ICS 29.045 CCS H 83 T/ZZB 2332 —2021 发光二极管用蓝宝石衬底抛光片 Polished sapphire su bstrate for LED 2021 - 08 - 30 发布 2021 - 09-30 实施 浙江省品牌建设联合会 发布 团体标准 T/ZZB 2332 —2021 I 目 次 前言 ............................................................ .................... II   1 范围 .............................................................................. 1   2 规范性引 用文件 .................................................................... 1   3 术语和定义 ....................................................... ................. 1   4 基本要求 ........................................................ .................. 1   5 技术要求 ........................................................ .................. 2   6 试验方法 ........................................................ .................. 5   7 检验规则 ........................................................ .................. 5   8 标志、包 装、运输、贮存、质量证明书 ................................................ 6   9 质量承诺 ........................................................ .................. 7   T/ZZB 2332 —2021 II 前 言 本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本文件由浙江省品牌建设联合会提出并归口管理。 本文件由浙江蓝箭万帮标准技术有限公司牵头组织制定。 本文件主要起草单位：浙江博蓝特半导体科技股份有限公司。 本文件参与起草单位（排名不分先后）：金华博蓝特电子材料有限公司、云南蓝晶科技股份限公司、 浙江水晶光电科技股份限公司。 本文件主要起草人：徐良、余雅俊、刘建哲、陈素春、占俊杰、余能超、张钟、吴振潇、许维炜、 徐浩童。 本文件评审专家组长：柯晓东。 本文件由浙江蓝箭万帮标准技术有限公司负责解释。 T/ZZB 2332 —2021 1 发光二极管用蓝宝石衬底抛光片 1 范围 本文件规定了发光二极管用蓝宝石衬底抛光片 （以下简称蓝宝石衬底片） 的术语和定义、 基本要求、 技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明书及质量承诺。 本文件适用于氮化镓基发光二极管（LED）外延生长的，直径为 100 mm的蓝宝石衬底片。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 1031 产品几何技术规范（GPS）表面结构 轮廓法 表面粗糙度参数及其数值 GB/T 1555 半导体单晶晶向测定方法 GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第 1 部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划 GB/T 6619 硅片弯曲度测试方法 GB/T 6620 硅片翘曲度非接触式测试方法 GB/T 6624 硅抛光片表面质量目测检验方法 GB/T 13387 硅及其它电子材料晶片参考面长度测量方法 GB/T 14140 硅片直径测量方法 GB/T 14264 半导体材料术语 GB/T 19921 硅抛光片表面颗粒测试方法 GB/T 30857 蓝宝石衬底片厚度及厚度变化测试方法 GB/T 30858—2014 蓝宝石单晶衬底抛光片 3 术语和定义 GB/T 14264、GB/T 30858—2014界定的术语和定义适用于本文件。 