上海硅光子市级重大专项有了新进展

流片周期只需3个月，比国外快了1倍！上海去年推动布局的硅光子市级重大专项有了新进展，国内第一个硅光工艺平台可以提供综合集成技术的流片服务，目前流片器件及系统性能指标与国际最优水平相当，一些特殊的集成工艺还是“独门秘籍”。这是解放日报·上观新闻记者今天从中科院上海微系统与信息技术研究所主办的“光电子新微技术论坛”获悉的。
在国外流片成本高周期长，制约了我国硅光子技术发展
硅光子技术，是让光子作为信息载体，实现信号传输的安全性和可靠性，是一项面向未来的颠覆性、战略性和前瞻性技术。中科院上海微系统所所长助理、上海新微科技集团总裁秦曦介绍，集成电路的发展沿着摩尔定律已趋于极限，硅光子技术是超越摩尔研究领域的发展方向之一。通过硅光集成，用光代替原来的电进行传输，成本有可能降低到原来的十分之一甚至更低。
目前，世界硅光子产业正蓄势待发。由于这一技术未来将在数据通信、生化医疗、自动驾驶、国防安全等大显身手，硅光子技术正成为资本市场的宠儿，欧美一批传统集成电路和光电巨头通过并购，正迅速进入硅光子领域抢占高地，以传统半导体强国为主导的全球硅光子产业格局悄然成形。
采用硅光子技术的英特尔Xeon芯片，从2015年起就被美国商务部要求对“天河二号”的研制者国防科技大学实行禁售。美国著名硅光子公司Acacia生产的100Gbps相干接收芯片，其中25%销售给了中兴通讯。但2016年3月7日，中兴被美国商务部工业与安全局限制采购整整一年。发展我国的硅光子产业，自主掌握核心技术，刻不容缓。
然而，一直以来，国内设计的高端硅光子芯片基本都要在国外流片，导致成本高周期长，很大程度上制约了我国硅光子技术的发展。
“这是硅光产业的及时雨”
上海在集成电路产业上有着自身优势，国内也急需这样一个硅光工艺平台提供流片服务，于是上海积极推动了硅光子市级重大专项的布局。中科院“百人计划”专家、上海微系统所研究员余明斌，去年3月回国，一直致力于硅光工艺平台的建设。
“这是一个可能引发巨大产业新空间的前瞻性技术。”余明斌告诉解放日报·上观新闻记者，他们的目标是围绕这一重大专项形成20到30家创新型光电企业集群，培育数个国内龙头光电产业公司，促进信息产业技术升级，在上海形成完整产业链，打造一个世界级硅光子基地。具体来说，到2021年的目标是建成全国的硅光子芯片研发和中试基地，到2025年量产平台实现芯片批量供货，成为国际知名硅光子的研发、制造基地。
令余明斌感到兴奋的是，硅光工艺平台开放流片服务的消息一发布，短短时间就有50多位来自高校、科研院所和企业的人士加入了微信群，他们纷纷点赞“这是硅光产业的及时雨”。由于流片质量达到国际一流水准，一些日本企业也发来了价值100多万元人民币的订单。“流片周期对用户来说非常重要，涉及到技术迭代，我们的流片速度相比国外的流片代工线，速度快了一倍，只需3个月。”
据介绍，这一硅光工艺平台中试线今年6月将正式启动建设，预计将于2018年九、十月全线贯通。
利用新技术迭代，有可能赶上世界领先水平
随着大数据时代的到来，通讯和计算的量都大大增加，光通讯企业增长态势良好。其中，硅光器件产值2015年仅有400万美元，估计到2025年可达15亿美元，年增长率在45%左右。我国是否有机遇进入世界硅光子技术第一方阵呢？
在余明斌看来，由于政府支持力度大，我国在硅光子集成技术上并没有处于明显劣势，如果国内一些研究机构整体发力，实现高质量的芯片集成，是有可能进入世界第一方阵的。
中科院上海微系统所科研部部长狄增峰也告诉解放日报·上观新闻记者，目前上海的硅光子技术基础研究能力与世界领先水平基本同步，但在加工制造线上稍落后。随着硅光工艺平台中试线的建设，这一差距会逐步缩小。“利用新技术迭代，赶上世界领先水平，是有可能的。”
“硅基光子学是一道世界性难题，而硅基激光器则是这道难题皇冠上的明珠。”秦曦介绍，由于硅本身不发光，要在硅材料上直接“长”出激光器，挑战非常大。为此，上海微系统所在传感器、硅光和工艺器件三个领域已提前布局，眼下正在攻克这一难题。

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