國際先進水平!國內(nèi)110GHz帶寬高性能膜酸鋰調(diào)制器芯片量產(chǎn)
快科技 6 月 9 據(jù)媒體報道,上海交通大學無錫光子芯片研究所日新聞(CHIPX)取得重大進展:國內(nèi)首個光子芯片試線成功下線。 6 英尺薄膜硅酸鋰光子芯片晶圓,同時完成了消耗極低、帶寬超高的高性能薄膜硅酸鋰調(diào)制器芯片量產(chǎn)。該芯片的關鍵技術指標已經(jīng)達到國際先進水平。
光量子芯片是光量子計算的關鍵硬件媒介,其產(chǎn)業(yè)化對于我國在量子信息領域實現(xiàn)自主可控,占領全球量子技術制高點具有戰(zhàn)略意義。
但過去由于缺乏共同關鍵技術平臺,中國光量子技術長期面臨“試驗室成果難以量產(chǎn)”的“卡脖子”困境。光子芯片中試線的啟用已經(jīng)成為打破游戲的關鍵。
為了解決這個難題,上海交通大學無錫光子芯片研究院于 2022 年 12 每月啟動國內(nèi)首條光子芯片試線建設,并于 2024 年 9 這個集R&D、設計、加工、應用于一體的平臺正式啟用?,F(xiàn)在第一個晶圓已經(jīng)成功下線,意味著中試平臺實現(xiàn)了量產(chǎn)線,項目建設得到了高效推進。
作為一種高性能光電材料,膜酸鋰具有極快的電光效應、高帶寬、低功耗等顯著優(yōu)點, 5G 通信、量子計算等領域潛力無限。然而,它的材料具有高脆性和大尺寸晶圓的制備,尤其是在量產(chǎn)過程中,一直是行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn),即實現(xiàn)納米尺寸精度控制、薄膜沉積均勻性保證和蝕刻速度一致性控制。
CHIPX 依托國內(nèi)首條光子芯片中試線,工藝團隊自主建設,引進 110 世界頂級的余臺 CMOS 工藝設備,構建全閉環(huán)工藝鏈,覆蓋薄膜硅酸鋰晶圓光刻、薄膜沉積、蝕刻、濕法、切割、測量封裝。
通過ic設計、工藝方案和設備系統(tǒng)的創(chuàng)新開發(fā)協(xié)同適應技術,團隊成功打通了從光刻圖形化、精密蝕刻、薄膜沉積到封裝測試的全過程,實現(xiàn)了晶圓級光子芯片集成技術的重大進步。
團隊憑借先進的納米加工設備和快速的工藝迭代能力,經(jīng)過大量的工藝驗證和優(yōu)化,選擇了深紫外線。(DUV)光刻和膜刻蝕的結合工藝,系統(tǒng)地解決了關鍵技術瓶頸: 6 實現(xiàn)了英尺邈酸鋰晶圓。 110nm 高精度波導蝕刻;步進式(i-line)光刻完成了高均勻性、納米波導和復雜高性能電極結構的跨尺度集成,達到頂級工藝水平。
與此同時,通過材料 - 在保證高集成度的前提下,設備協(xié)同設計創(chuàng)新完成了特性的跳躍性突破,關鍵指標全面領先:調(diào)配帶寬突破 突破國際高速光互連帶寬瓶頸的110GHz;插入損耗<3.5dB;波導消耗<0.2dB/cm,顯著提高光傳輸效率;達到調(diào)配效率 1.9 V · cm,大大提高了電光轉換效率。
中試平臺是連接創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)的橋梁。依托這個平臺和年產(chǎn) 12000 研究院將為工業(yè)合作伙伴提供“低成本”的晶圓量產(chǎn)能力、“快速迭代”、“大規(guī)模量產(chǎn)”的解決方案。研究院在提高科技創(chuàng)新能力的同時,積極打造開放共享的服務生態(tài)賦能產(chǎn)業(yè)。
近日,研究院將發(fā)布核心工藝指標和裝置模型,包括本次高性能薄膜鱘酸鋰調(diào)制器。 PDK 工藝包。這個版本 PDK 它不僅集成了基本元件模型,如無源耦合器、分束器、波導陣型和有源熱相移器、電光調(diào)制器等。,還包括多物理場協(xié)同模擬模塊,旨在構建標準化的光子芯片設計體系。
未來,研究院將依托中試線的可擴展優(yōu)勢,建設具有穩(wěn)定量產(chǎn)能力的晶圓級光子芯片生產(chǎn)線,通過增加設備、擴展多材料體系、突破多材料異質集成技術,打造世界上最大的光子芯片產(chǎn)業(yè)基地。

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