【求是匠芯】工程師技術(shù)沙龍--微納光學(xué)器件制造工藝專題順利舉行

本場(chǎng)技術(shù)沙龍是求是緣半導(dǎo)體聯(lián)盟聯(lián)合會(huì)員單位——寧波舜宇?yuàn)W來技術(shù)有限公司舉辦。我們邀請(qǐng)高校學(xué)術(shù)、設(shè)備、材料、芯片器件設(shè)計(jì)公司、Fab等方向的會(huì)員單位的學(xué)者、工程師和技術(shù)專家代表共計(jì)30余人，圍繞“微納光學(xué)器件制造工藝”話題展開了深入的討論和互動(dòng)。

本次沙龍由求是緣半導(dǎo)體聯(lián)盟宣傳部部長常亮主持，沙龍由“主辦方致辭、主題演講、分組討論發(fā)言”組成。

主辦方一：舜宇?yuàn)W來技術(shù)有限公司領(lǐng)導(dǎo)致歡迎辭

舜宇?yuàn)W來技術(shù)有限公司常務(wù)副總陳遠(yuǎn)，代表團(tuán)隊(duì)歡迎各位來賓：舜宇?yuàn)W來作為微納米光學(xué)Fab企業(yè)，深知打通超表面技術(shù)器件生產(chǎn)工藝全流程所面臨的挑戰(zhàn)，以及搭建供應(yīng)鏈的困難。但只要我們足夠有信心，未來可期。

主題演講

開場(chǎng)演講是南京大學(xué) 現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 李濤教授帶來的《超構(gòu)表面/透鏡集成化光學(xué)器件的研究進(jìn)展》。

李濤教授簡單介紹了Metalens（超透鏡）技術(shù)演講背景、原理和獨(dú)特的光學(xué)成像特點(diǎn)。Metalens技術(shù)在2016年被《科學(xué)》雜志評(píng)為當(dāng)年“十大科技突破”，又于2019年“世界經(jīng)濟(jì)論壇”被列為當(dāng)年的“十大新興技術(shù)”。

Metalens是基于納米結(jié)構(gòu)組成的超薄透鏡，使得高集成化器件的實(shí)現(xiàn)成為可能，也為未來更高端、更精密的下游應(yīng)用帶來新機(jī)遇。如基于Meta-microscopes超透鏡技術(shù)的Meta顯微鏡，應(yīng)用到醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，可以清晰地觀察到癌細(xì)胞生長的細(xì)節(jié)并觀察到邊緣信息及相位變化。

第二個(gè)主題演講是由杭州納境科技有限公司創(chuàng)始人馬耀光教授帶來的《重塑光學(xué)未來：超表面技術(shù)的應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化》。

馬教授簡單介紹了納境科技團(tuán)隊(duì)的基本情況和超透鏡市場(chǎng)的概況，同時(shí)闡述了專注于制造超表面技術(shù)方向器件產(chǎn)品的原因。

相較于傳統(tǒng)的凹面/凸面鏡，通過打磨改變材料厚度和實(shí)現(xiàn)特定光學(xué)性能；現(xiàn)在的超表面技術(shù)則更好地利用了集成電路制造工藝，不僅更容易集成，制造出更輕、更薄、更小的鏡頭模組，還大幅提升了制造速度和加工效率。正是基于超表面技術(shù)制造而來的鏡頭模組具備“更輕、更薄、更小”的優(yōu)勢(shì)，納境進(jìn)一步展現(xiàn)了未來可觀的應(yīng)用場(chǎng)景：電子產(chǎn)品（手機(jī)、Pad）、掌紋支付、新能源汽車等。

任何新興技術(shù)在正式鋪開的前期，都會(huì)面臨各種挑戰(zhàn)，超表面技術(shù)也不例外：超表面技術(shù)在加工過程中也存在一些的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)——超表面技術(shù)對(duì)微納結(jié)構(gòu)的加工形貌相比半導(dǎo)體要求更嚴(yán)苛，因?yàn)槲⒂^形貌會(huì)對(duì)光學(xué)性能產(chǎn)生影響，因此在要求具備和半導(dǎo)體相仿的嚴(yán)格高深寬比的同時(shí)，還需要保持近乎90°的形貌特征；此外，超表面技術(shù)的襯底材料，本身是透明材料為主，這就意味著在部分工藝工序面臨“光刻套刻加工困難”、“雙面鍵合不易”、“半導(dǎo)體量檢測(cè)設(shè)備難以適配”等等問題。

