Pastilha de safira de 12 polegadas para fabrico de dispositivos LED e GaN

Os wafers de safira de 12 polegadas são substratos de safira monocristalina de diâmetro ultra grande fabricados para aplicações avançadas de semicondutores e optoelectrónica. Em comparação com os tradicionais wafers de safira de 2-6 polegadas, os wafers de safira de 12 polegadas melhoram significativamente a eficiência da produção, a utilização de materiais e a uniformidade dos dispositivos, tornando-os a escolha ideal para a próxima geração de LED, eletrónica de potência e tecnologias avançadas de embalagem.

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Visão geral do produto

Os wafers de safira de 12 polegadas são substratos de safira monocristalina de diâmetro ultra grande fabricados para aplicações avançadas de semicondutores e optoelectrónica. Em comparação com os tradicionais wafers de safira de 2-6 polegadas, os wafers de safira de 12 polegadas melhoram significativamente a eficiência da produção, a utilização de materiais e a uniformidade dos dispositivos, tornando-os a escolha ideal para a próxima geração de LED, eletrónica de potência e tecnologias avançadas de embalagem.

As nossas bolachas de safira de 12 polegadas são produzidas a partir de monocristais de Al₂O₃ de alta pureza cultivados por métodos avançados de crescimento de cristais, seguidos de corte de precisão, lapidação, polimento e inspeção de qualidade rigorosa. As bolachas apresentam uma excelente planicidade da superfície, baixa densidade de defeitos e elevada estabilidade ótica e mecânica, satisfazendo os requisitos rigorosos do fabrico de dispositivos de grande área.


Caraterísticas do material

A safira (óxido de alumínio monocristalino, Al₂O₃) é bem conhecida pelas suas excelentes propriedades físicas e químicas. As bolachas de safira de 12 polegadas herdam todas as vantagens do material de safira, proporcionando uma área de superfície utilizável muito maior.

As principais caraterísticas do material incluem:

  • Dureza e resistência ao desgaste extremamente elevadas

  • Excelente estabilidade térmica e elevado ponto de fusão

  • Resistência química superior a ácidos e álcalis

  • Elevada transparência ótica dos comprimentos de onda UV a IV

  • Excelentes propriedades de isolamento elétrico

Estas caraterísticas tornam os wafers de safira de 12 polegadas adequados para ambientes de processamento difíceis e processos de fabrico de semicondutores a alta temperatura.


Processo de fabrico

A produção de bolachas de safira de 12 polegadas requer tecnologias avançadas de crescimento de cristais e de processamento de ultra-precisão. O processo de fabrico típico inclui:

  1. Crescimento de um único cristal
    Os cristais de safira de elevada pureza são cultivados através de métodos avançados, como o KY ou outras tecnologias de crescimento de cristais de grande diâmetro, garantindo uma orientação uniforme dos cristais e uma baixa tensão interna.

  2. Moldagem e corte de cristais
    O lingote de safira é moldado com precisão e cortado em bolachas de 12 polegadas utilizando equipamento de corte de alta precisão para minimizar os danos subsuperficiais.

  3. Lapidação e polimento
    Os processos de lapidação em várias etapas e de polimento químico-mecânico (CMP) são aplicados para obter uma excelente rugosidade superficial, planicidade e uniformidade de espessura.

  4. Limpeza e inspeção
    Cada bolacha de safira de 12 polegadas é submetida a uma limpeza minuciosa e a uma inspeção rigorosa, incluindo a qualidade da superfície, o TTV, a curvatura, a deformação e a análise de defeitos.


Aplicações

Os wafers de safira de 12 polegadas são amplamente utilizados em tecnologias avançadas e emergentes, incluindo:

  • Substratos de LED de alta potência e alto brilho

  • Dispositivos de potência e dispositivos RF baseados em GaN

  • Suportes de equipamento de semicondutores e substratos isolantes

  • Janelas ópticas e componentes ópticos de grande superfície

  • Embalagem avançada de semicondutores e suportes de processos especiais

O grande diâmetro permite um maior rendimento e uma melhor eficiência de custos na produção em massa.


Vantagens das bolachas de safira de 12 polegadas

  • Maior área útil para maior produção de dispositivos por bolacha

  • Melhoria da consistência e uniformidade do processo

  • Custo reduzido por dispositivo em produções de grande volume

  • Excelente resistência mecânica para manuseamento de grandes dimensões

  • Especificações personalizáveis para diferentes aplicações


Opções de personalização

Oferecemos personalização flexível para wafers de safira de 12 polegadas, incluindo:

  • Orientação do cristal (plano C, plano A, plano R, etc.)

  • Tolerância de espessura e diâmetro

  • Polimento de uma ou duas faces

  • Desenho do perfil da aresta e do chanfro

  • Requisitos de rugosidade e planicidade da superfície

Parâmetro Especificação Notas
Diâmetro da pastilha 12 polegadas (300 mm) Pastilha standard de grande diâmetro
Material Safira monocristalina (Al₂O₃) Alta pureza, grau eletrónico/ótico
Orientação do cristal Plano C (0001), plano A (11-20), plano R (1-102) Orientações opcionais disponíveis
Espessura 430-500 μm Espessura personalizada disponível mediante pedido
Tolerância de espessura ±10 μm Tolerância apertada para dispositivos avançados
Variação da espessura total (TTV) ≤10 μm Assegura um processamento uniforme em toda a bolacha
Arco ≤50 μm Medido em toda a bolacha
Deformar ≤50 μm Medido em toda a bolacha
Acabamento da superfície Polimento de uma face (SSP) / Polimento de duas faces (DSP) Superfície de elevada qualidade ótica
Rugosidade da superfície (Ra) ≤0,5 nm (polido) Suavidade a nível atómico para crescimento epitaxial
Perfil da borda Chanfro / Aresta arredondada Para evitar lascas durante o manuseamento
Precisão da orientação ±0.5° Assegura o crescimento adequado da camada epitaxial
Densidade de defeitos <10 cm-² Medida por inspeção ótica
Planicidade ≤2 μm / 100 mm Assegura uma litografia uniforme e um crescimento epitaxial
Limpeza Classe 100 - Classe 1000 Compatível com salas limpas
Transmissão ótica >85% (UV-IR) Depende do comprimento de onda e da espessura

FAQ sobre a pastilha de safira de 12 polegadas

Q1: Qual é a espessura padrão de uma pastilha de safira de 12 polegadas?
R: A espessura padrão varia entre 430 μm e 500 μm. As espessuras personalizadas também podem ser produzidas de acordo com os requisitos do cliente.

Q2: Que orientações de cristal estão disponíveis para os wafers de safira de 12 polegadas?
R: Oferecemos as orientações do plano C (0001), do plano A (11-20) e do plano R (1-102). Outras orientações podem ser personalizadas com base nos requisitos específicos do dispositivo.

Q3: Qual é a variação de espessura total (TTV) da bolacha?
R: As nossas bolachas de safira de 12 polegadas têm normalmente um TTV ≤10 μm, assegurando uniformidade em toda a superfície da bolacha para o fabrico de dispositivos de alta qualidade.

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