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技术

所有蓝宝石并非“生而平等”。凭借荣获专利的晶体生长技术 - ES2,以及行业领先的大直径蓝宝石晶圆切割和抛光能力,Rubicon 成为世界顶尖的蓝宝石供应商。Rubicon 蓝宝石的质量和纯度无人能及。我们专利的 ES2 晶体生长工艺能更好地控制晶体生长参数,因此即使在低应力环境中也能生产高品质的蓝宝石。我们拥有技术顶尖的制造设施,能按精确的几何尺寸、晶向和极小偏差生产蓝宝石。我们的加工工艺十分灵活,能满足客户的各种规格要求。作为一个完全的 垂直整合 型蓝宝石制造商,Rubicon 拥有涵盖晶体生长、高精度掏棒、晶圆切割、表面研磨、超平大直径抛光、测量和晶圆清洗工艺的技术平台。即使如此,我们也没有停止改进自己的技术平台,因为我们希望能满足客户在蓝宝石材料方面不断变化的要求。

原料

Rubicon 开发了 氧化铝粉末加工技术 , 能将氧化铝粉末加工成生产大型蓝宝石晶锭所需的中间晶体。高纯铝粉经烧结、压制和致密化,形成各种尺寸的晶球,这些晶球经过特别设计,可确保最终出产的晶锭实现尺寸最大化,并且适合各种长晶炉尺寸。这种上游垂直整合能对材料品质和纯度实现更牢固的控制,并减少对第三方的依赖,最终使 Rubicon 脱颖而出。

图案化蓝宝石衬底

作为大直径蓝宝石衬底的全球领导者,Rubicon Technology, Inc. 充分利用其独特的专业知识打造出直径为 4 至 8 英寸的完整系列的图案化蓝宝石衬底 (PSS)。我们拥有世界一流的厂房和设备,其中包括 100 级无尘室和高级量具(测试仪器)。

我们可以提供完全定制的次微米级图案,尺寸容差严密(不超过 ± 0.1 微米),图案尺寸实现了高精度控制,同时晶圆之间保持了极高的一致性。Rubicon 的边角去除量小至 1 毫米,为您提供更多可用空间,以便在每个晶圆内放置(产出)尽可能多的晶片。

  

ES2 晶体生长

Rubicon 荣获专利的 ES2 晶体生长技术平台由泡生法 (Kyropoulos) 演变而来,能生产高质量的蓝宝石晶体。我们采用的是 Rubicon 独有的,并且是由 Rubicon 内部制造的长晶炉。我们还派遣晶体生长专家对高度自动化的加工过程进行密切监控,以保证始终如一的高品质和出品率。 
Rubicon 的蓝宝石晶锭在一个低应力环境下不受限制地生长,该环境的温度梯度低于其它晶体成长方法。如此可产出具备以下特性的高品质蓝宝石:
  • 业内最低的蚀刻坑(或位错)密度 (EPD)
  • 更高的晶体纯度 (99.996%) 
  • 在 UV 光谱范围内具有高透射率
  • 业内最佳的结晶完整性(通过 X 射线摇摆曲线法测量)
  • 业内最佳的折射率一致性
  • 即使尺寸更大,与同类蓝宝石产品相比仍具有更高的均匀度 

我们的 ES2 长晶平台使我们能快速扩充产能,从而能以低成本大批量地生产大直径蓝宝石。我们是六英寸磊晶抛光蓝宝石晶圆的大批量生产商,而且目前完全有能力进行八英寸晶圆的大批量生产。经验证,我们还具备十二英寸晶圆的生产能力。随着高利用率的大直径晶圆越来越受到市场青睐,超高品质的蓝宝石晶体将比以往任何时候都更受欢迎。