作為器件設(shè)計(jì)企業(yè)，納境科技團(tuán)隊(duì)希望能圍繞超表面的工藝方向和產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)伙伴通力協(xié)作，逐步實(shí)現(xiàn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化，降低成本，共同推動(dòng)超表面技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

第三個(gè)演講是舜宇?yuàn)W來工藝整合專家?guī)淼难葜v《晶圓級(jí)微納光學(xué)綜合解決方案》。

張老師首先簡單介紹了舜宇?yuàn)W來公司的基本情況：舜宇?yuàn)W來作為舜宇集團(tuán)的全資子公司，基于自身專業(yè)的光學(xué)團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)，具備光學(xué)設(shè)計(jì)、加工制造、檢測(cè)等全流程能力。

舜宇?yuàn)W來主要專注于面向產(chǎn)業(yè)界提供晶圓級(jí)微納光學(xué)綜合解決方案，舜宇?yuàn)W來的產(chǎn)品布局分為兩部分：顯示光學(xué)（光波導(dǎo)加工）、感知光學(xué)（超表面結(jié)構(gòu)器件）。

舜宇?yuàn)W來也是全球第一家擁有量產(chǎn)型光學(xué)器件流片F(xiàn)ab的企業(yè)。舜宇?yuàn)W來擁有研發(fā)中心（浦東張江）+一座8吋前道Fab（浦東張江）+12吋Fab（浦東臨港、今年下半年通線），在寧波余姚擁有后道封測(cè)廠。 

分組討論發(fā)言

分組討論由舜宇?yuàn)W來Fab廠長主持，引導(dǎo)大家圍繞三個(gè)話題進(jìn)行探討：

⑴光學(xué)器件制造工藝中的良率控制難題

⑵微納光學(xué)器件制造的供應(yīng)鏈搭建難點(diǎn)

⑶產(chǎn)業(yè)鏈分工協(xié)作的探討

圍繞第一個(gè)議題：光學(xué)器件制造工藝中的良率控制難題，參會(huì)代表分別從各自的視角分享了觀點(diǎn)。

器件設(shè)計(jì)代表：杭州納境研發(fā)總監(jiān) 邢圓圓針對(duì)超表面光學(xué)器件在制造過程中的特殊生產(chǎn)工藝、良率控制和成本效率方面分享了切身體驗(yàn)——首要的是專業(yè)的Fab引領(lǐng)，找到“設(shè)計(jì)-制造”能夠緊密合作的要點(diǎn)，加強(qiáng)兩者之間的反饋；第二，需要緊跟市場(chǎng)需求，爭取在需求體量上形成較大規(guī)模；第三，在制造方法論乃至材料端加強(qiáng)創(chuàng)新，例如在微納光學(xué)領(lǐng)域?qū)で蠹饶軡M足光學(xué)性能要求且刻蝕難度較低的新材料；第四，通過行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)約束，達(dá)成行業(yè)統(tǒng)一認(rèn)知，共享發(fā)展；第五，應(yīng)用人工智能技術(shù)，總結(jié)、迭代、挖掘量檢測(cè)設(shè)備針對(duì)微納光學(xué)器件制造的特定解決方案。

量檢測(cè)設(shè)備代表：御微科技 光電專家馬建輝 博士則認(rèn)為，過程檢測(cè)控制設(shè)備，需要針對(duì)光學(xué)器件的需求來做二次開發(fā)。以確保檢測(cè)設(shè)備能夠解決透明基底材料在明場(chǎng)檢測(cè)環(huán)境下所呈現(xiàn)出來的問題，確保在關(guān)鍵層能通過重復(fù)檢測(cè)來檢測(cè)出污染和缺陷等問題。

器件設(shè)計(jì)代表：杭州納境創(chuàng)始人 馬耀光教授則從defects（缺陷）的容忍度方面分享看法，微納器件內(nèi)部的形貌起伏的確會(huì)影響光學(xué)傳播效果。

復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院盧紅亮教授則從電子學(xué)的視角發(fā)表見解，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，傳統(tǒng)的硅基已形成了材料-工藝-設(shè)備-器件的產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。我們既要研究電子+又要研究光子，電學(xué)團(tuán)隊(duì)+光學(xué)團(tuán)隊(duì)互相合作，經(jīng)驗(yàn)和能力互補(bǔ)，促進(jìn)光電器件產(chǎn)業(yè)的技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

