近日，上海交大无锡光子芯片研究院（CHIPX）宣布，6月5日，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，超低损耗、超高带宽的高性能薄膜铌酸锂调制器芯片也实现了规模化量产，关键技术指标达到国际先进水平。这一成果标志着我国在高端光电子核心器件领域从“技术跟跑”迈向“产业领跑”。

光量子芯片作为光量子计算的核心硬件，其产业化对我国在量子信息领域实现自主可控、抢占全球量子科技竞争制高点至关重要。此前，由于共性关键工艺技术平台缺失，我国光量子技术面临“实验室成果难以量产”的困境，成为制约产业发展的“卡脖子”难题。2022年12月，上海交大无锡光子芯片研究院启动国内首条光子芯片中试线建设，并于2024年9月正式启用，如今首片晶圆成功下线，中试平台实现量产通线。

薄膜铌酸锂是一种高性能光电材料，具备超快电光效应、高带宽、低功耗等优势，在5G通信、量子计算等领域潜力巨大。然而，薄膜铌酸锂材料脆性大，大尺寸薄膜铌酸锂晶圆制备一直是行业挑战，量产化工艺中面临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难题。

CHIPX工艺团队基于自主建设的中试线，引进110余台国际顶级CMOS工艺设备，覆盖薄膜铌酸锂晶圆从光刻、薄膜沉积、刻蚀、湿法、切割、量测到封装的全闭环工艺。通过创新开发芯片设计、工艺方案与设备系统的协同适配技术，成功打通全制程工艺，实现晶圆级光子芯片集成工艺突破。

凭借中试平台先进的纳米级加工设备和快速工艺迭代能力，工艺团队经大量工艺验证与优化，采用深紫外（DUV）光刻与薄膜刻蚀的组合工艺，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（i-line）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，达到顶尖制程水平。

同时，工艺团队通过材料-器件协同设计创新，在兼顾高集成度的同时，实现性能跨越式突破，关键指标全面领先：调制带宽突破110GHz，突破国际高速光互连带宽瓶颈；插入损耗＜3.5dB，波导损耗＜0.2dB/cm，显著提升光传输效率；调制效率＜1.9 V·cm，电光转换效率大幅优化。

依托中试线平台及年产12000片晶圆的量产能力，研究院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。此外，研究院近期还将发布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。