Oblea de zafiro de 12 pulgadas: dispositivos optoelectrónicos SSP / DSP de plano C, grado industrial de 12 pulgadas

Resumen del producto

La oblea de zafiro de 12 pulgadas (300 mm) es una especificación de gran formato de gama alta en el sector del sustrato de zafiro.Está fabricado a partir de alumina sintética de cristal único de alta pureza de grado 4N5 a 5N (α-Al2O3), con lingotes de cristal único cultivados mediante procesos avanzados como el método Kyropoulos, seguidos de procedimientos de grado semiconductor que incluyen corte de varios cables,Lavar con precisión y pulido mecánico químico (CMP).Como sustrato fundamental de gran tamaño para la industria de semiconductores de tercera generación, es totalmente compatible con las líneas de producción de semiconductores estándar de 12 pulgadas.El área epitaxial efectiva por oblea es aproximadamente 9 veces la de una oblea de 4 pulgadas y 2.25 veces la de una oblea de 8 pulgadas, aumentando enormemente la producción de chips por lote y reduciendo significativamente el costo del sustrato por chip.Este producto supera dificultades técnicas como la uniformidad del crecimiento de cristales de gran tamaño, control global de la planitud y resistencia a la curvatura en procesos de alta temperatura,y sirve como material de apoyo principal para la producción en masa de pantallas Mini/Micro LED de próxima generación y dispositivos de alimentación GaN de gran formato.

Principales características técnicas

1.Formato ultragrande para producción en masa

El gran diámetro de 300 mm logra un salto en el área del sustrato. Es compatible con equipos de epitaxia MOCVD estándar de 12 pulgadas y líneas de producción de semiconductores,más del doble de la producción de chips por lote en comparación con las obleas de 8 pulgadas, y amortizar en gran medida la depreciación de los equipos y los costes de los procesos.Se trata de la principal dirección de actualización técnica para la reducción de costes y la mejora de la eficiencia en las industrias optoelectrónica y de dispositivos de potencia..

2Material monocristalino de alta uniformidad y alta pureza

Los cristales individuales se cultivan a partir de una materia prima de alumina de alta pureza, con un estricto control sobre la distribución axial y radial de las impurezas en lingotes de gran tamaño.asegurando una estructura cristalina constante y una densidad de dislocación uniforme en toda la obleaSoluciona problemas como la segregación de componentes y el estrés desigual comúnmente observados en los cristales de zafiro de gran tamaño, y garantiza la consistencia en toda la oblea en el crecimiento epitaxial y el rendimiento del dispositivo.

3Estabilidad térmica a altas temperaturas para formatos grandes
Con un punto de fusión de 2050 °C, la estructura cristalina permanece estable bajo el ambiente de epitaxia de alta temperatura de 1000 ~ 1200 °C.A través de la regulación del estrés del crecimiento de cristales y procesos de procesamiento de alivio del estrés, suprime eficazmente la deformación y la deformación de las obleas de gran tamaño durante los procesos de ciclo a alta temperatura, asegurando la uniformidad del crecimiento de la capa epitaxial y el rendimiento del dispositivo.

4Excelente aislamiento eléctrico y propiedades dieléctricas
El zafiro intrínseco de alta pureza tiene una resistividad a temperatura ambiente superior a 1014 Ω·cm, con un excelente aislamiento eléctrico y una pérdida dieléctrica muy baja.Proporciona un aislamiento eléctrico confiable entre los dispositivos, suprime las fugas y el cruce de señal en condiciones de alto voltaje, y cumple con los requisitos de rendimiento de los dispositivos de alimentación GaN de alto voltaje y los dispositivos de RF de alta frecuencia.

5Control de superficies planas de ultra-precisión en toda la oblea

Tanto el proceso de pulido de lado único (SSP) como el de pulido de lado doble (DSP) están disponibles.El objetivo de las características de formato grande de 12 pulgadas, la variación global del grosor total (TTV), el arco y la curvatura se controlan especialmente, con una excelente uniformidad de la planitud en toda la oblea, que cumple plenamente con los requisitos del crecimiento epitaxial de MOCVD de gran formato.

6- Resistencia superior a los químicos y al plasma.
El zafiro tiene una inertitud química extremadamente fuerte, insoluble en la mayoría de los ácidos, álcalis y solventes orgánicos a temperatura ambiente.limpieza en húmedo y recocido a alta temperatura en la fabricación de semiconductores, con un mínimo de daños por corrosión y derramamiento de partículas en la superficie, garantizando la limpieza del proceso y la fiabilidad del dispositivo a largo plazo.

7.Múltiples orientaciones de cristal y personalización completa de parámetros

La orientación del plano C (0001) se suministra como estándar, mientras que también están disponibles orientaciones especiales como el plano A, el plano R y el plano M, con especificaciones de ángulo fuera personalizables.Parámetros como el grosor de la oblea, la limpieza del borde, la muesca y la limpieza de la superficie se pueden personalizar de acuerdo con los requisitos del cliente, adaptándose a diferentes procesos de dispositivos y estándares de equipos.

