6月5日首片6寸薄膜铌酸锂光子芯片晶圆下线！这跨越意义多大？

6月6日，上海交通大学无锡光子芯片研究院（简称CHIPX）宣布了一则令人鼓舞的消息。此前，在6月5日，我国已成功实现了国内第一条光子芯片中试线的首片6英寸薄膜铌酸锂光子芯片晶圆的线下生产。同时，我国成功实现了高性能薄膜铌酸锂调制器芯片的大规模生产。该芯片的关键性能指标已达到国际先进水平。这一成就标志着我国在高端光电子核心器件领域取得了显著的技术进步。

成果重大突破

此次取得的成就具有深远影响，上海交通大学无锡光子芯片研究院成功实现了超低损耗、超高带宽高性能薄膜铌酸锂调制器芯片的大规模生产。据CHIPX官方透露，这一重大突破标志着我国在高端光电子核心器件领域的技术发展已从追赶状态转变为产业领先。在我国当前的发展阶段，由于光量子技术缺乏关键工艺的支撑，其研究成果面临难以实现规模化生产的困境。然而，此次取得的突破无疑如同一把锐利的剑，有望打破这一僵局。

技术潜力巨大

薄膜铌酸锂，作为一款高性能的光电材料，具备超快电光效应等显著特性，其在5G通信和量子计算等前沿技术领域展现出广阔的应用潜力。研究院凭借其中试平台，已成功搭建起一个完整的产业链，该产业链涵盖了技术研发、工艺验证以及规模量产等环节。这一成就将显著提升我国在量子科技领域的自主创新能力，进而为相关产业的持续发展打下坚实的基础。

中试线全闭环工艺

该团队利用我国第一条光子芯片中试生产线，成功引入了超过110套国际先进水平的CMOS工艺设备。该中试线涵盖了薄膜铌酸锂晶圆的全闭环工艺流程，并且自主研发了协同适配技术。这些技术不仅确保了从光刻到封装测试的全流程工艺的连续性，还实现了晶圆级光子芯片集成工艺的创新发展。

解决关键瓶颈

经过多次工艺的验证和改进，该工艺团队成功地将深紫外光刻技术与薄膜刻蚀技术相结合，克服了晶圆级光子芯片集成过程中的关键难题。在6英寸的铌酸锂晶圆上，他们成功实现了110纳米级的高精度波导刻蚀。此外，他们还采用了步进式光刻技术，确保了波导的均匀性、纳米级精度，并实现了复杂高性能电极结构的跨尺度集成。

性能全面领先

工艺团队通过材料与器件的协同创新设计，成功提高了产品性能。在此过程中，关键性能指标全面超越了同类产品，并实现了高度集成化。借助中试线设施和年产12000片晶圆的量产能力，我们能够为产业合作伙伴提供“低成本”、“快速迭代”以及“规模化量产”的解决方案。

未来规划明晰

今年第三季度，研究院将推出PDK工艺设计包。在此次设计包中，高性能薄膜铌酸锂调制器芯片的核心工艺参数和器件模型已实现公开共享。此举旨在促进薄膜铌酸锂光子芯片的应用和进步。这一技术突破预计将为我国量子科技产业带来新的发展机遇。我们诚挚地邀请各位发表见解，参与讨论，并对本文给予点赞及分享！