隨著5G/6G通信、新能源汽車與人工智能對芯片性能提出極限要求，以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為代表的第三代半導(dǎo)體異質(zhì)集成技術(shù)，已成為延續(xù)摩爾定律、突破性能瓶頸的關(guān)鍵。然而，傳統(tǒng)高溫鍵合工藝導(dǎo)致的熱應(yīng)力損傷、材料失配與界面氧化問題，長期制約著該技術(shù)的進一步發(fā)展。

面對這一嚴峻挑戰(zhàn)，行業(yè)該如何破局?青禾晶元憑借其已通過量產(chǎn)驗證的全自動超高真空常溫鍵合設(shè)備與成熟工藝，給出了答案：即以“超高真空+表面活化+常溫鍵合”為核心的完整解決方案，為行業(yè)突破熱敏感材料集成瓶頸提供了可靠的技術(shù)路徑。

技術(shù)突破：重新定義常溫鍵合工藝

青禾晶元常溫鍵合解決方案的核心，是在常溫環(huán)境下，實現(xiàn)晶圓間高強度、高潔凈的原子級結(jié)合。其卓越的工藝一致性與可靠性，通過以下兩大核心步驟予以保障：

1. 超高真空原子級活化：在≤5E-6Pa超高真空環(huán)境中，通過粒子束轟擊晶圓表面，徹底去除氧化層和污染物，實現(xiàn)晶圓表面的原子級潔凈與活化，為鍵合創(chuàng)造完美界面。

常溫精密壓力鍵合：在常溫環(huán)境下，對活化后的晶圓進行微米級精準對位與精準施壓，促使表面原子直接形成高強度共價鍵，實現(xiàn)原子級尺度的永久結(jié)合。

超高真空常溫鍵合原理

核心價值：定義異質(zhì)集成制造的新標準

青禾晶元常溫鍵合技術(shù)為產(chǎn)業(yè)帶來了四大核心價值：

1. 高潔凈界面，高鍵合強度：采用超高真空環(huán)境結(jié)合表面活化技術(shù)保障界面潔凈，從而實現(xiàn)>2J/m²的鍵合強度。

2. 無熱應(yīng)力與熱損傷：全程常溫鍵合工藝，完美保護熱失配材料與精密器件。

3. 適配異質(zhì)材料鍵合：突破材料晶格失配限制，已成功實現(xiàn)Si、SiC、GaN、玻璃乃至金屬等多種材料的異質(zhì)集成。

高精度，高產(chǎn)能：全自動化操作，結(jié)合±1 μm級的對準精度與±1%的控壓精度，保障工藝的一致性與高良率，為規(guī)模化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

高溫鍵合、常溫鍵合晶圓翹曲對比圖

產(chǎn)業(yè)驗證：在關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)性能與成本雙重優(yōu)化

青禾晶元的常溫鍵合技術(shù)已成功解決了多項產(chǎn)業(yè)化難題，實現(xiàn)了可量產(chǎn)的性能突破。特別是在以下兩個關(guān)鍵應(yīng)用中取得的顯著成效：

應(yīng)用一：GeOI產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)三大突破

在光電子與高速器件領(lǐng)域，絕緣體上鍺(GeOI)襯底因其優(yōu)異的光電特性備受期待，但鍺材料熱導(dǎo)率低、界面不穩(wěn)定及傳統(tǒng)制備成本高昂，使其長期停留于實驗室。青禾晶元常溫鍵合技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了三大突破：

1. 熱管理突破：避免了高溫?zé)釕?yīng)力，將高質(zhì)量鍺薄膜直接鍵合于高阻硅襯底，實測散熱效率提升超40%。

2. 界面強度與良率保障：鍵合有效面積穩(wěn)定在95%以上，為高一致性制造奠定基礎(chǔ)。

3. 高效成本控制：設(shè)備支持混線生產(chǎn)并集成材料回收模塊，使8英寸GeOI襯底單片生產(chǎn)成本降低60%以上，掃清了規(guī)模化應(yīng)用的最大障礙。

應(yīng)用二：攻克SiC基鈮酸鋰薄膜，推動SAW濾波器邁入5G高頻時代

為滿足5G/6G射頻前端對高性能、低成本襯底的迫切需求，需將高性能壓電材料(如鈮酸鋰)與理想襯底結(jié)合。青禾晶元技術(shù)已成功實現(xiàn)碳化硅(SiC)基鈮酸鋰(LiNbO₃)薄膜襯底的異質(zhì)集成突破：

1. 性能突破：制備的SiC/LN復(fù)合襯底完美結(jié)合了SiC的高頻散熱優(yōu)勢和LN的高機電耦合特性，基于此，諧振器在5GHz下實現(xiàn)了 Qmax > 700，K² > 20% 的卓越性能。

2. 攻克熱失配難題：常溫工藝徹底避免了SiC(4.0×10⁻⁶/K)與LiNbO₃(15×10⁻⁶/K)的熱膨脹系數(shù)差異帶來熱失配問題。

3. 量產(chǎn)保障：實現(xiàn)6英寸晶圓規(guī)模化制備，生產(chǎn)良率穩(wěn)定在95%以上，為5G N77/N78等關(guān)鍵頻段提供了高可靠、可量產(chǎn)的解決方案。

賦能未來：從技術(shù)驗證到產(chǎn)業(yè)生態(tài)的可靠伙伴

目前，青禾晶元的解決方案已在第三代半導(dǎo)體的異質(zhì)集成、MEMS、先進封裝、光電集成等多個前沿領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。基于廣泛的市場驗證，青禾晶元憑借其在超高真空常溫鍵合領(lǐng)域的技術(shù)和領(lǐng)先性，已發(fā)展成為國內(nèi)市場占有率領(lǐng)先的主導(dǎo)力量，正持續(xù)賦能全球頭部客戶的產(chǎn)品性能躍升與量產(chǎn)導(dǎo)入。

作為異質(zhì)集成領(lǐng)域的技術(shù)引領(lǐng)者，青禾晶元承諾：將持續(xù)深耕“原子級制造”核心能力，通過更先進的工藝平臺與全棧式解決方案，與產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)伙伴緊密協(xié)作，共同解鎖半導(dǎo)體鍵合技術(shù)的無限潛能，為構(gòu)建更高效、更智能的半導(dǎo)體未來貢獻力量。

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