蓝宝石衬底加工流程
Al2O3
4 蓝宝石基板应用种类 广大外延片厂家使用的蓝宝石基片分为三种:
1:C-Plane蓝宝石基板
这是广大厂家普遍使用的供GaN生长的蓝宝石基板面.这主要是因为蓝宝石晶体沿C轴 生长的工艺成熟、成本相对较低、物化性能稳定,在C面进行磊晶的技术成熟稳定. 2:R-Plane或M-Plane蓝宝石基板
Package
规格 Specifications
高纯度（> 99。996%） 单晶Al2O3， C轴（0001）±0.3° 50.8±0.2mm 330μm/430μm±25μm ＜10μm ＜10μm A面（11-20）±0.5 °
16±1.2mm
epi-ready polished （外延开盒即用） Ra＜0.3nm
两种方法的晶体生长示意图如下:
第5页，共21页。
柴氏拉晶法(Czochralski method)之原理示意图
图6
第6页，共21页。
凯氏長晶法(Kyropoulos method)之原理示意图
图7
第7页，共21页。
3 蓝宝石衬底加工流程
蓝宝石基片的原材料是晶棒,晶棒由蓝宝石晶体加工而 成.其相关制造流程如下:
目前大部分的蓝光/绿光/白光LED产品都是以日本台湾为代表的使用蓝宝石基板 进行MOCVD磊晶生产的产品.使得蓝宝石基板有很大的普遍性,以美国Cree公司 使用SiC为基板为代表的LED产品则跟随其后.
第12页，共21页。
2:图案化蓝宝石基板 (Pattern Sapphire Substrate简称PSS)
(a)图从C轴俯看
(b)图从C轴侧看
第3页，共21页。
分子式 密度 晶体结构 晶格常数 莫氏硬度 熔点 沸点 热膨胀系数 比热 热导率 折射率 dn/dt 透光特性 介电常数
蓝宝石工业生产流程
蓝宝石工业生产流程
蓝宝石的工业生产流程主要包含以下几个步骤：
1. 混合原料：将铝、氧和铬混合在一起，然后将它们放入一个高温高压的炉子中。
2. 结晶：在炉子中，原料会逐渐结晶，并形成蓝宝石的结晶体。
这个过程可能需要数天或数周的时间，具体取决于结晶体的大小和形状。
3. 切割和抛光：将结晶体取出，并进行切割和抛光。
这个过程与自然蓝宝石的加工方式非常相似，目的是使蓝宝石尽可能地美丽和耐用。
4. 光学处理：在加工过程中，蓝宝石可能会经过多次研磨和抛光，以达到光亮透明的镜面效果。
最后再送至无尘室中再透过光学处理，以280℃的高温将镜面两侧镀上特殊光学介质。
请注意，蓝宝石玻璃硬度高，材料的脆性较大，加工时容易出现崩边、碎裂等情况。
通常加工玻璃件都是使用专用的精雕机加工，可以有效的减少成本，达到高精密加工。
如需更多信息，建议咨询专业技术人员或者查看相关论坛。
蓝宝石加工流程(全制程)
大綱
1. Sapphire Ingot製程應用工具…………………….3
2. Wafer磊晶製程應用工具 …………………………12 3. LED封裝製程應用工具……………………………...17
2
Sapphire Wafer
3
Sapphire Wafer製程
晶體平研 晶體 (Crystal)
晶棒鑽孔 (Drill)
結晶方向平研 (Crystallization orientation)
頭尾切斷 (Crop)
外徑研磨
切片 (Silicing)
倒角磨邊 (Beveling)
定寸研磨 (Lapping)
熱處理 (Diffusion）
4
拋光 (Polishing)
KY晶體平研
工具形式 (1A1)
3sapphirewafersapphirewafer製程crop外徑研磨結晶方向平研crystallizationorientation切片silicing倒角磨邊beveling定寸研磨lappingpolishingky晶體平研工具形式尺寸規格1a1300d5x20t127h晶棒鑽孔drill圓筒外圓磨床無心磨床450d200tsdc200結晶方向平研crystallizationorientation66d8w56lsdc200300d5x20t127hsd150slicingdiamondwire10工具形式尺寸規格0260183040waferbeveling11工具形式尺寸規格1ff6y202d18t30h68g1ff6y102d13t20h68gpadconditioner12工具形式尺寸規格6a22588d189w2699h磊晶工程13resinlappingplates14拋光銅盤修整15lapping16polishingdiamondslurry17工具形式尺寸規格40ctsl20ctsl10ctsl18padconditioner19工具形式尺寸規格2588d189w2699hscriber20封裝工程21packagedicing22
