12 tommer safirwafer C-plan SSP/DSP
Detaljeret diagram
Safir Introduktion
Safirwafer er et enkeltkrystalsubstratmateriale fremstillet af syntetisk aluminiumoxid (Al₂O₃) med høj renhed. Store safirkrystaller dyrkes ved hjælp af avancerede metoder såsom Kyropoulos (KY) eller varmevekslingsmetoden (HEM) og bearbejdes derefter gennem skæring, orientering, slibning og præcisionspolering. På grund af sine exceptionelle fysiske, optiske og kemiske egenskaber spiller safirwafer en uerstattelig rolle inden for halvledere, optoelektronik og avanceret forbrugerelektronik.
Mainstream safirsyntesemetoder
| Metode | Princip | Fordele | Vigtigste anvendelser |
|---|---|---|---|
| Verneuil-metoden(Flammefusion) | Højrent Al₂O₃-pulver smeltes i en knudeflamme, dråberne størkner lag for lag på et frø | Lav pris, høj effektivitet, relativt enkel proces | Safirer af ædelstenskvalitet, tidlige optiske materialer |
| Czochralski-metoden (CZ) | Al₂O₃ smeltes i en digel, og en podekrystal trækkes langsomt opad for at få krystallen til at vokse. | Producerer relativt store krystaller med god integritet | Laserkrystaller, optiske vinduer |
| Kyropoulos-metoden (KY) | Kontrolleret langsom afkøling tillader krystallen at vokse gradvist inde i diglen | I stand til at dyrke store krystaller med lav spænding (ti kilogram eller mere) | LED-substrater, smartphoneskærme, optiske komponenter |
| HEM-metoden(Varmeveksling) | Afkølingen starter fra toppen af diglen, krystallerne vokser nedad fra frøet | Producerer meget store krystaller (op til hundredvis af kilogram) med ensartet kvalitet | Store optiske vinduer, luftfart, militær optik |
Krystalorientering
| Orientering / Plan | Miller-indekset | Karakteristika | Vigtigste anvendelser |
|---|---|---|---|
| C-plan | (0001) | Vinkelret på c-aksen, polær overflade, atomer arrangeret ensartet | LED, laserdioder, GaN epitaksiale substrater (mest anvendte) |
| A-plan | (11-20) | Parallelt med c-aksen, ikke-polær overflade, undgår polarisationseffekter | Ikke-polær GaN-epitaksi, optoelektroniske enheder |
| M-plan | (10-10) | Parallelt med c-aksen, ikke-polær, høj symmetri | Højtydende GaN-epitaksi, optoelektroniske enheder |
| R-plan | (1-102) | Hældende i forhold til c-aksen, fremragende optiske egenskaber | Optiske vinduer, infrarøde detektorer, laserkomponenter |
Specifikation for safirwafer (tilpasses)
| Punkt | 1-tommer C-plan (0001) 430 μm safirwafere | |
| Krystalmaterialer | 99,999%, høj renhed, monokrystallinsk Al2O3 | |
| Grad | Prime, Epi-Klar | |
| Overfladeorientering | C-plan(0001) | |
| C-planets skæve vinkel i forhold til M-aksen 0,2 +/- 0,1° | ||
| Diameter | 25,4 mm +/- 0,1 mm | |
| Tykkelse | 430 μm +/- 25 μm | |
| Enkeltsidet poleret | Forside | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| (SSP) | Bagflade | Finmalet, Ra = 0,8 μm til 1,2 μm |
| Dobbeltsidet poleret | Forside | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| (DSP) | Bagflade | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| TTV | < 5 μm | |
| SLØJFE | < 5 μm | |
| VARP | < 5 μm | |
| Rengøring / Emballering | Rengøring af renrum i klasse 100 og vakuumpakning, | |
| 25 stk. i én kassetteemballage eller enkeltstyksemballage. | ||
| Punkt | 2-tommer C-plan (0001) 430 μm safirwafere | |
| Krystalmaterialer | 99,999%, høj renhed, monokrystallinsk Al2O3 | |
| Grad | Prime, Epi-Klar | |
| Overfladeorientering | C-plan(0001) | |
| C-planets skæve vinkel i forhold til M-aksen 0,2 +/- 0,1° | ||
| Diameter | 50,8 mm +/- 0,1 mm | |
| Tykkelse | 430 μm +/- 25 μm | |
| Primær flad orientering | A-plan (11-20) +/- 0,2° | |
| Primær flad længde | 16,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Enkeltsidet poleret | Forside | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| (SSP) | Bagflade | Finmalet, Ra = 0,8 μm til 1,2 μm |
