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采用6英寸晶圓制程 仟目激光首發25Gbps數據通信VCSEL芯片

摘要:仟目激光于2017年11月在武漢,由幾位常年工作在業界主流激光器公司的歸國博士成立。公司在2019年12月成功量產6寸晶圓25G VCSEL芯片,應用于數據中心、消費電子中。在武漢解除封城之后,仟目也第一時間把通信VCSEL樣品交給客戶手上。

  ICC訊 仟目激光于2017年11月在武漢,由幾位常年工作在業界主流激光器公司的歸國博士成立。公司產品方向在VCSEL、DFB、窄線寬激光器、工業大功率激光器等多種類型,在消費電子、自動駕駛、光纖通信以及工業切割等領域均有廣泛應用。公司于2018年4月即推出940nm大功率激光器,用于手機深度感知(人臉識別、景深獲取)及LiDar中。2019年12年成功量產6寸晶圓25G VCSEL芯片,應用于數據中心、消費電子中。

  在疫情中心的武漢,經歷了77天與新冠病毒奮戰的日日夜夜,終于迎來了勝利的曙光。在武漢解除封城之后,仟目也第一時間把通信VCSEL樣品交給客戶手上。

  武漢復工后,員工陸續回到工作崗位

  過去的一年中,仟目激光經歷了芯片整體設計、材料體系搭建、工藝制程搭建及原型芯片試產、現在終于可以把高速量產版VCSEL芯片交付給客戶。此前,仟目激光的3D傳感類高功率芯片已經順利導入業內頭部客戶并實現量產。對于25G VCSEL和仟目目前的3D傳感類VCSEL的不同之處,仟目激光負責通信與傳輸事業部總負責人李博士總結區別主要有三個方面。

  第一個方面,25G VCSEL芯片對信號調制速率的要求高,根據應用的場景和傳輸距離會劃分為數據中心、5G和消費級應用(如HDMI),但是不變的是對于芯片調制速率和帶寬的要求。 25G VCSEL的信號上升下降沿在20ps(皮秒)左右,相對而言,為了滿足大功率3D傳感的應用場景, 仟目激光楊旭博士主導開發的I-ToF VCSEL芯片的調制速率在60MHz-200MHz左右,和25G相差約100倍。而最近比較火的D-ToF VCSEL芯片是這兩種類型芯片特點的結合,需要同時滿足大功率和高調制速率,而仟目推出的D-ToF VCSEL,由楊博士和我聯合開發。仟目能這么快推出D-ToF VCSEL,也正是因為我們在數據通信和3D傳感兩個領域深厚的技術積累。第二個方面,數據通信領域對VCSEL可靠性的要求極高。VCSEL需要在連續調制CW模式下連續工作至少5年不失效,最高工作溫度可達85°C。按我們的老化模型推算,仟目25G VCSEL芯片壽命在極限使用條件下超過8年,在正常使用條件下超過40年,已經滿足了數據通信諸多應用場景對于芯片可靠性提出的要求。第三個方面,對高速性能和高可靠性的要求,也增加了25G VCSEL在外延設計和工藝制程當中的難度。在整個芯片開發當中,需要研發人員通盤考慮各個環節之間的相互影響,精心優化各道工藝中上百個參數。其中任何一處的處理不當,都可能導致芯片性能和可靠性的劣化。我們通過大量數據,以及我們在VCSEL外延設計和工藝制程中的know-how,建立了一套結構模型,用來模擬和持續優化25G VCSEL的性能參數。

  6寸晶圓

  此外,仟目在三維傳感6寸晶圓產線上積累的豐富穩定制程的經驗,也保障了仟目25G產品線從3寸線體成功向6寸線體進行了平穩遷移。仟目不僅是國內第一家提供可靠25Gbps VCSEL產品的公司,更是國內第一家使用6寸晶圓生產該款產品的公司。優秀的良率保障了穩定和可靠的供貨,同時也保障了客戶在大量交付時的品質。

仟目激光實物照片


  2020年春節前,仟目的10G/25G VCSEL芯片已經提供給可靠性認證工廠,在仟目員工無法回到辦公室的情況下,遠在臺灣的測試工廠仍然不停的反饋給我們可靠性最新的進展。讓大家欣慰的是,針對不同批次的不同芯片的可靠性結果和一致性均非常優異,目前正在進行2000~5000小時的可靠性試驗。

  仟目團隊深信激光器芯片的高可靠性和高性能是立足市場的根本。仟目激光團隊中有多個成員在國際頂級半導體激光芯片公司有豐富的可靠性經驗,一方面制定和國際對標的嚴苛的標準并對可靠性進行系統的驗證,一方面加強質量管控保證后續量產的可靠性的持續穩定。

  在武漢按下停止鍵、悄然封城的70多天里,仟目和無數中國優秀的企業一樣依然砥礪前行;仟目的多個重點客戶也均已啟動了數據通信VCSEL的驗證與供應商引入工作。是困局也是機遇,仟目通過整合自身和諸多供應鏈資源,不僅完成了D-TOF VCSEL芯片的可靠度驗證,出品了10Gbps /14Gbps /25Gbps的通信激光芯片,同時也按時完成了A輪融資。仟目要感謝信任我們的每一個客戶,感謝幫助和支持我們的合作伙伴和供應商、愿意同甘共苦的團隊,感謝認可仟目的投資合作伙伴。

  30年的風風雨雨造就了中國武漢光谷一批優秀的企業,仟目作為武漢光谷的一支新兵,正隨著產品的不斷推出而茁壯成長,逐漸成為國內光芯片行業的中堅力量。寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來。在經歷這輪疫情天災的考驗后,守得云開見月明,仟目正以矯健而堅實的步伐迎接未來的挑戰。在國產芯片實現技術和產業化自主的大趨勢里,仟目愿作弄潮兒,成為國產芯片騰飛的見證人和參與者!

內容來自:仟目激光
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關鍵字: 25G
文章標題:采用6英寸晶圓制程 仟目激光首發25Gbps數據通信VCSEL芯片
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