伤太深，且所移除的量不足时，此缺陷就会残留于表面上，形成浅刮，如图所示。损伤层深度的影响因素包括加工压力粉料颗粒材质与大小粉液浓度配比等，故衬底各加工段所产生的损失与所移除的量需借助制程管理等方式进行监控。般对于寸蓝宝石衬底而言，研磨需要去除的量，铜抛需去除，抛光则去除约即可。后续加工的刮伤，如抛光制程本身所产生的刮伤，多以抛光浆料的结晶刮伤为主，如图差以及崩角等。李强详述了硅衬底表面缺陷的产生原因及改善措施，从而在量产条件下提升了硅衬底制备能力及表面质量。而目前对于蓝宝石衬底表面缺陷的研究，多处于检测与分析阶段。实际量产中，约会产生蓝宝石衬底表面缺陷，导致成品返工或报废，造成严重经济损失，故需深入讨论缺陷的失效模式，以改善衬底表面质量，提高成品率。本文使用以及等检测探讨改进蓝宝石衬底表面缺陷的技术及工艺措施理论化学论文有效的改善措施，从而提升量产能力，改善成品表面质量。探讨改进蓝宝石衬底表面缺陷的技术及工艺措施理论化学论文。气泡如图所示，若蓝宝石晶体中存在气泡，则会呈透光的亮点，大小不，表面抛光后，这些特性容易在显微镜下被发现。以下以泡生长法为例，探究气泡的产生原因。在晶体生产过程中，原材料或环境存在的杂质会被引入于炉中，并随着熔体流动分布到各个位臵，而杂质的凝固点低于的凝固点，晶体原料会比杂质。在机台作业过程中，浆料发生表面反应，使下降，电位变为负电位，造成团聚结晶，结晶跟随抛光浆料到达抛光垫与衬底抛磨，使得衬底表面被划伤。在量产作业中，建议定期深度清洁抛光机台，加强过滤能力等，避免结晶刮伤的产生。蓝宝石衬底制备过程中，常见的外观缺陷主要有刮伤坑洞气泡颗粒色差以及崩角等。李强详述了硅衬底表面可见光的吸收造成的晶体变色，可依次进行氧化气氛退火与还原性气氛退火，将低价杂质离子如与充分氧化成高价态如与。外观缺陷的成因探讨与预防措施刮伤刮伤在衬底表面通常呈线状凹陷，常见的成因有两种是缺陷未能有效移除，是后续加工产生刮伤。蓝宝石衬底在研磨与铜抛工艺中，需分别移除来自晶棒切割与研磨的损伤层，但若损伤太深，且所移除的量不足时，此缺陷就会残留于表面上，图衬底表面坑洞气泡与颗粒使用色差纯净的蓝宝石晶体通常对光波无明显的选择性吸收，所以为透明无色状。当蓝宝石晶体被引入杂质离子如等时，由于其对可见光波的吸收具有选择性，因此会使得晶体呈现不同的颜色。杂质离子的引入途径有两个是原料中的杂质，是热场包括保温发热体和坩埚引入的杂质如使用石墨材料作为保温材料和发热材料时，由于碳的吸收，易呈现红使后续作业不易吸附颗粒。衬底最终需在无尘车间清洗，采用毛刷配合流体的方式刷洗衬底表面，则可将大于的颗粒残留降低。崩角晶棒切片通常采用多线切割方式，即钻石线高速运动产生的切削力将晶棒分成均等厚度的衬底薄片。当钻石颗粒过大或钝化时，易导致入刀口崩裂形成崩角，此时可通过入刀口增加缓冲层或降低入刀时线速的方式，改善切割崩裂现象。另外，衬底在加工过程中遭受机械撞击或大颗粒磨粒挤压磕碰，可内。结束语随着蓝宝石衬底尺寸越来越大，应用也越来越广泛，其表面与外观的质量要求逐渐提高。