| Dobbeltsidet poleret | Forside | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| (DSP) | Bagflade | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| TTV | < 10 μm | |
| SLØJFE | < 10 μm | |
| VARP | < 10 μm | |
| Rengøring / Emballering | Rengøring af renrum i klasse 100 og vakuumpakning, | |
| 25 stk. i én kassetteemballage eller enkeltstyksemballage. | ||
| Punkt | 3-tommer C-plan (0001) 500 μm safirwafere | |
| Krystalmaterialer | 99,999%, høj renhed, monokrystallinsk Al2O3 | |
| Grad | Prime, Epi-Klar | |
| Overfladeorientering | C-plan(0001) | |
| C-planets skæve vinkel i forhold til M-aksen 0,2 +/- 0,1° | ||
| Diameter | 76,2 mm +/- 0,1 mm | |
| Tykkelse | 500 μm +/- 25 μm | |
| Primær flad orientering | A-plan (11-20) +/- 0,2° | |
| Primær flad længde | 22,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Enkeltsidet poleret | Forside | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| (SSP) | Bagflade | Finmalet, Ra = 0,8 μm til 1,2 μm |
| Dobbeltsidet poleret | Forside | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| (DSP) | Bagflade | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| TTV | < 15 μm | |
| SLØJFE | < 15 μm | |
| VARP | < 15 μm | |
| Rengøring / Emballering | Rengøring af renrum i klasse 100 og vakuumpakning, | |
| 25 stk. i én kassetteemballage eller enkeltstyksemballage. | ||
| Punkt | 4-tommer C-plan (0001) 650 μm safirwafere | |
| Krystalmaterialer | 99,999%, høj renhed, monokrystallinsk Al2O3 | |
| Grad | Prime, Epi-Klar | |
| Overfladeorientering | C-plan(0001) | |
| C-planets skæve vinkel i forhold til M-aksen 0,2 +/- 0,1° | ||
| Diameter | 100,0 mm +/- 0,1 mm | |
| Tykkelse | 650 μm +/- 25 μm | |
| Primær flad orientering | A-plan (11-20) +/- 0,2° | |
| Primær flad længde | 30,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Enkeltsidet poleret | Forside | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| (SSP) | Bagflade | Finmalet, Ra = 0,8 μm til 1,2 μm |
| Dobbeltsidet poleret | Forside | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| (DSP) | Bagflade | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| TTV | < 20 μm | |
| SLØJFE | < 20 μm | |
| VARP | < 20 μm | |
| Rengøring / Emballering | Rengøring af renrum i klasse 100 og vakuumpakning, | |
| 25 stk. i én kassetteemballage eller enkeltstyksemballage. | ||
| Punkt | 6-tommer C-plan (0001) 1300 μm safirwafere | |
| Krystalmaterialer | 99,999%, høj renhed, monokrystallinsk Al2O3 | |
| Grad | Prime, Epi-Klar | |
| Overfladeorientering | C-plan(0001) | |
| C-planets skæve vinkel i forhold til M-aksen 0,2 +/- 0,1° | ||
| Diameter | 150,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Tykkelse | 1300 μm +/- 25 μm | |
| Primær flad orientering | A-plan (11-20) +/- 0,2° | |
| Primær flad længde | 47,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Enkeltsidet poleret | Forside | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| (SSP) | Bagflade | Finmalet, Ra = 0,8 μm til 1,2 μm |
| Dobbeltsidet poleret | Forside | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| (DSP) | Bagflade | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| TTV | < 25 μm | |
| SLØJFE | < 25 μm | |
| VARP | < 25 μm | |
| Rengøring / Emballering | Rengøring af renrum i klasse 100 og vakuumpakning, | |
| 25 stk. i én kassetteemballage eller enkeltstyksemballage. | ||
| Punkt | 8-tommer C-plan (0001) 1300 μm safirwafere | |
| Krystalmaterialer | 99,999%, høj renhed, monokrystallinsk Al2O3 | |
| Grad | Prime, Epi-Klar | |
| Overfladeorientering | C-plan(0001) | |
| C-planets skæve vinkel i forhold til M-aksen 0,2 +/- 0,1° | ||
| Diameter | 200,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Tykkelse | 1300 μm +/- 25 μm | |
