有色金属_国家标准蓝宝石图形化衬底片编制说明讨论稿
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Material Sciences 材料科学, 2020, 10(1), 63-74Published Online January 2020 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2020.101009Study of the Preparation Methods and KeyTechniques of Patterned Sapphire SubstrateZhiyuan Lai1, Kaihong Qiu2, Xiang Hou2, Jiangtao Zhang1, Zhongwei Hu1*1Institute of Manufacturing Engineering, Huaqiao University, Xiamen Fujian2Fujian Zoomking Technology Co., Ltd., Longyan FujianReceived: Dec. 31st, 2019; accepted: Jan. 13th, 2020; published: Jan. 20th, 2020AbstractThe patterned sapphire substrate (PSS) is a new technology developed in recent years to improve the luminous rate of LED. This paper mainly introduces the principle of patterned sapphire sub-strate to improve the light-emitting rate of GaN-based LED, the effect of surface microstructure (geometry and size) on the luminous efficiency of LED, and focuses on the key technologies in the preparation of patterned sapphire substrates, including the preparation of mask and graphic transfer technology, as well as two main methods of substrate preparation are: dry etching and wet corrosion, and the advantages and disadvantages of the two preparation methods are com-pared. Finally, it is pointed out that the nano-patterned sapphire substrate is the key development direction of the future.KeywordsPatterned Sapphire Substrate, Gallium Nitride (GaN), Mask, Etching图案化蓝宝石衬底的制备方法及关键技术分析赖志远1,仇凯弘2,侯想2,张江涛1,胡中伟1 *1华侨大学制造工程研究院,福建厦门2福建中晶科技有限公司,福建龙岩收稿日期:2019年12月31日;录用日期:2020年1月13日;发布日期:2020年1月20日*通讯作者。
蓝宝石衬底基片工艺检测质量指标、方法及设备研究蓝宝石(α-Al203)晶体具有硬度高(莫氏9级)、熔点高(2045℃)、光透性好、热稳定性好、化学性质稳定等优良特性,而在国防、航空航天、工业以及生活领域中得到广泛应用,特别适于作为LED(Light Emitting Diode )衬底材料[1-2]。
蓝宝石衬底基片,其质量对后续GaN外延层的生长以及制备蓝光二极管的性能和成品率有很大的影响[3-4],高品质LED产品的生产首先要保证衬底基片的质量。
生产高质量衬底基片,不仅要改进衬底基片制备工艺技术,衬底基片质量的检测技术也是一个非常重要的环节。
研究蓝宝石衬底基片检测技术,不仅可以通过质量检测来筛选合格的衬底基片,更重要的是通过检测发现衬底基片制备工艺技术的不足,推动衬底基片加工技术的发展和提升衬底基片的质量。
蓝宝石衬底基片的每道工序都有相应的检测质量指标。
检测就是根据衬底基片的标准或检测规程对晶体原料、中间产品、成品进行观察,适时进行测量,并把所得到的特性值和规定值作比较,判定衬底基片合格与不合格的技术性检查活动。
目前关于硅单晶质量检测方面的研究较多,有的已经成为标准规范,但针对用作第三代半导体材料GaN衬底片的蓝宝石衬底基片质量检测方面的研究和文献资料却很少。
鉴此,本文将蓝宝石衬底基片的工艺检测分为四个主要部分来描述:生长工艺、掏棒切片工艺、研磨抛光工艺和清洗工艺,对蓝宝石衬底基片的质量检测指标、检测方法及检测设备的发展现状和趋势等方面问题进行了深入研究,并结合工程实际进行了系统地分析,对蓝宝石衬底基片的检测技术的发展做出了引导性的总结。
1 生长工艺质量指标及检测蓝宝石单晶生长过程中的质量指标主要分为宏观质量检测指标和微观质量检测指标,宏观质量指标主要包括:1)固体包裹物/气泡空腔,固体包裹物是晶体中某些与基质晶体不同的物相所占据的区域,气泡空腔则是晶体内部类似于固体包裹物中间空洞的结构。
一般采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、氦氖激光器等,通过光学显微镜法、SEM法、氦氖激光法等方法对缺陷的形貌、分布情况和尺寸大小进行检测分析,实际操作中需要对晶体的不同区域进行取样分析,这样才能较全面的得到缺陷含量的整体状况;2)裂隙裂纹,采用日本理学X-ray衍射仪(D/max-ⅡB型),通过X一ray粉末衍射分析法进行检测,此方法也较好的用于固体包裹物和气泡空腔的检测方法;3)纯度,晶体内有效成分Al2O3和杂质成分在晶体中所占的比例关系,半导体材料GaN衬底用蓝宝石单晶纯度要达到99.999%以上。
国家标准《蓝宝石抛光衬底片表面残留金属元素测量方法》(送审稿)编制说明一、工作简况1 立项目的和意义受益于LED照明产业的快速发展,国内蓝宝石单晶产业发展迅猛,未来全球蓝宝石产业发展的重心在中国,但是目前国内有关蓝宝石抛光衬底片行业方法方面的标准还较为欠缺,因此,制定蓝宝石抛光衬底片表面残留金属元素测量方法标准很有必要。
制定本标准的目的是为了规范蓝宝石抛光衬底片表面残留金属元素的测量方法,避免因为金属残留原因造成的后道工序污染、成本升高及质量下降等问题,促进我国蓝宝石产业内部的平稳流动及互惠互利。
该标准可填补国内蓝宝石抛光衬底片在表面金属残留检测及定性定量方面标准的空白,对于我国蓝宝石产业的发展具有重要意义。
2 任务来源根据国家标准委《关于下达2013年第二批国家标准制修订计划的通知》(国标委综合[2013]90号)的要求,《蓝宝石抛光衬底片表面残留金属元素测量方法》由天通控股股份有限公司负责编制本标准,计划编号为20132165-T-469,完成年限为2015年。
3 编制单位简况天通控股股份有限公司(以下简称“天通股份”)是国内首家由自然人直接控股的上市公司,重点发展磁性材料及LED晶体材料,是集科研、制造、销售于一体的国家重点高新技术企业。
