【摘要】：藍寶石是目前應用最廣泛的LED襯底材料。藍寶石襯底的加工流程主要有切割、研磨、拋光。切割工序作為藍寶石襯底加工的第一道工序,切割后晶片的質量對后道工序的影響顯而易見。本文針對企業(yè)目前廣泛應用的多線搖擺往復式線鋸切割藍寶石的切割質量分散性及其對后續(xù)研磨工藝的影響展開研究,首先對企業(yè)在藍寶石切割晶片檢測取樣的合理性進行分析研究,探討了晶棒長度及不同檢測指標對檢測取樣的影響。并進一步分析了不同機床、不同批次的線鋸、不同單線耗線量和不同線次,對晶片加工質量的影響規(guī)律;深入分析了線鋸加工中線網(wǎng)不同位置的切割質量的變化規(guī)律;通過用不同工序對線網(wǎng)不同位置晶片進行研磨加工,分析線網(wǎng)不同位置晶片表面質量和形貌對后續(xù)研磨的影響。論文的主要研究成果概括如下:1、發(fā)現(xiàn)由于晶棒長度變化和多個檢測參數(shù)的不同方差使得企業(yè)現(xiàn)有按固定片數(shù)進行質量抽檢是不合理的。分析研究了抽樣估計置信度、抽樣容許誤差、晶棒長度及不同檢測指標樣本方差對抽樣樣本的影響規(guī)律,在此基礎上對企業(yè)晶片切割質量檢測的取樣方式提出合理的建議。2、不同的機臺、不同批次的線的所加工的晶片質量雖然有所差距,但其變化規(guī)律及質量分散性大致相似。但隨著單片耗線量的減小,以及二次線的使用,晶片的表面質量明顯分散,對線鋸表面的跟蹤觀察,表明線鋸磨損是導致晶片表面質量分散性高的的主要原因。3、對相同加工條件下,線網(wǎng)不同位置處晶片表面質量的跟蹤,發(fā)現(xiàn)線網(wǎng)兩端晶片表面質量比線網(wǎng)中間位置差。晶片表面的粗糙度從線網(wǎng)前端到線網(wǎng)后端不斷變小,晶片表面進線端的表面粗糙度高于其它位置,這與線鋸過程中磨粒的磨損有著一定的關系。4、研磨后晶片的總厚度偏差、表面平整度分散性較鋸切得到較大的改善。但晶片翹曲度的分散性增加。相同研磨條件下,線網(wǎng)不同位置處的晶片研磨后晶片厚度移除率、翹曲度的變化量各不相同。晶片的線鋸加工質量對后續(xù)研磨有一定的影響。5、不同的研磨壓力對晶片的加工質量有明顯影響。對于不同線網(wǎng)位置的晶片,因其質量不同,應選取相應的研磨工藝。
【圖文】：

第 1 章 緒論 藍寶石的應用1 藍寶石與 LED 的關系在提倡低碳經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保的新形勢下，發(fā)光二極管（Light Emittine—LED）具有壽命長、發(fā)光效率高、低能耗以及環(huán)保、無輻射、無污染等新形勢的諸多優(yōu)點[1,2]，因此得到快速發(fā)展，同時 LED 的各項性能不斷地，目前已經(jīng)應用于顯示、光源、照明等諸多領域，并滲透到人類生活的各面[3, 4]，如在生活中隨處可見的 LED 顯示屏、電視遙控器、照明燈等，LE應用如圖 1.1 所示[5]。

圖 1.2 LED 工藝流程表 1.1 常用襯底材料的物理特性[9]藍寶石（C 面） 6H-SiC Si（111）面對稱性 六方 六方 立方晶格常數(shù)（nm） a=0.4785 c=1.2991 a=0.308 c=1.512 a=0.54301 c=0.540與 GaN 晶格失配（%） 16.1 3.5 20 0.9熱膨脹系數(shù)（10-6/K） 7.5 8.5 4.2 4.68 3.59 6與 GaN 熱失配（%） -25 56熱導率（W/（m·K）） 50 490 150硅（Si）材料是微電子技術中應用最廣泛的材料。作為外延 GaN 的襯底Si 襯底具有良好的導電導熱性能，在市場中的價格低廉，，更重要的是可制作大尺寸的襯底以滿足市場需求。但在外延過程中，GaN 與 Si 襯底的晶格失配和熱失配較大，導致 GaN 材料在降溫退火的過程中容易出現(xiàn)裂紋，這也制約 Si 襯
【學位授予單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN312.8

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 付興中;趙金霞;崔玉興;付興昌;;國外GaN功率器件襯底材料和外延技術研發(fā)現(xiàn)狀[J];半導體技術;2015年12期

2 董云娜;曹淑云;;藍寶石晶片研磨工藝的研究[J];當代化工;2015年10期

3 劉貞賢;陳祥光;赫永霞;劉磊;;大功率白光LED封裝工藝研究[J];電子制作;2013年14期

4 談耀麟;;線鋸切技術發(fā)展狀況[J];超硬材料工程;2013年02期

5 卓志國;周海;徐曉明;臧躍;;LED用藍寶石襯底拋光技術進展[J];機械設計與制造;2013年04期

6 劉全恩;;LED的原理、術語、性能及應用[J];電視技術;2012年24期

7 孫曉波;苗澤志;李永生;;硅片的幾何參數(shù)及測試[J];現(xiàn)代制造技術與裝備;2012年06期

8 陳超;王進保;肖樂銀;周世威;鄭超;;環(huán)形金剛石線鋸切割藍寶石試驗研究[J];超硬材料工程;2012年04期

9 王肖燁;李言;李淑娟;袁啟龍;楊明順;;工藝參數(shù)對SiC單晶片切割表面質量的影響[J];宇航材料工藝;2012年03期

10 劉杰;;藍寶石晶體的制備方法及特點概述[J];礦冶工程;2011年05期

相關博士學位論文 前1條

1 黃振;SiC襯底上高質量GaN薄膜的外延生長及其發(fā)光器件制備研究[D];吉林大學;2017年

相關碩士學位論文 前6條

1 王晨宇;單晶藍寶石基片雙面研磨工藝研究[D];大連理工大學;2016年

2 申健;LED用圖形化藍寶石襯底的酸刻蝕行為研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

3 鄭生龍;多線搖擺往復式線鋸切割藍寶石表面質量的試驗研究[D];華僑大學;2016年

4 李樹志;基于模糊理論的藍寶石切片加工參數(shù)優(yōu)化與實驗研究[D];哈爾濱理工大學;2016年

5 張瑜;藍寶石高效低損傷加工工藝研究[D];大連理工大學;2015年

6 鄧旭光;藍寶石，Si和SiC襯底上GaN和AlGaN的外延研究[D];北京工業(yè)大學;2013年

本文編號：2679273