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。晶圓鍵合為柔性電子器件提供剛?cè)峤Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印技術(shù)路徑。云南直接晶圓鍵合加工工廠
晶圓鍵合催化智慧醫(yī)療終端進(jìn)化。血生化檢測(cè)芯片整合40項(xiàng)指標(biāo)測(cè)量，抽血量降至0.1mL。糖尿病管理方案實(shí)現(xiàn)血糖連續(xù)監(jiān)測(cè)+胰島素自動(dòng)調(diào)控，HbA1c控制達(dá)標(biāo)率92%。家庭終端檢測(cè)精度達(dá)醫(yī)院水平，遠(yuǎn)程診療響應(yīng)時(shí)間<3分鐘。耗材自主替換系統(tǒng)使維護(hù)周期延長至半年，重塑基層醫(yī)療體系。晶圓鍵合實(shí)現(xiàn)宇宙塵埃分析芯片突破性設(shè)計(jì)。通過硅-氮化硅真空鍵合在立方星內(nèi)部構(gòu)建微流控捕集阱，靜電聚焦系統(tǒng)捕獲粒徑0.1-10μm宇宙塵粒。質(zhì)譜分析模塊原位檢測(cè)元素豐度，火星探測(cè)任務(wù)中成功鑒定橄欖石隕石來源。自密封結(jié)構(gòu)防止樣本逃逸，零重力環(huán)境運(yùn)行可靠性＞99.9%，為太陽系起源研究提供新范式。廣東直接晶圓鍵合加工廠商晶圓鍵合提升微型燃料電池的界面質(zhì)子傳導(dǎo)效率。
研究所將晶圓鍵合技術(shù)與微納加工工藝相結(jié)合，探索在先進(jìn)半導(dǎo)體器件中的創(chuàng)新應(yīng)用。在微納傳感器的制備研究中，團(tuán)隊(duì)通過晶圓鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同功能層的精確疊加，構(gòu)建復(fù)雜的三維器件結(jié)構(gòu)。利用微納加工平臺(tái)的精密光刻與刻蝕設(shè)備，可在鍵合后的晶圓上進(jìn)行精細(xì)圖案加工，確保器件結(jié)構(gòu)的精度要求。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，鍵合工藝的引入能簡(jiǎn)化多層結(jié)構(gòu)的制備流程，同時(shí)提升層間連接的可靠性。這些研究不僅豐富了微納器件的制備手段，也為晶圓鍵合技術(shù)開辟了新的應(yīng)用方向，相關(guān)成果已在學(xué)術(shù)交流中進(jìn)行分享。
針對(duì)晶圓鍵合過程中的氣泡缺陷問題，科研團(tuán)隊(duì)開展了系統(tǒng)研究，分析氣泡產(chǎn)生的原因與分布規(guī)律。通過高速攝像技術(shù)觀察鍵合過程中氣泡的形成與演變，發(fā)現(xiàn)氣泡的產(chǎn)生與表面粗糙度、壓力分布、氣體殘留等因素相關(guān)?；谶@些發(fā)現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了鍵合前的表面處理工藝與鍵合過程中的壓力施加方式，在實(shí)驗(yàn)中有效減少了氣泡的數(shù)量與尺寸。在 6 英寸晶圓的鍵合中，氣泡率較之前降低了一定比例，明顯提升了鍵合質(zhì)量的穩(wěn)定性。這項(xiàng)研究解決了晶圓鍵合中的一個(gè)常見工藝難題，為提升技術(shù)成熟度做出了貢獻(xiàn)。晶圓鍵合為MEMS聲學(xué)器件提供高穩(wěn)定性真空腔體密封解決方案。
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。晶圓鍵合為紅外探測(cè)系統(tǒng)提供寬帶透明窗口與真空封裝。江西硅熔融晶圓鍵合實(shí)驗(yàn)室
晶圓鍵合為環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供可持續(xù)封裝方案。云南直接晶圓鍵合加工工廠
晶圓鍵合驅(qū)動(dòng)磁存儲(chǔ)技術(shù)跨越式發(fā)展。鐵電-磁性隧道結(jié)鍵合實(shí)現(xiàn)納秒級(jí)極化切換，存儲(chǔ)密度突破100Gb/in2。自旋軌道矩效應(yīng)使寫能耗降至1fJ/bit，為存算一體架構(gòu)鋪路。IBM實(shí)測(cè)表明，非易失內(nèi)存速度比NAND快千倍，服務(wù)器啟動(dòng)時(shí)間縮短至秒級(jí)?？馆椛浣Y(jié)構(gòu)滿足航天器應(yīng)用，保障火星探測(cè)器十年數(shù)據(jù)完整。晶圓鍵合革新城市噪聲治理。鋁-陶瓷聲學(xué)超表面鍵合實(shí)現(xiàn)寬帶吸聲，30-1000Hz頻段降噪深度達(dá)35dB。上海地鐵應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示，車廂內(nèi)噪聲壓至55dB，語音清晰度指數(shù)提升0.5。智能調(diào)頻單元實(shí)時(shí)適應(yīng)列車加減速工況，維護(hù)周期延長至5年。自清潔蜂窩結(jié)構(gòu)減少塵染影響，打造安靜地下交通網(wǎng)。云南直接晶圓鍵合加工工廠
