Wafer Safir 12 inci Bidang C SSP/DSP
Diagram Terperinci
Pengantar Safir
Wafer safir adalah material substrat kristal tunggal yang terbuat dari aluminium oksida sintetis (Al₂O₃) dengan kemurnian tinggi. Kristal safir berukuran besar ditumbuhkan menggunakan metode canggih seperti Kyropoulos (KY) atau Metode Pertukaran Panas (HEM), dan kemudian diproses melalui pemotongan, orientasi, penggerindaan, dan pemolesan presisi. Karena sifat fisik, optik, dan kimianya yang luar biasa, wafer safir memainkan peran yang tak tergantikan di bidang semikonduktor, optoelektronik, dan elektronik konsumen kelas atas.
Metode Sintesis Safir Konvensional
| Metode | Prinsip | Keuntungan | Aplikasi Utama |
|---|---|---|---|
| Metode Verneuil(Fusi Api) | Serbuk Al₂O₃ dengan kemurnian tinggi dilelehkan dalam nyala api oksihidrogen, tetesan-tetesan tersebut mengeras lapis demi lapis pada bibit. | Biaya rendah, efisiensi tinggi, proses yang relatif sederhana. | Safir berkualitas permata, bahan optik awal. |
| Metode Czochralski (CZ) | Al₂O₃ dilelehkan dalam wadah, dan kristal benih ditarik perlahan ke atas untuk menumbuhkan kristal. | Menghasilkan kristal yang relatif besar dengan integritas yang baik. | Kristal laser, jendela optik |
| Metode Kyropoulos (KY) | Pendinginan lambat yang terkontrol memungkinkan kristal tumbuh secara bertahap di dalam wadah. | Mampu menumbuhkan kristal berukuran besar dan bertegangan rendah (puluhan kilogram atau lebih) | Substrat LED, layar ponsel pintar, komponen optik |
| Metode HEM(Pertukaran Panas) | Pendinginan dimulai dari bagian atas wadah, kristal tumbuh ke bawah dari benih. | Menghasilkan kristal yang sangat besar (hingga ratusan kilogram) dengan kualitas seragam. | Jendela optik besar, kedirgantaraan, optik militer |
Orientasi Kristal
| Orientasi / Bidang | Indeks Miller | Karakteristik | Aplikasi Utama |
|---|---|---|---|
| Bidang C | (0001) | Tegak lurus terhadap sumbu c, permukaan polar, atom tersusun secara seragam | LED, dioda laser, substrat epitaksial GaN (paling banyak digunakan) |
| Pesawat A | (11-20) | Sejajar dengan sumbu c, permukaan non-polar, menghindari efek polarisasi. | Epitaksi GaN non-polar, perangkat optoelektronik |
| Bidang M | (10-10) | Sejajar dengan sumbu c, non-polar, simetri tinggi | Epitaksi GaN berkinerja tinggi, perangkat optoelektronik |
| Pesawat R | (1-102) | Miring ke sumbu c, sifat optik yang sangat baik. | Jendela optik, detektor inframerah, komponen laser |
Spesifikasi Wafer Safir (Dapat Disesuaikan)
| Barang | Wafer Safir 1 inci bidang C (0001) 430μm | |
| Bahan Kristal | Al2O3 Monokristalin dengan Kemurnian Tinggi 99,999% | |
| Nilai | Prime, Siap Pakai Epi | |
| Orientasi Permukaan | Bidang C(0001) | |
| Sudut kemiringan bidang C terhadap sumbu M adalah 0,2 +/- 0,1°. | ||
| Diameter | 25,4 mm +/- 0,1 mm | |
| Ketebalan | 430 μm +/- 25 μm | |
| Dipoles Satu Sisi | Permukaan Depan | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| (SSP) | Permukaan Belakang | Bubuk halus, Ra = 0,8 μm hingga 1,2 μm |
| Dipoles Dua Sisi | Permukaan Depan | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| (DSP) | Permukaan Belakang | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| TTV | < 5 μm | |
| BUSUR | < 5 μm | |
| MELENGKUNG | < 5 μm | |
