(57)【要約】  本開示は、縁端限定成長（Ｅｄｇｅ−Ｄｅｆｉｎｅｄ  Ｆｉｌｍ−Ｆｅｄ  Ｇｒｏｗｔｈ）（ＥＦＧ）によりサファイアリボンを作製するための装置および方法に関する。さらに、本開示は、バッチで同時に成長させたサファイアリボンの間で寸法ばらつきが少ないことやボイド形成が無いことなどの特徴を有する、複数の同時成長させたサファイアリボンに関する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも６本の同時にＥＦＧ成長させたサファイアリボンのバッチであって、該少なくとも６本のＥＦＧ成長させたサファイアリボンのうち少なくとも６本は１０％以下の全厚変動を有するバッチ。
【請求項２】
少なくとも６本の同時にＥＦＧ成長させたサファイアリボンのバッチであって、該バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は本質的にボイドがないバッチ。
【請求項３】
前記バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は少なくとも約１０１．６ｍｍの平均幅を有する、先行請求項のいずれかに記載のバッチ。
【請求項４】
前記バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍの範囲内の平均厚さを有する、先行請求項のいずれかに記載のバッチ。
【請求項５】
前記バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は２ｍｍ以下の全厚変動（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）（ＴＴＶ）を有する、先行請求項のいずれかに記載のバッチ。
【請求項６】
前記バッチの中で外側ダイから成長させた２本のサファイアリボンは１．２ｍｍ以下の全厚変動（ＴＴＶ）を有する、先行請求項のいずれかに記載のバッチ。
【請求項７】
前記バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は２ｍｍ以下の全厚変動（ＴＴＶ）を有し、該ＴＴＶはいずれのボイドをも含まずに決定される、先行請求項のいずれかに記載のバッチ。
【請求項８】
同時に作製したリボンの総数の間における全厚変動のばらつき（ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ）は約±５０％以下である、先行請求項のいずれかに記載のバッチ。
【請求項９】
前記少なくとも６本のＥＦＧ成長させたサファイアリボンのうち少なくとも６本の各々は５％以下の全厚変動を有する、先行請求項のいずれかに記載のバッチ。
【請求項１０】
前記バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は少なくとも約１ｍｍの最大低スポット厚さを有する、先行請求項のいずれかに記載のバッチ。
【請求項１１】
前記バッチ中の１本またはそれより多くのサファイアリボンはサファイアリボンの主面（ｍａｊｏｒ  ｓｕｒｆａｃｅ）に略垂直なＣ軸、Ａ軸、Ｍ軸またはＲ軸配向を有する、先行請求項のいずれかに記載のバッチ。
【請求項１２】
前記１本またはそれより多くのサファイアリボンはサファイアリボンの主面に略垂直なＡ軸配向を有する、先行請求項のいずれかに記載のバッチ。
【請求項１３】
前記バッチは少なくとも８本のサファイアリボンを含む、先行請求項のいずれかに記載のバッチ。
【請求項１４】
少なくとも６本のサファイアリボンを同時に製造するように構成されたＥＦＧ成長装置における外側ダイから成長させたサファイアリボンであって、該外側ダイから成長させたサファイアリボンは該外側ダイから成長させたサファイアリボンと同時に成長させた各内側サファイアリボンの平均厚さの１０％以内の厚さ変動を有するサファイアリボン。
【請求項１５】
前記外側ダイから成長させたサファイアリボンは本質的にボイドが無い、請求項１４に記載のサファイアリボン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、サファイアリボン、ならびにサファイアリボンを特に縁端限定成長（ＥＦＧ）によって作成するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サファイア結晶は様々な用途に使用される。例えば、サファイアリボンはウェーハや携帯電話用スクリーンプロテクターなどの、要求の厳しい高性能な商業用の様々な用途に使用することができる。サファイアリボンのさらなる改良、特に各リボン間の寸法安定性の変動が改善された複数の同時成長させたサファイアリボンの製造が望まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
実施態様を添付図面に、例として且つ非限定的に示す。
【図１】図１は、本開示の一実施態様に係るＥＦＧ装置を示す図を含む。
【図２】図２は、本開示の別の実施態様に係るＥＦＧ装置を示す図を含む。
【図３】図３は、サファイアリボンを示す図を含む。
【図４】図４は、一例において製造したサファイアリボンのバッチ（バッチＡ）の画像を含む。
【図５】図５は、一例において製造したサファイアリボンのバッチ（バッチＢ）の画像を含む。
【図６】図６は、一例において製造したサファイアリボンのバッチ（バッチＣ）の画像を含む。
【０００４】
当業者は、図面中の要素が簡潔化および明瞭化のために図解されているのであって、必ずしも一定の比例に応じて描かれてはいないことを十分に認識する。例えば、図面中の要素のうちいくつかの寸法は、本発明の実施態様の理解を良くするために、他の要素と比較して誇張されている場合がある。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
以下の説明は、図面と共に、本明細書に開示される教えの理解を助けるために提供される。以下の議論は、該教えの具体的な実行および実施態様に焦点を合わせる。この焦点は、該教えの説明を助けるために提供されるのであって、該教えの範囲または利用可能性に対する制限と解釈すべきではない。しかしながら、本願において開示される教えに基づいて、他の実施態様を用いることができる。
【０００６】
本明細書中で使用する用語「Ｃ面サファイア」は実質的に平面状の（ｐｌａｎａｒ）単結晶サファイアを指し、そのＣ軸はその材料の主平面（ｍａｊｏｒ  ｐｌａｎａｒ  ｓｕｒｆａｃｅ）に対して略垂直（±１０度）である。典型的には、該Ｃ軸は該主平面から約１度未満である。
【０００７】
本明細書中で使用する用語「Ａ面サファイア」は実質的に平面状の単結晶サファイアを指し、そのＡ軸はその材料の主平面に対して略垂直（±１０度）である。典型的には、該Ａ軸は該主平面から約１度未満である。
【０００８】
本明細書中で使用する用語「Ｒ面サファイア」は実質的に平面状の単結晶サファイアを指し、そのＲ軸はその材料の主平面に対して略垂直（±１０度）である。典型的には、該Ｒ軸は該主平面から約１度未満である。
【０００９】
本明細書中で論じるサファイアにおける結晶面の各々は、当業界で公知の通りである。本明細書中で、単結晶シートの具体的な面に対するある特定の配向についての言及は、その基準面がもうひとつの面に対して傾いているオフ角、ミス角、ミスカット、その他の配向の全てを含むものと理解すべきである。例えば、概略Ａ面またはＣ面配向を有するが、Ｍ面に向かう所望の傾斜またはミスカット角を含む結晶シートを製造するのが望ましいことがよくある。したがって、例えば「Ａ面」または「Ｃ面」という語句の使用は、何らかの所望のオフカットまたはミス角配向を伴う概略基準面としてのこの面を含む。
【００１０】
以下に示す表は、サファイアにおける通常の結晶面のミラー指数およびｄ間隔を示す。
