合成単結晶サファイア・ウェハー
単結晶サファイアは、鉱物コランダム(酸化アルミニウムAl2O3)の透明な品種です。色は結晶中の少量の不純物によって引き起こされる。合成単結晶研磨サファイアウェハー、サファイアウィンドウ、サファイア基板、超薄型サファイアウェハー、光学グレードサファイアウェハーがあります。
サファイアを製造するために使用される独自の結晶成長法には、10種類近くがあると言われています。有名なものは以下の通りです:
- チョクラルスキー(CZ)
- 熱交換器方式(HEM)
- Kyropoulosはキロポロス、キロプロス(KY)とも呼ばれます。
- エッジ定義フィルム供給(EFG)
- 垂直勾配凍結(VGF)
- 水平指向性晶析法(HDC)
サファイアの一般的な用途は以下の通りです:
- LED基板
- スマートフォンの画面
- スマートフォンのカメラレンズ
- 特殊な光学用途。窓、レンズ、プリズムなど
- 写真とビデオカメラのレンズ
- スクリーン保護シールド
- 時計産業への応用
- ‘‘ iWatch "のようなスマートウォッチガラス
- 軍事機器や特殊装置の窓としての装甲保護サファイアガラス
- 車両用弾道装甲部材としてのサファイアプレート
- 個別保護ビューポート
- エンドプロテーシス
- 保護ハウジングとドーム
サファイアには大きく分けて3つのプレーンがあります。R面、C面、A面(M面もあります):
C面サファイア基板
C面(0001方位)サファイア研磨基板は、LED製造時のGaNやその他のIII-VおよびII-VI化合物の成長に使用されます。その他の用途としては、赤外線検出器、水銀カドミウムテルル、ウェハーキャリア、一般光学部品などがあります。
素材 | Czochralski成長サファイア(99.995%以上の高純度単結晶Al2O3)。 | |
表面配向 | C面(0001)面方位、0度とも呼ばれ、オフM(1-100)0.2°、0.3°。その他のオフカットもあります。 | |
結晶性 | 滑り、双晶、系統、あるいは亀裂の目に見える証拠なし | |
外径 | 50.8mm±0.1mm、76.2mm±0.25mm、100.0mm±0.4mm、150.0mm±0.5mm | |
典型的な厚さ | 500μm±10μm、430μm±10μm、330μm±15μm | |
典型的な表面平坦度 | <25μm, depending on thickness | |
典型的な表面湾曲 | <25μm, depending on thickness | |
典型的な表面テーパー | <25μm, depending on thickness | |
主平坦面の長さ | 16mm±1mm、22mm±1mm、32.5mm±1mm | |
主平坦面位置 | M軸に平行、0.2°以内 | |
エッジ | 基板の端は研磨仕上げになっています。 | |
表面仕上げ | A smooth, polished surface finish suitable for epitaxy. No visible scratches, pits, dimples or contamination allowed. Ra typically <0.20nm. | |
裏面表面仕上げ | 片面研磨か両面研磨かによって異なります。SSP:微研磨、Raは通常0.4~1.5μm。DSP:研磨。 | |
注 | R面(1 -1 0 2)、A面(1 -1 2 0)、M面(1 -1 0 0)など、他のウェーハの向きも可能です。 |
R面サファイアウェーハ
R面サファイア(1-102)はC面に対して57.6度で、半導体、マイクロ波、圧力変換器などの用途に使用されるシリコン・オン・サファイアに適した材料です。シリコン・オン・サファイアの代表的な用途は以下の通りです:
- アクティブ・トップサイド・シリコン・ベース・デバイスの製造
- トップサイド・レーザー・デバイスの製造
- SOSウェーハの裏面研磨を行い、シリコン側に光学デバイスを作製する。
- シリコン面をエッチング除去し、サファイアをSEMI標準ウェーハまたはウェーハキャリアとして利用します。
素材 | Czochralski成長サファイア(99.995%以上の高純度単結晶Al2O3)。 | |
表面配向 | R面(1 1 0 2)面の向き。面の向きは2度以内。オフカットが利用可能です。 | |
結晶性 | 滑り、双晶、系統、あるいは亀裂の目に見える証拠なし | |
外径 | 50.8mm±0.1mm、76.2mm±0.25mm、100.0mm±0.4mm、125.0mm±0.4mm、150.0mm±0.5mm | |
標準厚さ | 625μm±10μm、500μm±10μm、430μm±10μm、330μm±15μm | |
典型的な表面平坦度 | <25μm, depending on thickness | |
典型的な表面湾曲 | <25μm, depending on thickness | |
典型的な表面テーパー | <25μm, depending on thickness | |
主平坦面の長さ | 16mm±1mm、22mm±1mm、32.5mm±1mm、42.5mm±2.5mm | |
主平坦面位置 | c軸のr平面投影から45度±2度 | |
エッジ | 基板の端は研磨仕上げになっています。 | |
表面仕上げ | エピタキシーに適した、滑らかで研磨された表面仕上げ。目に見えるキズ、ピット、くぼみ、汚染は許されません。Raは通常0.20nm未満です。 | |
裏面表面仕上げ | 片面研磨か両面研磨かによって異なります。SSP:微研磨、Raは通常0.4~1.5μm。DSP:研磨。 | |
注 | その他、A面(1 1 -2 0)、C面(0 0 1)、M面(1 -1 0 0)など、ウェーハの向きにも対応しています。 |
A面サファイアウェーハ
A面サファイア基板は、均一な誘電率と高い絶縁特性を必要とするハイブリッド・マイクロエレクトロニクス用途に有用です。この方位は、高Tc超伝導体の成長にも使用できます。オングストローム・レベルの表面仕上げが可能なため、ハイブリッド・モジュールの細線相互接続が可能です。
素材 | Czochralski成長サファイア(99.995%以上の高純度単結晶Al2O3)。 | |
オリエンテーション | A 平面 (1 1 -2 0) 表面方向、90 度とも呼ばれます。表面方向は 0.3 度以内です。その他のオフカットも利用可能です。 | |
結晶性 | 滑り、双晶、系統、あるいは亀裂の目に見える証拠なし | |
外径 | 50.8mm±0.1mm、76.2mm±0.25mm、100.0mm±0.4mm、150.0mm±0.5mm | |
厚さ | 500μm±10μm、430μm±10μm、330μm±15μm | |
表面の平坦度 | <25μm, depending on thickness | |
表面湾曲 | <25μm, depending on thickness | |
表面テーパー | <25μm, depending on thickness | |
主平坦面の長さ | 16mm±1mm、22mm±1mm、32.5mm±1mm | |
主平坦面位置 | C軸に平行 <0 0 1>0.2°以内 | |
エッジ | 基板の端は研磨仕上げになっています。 | |
表面仕上げ | エピタキシーに適した、滑らかで研磨された表面仕上げ。目に見えるキズ、ピット、くぼみ、汚染は許されません。Raは通常0.20nm未満です。 | |
裏面表面仕上げ | 片面研磨か両面研磨かによって異なります。SSP:微研磨、Raは通常0.4~1.5μm。DSP:研磨。 | |
注 | その他、R面(1 -1 0 2)、C面(0 0 1)、M面(1 -1 0 0)などのウェーハの向きにも対応しています。 |
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