2013年我国蓝宝石晶体的技术状况分析

中国产业研究报告网讯：

    ①蓝宝石晶体生长技术 

    蓝宝石生长方法较多，包括泡生法、热交换法、提拉法、导模法、坩埚下降法、水平区熔法、火焰法。 

    目前，产业化、大尺寸的蓝宝石晶体的生长以泡生法为主，但能耗较高、一次性投资较大；采用热交换法生长的蓝宝石晶体质量好，但生长成本高；采用提拉法生长的蓝宝石晶体尺寸有限、成本较高；成熟且能满足LED 衬底要求的导模法技术主要由日本京瓷公司掌握；火焰法是满足低端蓝宝石应用的主要方法；水平区熔法在晶体尺寸、质量、成本上均无优势；坩埚下降法能生长大尺寸蓝宝石晶体，且在生长成本上具有较大的优势，但有一定的技术难度。

泡生法生长原理示意图如下：

    泡生法是目前生长大尺寸蓝宝石的主要方法之一，其使用钨棒电阻加热，钼反射屏保温。泡生法的生长原理与提拉法类似，先将原料加热至熔点，然后下籽晶接触熔体，籽晶以极其缓慢的速度往上拉升，一段时间后长出晶头（即放肩），待固液界面的凝固速率稳定后，籽晶杆便不再拉升，也不做旋转，仅以控制冷却速率的方式来使晶体从上方逐渐往下凝固，最后长成一个完整晶锭。 

    内容选自产业研究报告网发布的《2013-2017年中国电力晶体管市场分析及投资方向研究报告》 

    泡生法是利用温度控制来生长晶体的，它与提拉法最大的差异是只拉出放肩部分，等径部分靠温度变化来生长，并在放肩的同时，调整加热电压，使熔体达到最合适的温度范围，让生长速度达到最理想化，长出品质最理想的蓝宝石单晶。 
    
    ②蓝宝石晶体及元器件加工技术 

    蓝宝石晶体及元器件的加工主要包括晶圆棒的加工、毛坯晶圆片的切割和毛坯晶圆片的研磨抛光。晶圆棒的加工方式是以铣磨加工为主，主要以提高晶圆棒的晶向精度为主要发展方向。目前全世界用于蓝宝石毛坯晶圆片切割的设备基本为多线切割机，不仅可大大降低对晶体材料的损耗，还可获得较高的表面质量。此外，目前已有厂商研发生产了专门针对蓝宝石的多线切割机，切割的厚度可在0.3mm 左右，厚度均匀性好，偏差在0.02mm 以下；蓝宝石晶圆片的加工工艺以双面研磨单面抛光为主，这种加工方式现在正在朝着高效率、低成本、高表面质量发展。