12 polegadas Sapphire Wafer: C-plane SSP / DSP Dispositivos optoeletrônicos 12 polegadas Industrial Grade

Visão geral do produto

A bolacha de safira de 12 polegadas (300 mm) é uma especificação de grande formato de ponta no setor de substratos de safira.É fabricado a partir de alumina sintética de cristal único de alta pureza de grau 4N5 a 5N (α-Al2O3), com lingotes de cristal único cultivados através de processos avançados, como o método Kyropoulos, seguidos de procedimentos de nível de semicondutor, incluindo corte de fios múltiplos,Limpeza de precisão e polimento químico mecânico (CMP).Como um substrato fundamental de grande porte para a indústria de semicondutores de terceira geração, é totalmente compatível com linhas de produção de semicondutores padrão de 12 polegadas.A área epitaxial efetiva por wafer é aproximadamente 9 vezes a de uma wafer de 4 polegadas e 2.25 vezes a de uma bolacha de 8 polegadas, aumentando muito a produção de chips por lote e reduzindo significativamente o custo do substrato por chip.Este produto supera dificuldades técnicas como a uniformidade do crescimento de cristais de grande porte, controlo global da planície e resistência à curvatura em processos de alta temperatura,e serve como material de suporte principal para a produção em massa de ecrãs Mini/Micro LED de próxima geração e dispositivos de alimentação GaN de grande formato.

Características técnicas essenciais

1.Formato ultra-grande para produção em massa

O grande diâmetro de 300 mm alcança um salto na área do substrato. É compatível com equipamentos de epitaxia MOCVD padrão de 12 polegadas e linhas de produção de back-end de semicondutores,mais do que o dobro da produção de chips por lote em comparação com as wafers de 8 polegadas, e amortizam fortemente os custos de depreciação e de processamento do equipamento.É a principal direcção de modernização técnica para a redução de custos e melhoria da eficiência nas indústrias de optoeletrónica e dispositivos de potência.

2Material monocristalino de alta uniformidade e alta pureza

Os cristais únicos são produzidos a partir de matéria-prima de alumina de alta pureza, com um controlo rigoroso da distribuição axial e radial das impurezas em lingotes de grande porte,assegurando uma estrutura cristalina consistente e uma densidade de dislocação uniforme em toda a bolachaResolve problemas como a segregação dos componentes e o esforço desigual comumente observados em cristais de safira de grande tamanho, e garante consistência em toda a wafer no crescimento epitaxial e no desempenho do dispositivo.

3Estabilidade térmica a altas temperaturas para grandes formatos
Com um ponto de fusão de 2050°C, a estrutura cristalina permanece estável sob o ambiente de epitaxia de alta temperatura de 1000~1200°C.Através do crescimento de cristais, regulação do estresse e processamento de processos de alívio do estresse, suprime efetivamente a deformação e a deformação de wafers de grande tamanho durante processos de ciclo de alta temperatura, garantindo a uniformidade do crescimento da camada epitaxial e o rendimento do dispositivo.

4.Excelente isolamento elétrico e propriedades dielétricas
O safiro de alta pureza intrínseca tem uma resistência à temperatura ambiente superior a 1014 Ω·cm, com excelente isolamento elétrico e perda dielétrica ultra-baixa.Ele fornece isolamento elétrico confiável entre dispositivos, suprime a fuga e a transmissão de sinal em condições de alta tensão e atende aos requisitos de desempenho dos dispositivos de energia GaN de alta tensão e dos dispositivos de RF de alta frequência.

5. Controle de superfície ultra-precisão da superfície em toda a wafer

Os processos Single Side Polished (SSP) e Double Side Polished (DSP) estão disponíveis.Dirigindo-se às características do grande formato de 12 polegadas, a variação global de espessura total (TTV), o arco e a deformação são especialmente controlados, com excelente uniformidade de planície em toda a wafer, atendendo plenamente aos requisitos do crescimento epitaxial de grande formato do MOCVD.

6.Resistência superior a produtos químicos e plasma
O safiro tem uma inércia química extremamente forte, insolúvel na maioria dos ácidos, álcalis e solventes orgânicos à temperatura ambiente.Limpeza em húmido e recozimento a alta temperatura na fabricação de semicondutores, com danos mínimos de corrosão e derramamento de partículas na superfície, garantindo a limpeza do processo e a fiabilidade do dispositivo a longo prazo.

7.Múltiplas Orientações de Cristal e Personalização Completa de Parâmetros

A orientação do plano C (0001) é fornecida como padrão, enquanto as orientações especiais, incluindo o plano A, o plano R e o plano M, também estão disponíveis, com especificações fora de ângulo personalizáveis.Parâmetros como espessura da bolacha, chamfer de borda, entalhe e limpeza da superfície podem ser personalizados de acordo com os requisitos do cliente, adaptando-se a diferentes processos do dispositivo e padrões de equipamento.