圍繞第二個(gè)議題：微納光學(xué)器件制造的供應(yīng)鏈搭建難點(diǎn)，參與代表分享了各自的看法。

珈微新材創(chuàng)始人高翔從User用戶以及材料產(chǎn)業(yè)人的視角坦誠地分享：從User Fab視角來看，一方面要面臨通線達(dá)產(chǎn)的壓力，一方面又要平衡供應(yīng)鏈成本。如果Fab有自主研發(fā)工藝的能力，或許針對(duì)引入新的供應(yīng)商的壓力還小些，但事實(shí)并非如此樂觀。相較于傳統(tǒng)的硅基Fab，光學(xué)Fab是新興產(chǎn)物，是一個(gè)新機(jī)會(huì)。

從供應(yīng)鏈國產(chǎn)化替代的趨勢(shì)來看，“全國產(chǎn)化”是未來產(chǎn)業(yè)方向。只是臨界點(diǎn)在哪里暫時(shí)還不好下結(jié)論。

舜宇?yuàn)W來資源開發(fā)負(fù)責(zé)人則從“搭建光學(xué)Fab供應(yīng)鏈”的維度分享心得：光學(xué)器件是基于透明材料來進(jìn)行工藝制造，供應(yīng)鏈的搭建過程自帶難點(diǎn)。主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：①在微納光學(xué)器件制造的早期工藝開發(fā)階段，面臨“工藝不成熟、工藝要求高、初期量小”的客觀問題。前期需要持續(xù)和供應(yīng)商打磨工藝，需要客制化的設(shè)備，但初期采購量卻不多。②材料工藝能力升級(jí)是難點(diǎn)（如納米壓印的膠水、母版高鍺玻璃材料等）。

樂觀來看，未來2~3年內(nèi)有望迎來AR等一系列下游應(yīng)用的起量。必然也會(huì)帶動(dòng)更多的設(shè)備、零部件和材料供應(yīng)商關(guān)注并加碼投入開發(fā)。那么，目前我們?cè)谟懻摰奈⒓{光學(xué)器件制造的供應(yīng)鏈搭建問題也會(huì)逐步解決。

圍繞第三個(gè)議題：產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)該如何分工協(xié)作？與會(huì)嘉賓代表們展開熱烈的討論并發(fā)表各自的看法。

首先，主持人：舜宇?yuàn)W來Fab廠長介紹了在不同領(lǐng)域商業(yè)分工模式的差異。在傳統(tǒng)的集成電路領(lǐng)域，Design House（芯片設(shè)計(jì)）+Fab（芯片制造）分工合作實(shí)屬主流。在微納光學(xué)領(lǐng)域，Design House很多，但單純聚集光學(xué)代工制造的Fab卻很少，因?yàn)楹芏郉esign house自帶生產(chǎn)制造產(chǎn)線。如何推動(dòng)在光學(xué)領(lǐng)域內(nèi)生態(tài)伙伴們的分工合作，如何保護(hù)各自的知識(shí)產(chǎn)權(quán)？……這就是我們討論分工協(xié)作話題的意義所在。

Fab代表：芯物科技12吋線負(fù)責(zé)人潘代強(qiáng)分享分工合作的看法。作為Fab，芯物科技專注于代工業(yè)務(wù)，因此在代工和工藝打磨的過程中，更需要芯片器件設(shè)計(jì)企業(yè)的指導(dǎo)和幫助。基于芯片器件設(shè)計(jì)企業(yè)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)和性能需求等維度來讓Fab既能滿足流片要求、提升良率又能降低運(yùn)營成本。

舜宇?yuàn)W來常務(wù)副總陳遠(yuǎn)分享自己的觀察和思考。在AR光波導(dǎo)這個(gè)領(lǐng)域，IDM（設(shè)計(jì)+制造）是主流的商業(yè)模式。但在超表面技術(shù)這個(gè)新領(lǐng)域，傾向于借鑒IC集成電路圈的商業(yè)模式Design House（芯片設(shè)計(jì)）+Fab（芯片制造）。但是，超表面器件的生產(chǎn)面臨更現(xiàn)實(shí)的挑戰(zhàn)：傳統(tǒng)的硅基Fab又難以配合透明材料（玻璃襯底）的加工工藝。

