Wafer in zaffiro da 12 pollici: Piano C SSP / DSP Dispositivi optoelettronici 12 pollici Grado industriale

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Il wafer di zaffiro da 12 pollici (300 mm) è una specifica di fascia alta di grande formato nel settore dei substrati di zaffiro.È prodotto da allumina sintetica monocristallina di alta purezza di grado 4N5 a 5N (α-Al2O3), con lingotti monocristallini coltivati mediante processi avanzati come il metodo Kyropoulos, seguiti da procedure di livello semiconduttore, tra cui la taglio di fili multipli,per il lucidamento di precisione e per la lucidatura meccanica chimica (CMP).Come substrato di base di grandi dimensioni per l'industria dei semiconduttori di terza generazione, è pienamente compatibile con le linee di produzione standard di semiconduttori da 12 pollici.L'area epitaxiale efficace per wafer è di circa 9 volte quella di un wafer da 4 pollici e 2.25 volte quella di un wafer da 8 pollici, aumentando notevolmente la potenza del chip per lotto e riducendo significativamente il costo del substrato per chip.Questo prodotto supera le difficoltà tecniche quali l'uniformità della crescita dei cristalli di grandi dimensioni, controllo globale della piattezza e resistenza alla deformazione in processi ad alta temperatura,e serve come materiale di supporto per la produzione in serie di display Mini/Micro LED di nuova generazione e dispositivi di alimentazione GaN di grande formato.

Caratteristiche tecniche essenziali

1.Formato ultra-grande per la produzione di massa

Il grande diametro di 300 mm consente un salto nell'area del substrato.più del doppio della produzione di chip per lotto rispetto ai wafer da 8 pollici, e molto ammortizzanti gli ammortamenti delle attrezzature e i costi di processo.È la direzione principale di aggiornamento tecnico per la riduzione dei costi e il miglioramento dell'efficienza nelle industrie optoelettroniche e dei dispositivi di potenza.

2.Materiale monocristallino ad alta uniformità e alta purezza

I singoli cristalli sono ottenuti da materie prime di allumina di alta purezza, con un controllo rigoroso della distribuzione assiale e radiale delle impurità nei lingotti di grandi dimensioni.garantire una struttura cristallina uniforme e una densità di dislocazione uniforme su tutto il waferRisolve problemi quali la segregazione dei componenti e lo stress irregolare comunemente riscontrati nei cristalli di zaffiro di grandi dimensioni e garantisce la coerenza a livello di wafer nella crescita epitaxiale e nelle prestazioni del dispositivo.

3.Stabilità termica ad alta temperatura per grandi formati
Con un punto di fusione di 2050°C, la struttura cristallina rimane stabile nell'ambiente di epitaxia ad alta temperatura di 1000~1200°C.Attraverso la regolazione dello stress della crescita cristallina e processi di trattamento del sollievo dello stress, sopprime efficacemente la deformazione e la deformazione di wafer di grandi dimensioni durante i processi di ciclo ad alta temperatura, garantendo l'uniformità della crescita dello strato epitaxiale e la resa del dispositivo.

4.Eccellente isolamento elettrico e proprietà dielettriche
Il zaffiro intrinseco di alta purezza ha una resistività a temperatura ambiente superiore a 1014 Ω·cm, con un eccellente isolamento elettrico e una perdita dielettrica ultra bassa.Fornisce un isolamento elettrico affidabile tra i dispositivi, sopprime le perdite e le interferenze del segnale in condizioni di alta tensione e soddisfa i requisiti di prestazione dei dispositivi di alimentazione GaN ad alta tensione e dei dispositivi RF ad alta frequenza.

5.Controllo della piattazza superficiale ultra-precisione su tutto il wafer

Sono disponibili sia i processi Single Side Polished (SSP) sia quelli Double Side Polished (DSP).Targeting delle caratteristiche del grande formato da 12 pollici, la variazione globale dello spessore totale (TTV), l'arco e la curvatura sono controllati appositamente, con un'eccellente uniformità di piattezza su tutto il wafer, soddisfacendo pienamente i requisiti della crescita epitaxiale di MOCVD di grande formato.

6.Superiore resistenza chimica e al plasma
Lo zaffiro ha una inertà chimica estremamente forte, insolubile nella maggior parte degli acidi, degli alcali e dei solventi organici a temperatura ambiente.Pulizia umida e ricottura ad alta temperatura nella fabbricazione di semiconduttori, con minime danni da corrosione e dispersione di particelle sulla superficie, garantendo la pulizia del processo e l'affidabilità a lungo termine del dispositivo.

7.Multipli Orientazioni di Cristallo e Personalizzazione completa dei parametri

L'orientamento C-piano (0001) è fornito come standard, mentre sono disponibili anche orientamenti speciali tra cui A-piano, R-piano e M-piano, con specifiche off-angle personalizzabili.Parametri quali lo spessore del wafer, la pulizia del bordo, della tacca e della superficie possono essere tutte personalizzate in base alle esigenze del cliente, adattandosi ai diversi processi del dispositivo e agli standard delle attrezzature.

