上海交大无锡光子芯片研究院成功量产6英寸薄膜铌酸锂晶圆 实现光子芯片工艺与产业突破

    上海交大无锡光子芯片研究院近日宣布，其在国内首个光子芯片中试线上成功下线首片6英寸薄膜铌酸锂光子芯片晶圆，并同步实现了高性能薄膜铌酸锂调制器芯片的规模化量产。这标志着我国在光子芯片关键材料工艺与制造能力上取得重要进展，为光量子计算、高速光通信等前沿领域的自主可控与产业化应用奠定了关键基础。

    光子芯片作为光量子计算与高速信息处理的核心硬件载体，其规模化生产一直是我国量子科技与光电子产业发展中的“卡脖子”环节。长期以来，由于缺乏共性工艺平台，许多实验室成果难以转化为可批量制造的产品。上海交大无锡光子芯片研究院于2022年启动建设国内首条光子芯片中试线，并于2024年9月正式启用，旨在打通从研发设计到加工应用的全链条。

    此次下线的薄膜铌酸锂光子芯片晶圆，在多项关键技术指标上已达到国际先进水平。该芯片采用6英寸晶圆制备，通过深紫外光刻与精密刻蚀等先进工艺，实现了110纳米高精度波导刻蚀与纳米级跨尺度结构集成，在调制带宽、插入损耗、波导损耗及调制效率等方面均表现优异。其中调制带宽突破110GHz，波导损耗低于0.2dB/cm，为高速光互连与低功耗光子集成提供了可靠硬件支撑。

    研究院工艺团队依托中试线引进的百余台国际先进CMOS工艺设备，构建了覆盖光刻、薄膜沉积、刻蚀、封装等全环节的闭环工艺链。通过材料-器件协同设计与工艺-设备系统适配，团队攻克了薄膜铌酸锂大尺寸晶圆制备中的均匀性控制、刻蚀一致性等关键技术瓶颈，实现了从实验室到中试量产的跨越。

    当前，光子芯片在量子计算、人工智能、5G/6G通信、传感等领域展现出广阔应用前景。此次6英寸薄膜铌酸锂晶圆的成功量产，不仅验证了我国自主光子芯片制造平台的工艺成熟度，也为相关产业提供了“快速迭代、低成本、规模化”的制造解决方案。研究院表示，近期将发布包含该芯片核心工艺参数与器件模型的PDK工艺设计包，推动建立标准化光子芯片设计体系，赋能产业链协同创新。

    未来，上海交大无锡光子芯片研究院计划依托中试线可拓展优势，进一步布局多材料体系与异质集成技术，建设具备稳定量产能力的晶圆级光子芯片产线，目标打造全球规模领先的光子芯片产业基地。此次突破为我国在光子技术与量子信息领域抢占全球科技制高点、构建自主产业生态提供了重要支撑，也展现出产学研协同在攻克关键核心技术方面的系统能力。