4 基本要求 4.1 设计研发 4.1.1 应结合蓝宝石衬底片的弯曲度和翘曲度要求对切割和研磨平整工艺进行优化。 4.1.2 应对化学腐蚀与机械抛光的效应比重进行优化设计。 4.2 原材料 4.2.1 蓝宝石晶棒应选用纯度≥99.996 %的α-Al2O3。 4.2.2 蓝宝石晶棒的位错密度应小于 1 000个/cm2。 T/ZZB 2332 —2021 2 4.2.3 蓝宝石晶棒双晶摇摆曲线的半峰宽值（FWHM）应小于 30 arcsec。 4.2.4 蓝宝石晶棒中有害物质限量应符合表 1 规定。 表1 晶棒有害物质限量 项目 单位 要求 镉（Cd） mg/kg ≤100 铅（Pb） ≤1 000 汞（Hg） ≤1 000 六价铬（Cr6+） ≤1 000 4.3 工艺及装备 4.3.1 切割工序应采用工作载台水平和垂直精度在 10 μm 以内的高速金刚石线切割机进行加工。 4.3.2 研磨工序应使用研磨下盘端跳在 40 μm 以内的超轻压研磨机台进行加工。 4.3.3 抛光工序应使用自动控温和酸碱自动控制的化学机械抛光机进行加工。 4.3.4 成品清洗应使用多频段超声清洗和二流体喷洗工艺。 4.3.5 应采用 MES系统进行生产管理。 4.4 检验检测 4.4.1 应配备 X 射线晶向检测仪对晶棒与衬底的表面取向进行检测。 4.4.2 应配备上下光学探头式检测仪，对衬底的厚度、弯曲度、翘曲度进行检测。 4.4.3 应配备微米级表面粗糙度测量仪对衬底的背面粗糙度进行检测。 4.4.4 应配备原子力显微镜对衬底的表面粗糙度进行检测。 4.4.5 应配备自动光学检测仪对衬底表面缺陷进行检测。 5 技术要求 5.1 表面取向和参考面取向 蓝宝石单晶属六方晶系， 六方晶系晶胞的结构如图1所示。 表面取向和参考面取向应符合表2的规定， 蓝宝石晶体R面的主参考面取向见图1。 表2 蓝宝石单晶的表面取向和参考面取向 项目 要求 表面取向 C面（0 001） 偏M轴 0.2±0.05° 偏A轴 0±0.05° R面（1 1— 02）±0.05° A面（1 12— 0）±0.05° M面（1 01— 0）±0.05° 参考面取 向 A面（1 12— 0）±0.3°或M面 （1 01— 0）±0.3° C轴在（1 12— 0）面上的投 影逆时针旋转45°± 0.3°（如图2所示） C面（0 001）±0.3°或R 面（1 1— 02）±0.3° C面（0 001）±0.3° 注：若有不同的角度需求依合同另行规定。 T/ZZB 2332 —2021 3 注：M面为晶棒侧面的6个面。 图1 六方晶系晶胞结构图 图2 蓝宝石晶体 R 面的主参考面取向 C面（0001） A面（112— 0） R面（11— 02） C轴 C面 ɑ2 ɑ3 ɑ1 R面 A面 衬底法线 “C”（0001）面法线 “C”轴投影 参考面法线 T/ZZB 2332 —2021 4 5.2 外形尺寸及允许偏差 蓝宝石衬底片的外形尺寸及允许偏差应符合表3的要求。 表3 蓝宝石衬底片的外形尺寸和允许偏差 项目 单位 要求 直径 mm 100.0±0.1 参考面尺寸 mm 31.0±1.0 中心点厚度 μm 650±10 总厚度变化 μm ≤8 局部厚度变化 （5 mm×5 mm） μm ≤1.8 弯曲度 μm -10～0 翘曲度 μm ≤15 注：若有不同的厚度需求依合同另行规定。 5.3 表面粗糙度 蓝宝石衬底片的表面（即抛光面）粗糙度在有效直径范围内应小于0.3 nm。 5.4 背面粗糙度 蓝宝石衬底片的背面粗糙度在有效直径范围内， 中心值在0.8 μm～1.0 μm，偏差不超过±0.2 μm。 5.5 表面缺陷 蓝宝石衬底片的表面缺陷的最大允许值应符合表4的规定。 表4 蓝宝石衬底片的表面缺陷的最大允许值 项目 最大允许值 刮伤 仅在距晶片边缘2 mm之内的区域容许1～2 条不超过2 mm的划伤。 凹坑 无 脏污 无 桔皮 无 裂纹 无 线切痕 无 亮点 无 崩边 晶片周边可有不多于3 个长度在0.3 mm以内的崩边 5.6 背面质量 蓝宝石衬底片的背面不允许有裂纹和沾污,崩边的限度同表面,背面刮伤长度不能大于1/4晶片直 径。 5.7 颗粒度 在蓝宝石衬底片表面，尺寸大于0.3 μm