蓝宝石制造

在 加工和生产蓝宝石 衬底和光学窗口产品方面,Rubicon 拥有业内领先的实力。我们 技术顶尖的生产设施 配备了专门为蓝宝石产品的掏棒、切割、抛光、研磨、清洗、低温退火和测量工艺定制的大批量生产设备。借助这些设备,Rubicon 能够、制造和加工各种 C 面、R 面、A 面和 M 面蓝宝石材料。我们其中一项专利工艺能将 原位 X 射线晶向 维护整合到制造设备当中,即使面对最严苛的晶体取向偏移要求,也能达到满意的产品一次通过率,而这仅仅是我们创新制造技术的例子之一。 

蓝宝石抛光

Rubicon 是大直径蓝宝石晶圆制造方面的全球领导者,目前生产六英寸和八英寸 磊晶抛光蓝宝石晶圆. 我们生产具有精确晶向、一致的整体和局部平整度的无应力、超清洁型磊晶抛光晶圆(包含低弯曲度、低翘曲度和低总厚度偏差 [TTV] 等特点),能满足 LED、SoS RFIC 和光学市场客户不断变化的规格要求。Rubicon 品质一流的晶体、整体均匀的基板尺寸以及晶圆之间的品质一致性非常有利于客户的磊晶生长工艺,并能帮助他们提高晶片出品率。

质量管理

Rubicon 对质量绝不放松。我们的工艺遵循严格、专业的半导体行业制造和质量规范。我们的质量管理体系符合 ISO9001:2008, 标准,并且我们采用六西格玛和持续改进的管理方法,建立并维持着世界一流的制造基础设施和独具特色、稳定、高效的流程。

我们对原料到最终产品的整个过程实现了细致的溯源跟踪,并且在每个工艺阶段都进行数据收集,以便我们的工程师能够持续改进工艺可靠性和出品率。此外,借助技术先进的专利测量平台,我们能够控制晶向、弯曲度、翘曲度、厚度、TTV、尺寸合规性和客户指定的其它成品属性。

我们的质量团队与客户保持着持续不断的沟通,因而打造出富有成效的长期合作关系。

客户满意度

Rubicon 努力成为您的首选蓝宝石业务合作伙伴。作为 Rubicon 的客户,我们将指派一个对您的磊晶生长和下游工艺了如指掌的技术销售团队与您合作。我们的报价流程将根据您的需求进行调整,并包含您需要的一切支持。我们也向您保证将按时交付并提供出色的客户服务。Rubicon 蓝宝石优异的质量和纯度能帮助客户提高工艺出品率,而我们的垂直整合型业务模式则帮助我们成为业内最可靠的供应商。随着客户需求的演变和蓝宝石新应用的出现,拥有辉煌创新历史和业内领导地位的 Rubicon 是您最明智的选择。

产品

Rubicon 技术顶尖的垂直整合型制造设施与成熟的 ES2 晶体生长技术、高精度掏棒、晶圆切割、表面研磨、大直径抛光和晶圆清洗工艺相得益彰,是行业的基准。凭借这些优势,我们可以批量生产蓝宝石晶锭、窗口和衬底,同时确保始终如一的卓越品质和拆箱即用的便利性,还为客户带来更多的尺寸选择 - 包括 2、3、4 英寸晶棒和 6、8 和 12 英寸晶圆。  

所有 Rubicon 产品都经过精确设计和制造,能满足客户严格的规格要求。Rubicon 的蓝宝石产品主要用于发光二极管 (LED)、蓝宝石硅片射频集成电路 (SoS RFIC) 和光学应用等市场,涵盖国防、传感器、医疗、半导体和仪器仪表领域。

图案化蓝宝石衬底

作为大直径蓝宝石衬底的全球领导者,Rubicon Technology, Inc. 充分利用其独特的专业知识打造出直径为 4 至 8 英寸的完整系列的图案化蓝宝石衬底 (PSS)。我们拥有世界一流的厂房和设备,其中包括 100 级无尘室和高级量具(测试仪器)。

