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由于目前的LED工藝，藍(lán)寶石陶瓷基板的挑戰(zhàn)，由硅和GaN基板，但成本和成品率應(yīng)考慮。藍(lán)寶石是氧化鋁的單晶，又稱(chēng)剛玉。藍(lán)寶石作為一種重要的工藝晶體，在科技、國(guó)防和民用工業(yè)等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)已有40多家企業(yè)投資生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體，中國(guó)藍(lán)寶石企業(yè)將不斷擴(kuò)大，并有不少?lài)?guó)外公司在中國(guó)建立生產(chǎn)基地，未來(lái)LED市場(chǎng)將蜂擁而至中國(guó)。高純氧氧化鋁的需求量越來(lái)越大，藍(lán)寶石的市場(chǎng)前景廣闊。

今天，由于LED照明的新應(yīng)用正在推動(dòng)正確性，壽命和穩(wěn)定性的極限，藍(lán)寶石陶瓷基板上的LED蝕刻的新要求已經(jīng)推出。量子效率的提高正在推動(dòng)新的垂直結(jié)構(gòu)，需要額外的蝕刻要求。蝕刻這些結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的高溫要求，實(shí)現(xiàn)了10倍以上的吞吐量比傳統(tǒng)的方法。盡管大多數(shù)公司使用干法刻蝕工藝來(lái)制作圖案化表面，但干法刻蝕的缺點(diǎn)也不小，包括加工設(shè)備成本高、吞吐量低、可擴(kuò)展性差等。

一、藍(lán)寶石陶瓷基板的加工技術(shù)。

首先，對(duì)于藍(lán)寶石陶瓷基板來(lái)說(shuō)，它經(jīng)歷了切割、粗磨、精磨、拋光等幾個(gè)過(guò)程，才成為合格的基板。以2英寸藍(lán)寶石為例： 

1、毛坯鑄造：切割后的藍(lán)寶石表面非常粗糙，需要進(jìn)行粗糙的鑄造，以修復(fù)更深的劃痕，提高整體的平整度。這一步主要使用50~80um B4C加冷卻液進(jìn)行磨削，磨削后表面粗糙度約為1um。

    2、精細(xì)鑄造:接下來(lái)是更精細(xì)的加工，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到最終產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。目前標(biāo)準(zhǔn)化的2英寸藍(lán)寶石襯底的厚度為430um，因此精細(xì)拋光的總?cè)コ考s為30um。考慮到去除率和最終表面粗糙度Ra，本工序主要采用聚晶金剛石液體和樹(shù)脂錫盤(pán)研磨加工。

    3、切割：切割是將藍(lán)寶石水晶條通過(guò)線切割機(jī)切割成厚度約500um的羊毛。在這個(gè)過(guò)程中，金剛石線鋸是最主要的消耗品，主要來(lái)自日本、韓國(guó)和臺(tái)灣地區(qū)。

    4、拋光：雖然聚晶金剛石造成的劃痕明顯小于單晶金剛石，但仍會(huì)在藍(lán)寶石表面留下明顯的劃痕，因此也會(huì)進(jìn)行CMP拋光，以去除所有劃痕，留下完美的表面。CMP工藝最初用于平整硅襯底，現(xiàn)在也適用于藍(lán)寶石陶瓷襯底。經(jīng)過(guò)CMP拋光工藝的藍(lán)寶石陶瓷基板通過(guò)層層測(cè)試，達(dá)到合格的產(chǎn)品可以移交給外延廠進(jìn)行外延。