公司一直高度重视标准化工作,积极参与国际标准、国家标准和行业标准的制修订工作,不断建立和完善企业标准体系,具有丰富的标准化研究、管理能力和经验。
4 主要工作过程天通控股股份有限公司在收到项目计划后开始收集和分析有关资料,确定标准制定的原则和依据,并落实标准的主要起草人,成立标准起草组。
标准起草组对相关资料进行了认真分析,共召开五次会议,不断修改、完善标准草案,形成了标准的讨论稿。
2014年11月,由全国半导体设备与材料标准化技术委员会材料分会组织,在江苏省徐州市对天通控股股份有限公司起草的《蓝宝石抛光衬底片表面残留金属元素测量方法》(国家标准)进行了讨论,共有中国科学院上海光学精密机械研究所、中国电子科技集团公司第十三研究所、峨嵋半导体研究所、北京有色金属研究院等26个单位32位专家参加了本次会议。
关于编制蓝宝石衬底材料生产建设项目可行性研究报告编制说明(模版型)【立项 批地 融资 招商】核心提示:蓝宝石衬底材料项目投资环境分析,蓝宝石衬底材料项目背景和发展概况,蓝宝石衬底材料项目建设的必要性,蓝宝石衬底材料行业竞争格局分析,蓝宝石衬底材料行业财务指标分析参考,蓝宝石衬底材料行业市场分析与建设规模,蓝宝石衬底材料项目建设条件与选址方案,蓝宝石衬底材料项目不确定性及风险分析,蓝宝石衬底材料行业发展趋势分析1、本报告为模板形式,客户下载后,可跟据报告说明,自行修改,完成属于自己的,高水平的可研报告,从此写报告不在求人。
2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整)编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司专业撰写资金申请报告项目建议书商业计划书节能评估报告可行性研究报告目录目录 ............................................................................................................................ - 1 - 第1章蓝宝石衬底材料项目总论 ............................................................................. 7§1.1 项目背景 ....................................................................................................... 7§1.1.1 项目名称 ............................................................................................. 7§1.1.2 项目承办单位 ..................................................................................... 7§1.1.3 项目主管部门 ..................................................................................... 7§1.1.4 项目拟建地区、地点 ......................................................................... 7§1.1.5 承担可行性研究工作的单位和法人代表 ......................................... 7§1.1.6 研究工作依据 ..................................................................................... 7§1.1.7 研究工作概况 ..................................................................................... 8§1.2 可行性研究结论 ........................................................................................... 8§1.2.1 市场预测和项目规模 ......................................................................... 8§1.2.2 原材料、燃料和动力供应 ................................................................. 9§1.2.3 厂址 ..................................................................................................... 9§1.2.4 项目工程技术方案 ............................................................................. 9§1.2.5 环境保护 ............................................................................................. 9§1.2.6 工厂组织及劳动定员 ......................................................................... 9§1.2.7 项目建设进度 ..................................................................................... 9§1.2.8 投资估算和资金筹措 ..................................................................... 10§1.2.9 项目财务和经济评论 ..................................................................... 10§1.2.10 项目综合评价结论 ....................................................................... 10§1.3 主要技术经济指标表 ............................................................................... 10§1.4 存在问题及建议 ....................................................................................... 10第2章蓝宝石衬底材料项目背景和发展概况 ..................................................... 11§2.1 项目提出的背景 ....................................................................................... 11§2.1.1 国家或行业发展规划 ..................................................................... 