蓝宝石衬底制作工艺流程简要说明
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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。
LED各流程工艺详解LED(Light Emitting Diode)是一种能够发光的二极管,具有高效能、长寿命、低能耗等优点,在照明、显示、通信等领域有广泛应用。
下面详细介绍LED的各流程工艺:1.衬底制备:LED通常使用蓝宝石晶体作为衬底,通过切割、抛光等工艺制备出平整的衬底片。
2.堆栈生长:在蓝宝石衬底上先生长一层GaN(氮化镓)材料,再通过MOCVD(金属有机化学气相沉积)等方法,将P型和N型材料层逐层生长,形成LED所需的堆栈结构。
3.芯片划分:将大面积生长的LED芯片通过划分工艺,切割成一个个独立的芯片。
划分方法有机械划割、激光切割等。
4.金属化:在芯片表面通过光刻、蒸镀等工艺,将金属电极、排线等结构形成,用于电流的注入和导出。
5.调制层制备:通过激光蒸镀等方法,在芯片表面制备调制层,用于提高光的提取效率。
6.光学封装:将芯片与透明的封装材料相结合,形成一个封装好的LED器件,用于保护芯片,并增强光的聚光效果。
7.器件测试:对封装好的LED器件进行电性能测试,如电压、电流、亮度等参数的测量,以确保器件品质。
8.研磨和抛光:对芯片进行研磨和抛光工艺,以去除表面的缺陷和不平整,提高器件的外观和质量。
9.芯片封装:将LED芯片放置在封装基板上,通过自动焊接、高温银胶等工艺,将芯片与接线板相连接,形成最终的LED灯。
10.色坐标校正:通过色温仪等仪器,对封装好的LED灯进行色坐标校正,保证灯光的色彩质量和一致性。
11.应用测试:对封装好的LED灯进行一系列的应用测试,如光效测试、信号传输测试等,以确保灯具满足设计要求。
12.产品包装:对测试合格的LED灯进行包装,标记产品型号、规格等信息,并进行质量检查,最后进行包装。
以上是LED的各流程工艺的详解。
LED制造过程中需要注意工艺参数的控制,以确保器件的品质和性能。
同时,随着技术的进步,LED工艺也在不断发展和改进,以提高光电转换效率,降低成本,满足不同应用场合的需求。
Application ProcessFor PSS (Patterned Sapphire Substrate)AM Technology Co., LtdThe Leader of Abrasive Machining TechnologyChapter 1 : 什么是PSS?PSS(图形衬底)是一项基于光萃取原理而新开发的技术,以成长(Growth)或蚀刻(Etching) 的方式,在蓝宝石基板上设计制作出纳米级特定规则的微结构图案藉以控制LED之输出光形 式,并可同时减少生长在蓝宝石基板上GaN之间的差排缺陷,改善磊晶质量,并提升LED内 部量子效率、增加光萃取效率。
现在很多磊晶工厂已经采用这项技术于生产白光LED、BLU 蓝白光LED等高端LED产品。
这项技术需要更高的精度与更高质量的蓝宝石衬底,我们把这 种衬底称为PSS(图形衬底)。
1Chapter 1 : 什么是 PSS?不同图形状态下的光萃取率对比常规 萃取率η≈28% 1分离阵列 萃取率η ≈ 40% 1.43倍矩形 萃取率η ≈ 58% 2.1倍半球形 萃取率η ≈ 63% 2.25倍关键字:光萃取率2Chapter 1 : 什么是PSS?光萃取实验结果比较3Chapter 2 : PSS加工流程图晶棒检查 -EPD,气泡 Ingot inspection –EPD,Bubble 定向 Azimuth angle inspection -α, β 切片 Multi wire sawing-LTV, Bow清洗 Cleaning after wire sawing双面研磨 - LTV, TTV, Bow Double side lapping倒角 Edge grinding清洗 Cleaning退火 Annealing -Bow control上蜡 Wax mounting on ceramic block单面研磨 - LTV, TTV, Bow Diamond polishing (Dia. slurry)去蜡 Demounting清洗 Cleaning after Lapping退火 Annealing -Bow control无蜡垫吸附 Mounting in Template单面抛光- LTV, Bow, TTV Final polishing (CMP)清洗 Cleaning after polishing一次清洗 1st –step cleaning一次检查 - LTV, TTV, Bow 1st step inspection二次清洗 2nd step cleaning二次检查 2nd step inspection包装 Packing4Chapter 2 : PSS加工流程详细说明-AM可以提供的服务 Step 1:双面研磨-精密双面研磨机 Step 2:上蜡-液体蜡粘片机 Step 3:单面研磨-精密单面研磨机 Step 4:CMP抛光1-CMP抛光机 Step 5:CMP抛光2-CMP抛光机双面研磨量 120um 单面研磨量30um 抛光量10um 最终基板厚度陶瓷衬盘5Chapter 3 : PSS加工流程详细说明Step1:双面研磨( Double side Lapping )设备名称:精密双面研磨机项目 游心轮规格及数量 研磨盘 研磨料 装片数量 洁净室要求 ADL-800 12B×5L 铸铁研磨盘 GC/BC #240~#320 2英寸-12片×5=60片/盘 4英寸-4片×5=20片/盘 灰区 ADL-1200 16B×5L 铸铁研磨盘 