1. 4英寸单面抛光蓝宝石衬底的产品概述
本技术规格书详细规定了4英寸（100mm）直径单面抛光蓝宝石（α-Al₂O₃）衬底的关键技术参数、性能指标、测试方法及包装存储要求。该产品专为高性能光电子器件（如GaN基LED、激光二极管LD、功率电子器件HEMT）、光学窗口片及特殊传感器应用而设计，具备优异的晶体质量、表面平整度与化学稳定性，为外延生长或直接应用提供理想的基础平台。
2. 4英寸单面抛光蓝宝石衬底核心规格参数
2.1、蓝宝石衬底的 几何特性
直径： 100.0 mm ± 0.5 mm (符合SEMI标准)。
厚度： 标准厚度为430 μm ± 25 μm。其他厚度（如330 μm, 650 μm, 1000 μm）可根据客户需求定制，公差通常为±15 μm或±10%。
晶向： 主要提供C面（0001），偏移角度通常控制在<±0.5°范围内（可根据要求提供M面（10-10）、A面（11-20）或特定角度的偏晶向衬底）。
晶向偏移： 典型值 ≤ 0.2°（通过X射线衍射XRD测量）。
总厚度偏差（TTV）： ≤ 15 μm（针对标准厚度430 μm）。
弯曲度（Bow）： ≤ 30 μm。
翘曲度（Warp）： ≤ 40 μm。
2.2 表面质量（抛光面）
表面粗糙度（Ra）： ≤ 0.3 nm（原子力显微镜AFM测量，扫描范围5 μm x 5 μm）。典型值可达0.2 nm以下。
表面缺陷：
划痕（Scratches）： 依据SEMI M1标准，允许轻微划痕（如：宽度≤1μm，长度≤2mm的数量有限）。
麻点（Pits）： 直径≥5μm的麻点密度 ≤ 0.5个/cm²。
颗粒（Particles）： ≥0.3μm颗粒密度 ≤ 5个/cm²（依据SEMI M43标准测量）。
雾度（Haze）： 目视检查无明显雾状缺陷。
表面洁净度： 无肉眼可见的有机残留、水印、油污或其他污染物。
2.3 蓝宝石晶体特性
位错密度（EPD）： 通过熔融KOH腐蚀（如：xx℃, xx分钟）测定，典型值 ≤ 5 x 10³ cm⁻²（可提供更低EPD等级产品）。
晶体完整性： 无裂纹、孪晶、包裹体等宏观缺陷（通过X射线形貌术或光学显微镜检查确认）。
纯度： 蓝宝石纯度 ≥ 99.99%（4N级），关键杂质元素（如Fe, Cr, Si, Ca, Mg, Ti, Cu, Na, K等）含量均控制在ppm级别以下（通过GDMS或ICP-MS分析）。
2.4 蓝宝石晶圆的光学特性（参考值，非抛光面可能影响）
透光范围： 0.15 μm (UV) – 5.5 μm (Mid-IR)。
折射率： ~1.76 @ 589 nm。
莫氏硬度： 9。
3. 蓝宝石晶圆的测试方法与标准
3.1 几何尺寸与形貌： 使用精密千分尺、激光测厚仪、自动晶圆几何尺寸测量系统（遵循SEMI MF657, MF1390等标准）测量直径、厚度、TTV、Bow、Warp。
3.2 晶向与偏移： 高分辨率X射线衍射仪（HRXRD, 如双晶或三晶衍射）测量（遵循SEMI MF26）。
3.3 表面粗糙度： 原子力显微镜（AFM）在多个随机位置扫描（如5μm x 5μm, 10μm x 10μm）。
3.4 表面缺陷： 采用符合SEMI标准的自动表面缺陷检测系统（遵循SEMI M1, M43）结合人工目视检查（在特定光照条件下）。
3.5 位错密度： 特定配比的熔融KOH溶液在高温下腐蚀抛光面，使用光学显微镜或扫描电子显微镜（SEM）统计腐蚀坑密度（遵循行业通用方法）。
3.6 纯度分析： 辉光放电质谱（GDMS）或电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）进行痕量元素分析。
4. 包装与存储
4.1 单片包装： 每片衬底置于专用防静电、防刮擦的晶圆盒（Cassette）或晶舟（Boat）中，晶圆间使用高纯度分隔片隔离。晶圆盒密封于符合SEMI标准的洁净、防潮、防静电的真空袋或充氮气袋中。
4.2 多片包装： 多片衬底可装载于标准25片装FOUP（前开式晶圆传送盒）或符合SEMI标准的晶圆运输箱内，内部同样有防震、防静电、防刮擦设计。
4.3 标签标识： 外包装清晰标注产品信息：品名（4英寸单抛蓝宝石衬底）、晶向（如C-plane）、厚度、批号、生产日期（格式：xxxx年xx月xx日）、数量、方向标识（如主参考边Notch/Flat）、储存条件及制造商信息。
4.4 存储条件： 产品应储存于温度15°C – 25°C，相对湿度≤60%的洁净环境中。避免阳光直射、极端温度变化、腐蚀性气体及强电磁场。长期储存建议维持惰性气体（如N₂）环境。
5. 质量保证与备注
本规格书所定义参数为出厂检验标准。每批次产品均附有详细的质量检验报告（CoC）。
本规格书所列参数为典型商业规格，制造商保留在保证产品性能前提下进行微小调整的权利。如有特殊或定制化需求（如更低EPD、特定表面处理、特殊晶向/角度、背面处理等），请提前与制造商技术部门沟通确认。
产品在使用前，建议在洁净室环境下进行必要的清洗（如RCA标准清洗流程）以去除运输过程中可能产生的微量沾污。
制造商： [1、上海鑫科汇新材有限公司 www.xinkehui.com] [2、贵州火影科技有限公司 https://www.8217.cn]、[3、Goodwafer|优质晶圆供应商 https://www.goodwafer.com]
核心价值体现：
精准定位： 严格遵循技术规格书范式，目标读者明确指向半导体工艺工程师、采购人员、研发人员及质量控制人员。
专业性与严谨性： 采用标准化参数定义（SEMI标准）、精确术语（TTV, Bow, Warp, EPD, Ra）、客观的测试方法描述，避免主观评价。
结构清晰完整： 逻辑层次分明（概述->参数->测试->包装->质保），便于快速查找关键信息。
数据表述规范： 使用“典型值”、“≤”、“≥”、“依据…标准”、“通过…测量”等严谨表述，对无法固定的数据（如生产日期）采用标准化模糊处理（xxxx年xx月xx日）。
细节丰富实用： 包含关键参数的具体数值范围、测试标准号（SEMI MFxxx）、包装细节（FOUP、防静电）、存储条件、使用前建议等，提升文档的实用指导价值。
风险规避： 强调“典型商业规格”、“可定制”、“保留调整权”、“使用前建议清洗”等条款，为实际生产和应用留有余地，确保专业可信。
本规格书为下游用户提供了评估、接收和使用4英寸单面抛光蓝宝石衬底的权威技术依据，是保障器件性能与良率的重要基础文档。
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