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중국은 실리콘 포토닉스 통합 분야에서 획기적인 진전을 이루었습니다.

2024-10-07

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2024년 9월 "jiufengshan 연구소"의 공식 소식에 따르면, 이 연구소는 실리콘 포토닉스 통합 분야에서 획기적인 진전을 이루었습니다. 즉, 실리콘 기반 칩에 통합된 레이저 광원을 성공적으로 조명하는 것입니다. 국가.

대형 인공지능 모델의 개발 및 적용, 자율주행 등의 기술 발전으로 인해 칩 컴퓨팅 성능에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있지만, 첨단 반도체 제조 공정에서는 그 필요성이 점점 더 물리적인 한계에 가까워지고 있습니다. 단일 칩에 트랜지스터 밀도를 높이는 방법은 점점 더 어려워지고 있으며, 각 세대의 공정 개선으로 얻을 수 있는 성능 향상이나 전력 소비 감소도 점점 더 제한되고 있으며, 비용도 급격히 증가합니다. 이는 또한 무어의 법칙이 계속 작동할 수 없음을 의미합니다. 이 때문에 많은 반도체 제조사들은 트랜지스터 수를 늘려 동일한 기판에 여러 개의 칩을 패키징해 성능을 향상시키는 첨단 패키징 기술에 주목하고 있다.

그러나 단일 패키지 단위에 더 많은 코어가 있을수록 이들 사이의 상호 연결이 많아지고 데이터 전송 거리가 길어집니다. 전통적인 전기 상호 연결 기술의 진화와 업그레이드가 시급합니다. 광전송은 전기적 신호에 비해 속도가 빠르고 손실이 적으며 지연이 적습니다. 칩간 광연결 기술은 차세대 정보기술 혁명을 촉진할 핵심 기술이자 획기적인 기술로 평가됩니다. 무어 이후 시대의 집적 회로에서는 기술 개발로 인해 직면한 전력 소비, 대역폭 및 대기 시간과 같은 병목 현상에 대한 이상적인 솔루션입니다.

현재 업계에서 완전 집적형 실리콘 포토닉 플랫폼 개발에 있어 가장 어려운 과제는 실리콘 포토닉 칩의 '심장', 즉 빛을 방출할 수 있는 실리콘 기판 위의 광원을 개발하고 통합하는 데 있다. 고효율. 이 기술은 우리 나라의 광전자공학 분야에서 국제적으로 남아 있는 몇 안 되는 공백 링크 중 하나입니다.

이번에 jiufengshan 연구소의 실리콘 포토닉스 공정 팀은 파트너와 협력하여 주요 문제를 해결하고 8인치 실리콘 포토닉 웨이퍼에 iii-v 레이저 재료 에피택셜 입자를 성공적으로 이종 결합한 후 cmos 호환 온칩 장치 제조를 수행했습니다. 공정은 iii-v 재료 구조 설계 및 성장, 낮은 재료 및 웨이퍼 결합 수율, 이종 통합 웨이퍼 온웨이퍼 패터닝 및 에칭 제어의 어려움을 성공적으로 해결했습니다. 거의 10년 동안의 추적과 연구 끝에 우리는 마침내 온칩 레이저를 조명하고 "칩 발광"을 달성하는 데 성공했습니다.

기존의 개별 패키지 외부 광원 및 fc 마이크로 조립 광원과 비교하여 jiufengshan laboratory의 온칩 광원 기술은 결합 효율성이 부족하고 정렬 조정 시간이 길며 정렬 정확도가 부족한 기존 실리콘 광 칩의 프로세스 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다. 높은 생산 비용, 대형화, 대규모 통합의 어려움 등 대량 생산 병목 현상을 돌파합니다.

데이터에 따르면 후베이 지우펑산 연구소는 주로 화합물 반도체 연구, 개발 및 혁신에 중점을 두고 있으며 2023년 3월 공식적으로 가동될 예정이다. 설립된 지 1년 반 만에 jiufengshan laboratory는 약 30개의 반도체 체인 회사를 옆에 유치했으며 총 가치는 100억 위안을 초과했으며 반도체 분야에서 30,000명 이상의 인재를 양성했습니다. 올해 동안 jiufengshan 연구소는 8인치 파일럿 라인의 운영을 실현했으며 첫 번째 웨이퍼(고정밀 격자) 배치가 생산 라인에서 성공적으로 출시되어 높은 선형 밀도, 초고굴절 분야의 국내 시장을 채웠습니다. 고정밀 격자 생산 기술의 인덱스 및 비 주기적 공백.