【表Ａ】
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【００１１】
本明細書中で使用する用語「外側リボン」、「外側ダイ」、「外側サファイアリボン」、「外側結晶リボン」などは、同時成長するリボンの総数が偶数ならば最も内側の４本のリボンを除く全てのリボンを含み、同時成長するリボンの総数が奇数ならば最も内側の５本のリボンを除く全てのリボンを含む。例えば、同時に１０本または１１本のリボンを成長させるように構成されたＥＦＧ装置においては、外側リボンは各側の３本の最も外側のリボンを含むこととなろう。同様に、もうひとつの例において、同時に６本または７本のリボンを成長させるように構成されたＥＦＧ装置では、外側リボンは各側の最も外側のリボンのみを含むこととなろう。
【００１２】
本明細書中で使用する用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ，  ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ，  ｉｎｃｌｕｄｅｓ，  ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ，  ｈａｖｉｎｇ）」およびそれらの変形は非排他的包含を包含することを意図している。例えば、特徴のリストを含む方法、物、または装置は、それら特徴にのみ限定されるのでは必ずしもなく、明白にリストに表示されていないかまたはそのような方法、物、あるいは装置に固有のものではない他の特徴を含む場合がある。さらに、明白に反対のことが述べられていない限りは、「または」は包含的論理和を指すのであり、排他的論理和を指すのではない。例えば、条件ＡまたはＢは、次のいずれによっても充たされる。すなわち、Ａが真（または存在する）でＢが偽（または存在しない）、Ａが偽（または存在しない）でＢが真（または存在する）、ならびにＡおよびＢの両方が真（または存在する）。
【００１３】
「不定冠詞（ａ，  ａｎ）」の使用は、本明細書中で説明する要素および構成要素を記述するために使用する。これは、単に便宜的に行うのであり、本発明の範囲の一般的な意味を与えるために行うのである。この記述は、１つまたは少なくとも１つを含むと読解するべきであり、単数形は複数形をも含み、または逆に複数形は単数形をも含むのであるが、別のことが意味されることが明らかな場合はこの限りではない。例えば、単一の品目が本明細書中で記述されるとき、単一の品目の代わりに２つ以上の品目を使用してもよい。同様に、２つ以上の品目が本明細書中で記述される場合、その２つ以上の品目の代わりに単一の品目を用いてもよい。
【００１４】
別に定義しない限りは、本明細書中で使用する全ての技術的および科学的用語は、本発明が属する技術における普通の技能を有する者が通常理解するのと同じ意味を有する。材料、方法、および例は、説明的なだけのものであり、限定的であることを意図したものではない。本明細書中で記述しない程度に、具体的な材料および処理行為に関する多くの詳細事項は慣用のものであり、結晶技術、特にサファイア結晶技術における教科書類およびその他の出典類に見られる場合がある。
【００１５】
以下の開示は、同時に製造される各リボン間で一貫性のある特徴を有する複数のサファイアリボンを作製する装置および方法を説明する。例えば、リボン間で一貫性のある複数のサファイアリボン、特に少なくとも６本のサファイアリボン、なかんずく本明細書中で説明する外側リボンを作製する方法は、従来知られていなかった。この概念は、本発明を説明するものであって限定するものではない、以下に述べる実施態様に照らして、より良く理解される。
【００１６】
図１は、複数の結晶リボン７、特にサファイア結晶リボンを、本開示の第１の局面に係る縁端限定成長（Ｅｄｇｅ−Ｄｅｆｉｎｅｄ  Ｆｉｌｍ−Ｆｅｄ  Ｇｒｏｗｔｈ）（ＥＦＧ）によって成長させるための装置５を示す。図１に示すように、この装置５は、溶融体源１０と、溶融体源に連通する複数のダイ２０と、複数のダイに隣接する複数の第１の領域３０と、熱反射性シールド５０とを含むことができる。熱反射性シールド５０は、水平面に対して傾斜していることができる。水平面とは、ダイチップの２つの鉛直に延びる側面２８に垂直な平面を指す。本明細書中において、水平面に対して傾斜した熱反射性シールドは、水平面に対して垂直な配向および平行な配向以外の全ての配向を含む。
【００１７】
ある特定の実施態様においては、熱反射性シールド５０は、ダイチップ２２および第１領域３０の少なくとも一部に隣接して配置され得る。熱反射性シールド５０は、ダイに対面する第１の表面５２および第１の表面５２とは反対側の第２の表面５４を有し得る。熱反射性シールド５０は、熱反射性シールドの第１の表面５２に当たる熱エネルギーをより低温度の領域の方、例えば前記第１の領３０の上方の第２の領域内３２内のより低温度の領域の方へ向ける(反射する)ように構成することができる。前記第１の領域３０から放射される熱をより低温度の領域の方へ反射することによって、前記ダイの上方の第１の領域３０における温度勾配を、ダイチップの側面に平行な熱シールドを有する装置と比較して、増大させることができる。そういうものとして、熱反射性シールド５０は、反射熱に起因する第１の温度勾配を横方向および鉛直方向の両方において制御するように構成することができる。このことは、水平面に対して垂直な（すなわち、前記ダイチップの側面と平行な）熱シールドとは対照的である。なぜなら、後者は、その熱の大部分を横方向に反射するので、反射熱に起因する温度勾配を鉛直方向において制御することはできないからである。熱シールドを水平面に対して傾斜させることにより、輻射熱のかなりの部分をそのよって来るところとは違う領域へ反射することができる。
【００１８】
本明細書中で使用する「温度勾配（ｔｈｅｒｍａｌ  ｇｒａｄｉｅｎｔ）」は、ＥＦＧ成長装置における２つの位置の間の距離に亘る平均温度変化を指す。この２つの位置の間の距離は、製造過程の間に単結晶サファイアが進む方向を示す線の上で測定される。例えば、ＥＦＧ法においては、装置内の第１の位置と装置内の第２の位置との間で、温度差が摂氏５０度であってよい。温度勾配の単位は、例えば、「度／ｃｍ」または「度／インチ」であってよい。特記しない限り、前記温度変化は、サファイア結晶が前記勾配を通して第１の位置から第２の位置へ通る際の、より高い温度からより低い温度へのそれである。ある特定の実施態様においては、前記第１の温度勾配は、前記作製面に沿って少なくとも約１０ｍｍ、少なくとも約２０ｍｍ、少なくとも約３０ｍｍ、少なくとも約５０ｍｍ、またはさらには少なくとも１００ｍｍの距離に亘って延在し得る。
【００１９】
さらに、第２の温度勾配が前記第１の温度勾配に隣接して配置されていてもよい。この第２の温度勾配はダイ開口部から前記第１の温度勾配よりもさらに離隔していることができる。ある特定の実施態様においては、この第２の温度勾配は前記第１の温度勾配未満である。例えば、サファイアリボンが作製される際、前記第２の領域３２における第２の温度勾配が前記第１の領域３０における温度勾配未満となるように、サファイアリボンは前記第２の領域においてよりも前記第１の領域においてより迅速に冷却され得る。
【００２０】
再び図１を参照すると、前記複数のダイは各々ダイ開口部２４を有し得る。このダイ開口部２４は、少なくとも約１０１．６ｍｍ、少なくとも約１５２．４ｍｍ、少なくとも約２０３．２ｍｍ、またはさらには少なくとも約３０４．８ｍｍの幅を有し得る。さらに、ある特定の実施態様においては、ダイ開口部２４は、少なくとも約０．３ｍｍ、少なくとも約０．５ｍｍ、少なくとも約１．０ｍｍ、少なくとも約２．０ｍｍ、またはさらには少なくとも２．５ｍｍの厚さを有し得る。このダイ開口部２４の寸法は、ダイ開口部を通して作製されるリボンの所望の寸法（幅および厚さ）を決定し得る。本開示のある特定の利点は、前記ダイ開口部２４および同一のＥＦＧ成長装置５内で同時に作製される各サファイアリボン７の間の分散（ｖａｒｉａｎｃｅ）が小さいサファイアリボンを作製し得ることである。例えば、ある特定の実施態様においては、外側リボンの（およびさらには同時に製造されるリボンの各々の）平均厚さのダイ開口部厚さに対する比が少なくとも約０．９５：１であり得る。
