臺灣博碩士論文加值系統

目前藍光二極體用於成長氮化鎵（GaN）的基板主要的是用藍寶石，由於使用的基材與矽基材截然不同，以往就已經很重視的平坦度和粗糙度問題則可能因此而有所改變。大多數的論文都只針對矽晶圓製程參數進行研究，對於藍寶石晶圓的磨削則尚未得到最佳且有效率的加工方式，而一般的發光二極體（LED）上游廠商對於研磨製程大都沿用上一代的矽基材的參數，因此對於產品的良率和品質無法做精確的控制。
本研究主要在使用田口式實驗法有系統地探討橫式平面磨削、研光藍寶石晶圓之製程參數，主要探討的製程參數為鑽石砂輪的粒度、主軸速度、工件速度、加工荷重等，對應之品質特性則為粗糙度、表面平坦度等性質。實施方法上將先以符合直交表中各種組合的製程參數對藍寶石晶圓進行研磨實驗並分別量取品質特性，再由實驗數據所得到的信號雜音比(Signal-to-noise ratio, S/N比)及變異數分析(Analysis of variance, ANOVA)來評估製程參數的影響並辨識出影響品質特性的顯著因子及其最適水準組合。

The blue light emitting diodes have been extensively applied in the fields of electronics, communications and photoelectrons. The growth of the GaN on sapphire substrates is the popular method used in recent years to manufacture the blue light emitting diodes. Since the properties of sapphire substrates are quite different from the silicon substrates, to make a study of the process parameters and the influences with regard to performance characteristics becomes important.
Consequently, this project aims to formulate the relationships among process parameters of the performance characteristics using the Taguchi’s method when a sapphire substrate is grinded and lapped. The appropriate orthogonal array based on the grinding and the lapping process parameters is respectively selected for the experiment to measure the performance characteristics. Signal-to-noise ratio and the analysis of variance are then calculated to obtain the information of estimation. Furthermore, optimal process parameter level sets and the significant parameter for the machining process are also derived.

第一章 前言............................................1
1.1 研究動機及目的.................................2
1.2 文獻回顧 ......................................4
第二章 加工原理.........................................6
第三章 田口實驗法.......................................9
3.1 田口式品質工程簡介.............................9
3.2 直交表.........................................10
3.3 損失函數.......................................11
3.4 產品設計.......................................13
3.5 因子之分類.....................................14
3.6 信號雜音比.....................................15
3.7 變異數分析法...................................16
第四章 晶圓磨削/研光實驗................................19
4.1 實驗方法.......................................19
4.2 規劃適當的直交表...............................21
4.3 實驗步驟.......................................21
4.4 實驗設備.......................................30
第五章 實驗結果與討論...................................28
5.1 藍寶石晶圓磨削.................................28
5.1.1 平坦度S/N比計算............................32
5.1.2 平坦度變異數分析...........................35
5.1.3 預測磨削最佳參數組合與驗證實驗.............37
5.2 藍寶石晶圓研光................................39
5.2.1粗糙度之S/N比分析...........................39
5.2.2粗糙度變異數分析............................41
5.2.3預測研光最佳參數組合與驗證實驗..............41
第六章 結論.............................................45
參考文獻................................................46

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