該研究所在晶圓鍵合與外延生長的協(xié)同工藝上進行探索，分析兩種工藝的先后順序?qū)Σ牧闲阅艿挠绊?。團隊對比了先鍵合后外延與先外延后鍵合兩種方案，通過材料表征平臺分析外延層的晶體質(zhì)量與界面特性。實驗發(fā)現(xiàn)，在特定第三代半導體材料的制備中，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。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)用于多個科研項目中，提升了半導體材料制備的工藝優(yōu)化效率。晶圓鍵合為核聚變裝置提供極端環(huán)境材料監(jiān)測傳感網(wǎng)絡(luò)。中山晶圓級晶圓鍵合加工
針對晶圓鍵合技術(shù)中的能耗問題，科研團隊開展了節(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，縮短高溫保持時間，同時采用更高效的加熱方式，在實驗中實現(xiàn)了能耗的一定程度降低。對比傳統(tǒng)工藝，改進后的方案在鍵合強度上雖無明顯提升，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。這項研究符合半導體產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的趨勢，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)了研究所對工藝細節(jié)的持續(xù)優(yōu)化精神。吉林玻璃焊料晶圓鍵合加工晶圓鍵合實現(xiàn)傳感與處理單元的單片異構(gòu)集成。
研究所利用多平臺協(xié)同優(yōu)勢，對晶圓鍵合后的器件可靠性進行多維評估。在環(huán)境測試平臺中，鍵合后的器件需經(jīng)受高低溫循環(huán)、濕度老化等一系列可靠性試驗，以檢驗界面結(jié)合的長期穩(wěn)定性?？蒲腥藛T通過監(jiān)測試驗過程中器件電學性能的變化，分析鍵合工藝對器件壽命的影響。在針對 IGZO 薄膜晶體管的測試中，經(jīng)過優(yōu)化的鍵合工藝使器件在高溫高濕環(huán)境下的性能衰減速率有所降低，顯示出較好的可靠性。這些數(shù)據(jù)不僅驗證了鍵合工藝的實用性，也為進一步優(yōu)化工藝參數(shù)提供了方向，體現(xiàn)了研究所對技術(shù)細節(jié)的嚴謹把控。
該研究所將晶圓鍵合技術(shù)與微機電系統(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隊利用微納加工平臺的優(yōu)勢，在鍵合后的晶圓上進行精細的結(jié)構(gòu)加工，制作出具有復雜三維結(jié)構(gòu)的 MEMS 器件原型。測試數(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。晶圓鍵合為植入式醫(yī)療電子提供長效生物界面封裝。
在晶圓鍵合技術(shù)的設(shè)備適配性研究中，科研團隊分析現(xiàn)有中試設(shè)備對不同鍵合工藝的兼容能力，提出設(shè)備改造的合理化建議。針對部分設(shè)備在溫度均勻性、壓力控制精度上的不足，團隊與設(shè)備研發(fā)部門合作，開發(fā)了相應(yīng)的輔助裝置，提升了設(shè)備對先進鍵合工藝的支持能力。例如，為某型號鍵合機加裝的溫度補償模塊，使晶圓表面的溫度偏差控制在更小范圍內(nèi)，提升了鍵合的均勻性。這些工作不僅改善了現(xiàn)有設(shè)備的性能，也為未來鍵合設(shè)備的選型與定制提供了參考，體現(xiàn)了研究所對科研條件建設(shè)的重視。晶圓鍵合提升微型推進器在極端溫度下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。山東陽極晶圓鍵合外協(xié)
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。中山晶圓級晶圓鍵合加工
圍繞晶圓鍵合技術(shù)的中試轉(zhuǎn)化，研究所建立了從實驗室工藝到中試生產(chǎn)的過渡流程，確保技術(shù)參數(shù)在放大過程中的穩(wěn)定性。在 2 英寸晶圓鍵合技術(shù)成熟的基礎(chǔ)上，團隊逐步探索 6 英寸晶圓的中試工藝，通過改進設(shè)備的承載能力與溫度控制精度，適應(yīng)更大尺寸晶圓的鍵合需求。中試過程中，重點監(jiān)測鍵合良率的變化，分析尺寸放大對工藝穩(wěn)定性的影響因素，針對性地調(diào)整參數(shù)設(shè)置。目前，6 英寸晶圓鍵合的中試良率已達到較高水平，為后續(xù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了可行的技術(shù)方案，體現(xiàn)了研究所將科研成果轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力的能力。中山晶圓級晶圓鍵合加工
