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(dǎo)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。晶圓鍵合實現(xiàn)聲學(xué)超材料寬頻可調(diào)諧結(jié)構(gòu)制造。廣州硅熔融晶圓鍵合技術(shù)

科研團隊在晶圓鍵合技術(shù)的低溫化研究方面取得一定進展。考慮到部分半導(dǎo)體材料對高溫的敏感性，團隊探索在較低溫度下實現(xiàn)有效鍵合的工藝路徑，通過優(yōu)化表面等離子體處理參數(shù)，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(huán)境設(shè)備，可有效控制鍵合過程中的氣體殘留，提升界面的結(jié)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(xiàn)出應(yīng)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(dǎo)體材料的鍵合提供了新的思路，相關(guān)成果已在行業(yè)交流中得到關(guān)注。黑龍江晶圓級晶圓鍵合外協(xié)晶圓鍵合解決硅基光子芯片的光電異質(zhì)材料集成挑戰(zhàn)。

該研究所將晶圓鍵合技術(shù)與半導(dǎo)體材料回收再利用的需求相結(jié)合，探索其在晶圓減薄與剝離工藝中的應(yīng)用。在實驗中，通過鍵合技術(shù)將待處理晶圓與臨時襯底結(jié)合，為后續(xù)的減薄過程提供支撐，處理完成后再通過特定工藝實現(xiàn)兩者的分離。這種方法能有效減少晶圓在減薄過程中的破損率，提高材料的利用率。目前，在 2-6 英寸晶圓的處理中，該技術(shù)已展現(xiàn)出較好的適用性，材料回收利用率較傳統(tǒng)方法有一定提升。這些研究為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的綠色制造提供了技術(shù)支持，也拓展了晶圓鍵合技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

科研團隊在晶圓鍵合的對準(zhǔn)技術(shù)上進行改進，針對大尺寸晶圓鍵合中對準(zhǔn)精度不足的問題，開發(fā)了一套基于圖像識別的對準(zhǔn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能實時捕捉晶圓邊緣的標(biāo)記點，通過算法調(diào)整晶圓的相對位置，使對準(zhǔn)誤差控制在較小范圍內(nèi)。在 6 英寸晶圓的鍵合實驗中，該系統(tǒng)的對準(zhǔn)精度較傳統(tǒng)方法有明顯提升，鍵合后的界面錯位現(xiàn)象明顯減少。這項技術(shù)改進不僅提升了晶圓鍵合的工藝水平，也為其他需要高精度對準(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。

晶圓鍵合實現(xiàn)多通道仿生嗅覺系統(tǒng)的高密度功能單元集成。

在晶圓鍵合技術(shù)的實際應(yīng)用中，該研究所聚焦材料適配性問題展開系統(tǒng)研究。針對第三代半導(dǎo)體與傳統(tǒng)硅材料的鍵合需求，科研人員通過對比不同表面活化方法，分析鍵合界面的元素擴散情況。依托微納加工平臺的精密設(shè)備，團隊能夠精確控制鍵合過程中的溫度梯度，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)鍵合實驗中，已初步掌握界面應(yīng)力的調(diào)控規(guī)律，鍵合強度的穩(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)用場景積累了數(shù)據(jù)。晶圓鍵合提升微型燃料電池的界面質(zhì)子傳導(dǎo)效率。浙江共晶晶圓鍵合加工平臺

晶圓鍵合保障量子密鑰分發(fā)芯片的物理不可克隆性與穩(wěn)定成碼。廣州硅熔融晶圓鍵合技術(shù)

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。針對氮化鎵與硅材料的鍵合，團隊通過設(shè)計過渡層結(jié)構(gòu)，緩解兩種材料熱膨脹系數(shù)差異帶來的界面應(yīng)力。利用材料外延平臺的表征設(shè)備，可觀察過渡層在鍵合過程中的微觀變化，分析其對界面結(jié)合強度的影響。科研人員發(fā)現(xiàn)，合理的過渡層設(shè)計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程中的界面失效風(fēng)險。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。廣州硅熔融晶圓鍵合技術(shù)