2025年6月5日，上海交大无锡光子芯片研究院（CHIPX）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，同时实现高性能薄膜铌酸锂调制器芯片规模化量产，关键技术指标达国际先进水平，标志我国在高端光电子核心器件领域实现从“技术跟跑”到“产业领跑”的跨越。
突破量产困境，实现历史性跨越
光量子芯片是光量子计算核心硬件载体，此前我国因共性关键工艺技术平台缺失，光量子技术面临“实验室成果难以量产”的困境。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。2025年6月5日，首片6寸薄膜铌酸锂光子芯片晶圆下线，中试平台实现量产通线，这一成果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。
薄膜铌酸锂芯片量产难题与突破
薄膜铌酸锂作为高性能光电材料，在5G通信、量子计算等领域潜力巨大，但因其材料脆性大，大尺寸薄膜铌酸锂晶圆制备面临挑战，量产化工艺存在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。CHIPX工艺团队基于国内首条光子芯片中试线，引进110余台国际顶级CMOS工艺设备，覆盖全闭环工艺，开发协同适配技术，打通全制程工艺，实现晶圆级光子芯片集成工艺突破。
关键技术指标领先，解决技术瓶颈
CHIPX工艺团队凭借中试平台先进设备和快速工艺迭代能力，通过大量工艺验证与优化，解决了晶圆级光子芯片集成的关键技术瓶颈。在6寸铌酸锂晶圆上实现110nm高精度波导刻蚀，通过步进式光刻完成高均一性、纳米级波导与复杂高性能电极结构的跨尺度集成。同时，通过材料 - 器件协同设计创新，调制带宽突破110GHz，插入损耗＜3.5dB，波导损耗＜0.2dB / cm，调制效率＜1.9 V・cm，关键指标全面领先。
推进量产进程，发布PDK工艺设计包
研究院依托中试线平台及年产12000片晶圆的量产能力，将为产业合作伙伴提供“低成本”“快速迭代”“规模化量产”的解决方案。今年第三季度，该研究院将发布PDK工艺设计包，本次高性能薄膜铌酸锂调制器芯片的核心工艺参数与器件模型已全面纳入、开放共享。该版本PDK集成多种基础元件模型，涵盖多物理场协同仿真模块，构建起标准化光子芯片设计体系。