中國電子元件行業(yè)協(xié)會
China Electronic Components Association
入選國家工信部“首批重點(diǎn)培育中試平臺”名單不到1個(gè)月，上海交大無錫光子芯片研究院（CHIPX）再次迎來重磅時(shí)刻：6月5日，首片6寸薄膜鈮酸鋰光子芯片晶圓在國內(nèi)首個(gè)光子芯片中試線下線，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了超低損耗、超高帶寬的高性能薄膜鈮酸鋰調(diào)制器芯片的規(guī)模化量產(chǎn)，關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。這一突破性成果標(biāo)志著我國在高端光電子核心器件領(lǐng)域完成從“技術(shù)跟跑”到“產(chǎn)業(yè)領(lǐng)跑”的歷史性跨越。研究院將依托中試平臺，攜手產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴推進(jìn)規(guī)?；慨a(chǎn)進(jìn)程，構(gòu)建“技術(shù)研發(fā)-工藝驗(yàn)證-規(guī)模量產(chǎn)”全鏈條能力，進(jìn)一步增強(qiáng)自主可控的量子科技國際競爭力。
自主可控中試平臺，實(shí)現(xiàn)晶圓級光子芯片集成工藝突破
光量子芯片是光量子計(jì)算的核心硬件載體，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將推動(dòng)我國在量子信息領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控，更是搶占全球量子科技競爭制高點(diǎn)的戰(zhàn)略支撐。此前，因共性關(guān)鍵工藝技術(shù)平臺的缺失，我國光量子技術(shù)面臨“實(shí)驗(yàn)室成果難以量產(chǎn)”的困境，是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“卡脖子”難題，而光子芯片中試線的啟用成為破局關(guān)鍵。
上海交大無錫光子芯片研究院于2022年12月啟動(dòng)國內(nèi)首條光子芯片中試線建設(shè)，2024年9月，集光子芯片研發(fā)、設(shè)計(jì)、加工和應(yīng)用于一體的光子芯片中試線正式啟用。如今，首片晶圓成功下線，中試平臺實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)通線，彰顯了項(xiàng)目建設(shè)的高效與成果。
作為一種高性能光電材料，薄膜鈮酸鋰具備超快電光效應(yīng)、高帶寬、低功耗等優(yōu)勢，在5G通信、量子計(jì)算等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。然而，由于薄膜鈮酸鋰材料脆性大，大尺寸薄膜鈮酸鋰晶圓的制備一直被行業(yè)視為挑戰(zhàn)，尤其在量產(chǎn)化工藝中面臨納米級加工精度控制、薄膜沉積均勻性保證、刻蝕速率一致性調(diào)控等三大難題。
CHIPX工藝團(tuán)隊(duì)基于自主建設(shè)的國內(nèi)首條光子芯片中試線，引進(jìn)了110余臺國際頂級CMOS工藝設(shè)備，覆蓋了薄膜鈮酸鋰晶圓從光刻、薄膜沉積、刻蝕、濕法、切割、量測到封裝的全閉環(huán)工藝。通過創(chuàng)新性開發(fā)芯片設(shè)計(jì)、工藝方案與設(shè)備系統(tǒng)的協(xié)同適配技術(shù)，成功打通了從光刻圖形化、精密刻蝕、薄膜沉積到封裝測試的全制程工藝，實(shí)現(xiàn)晶圓級光子芯片集成工藝突破。
