江西高溫晶圓鍵合實(shí)驗(yàn)室

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(guò)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(kāi)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。晶圓鍵合提升熱電制冷器界面?zhèn)鬏斝逝c可靠性。江西高溫晶圓鍵合實(shí)驗(yàn)室

研究所針對(duì)晶圓鍵合技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用開(kāi)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(guò)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(guò)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。東莞熱壓晶圓鍵合外協(xié)晶圓鍵合是生物微流控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高精度流體操控的基礎(chǔ)。

針對(duì)晶圓鍵合過(guò)程中的氣泡缺陷問(wèn)題，科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)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(guò)高速攝像技術(shù)觀察鍵合過(guò)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)。基于這些發(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(guò)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(jiàn)工藝難題，為提升技術(shù)成熟度做出了貢獻(xiàn)。

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(guò)設(shè)計(jì)過(guò)渡層結(jié)構(gòu)，緩解兩種材料熱膨脹系數(shù)差異帶來(lái)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(guò)渡層在鍵合過(guò)程中的微觀變化，分析其對(duì)界面結(jié)合強(qiáng)度的影響?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)，合理的過(guò)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(guò)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(kāi)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)。晶圓鍵合為射頻前端模組提供高Q值諧振腔體結(jié)構(gòu)。

在晶圓鍵合技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，該研究所聚焦材料適配性問(wèn)題展開(kāi)系統(tǒng)研究。針對(duì)第三代半導(dǎo)體與傳統(tǒng)硅材料的鍵合需求，科研人員通過(guò)對(duì)比不同表面活化方法，分析鍵合界面的元素?cái)U(kuò)散情況。依托微納加工平臺(tái)的精密設(shè)備，團(tuán)隊(duì)能夠精確控制鍵合過(guò)程中的溫度梯度，減少因熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致的界面缺陷。目前，在 2 英寸與 6 英寸晶圓的異質(zhì)鍵合實(shí)驗(yàn)中，已初步掌握界面應(yīng)力的調(diào)控規(guī)律，鍵合強(qiáng)度的穩(wěn)定性較前期有明顯提升。這些研究不僅為中試生產(chǎn)提供技術(shù)參考，也為拓展晶圓鍵合的應(yīng)用場(chǎng)景積累了數(shù)據(jù)。晶圓鍵合為人工光合系統(tǒng)提供光催化微腔一體化制造。山西高溫晶圓鍵合廠商

晶圓鍵合在3D-IC領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)亞微米級(jí)互連與系統(tǒng)級(jí)能效優(yōu)化。江西高溫晶圓鍵合實(shí)驗(yàn)室

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(kāi)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。江西高溫晶圓鍵合實(shí)驗(yàn)室