2013年我國藍(lán)寶石晶體的技術(shù)狀況分析

中國產(chǎn)業(yè)研究報告網(wǎng)訊：

    ①藍(lán)寶石晶體生長技術(shù) 

    藍(lán)寶石生長方法較多，包括泡生法、熱交換法、提拉法、導(dǎo)模法、坩堝下降法、水平區(qū)熔法、火焰法。 

    目前，產(chǎn)業(yè)化、大尺寸的藍(lán)寶石晶體的生長以泡生法為主，但能耗較高、一次性投資較大；采用熱交換法生長的藍(lán)寶石晶體質(zhì)量好，但生長成本高；采用提拉法生長的藍(lán)寶石晶體尺寸有限、成本較高；成熟且能滿足LED 襯底要求的導(dǎo)模法技術(shù)主要由日本京瓷公司掌握；火焰法是滿足低端藍(lán)寶石應(yīng)用的主要方法；水平區(qū)熔法在晶體尺寸、質(zhì)量、成本上均無優(yōu)勢；坩堝下降法能生長大尺寸藍(lán)寶石晶體，且在生長成本上具有較大的優(yōu)勢，但有一定的技術(shù)難度。

泡生法生長原理示意圖如下：

    泡生法是目前生長大尺寸藍(lán)寶石的主要方法之一，其使用鎢棒電阻加熱，鉬反射屏保溫。泡生法的生長原理與提拉法類似，先將原料加熱至熔點，然后下籽晶接觸熔體，籽晶以極其緩慢的速度往上拉升，一段時間后長出晶頭（即放肩），待固液界面的凝固速率穩(wěn)定后，籽晶桿便不再拉升，也不做旋轉(zhuǎn)，僅以控制冷卻速率的方式來使晶體從上方逐漸往下凝固，最后長成一個完整晶錠。 

    內(nèi)容選自產(chǎn)業(yè)研究報告網(wǎng)發(fā)布的《2013-2017年中國電力晶體管市場分析及投資方向研究報告》 

    泡生法是利用溫度控制來生長晶體的，它與提拉法最大的差異是只拉出放肩部分，等徑部分靠溫度變化來生長，并在放肩的同時，調(diào)整加熱電壓，使熔體達(dá)到最合適的溫度范圍，讓生長速度達(dá)到最理想化，長出品質(zhì)最理想的藍(lán)寶石單晶。 
    
    ②藍(lán)寶石晶體及元器件加工技術(shù) 

    藍(lán)寶石晶體及元器件的加工主要包括晶圓棒的加工、毛坯晶圓片的切割和毛坯晶圓片的研磨拋光。晶圓棒的加工方式是以銑磨加工為主，主要以提高晶圓棒的晶向精度為主要發(fā)展方向。目前全世界用于藍(lán)寶石毛坯晶圓片切割的設(shè)備基本為多線切割機，不僅可大大降低對晶體材料的損耗，還可獲得較高的表面質(zhì)量。此外，目前已有廠商研發(fā)生產(chǎn)了專門針對藍(lán)寶石的多線切割機，切割的厚度可在0.3mm 左右，厚度均勻性好，偏差在0.02mm 以下；藍(lán)寶石晶圓片的加工工藝以雙面研磨單面拋光為主，這種加工方式現(xiàn)在正在朝著高效率、低成本、高表面質(zhì)量發(fā)展。