针对晶圆键合过程中的气泡缺陷问题，科研团队开展了系统研究，分析气泡产生的原因与分布规律。通过高速摄像技术观察键合过程中气泡的形成与演变，发现气泡的产生与表面粗糙度、压力分布、气体残留等因素相关。基于这些发现，团队优化了键合前的表面处理工艺与键合过程中的压力施加方式，在实验中有效减少了气泡的数量与尺寸。在 6 英寸晶圆的键合中，气泡率较之前降低了一定比例，明显提升了键合质量的稳定性。这项研究解决了晶圆键合中的一个常见工艺难题，为提升技术成熟度做出了贡献。晶圆键合实现传感与处理单元的单片异构集成。四川共晶晶圆键合加工
晶圆键合驱动智能感知SoC集成。CMOS-MEMS单片集成消除引线键合寄生电容，使三轴加速度计噪声密度降至10μg/√Hz。嵌入式压阻传感单元在触屏手机跌落保护中响应速度<1ms，屏幕破损率降低90%。汽车安全气囊系统测试表明，碰撞信号检测延迟缩短至25μs，误触发率<0.001ppm。多层堆叠结构使传感器尺寸缩小80%，支持TWS耳机精确运动追踪。柔性电子晶圆键合开启可穿戴医疗新纪元。聚酰亚胺-硅临时键合转移技术实现5μm超薄电路剥离，曲率半径可达0.5mm。仿生蛇形互联结构使拉伸性能突破300%，心电信号质量较刚性电极提升20dB。临床数据显示，72小时连续监测心律失常检出率提高40%，伪影率<1%。自粘附界面支持运动员训练，为冬奥会提供实时生理监测。生物降解封装层减少电子垃圾污染。广东临时晶圆键合外协晶圆键合为植入式医疗电子提供长效生物界面封装。
在晶圆键合技术的设备适配性研究中，科研团队分析现有中试设备对不同键合工艺的兼容能力，提出设备改造的合理化建议。针对部分设备在温度均匀性、压力控制精度上的不足，团队与设备研发部门合作，开发了相应的辅助装置，提升了设备对先进键合工艺的支持能力。例如，为某型号键合机加装的温度补偿模块，使晶圆表面的温度偏差控制在更小范围内，提升了键合的均匀性。这些工作不仅改善了现有设备的性能，也为未来键合设备的选型与定制提供了参考，体现了研究所对科研条件建设的重视。
广东省科学院半导体研究所依托其材料外延与微纳加工平台，在晶圆键合技术研究中持续探索。针对第三代氮化物半导体材料的特性，科研团队着重分析不同键合温度对 2-6 英寸晶圆界面结合强度的影响。通过调节压力参数与表面预处理方式，观察键合界面的微观结构变化，目前已在中试规模下实现较为稳定的键合效果。研究所利用设备总值逾亿元的科研平台，结合材料分析仪器，对键合后的晶圆进行界面应力测试，为优化工艺提供数据支持。在省级重点项目支持下，团队正尝试将该技术与外延生长工艺结合，探索提升半导体器件性能的新路径，相关研究成果已为后续应用奠定基础。晶圆键合为虚拟现实系统提供高灵敏触觉传感器集成方案。
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。
晶圆键合实现POCT设备的多功能微流控芯片全集成方案。云南低温晶圆键合加工工厂
晶圆键合确保微型核电池高辐射剂量下的安全密封。四川共晶晶圆键合加工
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。四川共晶晶圆键合加工
