?入選國家工信部“首批重點培育中試平臺”名單不到1個月，上海交大無錫光子芯片研究院(CHIPX)再次迎來重磅時刻：6月5日，首片6寸薄膜鈮酸鋰光子芯片晶圓在國內首個光子芯片中試線下線，同時實現了超低損耗、超高帶寬的高性能薄膜鈮酸鋰調制器芯片的規模化量產，關鍵技術指標達到國際先進水平。這一突破性成果標志著我國在高端光電子核心器件領域完成從“技術跟跑”到“產業領跑”的歷史性跨越。研究院將依托中試平臺，攜手產業鏈合作伙伴推進規模化量產進程，構建“技術研發-工藝驗證-規模量產”全鏈條能力，進一步增強自主可控的量子科技國際競爭力。
自主可控中試平臺，實現晶圓級光子芯片集成工藝突破 光量子芯片是光量子計算的核心硬件載體，其產業化進程將推動我國在量子信息領域實現自主可控，更是搶占全球量子科技競爭制高點的戰略支撐。此前，因共性關鍵工藝技術平臺的缺失，我國光量子技術面臨“實驗室成果難以量產”的困境，是制約產業發展的“卡脖子”難題，而光子芯片中試線的啟用成為破局關鍵。
上海交大無錫光子芯片研究院于2022年12月啟動國內首條光子芯片中試線建設，2024年9月，集光子芯片研發、設計、加工和應用于一體的光子芯片中試線正式啟用。如今，首片晶圓成功下線，中試平臺實現量產通線，彰顯了項目建設的高效與成果。
作為一種高性能光電材料，薄膜鈮酸鋰具備超快電光效應、高帶寬、低功耗等優勢，在5G通信、量子計算等領域展現出巨大潛力。然而，由于薄膜鈮酸鋰材料脆性大，大尺寸薄膜鈮酸鋰晶圓的制備一直被行業視為挑戰，尤其在量產化工藝中面臨納米級加工精度控制、薄膜沉積均勻性保證、刻蝕速率一致性調控等三大難題。 CHIPX工藝團隊基于自主建設的國內首條光子芯片中試線，引進了110余臺國際頂級CMOS工藝設備，覆蓋了薄膜鈮酸鋰晶圓從光刻、薄膜沉積、刻蝕、濕法、切割、量測到封裝的全閉環工藝。通過創新性開發芯片設計、工藝方案與設備系統的協同適配技術，成功打通了從光刻圖形化、精密刻蝕、薄膜沉積到封裝測試的全制程工藝，實現晶圓級光子芯片集成工藝突破。 性能指標國內領先，高性能薄膜鈮酸鋰調制器芯片實現規模化量產 憑借中試平臺先進的納米級加工設備和快速工藝迭代能力，工藝團隊通過大量工藝驗證與優化，以深紫外（DUV）光刻與薄膜刻蝕的組合工藝，系統性地解決了晶圓級光子芯片集成的關鍵技術瓶頸：在6寸鈮酸鋰晶圓上實現了110nm 高精度波導刻蝕；通過步進式（i-line）光刻完成了高均一性、納米級波導與復雜高性能電極結構的跨尺度集成，達到頂尖制程水平。
同時，工藝團隊通過材料 - 器件協同設計創新，在兼顧高集成度的同時，實現了性能的跨越式突破，關鍵指標全面領先：
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調制帶寬突破110GHz，突破國際高速光互連帶寬瓶頸
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插入損耗＜3.5dB，波導損耗＜0.2dB/cm，顯著提升光傳輸效率
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調制效率達到1.9 V·cm，電光轉換效率實現大幅優化
依托中試線平臺及年產 12000 片晶圓的量產能力，研究院將為產業合作伙伴提供「低成本」、「快速迭代」、「規模化量產」的解決方案。
工藝納入 PDK 體系，中試平臺賦能產業生態
中試平臺，一頭連著創新，一頭連著產業。在不斷提升自身科技創新能力的同時，研究院還打造了開放共享的服務生態，賦能產業發展。
近期，研究院將發布PDK工藝設計包，本次高性能薄膜鈮酸鋰調制器芯片的核心工藝參數與器件模型已全面納入、開放共享。該版本 PDK 不僅集成無源耦合器、分束器、波導陣列和有源熱相移器、電光調制器等基礎元件模型，同時涵蓋多物理場協同仿真模塊，構建起標準化光子芯片設計體系。
同時，研究院面向高校、科研院所及企業提供從概念設計到流片驗證再到量產的服務體系，顯著縮短研發周期，讓創新成果加速“落地生金”：
全流程技術服務：開放 DUV 光刻、電子束刻蝕等 110 臺套核心設備，提供覆蓋芯片設計、流片代工到測試驗證的閉環服務。
產學研協同創新：聯合高校院所攻關核心技術，目前已牽頭承擔科技部、工信部、發改委等多項重點研發項目。
硬科技孵化賦能：聯動國內首支光子芯片產業基金，為初創硬科技企業提供資金支持及運營賦能。
研究院構建「平臺 + 孵化 + 基金」三位一體的光子芯片工研院模式，打造從平臺支撐、工藝研發到場景應用的全鏈條生態閉環，有力推動我國光子芯片產業實現從實現從?「技術創新」 到 「生態賦能」?的戰略躍升。
重構智算新范式，賦能國家戰略需求
除賦能產業發展外，上海交大無錫光子芯片研究院此次雙重成果突破更具里程碑意義，正加速推動芯片化光子集成趨勢下的產業鏈重構進程。
一、破局 AI 算力瓶頸，驅動 "光速計算" 革命?
在人工智能算力需求呈指數級增長的當下，傳統電子器件面臨功耗高、帶寬受限兩大核心瓶頸。高性能薄膜鈮酸鋰調制器憑借超低損耗、超高帶寬、超快傳輸速率優勢，能支撐云計算、超算中心和5G/6G基礎設施的場景需求；基于該技術的光計算芯片，以 "光傳輸 + 光計算" 的融合方案，實現高并行、低延遲、低功耗的AI推理與訓練計算架構，從底層破解 AI 大模型訓練的算力困局，正成為 AI 算力新基建的核心支撐。
二、實現量子計算，構建國家科技戰略高地
隨著技術鏈逐步完善，薄膜鈮酸鋰光子芯片被用于集成單光子源、波導干涉器和光子探測器，以多模式耦合的獨特優勢實現更高精度、更快速度的量子態調控，為未來實用化量子計算提供了堅實基礎。同時，基于該芯片構建的混合量子計算架構，更將為光量子計算的跨平臺應用與多場景拓展提供核心技術支撐，加速推動光量子計算向實用化、規模化階段邁進。
未來，依托中試線的可拓展優勢，CHIPX將通過增補設備、拓展多材料體系、突破多材料異質集成技術，建設具備穩定量產能力的晶圓級光子芯片產線，打造全球最大規模的光子芯片產業基地。同時，研究院圍繞芯、光、智、算等進行科技成果轉化及孵投一體的創業孵化，為光子計算、量子信息、6G通信、激光雷達等產業提供核心保障，助力我國在新一輪科技革命中搶占戰略制高點。
來源：上海交大無錫光子芯片研究院?