专业高效
微纳加工公司

摘 要：在后摩尔时代，大尺寸功能晶圆临时键合与超薄减薄技术已成为半导体产业创新的重要支撑。然而，在晶圆减薄过程中，翘曲和破损等问题普遍存在，严重制约了器件性能与良率。针对上述挑战，本团队研发了一种低成本和室温超平整的临时键合工艺，有效降低了晶圆翘曲风险，实现了高平整度和高稳定性的晶圆键合。结合国产减薄设备，本团队成功实现了多项突破：将 8 英寸硅晶圆减薄至 8 μm；12 英寸硅功率芯片减薄至 15 μm (总厚度变化 TTV≤2 μm)；8 英寸铌酸锂减薄至 8~10 μm，可满足多种压电MEMS 需求。目前，该技术已成功应用于硅、铌酸锂/钽酸锂、氧化镓、磷化铟等多种晶圆体系的异质集成，为功率芯片和高性能 MEMS 器件的国产化进程提供了重要支撑。

关 键 词：大尺寸晶圆；临时键合与减薄；室温；超平整

#用于GaN外延的111SOI晶圆

#全国产SOI晶圆定制加工   #468寸50nm-15um热氧片

库存片：

220nmSI高阻-3umSIO2-675umSI 6寸8寸 用于薄硅硅光

3000nmSI高阻-3umSIO2-675umSI 6寸8寸 用于厚硅硅光

#尺寸4-8寸 

#最小起订量1片

#热氧层厚度范围50nm-15um

#膜厚精度最高精度+-5nm

#厚膜SOI-减薄抛光工艺600nm到微米级，加离子束精修，超级高精度膜厚均匀性

 #CavitySOI-带空腔SOI晶圆，光刻显影刻蚀键合制作SOI一条龙

 #FDSOI -最薄顶层10nm，特殊工艺精修，粗糙度小，膜厚精度高

普通超薄：SMARTCUT+离子束精修

超级超薄：EPI+SMARTCUT+离子束精修

#超平硅片-TTV500nm

我们为客户提供晶圆（硅晶圆，玻璃晶圆，SOI晶圆，GaAs，蓝宝石，碳化硅（导电，非绝缘），Ga2O3,金刚石，GaN（外延片/衬底）），镀膜（PVD,cvd,Ald，PLD）和材料（Au Cu Ag Pt Al Cr Ti Ni Sio2 Tio2 Ti3O5，Ta2O5,ZrO2,TiN，ALN,ZnO,HfO2。。更多材料），键合（石英石英键合，蓝宝石蓝宝石键合）光刻，高精度掩模版，外延，掺杂,6寸DUVKRF电子束光刻等产品及加工服务(请找小编领取我们晶圆标品库存列表，为您的科学实验加速。

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随着半导体产业的飞速发展，大尺寸功能晶圆的临时键合与减薄技术已成为推动行业技术革新的重要支撑。5G、人工智能、物联网等新兴技术的崛起不断提升了对芯片性能和功能的需求。目前，传统的尺寸缩减工艺逐渐逼近其物理极限，硅通孔(TSV)技术已成为当前晶圆级堆叠封装的核心解决方案[1]。为满足 TSV 制造及多芯片堆叠需求，晶圆不断向大尺寸和超薄化方向发展，这一趋势带来了翘曲和破损等加工挑战，更对工艺创新提出了严苛的要求。

作为后摩尔时代的关键共性技术，大尺寸晶圆的临时键合和低成本减薄在先进封装、MEMS 器件、射频/功率器件和新型铌酸锂/钽酸锂压电和光电器件等领域展现出巨大潜力。2024 年 10 月，英飞凌公司推出全球最薄硅功率晶圆，将 12 英寸硅功率晶圆的厚度减薄至 20 μm。相比之下，国内现有技术在大尺寸晶圆减薄方面存在显著差距。以 Taiko 减薄工艺为例[2] ，8–12 英寸硅晶圆能减薄到的最小厚度只有约 50 μm。这一差距限制了我国在功率芯片等领域的发展，导致相关器件在性能和功耗方面难以达到国际先进水平。此外，传统热键合工艺的高温处理过程极易因材料热膨胀系数差异产生不均匀热应力，造成晶圆翘曲甚至破裂,  尤其在大尺寸晶圆或特殊材料晶圆加工中影响更为显著，无法满足现代半导体产业高效、规模化的生产需求。

本团队致力于开发具有自主知识产权的临时键合工艺。针对上述问题，本团队研发了一种低成本室温临时超平整键合技术。与传统热固化键合工艺相比，该技术无需高温处理，避免了热膨胀引起的应力问题，显著降低了晶圆翘曲风险，实现了近乎无应力环境下的高平整度键合。这一突破为后续高精度减薄奠定了基础。此外，本团队结合自主设计的高通量键合设备及优化后的室温键合工艺流程，键合数量可达 30~50 对/小时，极大提高了键合效率。

在大尺寸功能晶圆临时键合与减薄技术从实验室走向工业化生产的过程中，本团队攻克了多项关键技术难点，成功实现了技术的工程化突破。结合室温临时键合工艺和国产全自动减薄设备，本团队已在多个工程化应用中取得显著成果：凭借超平整键合技术，成功将 8 英寸 750 μm 厚的单晶硅背面减薄至7–8 μm，使硅晶圆在自然光下几乎透明，如图 1(a)所示；在硅功率芯片领域，已成功突破 12 英寸硅芯片/玻璃室温键合和背面减薄技术，使芯片减薄至 15 μm(比英飞凌的最新结果薄 5 μm)，厚度均匀性控制在TTV≤2 μm，如图 1(b, g)所示。这种厚度的超薄晶圆能够有效降低功率损耗，提高芯片的散热性能；在压电 MEMS 领域，成功实现6英寸单晶铌酸锂与图形化硅的超平整键合，铌酸锂背面减薄至 15 μm，8 英寸单晶铌酸锂减薄到 8–10 μm，完全满足新型压电MEMS 器件的开发需求，如图 1(c, d, f)所示。目前，本团队已经实现硅、铌酸锂、钽酸锂、氧化镓和磷化铟等多种晶圆体系的异质异构集成工艺，多种晶圆键合质量和减薄参数已经满足压电 MEMS、功率芯片、热释电等器件的关键技术开发需求。此外，针对大尺寸临时键合和解键合设备价格昂贵的问题，本团队未来还将着手开发大尺寸晶圆临时键合机和解键合机，推动相关技术从实验室走向实际应用。这些设备将以优越的性价比和性能表现，为国内半导体产业提供经济高效的解决方案。