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公开(公告)号：CN119376015A
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202411239785.8
申请日：2024-09-05
Applicant: 之江实验室
IPC: G02B6/13 , B29C64/106 , B33Y10/00 , G01B11/30 , G06N10/40 , G02B6/132 , G02B6/136 , G02B6/42 , G02B27/00
Abstract: 本发明公开了一种基于垂直微镜的量子计算芯片、晶上系统及其仿真器修正方法，通过对深刻蚀垂直结构进行侧壁平滑可以形成小于5nm粗糙度的垂直微镜结构，可以大幅降低光照射在硅基光学器件侧壁界面上的损耗，在硅晶圆上开发了量子计算芯片，实现了宏观空间光学和硅基光电子学之外的另一种光计算芯片结构，且工艺过程与先进封装工艺完全兼容，可以实现感、存、算的光电晶圆级系统集成。对于集成量子计算芯片、集成电路芯片(和光传感芯片)的晶上系统，通过垂直微镜技术降低TSV传输信号的串扰、损耗和延迟，而且通过法珀干涉实现了侧壁粗糙度的间接测量，进而对理想晶上系统仿真器进行修正，使其仿真器的仿真结果更接近晶上系统的真实测量结果。
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公开(公告)号：CN117246976A
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202311533163.1
申请日：2023-11-17
Applicant: 之江实验室
IPC: B81C3/00 , B81C1/00 , H01L23/473
Abstract: 本公开涉及晶上集成结构及其形成方法。该用于形成晶上集成结构的方法包括：在第一基板形成锁孔结构，形成锁孔结构的步骤包括：形成从基板的键合面延伸入基板的键合槽；形成多个从键合槽延伸入基板的键合孔；形成低陷在键合槽内的金属层结构；在第二基板形成凸闩结构，形成凸闩结构的步骤包括：形成层叠于基板的金属焊盘，其中，金属焊盘的外周与对应的键合槽的槽壁匹配；形成多个层叠于金属焊盘的金属凸点，金属焊盘处金属凸点的位置与对应的键合槽内键合孔的位置匹配；形成延伸入基板的流道结构；将金属焊盘对接于键合槽内；以及将凸闩结构键合于锁孔结构。该方法执行简单。此外，该方法能够将两个基板牢固可靠地连接。
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公开(公告)号：CN116429300B
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310685836.9
申请日：2023-06-12
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种基于单晶硅和微流道冷却的超高温压力传感芯片及系统，使用底部各向异性腐蚀并氧化和在压阻式的半导体电阻的周围刻蚀电阻分隔结构并填充和覆盖绝缘层相结合的方法，将组成惠斯登电桥的半导体电阻用二氧化硅层绝缘隔离包裹起来，避免了传统单晶硅pn结隔离高温漏电流失效的问题。本发明还提出了使用微流道环绕高温压力传感芯片的微组装方法，隔离了外界高温并降低了芯片周围温度，使得系统可以在高于硅基压力传感芯片最高工作温度的1000℃以上的超高温环境中工作。同时这种微流道环绕芯片进行冷却的方法也适用于其他材质和原理的工作在极端高温环境中的传感器、集成电路、大功率器件等。
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公开(公告)号：CN116429299B
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310686488.7
申请日：2023-06-12
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种可晶圆系统集成的压力传感芯片制造方法，包括深槽隔离步骤，深刻蚀间隙步骤，电极生长步骤，深刻蚀进气孔步骤，气密封装步骤。本发明在绝缘体上硅晶圆的垂直方向制造深槽平行板电容结构，与传统的在晶圆上下表面水平方向制造压力敏感膜片的方法相比，占用的芯片面积较小；深槽平行板电容结构的真空参考腔需要密封的面积小，并不一定依赖复杂的硅‑硅、硅‑玻璃键合工艺；且垂直方向的压力敏感膜片可以与梳齿式平行板电容结构相结合，形成类似差分式的结构，具有放大压力信号的功能，有利于与信号处理部分在晶圆上实现单片集成。
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公开(公告)号：CN116425110B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310686427.0
申请日：2023-06-12
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种具有差分结构的高温光电压力传感芯片的晶圆级制造方法，采用微电子深刻蚀方法，直接在单晶硅晶圆上制造垂直方向的法珀腔，同时在硅晶圆上制造水平方向的光束传输的硅基条形波导，形成硅基法珀式压力传感器，器件具有单侧结构，具有进一步放大压力信号的功能。制造方法与微电子工艺完全兼容，可以满足大规模批量化生产的需求，且可以实现电‑光‑传感的晶上系统集成。此外，本发明的器件结构和制造工艺中没有易受温度影响的硅基掺杂工艺和金属化工艺，可以在接近硅基材料弹性形变极限温度的高温环境中工作。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116481684A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310685929.1