蓝宝石球面加工工艺流程
蓝宝石球面加工工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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蓝宝石是一种非常硬的材料，因此加工蓝宝石球面需要使用特殊的工艺和设备。
蓝宝石晶片 生产工艺
蓝宝石晶片生产工艺蓝宝石晶片是一种具有广泛应用的宝石材料，其生产工艺十分关键。
本文将详细介绍蓝宝石晶片的生产工艺，并阐述其在各个环节的具体过程。
一、原料准备蓝宝石晶片的生产首先需要准备优质的蓝宝石原料。
这些原料通常来自于矿石，经过开采后进行初步筛选和清洗，去除其中的杂质和不纯物质。
然后，将原料进行粉碎，得到适合生产的颗粒状物料。
二、坯料制备将筛选好的原料颗粒与适量的助熔剂混合，然后将混合物放入高温炉中进行熔炼。
在熔炼的过程中，需要控制好温度和熔融时间，使得混合物充分熔融并达到均匀混合的状态。
熔融后的物料称为坯料。
三、晶体生长晶体生长是蓝宝石晶片生产的关键步骤。
将坯料放入生长炉中，通过控制温度和降温速率，使得坯料中的蓝宝石晶体逐渐生长。
晶体生长的过程需要十分精确的控制，以确保晶体的质量和尺寸符合要求。
四、切割和研磨晶体生长完成后，需要对晶体进行切割和研磨，以得到所需的蓝宝石晶片。
切割通常使用钻石刀具进行，将晶体切割成薄片。
然后，对薄片进行精细研磨，使其表面光滑平整。
五、抛光和清洗经过切割和研磨后的蓝宝石晶片需要进行抛光处理，以增加其光泽度和透明度。
抛光通常使用特殊的研磨工具和研磨材料进行，将晶片表面进行细致的抛光处理。
抛光完成后，还需要对晶片进行清洗，去除表面的残留物和污垢。
六、质量检验蓝宝石晶片生产的最后一步是进行质量检验。
通过目测、显微镜观察和专业仪器检测等方式，对晶片的外观、尺寸、透明度和杂质含量等进行检测。
只有通过了质量检验的蓝宝石晶片才能进入下一阶段的加工和应用。
蓝宝石晶片的生产工艺包括原料准备、坯料制备、晶体生长、切割和研磨、抛光和清洗以及质量检验等环节。
每个环节都需要严格的控制和操作，以确保蓝宝石晶片的质量和性能达到要求。
蓝宝石晶片的生产工艺的完善和创新，不仅可以提高生产效率和产品质量，还能推动蓝宝石晶片在各个领域的应用和发展。
蓝宝石衬底氮化镓的激光剥离技术与湿法剥离技术
蓝宝石衬底氮化镓的激光剥离技术与湿法剥离技术一、引言随着科技的不断发展，半导体材料的研究与应用越来越受到关注。
蓝宝石衬底氮化镓（GaN-on-sapphire）作为一种具有高硬度、高热导率、高电子迁移率等优异特性的半导体材料，在LED、激光、射频等领域具有广泛的应用前景。
然而，如何实现高效、低成本的氮化镓薄膜剥离成为产业界的一大挑战。
本文将对蓝宝石衬底氮化镓的激光剥离技术与湿法剥离技术进行详细介绍，以期为相关领域的研究与发展提供参考。
二、蓝宝石衬底氮化镓概述1.材料特性氮化镓具有良好的半导体性能，其带隙宽度可调，具有较高的击穿电压、热稳定性和化学稳定性。
蓝宝石衬底氮化镓具有以下优点：（1）良好的晶体结构；（2）较高的热导率，有利于热管理；（3）较低的杂质扩散速率，有利于器件性能的提高；（4）与硅衬底相比，蓝宝石衬底具有较高的硬度，有利于薄膜的耐磨性。
2.应用领域蓝宝石衬底氮化镓广泛应用于高亮度LED、激光器、射频器件、功率电子器件等领域。
随着市场需求的增长，研究蓝宝石衬底氮化镓的剥离技术具有重要意义。
三、激光剥离技术原理1.激光剥离技术简介激光剥离技术是一种利用高能激光束对薄膜进行局部照射，使其产生热应力而实现薄膜与衬底分离的方法。
