橫濱國立大學利用新型接合膜ALD-Al₂O₃成功地在300 mm矽晶圓上進行成膜與直接接合。此技術在未經化學機械研磨(CMP)或電漿處理的情況下，即可形成接合界面。
ALD-Al₂O₃相較於既有的二氧化矽(SiO₂)或氮化碳化矽(SiCN)，具有更高的熱傳導率。橫濱國立大學在與KOKUSAI ELECTRIC公司共同進行的研究中，利用原子層沉積(ALD)技術，在300 mm矽晶圓上形成了厚度5 nm的ALD-Al₂O₃薄膜。經由穿透式電子顯微鏡與超音波觀察，確認可以形成無空隙的接合界面。
此外，橫濱國立大學透過「雙懸臂梁法(Double Cantilever Beam Method)」進行評估，確認具有足夠的接合強度。另透過升溫脫附分析也發現Al₂O₃薄膜中的含水量與內部空隙量會因成膜溫度而異，進而影響接合界面的空隙形成與接合強度。若膜中含水量過高，可能導致接合強度飽和或產生空隙；但適量的水分則有助於接合的形成。
由於ALD-Al₂O₃薄膜的熱傳導率高於SiO₂，因此可降低接合界面的熱阻，預期能改善晶背供電網路(BSPDN)結構中的熱管理問題。此項技術無須對晶圓表面進行CMP或電漿處理，預期可簡化製程並降低成本。未來除了取代既有接合材料之外，亦將可望成為因應次世代半導體3D元件散熱問題的製程技術。