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。

晶圓鍵合實(shí)現(xiàn)微型色譜系統(tǒng)的復(fù)雜流道高精度封裝。北京直接晶圓鍵合加工

研究所將晶圓鍵合技術(shù)與深紫外發(fā)光二極管（UV-LED）的研發(fā)相結(jié)合，探索提升器件性能的新途徑。深紫外 LED 在消毒、醫(yī)療等領(lǐng)域有重要應(yīng)用，但其芯片散熱問(wèn)題一直影響著器件的穩(wěn)定性和壽命。科研團(tuán)隊(duì)嘗試通過(guò)晶圓鍵合技術(shù)，將 UV-LED 芯片與高導(dǎo)熱襯底結(jié)合，改善散熱路徑。利用器件測(cè)試平臺(tái)，對(duì)比鍵合前后器件的溫度分布和光輸出功率變化，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的鍵合工藝能使器件工作溫度有所降低，光衰速率得到一定控制。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)研究不同鍵合層厚度對(duì)紫外光透過(guò)率的影響，在保證散熱效果的同時(shí)減少對(duì)光輸出的影響。這些研究為深紫外 LED 器件的性能提升提供了切實(shí)可行的技術(shù)方案，也拓展了晶圓鍵合技術(shù)在特殊光電子器件中的應(yīng)用。湖北表面活化晶圓鍵合廠商晶圓鍵合為人工光合系統(tǒng)提供光催化微腔一體化制造。

針對(duì)晶圓鍵合過(guò)程中的表面預(yù)處理環(huán)節(jié)，科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，分析不同清潔方法對(duì)鍵合效果的影響。通過(guò)對(duì)比等離子體清洗、化學(xué)腐蝕等方式，觀察晶圓表面的粗糙度與污染物殘留情況，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)谋砻婊罨幚砟苊黠@提升鍵合界面的結(jié)合強(qiáng)度。在實(shí)驗(yàn)中，利用原子力顯微鏡可精確測(cè)量處理后的表面形貌，為優(yōu)化預(yù)處理參數(shù)提供量化依據(jù)。研究還發(fā)現(xiàn)，表面預(yù)處理的均勻性對(duì)大面積晶圓鍵合尤為重要，團(tuán)隊(duì)據(jù)此改進(jìn)了預(yù)處理設(shè)備的參數(shù)分布，使 6 英寸晶圓表面的活化程度更趨一致。這些細(xì)節(jié)上的優(yōu)化，為提升晶圓鍵合的整體質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。

研究所將晶圓鍵合技術(shù)與微納加工工藝相結(jié)合，探索在先進(jìn)半導(dǎo)體器件中的創(chuàng)新應(yīng)用。在微納傳感器的制備研究中，團(tuán)隊(duì)通過(guò)晶圓鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同功能層的精確疊加，構(gòu)建復(fù)雜的三維器件結(jié)構(gòu)。利用微納加工平臺(tái)的精密光刻與刻蝕設(shè)備，可在鍵合后的晶圓上進(jìn)行精細(xì)圖案加工，確保器件結(jié)構(gòu)的精度要求。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，鍵合工藝的引入能簡(jiǎn)化多層結(jié)構(gòu)的制備流程，同時(shí)提升層間連接的可靠性。這些研究不僅豐富了微納器件的制備手段，也為晶圓鍵合技術(shù)開(kāi)辟了新的應(yīng)用方向，相關(guān)成果已在學(xué)術(shù)交流中進(jìn)行分享。晶圓鍵合構(gòu)建具備電生理反饋功能的人類(lèi)心臟仿生芯片系統(tǒng)。

5G射頻濾波器晶圓鍵合實(shí)現(xiàn)性能躍升。玻璃-硅陽(yáng)極鍵合在真空氣腔中形成微機(jī)械諧振結(jié)構(gòu)，Q值提升至8000@3.5GHz。離子注入層消除熱應(yīng)力影響，頻率溫度系數(shù)優(yōu)化至0.3ppm/℃。在波束賦形天線陣列中，插入損耗降至0.5dB，帶外抑制提升20dB。華為基站測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)使毫米波覆蓋半徑擴(kuò)大35%，功耗節(jié)省20%。曲面鍵合工藝支持三維堆疊，濾波模塊厚度突破0.2mm極限。器官芯片依賴晶圓鍵合跨材料集成。PDMS-玻璃光活化鍵合在微流道中構(gòu)建仿生血管內(nèi)皮屏障，跨膜運(yùn)輸效率提升300%。脈動(dòng)灌注系統(tǒng)模擬人體血壓變化，實(shí)現(xiàn)藥物滲透實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在藥物篩選中，臨床相關(guān)性達(dá)90%，研發(fā)周期縮短至傳統(tǒng)動(dòng)物試驗(yàn)的1/10。強(qiáng)生公司應(yīng)用案例顯示，肝毒性預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率從65%升至92%。透明鍵合界面支持高分辨細(xì)胞動(dòng)態(tài)成像。晶圓鍵合為紅外探測(cè)系統(tǒng)提供寬帶透明窗口與真空封裝。安徽直接晶圓鍵合加工

晶圓鍵合為射頻前端模組提供高Q值諧振腔體結(jié)構(gòu)。北京直接晶圓鍵合加工

熱電制冷晶圓鍵合實(shí)現(xiàn)控溫精度突破。鉍碲-銅界面冶金結(jié)合使接觸電阻趨近理論極限，溫度調(diào)節(jié)速度提升至100℃/s。激光雷達(dá)溫控單元在-40℃～125℃保持±0.01℃穩(wěn)定性，測(cè)距精度達(dá)毫米級(jí)。新能源汽車(chē)實(shí)測(cè)顯示，電池組溫差控制<1℃，續(xù)航里程提升15%。模塊化拼裝支持100W/cm2熱流密度管理。自補(bǔ)償結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)使用壽命至10年。腦機(jī)接口晶圓鍵合實(shí)現(xiàn)植入。聚四氟乙烯-鉑金生物相容鍵合形成微電極陣列，阻抗穩(wěn)定性十年變化<5%。神經(jīng)生長(zhǎng)因子緩釋層促進(jìn)組織整合，信號(hào)衰減率較傳統(tǒng)電極降低80%。漸凍癥患者臨床實(shí)驗(yàn)顯示，意念打字速度達(dá)每分鐘40字符，準(zhǔn)確率98%。核殼結(jié)構(gòu)封裝抵御腦脊液侵蝕，為帕金森病提供載體。北京直接晶圓鍵合加工