在整片300毫米晶圆范围内，所有裸片的铜焊盘键合后套刻偏差均控制在40纳米以内——这一全球首创的成果，为下一代CMOS 2.0架构扫清了关键障碍。

01 里程碑：200nm互连间距，40nm套刻精度

在刚刚落幕的2026年IEEE电子元件与技术会议（ECTC）上，imec携手EV Group（EVG），共同展示了面向200纳米铜互连焊盘间距的高稳定性、高良率晶圆对晶圆混合键合技术。该技术已在具备可布线互连结构的测试样片上完成验证。

核心数据令人振奋：

• 互连间距：200nm（业界领先）

• 套刻偏差：整片300mm晶圆范围内，所有裸片铜焊盘键合后偏差＜40nm

• 全球首创：在键合前两片晶圆均已预制四层可布线互连结构

依托EVG新一代混合键合与熔融键合设备GEMINI FB，本次试验实现了铜焊盘对准精度的历史新高。高精度对准，正是保障高电性良率的核心前提。

02 技术解密：四大环节协同优化，缺一不可

imec院士、三维系统集成项目负责人Zsolt Tokei表示：“此次窄间距混合键合技术的突破，源于我们对整套工艺流程中所有关键环节的协同优化。”

具体包括：

1. 介电材料创新
   采用imec率先研发的氮化硅碳（SiCN）作为介电材料，性能优于传统介质。

2. 化学机械抛光（CMP）工艺优化
   对抛光工艺进行精细调控，在整片晶圆范围内实现高度均匀性——既能打造极致平整的介电层表面，又能将铜焊盘的凹陷量精准控制在数纳米级别。

3. 顶尖键合设备
   EVG GEMINI FB设备带来超高套刻精度与长期稳定性。

4. 焊盘设计与预键合修正
   优化铜焊盘设计，并结合键合前光刻修正技术，进一步减少偏差。

Zsolt Tokei补充道：“我们将持续优化混合键合工艺，推动互连间距进一步突破200nm门槛，攻克逻辑层堆叠、存算堆叠等极高难度的应用场景。这需要进一步提升套刻性能，我们也将与EVG深化合作开展相关研发。”

03 应用场景：CMOS 2.0架构的“核心引擎”

这项技术为何如此重要？答案在于CMOS 2.0微缩架构。

传统片上系统（SoC）正被拆分为多个异构功能层，再通过三维互连技术重新集成。根据不同的应用需求，CMOS 2.0可将SoC的逻辑部分划分为高驱动逻辑层与高密度逻辑层。这些逻辑层之间的堆叠，对互连密度有着极致要求——唯有最先进的晶圆对晶圆混合键合技术才能满足。

具体应用包括：

• 逻辑层堆叠

• 存储与逻辑异质堆叠（存算一体）

• 超高互连密度计算系统

这是imec提出的CMOS 2.0核心发展方向，也是支撑未来AI算力持续增长的关键底层技术。

04 产业视野：从CMOS 2.0到XTCO，半导体研发体系正在重构

imec首席执行官Patrick Vandenameele近日指出，长期以来，支撑大规模AI基础设施运转的诸多技术，最初都是为智能手机、传统数据中心网络等场景研发的。各大云服务商与AI芯片企业大多只是“改造适配”现有技术，以满足飞速增长的AI算力需求。

但这种模式已经触及瓶颈。

行业必须围绕AI系统所需的超高每秒万亿次运算（TOPS）性能指标进行技术定向优化，存储芯片也必须针对具体应用场景完成定制化升级。

imec将这套全新发展理念定义为跨技术协同优化（XTCO）——半导体技术升级不再只依赖传统晶体管尺寸微缩，而是依托多领域技术联动实现整体性能突破。算力、存储、封装、硅光、互联架构乃至AI模型架构之间，需要实现更深度融合。

Patrick Vandenameele强调：“半导体行业不仅需要晶圆代工厂、无晶圆设计企业、EDA厂商与设备供应商深化合作，更要联动大型云服务商与AI架构研发团队协同研发。我们现已拥有成熟完善的产业生态，但仍需进一步深化与AI架构团队、头部云服务企业的深度协作。”

这一趋势凸显了imec这类中立研发机构的核心价值——它正逐步成为连接晶圆厂、设备厂商、AI企业与科研院校的协同枢纽。

为此，imec已在巴黎成立imec.AI-labs，着手开展AI算法硬件适配基准测试，力求打通硬件研发与AI应用生态之间的壁垒。Patrick Vandenameele表示：“此举并非让imec转型研发AI算法，而是搭建桥梁。业界愈发清晰地认识到，未来半导体制程升级，必须实现硬件设计与AI业务场景的深度适配。”

05 长期合作：imec与EVG，三十年携手同行

EV Group首席技术总监Paul Lindner表示：“我们与imec长期保持合作，这印证了晶圆键合技术在下一代半导体器件研发中的重要地位。双方三十余年的协作实践证明，设备厂商与imec这类顶尖研发机构深度联动，能够切实推动半导体工艺技术持续进步。未来我们将继续携手，助力新一代器件架构落地，并深化全球半导体产业链合作。”

从200nm间距到40nm套刻精度，从材料创新到设备突破，从CMOS 2.0到XTCO——这不仅是技术的跃迁，更是整个半导体产业协作模式的进化。

下一代计算系统的钥匙，正在被一步步锻造出来。