실 광집적회로(PIC), Si₃N₄ 포토닉스 플랫폼, 마이크로콤 및 정밀 센싱 소자 제작에서 재현 가능한 wafer-scale 성능을 제공합니다.

구리 오염(copper contamination)은 저손실 광집적회로(PIC)와 확장형 포토닉스(scalable photonics) 구현을 제한하는 핵심 문제입니다.

웨이퍼 제조 공정에서 발생하는 미량 구리 오염은 유전체(dielectric) 광집적회로 층으로 확산되어 저손실 PIC의 성능을 저하시킬 수 있습니다. 이러한 오염은 흡수 손실, 열 드리프트, Q-factor 저하의 원인이 되며, copper-free silicon wafer는 이를 방지하도록 설계되어 고성능 포토닉스 소자 구현에 필요한 다음 특성을 제공합니다.

 - 초저 열 드리프트(ultra-low thermal drift) 및 높은 공진 안정성

•  - 초저 광손실(ultra-low optical loss) 및 일관되게 높은 Q-factor
•  - 전체 웨이퍼 영역에서 균일한 소자 성능
•  - Si₃N₄ 마이크로 공진기(microresonator)에서 예측 가능하고 반복성 높은 솔리톤 형성

고성능 마이크로콤, 차세대 LiDAR, 정밀 센싱 플랫폼, 광통신 시스템, 양자 포토닉스 장치 등 차세대 포토닉스 응용에 적합합니다. 저손실 광집적회로를 상용화 규모로 확장할 때 구리 오염은 광손실, 열 드리프트, Q-factor 저하를 유발할 수 있으며, 고성능 PIC 소자의 장기 안정성과 재현성을 제한하는 핵심 리스크가 될 수 있습니다

Deeplight 특허기술

Deeplight의 100 mm 및 150 mm copper-free silicon wafer는 포토닉스 소자 층으로의 구리 확산을 방지하도록 설계된 실리콘 웨이퍼 플랫폼입니다. 공정 후단에서 흡수 손실이나 열 드리프트 문제를 보정하는 방식이 아니라, 기판 단계에서 구리 오염의 근본 원인을 줄여 저손실 광집적회로(PIC) 제작에 적합합니다. 이를 통해 전체 웨이퍼 제작 및 패키징 전반에서 광학적 순도를 유지하고, Si₃N₄ 마이크로 공진기, 마이크로콤, LiDAR, 정밀 센싱용 포토닉스 소자 성능을 안정적으로 지원합니다.

주요 사양

 - 열산화막 두께

    0 ~ 9,000nm 범위의 고품질 THOX 언더클래딩(undercladding)

 - 웨이퍼 크기

    Si₃N₄ 및 하이브리드 포토닉 집적(hybrid photonic integration)에 최적화된 표준 4인치 및 6인치 실리콘 웨이퍼

 - 기판 재료(substrate material)
    제조 공정 중 Cu 오염을 제거하도록 설계된 특허 기반 구리 무함유 실리콘 기판(copper-free silicon substrate)

특징

 - 구리 확산 차단 기술

    산화막 및 질화막 층으로의 구리 이동을 방지하여 안정적이고 예측 가능한 포토닉스 소자 동작을 지원합니다.

 - 초저 광손실 플랫폼(ultra-low optical loss platform)
    흡수 손실 및 열 드리프트를 줄인 high-Q Si₃N₄ 웨이브가이드용 클린 기판을 제공합니다.

 - 결정론적 솔리톤 마이크로콤 안정성(deterministic soliton microcomb stability)
    낮은 반복률(~40 GHz)에서도 신뢰성 있고 반복 가능한 솔리톤 생성을 지원합니다.

포토닉스 공정용 열산화막(thermal oxide film) 기반 실리콘 웨이퍼 제품 라인업

사례 예시 : 재현성 높은 DKS 생성을 위한 결정론적 솔리톤 마이크로콤

Deeplight copper-free wafer는 포토닉스 레이어 내부의 구리 확산(copper migration)을 방지하여 광 흡수 손실과 열 드리프트를 줄이는 클린 기판 플랫폼입니다. 이를 기반으로 Si₃N₄ 마이크로공진기는 열 민감도가 높은 약 40 GHz 저반복률 조건에서도 안정적이고 재현성 높은 soliton 형성을 구현할 수 있습니다. 이러한 특성은 복잡한 튜닝 방식 없이 결정론적 DKS(Dissipative Kerr Soliton) 생성을 가능하게 하며, 차세대 코히런트 센싱, 정밀 타이밍, 광 통신 시스템용 고성능 마이크로콤 운용에 적합합니다. 

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