| Pembersihan / Pengemasan | Pembersihan ruang bersih kelas 100 dan pengemasan vakum, | |
| 25 buah dalam satu kemasan kaset atau kemasan satuan. | ||
| Barang | Wafer Safir 2 inci bidang C (0001) 430μm | |
| Bahan Kristal | Al2O3 Monokristalin dengan Kemurnian Tinggi 99,999% | |
| Nilai | Prime, Siap Pakai Epi | |
| Orientasi Permukaan | Bidang C(0001) | |
| Sudut kemiringan bidang C terhadap sumbu M adalah 0,2 +/- 0,1°. | ||
| Diameter | 50,8 mm +/- 0,1 mm | |
| Ketebalan | 430 μm +/- 25 μm | |
| Orientasi Datar Utama | Bidang A(11-20) +/- 0,2° | |
| Panjang Datar Utama | 16,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Dipoles Satu Sisi | Permukaan Depan | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| (SSP) | Permukaan Belakang | Bubuk halus, Ra = 0,8 μm hingga 1,2 μm |
| Dipoles Dua Sisi | Permukaan Depan | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| (DSP) | Permukaan Belakang | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| TTV | < 10 μm | |
| BUSUR | < 10 μm | |
| MELENGKUNG | < 10 μm | |
| Pembersihan / Pengemasan | Pembersihan ruang bersih kelas 100 dan pengemasan vakum, | |
| 25 buah dalam satu kemasan kaset atau kemasan satuan. | ||
| Barang | Wafer Safir 3 inci bidang C (0001) 500μm | |
| Bahan Kristal | Al2O3 Monokristalin dengan Kemurnian Tinggi 99,999% | |
| Nilai | Prime, Siap Pakai Epi | |
| Orientasi Permukaan | Bidang C(0001) | |
| Sudut kemiringan bidang C terhadap sumbu M adalah 0,2 +/- 0,1°. | ||
| Diameter | 76,2 mm +/- 0,1 mm | |
| Ketebalan | 500 μm +/- 25 μm | |
| Orientasi Datar Utama | Bidang A(11-20) +/- 0,2° | |
| Panjang Datar Utama | 22,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Dipoles Satu Sisi | Permukaan Depan | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| (SSP) | Permukaan Belakang | Bubuk halus, Ra = 0,8 μm hingga 1,2 μm |
| Dipoles Dua Sisi | Permukaan Depan | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| (DSP) | Permukaan Belakang | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| TTV | < 15 μm | |
| BUSUR | < 15 μm | |
| MELENGKUNG | < 15 μm | |
| Pembersihan / Pengemasan | Pembersihan ruang bersih kelas 100 dan pengemasan vakum, | |
| 25 buah dalam satu kemasan kaset atau kemasan satuan. | ||
| Barang | Wafer Safir 4 inci bidang C (0001) 650μm | |
| Bahan Kristal | Al2O3 Monokristalin dengan Kemurnian Tinggi 99,999% | |
| Nilai | Prime, Siap Pakai Epi | |
| Orientasi Permukaan | Bidang C(0001) | |
| Sudut kemiringan bidang C terhadap sumbu M adalah 0,2 +/- 0,1°. | ||
| Diameter | 100,0 mm +/- 0,1 mm | |
| Ketebalan | 650 μm +/- 25 μm | |
| Orientasi Datar Utama | Bidang A(11-20) +/- 0,2° | |
| Panjang Datar Utama | 30,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Dipoles Satu Sisi | Permukaan Depan | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| (SSP) | Permukaan Belakang | Bubuk halus, Ra = 0,8 μm hingga 1,2 μm |
| Dipoles Dua Sisi | Permukaan Depan | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| (DSP) | Permukaan Belakang | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| TTV | < 20 μm | |
| BUSUR | < 20 μm | |
| MELENGKUNG | < 20 μm | |
| Pembersihan / Pengemasan | Pembersihan ruang bersih kelas 100 dan pengemasan vakum, | |
| 25 buah dalam satu kemasan kaset atau kemasan satuan. | ||
