Wafer de safira de 12 polegadas para fabricação de semicondutores em alto volume.

Descrição resumida:

O wafer de safira de 12 polegadas foi projetado para atender à crescente demanda por fabricação de semicondutores e optoeletrônicos em larga escala e com alto rendimento. À medida que as arquiteturas de dispositivos continuam a ser miniaturizadas e as linhas de produção migram para formatos de wafer maiores, os substratos de safira com diâmetros ultragrandes oferecem vantagens claras em termos de produtividade, otimização de rendimento e controle de custos.


Características

Diagrama detalhado

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wafer de safira

Introdução do wafer de safira de 12 polegadas

O wafer de safira de 12 polegadas foi projetado para atender à crescente demanda por fabricação de semicondutores e optoeletrônicos em larga escala e com alto rendimento. À medida que as arquiteturas de dispositivos continuam a ser miniaturizadas e as linhas de produção migram para formatos de wafer maiores, os substratos de safira com diâmetros ultragrandes oferecem vantagens claras em termos de produtividade, otimização de rendimento e controle de custos.

Fabricados a partir de Al₂O₃ monocristalino de alta pureza, nossos wafers de safira de 12 polegadas combinam excelente resistência mecânica, estabilidade térmica e qualidade de superfície. Através do crescimento otimizado de cristais e do processamento preciso dos wafers, esses substratos oferecem desempenho confiável para aplicações avançadas de LED, GaN e semicondutores especiais.

Características do Material

 

A safira (óxido de alumínio monocristalino, Al₂O₃) é bem conhecida por suas excelentes propriedades físicas e químicas. Os wafers de safira de 12 polegadas herdam todas as vantagens do material, oferecendo ao mesmo tempo uma área de superfície útil muito maior.

As principais características do material incluem:

  • Dureza e resistência ao desgaste extremamente elevadas

  • Excelente estabilidade térmica e alto ponto de fusão.

  • Resistência química superior a ácidos e álcalis

  • Alta transparência óptica em comprimentos de onda desde o ultravioleta até o infravermelho.

  • Excelentes propriedades de isolamento elétrico

Essas características tornam os wafers de safira de 12 polegadas adequados para ambientes de processamento severos e processos de fabricação de semicondutores em altas temperaturas.

Processo de fabricação

A produção de wafers de safira de 12 polegadas requer tecnologias avançadas de crescimento de cristais e processamento de ultraprecisão. O processo de fabricação típico inclui:

  1. Crescimento de monocristal
    Cristais de safira de alta pureza são cultivados utilizando métodos avançados, como KY ou outras tecnologias de crescimento de cristais de grande diâmetro, garantindo orientação cristalina uniforme e baixa tensão interna.

  2. Moldagem e corte de cristais
    O lingote de safira é moldado com precisão e cortado em lâminas de 12 polegadas usando equipamentos de corte de alta precisão para minimizar danos na subsuperfície.

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

  4. Limpeza e Inspeção
    Cada wafer de safira de 12 polegadas passa por uma limpeza completa e inspeção rigorosa, incluindo análise da qualidade da superfície, TTV (variação total de temperatura), curvatura, empenamento e 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 de RF baseados em GaN

  • Substratos isolantes e de suporte para equipamentos semicondutores

  • Janelas ópticas e componentes ópticos de grande área

  • Embalagem avançada de semicondutores e suportes de processo especiais

O grande diâmetro permite maior produtividade e melhor custo-benefício na produção em massa.

Vantagens dos wafers de safira de 12 polegadas

  • Maior área útil para maior produção de dispositivos por wafer.

  • Melhoria na consistência e uniformidade do processo.

  • Redução do custo por dispositivo na produção em larga escala.

  • Excelente resistência mecânica para manuseio de grandes dimensões.

  • Especificações personalizáveis ​​para diferentes aplicações

 

Opções de personalização

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

  • Orientação cristalina (plano C, plano A, plano R, etc.)

  • Tolerância de espessura e diâmetro

  • Polimento de um ou dois lados

  • Design de perfil de borda e chanfro

  • Requisitos de rugosidade e planicidade da superfície

Parâmetro Especificação Notas
Diâmetro do wafer 12 polegadas (300 mm) Wafer padrão de grande diâmetro
Material Safira monocristalina (Al₂O₃) Alta pureza, grau eletrônico/óptico
Orientação cristalina Plano C (0001), Plano A (11-20), Plano R (1-102) Orientações opcionais disponíveis
Grossura 430–500 μm Espessuras personalizadas disponíveis mediante solicitação.
Tolerância de espessura ±10 μm Tolerância rigorosa para dispositivos avançados
Variação Total da Espessura (TTV) ≤10 μm Garante o processamento uniforme em toda a pastilha.
Arco ≤50 μm Medido em toda a superfície do wafer.
Urdidura ≤50 μm Medido em toda a superfície do wafer.
Acabamento da superfície Polido em um lado (SSP) / Polido em ambos os lados (DSP) Superfície de alta qualidade óptica
Rugosidade da superfície (Ra) ≤0,5 nm (polido) Suavidade em nível atômico para crescimento epitaxial
Perfil de borda Chanfro / Borda arredondada Para evitar lascas durante o manuseio.
Precisão de orientação ±0,5° Garante o crescimento adequado da camada epitaxial.
Densidade de defeitos <10 cm⁻² Medido por inspeção óptica
Planicidade ≤2 μm / 100 mm Garante litografia uniforme e crescimento epitaxial.
Limpeza Classe 100 – Classe 1000 Compatível com salas limpas
Transmissão Óptica >85% (UV-IR) Depende do comprimento de onda e da espessura.

 

Perguntas frequentes sobre wafers de safira de 12 polegadas

P1: Qual é a espessura padrão de uma pastilha de safira de 12 polegadas?
A: A espessura padrão varia de 430 μm a 500 μm. Espessuras personalizadas também podem ser produzidas de acordo com as necessidades do cliente.

 

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

 

Q3: Qual é a variação total da espessura (TTV) do wafer?
A: Nossos wafers de safira de 12 polegadas normalmente apresentam um TTV ≤ 10 μm, garantindo uniformidade em toda a superfície do wafer para a fabricação de dispositivos de alta qualidade.

Sobre nós

A XKH é especializada no desenvolvimento, produção e venda de alta tecnologia de vidros ópticos especiais e novos materiais cristalinos. Nossos produtos atendem aos setores de eletrônica óptica, eletrônicos de consumo e militar. Oferecemos componentes ópticos de safira, lentes para celulares, cerâmica, LT (tecido de baixa temperatura), carbeto de silício (SiC), quartzo e wafers de cristal semicondutor. Com expertise qualificada e equipamentos de ponta, nos destacamos no processamento de produtos não padronizados, com o objetivo de nos tornarmos uma empresa líder em alta tecnologia de materiais optoeletrônicos.

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