11§2.1.2 项目发起人和发起缘由 ................................................................. 11§2.2 项目发展概况 ........................................................................................... 11§2.2.1 已进行的调查研究项目及其成果 ................................................. 11§2.2.2 试验试制工作情况 ......................................................................... 12§2.2.3 厂址初勘和初步测量工作情况 ..................................................... 12§2.2.4 项目建议书的编制、提出及审批过程 ......................................... 12§2.3 投资的必要性 ........................................................................................... 12第3章市场分析与建设规模 ................................................................................. 14§3.1 市场调查 ................................................................................................... 14§3.1.1 拟建项目产出物用途调查 ............................................................. 14§3.1.2 产品现有生产能力调查 ................................................................. 14§3.1.3 产品产量及销售量调查 ................................................................. 14§3.1.4 替代产品调查 ................................................................................. 15§3.1.5 产品价格调查 ................................................................................. 15§3.1.6 国外市场调查 ................................................................................. 15§3.2 市场预测 ................................................................................................... 15§3.2.1 国内市场需求预测 ......................................................................... 15§3.2.2 产品出口或进口替代分析 ............................................................. 16§3.2.3 价格预测 ......................................................................................... 16§3.3 市场推销战略 ........................................................................................... 16§3.3.1 推销方式 ......................................................................................... 17§3.3.2 推销措施 ......................................................................................... 17§3.3.3 促销价格制度 ................................................................................. 17§3.3.4 产品销售费用预测 ......................................................................... 17§3.4 产品方案和建设规模 ............................................................................... 17§3.4.1 产品方案 ......................................................................................... 17§3.4.2 建设规模 ......................................................................................... 18§3.5 产品销售收入预测 ................................................................................... 18第4章建设条件与厂址选择 ................................................................................. 19§4.1 资源和原材料 ........................................................................................... 19§4.1.1 资源评述 ......................................................................................... 19§4.1.2 原材料及主要辅助材料供应 ......................................................... 19§4.1.3 需要作生产试验的原料 ................................................................. 20§4.2 建设地区的选择 ....................................................................................... 