| Barang | Wafer Safir 6 inci bidang C (0001) 1300μm | |
| Bahan Kristal | Al2O3 Monokristalin dengan Kemurnian Tinggi 99,999% | |
| Nilai | Prime, Siap Pakai Epi | |
| Orientasi Permukaan | Bidang C(0001) | |
| Sudut kemiringan bidang C terhadap sumbu M adalah 0,2 +/- 0,1°. | ||
| Diameter | 150,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Ketebalan | 1300 μm +/- 25 μm | |
| Orientasi Datar Utama | Bidang A(11-20) +/- 0,2° | |
| Panjang Datar Utama | 47,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Dipoles Satu Sisi | Permukaan Depan | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| (SSP) | Permukaan Belakang | Bubuk halus, Ra = 0,8 μm hingga 1,2 μm |
| Dipoles Dua Sisi | Permukaan Depan | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| (DSP) | Permukaan Belakang | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| TTV | < 25 μm | |
| BUSUR | < 25 μm | |
| MELENGKUNG | < 25 μm | |
| Pembersihan / Pengemasan | Pembersihan ruang bersih kelas 100 dan pengemasan vakum, | |
| 25 buah dalam satu kemasan kaset atau kemasan satuan. | ||
| Barang | Wafer Safir 8 inci bidang C (0001) 1300μm | |
| Bahan Kristal | Al2O3 Monokristalin dengan Kemurnian Tinggi 99,999% | |
| Nilai | Prime, Siap Pakai Epi | |
| Orientasi Permukaan | Bidang C(0001) | |
| Sudut kemiringan bidang C terhadap sumbu M adalah 0,2 +/- 0,1°. | ||
| Diameter | 200,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Ketebalan | 1300 μm +/- 25 μm | |
| Dipoles Satu Sisi | Permukaan Depan | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| (SSP) | Permukaan Belakang | Bubuk halus, Ra = 0,8 μm hingga 1,2 μm |
| Dipoles Dua Sisi | Permukaan Depan | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| (DSP) | Permukaan Belakang | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| TTV | < 30 μm | |
| BUSUR | < 30 μm | |
| MELENGKUNG | < 30 μm | |
| Pembersihan / Pengemasan | Pembersihan ruang bersih kelas 100 dan pengemasan vakum, | |
| Kemasan satuan. | ||
| Barang | Wafer Safir 12 inci bidang C (0001) 1300μm | |
| Bahan Kristal | Al2O3 Monokristalin dengan Kemurnian Tinggi 99,999% | |
| Nilai | Prime, Siap Pakai Epi | |
| Orientasi Permukaan | Bidang C(0001) | |
| Sudut kemiringan bidang C terhadap sumbu M adalah 0,2 +/- 0,1°. | ||
| Diameter | 300,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Ketebalan | 3000 μm +/- 25 μm | |
| Dipoles Satu Sisi | Permukaan Depan | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| (SSP) | Permukaan Belakang | Bubuk halus, Ra = 0,8 μm hingga 1,2 μm |
| Dipoles Dua Sisi | Permukaan Depan | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| (DSP) | Permukaan Belakang | Dipoles secara epitaksial, Ra < 0,2 nm (dengan AFM) |
| TTV | < 30 μm | |
| BUSUR | < 30 μm | |
| MELENGKUNG | < 30 μm | |
Proses Produksi Wafer Safir
-
Pertumbuhan Kristal
-
Tumbuhkan bongkahan safir (100–400 kg) menggunakan metode Kyropoulos (KY) dalam tungku pertumbuhan kristal khusus.
-
-
Pengeboran & Pembentukan Batangan
-
Gunakan laras bor untuk memproses bongkahan logam menjadi batangan silindris dengan diameter 2–6 inci dan panjang 50–200 mm.
-
-
Pemanasan Awal
-
Periksa batangan logam untuk mengetahui adanya cacat dan lakukan proses anil suhu tinggi pertama untuk menghilangkan tegangan internal.
