6月25日下午，2024年度陳嘉庚科學(xué)獎和陳嘉庚青年科學(xué)獎頒獎儀式在中國科學(xué)院第二十一次院士大會(huì )上舉行。中國科學(xué)院院士、江蘇省光電技術(shù)創(chuàng )新中心主任祝世寧院士與國防科技大學(xué)徐平研究員的“鈮酸鋰光子芯片”項目獲得本年度陳嘉庚科學(xué)獎“技術(shù)科學(xué)獎”。
該項目在單個(gè)鈮酸鋰晶片上集成了糾纏光源、電光調制器、波導分束等多種功能器件，實(shí)現了片上光量子態(tài)的高效產(chǎn)生和高速操控。目前，祝世寧院士團隊的鈮酸鋰光子芯片技術(shù)已在南京市江北新區落地轉化。
作為南京市江北新區重點(diǎn)打造的產(chǎn)業(yè)“強引擎”之一，近年來(lái)，集成電路一體化鏈式效應初顯，集聚上下游企業(yè)超500家，已形成涵蓋設計制造、封裝測試、裝備材料等各環(huán)節全產(chǎn)業(yè)鏈格局。
由研到產(chǎn)，“追光”前沿尖端技術(shù)
光電產(chǎn)業(yè)將光子學(xué)、電子學(xué)、信息學(xué)等技術(shù)相融合，是新質(zhì)生產(chǎn)力的代表，也是我國有條件率先實(shí)現突破的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
走進(jìn)南智先進(jìn)光電集成技術(shù)研究院的廠(chǎng)房，透過(guò)參觀(guān)通道，記者看到了這條于今年4月啟動(dòng)的鈮酸鋰光子芯片產(chǎn)線(xiàn)。5000平方米超凈間、配備3.5億元規模設備、月產(chǎn)能1000片晶圓……“這是團隊從研到產(chǎn)，很關(guān)鍵的一條產(chǎn)線(xiàn)。”祝世寧評價(jià)道。
據介紹，新產(chǎn)線(xiàn)具備光刻、刻蝕、鍍膜、研拋、濕法等系列核心技術(shù)工藝。時(shí)隔兩個(gè)月，晶圓級薄膜鈮酸鋰器件工藝開(kāi)發(fā)包1.0版正式發(fā)布，標志該條產(chǎn)線(xiàn)具備標準化代工流片能力。
南智光電是祝世寧院士團隊于2018年在江北新區創(chuàng )建的研發(fā)機構，并負責運營(yíng)江蘇省光電技術(shù)創(chuàng )新中心，曾拿下業(yè)內多個(gè)“首個(gè)”“首次”。例如，成功生產(chǎn)出世界上首個(gè)8英寸光學(xué)級鈮酸鋰晶棒，研制首枚高速調制光量子芯片，完成4英寸薄膜鈮酸鋰工藝開(kāi)發(fā)……
堅持按照市場(chǎng)化模式運行，如今，南智光電先后服務(wù)了各類(lèi)客戶(hù)300余家，支撐20余個(gè)高校院所創(chuàng )新團隊，為新區培育和集聚光電領(lǐng)域高科技企業(yè)40余家。
引領(lǐng)EDA核心工具“零的突破”
5月28日，數字實(shí)現EDA先進(jìn)解決方案供應商芯行紀科技有限公司宣布完成數億元B輪融資，這是公司成立以來(lái)第五輪融資。
頻頻收獲資本加碼絕非偶然，在落地新區3年多的時(shí)間內，芯行紀研發(fā)了智能布局工具、數字實(shí)現布局布線(xiàn)工具等多款數字實(shí)現EDA工具，并已實(shí)現廣泛商用。
“對于一個(gè)要攻克硬科技難關(guān)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，3年多的時(shí)間其實(shí)是個(gè)很短的周期，很欣喜地看到我們的產(chǎn)品在頭部芯片設計企業(yè)和制造企業(yè)中被逐步使用和認可。”芯行紀董事長(cháng)兼總經(jīng)理施海勇感慨，芯行紀不斷加強研發(fā)科技成果的積累，目前擁有員工約250人，其中產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)支持員工占比達88%。