20§4.2.1 自然条件 ......................................................................................... 21§4.2.2 基础设施 ......................................................................................... 21§4.2.3 社会经济条件 ................................................................................. 21§4.2.4 其它应考虑的因素 ......................................................................... 22§4.3 厂址选择 ................................................................................................... 22§4.3.1 厂址多方案比较 ............................................................................. 22§4.3.2 厂址推荐方案 ................................................................................. 23第5章工厂技术方案 ............................................................................................. 25§5.1 项目组成 ................................................................................................... 25§5.2 生产技术方案 ........................................................................................... 25§5.2.1 产品标准 ......................................................................................... 25§5.2.2 生产方法 ......................................................................................... 25§5.2.3 技术参数和工艺流程 ..................................................................... 26§5.2.4 主要工艺设备选择 ......................................................................... 26§5.2.5 主要原材料、燃料、动力消耗指标 ............................................. 26§5.2.6 主要生产车间布置方案 ................................................................. 27§5.3 总平面布置和运输 ................................................................................... 27§5.3.1 总平面布置原则 ............................................................................. 27§5.3.2 厂内外运输方案 ............................................................................. 27§5.3.3 仓储方案 ......................................................................................... 28§5.3.4 占地面积及分析 ............................................................................. 28§5.4 土建工程 ................................................................................................... 28§5.4.1 主要建、构筑物的建筑特征与结构设计 ..................................... 28§5.4.2 特殊基础工程的设计 ..................................................................... 29§5.4.3 建筑材料 ......................................................................................... 29§5.4.4 土建工程造价估算 ......................................................................... 29§5.5 其他工程 ................................................................................................... 29§5.5.1 给排水工程 ..................................................................................... 29§5.5.2 动力及公用工程 ............................................................................. 29§5.5.3 地震设防 ......................................................................................... 30§5.5.4 生活福利设施 ................................................................................. 30第6章环境保护与劳动安全 ................................................................................. 31§6.1 建设地区的环境现状 ............................................................................... 