【００２１】
さて、図２を参照すると、ＥＦＧ装置内のダイ開口部２５，２７，２９の配置の一実施態様の略図が示されている。図示するように、複数のダイは、複数のダイ開口部２５，２７，２９のうちの少なくとも１つが複数のダイ開口部２５，２７、２９のうちのべつの１つと比べて異なる高さになるように配置され得る。例えば、外側ダイのダイ開口部２５は内側ダイのダイ開口部２９よりも高くすることができる。さらに、最も内側のダイは複数のダイ開口部２５、２７、２９のうちで最も低いダイ開口部２９を有し得る。ある特定の実施態様においては、最も外側のダイ開口部２５は、最も近い隣接ダイ開口部２７よりも少なくとも約０．２５４ｍｍ、少なくとも約１．２７ｍｍ、少なくとも約２．５４ｍｍ、またはさらには少なくとも約３．８１ｍｍ高い高さを有し得る。
【００２２】
さらに、複数のダイの各々は、隣接するダイから水平方向で６０９．６ｍｍ以下、５０８ｍｍ以下、４０６．４ｍｍ以下、約３０４．８ｍｍ以下、約２５４ｍｍ以下、約２０３．２ｍｍ以下、約１５２．４ｍｍ以下、約１２７ｍｍ以下、約１０１．６ｍｍ以下、約７６．２ｍｍ以下、約５０．８ｍｍ以下、約２５．４ｍｍ以下、約１９．０５ｍｍ以下、約１２．７ｍｍ以下、またはさらには約６．３５ｍｍ以下離隔して配置され得る。この間隔は、１つのダイチップの中心から隣接ダイチップの中心までの寸法（ｍｅａｓｕｒｅ）である。
【００２３】
再び図１を参照して、前記鉛直熱シールド５５は傾斜熱反射性シールド５０からさらに離隔して配置され得る。ある特定の実施態様においては、ＥＦＧ装置は鉛直熱シールド５５および前記傾斜熱反射性シールド５０の両方を含み得る。他の実施態様においては、前記傾斜熱反射性シールド５０のみが存在していてもよい。
【００２４】
ある特定の実施態様においては、前記熱反射性シールド５０は、約1度以上、約２度以上、約３度以上、約４度以上、約５度以上、約１０度以上、約１５度以上、約２０度以上、約２５度以上、約３０度以上、約３５度以上、約４０度以上、約４５度以上、約５０度以上、約５５度以上、約６０度以上、約６５度以上、約７０度以上、約７５度以上、約８０度以上、またはさらには約８５度以上の、水平面となす角度αを有し得る。さらなる実施態様においては、前記熱反射性シールドは、約８８度以下、約８５度以下、約８０度以下、約７５度以下、またはさらには約７０度以下の、水平面となす角度αを有し得る。さらに別の実施態様においては、前記熱反射性シールドは、本明細書中で述べる最大値および最小値のいずれかの範囲内の角度αを有し得る。
【００２５】
前記熱反射性シールド５０は、ＥＦＧ装置内の熱放射を操作し得るいずれかの材料から構成することができる。ある特定の実施態様においては、前記熱反射性シールド５０は、金属、例えば耐火金属から構成することができる。
【００２６】
図３は、サファイアリボン１００の略図を示す。このサファイアリボン１００は、長さＬ、幅Ｗ、および厚さＴを含む。長さは幅より大であるかまたは幅に等しい。長さおよび幅は厚さよりも大であり得る。本明細書中で説明する長さ、幅、厚さ、厚さ変動などを含む、１本またはそれより多くのリボンについての寸法値の全ては、そうではないことが明記されていない限りは、「バージン」状態のリボンについて、すなわち研削や研磨などのいかなる仕上げもまだされていないリボンについて測定されることは、理解されるべきである。さらに、本明細書中で説明する長さ、幅、厚さ、厚さ変動などを含む、１本またはそれより多くのリボンについての寸法値の全ては、全幅部（ｆｕｌｌ  ｗｉｄｔｈ  ｓｅｃｔｉｏｎ）について測定されることは、理解されるべきである。本明細書中で使用する「全幅（ｆｕｌｌ  ｗｉｄｔｈ）」は、リボンがダイの幅の９５％以内の幅を達成するときに生じる。
【００２７】
ある特定の実施態様においては、本明細書中で説明するサファイアリボン、およびさらには同時に製造されるサファイアリボンのうち少なくとも６本またはさらには全ては、少なくとも約１０１．６ｍｍ、少なくとも約１５２．４ｍｍ、少なくとも約２０３．２ｍｍ、またはさらには少なくとも約３０４．８ｍｍの幅を有し得る。さらなる実施態様においては、本明細書中で説明するサファイアリボン、およびさらには同時に製造されるサファイアリボンの各々は、約２５４０ｍｍ以下、約１２１９．２ｍｍ以下、約９１４．４ｍｍ以下、約７６２ｍｍ以下、約６０９．６ｍｍ以下、またはさらには約４５７．２ｍｍ以下の幅を有し得る。さらに別の実施態様においては、本明細書中で説明するサファイアリボン、およびさらには同時に製造される各サファイアリボンは、本明細書中で述べる最大値および最小値のいずれかの範囲内の幅を有し得る。
【００２８】
さらなる実施態様においては、本明細書中で説明するサファイアリボン、およびさらには同時に製造されるサファイアリボンのうちすくなくとも６本またはさらには全ては、少なくとも約１５２．４ｍｍ、少なくとも約３０４．８ｍｍ、少なくとも約６０９．６ｍｍ、少なくとも約７６２ｍｍ、少なくとも約９１４．４ｍｍ、少なくとも約１０６６．８ｍｍ、またはさらには少なくとも１２１９．２ｍｍの長さを有し得る。さらなる実施態様においては、本明細書中で説明するサファイアリボン、およびさらには同時に製造されるサファイアリボンのうち少なくとも６本またはさらには全ては、約５０８０ｍｍ以下、約３８１０ｍｍ以下、またはさらには約２５４０ｍｍ以下の長さを有し得る。さらに別の実施態様においては、本明細書中で説明するサファイアリボン、およびさらには同時に製造されるサファイアリボンのうち少なくとも６本またはさらには全ては、本明細書中で述べる最大値および最小値のいずれかの範囲内の長さを有し得る。
【００２９】
さらに別の実施態様においては、本明細書中で説明するサファイアリボン、およびさらには同時に製造されるサファイアリボンのうち少なくとも６本またはさらには全ては、少なくとも約０．１ｍｍ、少なくとも約０．５ｍｍ、少なくとも約０．８ｍｍ、少なくとも約１ｍｍ、少なくとも約１．３ｍｍ、少なくとも約１．５ｍｍ、少なくとも約１．７ｍｍ、少なくとも約２．０ｍｍ、またはさらには少なくとも約２．３ｍｍの平均厚さを有し得る。さらなる実施態様においては、本明細書中で説明するサファイアリボン、およびさらには同時に製造されるサファイアリボンのうち少なくとも６本またはさらには全ては、約１００ｍｍ以下、約７５ｍｍ以下、約５０ｍｍ以下、約３５ｍｍ以下、約２５ｍｍ以下、約１５ｍｍ以下、約１０ｍｍ以下、またはさらには約５ｍｍ以下の平均厚さを有し得る。さらに、本明細書中で説明するサファイアリボン、およびさらには同時に製造されるサファイアリボンのうち少なくとも６本またはさらには全ては、本明細書中で述べる最大値および最小値のいずれかの間の範囲内の平均厚さを有し得る。本明細書中で使用する「平均厚さ」とは、前記全幅部において平方インチ毎に測定した測定値を持つ厚さマップにおける全ての厚さの平均厚さ（ｍｅａｎ  ａｖｅｒａｇｅ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）を指す。特に、厚さの測定および厚さマップの生成は、当業界で標準的な超音波測定を通じて行い得る。
【００３０】