我们可以提供完全定制的次微米级图案,尺寸容差严密(不超过 ± 0.1 微米),图案尺寸实现了高精度控制,同时晶圆之间保持了极高的一致性。Rubicon 的边角去除量小至 1 毫米,为您提供更多可用空间,以便在每个晶圆内放置(产出)尽可能多的晶片。

  

光学窗口

 

产品规格书

光学窗口

 

材料

  • ES2 高纯度蓝宝石 (99.996%)

晶体品质 

  • 光学级
  • 无晶界、孪晶、系属结构或裂纹

透射性 

  • 业内最佳 UV 级蓝宝石

晶向 

  • C–面 (0001)
  • A–面 (11-20)
  • R–面 (10-12)
  • M–面 (10-10)
  • 任意

形状和尺寸

  • 圆形,最大直径 12” (300 mm)
  • 正方形/长方形,最大尺寸 250 mm

棒材长度 

  • 最大 200 mm

厚度 

  • 最大 50mm +

表面光洁度 

  • 精磨
  • 单面或双面抛光

可选项 

  • 斜边和削边 
  • 圆角、定制形状和特征

 

 


 

可提供未包含在上述列表中的定制规格。

 

对于从国防/航空和仪器仪表到医疗器械和半导体设备的各种光学应用,Rubicon 的 ES2 晶体生长和制造技术都能提供品类齐全的高光学品质和高强度蓝宝石窗口片,包括直径最大可达 300 mm(12 英寸)的圆形窗口片。  

产品规格书

如果需要大型矩形窗口片,请联系我们。

在此询问

 

晶锭

 

产品规格书

晶锭

 

材料 

  • ES2 高纯度蓝宝石 (99.996%)

晶体品质

  • 光学级
  • 无晶界、孪晶、系属结构或裂纹

透射性 

  • UV 级、IR 级

晶向 

  • C–面 (0001)
  • A–面 (11-20)
  • R–面 (10-12)
  • M–面 (10-10)
  • 任意

晶向偏角

  • 客户喜好
  •  高达6” ±0.05 
  • 高达8” ±0.10

直径 

  • 最大 300 mm

长度 

  • 最大 200 mm

表面光洁度  

  • 毛坯面
  • 精磨面

可选项  

  • 主定位边和次定位边
  • 精确晶向偏移 
  • 晶向缺口

 

 


 

可提供未包含在上述列表中的定制规格。

 

蓝宝石晶锭通常被用作深加工的原料。Rubicon 提供光学级蓝宝石晶锭,包括 UV 和 IR 级晶锭。除了标准尺寸和晶向外,我们还能按客户要求提供具有特定晶向偏移和晶向定位边的产品。晶锭可按“毛坯”和“精磨”表面的形式供货,为客户的最终加工带来最高的灵活性。

产品规格书

磊晶抛光衬底

 

产品规格书

磊晶抛光衬底

 

材料 

  • ES2 高纯度蓝宝石 (99.996%)

气泡/颜色 

  • 高强度光下目视检测均无

晶界/系属结构 

  • 线偏振光下目视检测均无

晶向 

  • C–面 (0001)
  • A–面 (11-20)
  • R–面 (10-12)
  • M–面 (10-10)
  • 任意

晶向倾斜容差

  • 按客户喜好
  • 最大 6” ±0.05˚
  • 最大 8” ±0.10˚

直径

  • 最大 200 mm

平整度(焦平面偏差)

  • 最大 6” ≤4.0 μm
  • 最大 8” ≤6.0 μm

弯曲度 

  • 最大 6” 0 ± 15 μ
  • 最大 8” 0 ± 20 μm

翘曲度 

  • 最大 6” ≤30 μ
  • 最大 8” ≤40 μm

TTV

  • 最大 8” ≤20 μm

厚度【容差】偏差 

  • 按客户喜好
  • ± 25 μm

业内最佳局部平整度

表面光洁度 

  • 正面 Ra ≤ 0.2 nm
  • 背面 Ra ≤ 1 μm

定位边/凹槽 

  • SEMI/JEITA 标准

边倒角

  • 行业标准

清洁度 

  • 表面无任何色斑
  • 金属和有机污染物含量行业最低

包装 

  • 行业标准的充氮包装盒,在 Class 100 级洁净环境中进行真空密封

可选项

  • 激光标刻,正面和背面
  • 光学抛光面 
  • 单面磊晶抛光
  • 双面磊晶抛光

 


