LEDおよびGaNデバイス製造用12インチ・サファイア・ウェーハ

12インチサファイアウェーハは、先端半導体およびオプトエレクトロニクス用途向けに製造される超大口径単結晶サファイア基板です。従来の2-6インチサファイアウェーハと比較して、12インチサファイアウェーハは生産効率、材料利用率、デバイスの均一性を大幅に改善し、次世代のLED、パワーエレクトロニクス、先端パッケージング技術に理想的な選択肢となります。.

製品概要

12インチサファイアウェーハは、先端半導体およびオプトエレクトロニクス用途向けに製造される超大口径単結晶サファイア基板です。従来の2-6インチサファイアウェーハと比較して、12インチサファイアウェーハは生産効率、材料利用率、デバイスの均一性を大幅に改善し、次世代のLED、パワーエレクトロニクス、先端パッケージング技術に理想的な選択肢となります。.

当社の12インチサファイアウェーハは、高度な結晶成長法により育成された高純度Al₂O₃単結晶から製造され、精密スライス、ラッピング、研磨、厳格な品質検査を経ています。このウェーハは、優れた表面平坦性、低欠陥密度、高い光学的・機械的安定性を特徴としており、大面積デバイス製造の厳しい要件を満たしています。.


素材特性

サファイア(単結晶酸化アルミニウム、Al₂O₃)は、その優れた物理的・化学的特性でよく知られています。12インチ・サファイア・ウェーハは、サファイア材料のすべての利点を受け継ぎながら、はるかに大きな使用可能表面積を提供します。.

主な素材特性は以下の通り:

  • 極めて高い硬度と耐摩耗性

  • 優れた熱安定性と高融点

  • 酸やアルカリに対する優れた耐薬品性

  • 紫外から赤外波長まで高い光学的透明性

  • 優れた電気絶縁性

これらの特性により、12インチ・サファイア・ウェーハは過酷な加工環境や高温の半導体製造工程に適している。.


製造工程

12インチサファイアウェハーの製造には、高度な結晶成長と超精密加工技術が必要です。典型的な製造工程は以下の通りです:

  1. 単結晶成長
    高純度サファイア結晶は、KYまたは他の大口径結晶成長技術などの高度な方法を使用して成長させ、結晶の均一な配向と低い内部応力を保証します。.

  2. クリスタルの成形とスライス
    サファイア・インゴットは、高精度の切断装置を用いて精密に成形され、12インチのウェハーにスライスされる。.

  3. ラッピングと研磨
    優れた表面粗さ、平坦度、厚みの均一性を達成するために、多段階のラッピングと化学機械研磨(CMP)工程が適用されます。.

  4. 清掃と検査
    各12インチのサファイア・ウェハーは、徹底的な洗浄と、表面品質、TTV、反り、欠陥分析を含む厳しい検査を受けます。.


アプリケーション

12インチ・サファイア・ウェーハは、以下を含む先端技術や新興技術に広く使用されている:

  • 高出力・高輝度LED基板

  • GaNベースのパワーデバイスとRFデバイス

  • 半導体装置用キャリアおよび絶縁基板

  • 光学窓と大面積光学部品

  • 先端半導体パッケージと特殊プロセス・キャリア

直径が大きいため、量産時のスループットが向上し、コスト効率が改善される。.


12インチ・サファイア・ウェーハの利点

  • より大きな使用可能面積により、ウェーハ1枚当たりのデバイス出力を向上

  • プロセスの一貫性と均一性の向上

  • 大量生産におけるデバイスあたりのコスト削減

  • 大型サイズに対応する優れた機械的強度

  • 用途に合わせた仕様にカスタマイズ可能


カスタマイズ・オプション

当社では、12インチサファイアウェーハ向けに、以下のような柔軟なカスタマイズを提供しています:

  • 結晶方位(C面、A面、R面など)

  • 厚さと直径の公差

  • 片面または両面研磨

  • エッジプロファイルと面取りデザイン

  • 表面粗さと平坦度の要件

パラメータ 仕様 備考
ウェハ直径 12インチ(300mm) 標準大口径ウェハー
素材 単結晶サファイア(Al₂O₃) 高純度、電子/光学グレード
クリスタルの向き C面(0001)、A面(11-20)、R面(1-102) オプショナル・オリエンテーションあり
厚さ 430-500 μm 特注の厚みも承ります。
厚さ公差 ±10 μm 高度なデバイスのための厳しい公差
総厚み変動(TTV) ≤10 μm ウェハー全体で均一な処理を保証
お辞儀 ≤50 μm ウェハー全体で測定
ワープ ≤50 μm ウェハー全体で測定
表面仕上げ 片面研磨(SSP)/両面研磨(DSP) 高い光学品質表面
表面粗さ(Ra) ≤0.5 nm(研磨仕上げ) エピタキシャル成長における原子レベルの平滑性
エッジ・プロフィール 面取り / 丸みエッジ 取り扱い時の欠けを防ぐ
オリエンテーション精度 ±0.5° 適切なエピタキシャル層成長を保証
欠陥密度 <10 cm-² 光学検査による測定
平坦性 ≤2 μm / 100 mm 均一なリソグラフィーとエピタキシャル成長を実現
清潔さ クラス100~クラス1000 クリーンルーム対応
光伝送 >85%(UV-IR)以上 波長と厚さによる

12インチ・サファイア・ウェハーのよくある質問

Q1: 12インチのサファイアウェハーの標準的な厚さはどのくらいですか?
A: 標準の厚さは430μmから500μmです。お客様のご要望に応じて、特注の厚みにも対応いたします。.

Q2: 12インチのサファイアウェハーにはどのような結晶方位がありますか?
A: Cプレーン(0001)、Aプレーン(11-20)、Rプレーン(1-102)をご用意しています。その他の方向は、特定のデバイス要件に基づいてカスタマイズすることができます。.

Q3: ウェーハの総厚みばらつき(TTV)とは何ですか?
A: 当社の12インチサファイアウェーハは、通常TTV≤10μmで、高品質のデバイス製造のためにウェーハ表面全体の均一性を保証しています。.

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