さらに、本明細書中で説明するサファイアリボン、およびさらには同時に製造されるサファイアリボンのうち少なくとも６本またはさらには全ては、２ｍｍ以下、１．８ｍｍ以下、１．６ｍｍ以下、１．４ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．６ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、またはさらには０．３ｍｍ以下の全厚変動（ＴＴＶ）を有し得る。全厚変動は、リボンの最小厚さをリボンの最大厚さから差し引くことによって測られる。本明細書中で使用する、リボンの最小厚さおよび最大厚さはいずれも、平方インチ当たり１回の測定の間隔での超音波測定によって決定し得る。ある特定の実施態様においては、前記ＴＴＶは前述の通りであり、ボイドがある場合には、ボイド内およびボイドの周りの厚さ測定値は、前記ＴＴＶの決定には含ませない。言い換えれば、ＴＴＶの計算のための最小厚さは、ゼロではない最小の厚さであり得る。このような実施態様においては、厚さマップにおいて決定したゼロ測定値は、ＴＴＶの計算のための最小厚さとしては用いない。
【００３１】
さらに、本開示のある特定の利点は、同時に製造される複数のサファイアリボンのうちの外側リボン、少なくとも６本のリボン、またはさらには全てが上述の全厚変動（ＴＴＶ）を有する、複数のサファイを同時に作製することができることである。このような特徴は、同時に作製される複数のサファイアリボンの各々の間の全厚変動のばらつきによって、数量化することができる。全厚変動のばらつきは、次式：
ＶＴＴＶ  ＝  （（ＴＴＶｉ−ＴＴＶＡＶＧ）／（ＴＴＶＡＶＧ））×１００％
（式中、ＶＴＴＶは全厚変動のばらつきを示し、ＴＴＶｉは対象サファイアリボンの全厚変動を示し、ＴＴＶＡＶＧはバッチ中の同時に製造された全てのサファイアリボンの全厚変動の平均値（ｍｅａｎ  ａｖｅｒａｇｅ）を示す。）によって決定することができる。再び、各全厚変動測定値はリボン内の最小厚さを最大厚さから差し引くことによって決定される。ある特定の実施態様においては、全厚変動のばらつきは、約±５０％以下、約±４０％以下、約±３０％以下、約±１５％以下、約±１０％以下、約±７％以下、約±５％以下、約±３％以下、またはさらには約±２％以下であり得る。
【００３２】
さらに別の実施態様においては、本明細書中で説明するサファイアリボン、およびさらには同時に製造されるサファイアリボンのうち少なくとも６本またはさらには全ては、少なくとも約２．０ｍｍ、少なくとも約１．８ｍｍ、少なくとも約１．６ｍｍ、少なくとも約１．４ｍｍ、少なくとも約１．２ｍｍ、少なくとも約１．０ｍｍ、少なくとも約０．８ｍｍ、少なくとも約０．７ｍｍ、少なくとも約０．６ｍｍ、またはさらには少なくとも約０．５ｍｍの最大低スポット厚さ（ｍａｘｉｍｕｍ  ｌｏｗ  ｓｐｏｔ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）（すなわち、最小厚さ）を有し得る。ある特定の実施態様においては、本明細書中で説明するサファイアリボン、およびさらには同時に製造されるサファイアリボンのうち少なくとも６本または全ては、少なくとも約１．０ｍｍの最大低スポット厚さ、そしてさらに特定の実施態様においては少なくとも約０．５ｍｍの最大低スポット厚さを有し得る。この低スポット厚さは、測定ゾーン内のサファイアリボン全体についての最低厚さの測定値である。最大低スポット厚さは、ノギス、ドロップ計（ｄｒｏｐ  ｇａｕｇｅ）、マイクロメーター、超音波などの厚さのための標準的な技法によって測定される。さらに、本開示の別の特定の利点は、複数のサファイアリボンのうちの外側リボンおよびさらには全てが上述の最大低スポット厚さを有する、複数のサファイアリボンを同時に作製することができることである。最大低スポット厚さが０ということは、リボン中に存在するボイドを示すことになろう。
【００３３】
さらに別の実施態様においては、本明細書中で説明するサファイアリボン、およびさらには同時に製造されるサファイアリボンの各々は、２ｍｍ以下、１．８ｍｍ以下、１．６ｍｍ以下、１．４ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．６ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、またはさらには０．３ｍｍ以下の平面状（planar）からの標準偏差を有し得る。この平面状からの標準偏差は、ノギス、ドロップ計、マイクロメーター、超音波などの厚さについての標準的な技法によって測定することができる。さらに、本開示の別の特定の利点は、複数のサファイアリボンのうち外側リボンおよびさらには全てが上述の平面状からの標準偏差を有する、複数のサファイアリボンを同時に作製することができることである。
【００３４】
本開示のある特定の利点は、複数のサファイアリボンの各々、特に外側リボンが本質的にボイドが無い、複数のサファイアリボンを同時に作製することができることである。本明細書中で使用する「ボイド」とは、単結晶リボンにおいてリボン中に間隙（ｇａｐ）または開口（ａｐｅｒｔｕｒｅ）が存在する欠陥を指す。さらに、本明細書中で使用する「本質的にボイドが無い」とは、結晶の幅を横切ってサファイアの不連続が無い、すなわち結晶が０より大きい厚さを有する単結晶リボンを指す。サファイアリボンの各々が本質的にボイドが無い複数のサファイアリボンを同時に作製する方法は、従来知られていなかった。例えば、以下の実施例の節でさらに詳細に説明するように、伝統的なＥＦＧ装置にダイを加えた場合には、外側のダイ上で製造された結晶リボンに実質的なボイド形成と寸法安定性の一貫性の欠如とが見られた。理論に制約されることは望まないが、伝統的なＥＦＧ装置においては、外側リボンの温度および温度勾配が内側リボンのそれらとは異なるということが考えられる。リボン間に温度勾配の一貫性が無いと、ボイド形成や全厚変動のばらつきなどの欠陥が、特に外側リボンにおいて生じるということが考えられる。したがって、本明細書中で説明するある特定の実施態様においては、同時に作製される各サファイアリボンは本質的にボイドが無く、また、ある特定の実施態様においては、同時に製造されるリボンのうち外側リボン、少なくとも６本のリボン、またはさらには全てがボイドの無い状態であり得る。
【００３５】
本開示のもう１つの実施態様においては、複数のサファイアリボンを同時に作製する方法は、複数のダイを具備するＥＦＧ装置を提供することと、前記複数のダイの各々の上で複数のリボン、特にサファイアリボンを結晶化させることと、前記複数のサファイアリボンを冷却することとを含み得る。前記複数のサファイアリボンを冷却することは、ダイに隣接する第１の領域における第１の温度勾配を制御することと、前記第１の領域に隣接するとともに前記第１の領域よりも前記ダイから遠く離れた第２の領域における第２の温度勾配を制御することとを含み得る。この第２の温度勾配は、リボンが第２の領域においてよりも第１の領域においてより迅速に冷却されるように、第１の温度勾配未満であり得る。この第１または第２の領域における温度勾配は、熱反射性シールドによって部分的に制御され得る。ある特定の実施態様においては、この熱反射性シールドは上述のように水平面に対して傾斜していることがあり得る。
【００３６】
本開示のある特定の利点は、前記第１および第２の温度勾配が複数のサファイアリボンの間で一貫性を持つかまたはばらつきが少なくなるように、前記第１および第２の温度勾配（最も重要なことには、第１の温度勾配）を制御することができることである。例えば、伝統的なＥＦＧ装置においては、同時に作製されるサファイアリボンの各々における第１の温度勾配の各々が約１．５℃／ｃｍより大、約２℃／ｃｍより大、約３℃／ｃｍより大、約５℃／ｃｍより大、１０℃／ｃｍ、約２０℃／ｃｍより大、約５０℃／ｃｍより大、約１００℃／ｃｍより大、約２００℃／ｃｍより大、約５００℃／ｃｍより大、またはさらには約１０００℃／ｃｍより大となるように前記第１の温度勾配を制御することは可能ではなかった。
