該研究所在晶圓鍵合與外延生長的協同工藝上進行探索,分析兩種工藝的先后順序對材料性能的影響。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量與界面特性。實驗發現,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勢。這些發現為根據不同器件需求選擇合適的工藝路線提供了依據,相關數據已應用于多個科研項目中,提升了半導體材料制備的工藝優化效率。晶圓鍵合提升微型推進器在極端溫度下的結構穩定性。廣州真空晶圓鍵合外協

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。山東真空晶圓鍵合加工廠晶圓鍵合推動無創腦血流監測芯片的光聲功能協同集成。

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。
晶圓鍵合開創量子安全通信硬件新架構。磷化銦基量子點與硅波導低溫鍵合生成糾纏光子對,波長精確鎖定1550.12±0.01nm。城市光纖網絡中實現MDI-QKD密鑰生成速率12Mbps(400km),攻擊抵御率100%。密鑰分發芯片抗物理攻擊能力通過FIPS140-3認證,支撐國家電網通信加密。晶圓鍵合推動數字嗅覺腦機接口實用化。仿嗅球神經網絡芯片集成64個傳感單元,通過聚吡咯/氧化鋅異質鍵合實現氣味分子振動模式識別。帕金森患者臨床顯示:早期嗅功能衰退預警準確率98.7%,較傳統診斷提前。神經反饋訓練系統改善病情進展速度40%,為神經退行性疾病提供新干預路徑。圍繞第三代半導體器件需求,研究晶圓鍵合精度對器件性能的影響。

科研團隊在晶圓鍵合的界面表征技術上不斷完善,利用材料分析平臺的高分辨率儀器,深入研究鍵合界面的微觀結構與化學狀態。通過 X 射線光電子能譜分析,可識別界面處的元素組成與化學鍵類型,為理解鍵合機制提供依據;而透射電子顯微鏡則能觀察到納米級別的界面缺陷,幫助團隊針對性地優化工藝。在對深紫外發光二極管鍵合界面的研究中,這些表征技術揭示了界面態對器件光電性能的影響規律,為進一步提升器件質量提供了精細的改進方向,體現了全鏈條科研平臺在技術研發中的支撐作用。
利用多平臺協同優勢,測試晶圓鍵合后材料熱導率的變化情況。河南晶圓級晶圓鍵合加工
晶圓鍵合為光電融合神經形態計算提供異質材料接口解決方案。廣州真空晶圓鍵合外協
科研團隊在晶圓鍵合的對準技術上進行改進,針對大尺寸晶圓鍵合中對準精度不足的問題,開發了一套基于圖像識別的對準系統。該系統能實時捕捉晶圓邊緣的標記點,通過算法調整晶圓的相對位置,使對準誤差控制在較小范圍內。在 6 英寸晶圓的鍵合實驗中,該系統的對準精度較傳統方法有明顯提升,鍵合后的界面錯位現象明顯減少。這項技術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的半導體工藝提供了參考,體現了研究所的技術創新能力。
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