 

可提供未包含在上述列表中的定制规格。

 

蓝宝石磊晶抛光晶圆是超平、超清洁、无应力的抛光衬底,兼具精确晶向和偏移、各晶圆之间均匀一致以及单面或双面抛光等特点。此类蓝宝石晶圆均可定制,以满足客户在最终应用方面的特殊规格要求。  

产品规格书

市场

Rubicon 技术顶尖的垂直整合型制造设施可生产六英寸和八英寸抛光蓝宝石晶圆,可以用于 LED 行业以及用于生产高性能射频集成电路 (RFIC) 的蓝宝石硅片 (SoS) 晶圆。 

LED 在电视机、电子消费品(例如手机和平板电脑、汽车等)的背光装置中以及广阔的工业应用领域有着广泛的使用。将 LED 用于一般照明(所谓的 固态照明)的步伐也在加快。而 SoS RFIC 在智能手机和其它普通消费设备中的应用已经得到了迅速的推广。 

从国防/航空和仪器仪表到医疗器械和半导体设备的各种 光学应用 领域中,Rubicon 凭借制造和交付各种形状的光学级蓝宝石的能力,已成为全世界最优秀制造商的首选供应商。

 

 

 

Crown Fountain at Millenium Park—Chicago

LED

蓝宝石是最主要的衬底材料,被用于生产绝大部分的蓝色、白色、绿色和 UV LED。LED 的应用领域还在不断增加,在大批量/高需求的电子消费品和普通照明行业中,诸如灯泡、大尺寸显示屏、交通灯、高清电视、平板电脑、计算机显示器、游戏系统和手机等产品,对 LED 的需求还在不断增长。

由于具有环保、耐用和节能的优点,发光二极管 (LED) 是照明的未来趋势,而大直径蓝宝石则是 LED 制造的未来趋势。大直径蓝宝石在这一市场具有显著的优势 - 由于较大衬底上的可用表面积更大,边角面积损失更小,可实现更高运行效率,因而能帮助制造商提高产量。所有市场上的 LED 制造商也都意识到,持续的增长取决于性能的改进和成本的降低。

蓝宝石对于 LED 的意义正如硅对于微处理器的意义。在 LED 用蓝宝石方面,Rubicon 是公认的全球市场领导者,能够生产和提供任何其他供应商都无法制造的更大直径的蓝宝石。我们荣获专利的 ES2 晶体生长技术 和门到门的制造和加工能力使我们能够提供能精确地满足客户需求的非标产品。Rubicon 为 LED 生产提供 蓝宝石晶锭 蓝宝石晶圆 产品。

蓝宝石硅片

 蓝宝石硅片 (SoS) 晶圆 用于生产高性能射频集成电路 (RFIC),蓝宝石是制造 SoS 晶圆所需的衬底材料。与能效低下的传统 RFIC 技术相比,SoS RFIC 技术由于能耗更低、性能更佳和体型更小,更适用于移动设备、手机和其他电子设备。

SoS RFIC 是以 R 面蓝宝石为衬底制造的,是替代砷化镓 (GaAs) 晶圆的更环保选择。Rubicon Technology 提供六英寸和八英寸 抛光蓝宝石晶圆 用于 SoS RFIC 生产,并可按客户需求提供其它尺寸。

光学市场

传感器和探测器

蓝宝石独特的 UV 和 IR 透射性质以及耐腐蚀性化学品、耐高压高温的能力,使其成为遥感器和光学产品领域中制造火灾探测器和红外探测器、防护窗以及热电偶保护套的理想材料,适合石油钻探、化学加工和其它工业生产等要求严苛的市场。