8.Alta resistencia mecánica y compatibilidad de procesos estándar

Con una dureza de Mohs de 9, tiene una excelente rigidez mecánica y resistencia a la flexión.que les permite resistir varios procedimientos de postprocesamiento, como el adelgazamiento, el corte en trozos, el patrón PSS y la metalización, y la adaptación a los flujos de manipulación y procesamiento de los equipos de semiconductores estándar de 12 pulgadas.

Especificaciones estándar

Aplicaciones típicas

1. Campo optoelectrónico de pantalla: crecimiento epitaxial de chips de pantalla Mini/Micro LED de gran tamaño, líneas de producción en masa de paneles de pantalla de gama alta
2. Campo de semiconductores de potencia: dispositivos de alta tensión basados en GaN de 12 pulgadas, chips de carga rápida, producción en masa a gran escala de electrónica de potencia automotriz
3. Campo de circuito integrado: circuitos integrados de RF de silicio sobre zafiro (SOS), dispositivos microelectrónicos de alta frecuencia compatibles de 12 pulgadas
4. Campo de ventanas ópticas: ventanas ópticas de gran tamaño de alta precisión, ventanas de detección infrarroja, componentes especiales de protección óptica
5. Campo electrónico especial: dispositivos electrónicos de alta temperatura, componentes electrónicos resistentes a la radiación de grado aeroespacial, sustratos de gran tamaño para sensores MEMS

Control de calidad

Se establece un sistema especial de control de calidad de proceso completo de grado semiconductor para las obleas de gran tamaño de 12 pulgadas.y se puede proporcionar un certificado completo de análisis (COA)Los elementos básicos de inspección incluyen: la precisión dimensional de la oblea y la inspección de la uniformidad del espesor, la verificación de la desviación de la orientación del cristal, el escaneo global de la planitud y la rugosidad,inspección de mapeo de defectos visuales en toda la oblea, pruebas de limpieza y de resistencia superficial, verificación de la calidad de los bordes y del sellado del envase, asegurando la consistencia de los parámetros y la fiabilidad del proceso de los productos de gran tamaño.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la principal diferencia entre las obleas de zafiro de 12 pulgadas y las obleas más pequeñas de 6 / 8 pulgadas?

La oblea de 12 pulgadas (300 mm) ofrece un área epitaxial utilizable mucho más grande, aproximadamente 2,25 veces la de una oblea de 8 pulgadas y 9 veces la de una oblea de 4 pulgadas.Es compatible con líneas de producción de semiconductores estándar de 12 pulgadas y reactores MOCVD de alta capacidadEstá diseñado para la producción en masa a gran escala de pantallas Mini/Micro LED y dispositivos de alimentación GaN de alto voltaje.mientras que las obleas de 6/8 pulgadas se utilizan más ampliamente para I + D, la producción de volumen pequeño a mediano y las líneas de LED convencionales.

¿Se puede personalizar el grosor de las obleas de zafiro de 12 pulgadas?

Sí. Las opciones de espesor estándar incluyen 800μm, 1000μm y 1200μm, y las especificaciones de espesor personalizadas se pueden fabricar de acuerdo con los requisitos del proceso del cliente.La proa y la curvatura se controlan estrictamente en todas las opciones de grosor para garantizar la planitud de la oblea y la compatibilidad del proceso.

¿Ofrece orientaciones de cristal distintas del plano C (0001) y puede ajustarse el ángulo?

    Además de la orientación estándar del plano C para el LED GaN y la epitaxia del dispositivo de potencia, las orientaciones del plano A, el plano R y el plano M están disponibles para los dispositivos de RF SOS,Dispositivos GaN no polares y aplicaciones ópticas especialesEl ángulo de desviación preciso también se puede personalizar según los dibujos del cliente o los requisitos del proceso epitaxial para optimizar la calidad de la película epitaxial y el rendimiento del dispositivo.

¿Puede aplicarse un procesamiento adicional, como el patrón PSS o la metalización, a las obleas de 12 pulgadas?

    Sí, se ofrecen servicios de valor añadido que incluyen el patrón PSS/NPSS, la metalización posterior completa o localizada, el chanfrado de borde de precisión y el adelgazamiento de obleas ultrafinas.La viabilidad depende de las dimensiones del patrón, los materiales de recubrimiento, el grosor de la oblea y la resistencia mecánica requerida.

¿Cómo se controla la curvatura para las obleas de zafiro de gran tamaño de 12 pulgadas bajo procesos de alta temperatura? 

    La curva se controla a través de toda la cadena de producción, optimizamos el estrés de crecimiento del cristal durante el crecimiento del lingote, liberamos el estrés residual durante la lapidación y el pulido,y aplicar el diseño de precisión del borde de chanferingLos valores de arco y de curvatura se inspeccionan estrictamente antes de la entrega para garantizar la estabilidad dimensional y el crecimiento epitaxial uniforme bajo procesos MOCVD de alta temperatura.

¿Apoya pedidos de prototipos de pequeños lotes para obleas de zafiro de 12 pulgadas?

Sí, las cantidades de prototipos, lotes de ensayo a escala de laboratorio y pedidos de reemplazo de mantenimiento son todos aceptables.dificultad de procesamiento y grado de calidad requerido.

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