31§6.1.1 项目的地理位置 ............................................................................. 31§6.1.2 地形、地貌、土壤、地质、水文、气象 ..................................... 31§6.1.3 矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物 ............. 31§6.1.4 自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施 . 31§6.1.5 现有工矿企业分布情况; ............................................................. 31§6.1.6 生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况; . 31§6.1.7 大气、地下水、地面水的环境质量状况; ................................. 32§6.1.8 交通运输情况; ............................................................................. 32§6.1.9 其他社会经济活动污染、破坏现状资料。
蓝宝石衬底制作工艺流程简要说明长晶: 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芯片研磨:去除切片时造成的芯片切割损伤层及改善芯片的平坦度倒角:将芯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:改善芯片粗糙度,使其表面达到外延片磊晶级的精度清洗:清除芯片表面的污染物(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芯片品质(平坦度,表面微尘颗粒等),以合乎客户要求柱状与孔状图形衬底对MOVPE生长GaN体材料及LED器件的影响江洋罗毅汪莱李洪涛席光义赵维韩彦军【摘要】:在柱状图形蓝宝石衬底(PSS-p)和孔状图形蓝宝石衬底(PSS-h)上外延了GaN体材料和LED结构并进行了详细对比和分析.X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)测试结果表明,PSS-h上体材料的晶体质量和表面形貌都优于PSS-p上体材料的特性,通过断面扫面电子显微镜(SEM)照片看出PSS-h上GaN的侧向生长是导致这种差异的原因.另外,基于PSS-p和PSS-h上外延的LED材料制作而成的器件结果表明,其20mA下光功率水平相比普通蓝宝石衬底(CSS)分别提高了46%和33%.通过变温光荧光谱(PL)分析发现,样品的内量子效率十分接近.因此,可以推断PSS-h上侧向外延中存留的空气隙则会影响光提取效率的提高.【作者单位】:清华大学电子工程系集成光电子学国家重点实验室;【关键词】:蓝宝石图形衬底氮化镓发光二极管侧向生长光提取效率内量子效率原子力显微镜体材料蓝宝石衬底晶体质量【基金】:国家自然科学基金(批准号:60536020,60723002)国家重点基础研究发展计划“973”(批准号:2006CB302801,2006CB302804,2006CB302806,2006CB921106)国家高技术研究发展计划“863”(批准号:2006AA03A105)北京市科委重大计划(批准号:D0404003040321)资助的课题~~1·引言利用GaN基大功率LED作为一种新型高效的固体光源,具有能耗小、高功率、寿命长、体积小、环保等显著优点,将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明工具,被公认为21世纪最具发展前景的高技术领域之一[1,2].目前使用最广泛的外延GaN材料的衬底是成本较低的蓝。
蓝宝石衬底片项目可行性研究报告编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间:高级工程师:高建关于编制蓝宝石衬底片生产建设项目可行性研究报告编制说明(模版型)【立项 批地 融资 招商】核心提示:1、本报告为模板形式,客户下载后,可根据报告内容说明,自行修改,补充上自己项目的数据内容,即可完成属于自己,高水准的一份可研报告,从此写报告不在求人。
2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整)编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司专业撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书商业计划书可行性研究报告目录第一章总论 (1)1.1项目概要 (1)1.1.1项目名称 (1)1.1.2项目建设单位 (1)1.1.3项目建设性质 (1)1.1.4项目建设地点 (1)1.1.5项目主管部门 (1)1.1.6项目投资规模 (2)1.1.7项目建设规模 (2)1.1.8项目资金来源 (3)1.1.9项目建设期限 (3)1.2项目建设单位介绍 (3)1.3编制依据 (3)1.4编制原则 (4)1.5研究范围 (5)1.6主要经济技术指标 (5)1.7综合评价 (6)第二章项目背景及必要性可行性分析 (7)2.1项目提出背景 (7)2.2本次建设项目发起缘由 (7)2.3项目建设必要性分析 (7)2.3.1促进我国蓝宝石衬底片产业快速发展的需要 (8)2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8)2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8)2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8)2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (9)2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9)2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10)2.4项目可行性分析 (10)2.4.1政策可行性 (10)2.4.2市场可行性 (10)2.4.3技术可行性 (11)2.4.4管理可行性 (11)2.4.5财务可行性 (11)2.5蓝宝石衬底片项目发展概况 (12)2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (12)2.5.2试验试制工作情况 (12)2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (13)2.5.4蓝宝石衬底片项目建议书的编制、提出及审批过程 (13)2.6分析结论 (13)第三章行业市场分析 (15)3.1市场调查 (15)3.1.1拟建项目产出物用途调查 (15)3.1.2产品现有生产能力调查 (15)3.1.3产品产量及销售量调查 (16)3.1.4替代产品调查 (16)3.1.5产品价格调查 (16)3.1.6国外市场调查 (17)3.2市场预测 (17)3.2.1国内市场需求预测 (17)3.2.2产品出口或进口替代分析 (18)3.2.3价格预测 (18)3.3市场推销战略 (18)3.3.1推销方式 (19)3.3.2推销措施 (19)3.3.3促销价格制度 (19)3.3.4产品销售费用预测 (20)3.4产品方案和建设规模 (20)3.4.1产品方案 (20)3.4.2建设规模 (20)3.5产品销售收入预测 (21)3.6市场分析结论 (21)第四章项目建设条件 (22)4.1地理位置选择 (22)4.2区域投资环境 (23)4.2.1区域地理位置 (23)4.2.2区域概况 (23)4.2.3区域地理气候条件 (24)4.2.4区域交通运输条件 (24)4.2.5区域资源概况 (24)4.2.6区域经济建设 (25)4.3项目所在工业园区概况 (25)4.3.1基础设施建设 (25)4.3.2产业发展概况 (26)4.3.3园区发展方向 (27)4.4区域投资环境小结 (28)第五章总体建设方案 (29)5.1总图布置原则 (29)5.2土建方案 (29)5.2.1总体规划方案 (29)5.2.2土建工程方案 (30)5.3主要建设内容 (31)5.4工程管线布置方案 (32)5.4.1给排水 (32)5.4.2供电 (33)5.5道路设计 (35)5.6总图运输方案 (36)5.7土地利用情况 (36)5.7.1项目用地规划选址 (36)5.7.2用地规模及用地类型 (36)第六章产品方案 (38)6.1产品方案 (38)6.2产品性能优势 (38)6.3产品执行标准 (38)6.4产品生产规模确定 (38)6.5产品工艺流程 (39)6.5.1产品工艺方案选择 (39)6.5.2产品工艺流程 (39)6.6主要生产车间布置方案 (39)6.7总平面布置和运输 (40)6.7.1总平面布置原则 (40)6.7.2厂内外运输方案 (40)6.8仓储方案 (40)第七章原料供应及设备选型 (41)7.1主要原材料供应 (41)7.2主要设备选型 (41)7.2.1设备选型原则 (42)7.2.2主要设备明细 (43)第八章节约能源方案 (44)8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (44)8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (44)8.2.1能源消耗种类 (44)8.2.2能源消耗数量分析 (44)8.3项目所在地能源供应状况分析 (45)8.4主要能耗指标及分析 (45)8.4.1项目能耗分析 (45)8.4.2国家能耗指标 (46)8.5节能措施和节能效果分析 (46)8.5.1工业节能 (46)8.5.2电能计量及节能措施 (47)8.5.3节水措施 (47)8.5.4建筑节能 (48)8.5.5企业节能管理 (49)8.6结论 (49)第九章环境保护与消防措施 (50)9.1设计依据及原则 (50)9.1.1环境保护设计依据 (50)9.1.2设计原则 (50)9.2建设地环境条件 (51)9.3 项目建设和生产对环境的影响 (51)9.3.1 项目建设对环境的影响 (51)9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (52)9.4 环境保护措施方案 (53)9.4.1 项目建设期环保措施 (53)9.4.2 项目运营期环保措施 (54)9.4.3环境管理与监测机构 (56)9.5绿化方案 (56)9.6消防措施 (56)9.6.1设计依据 (56)9.6.2防范措施 (57)9.6.3消防管理 (58)9.6.4消防设施及措施 (59)9.6.5消防措施的预期效果 (59)第十章劳动安全卫生 (60)10.1 编制依据 (60)10.2概况 (60)10.3 劳动安全 (60)10.3.1工程消防 (60)10.3.2防火防爆设计 (61)10.3.3电气安全与接地 (61)10.3.4设备防雷及接零保护 (61)10.3.5抗震设防措施 (62)10.4劳动卫生 (62)10.4.1工业卫生设施 (62)10.4.2防暑降温及冬季采暖 (63)10.4.3个人卫生 (63)10.4.4照明 (63)10.4.5噪声 (63)10.4.6防烫伤 (63)10.4.7个人防护 (64)10.4.8安全教育 (64)第十一章企业组织机构与劳动定员 (65)11.1组织机构 (65)11.2激励和约束机制 (65)11.3人力资源管理 (66)11.4劳动定员 (66)11.5福利待遇 (67)第十二章项目实施规划 (68)12.1建设工期的规划 (68)12.2 建设工期 (68)12.3实施进度安排 (68)第十三章投资估算与资金筹措 (69)13.1投资估算依据 (69)13.2建设投资估算 (69)13.3流动资金估算 (70)13.4资金筹措 (70)13.5项目投资总额 (70)13.6资金使用和管理 (73)第十四章财务及经济评价 (74)14.1总成本费用估算 (74)14.1.1基本数据的确立 (74)14.1.2产品成本 (75)14.1.3平均产品利润与销售税金 (76)14.2财务评价 (76)14.2.1项目投资回收期 (76)14.2.2项目投资利润率 (77)14.2.3不确定性分析 (77)14.3综合效益评价结论 (80)第十五章风险分析及规避 (82)15.1项目风险因素 (82)15.1.1不可抗力因素风险 (82)15.1.2技术风险 (82)15.1.3市场风险 (82)15.1.4资金管理风险 (83)15.2风险规避对策 (83)15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (83)15.2.2技术风险规避对策 (83)15.2.3市场风险规避对策 (83)15.2.4资金管理风险规避对策 (84)第十六章招标方案 (85)16.1招标管理 (85)16.2招标依据 (85)16.3招标范围 (85)16.4招标方式 (86)16.5招标程序 (86)16.6评标程序 (87)16.7发放中标通知书 (87)16.8招投标书面情况报告备案 (87)16.9合同备案 (87)第十七章结论与建议 (89)17.1结论 (89)17.2建议 (89)附表 (90)附表1 销售收入预测表 (90)附表2 总成本表 (91)附表3 外购原材料表 (93)附表4 外购燃料及动力费表 (94)附表5 工资及福利表 (96)附表6 利润与利润分配表 (97)附表7 固定资产折旧费用表 (98)附表8 无形资产及递延资产摊销表 (99)附表9 流动资金估算表 (100)附表10 资产负债表 (102)附表11 资本金现金流量表 (103)附表12 财务计划现金流量表 (105)附表13 项目投资现金量表 (107)附表14 借款偿还计划表 (109) (113)第一章总论总论作为可行性研究报告的首章,要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论,并对项目的可行与否提出最终建议,为可行性研究的审批提供方便。
国家标准《蓝宝石单晶用高纯氧化铝》编制说明(预审稿)一、工作简况1、立项目的和意义新材料是“强国之基”,是保障中国制造由大变强的物质基础。
蓝宝石衬底用高纯氧化铝是传统氧化铝材料改进后性能明显提高或产生新功能的材料,由于其技术迭代快,原GB/T 34213-2017产品标准已经不能表示现有产品质量的水平和尺度,因此修订此标准以确定其对用途的适应性,建立完善的产业标准作为产品质量监督检查的依据。
