該成果標(biāo)志著我國在高端光電子核心器件領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從“技術(shù)跟跑”到“產(chǎn)業(yè)領(lǐng)跑”的歷史性跨越，為量子科技自主可控發(fā)展注入強勁動能。

　　中試線建設(shè)高效推進，成果轉(zhuǎn)化加速落地

　　上海交大無錫光子芯片研究院自2022年12月啟動國內(nèi)首條光子芯片中試線建設(shè)以來，聚焦“研發(fā)-驗證-量產(chǎn)”一體化布局，歷時不到兩年實現(xiàn)中試平臺全流程貫通。

　　2024年9月，中試線正式啟用，具備從芯片設(shè)計、加工、封裝、測試到系統(tǒng)集成的全鏈條能力。

　　而此次首片晶圓成功下線，標(biāo)志著該中試平臺正式具備高性能光子芯片的規(guī)模化制造能力，為國產(chǎn)高端光子器件技術(shù)打通產(chǎn)業(yè)化通道。

　　攻克行業(yè)“卡脖子”難題，打通晶圓級工藝流程

　　薄膜鈮酸鋰(LiNbO?)作為當(dāng)前最具潛力的光電材料之一，憑借超快電光效應(yīng)、高帶寬、低功耗等優(yōu)勢，在5G通信、光互連、量子計算等前沿領(lǐng)域備受關(guān)注。

　　然而，由于材料本身脆性大，實現(xiàn)大尺寸晶圓制備及量產(chǎn)工藝長期面臨三大技術(shù)挑戰(zhàn)：納米級加工精度控制、薄膜沉積均勻性保障以及刻蝕速率一致性調(diào)控。

　　為攻克上述難題，CHIPX依托國內(nèi)首條光子芯片中試線，配置了110余臺國際先進CMOS工藝設(shè)備，覆蓋光刻、薄膜沉積、等離子刻蝕、濕法腐蝕、晶圓切割、量測檢測及封裝測試等全流程。團隊通過自主開發(fā)芯片設(shè)計與工藝系統(tǒng)協(xié)同適配技術(shù)，成功打通從圖形化光刻、薄膜沉積、精密刻蝕到封裝測試的全流程，首次在國內(nèi)實現(xiàn)晶圓級光子芯片工藝閉環(huán)整合，取得關(guān)鍵技術(shù)突破。

　　性能指標(biāo)全面領(lǐng)先，邁向國際第一梯隊

　　在中試平臺先進設(shè)備支撐下，CHIPX工藝團隊通過大規(guī)模工藝驗證與快速迭代，構(gòu)建起適用于6英寸薄膜鈮酸鋰晶圓的高精度波導(dǎo)制造工藝：利用深紫外(DUV)光刻與高精度刻蝕組合，成功實現(xiàn)110nm級波導(dǎo)結(jié)構(gòu);通過步進式(i-line)光刻，在波導(dǎo)與高性能電極結(jié)構(gòu)之間完成跨尺度集成，工藝良率與穩(wěn)定性達國際頂級水準(zhǔn)。

　　與此同時，團隊采用“材料—器件”協(xié)同設(shè)計策略，在確保芯片高集成度的同時，顯著提升調(diào)制器關(guān)鍵性能，實現(xiàn)多個技術(shù)維度的重大突破：

　　調(diào)制帶寬突破110GHz，有效解決國際高速光互連中的帶寬瓶頸;

　　插入損耗低于3.5dB，波導(dǎo)損耗低于0.2dB/cm，大幅提升光信號傳輸效率;

　　調(diào)制效率達1.9 V·cm，實現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換效率的大幅優(yōu)化。

　　上述指標(biāo)均達到或超過國際同類產(chǎn)品領(lǐng)先水平，標(biāo)志著我國在該核心光子器件領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“從0到1”的自主創(chuàng)新，躋身國際第一梯隊。

　　構(gòu)建產(chǎn)業(yè)共贏生態(tài)，推動規(guī)?；瘧?yīng)用落地

　　目前，該中試平臺已具備年產(chǎn)約12,000片晶圓的產(chǎn)能，能夠為產(chǎn)業(yè)合作伙伴提供“低成本、快迭代、可量產(chǎn)”的端到端解決方案。

　　未來，研究院將依托中試平臺，與國內(nèi)外上下游企業(yè)、高校、科研機構(gòu)深度協(xié)同，構(gòu)建集設(shè)計、驗證、生產(chǎn)、封測于一體的光子芯片生態(tài)體系，加快5G通信、AI算力網(wǎng)絡(luò)、量子信息等領(lǐng)域的技術(shù)轉(zhuǎn)化與應(yīng)用落地。

　　研究院相關(guān)負責(zé)人表示，本次晶圓下線不僅是中試平臺階段性成果的集中體現(xiàn)，更是我國高端光電子制造能力走向國際化的關(guān)鍵一躍。

　　光子時代呼之欲出，中國“芯”加速崛起

　　隨著人工智能、云計算、邊緣算力與通信網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)吞吐能力的需求激增，傳統(tǒng)電子芯片面臨速度和能耗瓶頸，光子芯片以其超高速、低延遲、強兼容等優(yōu)勢，正成為下一代信息處理技術(shù)的重要突破口。而薄膜鈮酸鋰調(diào)制器芯片作為關(guān)鍵器件之一，其性能優(yōu)劣直接決定光子芯片系統(tǒng)的整體表現(xiàn)。

　　此次CHIPX完成首片6英寸晶圓下線并啟動量產(chǎn)，不僅填補了國內(nèi)高性能薄膜鈮酸鋰器件制造空白，更是我國在“硬科技”領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)原始創(chuàng)新的重要成果。

　　未來，隨著技術(shù)進一步成熟與產(chǎn)品持續(xù)迭代，CHIPX有望在全球光子芯片產(chǎn)業(yè)中占據(jù)核心競爭地位，助力中國“芯”走向更高舞臺。