サファイアウェーハ
C/R/A/M面の方位に対応する高品質サファイア基板。Epi-ReadyのCMP仕上げと、LEDおよびRF用途に適した高い熱伝導率を備えています。
概要
サファイアウェーハは単結晶α-Al₂O₃で作られています。硬度9 Mohs、融点2,040°C、そして150nm〜5,500nmの広い透過域を備え、<strong>エピタキシャル</strong>用途や光学用途に最適です。
2″〜8″のサファイアウェーハを、C/R/A/M面とミスカット±0.2°（標準）/ ±0.05°（精密）でご提供します。EPD < 5 × 10³/cm² と Class 100 パッケージにより、高歩留まりの加工を支援します。
<strong>Epi-Ready</strong> CMP RMS < 2Å、かつ<strong>EPD</strong> < 5 × 10³/cm² — GaN LEDエピタキシーに対応。
結晶成長方法
KY、EFG、HEM の3つのサファイアα-Al₂O₃単結晶成長ルートを比較します。KYは最良のC(0001)方位でEPDが最も低く、非常に大きなインゴット径にも対応できるため、高品質でエピ対応のサファイアウェハに最適です。EFGはコスト効率の高いフィルム供給成長で高スループットを実現し、R(1-102)/A(11-20) 方位を狙います。HEMは極めて大きい重量のインゴットが可能で、欠陥密度を最小レベルまで低減できるため、光学グレード材や高性能レーザー用途に適しています。
Kyropoulos (KY)
C面エピタキシーに最適
KY法は大直径の高品質インゴットを育成でき、EPDが最も低いため、C面LEDエピタキシーに最適です。
Edge-Defined Film-Fed (EFG)
コスト効率の高いR/A面
EFGのリボン成長は低コストと高い出力のバランスに優れ、R/A面の材料要求に対応します。
Heat Exchanger Method (HEM)
最も低いEPD、光学グレード
HEMは非常に重いインゴットを育成でき、欠陥密度を極めて低く抑えられるため、光学用途やレーザー用途に適しています。
結晶方位
最適なサファイア面を選び、エピタキシャル品質とデバイス性能を制御します。結晶方位により表面特性が用途に合わせて最適化されます。
C面（0001）
C面はサファイア上のGaN/InGaNエピタキシーの標準方位です。表面エネルギーが比較的低く、高性能LEDやパワーデバイスを支えます。
R面（1-102）
R面は、シリコン上のSOSエピタキシーや異種エピタキシャル統合で広く用いられます。サファイア表面での成長挙動の信頼性向上に役立ちます。
A面（11-20）
A面は非極性面で、量子閉じ込めシュタルク効果を低減します。非極性LEDや、光学効率の向上が求められるレーザーダイオードに適しています。
パターニング・サファイア基板（PSS）
PSS は、C面サファイア表面に円錐/ピラミッドの微細パターンをエッチングすることで、GaN LED の光取り出し効率を向上させます。
パターンピッチ、深さ、側壁角を精密に制御し、2"〜8" サイズに対応。量産用のエピ準備表面を実現します。
GINECHIP は標準およびカスタムのPSSパターデザインを提供し、<strong>Epi-Ready</strong> 表面 RMS < 2Å と組み合わせます。
シリコン・オン・サファイア（SOS）
SOS は R面サファイア上に異種エピタキシャルなシリコン薄膜を形成し、絶縁基板により低寄生容量を実現します。
RF集積回路、耐放射線デバイス、高温MEMSに最適。9.9 eV のワイドバンドギャップが優れた電気的絶縁性を提供します。
仕様
| パラメータ | 利用可能な範囲 / 値 |
|---|---|
| 材料 | Single-crystal α-Al₂O₃ (Sapphire), various grades |
| 結晶方位 | C-plane (0001), R-plane (1-102), A-plane (11-20), M-plane (10-10) |
| 直径 | 2″ (50.8mm), 3″ (76.2mm), 4″ (100mm), 6″ (150mm), 8″ (200mm) |
| 厚さ | 330μm, 430μm, 650μm, 1,000μm standard |
| 表面研磨 | SSP, DSP, Epi-Ready CMP, RMS < 2Å |
| TTV | ≤ 5μm |
| ボウ / ワープ | Bow ≤ 10μm, Warp ≤ 15μm for 4″ diameter |
| EPD（エッチピット密度） | < 5 × 10³/cm² |
| 硬度 | 9 Mohs, 2,000 kg/mm² Knoop |
| 熱伝導率 | 40 W/m·K @ 300K |
| CTE | 5.0–6.6 × 10⁻⁶/K (anisotropic, orientation-dependent) |
| 融点 | 2,040°C |
| バンドギャップ | 9.9 eV (wide-bandgap optical insulator) |
| 屈折率 | nₒ = 1.768, nₑ = 1.760 @ 633nm |
| 透過範囲 | 150nm–5,500nm (UV-grade: 85% @ 250nm) |
| オフカット公差 | ±0.2° standard, ±0.05° precision |
| パッケージング | Class 100 cleanroom, vacuum-sealed single-wafer cassette |
代表的な用途
LEDエピタキシー
C面Epi-Ready表面、RMS<2Å。GaN/InGaN LEDのエピ成長に。
レーザーダイオード
A/C面の低欠陥基板。青/紫色レーザーダイオードのエピ成長向け。
シリコン・オン・サファイア
R面の異質エピタキシー用基板。RFおよび耐放射線集積回路向け。
パターニングサファイア基板
C面の微細パターンでGaN LEDの光取り出し効率を向上。
RF＆マイクロ波
低誘電損失、バンドギャップ9.9 eVの広帯域特性。高周波デバイス向け。
光学ウィンドウ
150nm–5,500nmの広帯域透過。光学ウィンドウやレーザー部品向け。
計測・品質管理
すべてのサファイアウェハは個別に検査されます。出荷ごとに完全な計測レポートを同梱し、追跡可能で用途に即した確認を提供します。