为适应新一轮新材料技术和产业快速变革的发展,加快发展新材料,对推动技术创新,支撑产业升级,建设制造强国具有重要战略意义。
高纯氧化铝作为蓝宝石晶体的原材料,其产品质量不断提高,特别是用作集成电路基板的蓝宝石材料对高纯氧化铝质量要求更高。
通过对该标准中相关的技术指标及相关条款的修订,可促使高纯氧化铝材料向低成本、高品质方向发展,可促进高纯氧化铝生产工艺标准化,让产品质量标准与市场结合,标准与生产结合,以市场有效需求引领技术研发方向,为人类作贡献。
2、任务来源3、主要工作过程3.1起草阶段项目立项之后,成立了以山东恒晶新材料有限公司牵头的编制组单位,经调研国内生产企业的生产现状及技术发展趋势,考虑用户的当前使用要求及以后技术发展的潜在使用要求,于2020年12月形成了草稿。
2020年12月15日,由全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分技术委员会组织,在山东省聊城市组织召开了国家标准《蓝宝石单晶用高纯氧化铝》第一次工作会议(讨论会),与会专家对标准进行了逐条讨论,并对标准的具体修订内容提出了宝贵的意见。
会后,编制组根据专家意见对标准稿件修改后,于2021年5月形成了讨论稿,并提交给全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分技术委员会。
21年6月在江苏如皋进行了讨论。
4、主要起草单位和工作成员及其所作的工作本项目承担单位山东恒晶新材料有限公司,目前生产高纯99.999%氧化铝系列产品,替代进口产品。
在电子元器件,氧化铝陶瓷基板、电阻器用陶瓷基体,LED芯片等行业获得认可。
电子质量2017年第02期(总第359期)关于LED 用蓝宝石图形化衬底探讨Discussion about LED PSS(Patterned Sapphire Substrates)斯芳虎(福建三安光电股份有限公司,福建泉州362400)Si Fang-hu (Fujian Sanan Electronics Co.,Ltd,Fujian Quanzhou 362400)摘要:该文主要介绍了LED 用蓝宝石图形化衬底的基础知识。
图形化衬底可分为湿法蚀刻(WPSS)和干法蚀刻(DPSS)两种,其基本的制作原理。
两种图形化衬底的主要特性参数探讨,以及量测和评价方法。
关键词:LED 发光二极管;外延层;衬底;曝光;干法蚀刻;湿法蚀刻;显影中图分类号:TN305文献标识码:A文章编号:1003-0107(2017)02-0037-04Abstract:This paper mainly discuss the LED with the basic knowledge of PSS.PSS Can be divided into wet etching(WPSS)and dry etching(DPSS),its basic principle.The main characteristic parameters of substrate is introduced,and how to measure and evaluation method.Key words:LED(Light Emitting Diode);Epitaxial-layer;Sapphire;Exposure;Dry-etching;Wet-etching;De-velopmentCLC number:TN305Document code:AArticle ID :1003-0107(2017)02-0037-04作者简介:斯芳虎(1980-),男,中级工程师,学士学位,主要研究方向为GaN/GaAs 基LED 芯片、PSS 衬底失效分析,LED lamp/显示模块/PSS 衬底的故障分析,制程良率的提升。
2013年4月(上)[参考文献][1]X.A.Cao,J.A.Teetsov,F.Shahedipour-Sandvik et al.Microstructural origin of leakage currentinGaN/InGaNlightemittingdiodes[J].J.Cryst.Growth,2004.[2]LiuHai-Ping,ChenIn-Gann,TsayJenq-Dar,etal.Influenceofgrowthtemperature on surfacemorphologiesofGaN crystalsgrown on dot-patterned substrate byhydride vaporphaseepitaxy.JournalofElectroceramics,2004.[3]Wang Woei-Kai,Wuu Dong-Sing,Lin Shu-Hei,et al.Efficiency improvement of near-ultraviolet InGaN LEDs using patterned sapphire substrates.IEEE Journal of QuantumElectronics,2005.[4]汪明刚,杨威风,胡冬冬等.图形化蓝宝石衬底技术综述[J].激光与光电子学进展,2012.[5]T.Kim,A.J.DannerandK.D.Choquette.Enhancement in externalquantum efficiency ofbluefight-emittingdiodebyphotoniccrystalsurfacegrating.ElectronicsLetters,2005.[6]殷子豪.纳米结构光子晶体提高LED出光效率的研究[硕士学位论文].上海:上海交通大学,2007.[7]Su Y K,Chen J J,Lin C L,et al.Pattern-size dependence of characteristics of nitride-basedLEDsgrown on patternedsapphiresubstrates.JournalofCrystalGrowth, 2009.当今节能减排已成为世界经济发展的主题。
国家标准《蓝宝石图形化衬底片》
编制说明
一、工作简况
1、项目的必要性简述
蓝宝石图形化衬底片是GaN外延生长的关键基板材料,对提高GaN外延结晶质量、降低位错密度,提高光电子器件出光效率具有显著效果。
蓝宝石及其复合材料也是潜在的氮化钱功率、射频器件的衬底选择,在《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》“先进半导体材料和新型显示材料”中的第290项有明确提及图形化衬底;《新材料标准领航行动计划(2018-2023年)》中明确要求建立第三代宽禁带半导体材料标准((二(二)研制新材料“领航”标准,4、先进半导体材料));科技部《“十三五”国家重点研发计划战略性先进电子材料重点专项实施方案》内容也包括第三代半导体材料与半导体照明。
蓝宝石图形化衬底片是在蓝宝石抛光片的基础上,通过黄光制程或压印图形掩膜工艺再经等离子体干法刻蚀等图形化工艺处理后得到,该图形化衬底片具有周期性阵列排布的微纳米图形微结构,其主流的微结构图形形貌为六角密排圆锥形。
目前已实现产业化的主要有2-8英寸的蓝宝石图形化衬底片,主要用于氮化钱外延生长的模板,相比蓝宝石平片衬底,图形化的蓝宝石表面改变了GaN材料的生长过程,能抑制缺陷向外延表面的延伸,提高器件内量子效率;另外,微纳结构图形化的GaN/蓝宝石界面能散射从有源区发射的光子,使得原本因全反射作用不能出射的光子有机会逃逸到器件外部,进而有效提高光提取效率,能显著提升发光二极管的光电性能。
