中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
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(wú)錫光子芯片研究院（CHIPX）再次迎來(lái)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首個(gè)光子芯片中試線(xiàn)下線(xiàn)，同時(shí)實(shí)現了超低損耗、超高帶寬的高性能薄膜鈮酸鋰調制器芯片的規?；慨a(chǎn)，關(guān)鍵技術(shù)指標達到國際先進(jìn)水平。這一突破性成果標志著(zhù)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?；慨a(chǎn)進(jìn)程，構建“技術(shù)研發(fā)-工藝驗證-規模量產(chǎn)”全鏈條能力，進(jìn)一步增強自主可控的量子科技國際競爭力。
自主可控中試平臺，實(shí)現晶圓級光子芯片集成工藝突破
光量子芯片是光量子計算的核心硬件載體，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將推動(dòng)我國在量子信息領(lǐng)域實(shí)現自主可控，更是搶占全球量子科技競爭制高點(diǎn)的戰略支撐。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(xiàn)的啟用成為破局關(guān)鍵。
上海交大無(wú)錫光子芯片研究院于2022年12月啟動(dòng)國內首條光子芯片中試線(xiàn)建設，2024年9月，集光子芯片研發(fā)、設計、加工和應用于一體的光子芯片中試線(xiàn)正式啟用。如今，首片晶圓成功下線(xiàn)，中試平臺實(shí)現量產(chǎn)通線(xiàn)，彰顯了項目建設的高效與成果。
作為一種高性能光電材料，薄膜鈮酸鋰具備超快電光效應、高帶寬、低功耗等優(yōu)勢，在5G通信、量子計算等領(lǐng)域展現出巨大潛力。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，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、刻蝕速率一致性調控等三大難題。
CHIPX工藝團隊基于自主建設的國內首條光子芯片中試線(xiàn)，引進(jìn)了110余臺國際頂級CMOS工藝設備，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(guò)創(chuàng )新性開(kāi)發(fā)芯片設計、工藝方案與設備系統的協(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)現晶圓級光子芯片集成工藝突破。