2024년 2월 20일, jiufengshan laboratory는 세계 최초의 8인치 실리콘 광박막 리튬 니오베이트 광전자 통합 웨이퍼가 실험실에서 성공적으로 출시되었다고 발표했습니다. 이 성과는 8인치 리튬 니오베이트 웨이퍼에 결합된 8인치 soi 실리콘 포토닉 웨이퍼를 사용하여 광전자 트랜시버 기능을 모놀리식으로 통합합니다. 이는 현재 세계에서 실리콘 기반 화합물 광전자 통합을 위한 가장 진보된 기술입니다. 이 성과를 통해 초저손실 및 초고대역폭을 갖춘 고급 광칩의 대규모 제조를 실현할 수 있어 전체 성능이 세계 최고의 광전자 통합 칩이 되었습니다.

자체적인 지속적인 혁신과 돌파구 외에도 jiufengshan laboratory는 중국에서 몇 안 되는 공개, 개방, 중립 및 공유 과학 연구 플랫폼 중 하나로서 업계 체인의 선도 기업과 협력하여 "사용"을 기반으로 공통 기술을 개발합니다. 국산 반도체 소재·장비 검증을 추진하고, 화합물 반도체 파일럿 플랫폼을 구축한다.

jiufengshan 연구소에는 9,000제곱미터 규모의 클린룸에서 동시에 수백 개의 프로젝트가 진행되고 있습니다.

shanghai bangxin semiconductor technology co., ltd.가 개발한 식각 및 박막 증착 장비는 jiufengshan 연구소의 도움으로 다양한 유형의 장비 대량 생산을 달성했습니다.

무한 yitiannuo 기술 co., ltd.와 jiufengshan 연구소는 실리콘 포토닉스와 3세대 반도체 웨이퍼 레벨, 칩 레벨, 장치 레벨 패키징 및 테스트 장비를 공동으로 개발했으며 테스트 정확도는 미크론 수준에 이릅니다.

huagong technology가 개발한 첫 번째 고급 반도체 웨이퍼 레이저 절단 시리즈 장비 세트는 jiufengshan 실험실 플랫폼을 사용하여 파일럿 테스트 검증을 통과했으며 테스트 보고서를 얻은 장비는 하위 기업에 성공적으로 도입되었습니다.

yitiannuo technology co., ltd.의 shan na 회장은 jiufengshan laboratory platform의 도입으로 회사가 많은 신규 고객을 확대하고 많은 주문을 획득했다고 말했습니다. 다음 단계는 jiufengshan science and technology에 정착하는 것입니다. 기술 파크는 운영 규모를 더욱 확장합니다.

jiufengshan 연구소 책임자는 이전에 언론과의 인터뷰에서 더 많은 파트너와 협력하여 화합물 반도체 플랫폼, 기술 및 산업의 '등대'를 밝히고 기술 분야의 최첨단 탐사 및 연구를 수행하기를 희망한다고 밝혔습니다. 향후 3~10년 내 기술 연구는 산업체인 전체의 '중단점'을 돌파하고 산학연 통합 발전의 격차를 해소하며 글로벌 화합물 반도체 기술 발전을 선도할 것입니다.

현재 jiufengshan 연구소 주변에는 약 30개의 주요 화합물 반도체 회사와 혁신적인 중소기업이 모여 있습니다. 2025년까지 100개 이상의 산업 체인 회사가 이곳에 모일 것이며, 1~2개 부문의 주요 기업이 육성될 것입니다. 스토리지, 복합반도체, 센서, 첨단 패키징 등 세분화된 분야에서 다수의 혁신 제품을 창출해 복합반도체 산업 생태계를 형성하고 있습니다.

편집자: core intelligence - 루로니 소드

출처: jiufengshan 연구소, optics valley 미디어 센터