【００３７】
ある特定の実施態様においては、サファイアリボンは前記第１の領域において少なくとも約１０分の滞留時間を有する。本明細書中で使用する「滞留時間」は、前記サファイアリボン上のある点が前記ＥＦＧ装置のある領域内で過ごす時間の長さである。上に論じたように、前記第１の領域は前記ダイ開口部と前記第２の領域との間である。
【００３８】
ＥＦＧ装置においては、前記複数のリボンは前記溶融体から「引き上げられ（ｐｕｌｌｅｄ）」、前記ダイの上方で結晶化されてリボンとなる。リボンが溶融体から引き上げられる速度は、引抜き速度（ｄｒａｗ  ｒａｔｅ）と呼ばれる。ある特定の実施態様においては、複数のリボンの各々の引抜き速度は同一であるかまたは少なくとも１つが異なり得る。ある特定の実施態様においては、サファイアリボンは０．５ｃｍ／ｈｒ、１．０ｃｍ／ｈｒ、１．５ｃｍ／ｈｒ、２．０ｃｍ／ｈｒ、２．５ｃｍ／ｈｒ、少なくとも５ｃｍ／ｈｒ、またはさらには少なくとも１０ｃｍ／ｈｒの速度で引抜かれる。
【００３９】
本明細書中で使用する「広がり（ｓｐｒｅａｄ，  ｓｐｒｅａｄｉｎｇ）」は、結晶化および冷却の間の結晶リボンの幅寸法の形成を指す。理論に縛られることは望まないが、前記温度勾配を制御することで、結晶リボンの広がりを部分的に制御することができると考えられる。本開示のある特定の利点は、バッチで製造される複数のサファイアリボンの各々の間で一貫性のある広がり幅を達成することができることである。
【００４０】
さらに別の特定の実施態様においては、前記方法は、複数の結晶リボンが約２５％以下、約２０％以下、約１８％以下、約１５％以下、約１０％以下、またはさらには約５％以下の最大広がり長さばらつきを有するように、複数の結晶リボンの広がり長さを制御することを含み得る。本明細書中で使用する「広がり長さ」は、種結晶と全幅部の間の距離を指す。本明細書中で使用する最大広がり長さのばらつきは、次式：
ＳＬＶＭＡＸ  ＝  
（（ＳＬＭＡＸ−ＳＬＭＩＮ）／（（ＳＬＭＡＸ＋ＳＬＭＩＮ）／２））×１００％
（式中、ＳＬＶＭＡＸは最大広がり長さばらつきを指し、ＳＬＭＡＸはバッチで製造される複数のサファイアリボンの１つの最大広がり長さを指し、ＳＬＭＩＮはバッチで製造される複数のサファイアリボンの１つの最小広がり長さを指す）によって決定される。本開示のある特定の利点は、バッチで製造される複数のサファイアリボンの間で一貫性のある広がり長さを達成することができることである。
【００４１】
ある特定の実施態様によると、本明細書中で説明する方法で製造される複数のサファイアリボンは、全厚変動、全厚変動のばらつき、最大低スポット厚さ、平面性（ｐｌａｎａｒｉｔｙ）からの標準偏差などの本明細書中で説明する特徴を有し得る。本開示のある特定の利点は、複数のサファイアリボンの各々が本明細書中で説明する特徴を有する、複数のサファイアリボンを同時に作製することができることである。特に、本明細書中で説明する方法を用いることにより、リボンの各々が本明細書中で説明する特徴を有する、少なくとも３本、少なくとも４本、少なくとも５本、少なくとも６本、少なくとも７本、少なくとも８本、少なくとも９本、少なくとも１０本、少なくとも１１本、少なくとも１２本、少なくとも１３本、少なくとも１４本、少なくとも１５本、またはさらには少なくとも１６本のサファイアリボンを同時に作製することができる。さらに、ある特定の実施態様においては、本明細書中で説明する方法は、同一の成長装置において、同時に５０本より多い、２５本より多い、またはさらには２０本より多いサファイアリボンに使用することができる。
【００４２】
実際、同時に製造されるリボンの各々が本明細書中で説明する寸法安定性を有するように、６本またはそれより多くのサファイアリボンを同一の成長装置内で同時に製造することは、かつては可能ではなかった。したがって、本明細書中で説明するある特定の実施態様は、６本またはそれより多くのリボンのうち少なくとも６本が全厚変動や全厚変動のばらつきなどの本明細書中で説明する寸法安定性を有する、６本またはそれより多くのリボンを製造することに関する。
【００４３】
さらに、本開示の実施態様は、さらにサファイアリボンのバッチに関する。本明細書中で使用する「バッチ」とは、同一の成長装置内で同時に作製される複数のサファイアリボンを指す。例えば、バッチは、同一の成長装置内で同時に作製される少なくとも３本、少なくとも４本、少なくとも５本、少なくとも６本、少なくとも７本、少なくとも８本、少なくとも９本、少なくとも１０本、少なくとも１１本、少なくとも１２本、少なくとも１３本、少なくとも１４本、少なくとも１５本、またはさらには少なくとも１６本のサファイアリボンを含み得る。さらに、ある特定の実施態様においては、バッチは同一の成長装置内で作成される５０本未満、２５本未満、またはさらには２０本未満のサファイアリボンを含み得る。
【００４４】
ある特定の実施態様においては、前記バッチ中のサファイアリボンの各々は、全厚変動、全厚変動のばらつき、最大低スポット厚さ、平面状からの標準偏差、本質的にボイドが無いなどの本明細書中で説明する特徴を有し得る。本開示のある特定の利点は、バッチ中のサファイアリボンの各々が本明細書中で説明する特徴を有する、サファイアリボンのバッチを作製することができることである。
【００４５】
本明細書中で説明するサファイアリボンは、多数の様々な製品を作製するためにさらに加工することができる。ある特定の実施態様においては、サファイアリボンを切断してウェーハ、とくにウェーハのバッチを作製することができる。本明細書で使用する「ウェーハのバッチ」とは、同時に作製された複数のサファイアリボンから作製されたウェーハを指す。さらに、さらに別の実施態様においては、ウェーハから発光装置を作製すること、またはウェーハのバッチから複数の発光装置を作製することができる。
【００４６】
さらに別の実施態様においては、本明細書中で説明するサファイアリボンから携帯装置用プロテクタースクリーンを作製することができる。このプロテクタースクリーンの作製は、当業界で公知のいずれの方法によっても行うことができる。
【００４７】
さらに別の実施態様においては、本明細書中で説明するサファイアリボンから、可視スペクトルにおいて透光性を有する透明窓を作製してもよい。
【００４８】
前記ＥＦＧ装置およびそれから製造される前記サファイアリボンは、いかなる所望の結晶配向をも有し得る。ある特定の実施態様においては、前記サファイアリボンは、サファイアリボンの主面に略垂直なＣ軸、Ａ軸、Ｒ軸、Ｍ軸、Ｎ軸、またはＳ軸配向を有し得る。ある特定の実施態様においては、前記サファイアリボンは、サファイアリボンの主面に略垂直なＣ軸、Ａ軸、またはＲ軸配向を有し得る。ある特定の実施態様においては、前記サファイアリボンは、サファイアリボンの主面に略垂直なＣ軸配向を有し得る。別の特定の実施態様においては、前記サファイアリボンは、サファイアリボンの主面に略垂直なＡ軸配向を有し得る。結晶配向は、ダイ開口部の長手方向軸に略垂直な既知の所望の配向を有する種結晶を用いて溶融体設備（ｍｅｌｔ  ｆｉｘｔｕｒｅ）に種子付けすることによって決定することができる。こうして作製されたリボンは、サファイアリボンの主面に略垂直な対応する配向を有することとなる。
【実施例】
【００４９】
実施例１
