針對晶圓鍵合技術中的能耗問題,科研團隊開展了節能工藝的研究,探索在保證鍵合質量的前提下降低能耗的可能。通過優化溫度 - 壓力曲線,縮短高溫保持時間,同時采用更高效的加熱方式,在實驗中實現了能耗的一定程度降低。對比傳統工藝,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,且鍵合界面的質量穩定性不受影響。這項研究符合半導體產業綠色發展的趨勢,為晶圓鍵合技術的可持續應用提供了思路,也體現了研究所對工藝細節的持續優化精神。晶圓鍵合實現嗅覺-神經信號轉換系統的仿生多模態集成。四川低溫晶圓鍵合外協

晶圓鍵合開創液體活檢醫療。循環腫瘤細胞分選芯片捕獲率99.8%,肺病檢出早于CT影像36個月。微流控芯片集成PCR擴增與基因測序,30分鐘完成EGFR突變分析。強生臨床數據顯示:藥物療效預測準確率95%,患者生存期延長19個月。防污染涂層避免假陽性,推動預防關口前移。晶圓鍵合重塑微型衛星推進系統。陶瓷-金屬梯度鍵合耐受2500K高溫,比沖達320秒。脈沖等離子推力器實現軌道維持精度±50米,立方星壽命延長至10年。火星采樣返回任務中完成軌道修正180次,推進劑用量節省40%。模塊化設計支持在軌燃料加注,構建衛星星座自主管理生態。珠海熱壓晶圓鍵合加工平臺該所針對不同厚度晶圓,研究鍵合過程中壓力分布的均勻性調控方法。

科研團隊在晶圓鍵合技術的低溫化研究方面取得一定進展。考慮到部分半導體材料對高溫的敏感性,團隊探索在較低溫度下實現有效鍵合的工藝路徑,通過優化表面等離子體處理參數,增強晶圓表面的活性,減少鍵合所需的溫度條件。在實驗中,利用材料外延平臺的真空環境設備,可有效控制鍵合過程中的氣體殘留,提升界面的結合效果。目前,低溫鍵合工藝在特定材料組合的晶圓上已展現出應用潛力,鍵合強度雖略低于高溫鍵合,但能更好地保護材料的固有特性。該研究為熱敏性半導體材料的鍵合提供了新的思路,相關成果已在行業交流中得到關注。
研究所利用其作為中國有色金屬學會寬禁帶半導體專業委員會倚靠單位的優勢,組織行業內行家圍繞晶圓鍵合技術開展交流研討。通過舉辦技術論壇與專題研討會,分享研究成果與應用經驗,探討技術發展中的共性問題與解決思路。在近期的一次研討中,來自不同機構的行家就低溫鍵合技術的發展趨勢交換了意見,形成了多項有價值的共識。這些交流活動促進了行業內的技術共享與合作,有助于推動晶圓鍵合技術的整體進步,也提升了研究所在該領域的學術影響力。晶圓鍵合革新高效海水淡化膜的納米選擇性通道構建工藝。

晶圓鍵合定義智能嗅覺新榜樣。64通道MOF傳感陣列識別1000種氣味,肺病呼氣篩查準確率98%。石油化工應用中預警硫化氫泄漏,響應速度快于傳統探測器60秒。深度學習算法實現食品等級判定,超市損耗率降低32%。自清潔結構消除氣味殘留,為智能家居提供主要感知模塊。晶圓鍵合實現核電池安全功能。鋯合金-金剛石屏蔽體輻射泄漏量<1μSv/h,達到天然本底水平。北極科考站應用中實現-60℃連續供電,鋰電池替換周期延長至15年。深海探測器"奮斗者"號搭載運行10909米,保障8K視頻實時傳輸。模塊化堆疊使功率密度達500W/L,為月球基地提供主要能源。
晶圓鍵合推動高通量DNA合成芯片的微腔精確密封與功能集成。四川低溫晶圓鍵合外協
科研團隊嘗試將晶圓鍵合技術融入半導體器件封裝的中試流程體系。四川低溫晶圓鍵合外協
晶圓鍵合通過分子力、電場或中間層實現晶圓長久連接。硅-硅直接鍵合需表面粗糙度<0.5nm及超潔凈環境,鍵合能達2000mJ/m2;陽極鍵合利用200-400V電壓使玻璃中鈉離子遷移形成Si-O-Si共價鍵;共晶鍵合采用金錫合金(熔點280℃)實現氣密密封。該技術滿足3D集成、MEMS封裝對界面熱阻(<0.05K·cm2/W)和密封性(氦漏率<5×10?1?mbar·l/s)的嚴苛需求。CMOS圖像傳感器制造中,晶圓鍵合實現背照式結構。通過硅-玻璃混合鍵合(對準精度<1μm)將光電二極管層轉移到讀out電路上方,透光率提升至95%。鍵合界面引入SiO?/Si?N?復合介質層,暗電流降至0.05nA/cm2,量子效率達85%(波長550nm),明顯提升弱光成像能力。
四川低溫晶圓鍵合外協