-
-
Orientasi Kristal
-
Tentukan orientasi tepat dari ingot safir (misalnya, bidang C, bidang A, bidang R) menggunakan instrumen orientasi.
-
-
Pemotongan Gergaji Multi-Kawat
-
Potong batangan logam menjadi lempengan tipis sesuai ketebalan yang dibutuhkan menggunakan peralatan pemotong multi-kawat.
-
-
Inspeksi Awal & Annealing Kedua
-
Periksa wafer yang telah dipotong (ketebalan, kerataan, cacat permukaan).
-
Lakukan proses annealing lagi jika perlu untuk lebih meningkatkan kualitas kristal.
-
-
Pembuatan Chamfer, Penggilingan & Pemolesan CMP
-
Lakukan proses pembentukan bevel, penggerindaan permukaan, dan pemolesan mekanik kimia (CMP) dengan peralatan khusus untuk menghasilkan permukaan yang sangat halus seperti cermin.
-
-
Pembersihan
-
Bersihkan wafer secara menyeluruh menggunakan air ultra-murni dan bahan kimia di lingkungan ruang bersih untuk menghilangkan partikel dan kontaminan.
-
-
Inspeksi Optik & Fisik
-
Lakukan deteksi transmisi dan rekam data optik.
-
Mengukur parameter wafer termasuk TTV (Total Thickness Variation), Bow, Warp, akurasi orientasi, dan kekasaran permukaan.
-
-
Pelapisan (Opsional)
-
Mengaplikasikan lapisan pelindung (misalnya, lapisan anti-refleksi, lapisan pelindung) sesuai dengan spesifikasi pelanggan.
-
Inspeksi Akhir & Pengemasan
-
Lakukan inspeksi kualitas 100% di ruang bersih.
-
Kemas wafer dalam kotak kaset di bawah kondisi bersih Kelas-100 dan segel vakum sebelum pengiriman.
Aplikasi Wafer Safir
Wafer safir, dengan kekerasan yang luar biasa, transmisi optik yang unggul, kinerja termal yang sangat baik, dan isolasi listrik, banyak diaplikasikan di berbagai industri. Aplikasinya tidak hanya mencakup industri LED dan optoelektronik tradisional, tetapi juga meluas ke semikonduktor, elektronik konsumen, dan bidang kedirgantaraan dan pertahanan canggih.
1. Semikonduktor dan Optoelektronik
Substrat LED
Wafer safir adalah substrat utama untuk pertumbuhan epitaksial galium nitrida (GaN), yang banyak digunakan dalam teknologi LED biru, LED putih, dan LED Mini/Mikro.
Dioda Laser (LD)
Sebagai substrat untuk dioda laser berbasis GaN, wafer safir mendukung pengembangan perangkat laser berdaya tinggi dan berumur panjang.
Fotodetektor
Pada fotodetektor ultraviolet dan inframerah, lempengan safir sering digunakan sebagai jendela transparan dan substrat isolasi.
2. Perangkat Semikonduktor
RFIC (Sirkuit Terpadu Frekuensi Radio)
Berkat isolasi listriknya yang sangat baik, wafer safir merupakan substrat ideal untuk perangkat gelombang mikro frekuensi tinggi dan daya tinggi.
Teknologi Silikon-on-Sapphire (SoS)
Dengan menerapkan teknologi SoS, kapasitansi parasit dapat dikurangi secara signifikan, sehingga meningkatkan kinerja sirkuit. Hal ini banyak digunakan dalam komunikasi RF dan elektronika kedirgantaraan.
3. Aplikasi Optik
Jendela Optik Inframerah
Dengan transmisi tinggi pada rentang panjang gelombang 200 nm–5000 nm, safir banyak digunakan dalam detektor inframerah dan sistem panduan inframerah.
Jendela Laser Daya Tinggi
Kekerasan dan ketahanan termal safir menjadikannya material yang sangat baik untuk jendela dan lensa pelindung pada sistem laser daya tinggi.