探测器窗口

抛光窗口片或研磨坯料,最大直径达 300 mm。提供各种形状和尺寸。

光学棒材和光管 

研磨或抛光棒材,最大长度达 300 mm,最大直径达 50 mm。

半导体加工设备

蓝宝石在氟化学处理环境和温度高达 2000°C 的高温处理环境中仍具有令人满意的耐用性和耐久性,因而拥有着其它材料(如石英和【其他】其它陶瓷)所不具备的优势。在工艺室环境中蓝宝石常用于替代这些材料。主要产品包括:

工艺室、加热器和微波窗口

提供多种形状和大小,最大尺寸达 250mm x 325mm,最大直径达 300mm。

晶圆升降销

蓝宝石棒材,按客户要求进行形状和研磨加工。

等离子体管

各类等离子体管,最大外径约为 2”,最大长度为 12+”,加工误差极小。

变焦环和工艺室衬层

最大直径达 300 mm,最大厚度达 100 mm。

假片和晶圆承载盘

2”、4”、6” 和 8” 晶圆,带研磨或抛光表面,厚度可定制。

仪器仪表和分析处理

蓝宝石的耐化学性、耐高温高压能力以及 UV 和 IR 透射性质使其成为质谱分析、分光光度测定、光化学电池和其它分析应用的理想材料。蓝宝石常常被用于取代石英和玻璃,以延长设备和消耗品的使用寿命。主要产品包括:

窗口片和窗口坯料

圆形、正方形、长方形 UV 级和 IR 级窗口,厚度和尺寸可由客户定制。

热电偶套管和热电偶保护套

各种大小的蓝宝石管,一端或两端加盖或加塞。最大外径达 1”,最大长度达 12”。

医疗和激光

蓝宝石的透光范围、耐用性、可成形为锋利产品的特性以及对人体组织的钝性,因而比其它材料更适合于特定医疗激光应用,如皮肤科、眼科和牙科。蓝宝石产品还可用于制造手术工具、植入物、支架以及各种医疗设备的窗口,如内窥镜和激光窗口。我们提供各种抛光窗口、特定形状的部件和坯料。

国防和航空

由于蓝宝石在 UV 到 IR 光谱内具有宽广的透光范围,在砂粒和盐环境中具有满意的耐刮擦和耐腐蚀能力,加上其耐冲击强度,因而可用于国防和航空领域。其主要的国防和航空应用包括:战斗机、无人机和直升机的目标定位系统和受保护的光电零件、飞行器的前视红外 (FLIR) 系统和增强视景系统、海陆空交通工具的多传感器阵列和各种形状的光学零件、导弹整流罩、反制灯和透明装甲系统。主要产品包括:

抛光窗口片和窗口坯料

用于目标定位系统、FLIR、UAV、多传感器阵列、光学和装甲窗口。我们提供最大直径达 12" 的圆形窗口片,尺寸为 10" x 14"、最大厚度达 2" 的矩形窗口片或更大尺寸的窗口片。

光管和光学棒材

直径最大可达 2" 左右、长度最大可达 12+" 的反制灯、光管以及光学传感器。

我们的 LANCE 项目将成为 特大面积 高品质蓝宝石领域的标杆。

蓝宝石的物理特性决定了它是高性能光学应用的理想材料。蓝宝石具有透光度高、物理强度大、耐磨、耐腐蚀、耐高温、化学惰性和生物相容的优点。Rubicon 能够生产形状多样的各类蓝宝石产品,例如具有卓越光学品质和强度的超大尺寸 蓝宝石窗口 和坯料等,可帮助客户扩大高性能蓝宝石部件的应用范围。

蓝宝石的主要光学细分市场包括:

研发

Rubicon 在开发新技术和新工艺方面取得了辉煌的成就,引领着市场趋势并源源不断地提供新产品。在我们的材料科学家、晶体生长专家和经验丰富的工程师队伍中,许多人都拥有博士学位,他们与我们的客户密切合作,通过提供创新的产品和解决方案来满足客户的需求。我们能充分理解客户的应用需求,并为他们打造最优秀的个性化解决方案。

我们研发工作的重点始终在于生长更大尺寸的蓝宝石晶体以及提高我们的加工能力,以便为客户提供创新的晶体产品以及提高客户的成品率和产量。除此之外,作为一家全球首屈一指的蓝宝石供应商,我们还积极应用自身的专业知识来开发专利的制造和测量工艺,从而在能力和客户信赖度方面始终保持全球领先。

LANCE 项目:特大蓝宝石窗口

蓝宝石的物理属性

蓝宝石因其硬度和强度、在可见光和红外 (IR) 光谱范围内的透光性、导热性、耐热冲击性、耐磨性、高熔点和化学惰性,非常适合军事和其它高性能应用。因此,在对材料耐用性和透光度均有严格要求的极端环境中,它是制造 IR 窗口的理想材料。

蓝宝石即使在高温下亦能保持硬度、化学惰性和耐用性,因而被用于制造半导体晶圆加工设备的部件。由于半导体行业已开始采用 450 mm (18”) 晶圆,而现有的蓝宝石产品均无法达到所需的尺寸,因此只能用其它耐用性更差的材料来替代。我们预计 Rubicon 的 LANCE 蓝宝石一旦投入商用,将能满足这一市场的需求。

随着军用传感器技术的不断进步,能够耐受严苛的传感器工作环境的蓝宝石窗口越来越受欢迎,其需求量也在不断增长。Rubicon 已经开发出一种全新的蓝宝石晶体生长平台,能够针对军事传感应用生长特大、特厚(14 x 20 x 1.5 英寸)的光学级蓝宝石窗口。

运用过去制备大面积蓝宝石晶体的技术无法生产出厚度符合苛刻的国防应用需求的晶体板;而 Rubicon 正在酝酿生长两英寸厚的晶体板。在美国空军研究实验室制造和工业技术部的合同支持下,Rubicon 将进行生产升级,以满足空军现在和未来的需求,研制尺寸最大达 36 x 18 x 0.8 英寸的窗口片。

该产品的初步应用将包括需要防护窗口的超声波航空系统。在该应用中,蓝宝石窗口既要在可见光和 IR 光谱范围内保持良好的透光性,同时还要能够保护机载成像系统。未来还可能会出现更多需要使用大面积蓝宝石窗口的军事防护应用以及商业和工业应用。

 

蓝宝石的物理属性

在商业应用领域中,半导体制造设备也需要类似的特大蓝宝石面板。(更多)

200 公斤级蓝宝石晶锭

六英寸蓝宝石晶圆之后是什么?现在,Rubicon 拥有八英寸晶圆的生产能力,而且,凭借这些 200 公斤级晶锭,我们将朝着 12 英寸蓝宝石衬底迈进。

20 世纪 60 年代,半导体行业从 2 英寸晶圆开始起步,如今已发展到 12 英寸 (300 mm) 晶圆。现在,相同的发展趋势也出现在 LED 和其它电子应用领域的蓝宝石衬底上。更大面积的晶圆能显著提高 MOCVD 反应器的加工效率,大大增加反应器单次运行产量,减少边角损失,还能利用现有的后段加工设备。

 

 

 

块重达 200 公斤、纯度达 99.996% 的高纯度蓝宝石 >

原料加工

Rubicon 开发了氧化铝粉末加工技术,能将氧化铝粉末加工成生产大型蓝宝石晶锭所需的中间晶体。高纯度氧化铝粉末被加工成各种尺寸的晶球,这些晶球经过特别设计,可确保最终出产的晶锭实现尺寸最大化,并且适合各种长晶炉尺寸。这种上游垂直整合能对材料品质和纯度实现更牢固的控制,并减少对第三方的依赖,最终使 Rubicon 脱颖而出。