本文分析了蓝宝石衬底常见的缺陷，如刮伤坑洞气泡颗粒崩角色差等，指出了缺陷成因并提出了改善措施。改善后，缺陷比例降低至。若要实现更低的表面缺陷占比，需进步提升工艺能力和机台硬件配臵。此外，在检测方式上，对比了几种接触及非接触式的量测工具与方法，并探讨了其分辨率与呈现方式，以期为业界在量产与良品率改善等方面提供参考，盼使业彩色，景深较大，可观察到衬底边缘崩角的表面形态。图衬底边缘崩角使用图观察衬底表面腐蚀坑接触式常见的接触类检测仪器包括原子力显微镜等，其般通过微型敏感元件，对被测衬底表面形貌进行扫描式检测，并利用传感器获取得到的敏感元件与待测衬底表面之间微弱相互作用的分布信息，得到衬底基片表面形貌与结构。如图所示为使用观察得到的衬底表面腐蚀坑，图像呈彩色图，可观察到该量测区域粗糙度为，存在直径约磕碰会造成边缘表面崩角，此时可通过周转载具优化如晶舟盒增加隔垫与作业手法优化如吸笔夹片作业的方法避免。非接触式光学检测是主要的非接触式检测方法，其利用光的辐射干涉折射与衍射等物理原理，检测衬底表面物理参数性质，以表征加工质量。常见设备包括表面缺陷检测仪，其利用激光扫描样品的整个表面，通过个频道散射光频道反射频道相移频道与频道的探测器收集信号，从而分辨缺陷类型，并计算出相应尺寸。图和图即为使用探讨改进蓝宝石衬底表面缺陷的技术及工艺措施理论化学论文会导致衬底边缘产生局部破碎，形成边缘表面崩角。如图所示，采用观察衬底边缘崩角形貌，此即为因外部机械力作用而造成的边缘损伤，可通过增加磨粒均匀性与加工机台定期维护的方式避免。人员作业不规范也会造成衬底边缘崩角，如作业中衬底接触尖锐物体或相互之间磕碰会造成边缘表面崩角，此时可通过周转载具优化如晶舟盒增加隔垫与作业手法优化如吸笔夹片作业的方法避免。探讨改进蓝宝石衬底表面缺陷的技术及工艺措施理论化学论文军，周国清，邓佩珍，等温梯法蓝宝石晶体的脱碳去色退火研究无机材料学报，陈耀文，林月娟，张海丹，等扫描电子显微镜与原子力显微镜技术之比较中国体视学与图像分析，刘建飞，周志豪，吴丽琼，黄建烽蓝宝石衬底表面缺陷成因分析与改进措施工业技术创新，。抛光下机后使用海绵刷抹片，可清除大部分抛光液与其他颗粒残留。将衬底放臵于采用鼓泡与清洗剂相配合的浸泡池，鼓泡环境可有效去除大颗粒吸附，而清洗剂可改变衬底表面活性光下机后使用海绵刷抹片，可清除大部分抛光液与其他颗粒残留。将衬底放臵于采用鼓泡与清洗剂相配合的浸泡池，鼓泡环境可有效去除大颗粒吸附，而清洗剂可改变衬底表面活性，使后续作业不易吸附颗粒。衬底最终需在无尘车间清洗，采用毛刷配合流体的方式刷洗衬底表面，则可将大于的颗粒残留降低。崩角晶棒切片通常采用多线切割方式，即钻石线高速运动产生的切削力将晶棒分成均等厚度的衬底薄片。当钻石颗粒过大或整体技术能力得以提升。参考文献周海，姚绍峰蓝宝石晶片质量检测体系研究应用科技，李强硅片抛光清洗简述及表面缺陷分析城市建设理论研究电子版，胡伟，魏昕，谢小柱，等抛光半导体晶片中抛光液的研究金刚石与磨料磨具工程，王银珍，周圣明，徐军蓝宝石衬底的化学机械抛光技术的研究人工晶体学报，张会选泡生法生长蓝宝石晶体的气泡缺陷研究安徽科技，于海欧，李红军，徐军，等导模法生长蓝宝石晶体的退火工艺硅酸盐学报，的腐蚀坑。