研究所將晶圓鍵合技術(shù)與第三代半導(dǎo)體中試能力相結(jié)合，重點(diǎn)探索其在器件制造中的集成應(yīng)用。在深紫外發(fā)光二極管的研發(fā)中，團(tuán)隊(duì)嘗試通過(guò)晶圓鍵合技術(shù)改善器件的散熱性能，對(duì)比不同鍵合材料對(duì)器件光電特性的影響。利用覆蓋半導(dǎo)體全鏈條的科研平臺(tái)，可完成從鍵合工藝設(shè)計(jì)、實(shí)施到器件性能測(cè)試的全流程驗(yàn)證。科研人員發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化后的鍵合工藝能在一定程度上提升器件的工作穩(wěn)定性，相關(guān)數(shù)據(jù)已納入省級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目的研究報(bào)告。此外，針對(duì) IGZO 薄膜晶體管的制備，鍵合技術(shù)的引入為薄膜層與襯底的結(jié)合提供了新的解決方案。晶圓鍵合為深空探測(cè)提供宇宙塵埃原位捕集與分析一體化芯片。深圳真空晶圓鍵合加工

在晶圓鍵合技術(shù)的多材料體系研究中，團(tuán)隊(duì)拓展了研究范圍，涵蓋了從傳統(tǒng)硅材料到第三代半導(dǎo)體材料的多種組合。針對(duì)每種材料組合，科研人員都制定了相應(yīng)的鍵合工藝參數(shù)范圍，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其可行性。在氧化物與氮化物的鍵合研究中，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)谋砻嫜趸幚砟苡行嵘缑娴慕Y(jié)合強(qiáng)度；而在金屬與半導(dǎo)體的鍵合中，則需重點(diǎn)控制金屬層的擴(kuò)散行為。這些研究成果形成了一套較為多維的多材料鍵合技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，為不同領(lǐng)域的半導(dǎo)體器件研發(fā)提供了技術(shù)支持，體現(xiàn)了研究所對(duì)技術(shù)多樣性的追求。深圳晶圓級(jí)晶圓鍵合加工廠晶圓鍵合實(shí)現(xiàn)傳感與處理單元的單片異構(gòu)集成。

晶圓鍵合開(kāi)創(chuàng)液體活檢醫(yī)療。循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選芯片捕獲率99.8%，肺病檢出早于CT影像36個(gè)月。微流控芯片集成PCR擴(kuò)增與基因測(cè)序，30分鐘完成EGFR突變分析。強(qiáng)生臨床數(shù)據(jù)顯示：藥物療效預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率95%，患者生存期延長(zhǎng)19個(gè)月。防污染涂層避免假陽(yáng)性，推動(dòng)預(yù)防關(guān)口前移。晶圓鍵合重塑微型衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)。陶瓷-金屬梯度鍵合耐受2500K高溫，比沖達(dá)320秒。脈沖等離子推力器實(shí)現(xiàn)軌道維持精度±50米，立方星壽命延長(zhǎng)至10年。火星采樣返回任務(wù)中完成軌道修正180次，推進(jìn)劑用量節(jié)省40%。模塊化設(shè)計(jì)支持在軌燃料加注，構(gòu)建衛(wèi)星星座自主管理生態(tài)。

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(shí)驗(yàn)中，通過(guò)鍵合技術(shù)將待處理晶圓與臨時(shí)襯底結(jié)合，為后續(xù)的減薄過(guò)程提供支撐，處理完成后再通過(guò)特定工藝實(shí)現(xiàn)兩者的分離。這種方法能有效減少晶圓在減薄過(guò)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。

晶圓鍵合為超構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)提供多材料寬帶集成方案。

晶圓鍵合解決聚變堆包層材料在線監(jiān)測(cè)難題。鎢/碳化硅復(fù)合材料中集成光纖傳感陣列，耐輻照鍵合層在1400K下光損耗＜0.1dB/m。EAST裝置實(shí)測(cè)：中子通量監(jiān)測(cè)誤差＜0.5%，氚滯留量實(shí)時(shí)反演精度＞97%。自修復(fù)光子晶體結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)使用壽命至10年，保障中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆安全運(yùn)行。晶圓鍵合賦能體外心臟器官芯片。彈性光電極陣列跨尺度鍵合心肌組織支架，電信號(hào)同步精度±0.2ms。強(qiáng)心藥物測(cè)試中復(fù)現(xiàn)QT間期延長(zhǎng)效應(yīng)，臨床相關(guān)性較動(dòng)物實(shí)驗(yàn)提升90%。微生理泵系統(tǒng)模擬心輸出量波動(dòng)，縮短新藥研發(fā)周期18個(gè)月，每年節(jié)約研發(fā)費(fèi)用$46億。晶圓鍵合為柔性電子器件提供剛?cè)峤Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印技術(shù)路徑。福建晶圓鍵合代工

晶圓鍵合為MEMS聲學(xué)器件提供高穩(wěn)定性真空腔體密封解決方案。深圳真空晶圓鍵合加工

硅光芯片制造中晶圓鍵合推動(dòng)光電子融合改變。通過(guò)低溫分子鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)Ⅲ-Ⅴ族激光器與硅波導(dǎo)的異質(zhì)集成，在量子阱能帶精確匹配機(jī)制下，光耦合效率提升至95%。熱應(yīng)力緩沖層設(shè)計(jì)使波長(zhǎng)漂移小于0.03nm，支撐800G光模塊在85℃高溫環(huán)境穩(wěn)定工作。創(chuàng)新封裝結(jié)構(gòu)使發(fā)射端密度達(dá)到每平方毫米4個(gè)通道，為數(shù)據(jù)中心光互連提供高密度解決方案。華為800G光引擎實(shí)測(cè)顯示誤碼率低于10?12，功耗較傳統(tǒng)方案下降40%。晶圓鍵合技術(shù)重塑功率半導(dǎo)體熱管理范式。銅-銅直接鍵合界面形成金屬晶格連續(xù)結(jié)構(gòu)，消除傳統(tǒng)焊接層熱膨脹系數(shù)失配問(wèn)題。在10MW海上風(fēng)電變流器中，鍵合模塊熱阻降至傳統(tǒng)方案的1/20，芯片結(jié)溫梯度差縮小至5℃以內(nèi)。納米錐陣列界面設(shè)計(jì)使散熱面積提升8倍，支撐碳化硅器件在200℃高溫下連續(xù)工作10萬(wàn)小時(shí)。三菱電機(jī)實(shí)測(cè)表明，該技術(shù)使功率密度突破50kW/L，變流系統(tǒng)體積縮小60%。 深圳真空晶圓鍵合加工