針對(duì)晶圓鍵合技術(shù)中的能耗問題，科研團(tuán)隊(duì)開展了節(jié)能工藝的研究，探索在保證鍵合質(zhì)量的前提下降低能耗的可能。通過優(yōu)化溫度 - 壓力曲線，縮短高溫保持時(shí)間，同時(shí)采用更高效的加熱方式，在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了能耗的一定程度降低。對(duì)比傳統(tǒng)工藝，改進(jìn)后的方案在鍵合強(qiáng)度上雖無明顯提升，但能耗降低了部分比例，且鍵合界面的質(zhì)量穩(wěn)定性不受影響。這項(xiàng)研究符合半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的趨勢(shì)，為晶圓鍵合技術(shù)的可持續(xù)應(yīng)用提供了思路，也體現(xiàn)了研究所對(duì)工藝細(xì)節(jié)的持續(xù)優(yōu)化精神。晶圓鍵合為量子離子阱系統(tǒng)提供高精度電極陣列。晶圓級(jí)晶圓鍵合廠商
科研團(tuán)隊(duì)在晶圓鍵合的對(duì)準(zhǔn)技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn)，針對(duì)大尺寸晶圓鍵合中對(duì)準(zhǔn)精度不足的問題，開發(fā)了一套基于圖像識(shí)別的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)捕捉晶圓邊緣的標(biāo)記點(diǎn)，通過算法調(diào)整晶圓的相對(duì)位置，使對(duì)準(zhǔn)誤差控制在較小范圍內(nèi)。在 6 英寸晶圓的鍵合實(shí)驗(yàn)中，該系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)精度較傳統(tǒng)方法有明顯提升，鍵合后的界面錯(cuò)位現(xiàn)象明顯減少。這項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)不僅提升了晶圓鍵合的工藝水平，也為其他需要高精度對(duì)準(zhǔn)的半導(dǎo)體工藝提供了參考，體現(xiàn)了研究所的技術(shù)創(chuàng)新能力。
晶圓級(jí)晶圓鍵合廠商晶圓鍵合為人工光合系統(tǒng)提供光催化微腔一體化制造。
晶圓鍵合加速量子計(jì)算硬件落地。石英-超導(dǎo)共面波導(dǎo)鍵合實(shí)現(xiàn)微波精確操控，量子門保真度達(dá)99.99%。離子阱陣列精度<50nm，支持500量子比特并行操控?；裟犴f爾系統(tǒng)實(shí)測(cè)量子體積1024，較傳統(tǒng)架構(gòu)提升千倍。真空互聯(lián)模塊支持芯片級(jí)替換，維護(hù)成本降低90%。電磁屏蔽設(shè)計(jì)抑制環(huán)境干擾，為金融風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)提供算力支撐。仿生視覺晶圓鍵合開辟人工視網(wǎng)膜新路徑。硅-鈣鈦礦光電鍵合實(shí)現(xiàn)0.01lux弱光成像，動(dòng)態(tài)范圍160dB。視網(wǎng)膜色素病變患者臨床顯示，視覺分辨率達(dá)20/200，面部識(shí)別恢復(fù)60%。神經(jīng)脈沖編碼芯片處理延遲<5ms，助盲人規(guī)避障礙成功率98%。生物兼容封裝防止組織排異，植入后傳染率<0.1%。
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?？蒲袌F(tuán)隊(duì)嘗試將晶圓鍵合技術(shù)融入半導(dǎo)體器件封裝的中試流程體系。
晶圓鍵合驅(qū)動(dòng)智能感知SoC集成。CMOS-MEMS單片集成消除引線鍵合寄生電容，使三軸加速度計(jì)噪聲密度降至10μg/√Hz。嵌入式壓阻傳感單元在觸屏手機(jī)跌落保護(hù)中響應(yīng)速度<1ms，屏幕破損率降低90%。汽車安全氣囊系統(tǒng)測(cè)試表明，碰撞信號(hào)檢測(cè)延遲縮短至25μs，誤觸發(fā)率<0.001ppm。多層堆疊結(jié)構(gòu)使傳感器尺寸縮小80%，支持TWS耳機(jī)精確運(yùn)動(dòng)追蹤。柔性電子晶圓鍵合開啟可穿戴醫(yī)療新紀(jì)元。聚酰亞胺-硅臨時(shí)鍵合轉(zhuǎn)移技術(shù)實(shí)現(xiàn)5μm超薄電路剝離，曲率半徑可達(dá)0.5mm。仿生蛇形互聯(lián)結(jié)構(gòu)使拉伸性能突破300%，心電信號(hào)質(zhì)量較剛性電極提升20dB。臨床數(shù)據(jù)顯示，72小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)心律失常檢出率提高40%，偽影率<1%。自粘附界面支持運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練，為冬奧會(huì)提供實(shí)時(shí)生理監(jiān)測(cè)。生物降解封裝層減少電子垃圾污染。晶圓鍵合在液體活檢芯片中實(shí)現(xiàn)高純度細(xì)胞捕獲結(jié)構(gòu)制造。晶圓級(jí)晶圓鍵合廠商
晶圓鍵合解決核能微型化應(yīng)用的安全防護(hù)難題。晶圓級(jí)晶圓鍵合廠商
量子點(diǎn)顯示晶圓鍵合突破色域極限。InGaN-鈣鈦礦量子點(diǎn)鍵合實(shí)現(xiàn)108%NTSC覆蓋，色彩還原準(zhǔn)確度ΔE<0.3。三星MicroLED電視實(shí)測(cè)峰值亮度5000nit，功耗降低40%。光學(xué)微腔結(jié)構(gòu)使光效達(dá)200lm/W，壽命延長(zhǎng)至10萬小時(shí)。曲面轉(zhuǎn)移技術(shù)實(shí)現(xiàn)8K分辨率無接縫拼接，為元宇宙虛擬世界提供沉浸體驗(yàn)。人工光合晶圓鍵合助力碳中和。二氧化鈦-石墨烯催化界面鍵合加速水分解，太陽能轉(zhuǎn)化率突破12%。300平方米示范裝置日均產(chǎn)出氫氣80kg，純度達(dá)99.999%。微流控反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)CO?至甲醇定向轉(zhuǎn)化，碳捕集成本降至$50/噸。模塊化設(shè)計(jì)支持沙漠電站建設(shè)，日產(chǎn)甲醇可供新能源汽車行駛千公里。晶圓級(jí)晶圓鍵合廠商