此時(shí)，我們舜宇?yuàn)W來的Fab則需求定位和價(jià)值就體現(xiàn)出來了。作為一家光學(xué)Fab，我們的定位明確，完全配合器件設(shè)計(jì)廠商的透明襯底材料來打通全流程Flow。作為一家量產(chǎn)型的Fab，舜宇?yuàn)W來最終以性能、成本、良率等優(yōu)勢(shì)完成光學(xué)器件設(shè)計(jì)-生產(chǎn)全流程閉環(huán)。

目前行業(yè)仍處于早期發(fā)展階段，舜宇?yuàn)W來團(tuán)隊(duì)秉持“相互開放”的心態(tài)，與生態(tài)伙伴們攜手一起共克時(shí)艱，然后才能迎接微納光學(xué)器件新時(shí)代的到來，收獲超表面光學(xué)器件技術(shù)應(yīng)用所產(chǎn)出的累累碩果。

器件設(shè)計(jì)代表：杭州納境研發(fā)總監(jiān)邢圓圓認(rèn)為，目前超表面技術(shù)行業(yè)尚未形成固定的競爭格局，設(shè)計(jì)、制造和產(chǎn)品之間尚未形成固定的協(xié)同綁定關(guān)系。如果要想實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的分工合作關(guān)系，需要先明確各自的產(chǎn)業(yè)定位，同時(shí)在保護(hù)彼此知識(shí)產(chǎn)權(quán)和打消彼此之間的顧慮和擔(dān)憂方面下功夫，才能為后續(xù)構(gòu)建健康、穩(wěn)健的產(chǎn)業(yè)分工合作體系打下基礎(chǔ)。

主辦方二：求是緣半導(dǎo)體聯(lián)盟領(lǐng)導(dǎo)總結(jié)陳辭

求是緣半導(dǎo)體聯(lián)盟副理事長&秘書長、科意集團(tuán)（KE）全球副總裁、中國區(qū)總經(jīng)理徐若松代表求是緣半導(dǎo)體聯(lián)盟歡迎并感謝今天到場(chǎng)并參與討論分享的學(xué)者、工程師和技術(shù)專家們。 

首先，徐若松學(xué)長解釋了求是緣半導(dǎo)體聯(lián)盟舉辦【求是匠芯】工程師技術(shù)沙龍的初衷。求是緣半導(dǎo)體聯(lián)盟擁有豐富的工程師技術(shù)專家資源，希望能借助技術(shù)沙龍，讓產(chǎn)業(yè)技術(shù)專家、工程師聚到一起來，探討技術(shù)前沿和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用話題。

我們今天探討的光子+電子相結(jié)合是未來的應(yīng)用熱點(diǎn)之一。隨著“存算一體化”對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨螅鄳?yīng)的硅光、光電子等技術(shù)的應(yīng)用型產(chǎn)品解決方案也將會(huì)快速起量。

針對(duì)今天討論的議題：微納光學(xué)器件制造的商業(yè)模式未來如何發(fā)展，未來是否沿襲IC集成電路的“設(shè)計(jì)+代工”分工合作模式？答案是Possible——最終還是取決于產(chǎn)業(yè)發(fā)展+市場(chǎng)+商業(yè)化等綜合作用的結(jié)果。

技術(shù)是永無止境地向前演進(jìn)。科技以人為本，圍繞著技術(shù)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的工程師群體、學(xué)者、技術(shù)專家是推動(dòng)技術(shù)往前的源動(dòng)力。我們希望今天這場(chǎng)高質(zhì)量的討論能夠讓在座的各位帶來啟發(fā)和收獲。

至此，求是緣半導(dǎo)體聯(lián)盟攜手舜宇?yuàn)W來團(tuán)隊(duì)聯(lián)合舉辦的【求是匠芯】工程師技術(shù)沙龍--微納光學(xué)器件制造工藝專題圓滿結(jié)束。

撰稿人：劉紅

編輯：馬丹鳳

審閱：常亮

感謝前來參會(huì)的學(xué)者、聯(lián)盟會(huì)員單位的工程師和技術(shù)專家代表們。

感謝舜宇?yuàn)W來團(tuán)隊(duì)、求是緣半導(dǎo)體聯(lián)盟理事、志愿者全力籌辦技術(shù)沙龍。