激光直写技术在硅光通信领域的应用

行业背景：

随着越来越多的互联网应用需求，例如机器学习、VR/AR、直播等等，要求越来越快的算力和通信速度，都会体现在芯片上。传统的芯片传输是用铜线，铜电互联时会产生欧姆损耗发热，受带宽和功耗限制，铜电互联越来越逼近物理极限。解决办法一种是追求物理上更高的先进制程，一种是用光来替代电。光的频率高，潜在带宽高，可以改善欧姆定律，实现更低功耗和更高的传输速度。

应用领域：

目前光通信已经发展非常快，实现从90年代的干线传输，到2000年后数据中心局域网光互连，当前的研究主要在板间光互连及芯片内的光互联。相比传统电子芯片，光子芯片在性能瓶颈上将实现很大的突破。随着光子芯片技术的成熟，芯片封装成本的进一步降低，光子芯片将从服务器、大型数据中心、超级电脑等大型设备进入机器人、PC、手机等小型移动设备，应用领域、应用场景得到极大拓展。

前沿的光子芯片研究有几种做法：

第一种是做一体化光电混合集成CPU芯片，2015年《Nature》报道了世界首个光电混合集成CPU，做法是在硅芯片上沉积适合光子器件集成的光学衬底，并制备集成光子器件，该做法逻辑上完美但工艺难度很大。

第二种路线是集成光引擎。相当于给普通的硅芯片加个光的外挂，在芯片外围附加一些紧凑的光模块与电芯片桥接，构成集成光IO的高性能芯片 。

第三种是做板级光互联引擎，用在电路板（PCB）上通过板级光模块完成高性能芯片的互连。

芯片是真正的点石成金，目前市场容量为上千亿，中国面临卡脖子技术的领域，而魔技纳米在做的工作就是弯道超车，实现技术突破，借助激光直写技术完成芯片间光互联。

魔技纳米-纳米级三维激光直写设备

激光直写技术在光互联领域的应用：

随着精密化和定制化趋势的到来，通信领域企业一直在寻找更快传输速率、更低传输损耗的传输方式，魔技纳米凭借丰富经验的研发团队进行技术指导、自主研发高精度设备进行加工操作、自主研发光刻胶进行适配条件改进等，因地适宜的对此领域技术开发进行探索工作。目前前期工艺开发阶段已结束，确定光子互联工艺键合设计方案。已经实现在物料一致性强的基础上在光纤阵列芯片上加工光波导耦合，可实现平均损耗小于1dB。

魔技纳米 光子引线键合宏观图及电子显微镜图

目前，摩尔定律已经逼近物理极限，光子学大规模集成技术是突破摩尔约束的路径之一。光子芯片大规模实用将取决于新机理、新材料、新技术突破 ，取决于需求的牵引。前方已没有路，必须寻找技术上走的通、需求上走的多的新路。魔技纳米已服务过国内顶尖的通信领域企业，客户使用魔技纳米激光直写技术，可缩短研发周期和降低研发成本以及实现产品批量定制化。