Ｃ面サファイアリボンの３つのバッチおよびＡ面サファイアリボンの１つのバッチを製造した。１つ目のバッチ(バッチＡ；Ｃ面)は、鉛直熱シールドを具備する以外は図１に示すＥＦＧ成長装置を使用して製造した。２つ目のバッチ(バッチＢ；Ｃ面)は、水平面と６２度の角度をなす熱シールドを具備する図１に示すＥＦＧ成長装置を使用して製造した。３つ目のバッチ(バッチＣ；Ｃ面)は、最も外側のダイの高さを０．６３５ｍｍ下げ、最も外側のダイに隣接するダイを０．６３５ｍｍ上げたこと以外は、バッチＢのためのものと同じＥＦＧ成長装置を使用して製造した。４つ目のバッチ(バッチＤ；Ａ面)は、Ａ面配向の種結晶を用いてＡ面シートを成長させること以外は、バッチＣのためのものと同じＥＦＧ成長装置を使用して製造した。各装置は１０個のダイを持つように構成し、各ランでは１０本のＣ面またはＡ面サファイアリボンを製造した。その他の全ての成長条件パラメータは、Ａ面成長のための微調整以外は同一であった。
【００５０】
バッチの各々について、るつぼおよびダイを、ダイの頂部が２１００℃より高くなるまで加熱する。炉の外部に延びると共にアルゴンなどの不活性雰囲気で保護した管を通して、アルミナペレットをるつぼ内に仕込む。溶融体レベルがダイの高さの約半分よりも高くなったら、成長方向に垂直なＣ軸配向（Ａ面の場合はＡ軸配向）を有する種結晶をダイチップまで降下させる。ダイ温度を下げ、種結晶を２７．９４ｍｍ／ｈｒの速度でダイから遠ざかるように鉛直に引き上げる。温度は質量の関数として制御する。結晶が全幅（ｆｕｌｌ  ｗｉｄｔｈ）になったら、所望の長さが達成されるまで温度を一定に維持する。
【００５１】
バッチのサファイアリボンの各々の様々な特徴を測定したところ、以下に示す結果が得られた。
【表１】
2016516658.tif 000004
【００５２】
厚さ測定値および上の表１中で論じる値の各々は、一般的な厚さマップから決定される。厚さマップを作成するため、リボンの厚さを平方インチ毎に測定し、リボンの画像の上にマッピングするのであるが、それは上記により詳しく説明した通りであり、当業者に理解される通りである。上の表は、バッチＣにおいて、Ｃ面サファイアリボンの間での寸法制御が最も一貫性のある最良の結果が得られたことを示している。バッチＤは、Ａ面リボンもバッチＣのためのダイに内蔵させた変更から利益を得ることを示しており、バッチＡのダイ構成を用いて、バッチＡと類似の結果がＡ面リボンについて得られることとなろう。
【００５３】
Ｃ面サファイアリボンの各々の写真をグラフ用紙上にとってリボンの寸法を示し、リボンの各々の厚さマップを作成した。図４は、バッチＡで製造したリボンの各々の写真を示す。図５はバッチＢで製造したリボンの各々の写真を示し、図６はバッチＣで製造したリボンの各々の写真を示す。バッチＡの外側ダイではボイドが明らかに見られたが、バッチＢおよびＣのリボンにはボイドが無かった。
【００５４】
実施例２
１６個のダイを持つＥＦＧ成長装置に、上記のバッチＣおよびＤのために用意したのと同じ装置および方法を用いた。１６枚のサファイアシートを同時成長させたところ、サファイアシート、特に外側サファイアシートに、バッチＣおよびＤで達成されたのと類似の結果が存在した。
【００５５】
多くの異なる局面や実施態様が可能である。それら局面および実施態様のいくつかを次に説明する。本明細書を読めば、当業者は、それらの局面および実施態様が、説明的なだけであって、本発明の範囲を限定するものではないことを十分に認識するであろう。実施態様は、以下にリストアップする項目のいずれかひとつまたは２つ以上に従うものであってよい。
【００５６】
＜項目１＞縁端限定成長（ＥＦＧ）によりサファイアリボンを製作するための装置であって、水平面に対して傾斜した熱反射性シールドを含み、該熱反射性シールドは反射熱に起因する温度勾配を横方向および鉛直方向で制御するように構成されている装置。
【００５７】
＜項目２＞少なくとも６本のサファイアリボンを同時に作製するための装置であって、該少なくとも６本のサファイアリボンのうち少なくとも６本は本質的にボイドが無い装置。
【００５８】
＜項目３＞少なくとも６本のサファイアリボンを同時に作製するための装置であって、該少なくとも６本のサファイアリボンのうち少なくとも６本は少なくとも１０１．６ｍｍの平均幅を有する装置。
【００５９】
＜項目４＞サファイアリボンを作製するための装置であって、
溶融体源と、
該溶融体源に隣接するダイと、
該ダイの開口部に隣接する第１の領域と、
該ダイの少なくとも一部および該第１の領域の少なくとも一部に隣接する熱反射性シールドとを含み、該熱反射性シールドは該ダイに対面する第１の表面および該第１の表面とは反対側の第２の表面を含み、該熱反射性シールドは、該熱反射性シールドの第１の表面に当たる熱エネルギーをより低温度の領域の方へ向けるように構成されている装置。
【００６０】
＜項目５＞サファイアを含む少なくとも６本のリボンを同時に作製するための装置であって、
溶融体源と、
該溶融体源に隣接するとともに各ダイが長さおよび幅を有する少なくとも６個のダイと、
少なくとも３個の該ダイの各開口部に隣接する少なくとも３つの第１の領域とを含み、該少なくとも３つの第１の領域は前記ダイ開口部の幅および厚さに対応する幅および厚さを有し、該少なくとも３つの第１の領域の各々は該第１の領域の厚さを横切る対応する第１の温度勾配（ｆｉｒｓｔ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｇｒａｄｉｅｎｔ）を有し、該少なくとも３つの第１の温度勾配の各々は少なくとも１．５℃／ｍｉｎの温度勾配（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｇｒａｄｉｅｎｔ）を有する装置。
【００６１】
＜項目６＞サファイアを含む少なくとも６本のリボンを同時に作製するための方法であって、
少なくとも６個のダイの上方で前記少なくとも６本の結晶リボンを結晶させることと、
少なくとも６個のダイに隣接する第１の領域において前記少なくとも６本の結晶リボンを冷却することとを含み、冷却することは、前記少なくとも６本のリボンの各々が冷却終了後に５％以下の全厚変動を有するように、前記少なくとも６本の結晶リボンの厚さを横切る温度勾配を制御することを含む方法。
【００６２】
＜項目７＞サファイアを含む少なくとも６本のリボンを同時に作製するための方法であって、
少なくとも６個のダイの上方で前記少なくとも６本のリボンを結晶化させることと、
該少なくとも６本のリボンのうち少なくとも６本の最大広がり長さのばらつきが約２５％以下となるように、該サファイアリボンの各々の広がり長さを制御することを含む方法。
【００６３】
＜項目８＞同時にＥＦＧ成長させた少なくとも６本のサファイアリボンのバッチであって、該少なくとも６本のＥＦＧ成長させたサファイアリボンのうち少なくとも６本は１０％以下の全厚変動を有するバッチ。
【００６４】
＜項目９＞同時にＥＦＧ成長させた少なくとも６本のサファイアリボンのバッチであって、該バッチ中の少なくとも６本のＥＦＧ成長させたサファイアリボンのうち少なくとも６本は本質的にボイドが無いバッチ。
【００６５】
＜項目１０＞同時にＥＦＧ成長させた少なくとも６本のサファイアリボンのバッチであって、該バッチ中の少なくとも６本のＥＦＧ成長させたサファイアリボンのうち少なくとも６本は約２０％以下の最大広がり長さのばらつきを有するバッチ。
【００６６】
＜項目１１＞同時にＥＦＧ成長させた少なくとも６本のサファイアリボンのバッチであって、該バッチ中の少なくとも６本のＥＦＧ成長させたサファイアリボンのうち少なくとも６本は少なくとも１０１．６ｍｍの平均幅を有するバッチ。
【００６７】
＜項目１２＞少なくとも６本のサファイアリボンを同時に製造するように構成されたＥＦＧ成長装置内の外側ダイから成長させたサファイアリボンであって、該外側ダイから成長させたサファイアリボンは、該外側ダイから成長させたサファイアリボンと同時に製造したサファイアリボンの各々の平均厚さの１０％以内の厚さ変動を有するサファイアリボン。
【００６８】
＜項目１３＞少なくとも８本の結晶リボンを同時に製造するように構成されたＥＦＧ成長装置内の外側ダイから成長させた結晶リボンであって、該結晶リボンは本質的にボイドが無い結晶リボン。
