วันที่ 5 มิ.ย. สถาบันวิจัยชิปโฟโตนิกแห่งมหาวิทยาลัยเจียวทงเซี่ยงไฮ้ หรือ CHIPX (Wuxi Photonic Chip Research Institute of Shanghai Jiao Tong University, 上海交大无锡光子芯片研究院) ผลิตแผ่นเวเฟอร์ชิปโฟโตนิกส์ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบาง (TFLN) ขนาด 6 นิ้วล็อตแรกสำเร็จบนสายการผลิตทดลอง พร้อมเดินสายผลิตชิปโมดูเลเตอร์ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบางประสิทธิภาพสูงที่มีการสูญเสียต่ำพิเศษและแบนด์วิดท์สูงพิเศษ โดยตัวบ่งชี้ทางเทคนิคที่สำคัญต่างๆ ล้วนบรรลุถึงระดับนานาชาติ
ความสำเร็จนี้ตอกย้ำว่าจีนก้าวจากผู้ตามสู่ผู้นำอุตสาหกรรมอุปกรณ์โฟโตอิเล็กทรอนิกส์ระดับสูง (optoelectronic devices – อุปกรณ์ที่ใช้หลักการทางแสง เพื่อควบคุมหรือแปลงสัญญาณทางไฟฟ้า และจะเร่งขยายการผลิตจำนวนมากผ่านความร่วมมือในห่วงโซ่อุตสาหกรรม เพื่อเสริมศักยภาพการแข่งขันด้านควอนตัมที่จีนควบคุมได้เอง
ชิปโฟโตนิกควอนตัมเป็นฮาร์ดแวร์หลักของการคำนวณทางควอนตัม สายการผลิตทดลองดังกล่าวช่วยปลดล็อกปัญหาการนำผลงานวิจัยไปผลิตจริงไม่ได้ ซึ่งเป็นคอขวดสำคัญในการพัฒนาอุตสาหกรรมชิปของจีน
สายการผลิตทดลองดังกล่าวเริ่มสร้างเมื่อเดือนธันวาคม 2022 และเปิดใช้อย่างเป็นทางการในเดือนกันยายน 2024 และตอนนี้ก็ผลิตชิปล็อตแรกได้สำเร็จ พร้อมเดินการผลิตต่อเนื่อง
ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบางมีคุณสมบัติที่สามารถเปลี่ยนแปลงสถานะทางแสงได้อย่างรวดเร็วเมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่าน แบนด์วิดท์สูง และประหยัดพลังงาน เหมาะกับเทคโนโลยี 5G และควอนตัม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากวัสดุลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบางมีความเปราะบางสูง การทำแผ่นเวเฟอร์ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบางขนาดใหญ่จึงถือเป็นความท้าทายของอุตสาหกรรม โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตปริมาณมาก ที่เผชิญกับปัญหาสำคัญสามประการ ได้แก่ การควบคุมความแม่นยำของการประมวลผลระดับนาโน การรับประกันความสม่ำเสมอของการสะสมฟิล์มบาง และการควบคุมความสม่ำเสมอของอัตราการกัดลาย
CHIPX ติดตั้งอุปกรณ์ CMOS (เทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในการผลิตชิป) ชั้นนำกว่า 110 เครื่อง ครอบคลุมทุกขั้นตอนตั้งแต่ลิโธกราฟี (Lithography) ถึงการทดสอบ พัฒนาเทคโนโลยีแบบบูรณาการ จนบรรลุกระบวนการผลิตชิปโฟโตนิกส์บนแผ่นเวเฟอร์ (wafer) ขนาดใหญ่
ด้วยอุปกรณ์ความละเอียดระดับนาโน ทีมงานใช้ระบบลิโธกราฟี DUV และการกัดลายฟิล์ม รวมกับ i-line stepper (เครื่องพิมพ์ลาย) สลักลายด้วยความแม่นยำระดับ 110 นาโนเมตร และบูรณาการโครงสร้างของตัวนำไฟฟ้าที่ซับซ้อนบนแผ่นเวเฟอร์ขนาด 6 นิ้วได้สำเร็จ
ทั้งนี้ในไตรมาส 3 ปีนี้ CHIPX จะเปิดตัวชุดออกแบบกระบวนการ (PDK) ที่รวบรวมพารามิเตอร์และโมเดลอุปกรณ์หลักของชิปดังกล่าว
