芯力科成功研发芯片“键合”装备,填补国内空白,精度达纳米级

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日常用的手机、电脑想要运行更快、体积更小,核心都依赖内置的芯片。而高性能芯片制造的关键一步,就是完成芯片之间纳米级精准堆叠。 “这项堆叠工艺名叫半导体混合键合,相关核心设备曾长期被国外企业垄断,如今我们已经实现自主可控的国产替代。”武汉芯力科技术有限公司(简称“芯力科”)总经理徐洲龙介绍。目前,这一设备已完成研发,即将进入芯片生产企业开展验证。
芯力科2024年5月成立于光谷筑芯科技产业园,技术源自华中科技大学机械学院尹周平院士团队,瞄准三维异构集成与先进封装技术方向,专注于高精度键合、高分辨率电喷等核心技术与装备的研发及产业化应用,可为人工智能、存算一体、超算等高性能芯片制造提供工艺解决方案,曾获湖北省科学技术进步奖一等奖。
“如果说光刻机是在芯片晶圆这一单层楼上刻画出精密电路,那么我们的键合装备,就是负责将上下两层楼严丝合缝地堆叠并粘合在一起。这是芯片进入后续工序前的最后一道精度关卡,但凡上下两层对歪了一丁点,整栋楼就得推倒重来。” 徐洲龙打比方说,普通人一根头发丝的直径约100微米,芯力科设备的堆叠定位精度可达30纳米,仅为头发丝直径的1/3000,运动控制精度更是突破至10纳米,相当于头发丝直径的1/10000。
“在芯片与晶圆对位时,用于校准的标记点会被芯片本身完全遮挡,这就像隔着一栋完整的楼房,要精准对准楼后地面上的一枚一元硬币,难度可想而知。”徐洲龙表示,芯力科自研了一套特殊光路系统,相当于给设备装上了能“拐弯的视线”,成功绕过遮挡的芯片,实现纳米级的精准锁定与对位。

芯力科D2W混合键合量产装备
为保障设备的高精度稳定运行,企业建成800平方米的千级、200平方米的百级超洁净车间。徐洲龙介绍:“我们的百级超洁净车间,洁净度比医院常规无菌手术室(万级)高出100倍,1立方米空气里,只允许有1颗直径仅为头发丝1/4的微小颗粒。”目前,设备的大部分核心部件均由企业自研自产。
硬核技术突破,正加速转化为市场回报。徐洲龙透露,芯力科业绩已驶入快车道:2025年营收实现翻倍增长,成功跻身规模以上工业企业行列;2026年有望延续强劲势头,预计全年营收将在此基础上再次翻番。 从成立时不到20人,发展到如今80余人的全职队伍,芯力科研发人员占比超60%,硕博人才达30%以上。
目前,芯力科正稳步推进新一轮融资工作,同步加速迭代版量产设备的研发与制造进程。徐洲龙感叹道:“企业的快速成长,离不开光谷的产业沃土,我们的目标是助力光谷完善芯片全产业链生态,力争2027年实现营收破亿。”
(来源:中国光谷)

