科研团队在晶圆键合的对准技术上进行改进,针对大尺寸晶圆键合中对准精度不足的问题,开发了一套基于图像识别的对准系统。该系统能实时捕捉晶圆边缘的标记点,通过算法调整晶圆的相对位置,使对准误差控制在较小范围内。在 6 英寸晶圆的键合实验中,该系统的对准精度较传统方法有明显提升,键合后的界面错位现象明显减少。这项技术改进不仅提升了晶圆键合的工艺水平,也为其他需要高精度对准的半导体工艺提供了参考,体现了研究所的技术创新能力。
晶圆键合确保微型核电池高辐射剂量下的安全密封。辽宁精密晶圆键合技术

晶圆键合通过分子力、电场或中间层实现晶圆长久连接。硅-硅直接键合需表面粗糙度<0.5nm及超洁净环境,键合能达2000mJ/m²;阳极键合利用200-400V电压使玻璃中钠离子迁移形成Si-O-Si共价键;共晶键合采用金锡合金(熔点280℃)实现气密密封。该技术满足3D集成、MEMS封装对界面热阻(<0.05K·cm²/W)和密封性(氦漏率<5×10⁻¹⁴mbar·l/s)的严苛需求。CMOS图像传感器制造中,晶圆键合实现背照式结构。通过硅-玻璃混合键合(对准精度<1μm)将光电二极管层转移到读out电路上方,透光率提升至95%。键合界面引入SiO₂/Si₃N₄复合介质层,暗电流降至0.05nA/cm²,量子效率达85%(波长550nm),明显提升弱光成像能力。
贵州表面活化晶圆键合加工厂商晶圆键合提升环境振动能量采集器的机电转换效率。

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。
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POCT设备的多功能微流控芯片全集成方案。

6G太赫兹通信晶圆键合实现天线集成。液晶聚合物-硅热键合构建相控阵单元,相位调控精度达±1.5°。可重构智能超表面实现120°波束扫描,频谱效率提升5倍。空地通信测试表明,0.3THz频段传输距离突破10公里,时延<1ms。自修复结构适应卫星在轨热变形,支持星间激光-太赫兹融合通信。晶圆键合开创微型核能安全架构。金刚石-锆合金密封键合形成多级辐射屏障,泄漏率<10⁻⁸Ci/年。心脏起搏器应用中,10年持续供电免除手术更换。深海探测器"海斗二号"依托该电源下潜至11000米,续航能力提升至60天。同位素燃料封装密度提升至5W/cm³,为极地科考站提供全地形能源。晶圆键合革新高效海水淡化膜的纳米选择性通道构建工艺。贵州阳极晶圆键合加工平台
晶圆键合提升热电制冷器界面传输效率与可靠性。辽宁精密晶圆键合技术
研究所针对晶圆键合技术的规模化应用开展研究,结合其 2-6 英寸第三代半导体中试能力,分析键合工艺在批量生产中的可行性。团队从设备兼容性、工艺重复性等角度出发,对键合流程进行优化,使其更适应中试生产线的节奏。在 6 英寸晶圆的批量键合实验中,通过改进对准系统,将键合精度的偏差控制在较小范围内,提升了批次产品的一致性。同时,科研人员对键合过程中的能耗与时间成本进行评估,探索兼顾质量与效率的工艺方案。这些研究为晶圆键合技术从实验室走向中试生产搭建了桥梁,有助于推动其在产业中的实际应用。辽宁精密晶圆键合技术