蓝宝石带以及用于生产具有改进的尺寸稳定性的多个蓝宝石带的设备和方法
【技术领域】
[0001] 本公开设及蓝宝石带W及用于特别是通过边缘限定薄膜供料生长法巧FG)形成 蓝宝石带的设备和方法。
【背景技术】
[0002] 蓝宝石晶体被用于各种用途。例如，蓝宝石带可被用于各种需求、高性能商业应 用，比如晶片和用于移动式电话的屏幕保护器。对于蓝宝石带的进一步改进，特别是W在带 之间具有改进的尺寸稳定性变动的方式同时培植的多个蓝宝石带的生产是所希望的。
【附图说明】
[0003]通过例子示出实施例，实施例并不限制在附图中。
[0004] 图1包括根据本公开的实施例的EFG设备的例示。
[000引图2包括根据本公开的另一个实施例的EFG设备中的模具的布置的例示。
[0006] 图3包括蓝宝石带的例示。
[0007] 图4包括在示例（批次A)中生产的一批次蓝宝石带的图像。
[000引图5包括在示例（批次B)中生产的一批次蓝宝石带的图像。
[0009] 图6包括在示例（批次C)中生产的一批次蓝宝石带的图像。
[0010]本领域技术人员可W理解，附图中的元件为简便和清楚起见示出，并不一定按比 例绘制。例如，附图中一些元件的尺寸可能相对于其他元件进行了放大，W帮助增进对本发 明的实施例的理解。
【具体实施方式】
[0011] 与附图结合的W下说明提供用于帮助理解本文中公开的教导。W下论述将集中在 教导的具体执行和实施例。该焦点提供用于辅助描述教导并且不应该被理解为对教导的范 围或适用性的限制。但是，可W基于本申请中公开的教导采用其他实施例。
[0012] 如在本文中使用的，术语"C平面蓝宝石"指的是基本平面的单晶体蓝宝石，其C轴 线基本正交于（±10度）材料的主平面表面。一般地，C轴线与主平面表面小于大约1度。
[0013] 如在本文中使用的，术语"A平面蓝宝石"指的是基本平面的单晶体蓝宝石，其A轴 线基本正交于（±10度）材料的主平面表面。一般地，A轴线与主平面表面小于大约1度。
[0014] 如在本文中使用的，术语"R平面蓝宝石"指的是基本平面的单晶体蓝宝石，其R轴 线基本正交于（±10度）材料的主平面表面。一般地，R轴线与主平面表面小于大约1度。
[0015] 本文中描述的蓝宝石中晶体平面中的每一个均是本领域普遍已知的。可W理 解的是，如在本文中公开的，晶体薄板相对于特定平面的特殊定向的叙述包括所有离角 (off-angle)或斜角（mis-angle)、斜切或其中参考平面相对于另一平面倾斜的类似定向。 例如，通常希望生产具有普通的A平面或C平面定向而包括朝向M平面的所需倾斜或斜切 角的晶体薄板。因此，术语"A平面"或"C平面"的使用例如包括作为具有任何所需斜切或 斜角定向的一般参考平面的该平面。
[0016]W下表格示出蓝宝石中的共同晶体平面的密勒指数和d间距：
[0017]表A:
[0018]
[0019] 如本文中所使用的，短语"外部带"、"外部模具"、"外部蓝宝石带"、"外部晶体带" 等在同时培植的带的总数是偶数时包括除最内部4个带之外的所有带，或者在同时培植的 带的总数为奇数时包括最内部5个带。例如，在适于同时生长10个或11个带的EFG设备 中，外部带将包括位于每一侧面上的3个最外部带。类似地，W及如另一个例子，在适于同 时生长6个或7个带的EFG设备中，外部带将仅包括位于每一侧面上的最外带。
[0020] 术语"包括"、"包含"、"囊括"、"含有"、"具有"、"所有"或其任何其他变型旨在覆盖 非排他性包含物。例如，包括一系列特征的方法、产品或设备不一定仅受限于那些特征，但 可W包括对于运些方法、产品或设备未明确列出或固有的其他特征。此外，除非明确相反地 声明，否则"或"指的是包括在内的或而非排他的或。例如，通过W下任一项满足状态A或 B:A是真（或存在）W及B是假（或不存在），A是假（或不存在）W及B是真（或存在）， W及A和B都是真（或存在）。
[0021] 此外一种"或"一个"的使用用于描述本文中描述的元件和部件。运样做仅是为 了方便W及给出本发明的范围的一般含义。除非清楚地表示相反的意思，否则该说明书应 当被解读为包括一个、至少一个或单个W及包括多个，或反之亦然。例如，当本文中说明的 是单个项目时，一个W上的项目可被用于取代单个项目。类似地，当本文中说明的是一个W 上的项目时，单个项目替代该一个w上的项目。
[0022] 除非另作限定，否则本文中所使用的全部技术和科学名词具有与本发明所属技术 领域的普通技术人员所理解的相同的含义。材料、方法和例子仅作为例示，而非旨在限制。 在本文中没有描述的一定程度上，关于特定材料和处理动作的许多细节是常规的并且可W 在教科书W及晶体并且特别是蓝宝石晶体技术的其他资料源中找到。