该方法具有剥离速度快、剥离效果好、无污染等优点。
2.激光剥离过程激光剥离过程主要包括以下几个步骤：（1）预处理：对薄膜表面进行清洗、抛光等处理，以提高激光剥离效果；（2）激光剥离：采用高能激光束对薄膜进行局部照射，使其产生热应力，从而实现薄膜与衬底分离；（3）冷却：激光剥离后，及时对薄膜进行冷却，以减小薄膜残余应力，提高剥离质量。
四、湿法剥离技术原理1.湿法剥离技术简介湿法剥离技术是一种利用化学溶液对薄膜进行腐蚀，使其与衬底分离的方法。
该方法具有操作简便、成本低廉、环保等优点。
2.湿法剥离过程湿法剥离过程主要包括以下几个步骤：（1）预处理：对薄膜表面进行清洗、抛光等处理，以提高湿法剥离效果；（2）化学腐蚀：采用特定的化学溶液对薄膜进行腐蚀，使其与衬底分离；（3）冲洗：将腐蚀后的薄膜进行冲洗，去除残留的化学溶液；（4）干燥：冲洗后的薄膜进行干燥处理，以备后续应用。
关于LED蓝宝石衬底的调研报告
关于LED蓝宝石衬底的调研报告1:蓝宝石详细介绍蓝宝石的组成为氧化铝(Al2O3)，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成,其晶体结构为六方晶格结构.它常被应用的切面有A-Plane,C-Plane及R-Plane.由于蓝宝石的光学穿透带很宽,从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透光性.因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜片材料及光罩材料上，它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高（2045℃）等特点，它是一种相当难加工的材料，因此常被用来作为光电元件的材料。
目前超高亮度白/蓝光LED的品质取决于氮化镓磊晶(GaN)的材料品质，而氮化镓磊晶品质则与所使用的蓝宝石基板表面加工品质息息相关，蓝宝石(单晶Al2O3 )C 面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小，同时符合GaN 磊晶制程中耐高温的要求，使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝/绿光LED的关键材料.下图则分别为蓝宝石的切面图;晶体结构图上视图;晶体结构侧视图; Al2O3分之结构图;蓝宝石结晶面示意图最常用来做GaN磊晶的是C面(0001)这个不具极性的面,所以GaN的极性将由制程决定(a)图从C轴俯看 (b)图从C轴侧看2 蓝宝石晶体的生长方法蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种:1:柴氏拉晶法(Czochralski method),简称CZ法.先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再利用一单晶晶种接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上因温度差而形成过冷。
于是熔汤开始在晶种表面凝固并生长和晶种相同晶体结构的单晶。
晶种同时以极缓慢的速度往上拉升，并伴随以一定的转速旋转，随着晶种的向上拉升，熔汤逐渐凝固于晶种的液固界面上，进而形成一轴对称的单晶晶锭.2:凯氏长晶法(Kyropoulos method),简称KY法,大陆称之为泡生法.其原理与柴氏拉晶法(Czochralskimethod)类似，先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再以单晶之晶种又称籽晶棒)接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上开始生长和晶种相同晶体结构的单晶，晶种以极缓慢的速度往上拉升，但在晶种往上拉晶一段时间以形成晶颈，待熔汤与晶种界面的凝固速率稳定后，晶种便不再拉升，也没有作旋转，仅以控制冷却速率方式来使单晶从上方逐渐往下凝固，最后凝固成一整个单晶晶碇.3 蓝宝石衬底加工流程蓝宝石基片的原材料是晶棒,晶棒由蓝宝石晶体加工而成.