| Enkeltsidet poleret | Forside | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| (SSP) | Bagflade | Finmalet, Ra = 0,8 μm til 1,2 μm |
| Dobbeltsidet poleret | Forside | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| (DSP) | Bagflade | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| TTV | < 30 μm | |
| SLØJFE | < 30 μm | |
| VARP | < 30 μm | |
| Rengøring / Emballering | Rengøring af renrum i klasse 100 og vakuumpakning, | |
| Emballage i ét stykke. | ||
| Punkt | 12-tommer C-plan (0001) 1300 μm safirwafere | |
| Krystalmaterialer | 99,999%, høj renhed, monokrystallinsk Al2O3 | |
| Grad | Prime, Epi-Klar | |
| Overfladeorientering | C-plan(0001) | |
| C-planets skæve vinkel i forhold til M-aksen 0,2 +/- 0,1° | ||
| Diameter | 300,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Tykkelse | 3000 μm +/- 25 μm | |
| Enkeltsidet poleret | Forside | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| (SSP) | Bagflade | Finmalet, Ra = 0,8 μm til 1,2 μm |
| Dobbeltsidet poleret | Forside | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| (DSP) | Bagflade | Epipoleret, Ra < 0,2 nm (ved AFM) |
| TTV | < 30 μm | |
| SLØJFE | < 30 μm | |
| VARP | < 30 μm | |
Produktionsproces for safirwafer
-
Krystalvækst
-
Dyrk safir-boules (100-400 kg) ved hjælp af Kyropoulos (KY)-metoden i dedikerede krystalvækstovne.
-
-
Boring og formning af barrer
-
Brug en boretrommel til at forarbejde boulen til cylindriske barrer med en diameter på 2-6 tommer og en længde på 50-200 mm.
-
-
Første udglødning
-
Undersøg barrerne for defekter, og udfør den første højtemperaturglødning for at aflaste den indre spænding.
-
-
Krystalorientering
-
Bestem den præcise orientering af safirbarren (f.eks. C-plan, A-plan, R-plan) ved hjælp af orienteringsinstrumenter.
-
-
Skæring med flertrådssav
-
Skær barren i tynde vafler i den ønskede tykkelse ved hjælp af flertrådsskæreudstyr.
-
-
Første inspektion og anden udglødning
-
Inspicer de uskårne wafere (tykkelse, planhed, overfladefejl).
-
Udfør udglødning igen om nødvendigt for yderligere at forbedre krystalkvaliteten.
-
-
Affasning, slibning og CMP-polering
-
Udfør affasning, overfladeslibning og kemisk-mekanisk polering (CMP) med specialudstyr for at opnå spejlblanke overflader.
-
-
Rensning
-
Rengør wafere grundigt med ultrarent vand og kemikalier i et renrumsmiljø for at fjerne partikler og forurenende stoffer.
-
-
Optisk og fysisk inspektion
-
Udfør transmittansdetektion og optag optiske data.
-
Mål waferparametre, herunder TTV (Total Thickness Variation), bøjning, warp, orienteringsnøjagtighed og overfladeruhed.
-
-
Belægning (valgfrit)
-
Påfør belægninger (f.eks. AR-belægninger, beskyttende lag) i henhold til kundens specifikationer.
-
Slutinspektion og emballering
-
Udfør 100% kvalitetskontrol i et renrum.
-
Pak wafere i kassettekasser under rene forhold i klasse 100, og vakuumforsegl dem før forsendelse.
Anvendelser af safirskiver
Safirwafere, med deres exceptionelle hårdhed, fremragende optiske transmittans, fremragende termiske ydeevne og elektriske isolering, anvendes i vid udstrækning i en række brancher. Deres anvendelser dækker ikke kun traditionelle LED- og optoelektroniske industrier, men udvides også til halvledere, forbrugerelektronik og avancerede luftfarts- og forsvarsområder.
1. Halvledere og optoelektronik
LED-substrater
Safirwafere er de primære substrater til galliumnitrid (GaN) epitaksial vækst og anvendes i vid udstrækning i blå LED'er, hvide LED'er og Mini/Micro LED-teknologier.
Laserdioder (LD'er)
Som substrater til GaN-baserede laserdioder understøtter safirwafere udviklingen af højtydende laserenheder med lang levetid.
Fotodetektorer
I ultraviolette og infrarøde fotodetektorer bruges safirwafere ofte som transparente vinduer og isolerende substrater.
