高性能薄膜铌酸锂调制器芯片

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光电子核心器件,国产重磅突破
半导体芯闻· 2025-06-09 18:34
光子芯片技术突破 - 首片6寸薄膜铌酸锂光子芯片晶圆在国内首个光子芯片中试线下线,实现超低损耗、超高带宽的高性能薄膜铌酸锂调制器芯片的规模化量产,关键技术指标达到国际先进水平 [2] - 这一突破标志着我国在高端光电子核心器件领域完成从"技术跟跑"到"产业领跑"的历史性跨越 [2] - 光量子芯片是光量子计算的核心硬件载体,其产业化进程将推动我国在量子信息领域实现自主可控 [4] 工艺与制造能力 - 上海交大无锡光子芯片研究院于2022年12月启动国内首条光子芯片中试线建设,2024年9月正式启用 [6] - 引进110余台国际顶级CMOS工艺设备,覆盖薄膜铌酸锂晶圆全闭环工艺 [6] - 实现晶圆级光子芯片集成工艺突破,解决纳米级加工精度控制、薄膜沉积均匀性保证、刻蚀速率一致性调控等三大难题 [6] - 在6寸铌酸锂晶圆上实现110nm高精度波导刻蚀,达到顶尖制程水平 [7] 性能指标与量产能力 - 调制带宽突破110GHz,突破国际高速光互连带宽瓶颈 [9] - 插入损耗<3.5dB,波导损耗<0.2dB/cm,显著提升光传输效率 [9] - 调制效率达到1.9 V·cm,电光转换效率实现大幅优化 [9] - 中试线平台具备年产12000片晶圆的量产能力 [9] 产业生态与服务 - 将发布PDK工艺设计包,集成无源耦合器、分束器、波导阵列和有源热相移器、电光调制器等基础元件模型 [9] - 提供从概念设计到流片验证再到量产的服务体系,显著缩短研发周期 [9] - 开放DUV光刻、电子束刻蚀等110台套核心设备,提供覆盖芯片设计、流片代工到测试验证的闭环服务 [11] - 构建"平台+孵化+基金"三位一体的光子芯片工研院模式 [11] 应用场景与战略意义 - 高性能薄膜铌酸锂调制器能支撑云计算、超算中心和5G/6G基础设施的场景需求 [14] - 基于该技术的光计算芯片实现高并行、低延迟、低功耗的AI推理与训练计算架构,破解AI大模型训练的算力困局 [14] - 薄膜铌酸锂光子芯片为未来实用化量子计算提供坚实基础,加速推动光量子计算向实用化、规模化阶段迈进 [15] - 未来将建设具备稳定量产能力的晶圆级光子芯片产线,打造全球最大规模的光子芯片产业基地 [15]