【００６９】
＜項目１４＞少なくとも６本のサファイア結晶リボンと同時に成長させた外側サファイア結晶リボンから切り出したウェーハ。
【００７０】
＜項目１５＞項目１４に記載のサファイアウェーハから作った発光装置。
【００７１】
＜項目１６＞少なくとも６本の結晶リボンと同時に成長させた外側結晶リボンから作製した、携帯用装置用サファイアプロテクタースクリーン。
【００７２】
＜項目１７＞前記結晶リボンは少なくとも約１０１．６ｍｍ、少なくとも約１５２．４ｍｍ、少なくとも約２０３．２ｍｍ、またはさらには少なくとも約３０４．８ｍｍの平均幅を有する、先行項目のいずれかに記載の装置、方法、バッチまたはリボン。
【００７３】
＜項目１８＞前記結晶リボンは少なくとも１５２．４ｍｍ、少なくとも約３０４．８ｍｍ、少なくとも約６０９．６ｍｍ、またはさらには少なくとも約７６２ｍｍの平均長さを有する、先行項目のいずれかに記載の装置、方法、リボン、またはバッチ。
【００７４】
＜項目１９＞前記熱反射性シールドは作製面（ｆｏｒｍｉｎｇ  ｐｌａｎｅ）に対して傾斜している、先行項目のいずれかに記載の装置または方法。
【００７５】
＜項目２０＞前記１本またはそれより多くのサファイアリボンは、少なくとも約０．１ｍｍ、少なくとも約０．５ｍｍ、少なくとも約０．８ｍｍ、少なくとも約１ｍｍ、少なくとも約１．３ｍｍ、少なくとも約１．５ｍｍ、少なくとも約１．７ｍｍ、少なくとも約２．０ｍｍ、またはさらには少なくとも約２．３ｍｍの平均厚さを有する、先行項目のいずれかに記載の装置、方法、リボン、またはバッチ。
【００７６】
＜項目２１＞前記１本またはそれより多くのサファイアリボンは、約１００ｍｍ以下、約７５ｍｍ以下、約５０ｍｍ以下、約３５ｍｍ以下、約２５ｍｍ以下、約１５ｍｍ以下、約１０ｍｍ以下、またはさらには約５ｍｍ以下の平均厚さを有する、先行項目のいずれかに記載の装置、方法、リボン、またはバッチ。
【００７７】
＜項目２２＞各サファイアリボンは２ｍｍ以下、１．８ｍｍ以下、１．６ｍｍ以下、１．４ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．６ｍｍ以下、約０．５ｍｍ以下、約０．４ｍｍ以下、またはさらには約０．３ｍｍ以下の全厚変動を有する、先行項目のいずれかに記載の装置、方法、リボン、またはバッチ。
【００７８】
＜項目２３＞各サファイアリボンは２ｍｍ以下、１．８ｍｍ以下、１．６ｍｍ以下、１．４ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．６ｍｍ以下、約０．５ｍｍ以下、約０．４ｍｍ以下、またはさらには約０．３ｍｍ以下の全厚変動（ＴＴＶ）を有し、該ＴＴＶはいずれのボイドをも含まずに決定される、先行項目のいずれかに記載の装置、方法、リボン、またはバッチ。
【００７９】
＜項目２４＞同時に作製されるリボンの総数の間の前記全厚変動のばらつきは、約±５０％以下、±４０％以下、±３０％以下、±１５％以下、約±１０％以下、約±７％以下、約±５％以下、発作（bout）±３％以下、またはさらには約±２％以下であり得る、先行項目のいずれかに記載の装置、方法、リボン、またはバッチ。
【００８０】
＜項目２５＞各サファイアリボンは少なくとも約２．０ｍｍ、少なくとも約１．８ｍｍ、少なくとも約１．６ｍｍ、少なくとも約１．４ｍｍ、少なくとも約１．２ｍｍ、少なくとも約１．０ｍｍ、少なくとも約０．８ｍｍ、少なくとも約０．７ｍｍ、少なくとも約０．６ｍｍ、またはさらには少なくとも約０．５ｍｍの最大低スポット厚さを有する、先行項目のいずれかに記載の装置、方法、リボン、またはバッチ。
【００８１】
＜項目２６＞前記熱反射性シールドは作製面と約８５度以下、約８０度以下、約７５度以下、またはさらには約７０度以下の角度をなす、先行項目のいずれかに記載の装置または方法。
【００８２】
＜項目２７＞前記熱反射性シールドは約１度以上、約２度以上、約３度以上、約４度以上、約５度以上、約１０度以上、約１５度以上、約２０度以上、約２５度以上、約３０度以上、約３５度以上、約４０度以上、約４５度以上、約５０度以上、約５５度以上、またはさらには約６０度以上の角度をなす、先行項目のいずれかに記載の装置または方法。
【００８３】
＜項目２８＞前記熱反射性シールドは金属、特に耐火金属を含む、先行項目のいずれかに記載の装置または方法。
【００８４】
＜項目２９＞前記熱反射性シールドは、前記第１の領域から放射される熱のかなりの部分がより低温度の領域の方へ反射されるように位置づけられる、先行項目のいずれかに記載の装置または方法。
【００８５】
＜項目３０＞前記熱反射性シールドは前記第１の領域に隣接して配置される、先行項目のいずれかに記載の装置または方法。
【００８６】
＜項目３１＞前記第１の温度勾配は、前記作製面に沿って少なくとも約１ｃｍ、少なくとも約２ｃｍ、少なくとも約３ｃｍ、少なくとも約５ｃｍ、またはさらには少なくとも１０ｃｍの距離に亘って延びる、先行項目のいずれかに記載の装置または方法。
【００８７】
＜項目３２＞前記第１の温度勾配に隣接する第２の温度勾配をさらに含み、該第２の温度勾配は前記ダイ開口部から該第１の温度勾配よりもさらに離隔しており、該第２の温度勾配は該第１の温度勾配未満である、先行項目のいずれかに記載の装置または方法。
【００８８】
＜項目３３＞前記ダイ開口部は少なくとも２５．４ｍｍ、少なくとも５０．８ｍｍ、少なくとも７６．２ｍｍ、少なくとも１０１．６ｍｍ、少なくとも１５２．４ｍｍ、またはさらには少なくとも２０３．２ｍｍの幅を有する、先行項目のいずれかに記載の装置または方法。
【００８９】
＜項目３４＞前記ダイ開口部は少なくとも０．３ｍｍ、少なくとも０．６ｍｍ、少なくとも０．７５ｍｍ、少なくとも約１ｍｍ、少なくとも約１．５ｍｍ、少なくとも約２ｍｍ、少なくとも約２．５ｍｍ、少なくとも約２．８ｍｍ、少なくとも約３ｍｍ、またはさらには少なくとも約３．５ｍｍの厚さを有する、先行項目のいずれかに記載の装置または方法。
【００９０】
＜項目３５＞前記サファイアリボンの平均厚さの前記ダイ開口部の厚さに対する比は少なくとも約０．９５：１である、先行項目のいずれかに記載の装置または方法。
【００９１】
＜項目３６＞前記サファイアリボン上のある特定の点の前記第１の領域における前記滞留時間は少なくとも１０分である、先行項目のいずれかに記載の方法。
【００９２】
＜項目３７＞前記サファイアリボンを少なくとも０．５ｃｍ／ｈｒ、少なくとも１．５ｃｍ／ｈｒ、少なくとも２．５ｃｍ／ｈｒ、少なくとも５ｃｍ／ｈｒ、またはさらには少なくとも１０ｃｍ／ｈｒの速度で引抜くことをさらに含む、先行項目のいずれかに記載の方法。
【００９３】
＜項目３８＞前記外側ダイ開口部は該外側ダイ開口部の間の少なくとも１つのダイ開口部よりも高く配置される、先行項目のいずれかに記載の装置または方法。
【００９４】
＜項目３９＞少なくとも１つのダイ開口部はそれ以外のダイ開口部とは異なる高さに配置される、先行項目のいずれかに記載の装置または方法。
【００９５】
＜項目４０＞前記１つまたはそれより多くのサファイアリボンは、サファイアリボンの主面に略垂直なＣ軸、Ａ軸、Ｍ軸またはＲ軸配向を有する、先行項目のいずれかに記載の装置、方法、バッチ、またはリボン。
【００９６】
＜項目４１＞前記１つまたはそれより多くのサファイアリボンは、サファイアリボンの主面に略垂直なＣ軸配向を有する、先行項目のいずれかに記載の装置、方法、バッチ、またはリボン。
【００９７】
＜項目４２＞ダイ開口部の長手方向軸に略垂直なＡ軸、Ｃ軸、Ｍ軸またはＲ軸配向を有する種結晶を用いて溶融体設備に種子付けを行うことをさらに含み、前記サファイアリボンはサファイアリボンの主面に略垂直な対応するＡ軸、Ｃ軸、Ｍ軸またはＲ軸配向を有する、先行項目のいずれかに記載の方法。
【００９８】
