□ 南京日报/紫金山新闻记者
夏思宇
通讯员 金婷
3月18日,亚洲光电产业的风向标展会——慕尼黑上海光博会启幕。现场,南京南智先进光电集成技术研究院有限公司(以下简称“南智光电”)发布三大PDK(工艺设计包)体系,其中全新异质集成方案成为焦点。这份“跨材料组队”的最新成果,实现了光子芯片从单一材料向多材料异质集成的关键一跃。
在南京江北新区,这项技术突破正在加速“变现”。南智光电团队牵头推进的新产线已启动建设,有望成为国内首条具备标准化流片能力的异质集成光子芯片量产线,推动南京在全国光子芯片产业竞争格局中占据核心节点地位。
国内首条异质集成光子芯片量产线加速推进
与电子相比,光子作为信息载体具有先天优势,如超高速度、超高带宽、超低损耗等。在全球,光子芯片的发展已然成为一场速度之争。
面向高速光通信与AI算力互连等产业最迫切需要、市场增长确定性强的应用场景,春节后复工第一周,位于南京江北新区光电产业园二期的异质集成光子芯片产线立即启动建设,正按照“边建设、边导入、边验证”的节奏全速推进。
“新产线瞄准异质集成工艺展开,简单来说,就是让光子芯片学会‘跨材料组队’。”南智光电工艺人员解释说,譬如铌酸锂、硅、氮化硅等材料各自拥有独特的特性,异质集成工艺就是将不同材料的“长板”整合起来,使芯片性能更强大、功耗更低。
规划图纸上,5000平方米的高等级洁净产线的功能分区与动线规划已成型,目前正在进行第一批关键设备的进场安装准备,30余台(套)关键工艺与检测装备将依次就位。
“这次新产线的规划,核心不是简单扩面积,而是围绕异质集成的特点,把产线做成一条更标准化、更模块化、更适配工程化放量的线,实现全自动无人化生产,还将与国内首条8英寸薄膜铌酸锂光子芯片产线衔接,实现工艺与产能的配套。”南智光电助理生产总监王铭鹭介绍,团队争取形成“关键工序可运行、关键能力可验证”的阶段性成果,为更快进入系统联调与试产打下基础。
二维材料研究连登顶刊,企业携尖端成果落地
在新产线加速建设的同时,园区内也迎来一批高水平科技成果落地转化。1月30日,极钼芯科技联合南京大学在二维半导体材料生长动力学调控方面取得突破,成果再登《科学》杂志。这是该团队3个月内第二次登上国际顶刊,标志着我国在二维半导体领域实现从“单晶制备”到“可量产化”的跨越。
“第一次,我们证明了中国的装备能做出世界级的材料;第二次,我们证明了中国的创新能定义世界级工艺和装备。”作为二维半导体材料和专用设备领域的创业者,极钼芯科技创始人卓福林意识到创业进入瓶颈期后,选择落户光电产业园二期,“我们处于产业链最上游,二维半导体凭借其原子级厚度和卓越的光学特性,将成为制造未来高性能光子芯片的理想‘材料积木’。南智光电就在隔壁,可以在最短时间内帮我们验证产品性能。”
当前,国内外都在针对二维半导体材料基础研究与工程应用中的关键问题、主要瓶颈集中力量进行攻关布局。
凭借自主可控的材料、装备、工艺全链条技术,极钼芯科技实现了6英寸单晶普适制备量产的关键突破。“二维半导体有可能开辟一条新赛道,我们与国外在同一起跑线上竞争。”卓福林表示,团队的目标不仅是填补国内空白,更是推动中国标准走向世界。
全链条生态逐步成型,预计带动30亿元产值
今年1月,随着南京江北新区研创园与浦口高新区一体化融合发展,江北新区科学城正式亮相。这座规划面积42平方公里的产业科技新地标,将光子芯片列为十大产业赛道之一,并将其定位为国内光子芯片“异质集成+量产”先行区。
据介绍,科学城依托南智光电江苏省光电技术创新中心,采用“企业+平台”模式,攻坚铌酸锂—硅光异质集成技术,推动技术从实验室样品转化为市场化产品,破解光子芯片技术迭代快、量产成本高的难题。
3月16日,一则公告又让北岸“芯”跳加速:江北研创光子芯片产业基金面向社会公开遴选基金管理人,进一步支持产业集聚。
从新产线建设到创新生态打造,从前沿领域突破到资本“活水”注入,一个面向光子芯片的产业生态圈正被照亮。
正在建设中的光电产业园二期,在功能布局上与新区已有的光电产业中试线、研发中心、人才基地形成“组团”。工研拓芯(苏州)集成电路有限公司一组光通信电芯片在江苏省光电技术创新中心完成中试验证后,迅速转入相邻楼栋的产线进行量产。
未来,各类科技企业、工艺平台和研发团队能够依托同一空间载体,共享工艺线、检测设备和试验条件,极大降低创新门槛。
产业链的辐射效应逐步显现,目前,光电产业园二期已精准吸引近10家光子芯片产业链上下游企业签约入驻,覆盖设计、制造、封装测试等核心环节,预计将带动区域光子芯片产业形成30亿元规模产值,为新一轮科技革命注入“光”动能。