指甲大小的芯片中容納著(zhù)數百億個(gè)晶體管，要實(shí)現這些納米級元件的排布，就離不開(kāi)EDA（電子設計自動(dòng)化）工具。如果將芯片誕生過(guò)程想象成在建造一座復雜的建筑物，那么芯行紀所承擔的工序，正是具體施工環(huán)節，即將芯片設計轉化為實(shí)際的物理版圖。
記者了解到，布局布線(xiàn)是數字后端EDA領(lǐng)域最為核心的基礎性工具，在此之前，全世界只有3家EDA公司擁有該項技術(shù)。去年11月，芯行紀發(fā)布數字實(shí)現布局布線(xiàn)工具AmazeSys，完成了我國第一款完全自主研發(fā)的布局布線(xiàn)工具，實(shí)現“零的突破”。
“我們花了大量時(shí)間去適配國產(chǎn)先進(jìn)工藝，并且設定的目標一定要是全功能，不能缺失任何一個(gè)模塊。可以說(shuō)AmazeSys是完全從零開(kāi)始自主研發(fā)的全功能的布局布線(xiàn)工具，而且實(shí)現了商用。” 芯行紀資深研發(fā)副總裁丁渭濱說(shuō)，這也意味著(zhù)公司可以對產(chǎn)品做快速迭代。
近年來(lái)，江北新區在EDA領(lǐng)域超前布局，在數字驗證、數字實(shí)現、模擬設計等領(lǐng)域接連取得重大突破，產(chǎn)品覆蓋EDA產(chǎn)業(yè)全鏈條的70%，為人工智能、5G、云計算、智慧城市等集成電路相關(guān)領(lǐng)域的龐大芯片需求提供了保障。
從國產(chǎn)替代到征服海外市場(chǎng)
沿著(zhù)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈細分領(lǐng)域拓展，位于新區智能制造產(chǎn)業(yè)園的南京華易泰電子科技有限公司是一個(gè)不可忽視的存在。作為一家主營(yíng)濕制程設備的企業(yè)，華易泰已連續兩年上榜我市培育獨角獸企業(yè)。
走進(jìn)華易泰的無(wú)塵車(chē)間，一排排濕制程設備和一套套高純介質(zhì)供給系統正在進(jìn)行裝配及測試，身穿潔凈服的工程師們穿梭其間，一遍又一遍地進(jìn)行測試并抓取數據，力保設備能夠在客戶(hù)端穩定運轉。
為了保證晶圓表面特性及電特性不被破壞，清潔力度和清潔強度都需要精準計算與把控。在這里，“清洗”變成了一門(mén)技術(shù)活。
和工藝品雕刻類(lèi)似，芯片制造時(shí)則需要先用光“刻”出電路圖，再經(jīng)過(guò)清洗工藝，才能顯示出“刻”好的內容。
長(cháng)期以來(lái)，有關(guān)濕制程工藝的相關(guān)技術(shù)和設備都被國外壟斷。“我們作為買(mǎi)方，在價(jià)格、服務(wù)和交期方面都沒(méi)有話(huà)語(yǔ)權，處處受限。”由此，華易泰聯(lián)合創(chuàng )始人、副總經(jīng)理顧志華萌發(fā)了研發(fā)國產(chǎn)化設備的念頭。
經(jīng)過(guò)3年多發(fā)展，公司不僅完成了清洗、蝕刻、顯影等濕制程設備開(kāi)發(fā)，還在自動(dòng)化物料搬運系統、高純度介質(zhì)系統方向取得突破，均推出了性能領(lǐng)先的產(chǎn)品。
截至目前，華易泰累計簽約訂單已超8億元，成為國內半導體和面板行業(yè)設備領(lǐng)域的“后起之秀”。“目前，華易泰的產(chǎn)品性能已經(jīng)達到國際領(lǐng)先水平，完全可以實(shí)現國產(chǎn)替代，就連過(guò)去我們依賴(lài)的海外工廠(chǎng)，也將成為我們的客戶(hù)。”顧志華說(shuō)。