該研究所將晶圓鍵合技術(shù)與微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）的制備相結(jié)合，探索其在微型傳感器與執(zhí)行器中的應(yīng)用。在 MEMS 器件的多層結(jié)構(gòu)制備中，鍵合技術(shù)可實(shí)現(xiàn)不同功能層的精確組裝，提高器件的集成度與性能穩(wěn)定性?？蒲袌F(tuán)隊(duì)利用微納加工平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，在鍵合后的晶圓上進(jìn)行精細(xì)的結(jié)構(gòu)加工，制作出具有復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的 MEMS 器件原型。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，采用鍵合技術(shù)制備的器件在靈敏度與響應(yīng)速度上較傳統(tǒng)方法有一定提升。這些研究為 MEMS 技術(shù)的發(fā)展提供了新的工藝選擇，也拓寬了晶圓鍵合技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。晶圓鍵合實(shí)現(xiàn)傳感與處理單元的單片異構(gòu)集成。上海等離子體晶圓鍵合價(jià)格
在異質(zhì)材料晶圓鍵合的研究中，該研究所關(guān)注寬禁帶半導(dǎo)體與其他材料的界面特性。針對(duì)氮化鎵與硅材料的鍵合，團(tuán)隊(duì)通過設(shè)計(jì)過渡層結(jié)構(gòu)，緩解兩種材料熱膨脹系數(shù)差異帶來的界面應(yīng)力。利用材料外延平臺(tái)的表征設(shè)備，可觀察過渡層在鍵合過程中的微觀變化，分析其對(duì)界面結(jié)合強(qiáng)度的影響。科研人員發(fā)現(xiàn)，合理的過渡層設(shè)計(jì)能在一定程度上提升鍵合的穩(wěn)定性，減少后期器件使用過程中的界面失效風(fēng)險(xiǎn)。目前，相關(guān)研究已應(yīng)用于部分中試器件的制備，為異質(zhì)集成器件的開發(fā)提供了技術(shù)支持，也為拓寬晶圓鍵合的材料適用范圍積累了經(jīng)驗(yàn)。佛山真空晶圓鍵合技術(shù)晶圓鍵合推動(dòng)高通量DNA合成芯片的微腔精確密封與功能集成。
該研究所在晶圓鍵合與外延生長(zhǎng)的協(xié)同工藝上進(jìn)行探索，分析兩種工藝的先后順序?qū)Σ牧闲阅艿挠绊?。團(tuán)隊(duì)對(duì)比了先鍵合后外延與先外延后鍵合兩種方案，通過材料表征平臺(tái)分析外延層的晶體質(zhì)量與界面特性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在特定第三代半導(dǎo)體材料的制備中，先鍵合后外延的方式能更好地控制外延層的缺陷密度，而先外延后鍵合則在工藝靈活性上更具優(yōu)勢(shì)。這些發(fā)現(xiàn)為根據(jù)不同器件需求選擇合適的工藝路線提供了依據(jù)，相關(guān)數(shù)據(jù)已應(yīng)用于多個(gè)科研項(xiàng)目中，提升了半導(dǎo)體材料制備的工藝優(yōu)化效率。
晶圓鍵合突破振動(dòng)能量采集極限。鋯鈦酸鉛-硅懸臂梁陣列捕獲人體步行動(dòng)能，轉(zhuǎn)換效率35%。心臟起搏器應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)終生免更換電源，臨床測(cè)試10年功率衰減<3%?？绾４髽虮O(jiān)測(cè)系統(tǒng)自供電節(jié)點(diǎn)覆蓋50公里，預(yù)警結(jié)構(gòu)形變誤差±0.1mm。電磁-壓電混合結(jié)構(gòu)適應(yīng)0.1-200Hz寬頻振動(dòng)，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供無源感知方案。晶圓鍵合催化光電神經(jīng)形態(tài)計(jì)算。二硫化鉬-氧化鉿異質(zhì)突觸模擬人腦脈沖學(xué)習(xí)，識(shí)別MNIST數(shù)據(jù)集準(zhǔn)確率99.3%。能效比GPU提升萬倍，安防攝像頭實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)危險(xiǎn)行為預(yù)警。存算一體架構(gòu)支持自動(dòng)駕駛實(shí)時(shí)決策，碰撞規(guī)避成功率99.97%。光脈沖調(diào)控權(quán)重特性消除馮諾依曼瓶頸，為類腦計(jì)算提供物理載體。晶圓鍵合為光電融合神經(jīng)形態(tài)計(jì)算提供異質(zhì)材料接口解決方案。
MEMS麥克風(fēng)制造依賴晶圓鍵合封裝振動(dòng)膜。采用玻璃-硅陽極鍵合（350℃@800V）在2mm2腔體上形成密封，氣壓靈敏度提升至-38dB。鍵合層集成應(yīng)力補(bǔ)償環(huán)，溫漂系數(shù)<0.002dB/℃，131dB聲壓級(jí)下失真率低于0.5%，滿足車載降噪系統(tǒng)需求。三維集成中晶圓鍵合實(shí)現(xiàn)10μm間距Cu-Cu互連。通過表面化學(xué)機(jī)械拋光（粗糙度<0.3nm）和甲酸還原工藝，接觸電阻降至2Ω/μm2。TSV與鍵合協(xié)同使帶寬密度達(dá)1.2TB/s/mm2，功耗比2D封裝降低40%，推動(dòng)HBM存儲(chǔ)器性能突破。晶圓鍵合提升單光子雷達(dá)的高靈敏度探測(cè)器多維集成能力。山東金屬晶圓鍵合代工
圍繞第三代半導(dǎo)體器件需求，研究晶圓鍵合精度對(duì)器件性能的影響。上海等離子體晶圓鍵合價(jià)格
研究所針對(duì)晶圓鍵合技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用開展研究，結(jié)合其 2-6 英寸第三代半導(dǎo)體中試能力，分析鍵合工藝在批量生產(chǎn)中的可行性。團(tuán)隊(duì)從設(shè)備兼容性、工藝重復(fù)性等角度出發(fā)，對(duì)鍵合流程進(jìn)行優(yōu)化，使其更適應(yīng)中試生產(chǎn)線的節(jié)奏。在 6 英寸晶圓的批量鍵合實(shí)驗(yàn)中，通過改進(jìn)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，將鍵合精度的偏差控制在較小范圍內(nèi)，提升了批次產(chǎn)品的一致性。同時(shí)，科研人員對(duì)鍵合過程中的能耗與時(shí)間成本進(jìn)行評(píng)估，探索兼顧質(zhì)量與效率的工藝方案。這些研究為晶圓鍵合技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向中試生產(chǎn)搭建了橋梁，有助于推動(dòng)其在產(chǎn)業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用。上海等離子體晶圓鍵合價(jià)格