8.Alta resistência mecânica e compatibilidade com processos padrão

Com uma dureza de Mohs de 9, possui excelente rigidez mecânica e resistência à dobra.que lhes permitam suportar vários procedimentos de pós-processamento, tais como o desbaste, dicas, padronização e metalização PSS, e adaptação aos fluxos de manuseio e processamento de equipamentos de semicondutores padrão de 12 polegadas.

Especificações normalizadas

Aplicações típicas

1. Campo optoeletrônico de exibição: crescimento epitaxial de chips de exibição Mini/Micro LED de grande porte, linhas de produção em massa de painéis de exibição de alta qualidade
2. Campo de semicondutores de potência: dispositivos de potência de alta tensão baseados em GaN de 12 polegadas, chips de carregamento rápido, produção em massa em grande escala de eletrônicos de potência automotiva
3. Campo de circuito integrado: circuitos integrados de RF de silício sobre safira (SOS), dispositivos microeletrônicos de alta frequência compatíveis de 12 polegadas
4. Campo de janela óptica: janelas ópticas de grande dimensão e alta precisão, janelas de detecção de infravermelho, componentes de protecção óptica especiais
5. Campo eletrónico especial: Dispositivos eletrónicos de alta temperatura, componentes eletrónicos resistentes à radiação de nível aeroespacial, substratos de grande dimensão para sensores MEMS

Controle de qualidade

É estabelecido um sistema especial de controlo de qualidade de processo completo de nível semicondutor para as placas de grande dimensão de 12 polegadas.e um certificado completo de análise (COA) pode ser fornecidoOs principais elementos de inspecção incluem: precisão dimensional e inspecção da uniformidade da espessura em toda a wafer, verificação do desvio de orientação cristalina, varredura global da planitude e rugosidade,Inspeção de mapeamento de defeitos visuais em toda a wafer, a limpeza e os ensaios de esforço de superfície, a qualidade das bordas e a verificação da vedação das embalagens, garantindo a consistência dos parâmetros e a fiabilidade do processo dos produtos de grande dimensão.

Perguntas frequentes

Qual é a principal diferença entre as bolinhas de safira de 12 polegadas e as bolinhas menores de 6 / 8 polegadas?

A bolacha de 12 polegadas (300 mm) oferece uma área epitaxial muito maior aproximadamente 2,25 vezes a de uma bolacha de 8 polegadas e 9 vezes a de uma bolacha de 4 polegadas.É compatível com linhas de produção de semicondutores padrão de 12 polegadas e reatores MOCVD de alta capacidade, aumentando significativamente a produção de chips por lote e reduzindo o custo por unidade de chip.Enquanto que as bolinhas de 6/8 polegadas são mais amplamente utilizadas para P&D, produção de volume pequeno a médio e linhas de LED convencionais.

A espessura das bolachas de safira de 12 polegadas pode ser personalizada?

Sim. As opções de espessura padrão incluem 800μm, 1000μm e 1200μm, e as especificações de espessura personalizadas podem ser fabricadas de acordo com os requisitos do processo do cliente.O arco e a curvatura são rigorosamente controlados em todas as opções de espessura para garantir a planície da wafer e a compatibilidade do processo.

O senhor oferece outras orientações cristalinas que não o plano C (0001), e pode o ângulo fora ser ajustado?

    Além da orientação do plano C padrão para o GaN LED e a epitaxia do dispositivo de potência, as orientações do plano A, plano R e plano M estão disponíveis para os dispositivos SOS RF,Dispositivos GaN não polares e aplicações ópticas especiaisO ângulo de desvio preciso também pode ser personalizado por desenhos do cliente ou requisitos do processo epitaxial para otimizar a qualidade do filme epitaxial e o rendimento do dispositivo.

Pode ser aplicado um processamento adicional, como padronização PSS ou metalização, em wafers de 12 polegadas?

    Sim, estão disponíveis serviços de valor acrescentado, incluindo padronização PSS/NPSS, metalização posterior completa ou localizada, chamfering de borda de precisão e afinamento de wafer ultrafinas.A viabilidade depende das dimensões do modelo, materiais de revestimento, espessura da bolacha e resistência mecânica necessária.

Como é controlada a curvatura para wafers de safira de grande porte de 12 polegadas sob processos de alta temperatura? 

    Otimizamos a tensão de crescimento do cristal durante o crescimento do lingote, liberamos a tensão residual durante o lapado e polir,e aplicar um design de chanframento de borda de precisãoOs valores de arco e de dobra são rigorosamente inspecionados antes da entrega para garantir a estabilidade dimensional e o crescimento epitaxial uniforme sob processos MOCVD de alta temperatura.

Apoia pedidos de pequenos lotes de protótipos para wafers de safira de 12 polegadas?

Sim, quantidades de protótipos, lotes de teste em laboratório e encomendas de manutenção são aceitáveis.Dificuldade de processamento e grau de qualidade exigido.

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