申请日：2023-06-12
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种基于单晶硅晶圆的高温压力传感芯片及三维集成方法，该芯片的制作工艺包括力敏电阻制造步骤、绝缘隔离步骤、耐高温电极及互连线制造步骤、压力敏感膜片腐蚀步骤、键合步骤。本发明使用在力敏电阻的周围刻蚀绝缘隔离槽并填充和覆盖绝缘层、精确腐蚀力敏电阻的下层体硅相结合的方法，避免了传统单晶硅pn结隔离高温漏电流失效的问题，不依赖SOI晶圆、碳化硅晶圆等昂贵的材料，使用一般的单晶硅晶圆就实现了惠斯登电桥力敏电阻间的相互绝缘隔离，满足高温工作需求。提出的基于硅通孔的气密无引线键合方法进一步提升了压力传感芯片的可靠性。同时，制造方法与硅基CMOS工艺完全兼容，可以实现晶上系统集成。
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公开(公告)号：CN116399489A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310680812.4
申请日：2023-06-09
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种面向晶上系统集成的高温硅基光电压力传感芯片，其制备方法包括：法珀腔深刻蚀步骤、牺牲层填充步骤、光波导制造步骤、牺牲层释放步骤、气密封装步骤。本发明采用微电子深刻蚀方法，直接在绝缘体上硅晶圆上制造垂直方向的法珀腔，并利用绝缘体上硅晶圆的器件层单晶硅和埋氧层二氧化硅制造光束传输的硅基光波导，与微电子工艺完全兼容，具有更高的生产效率。同时，本发明的制造工艺直接在硅晶圆上制造硅基光电子传感芯片，有利于硅基微电子芯片在晶圆上实现光电混合的单片集成，进一步提升了系统的性能。此外，本发明在晶圆上制造硅基法珀压力传感芯片，可以在120℃以上的高温环境中工作。
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公开(公告)号：CN116338413A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310623750.3
申请日：2023-05-30
Applicant: 之江实验室
IPC: G01R31/26
Abstract: 本申请提供一种晶上系统的测试方法及测试装置，该晶上系统的晶圆基板包括若干个互不相连的晶上网络，该测试方法包括：对任一晶上网络施加第一电平信号，同时对余下的晶上网络施加第二电平信号；第一电平信号大于第二电平信号，第一电平信号与第二电平信号之间的压差大于或等于晶圆基板的电源电压，对余下的晶上网络循环执行上述操作；对任一晶上网络输入激励电信号，检测余下的晶上网络的输出电信号并进行电筛选测试，对不符合标准的晶上网络进行标记；对被标记的晶上网络进行修复，若可被修复，则去除标记；若不可被修复，则保留标记。可实现，通过该测试方法筛选出晶圆基板存在的缺陷，确保晶上系统晶圆基板的可靠运行。
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公开(公告)号：CN115863183A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202310052799.8
申请日：2023-02-03
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种用于三维集成晶圆系统散热的流量可测的微流道制造方法，包括：压阻式流量计制造步骤：在绝缘体上硅晶圆的上表面构造第一力敏应变结构并构造力敏电阻和测温电阻；埋氧层二氧化硅释放步骤：在所述绝缘体上硅晶圆的上表面刻蚀释放孔，并用湿法腐蚀所述释放孔下方的埋氧层二氧化硅，形成微流道；释放孔电镀铜封闭步骤：在所述绝缘体上硅晶圆的上表面和所述释放孔的侧壁沉积种子层金属，基于所述种子层电镀铜形成铜柱封闭所述微流道的上表面；微流道内壁无机镀铜步骤：使用化学法在所述微流道的内壁上下表面镀上铜散热层。
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公开(公告)号：CN115799076A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202310052792.6
申请日：2023-02-03
Applicant: 之江实验室
IPC: H01L21/48 , G01D21/02 , H01L23/473
Abstract: 本发明公开了一种可测流速压力温度的晶圆系统微流道制造方法，包括：液体传感测量元件制造步骤：在硅晶圆上的微流道中分别沉积温度传感单元和流速传感单元、压力传感单元及对应的水平引线；薄膜沉积步骤：在所述硅晶圆上依次生长牺牲层和二氧化硅层；信号引出步骤：生长垂直引线，将所述硅晶圆上的所述温度传感单元、流速传感单元、压力传感单元通过所述水平引线和垂直引线引到外侧；选择性释放牺牲层步骤：用激光选择性加热或者湿法腐蚀的方法将所述牺牲层选择性去除，形成微流道。该方法在不需要与额外的硅片或玻璃片键合的情况下，就能制造出供冷却液水平方向流动的闭合管路，而且可以实时监测冷却液的温度、流速、压力等物理参数。
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