8.Alta resistenza meccanica e compatibilità dei processi standard

Con una durezza di Mohs di 9, ha un'eccellente rigidità meccanica e resistenza alla piegatura.che consentono loro di resistere a varie procedure di post-elaborazione come il diradamento, la distillazione, il disegno e la metallizzazione PSS e l'adattamento ai flussi di movimentazione e di lavorazione delle apparecchiature standard semiconduttrici da 12 pollici.

Specificativi standard

Applicazioni tipiche

1. Campo optoelettronica di visualizzazione: crescita epitassiale di chip di visualizzazione Mini/Micro LED di grandi dimensioni, linee di produzione di massa di display di fascia alta
2. Campo dei semiconduttori di potenza: dispositivi di alimentazione ad alta tensione basati su GaN da 12 pollici, chip a ricarica rapida, produzione di massa su larga scala di elettronica di potenza automobilistica
3. Campo di circuiti integrati: circuiti integrati RF a silicio su zaffiro (SOS), dispositivi microelettronici ad alta frequenza compatibili da 12 pollici
4. Campo delle finestre ottiche: finestre ottiche ad alta precisione di grandi dimensioni, finestre di rilevamento a infrarossi, componenti speciali di protezione ottica
5. Campo elettronico speciale: dispositivi elettronici ad alta temperatura, componenti elettronici a livello aerospaziale resistenti alle radiazioni, substrati di grandi dimensioni per sensori MEMS

Controllo della qualità

Per i wafer di grandi dimensioni da 12 pollici viene istituito uno speciale sistema di controllo della qualità del processo completo di livello semiconduttore.e può essere fornito un certificato completo di analisi (COA)I principali elementi di ispezione includono: l'ispezione della precisione dimensionale e dell'uniformità dello spessore del wafer, la verifica della deviazione dell'orientamento cristallino, la scansione della piattezza globale e della rugosità,ispezione della mappatura dei difetti visivi su tutto il wafer, test di pulizia e di sollecitazione superficiale, verifica della qualità dei bordi e della tenuta del confezionamento, garantendo la coerenza dei parametri e l'affidabilità del processo dei prodotti di grandi dimensioni.

Domande frequenti

Qual è la differenza principale tra i wafer di zaffiro da 12 pollici e i wafer più piccoli da 6 / 8 pollici?

Il wafer da 12 pollici (300 mm) fornisce un'area epitaxiale utilizzabile molto più grande circa 2,25 volte quella di un wafer da 8 pollici e 9 volte quella di un wafer da 4 pollici.È compatibile con linee di produzione standard di semiconduttori da 12 pollici e reattori MOCVD ad alta capacità, aumentando significativamente la produzione di chip per lotto e abbassando il costo unitario del chip. È progettato per la produzione in serie su larga scala di display Mini/Micro LED e dispositivi di alimentazione GaN ad alta tensione,mentre i wafer da 6/8 di pollice sono più ampiamente utilizzati per la ricerca e lo sviluppo, la produzione di piccoli e medi volumi e le linee LED convenzionali.

E' possibile personalizzare lo spessore delle wafer di zaffiro da 12 pollici?

Le opzioni di spessore standard includono 800μm, 1000μm e 1200μm, e le specifiche di spessore personalizzate possono essere prodotte in base alle esigenze del processo del cliente.la curvatura e la curvatura sono rigorosamente controllate in tutte le opzioni di spessore per garantire la piattezza e la compatibilità del processo.

Offri orientamenti di cristallo diversi dal piano C (0001) e può essere regolato l'angolo fuori?

    Oltre all'orientamento standard del piano C per il GaN LED e l'epitaxia del dispositivo di alimentazione, sono disponibili gli orientamenti del piano A, del piano R e del piano M per i dispositivi SOS RF,dispositivi GaN non polari e applicazioni ottiche specialiL'angolazione fuori angolo precisa può anche essere personalizzata in base ai disegni del cliente o alle esigenze del processo epitassicale per ottimizzare la qualità del film epitassicale e il rendimento del dispositivo.

Si può applicare un trattamento aggiuntivo come il patterning PSS o la metallizzazione ai wafer da 12 pollici?

    Sì, sono disponibili servizi a valore aggiunto, tra cui il patterning PSS/NPSS, la metallizzazione completa o localizzata del retro, la cammeratura di precisione dei bordi e l'assottigliamento di wafer ultra-sottili.La fattibilità dipende dalle dimensioni del modello, materiali di rivestimento, spessore del wafer e resistenza meccanica richiesta.

Come si fa a controllare la curvatura per i wafer di zaffiro di grandi dimensioni da 12 pollici sotto processi ad alta temperatura? 

    Il warpage è controllato attraverso l'intera catena di produzione, ottimizzando lo stress di crescita del cristallo durante la crescita del lingotto, rilasciando lo stress residuo durante la lappa e la lucidatura,e applicare una progettazione di precisione per il cammering dei bordiI valori di arco e di curvatura sono rigorosamente ispezionati prima della consegna per garantire la stabilità dimensionale e la crescita epitassiale uniforme sotto i processi MOCVD ad alta temperatura.

Supporta gli ordini di piccoli lotti di prototipi per wafer di zaffiro da 12 pollici?

Sì, le quantità di prototipi, i lotti di prova su scala di laboratorio e gli ordini di sostituzione per la manutenzione sono tutti accettabili.difficoltà di lavorazione e grado di qualità richiesto.

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