＜項目４３＞ダイ開口部の長手方向軸に略垂直なＣ軸配向を有する種結晶を用いて１つまたはそれより多くの溶融体設備に種子付けを行うことをさらに含み、前記１本またはそれより多くのサファイアリボンは１本またはそれより多くのサファイアリボンの主面に略垂直な対応するＣ軸配向を有する、先行項目のいずれかに記載の方法。
【００９９】
＜項目４４＞同時にＥＦＧ成長させた少なくとも６本のサファイアリボンのバッチであって、該少なくとも６本のＥＦＧ成長させたサファイアリボンのうち少なくとも６本は１０％以下の全厚変動を有するバッチ。
【０１００】
＜項目４５＞同時にＥＦＧ成長させた少なくとも６本のサファイアリボンのバッチであって、該バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は本質的にボイドが無いバッチ。
【０１０１】
＜項目４６＞前記バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は少なくとも約１０１．６ｍｍの平均幅を有する、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１０２】
＜項目４７＞前記バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は少なくとも１５２．４ｍｍの平均長さを有する、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１０３】
＜項目４８＞前記バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍの範囲内の平均厚さを有する、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１０４】
＜項目４９＞前記バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は２ｍｍ以下の全厚変動（ＴＴＶ）を有する、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１０５】
＜項目５０＞前記バッチ中、外側ダイから成長させた２本のサファイアリボンは１．２ｍｍ以下の全厚変動（ＴＴＶ）を有する、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１０６】
＜項目５１＞前記バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は２ｍｍ以下の全厚変動（ＴＴＶ）を有し、該ＴＴＶはいずれのボイドをも含まずに決定される、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１０７】
＜項目５２＞前記バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は１．２ｍｍ以下の全厚変動（ＴＴＶ）を有し、該ＴＴＶはいずれのボイドをも含まずに決定される、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１０８】
＜項目５３＞同時に作製されたリボンの総数の間での全厚変動のばらつきは約±５０％以下である、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１０９】
＜項目５４＞同時に作製されたリボンの総数の間での全厚変動のばらつきは約±１０％以下である、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１１０】
＜項目５５＞前記少なくとも６本のＥＦＧ成長させたサファイアリボンのうち少なくとも６本の各々は５％以下の全厚変動を有する、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１１１】
＜項目５６＞前記バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は少なくとも約１ｍｍの最大低スポット厚さを有する、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１１２】
＜項目５７＞前記バッチ中のサファイアリボンのうち少なくとも６本は少なくとも約０．５ｍｍの最大低スポット厚さを有する、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１１３】
＜項目５８＞前記バッチ中の１本またはそれより多くのサファイアリボンはサファイアリボンの主面に略垂直なＣ軸、Ａ軸、Ｍ軸またはＲ軸配向を有する、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１１４】
＜項目５９＞前記１本またはそれより多くのサファイアリボンはサファイアリボンの主面に略垂直なＡ軸配向を有する、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１１５】
＜項目６０＞前記バッチは少なくとも８本のサファイアリボンを含む、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１１６】
＜項目６１＞前記バッチは少なくとも１０本のサファイアリボンを含む、先行項目のいずれかに記載のバッチ。
【０１１７】
＜項目６２＞少なくとも６本のサファイアリボンを同時に製造するように構成されたＥＦＧ成長装置内の外側ダイから成長させたサファイアリボンであって、該外側ダイから成長させたサファイアリボンは該外側ダイから成長させたサファイアリボンと同時に製造された各内側サファイアリボンの平均厚さの１０％以内の厚さ変動を有するサファイアリボン。
【０１１８】
＜項目６３＞前記外側ダイから成長させたサファイアリボンは本質的にボイドが無い、項目６２に記載のサファイアリボン。
【０１１９】
なお、以上の一般的な説明または実施例で説明した活動の全てが必要なのではなく、特定の活動の一部は必要ではない場合があり、また、ひとつまたはそれより多くのさらなる活動を上記の活動に加えて行ってもよい。さらに、活動をリストアップした順序は、それらの活動を行う順序では必ずしもない。
【０１２０】
便益、他の利点、および問題解決策は、具体的な実施態様に関連して上述した。しかし、何らかの便益、利点、あるいは解決策を生じさせるかまたはより際立たせる場合があるこれら便益、利点、問題解決策、およびいかなる特徴も、請求項のいずれかあるいは全ての不可欠な、必要な、または肝要な特徴と解釈すべきではない。
【０１２１】
本明細書中で説明した実施態様の詳記および例解は、様々な実施態様の構造の一般的な理解を提供することを目指している。この詳記および例解は、本明細書中で説明した構造または方法を用いる装置またはシステムの全ての要素および特徴の、網羅的且つ包括的な記述として役立つことを目指したものではない。別々の実施態様は組合せて単一の実施態様において提供されてもよく、また逆に、簡潔化のために単一の実施態様の文脈において説明した様々な特徴は、別々にまたは任意のサブ組合せで提供されてもよい。さらに、範囲の形で記述した値への言及は、その範囲内の各値いずれをも含む。本明細書を読んだだけで、当業者にとっては、数多くの他の実施態様が明らかとなり得よう。他の実施態様が使用され得、また本明細書から導き出され得、本開示の範囲から逸脱することなく構造的置換、論理的置換、または他の変更を行うことができよう。したがって、本開示は限定的というよりはむしろ説明的なものとしてみなされるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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