2. Halvlederkomponenter
RFIC'er (radiofrekvensintegrerede kredsløb)
Takket være deres fremragende elektriske isolering er safirwafere ideelle substrater til højfrekvente og højtydende mikrobølgeenheder.
Silicium-på-safir (SoS) teknologi
Ved at anvende SoS-teknologi kan parasitisk kapacitans reduceres betydeligt, hvilket forbedrer kredsløbets ydeevne. Dette anvendes i vid udstrækning inden for RF-kommunikation og elektronik inden for luftfart.
3. Optiske anvendelser
Infrarøde optiske vinduer
Med høj transmittans i bølgelængdeområdet 200 nm-5000 nm anvendes safir i vid udstrækning i infrarøde detektorer og infrarøde styringssystemer.
Højtydende laservinduer
Safirens hårdhed og termiske modstand gør det til et fremragende materiale til beskyttelsesvinduer og linser i højtydende lasersystemer.
4. Forbrugerelektronik
Kameralinsedæksler
Safirens høje hårdhed sikrer ridsefasthed for smartphone- og kameralinser.
Fingeraftrykssensorer
Safirwafere kan fungere som holdbare, gennemsigtige covers, der forbedrer nøjagtigheden og pålideligheden i fingeraftryksgenkendelse.
Smartwatches og premium-skærme
Safirskærme kombinerer ridsefasthed med høj optisk klarhed, hvilket gør dem populære i avancerede elektroniske produkter.
5. Luftfart og forsvar
Missil infrarøde kupler
Safirvinduer forbliver transparente og stabile under forhold med høj temperatur og høj hastighed.
Optiske systemer til luftfart
De bruges i højstyrke optiske vinduer og observationsudstyr designet til ekstreme miljøer.
Andre almindelige safirprodukter
Optiske produkter
-
Safir optiske vinduer
-
Anvendes i lasere, spektrometre, infrarøde billeddannelsessystemer og sensorvinduer.
-
Transmissionsrækkevidde:UV 150 nm til mellem-IR 5,5 μm.
-
-
Safirglas
-
Anvendes i højtydende lasersystemer og rumfartsoptik.
-
Kan fremstilles som konvekse, konkave eller cylindriske linser.
-
-
Safirprismer
-
Anvendes i optiske måleinstrumenter og præcisionsbilleddannelsessystemer.
-
Luftfart og forsvar
-
Safirkupler
-
Beskyt infrarøde søgere i missiler, droner og fly.
-
-
Safir beskyttelsesdæksler
-
Modstå stød fra højhastighedsluft og barske miljøer.
-
Produktemballage
Om XINKEHUI
Shanghai Xinkehui New Material Co., Ltd. er en afstørste leverandør af optiske og halvledere i Kina, grundlagt i 2002. XKH blev udviklet for at forsyne akademiske forskere med wafere og andre halvlederrelaterede videnskabelige materialer og tjenester. Halvledermaterialer er vores primære kerneforretning, vores team er teknisk baseret, og siden etableringen har XKH været dybt involveret i forskning og udvikling af avancerede elektroniske materialer, især inden for forskellige wafere/substrater.
Partnere
Med sin fremragende teknologi inden for halvledermaterialer er Shanghai Zhimingxin blevet en betroet partner for verdens førende virksomheder og velkendte akademiske institutioner. Med sin vedholdenhed inden for innovation og ekspertise har Zhimingxin etableret dybe samarbejdsrelationer med brancheledere som Schott Glass, Corning og Seoul Semiconductor. Disse samarbejder har ikke kun forbedret det tekniske niveau af vores produkter, men også fremmet den teknologiske udvikling inden for effektelektronik, optoelektroniske komponenter og halvlederkomponenter.
Udover samarbejde med velkendte virksomheder har Zhimingxin også etableret langvarige forskningssamarbejdsrelationer med førende universiteter verden over, såsom Harvard University, University College London (UCL) og University of Houston. Gennem disse samarbejder yder Zhimingxin ikke kun teknisk support til videnskabelige forskningsprojekter i den akademiske verden, men deltager også i udviklingen af nye materialer og teknologisk innovation, hvilket sikrer, at vi altid er på forkant med halvlederindustrien.
Gennem tæt samarbejde med disse verdenskendte virksomheder og akademiske institutioner fortsætter Shanghai Zhimingxin med at fremme teknologisk innovation og udvikling og leverer produkter og løsninger i verdensklasse, der imødekommer det voksende behov på det globale marked.