讨论综上所述，对于蓝宝石衬底而言，光学类检测仪器操作简易，可快速分辨各种表面缺陷，较适合量产检测与分类使用。有较高的放大倍数，倍万倍之间可调，分辨率可达微米甚至纳米级，图像富有立体感，可直接观察微观尺度范围内各种不平整表面的细微结构。具有原子级分辨率，其横向分辨率和纵向分辨率可分别达到和，可以直接观察表面缺陷形态和位臵等，相较，可对各种缺陷进行更细致的分析，但量测范围仅为微米尺量测得到的衬底表面缺陷，单个扫描像素点为，可清晰分辨出缺陷类型，但景深较小，不能很好地观察到真实的缺陷形貌。此外，通过向被测衬底发射电子束射线等信息，以检测反馈回来的信息情况为手段，也可以判断衬底表面状况。常见设备包括扫描电子显微镜，其利用次电子信号的呈现来观察衬底表面形貌。图即为使用放大约倍观察得到的衬底边缘崩角，图像呈立体化时，易导致入刀口崩裂形成崩角，此时可通过入刀口增加缓冲层或降低入刀时线速的方式，改善切割崩裂现象。另外，衬底在加工过程中遭受机械撞击或大颗粒磨粒挤压磕碰，可能会导致衬底边缘产生局部破碎，形成边缘表面崩角。如图所示，采用观察衬底边缘崩角形貌，此即为因外部机械力作用而造成的边缘损伤，可通过增加磨粒均匀性与加工机台定期维护的方式避免。人员作业不规范也会造成衬底边缘崩角，如作业中衬底接触尖锐物体或相互之探讨改进蓝宝石衬底表面缺陷的技术及工艺措施理论化学论文体生长过程中高温挥发出的杂质及时引出炉，从而降低杂质的引入，以避免变色。针对已经成型且变色的蓝宝石晶体，可根据颜色分析其杂质的种类及含量，使用不同的退火方式去除，使其恢复无色透明状。如晶体中存在黑色絮状碳包裹体，在空气中退火后，以的速率降温即可消除对于杂质离子与对可见光的吸收造成的晶体变色，可依次进行氧化气氛退火与还原性气氛退火，将低价杂质离子如与充分氧化成高价态如与。示，其中划痕量测宽度约为，深度约为。在机台作业过程中，浆料发生表面反应，使下降，电位变为负电位，造成团聚结晶，结晶跟随抛光浆料到达抛光垫与衬底抛磨，使得衬底表面被划伤。在量产作业中，建议定期深度清洁抛光机台，加强过滤能力等，避免结晶刮伤的产生。图衬底表面坑洞气泡与颗粒使用色差纯净的蓝宝石晶体通常对光波无明显的备，对蓝宝石衬底量产时常见的表面缺陷进行检测分类和分析，并结合现有条件提出有效的改善措施，从而提升量产能力，改善成品表面质量。探讨改进蓝宝石衬底表面缺陷的技术及工艺措施理论化学论文。外观缺陷的成因探讨与预防措施刮伤刮伤在衬底表面通常呈线状凹陷，常见的成因有两种是缺陷未能有效移除，是后续加工产生刮伤。蓝宝石衬底在研磨与铜抛工艺中，需分别移除来自晶棒切割与研磨的损伤层，结晶，待杂质温度下降到达凝固点后，会收缩为固态，从而形成了无规律的气泡。熔体的热分解会形成气体，气体需要被熔体的快速流动带走，未被带走的气体则很容易被包裹到晶体中，形成气泡。晶体的结晶过程也是其体积的收缩过程，如果晶体生长速度过快，会导致熔体体积在结晶过程中急速收缩，从