4. Elektronik Konsumen
Penutup Lensa Kamera
Kekerasan safir yang tinggi memastikan ketahanan terhadap goresan untuk lensa smartphone dan kamera.
Sensor Sidik Jari
Lempengan safir dapat berfungsi sebagai penutup transparan yang tahan lama yang meningkatkan akurasi dan keandalan dalam pengenalan sidik jari.
Jam Tangan Pintar dan Layar Premium
Layar safir menggabungkan ketahanan terhadap goresan dengan kejernihan optik yang tinggi, sehingga populer di produk elektronik kelas atas.
5. Dirgantara dan Pertahanan
Kubah Inframerah Rudal
Jendela safir tetap transparan dan stabil dalam kondisi suhu tinggi dan kecepatan tinggi.
Sistem Optik Dirgantara
Material ini digunakan dalam jendela optik berkekuatan tinggi dan peralatan observasi yang dirancang untuk lingkungan ekstrem.
Produk Safir Umum Lainnya
Produk Optik
-
Jendela Optik Safir
-
Digunakan dalam laser, spektrometer, sistem pencitraan inframerah, dan jendela sensor.
-
Jangkauan transmisi:UV 150 nm hingga IR menengah 5,5 μm.
-
-
Lensa Safir
-
Diterapkan dalam sistem laser daya tinggi dan optik kedirgantaraan.
-
Dapat diproduksi sebagai lensa cembung, cekung, atau silindris.
-
-
Prisma Safir
-
Digunakan dalam instrumen pengukuran optik dan sistem pencitraan presisi.
-
Dirgantara & Pertahanan
-
Kubah Safir
-
Melindungi sistem pencari inframerah pada rudal, UAV, dan pesawat terbang.
-
-
Pelindung Safir
-
Mampu menahan benturan aliran udara berkecepatan tinggi dan lingkungan yang keras.
-
Kemasan Produk
Tentang XINKEHUI
Shanghai Xinkehui New Material Co., Ltd. adalah salah satu perusahaan yangpemasok optik & semikonduktor terbesar di CinaDidirikan pada tahun 2002, XKH dikembangkan untuk menyediakan wafer dan material ilmiah terkait semikonduktor lainnya serta layanan bagi para peneliti akademis. Material semikonduktor adalah bisnis inti utama kami, tim kami berbasis teknis, dan sejak didirikan, XKH sangat terlibat dalam penelitian dan pengembangan material elektronik canggih, terutama di bidang berbagai wafer/substrat.
Mitra
Dengan teknologi material semikonduktor yang unggul, Shanghai Zhimingxin telah menjadi mitra terpercaya bagi perusahaan-perusahaan top dunia dan lembaga-lembaga akademis ternama. Dengan ketekunan dalam inovasi dan keunggulan, Zhimingxin telah menjalin hubungan kerja sama yang erat dengan para pemimpin industri seperti Schott Glass, Corning, dan Seoul Semiconductor. Kolaborasi ini tidak hanya meningkatkan level teknis produk kami, tetapi juga mendorong pengembangan teknologi di bidang elektronika daya, perangkat optoelektronik, dan perangkat semikonduktor.
Selain kerja sama dengan perusahaan-perusahaan ternama, Zhimingxin juga telah menjalin hubungan kerja sama penelitian jangka panjang dengan universitas-universitas terkemuka di dunia seperti Universitas Harvard, University College London (UCL), dan Universitas Houston. Melalui kolaborasi ini, Zhimingxin tidak hanya memberikan dukungan teknis untuk proyek-proyek penelitian ilmiah di lingkungan akademis, tetapi juga berpartisipasi dalam pengembangan material baru dan inovasi teknologi, memastikan bahwa kami selalu berada di garis depan industri semikonduktor.
Melalui kerja sama erat dengan perusahaan-perusahaan dan lembaga-lembaga akademis ternama dunia ini, Shanghai Zhimingxin terus mempromosikan inovasi dan pengembangan teknologi, menyediakan produk dan solusi kelas dunia untuk memenuhi kebutuhan pasar global yang terus berkembang.