[0023]W下公开描述了形成在每个同时生产的带之间的一致特征的多个蓝宝石带的设 备和方法。例如，在此W前尚未获知如何形成众多蓝宝石带，特别是在带之间具有一致性的 至少六个蓝宝石带，W及特别是如在本文中说明的外部带。借助于示出但不限制本发明的 范围的如下所述的实施例能够更好地理解上述构思。
[0024] 图1示出根据本公开的第一方面的用于通过边缘限定薄膜供料生长方法巧FG)栽 植多个晶体带7特别是蓝宝石晶体带的设备5。如图1所示，设备5可W包括烙体源10 ;与 烙体源连通的多个模具20 ;与多个模具相邻的多个第一区域30 及热反射屏蔽层50。热 反射屏蔽层50可W相对于水平面倾斜。水平面指的是垂直于模具端头的两个垂直延伸的 侧表面28的平面。如在本文中使用的，相对于水平面倾斜的热反射屏蔽层包括除与水平面 垂直和平行W外的全部定向。
[00巧]在一些实施例中，热反射屏蔽层50可W邻近模具端头22和第一区域30两者的至 少一部分布置。热反射屏蔽层50可W包括面向模具的第一表面52和与第一表面52相对 的第二表面54。热反射屏蔽层50可被构造成将接触热反射屏蔽层的第一表面52的热能朝 向第一区域30W上的低溫区域引导（或反射），比如向第二区域32反射。反射从第一区 域30福射至低溫区域的热可W相对于具有平行于模具端头的侧表面的热屏蔽层的设备提 高模具W上的第一区域30的热梯度。运样，热反射屏蔽层50可被构造成控制反射热沿横 向方向和垂直方向的第一热梯度。运与垂直于水平面（或与模具端头的侧表面平行）的热 屏蔽层形成对比，垂直于水平面的热屏蔽层使其大多数热沿横向方向反射，由此不能控制 反射热沿垂直方向的热梯度。通过使热屏蔽层相对于水平面倾斜，巨大量的福射热能够被 反射至不同于其来源的区域。
[0026] 如本文中所使用的，"热梯度"指的是在EFG生产设备中的两个位置之间的距离上 的晶体带的溫度的平均变化。两个位置之间的距离在生产过程期间单晶体蓝宝石沿着其推 进的线上测量。例如，在EFG技术中，设备中的第一位置与设备中的第二位置之间的溫差可 W是50摄氏度。热梯度单位可W是例如"度每厘米"或"度每英寸"。如果没有指定，溫度 变化是在蓝宝石晶体从第一位置通过梯度穿行至第二位置时从较高溫度到较低溫度。在具 体的实施例中，第一热梯度可W沿着形成平面延伸至少大约10mm、至少大约20mm、至少大 约30mm、至少大约50mm或甚至至少大约100mm的距离。
[0027] 此外，第二热梯度可W邻近第一热梯度定位。第二热梯度可W比第一热梯度进一 步远离模具开口。在具体的实施例中，第二热梯度可W小于第一热梯度。例如，随着蓝宝石 带被形成，在第一区域30中可W比在第二区域32中更快地冷却，使得第二区域32中的第 二热梯度小于第一区域30中的第一热梯度。
[0028] 再次参考图1，多个模具中的每一个可W具有模具开口 24。模具开口 24可W具 有至少大约101. 6mm、至少大约152. 4mm、至少大约203. 2mm或甚至至少大约304. 8mm的宽 度。此外，在一些实施例中，模具开口 24可W具有至少大约0. 3mm、至少大约0. 5mm、至少大 约1. 0mm、至少大约2. 0mm或甚至至少大约2. 5mm的厚度。模具开口 24的尺寸可W确定通 过模具开口形成的带的所需的尺寸（宽度和厚度）。本公开的特别的优点是在模具开口 24 与在同一EFG培植设备5内同时形成的每个蓝宝石带7的平均厚度之间的小的差异的情况 下形成的蓝宝石带的能力。例如，在具体的实施例中，外部带（和甚至同时生产的带中的每 一个）的平均厚度与模具开口的厚度的比值可W为至少大约0.95 : 1。
[0029] 现在参考图2,示出EFG设备内的模具开口 25、27、29的布置的一个实施例的简图。 如图所示，多个模具可W布置成多个模具开口 25、27、29中的至少一个相对于多个模具开 口 25、27、29中的另一个处于不同的高度。例如，外部模具的模具开口 25可W比内部模具 的模具开口 29更高。此外，最内部模具可W具有多个模具开口 25、27、29中的最低模具开 口 29。在一些实施例中，最外部模具开口 25可W具有比最近的相邻模具开口 27高至少大 约0. 254mm、至少大约1. 27mm、至少大约2. 54mm、或甚至至少大约3. 81mm的高度。
[0030] 此外，多个模具中的每一个可W与相邻的模具在水平方向上间隔开不大于 609. 6mm、不大于508mm、不大于406. 4mm、不大于大约304. 8mm、不大于大约254mm、不大