国际先进水平！国内110GHz带宽高性能膜酸锂调制器芯片量产

快科技 6 月 9 据媒体报道，上海交通大学无锡光子芯片研究所日新闻（CHIPX）取得重大进展：国内首个光子芯片试线成功下线。 6 英尺薄膜硅酸锂光子芯片晶圆，同时完成了消耗极低、带宽超高的高性能薄膜硅酸锂调制器芯片量产。该芯片的关键技术指标已经达到国际先进水平。

光量子芯片是光量子计算的关键硬件媒介，其产业化对于我国在量子信息领域实现自主可控，占领全球量子技术制高点具有战略意义。

但过去由于缺乏共同关键技术平台，中国光量子技术长期面临“试验室成果难以量产”的“卡脖子”困境。光子芯片中试线的启用已经成为打破游戏的关键。

为了解决这个难题，上海交通大学无锡光子芯片研究院于 2022 年 12 每月启动国内首条光子芯片试线建设，并于 2024 年 9 这个集R&D、设计、加工、应用于一体的平台正式启用。现在第一个晶圆已经成功下线，意味着中试平台实现了量产线，项目建设得到了高效推进。

作为一种高性能光电材料，膜酸锂具有极快的电光效应、高带宽、低功耗等显著优点， 5G 通信、量子计算等领域潜力无限。然而，它的材料具有高脆性和大尺寸晶圆的制备，尤其是在量产过程中，一直是行业面临的一大挑战，即实现纳米尺寸精度控制、薄膜沉积均匀性保证和蚀刻速度一致性控制。

CHIPX 依托国内首条光子芯片中试线，工艺团队自主建设，引进 110 世界顶级的余台 CMOS 工艺设备，构建全闭环工艺链，覆盖薄膜硅酸锂晶圆光刻、薄膜沉积、蚀刻、湿法、切割、测量封装。

通过ic设计、工艺方案和设备系统的创新开发协同适应技术，团队成功打通了从光刻图形化、精密蚀刻、薄膜沉积到封装测试的全过程，实现了晶圆级光子芯片集成技术的重大进步。

团队凭借先进的纳米加工设备和快速的工艺迭代能力，经过大量的工艺验证和优化，选择了深紫外线。（DUV）光刻和膜刻蚀的结合工艺，系统地解决了关键技术瓶颈： 6 实现了英尺邈酸锂晶圆。 110nm 高精度波导蚀刻；步进式（i-line）光刻完成了高均匀性、纳米波导和复杂高性能电极结构的跨尺度集成，达到顶级工艺水平。

与此同时，通过材料 - 在保证高集成度的前提下，设备协同设计创新完成了特性的跳跃性突破，关键指标全面领先：调配带宽突破 突破国际高速光互连带宽瓶颈的110GHz；插入损耗＜3.5dB；波导消耗＜0.2dB/cm，显著提高光传输效率；达到调配效率 1.9 V · cm，大大提高了电光转换效率。

中试平台是连接创新和产业的桥梁。依托这个平台和年产 12000 研究院将为工业合作伙伴提供“低成本”的晶圆量产能力、“快速迭代”、“大规模量产”的解决方案。研究院在提高科技创新能力的同时，积极打造开放共享的服务生态赋能产业。

近日，研究院将发布核心工艺指标和装置模型，包括本次高性能薄膜鲟酸锂调制器。 PDK 工艺包。这个版本 PDK 它不仅集成了基本元件模型，如无源耦合器、分束器、波导阵型和有源热相移器、电光调制器等。，还包括多物理场协同模拟模块，旨在构建标准化的光子芯片设计体系。

未来，研究院将依托中试线的可扩展优势，建设具有稳定量产能力的晶圆级光子芯片生产线，通过增加设备、扩展多材料体系、突破多材料异质集成技术，打造世界上最大的光子芯片产业基地。

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