在国内光子芯片范畴迎来重大打破之际,上海交大无锡光子芯片研究院(CHIPX)宣告成功下线寸薄膜铌酸锂光子芯片晶圆。这一效果标志着我国在高性能光子芯片制作技能上获得了要害开展,一起完成了超低损耗、超高带宽的薄膜铌酸锂调制器芯片的规模化量产。
光量子芯片作为光量子核算的中心组件,其工业化进程关于我国在量子信息范畴的自主可控开展具有重大意义。但是,长期以来,我国光量子技能面临着实验室效果难以量产的窘境,这严峻限制了工业的开展。为了打破这一瓶颈,CHIPX于2022年启动了国内首条光子芯片中试线的建造。
经过不懈努力,2024年9月,CHIPX正式启用了集光子芯片研制、规划、加工和使用为一体的中试线寸薄膜铌酸锂光子芯片晶圆成功下线,标志着中试渠道现已具有了量产才能。这一打破不只处理了共性要害工艺技能渠道的缺失问题,更为我国在量子科技竞赛中抢占制高点供给了有力支撑。
薄膜铌酸锂因其超快电光效应、高带宽和低功耗等优势,在5G通讯、量子核算等范畴展现出巨大潜力。但是,因为其资料脆性大,大标准薄膜铌酸锂晶圆的制备一直是个难题。CHIPX工艺团队经过引入110余台世界尖端CMOS工艺设备,覆盖了薄膜铌酸锂晶圆从光刻到封装的全闭环工艺,成功霸占了这一难题。
团队经过立异性开发芯片规划、工艺计划与设备体系的协同适配技能,完成了从光刻图形化到封装测验的全制程工艺打破。在6寸铌酸锂晶圆上,团队完成了110nm高精度波导刻蚀,并经过步进式光刻完成了高均一性、纳米级波导与杂乱高性能电极结构的跨标准集成。
凭仗中试渠道先进的纳米级加工设备和快速工艺迭代才能,CHIPX工艺团队在性能上完成了跨越式打破。调制带宽打破110GHz,插入损耗低于3.5dB,波导损耗低于0.2dB/cm,调制功率到达1.9V·cm。这些要害目标的全面抢先,标志着我国在高性能光子芯片技能上获得了重大开展。
为了推进光子芯片技能的逐渐开展,CHIPX还发布了PDK工艺规划包,将高性能薄膜铌酸锂调制器芯片的中心工艺参数与器材模型全面归入并敞开同享。研究院还面向高校、科研院所及公司能够供给从概念规划到流片验证再到量产的全流程技能服务。
CHIPX经过敞开DUV光刻、电子束刻蚀等110台套中心设备,为芯片规划、流片代工到测验验证供给了闭环服务。一起,研究院还联合高校院所攻关中心技能,牵头承当了多项国家级要点研制项目。CHIPX还联动了国内首支光子芯片工业基金,为草创硬科技公司供给资金支撑及运营赋能。
自2021年建立以来,CHIPX在无锡市与上海交通大学的协作框架下,致力于高端光子芯片的研制和工业化使用。经过布局国内首条光子芯片中试线,研究院推进了量子核算机、通用光子处理器、三维光互连芯片等技能在无锡市的落地转化。
环绕光子芯片中试线渠道的基础设备和研制支撑,CHIPX正在建造中心技能和工业形状聚集的“光子芯谷”。这一行动旨在打造以光子芯片底层技能为驱动,面向量子核算、人工智能、光通讯、光互连、激光雷达、成像与显现、智能传感的新一代光子科技工业集群。