《先进混合键合技术与应用》

  母凤文

  青禾晶元半导体科技（集团）有限责任公司 董事长

演讲摘要：

先进混合键合技术已成为突破传统焊接与胶粘键合技术局限的关键使能技术，为下一代半导体封装和异构集成带来革命性突破。该技术能在晶圆或芯片层面同步实现高密度微间距互连（典型为铜-铜键合）与高可靠性介质键合（通常为二氧化硅-二氧化硅键合）。最新的技术进展主要聚焦三大核心方向：工艺控制强化、良率提升及规模化生产优化。关键的技术突破包括：精密表面处理与等离子体活化技术、低温低应力键合工艺（工作温度降低30%以上，翘曲控制在5μm以内）、介电常数可调的新型介质材料（k值范围2.5-4.5）、互连间距突破至亚微米级（达0.5μm），这些创新有效解决了界面空洞（<0.1%）、键合强度均匀性（偏差<5%）和热机械应力管理等核心的问题。这项应用正在重塑产业格局，实现超高带宽（>1TB/s）和超高能效（<1pJ/bit）的HBM存储堆叠，为AI加速器打造3D SoC/SiP异构集成方案（集成密度提升10倍），推动了背照式CMOS图像传感器性能突破（量子效率提升40%），还能实现芯粒间<100μm的互连间距，同时使传输损耗降低至0.1dB/mm。通过提供超短距（<10μm）、低寄生（<1fF）的异构互连，该技术不仅延续摩尔定律（晶体管密度每代提升50%），更使系统性能提升3-5倍，功耗降低60%，实现单芯片集成无法企及的新型系统架构。目前，台积电、英特尔等龙头企业已将其列为未来5年微电子发展的基石技术，预计2026年市场规模将突破50亿美元。

演讲人简介：

青禾晶元半导体科技（集团）有限责任公司创始人兼董事长母凤文博士是国家级海外高层次人才，曾任中国科学院微电子研究所教授，获得了东京大学博士学位，同时是清华企业家协会会员。母凤文博士长期致力于先进异构集成技术与装备的研发工作，先后主持及参与了日本总务省5G技术研究项目、日本学术振兴会项目、中国国家自然科学基金以及多家知名产业界企业合作研究项目。他以第一作者和通讯作者的身份，在顶级SCI期刊上发表论文40余篇，获授权专利100多项，还曾获日本东京大学院长奖、2019年度教育部科学技术二等奖。在2020年7月创立了青禾晶元半导体科技（集团）有限责任公司，率先在国内实现了先进异构集成技术产业化，完成多款先进键合设备研发及量产，并建成国内首条高端键合基板量产线。