其相关制造流程如下:蓝宝石晶体晶棒晶棒基片4 蓝宝石基板应用种类广大外延片厂家使用的蓝宝石基片分为三种:1:C-Plane蓝宝石基板这是广大厂家普遍使用的供GaN生长的蓝宝石基板面.这主要是因为蓝宝石晶体沿C轴生长的工艺成熟、成本相对较低、物化性能稳定,在C面进行磊晶的技术成熟稳定.2:R-Plane或M-Plane蓝宝石基板主要用来生长非极性/半极性面GaN外延薄膜,以提高发光效率.通常在蓝宝石基板上制备的GaN外延膜是沿c轴生长的，而c轴是GaN的极性轴，导致GaN基器件有源层量子阱中出现很强的内建电场，发光效率会因此降低，发展非极性面GaN外延，克服这一物理现象，使发光效率提高。
蓝宝石衬底精密研磨加工实验研究
蓝宝石衬底精密研磨加工实验研究蓝宝石是一种非常珍贵的宝石，其硬度高、透光性优异，被广泛用于珠宝首饰、手表外壳等领域。
由于其物理性能稳定，蓝宝石也被广泛应用于光电子领域中，作为激光器材料、光学窗口等。
蓝宝石的加工工艺对其品质和性能有着非常大的影响。
特别是在精密研磨加工方面，如何保证蓝宝石的表面光洁度和精度是一个非常关键的问题。
本文针对蓝宝石衬底在精密研磨加工过程中的问题展开实验研究，包括磨料选择、加工参数优化、表面质量评价等内容。
通过实验研究，我们希望能够找到一种适合蓝宝石衬底精密研磨加工的最佳方案，为蓝宝石加工工艺的改进提供理论和实验依据。
一、研究背景蓝宝石衬底在光电子领域中有着广泛的应用，其表面质量对器件的性能有着至关重要的影响。
蓝宝石本身的硬度高、脆性大，使得其加工难度较大。
目前，蓝宝石精密研磨加工方面的研究还比较薄弱，尚未形成系统的加工工艺和理论。
有必要对蓝宝石衬底的精密研磨加工进行深入研究，探索最佳的加工方案。
二、研究方法1. 实验材料本实验选取了一批优质的蓝宝石衬底样品作为实验材料，这些样品在硬度、透光性和尺寸稳定性等方面都具有较高的指标，可以作为研究对象。
2. 研磨设备本实验采用了先进的精密研磨设备，包括研磨机、研磨盘、研磨液等设备，保证实验能够在良好的条件下进行。
3. 实验流程我们对蓝宝石衬底样品进行了表面质量评价，包括表面粗糙度、平面度、保角度等指标的测量。
然后，我们对不同研磨参数（研磨液种类、研磨时间、研磨压力等）进行了调整和优化，观察其对蓝宝石表面质量的影响。
我们根据实验结果，提出了一套适合蓝宝石衬底精密研磨加工的最佳方案。
三、实验结果与讨论1. 不同研磨液对蓝宝石表面质量的影响我们选取了几种常用的研磨液，包括水、研磨油和特制的研磨液，对蓝宝石进行了研磨实验。
结果表明，特制的研磨液在保证表面质量的情况下，能够获得较高的研磨效率，是较为理想的选择。
2. 研磨时间与表面粗糙度的关系我们分别进行了不同时间长度的研磨实验，观察了其对表面粗糙度的影响。
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蓝宝石基片制造工艺流程 晶棒
机械加工
基片
定向: 定向 在切片机上准确定位蓝宝石晶棒的位置,以便于精准切片加工 切片:将蓝宝石晶棒切成薄薄的晶片 研磨:去除切片时造成的晶片切割损伤层及改善晶片的平坦度 倒角:将晶片边缘修整成圆弧状,改善薄片边缘的机械强度,避免应力集中造成缺陷 抛光:改善晶片粗糙度,使其表面达到外延片磊晶级的精度 清洗:清除晶片表面的污染物(如:微尘颗粒,金属,有机玷污物等) 品检:以高精密检测仪器检验晶片品质(平坦度,表面微尘颗粒等),以合乎客户要求
蓝宝石衬底加工流程 蓝宝石衬底加工流程
蓝宝石基片的原材料是晶棒,晶棒由蓝宝石晶 体加工而成.其相关制造流程如下: 蓝宝石晶体 晶棒
晶棒
基片
蓝宝石晶棒制造工艺流程
蓝宝石晶棒加工流程
利用长晶炉生长尺寸大且高品质的单晶蓝宝石晶体 定向: 确保蓝宝石晶体在掏棒机台上的正确位置,便于掏棒加工 掏棒: 以特定方式从蓝宝石晶体中掏取出蓝宝石晶棒 滚磨: 用外圆磨床进行晶棒的外圆磨削,得到精确的外圆尺寸精度 品检: 确保晶棒品质以及以及掏取后的晶棒尺寸与方位是否合客户规格