大尺寸晶圆键合/减薄及其高性能器件应用
晶圆键合和减薄是后摩尔时代的关键共性技术,在芯片先进封装、MEMS传感器和功率电源和光电子芯片领域具有重大产业化价值。万青教授发明了一种低成本室温临时键合技术,实现了大尺寸(6-12英寸)单晶硅、铌酸锂/钽酸锂晶圆和玻璃、硅片衬底的平整键合。在此基础上,采用国产减薄机进行晶圆背面精密减薄,成功实现了快速将6-8英寸单晶铌酸锂、钽酸锂和12英寸硅晶圆减薄到了8-50微米。目前,研究人员做到了单片减薄时间仅为5-10分钟,键合片总厚度偏差为2微米。在后续研究中,团队人员将进一步降低减薄后的晶圆厚度偏差并拓展到磷化铟、氮化镓和氧化镓等晶圆体系,另外,团队人员还将开展上述单晶功能薄膜在热释电红外传感器、压电微流控驱动、功率芯片和光电子异构集成中的产业化应用。
万青,1998年本科毕业于浙江大学材料系,2004年在中科院上海微系统所获得微电子学博士学位。先后在湖南大学、中科院宁波材料所、南京大学从事科研和教学工作,目前担任甬江实验室功能材料与器件异构集成研究中心主任。从事半导体和功能材料与器件研究20多年,代表成果包括:1)早在2001年,本人就发表了国际第一篇LiTaO3单晶薄膜Smart-cut工艺初步探索论文,为其5G/6G射频滤波器、电光调制器应用奠定了材料基础。2)早在2009年,成功研制了世界上第一个非晶IGZO双电层TFTs,发表国内第一篇IGZO薄膜晶体管论文,也是国际IGZO氧化物神经形态晶体管的发明人。3)发明了一种室温键合临时键合技术,结合背面精密减薄工艺,成功实现了大尺寸(8-12英寸)硅晶圆和大尺寸(6-8英寸)铌酸锂/钽酸锂单晶快速、超低成本减薄。累计在Nature Communications、Advanced Materials、APL、IEEE EDL等权威杂志发表SCI论文300多篇,他引3万次,并连续多年荣获中国高被引用学者称号。2006年获得全国百优博士论文,2009年获得中国青年科技奖,2013年获得浙江省科技一等奖(个人排名第1),2014年获得国家杰出青年基金,2018年入选国家相关人才计划。