GC/BC #240~#320 4英寸-12片×5=60片/盘 6英寸-4片×5=20片/盘 灰区6Chapter 3 : PSS加工流程详细说明Step1:双面研磨( Double side Lapping )ADL-800(12B)ADL-1200 (16B)7Chapter 3 : PSS加工流程详细说明Step1:双面研磨( Double side Lapping )上盘-上盘、下盘、内环和外环4-wa y独立驱动-驱动更加稳定,更 好的控制晶片TTV/Bow内环外环下盘-液晶触摸屏-操作更方便 -5段式压力控制8Chapter 3 : PSS加工流程详细说明Step2:上蜡( Wax Bonding )设备名称:液体蜡粘片机项目 类型 蜡类型 上蜡精度 洁净室要求 AWB-100 手动上蜡机 液体蜡 ≦2um 千级 AWB-1300 全自动液体上蜡机 液体蜡 ≦2um 千级9Step2:上蜡(Wax Bonding)10-高速甩蜡,蜡层厚度1~2um -转速分段控制,可以瞬间加速到6000rpm-气囊加压-保证无气泡Chapter 3 : PSS 加工流程详细说明Step2:上蜡(Wax Bonding )11Chapter 3 : PSS加工流程详细说明Step3:单面研磨(Single side Lapping)项目ASL-910F(36英寸)ASL-1200F(48英寸)陶瓷盘规格Φ360mmΦ457.2mm陶瓷盘数量44研磨盘树脂铜盘树脂铜盘研磨液3um金刚石研磨液3um金刚石研磨液装片数量2英寸-17片×4=60片/盘4英寸-9片×4=36片/盘4英寸-6片×4=24片/盘6英寸-3片×4=12片/盘设备名称:精密单面研磨机12Chapter 3 : PSS加工流程详细说明Step3:单面研磨(Single side Lapping)-自动车刀修盘装置13Chapter 3 : PSS 加工流程详细说明Step3:单面研磨(Single side Lapping )3um 金刚石液研磨后晶片检测图4英寸蓝宝石晶片粗糙度检测值表面观测图3D图14Chapter 3 : PSS加工流程详细说明Step4:CMP抛光(CMP Polishing)项目ASP-910(36英寸)ASP-1200(48英寸)陶瓷盘规格Φ360mmΦ457.2mm陶瓷盘数量44抛光盘不锈钢盘+抛光垫不锈钢盘+抛光垫抛光液SiO2抛光液SiO2抛光液装片数量2英寸-17片×4=60片/盘4英寸-9片×4=36片/盘4英寸-6片×4=24片/盘6英寸-3片×4=12片/盘设备名称:CMP抛光机15Chapter 3 : PSS加工流程详细说明Step4:CMP抛光(CMP Polishing)液晶触摸屏16Chapter 3 : PSS 加工流程详细说明Step4:CMP 抛光(CMP Polishing )CMP 抛光后晶片检测图4英寸蓝宝石晶片粗糙度检测值表面观测图3D图17国外主要蓝宝石客户:ILJIN DISPLAY-韩国 WORLDEX-韩国 TPS-韩国BRIDGE STONE –日本 CRYSTALWISE –台湾MONOCRYSTAL –俄罗斯国内加工蓝宝石衬底客户青岛嘉星晶电 浙江露笑光电 国内SiC 衬底客户 中科院物理所苏州天科合达蓝光半导体有限公司 上海硅酸盐所 国内GaN 衬底客户苏州纳米所Chapter 4 : 主要客户清单(Customer List )18目前AM在北京和苏州成立技术服务中心,有熟练技术人员数名,专门负责设备的安装调试和售后技术服务。
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蓝宝石衬底方法我折腾了好久蓝宝石衬底方法,总算找到点门道。
说实话,刚开始接触这事儿的时候,我完全是瞎摸索。
我就只知道蓝宝石衬底是个挺重要的东西,可具体怎么做,心里一点谱都没有。
我最开始的尝试那叫一个惨啊。
我想着,这衬底不就是要把材料放到蓝宝石上面嘛,就随随便便地把要衬底的材料往上一放,结果可想而知。
就像盖房子,你地基都没打好,直接往上摞砖头,那房子肯定不稳啊。
这时候我才意识到,在放材料之前,得先把蓝宝石表面处理好。
那怎么处理呢?我尝试了好几种化学试剂。
有一种试剂吧,我觉得应该会把蓝宝石表面的脏东西去掉,让它变得干净又平整。
可我没控制好浓度,用多了,结果把蓝宝石表面给搞坏了一部分,就好像本来好好的一块地,你施肥施多了,把地都给烧坏了。
这就是个惨痛的教训啊。
后来我学乖了,重新找了一种温和点的处理方法。
我小心地控制每一个步骤,就像是走钢丝一样,步步惊心。
在衬底材料的选择上,我也费了不少心思。
我试过好几种不同的材料,有些根本就结合不上去,就像是两个性格不合的人,怎么凑都凑不到一块儿。
经过无数次的试错,我才慢慢找到比较合适的材料。
还有温度这个因素,我一开始根本没重视。
在一次尝试衬底的时候,所有的前期准备我都觉得做得挺好的了,可出来的结果就是不理想。
后来我才发现是温度的问题。
这个温度啊,就好比是煮饭时候的火候,火候不对,饭就煮不好。
我开始一点点调整温度,试了很多不同的温度值,最后才找到一个比较理想的温度区间。
对于蓝宝石衬底方法,我还有个心得就是,整个过程中的环境也要重视起来。
要是周围太脏了,就像在灰尘满天飞的工地上做菜一样,那做出来的成品肯定会有问题。
所以要保持一个清洁、稳定的工作环境。
虽然我现在也不敢说自己对蓝宝石衬底方法完全掌握了,但这些都是我实实在在的摸索经验,希望能给要尝试这事儿的人一些帮助。
这中间还有好多小细节呢。
比如说顺序问题。
有的步骤顺序一旦弄错了,就像你穿衣服先穿外套再穿内衣一样别扭,整个衬底的效果就出不来。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。