以GaN基材料为代表的光电子器件是第三代半导体技术和产业发展最重要的分支。
蓝宝石图形化衬底是其关键衬底材料,衬底材料在很大程度上决定了外延芯片的技术路线及品质,是下游关键元器件技术提升的重要基础。
目前,作为第三代半导体材料体系中非常重要的材料,蓝宝石图形化衬底材料一方面在半导体照明行业的应用渗透率已超过95%,基于普通蓝宝石抛光片的衬底因为外延生长缺陷多,光、电性能不高等问题,较难满足现有行业的发展,目前应用在相对低的市场不到1%的占有率。
另外在功率、射频器件的研究与开发中也有成为其中一种选择,当前市场上已有基于蓝宝石材料GaN功率器件的手机、电脑快充产品问世。
近年来,国内蓝宝石图形化衬底片、GaN外延芯片行业发展迅速,国内产业规模也不断扩大,衬底及芯片的国产化率已超过85%,尤其是蓝宝石图形化衬底片,基本实现了全国产化。
目前,我国蓝宝石图形化衬底片的产品性能指标已达到国际先进水平,制备技术拥有完全自主知识产权,在满足国内客户需求的同时,产品还出口到国外。
然而,作为国内现有产业体量大、产品稳定、技术先进的蓝宝石图形化衬底片,目前却还没有相关的产品标准,而近期的中美贸易摩擦更使全国上下都认识到了具有自主知识产权技术的重要性。
因此,为改变蓝宝石图形化衬底片产品无标准、无规范的状态,完善第三代半导体材料标准体系建设,蓝宝石图形化衬底片产品标准的立项编制是十分有必要的,也是极其重要的。
综上,特申请关于蓝宝石图形化衬底片的产品标准。
此标准的制定将会使我国第三代半导体材料的标准体系进一步完善,同时也可作为蓝宝石图形化衬底片贸易、仲裁及质量监督检查的依据,改变蓝宝石图形化衬底片产品无标准、无技术规范的状态,更好的促进1ED产业的健康规范发展。
2、任务来源
根据《国家标准化管理委员会关于下达2023年第三批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知))(国标委发[2023]28号)的要求,本项目计划编号为20233239-T-469,项目名称为:蓝宝石图形化衬底片,牵头起草单位为广东中图半导体科技股份有限公司。
经过原国标委工业一部、工业二部认可,半导体材料标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会(SAC/TC203)与全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分技术委员会(SAC∕TC203/SC2)共同提出并归口,具体见标委工二函[2014]22号,已上传制修订系统。
3、主要参加单位和工作成员及其所做工作
3.1主要参加单位情况
广东中图半导体科技股份有限位于广东东莞松山湖园区,于2013年12月成立,是一家面向蓝宝石上氮化铁技术的专业衬底材料供应商。
公司主要产品包括2至8英寸图形化蓝宝石衬底(PSS)、图形化复合材料衬底(MMS)。
目前企业产能约150万片/月(折合4英寸),为全球规模领先的图形化衬底制造商,在多个1ED领域,目前主要下游产品是照明、背光源、显示等,而新型应用包括Mini/MiCro1ED、UVC等特殊结构衬底已批量使用,率先成为国际大厂稳定供应链。
公司获2018年度国家技术发明奖二等奖(第二完成单位);建有广东省半导体衬底工程技术研究中心、东莞市工程技术研究中心;授权专利44件,含发明11件,实新32件,外观1件。
4、主要工作过程
自任务下达后,2023年1月广东中图半导体科技股份有限公司成立了《蓝宝石图形化衬底片》标准起草小组,项目小组根据标准制定的原则,立即开展了相关国内外资料、标准的整理和研讨工作。
最终按照产品标准的编制原则、框架要求和国家的法律法规,编制完成国家标准《蓝宝石图形化衬底片》讨论稿。
二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据
1标准编制的原则
本标准按照GB/T1.1-2023《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的要求进行编写。
标准编写过程中本着“科学、适度、可行”原则,既考虑标准的前瞻性又顾及企业的生产实际,同时,充分听取各方的意见,确保本标准既可以作为政府部门监督、指导生产的依据,又可以作为各生产企业切实可行的技术规范要求。
2.主要内容
本标准规定了蓝宝石图形化衬底片的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、随行文件等内容。
产品按衬底片尺寸分为50.8mm、100mm、150mm、200mm蓝宝石图形化衬底,其主要技术要求包括衬底片的直径、厚度、衬底图形排布、衬底图形尺寸参数、衬底图形均匀性、衬底有效图形区域、外观、反射率等。
具体见标准草案。
本标准适用于蓝宝石图形化衬底片,产品主要用于氮化铁基材料外延生长的基板材料,可显著提升发光二极管的光电性能,同时作为功率,射频器件用的基板材料,提高产品品质,降低生产制造成本。
(1)范围
本标准规定了蓝宝石图形化衬底片(以下简称“衬底片”)的产品分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、随行文件和订货单内容。
本标准适用于蓝宝石图形化衬底片的研发、生长制备、测试分析、检验鉴定及其性能质量评价。
(2)规范性引用文件
GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQ1)检索的逐批检验抽样计划
GB/T6624硅抛光片表面质量目测检验方法
GB/T8758碑化钱外延层厚度红外干涉测量方法
GB/T14140硅片直径测量方法
GB/T14264半导体材料术语
GB/T308541ED发光用氮化钱基外延片
(3)术语和定义
GB/T14264界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
(4)分类
标准中按衬底片尺寸和衬底片导向边对产品进行了分类。
(5)要求
标准中主要对产品的直径、厚度、图形规格、外观、反射率等进行了要求。
三、标准水平分析
标准总体达到了国内先进水平。
四、与我国有关的现行法律、法规和相关强制性标准的关系
本标准属于第三代半导体衬底材料行业产品的分类、技术要求、检验、包装等推荐性规范标准,与现行法律、法规和相关标准相协调、无冲突。
五、重大分歧意见的处理经过和依据
编制组根据起草前确定的编制原则进行了标准起草,标准起草小组前期进行了充分的准备和调研,并做了大量调查论证、信息分析和实验工作,在主要技术内容上,行业内取得了较为一致的意见,标准起草过程中未发生重大分歧意见。
六、标准作为强制性标准或推荐性标准的建议及其理由
建议本标准作为推荐性国家标准发布实施。
七、贯彻标准的要求和措施建议(包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容)
本标准为蓝宝石图形化衬底片产品标准,发布后建议针对标准《蓝宝石图形化衬底片》制定切实可行的贯彻措施,让标准在行业内得以广泛推广。
同时,对标准执行情况进行跟踪调查,及时发现标准执行中的问题,不断修改完善,提升标准水平,提高标准的科学性、合理性、协调性和可操作性,建议标准发布后即实施。
八、采用国际标准和国外先进标准的情况
本标准制定过程中未采用国际标准或国外先进标准。
九、代替或废止现行有关标准的建议
无O
十、其他应予说明的事项
无。
标准编制组
2023年7月。