围绕晶圆键合技术的标准化建设,该研究所联合行业内行家开展相关研究。作为中国有色金属学会宽禁带半导体专业委员会倚靠单位,其团队参与了多项行业标准的研讨,针对晶圆键合的术语定义、测试方法等提出建议。在自身研究实践中,团队总结了不同材料组合、不同尺寸晶圆的键合工艺参数范围,形成了一套内部技术规范,为科研人员提供参考。同时,通过与其他科研机构的合作交流,分享键合过程中的质量控制经验,推动行业内工艺水平的协同提升。这些工作有助于规范晶圆键合技术的应用,促进其在半导体产业中的有序发展。晶圆键合实现微型色谱系统的复杂流道高精度封装。上海高温晶圆键合加工工厂

晶圆键合定义智能嗅觉新榜样。64通道MOF传感阵列识别1000种气味,肺病呼气筛查准确率98%。石油化工应用中预警硫化氢泄漏,响应速度快于传统探测器60秒。深度学习算法实现食品等级判定,超市损耗率降低32%。自清洁结构消除气味残留,为智能家居提供主要感知模块。晶圆键合实现核电池安全功能。锆合金-金刚石屏蔽体辐射泄漏量<1μSv/h,达到天然本底水平。北极科考站应用中实现-60℃连续供电,锂电池替换周期延长至15年。深海探测器"奋斗者"号搭载运行10909米,保障8K视频实时传输。模块化堆叠使功率密度达500W/L,为月球基地提供主要能源。
山西真空晶圆键合实验室晶圆键合实现传感与处理单元的单片异构集成。

科研团队在晶圆键合技术的低温化研究方面取得一定进展。考虑到部分半导体材料对高温的敏感性,团队探索在较低温度下实现有效键合的工艺路径,通过优化表面等离子体处理参数,增强晶圆表面的活性,减少键合所需的温度条件。在实验中,利用材料外延平台的真空环境设备,可有效控制键合过程中的气体残留,提升界面的结合效果。目前,低温键合工艺在特定材料组合的晶圆上已展现出应用潜力,键合强度虽略低于高温键合,但能更好地保护材料的固有特性。该研究为热敏性半导体材料的键合提供了新的思路,相关成果已在行业交流中得到关注。
针对晶圆键合技术中的能耗问题,科研团队开展了节能工艺的研究,探索在保证键合质量的前提下降低能耗的可能。通过优化温度 - 压力曲线,缩短高温保持时间,同时采用更高效的加热方式,在实验中实现了能耗的一定程度降低。对比传统工艺,改进后的方案在键合强度上虽无明显提升,但能耗降低了部分比例,且键合界面的质量稳定性不受影响。这项研究符合半导体产业绿色发展的趋势,为晶圆键合技术的可持续应用提供了思路,也体现了研究所对工艺细节的持续优化精神。晶圆键合实现声学超材料宽频可调谐结构制造。

研究所将晶圆键合技术与深紫外发光二极管(UV-LED)的研发相结合,探索提升器件性能的新途径。深紫外 LED 在消毒、医疗等领域有重要应用,但其芯片散热问题一直影响着器件的稳定性和寿命。科研团队尝试通过晶圆键合技术,将 UV-LED 芯片与高导热衬底结合,改善散热路径。利用器件测试平台,对比键合前后器件的温度分布和光输出功率变化,发现优化后的键合工艺能使器件工作温度有所降低,光衰速率得到一定控制。同时,团队研究不同键合层厚度对紫外光透过率的影响,在保证散热效果的同时减少对光输出的影响。这些研究为深紫外 LED 器件的性能提升提供了切实可行的技术方案,也拓展了晶圆键合技术在特殊光电子器件中的应用。晶圆键合提升热电制冷器界面传输效率与可靠性。江苏低温晶圆键合技术
晶圆键合推动无创脑血流监测芯片的光声功能协同集成。上海高温晶圆键合加工工厂
在异质材料晶圆键合的研究中,该研究所关注宽禁带半导体与其他材料的界面特性。针对氮化镓与硅材料的键合,团队通过设计过渡层结构,缓解两种材料热膨胀系数差异带来的界面应力。利用材料外延平台的表征设备,可观察过渡层在键合过程中的微观变化,分析其对界面结合强度的影响。科研人员发现,合理的过渡层设计能在一定程度上提升键合的稳定性,减少后期器件使用过程中的界面失效风险。目前,相关研究已应用于部分中试器件的制备,为异质集成器件的开发提供了技术支持,也为拓宽晶圆键合的材料适用范围积累了经验。上海高温晶圆键合加工工厂