在上一期的文章中我們介紹了磷化銦這種材料的應(yīng)用和切割要點(diǎn)，在光通信行業(yè)，除了磷化銦這種明星材料外，還有持重的硅晶圓可供選擇。

產(chǎn)品應(yīng)用

硅基晶圓在光通信行業(yè)的應(yīng)用，核心就是硅光子（Silicon Photonics）技術(shù)。

硅基晶圓可以利用成熟的CMOS工藝大規(guī)模生產(chǎn)，成本低、集成度高，目前主要應(yīng)用于AI算力與數(shù)據(jù)中心，在800G、1.6T甚至更高速率的數(shù)據(jù)中心光模塊中，硅光方案已成為絕對主力。

除此外，硅光芯片的小型化和低成本優(yōu)勢，非常契合前傳、中傳和回傳網(wǎng)絡(luò)對高密度、低功耗光互連的需求，是5G/6G移動通信基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵組件。

WAFER

晶圓情況

硅基光電子集成芯片

光通信用的硅基晶圓通常采用SOI晶圓，呈現(xiàn)典型的“三明治”結(jié)構(gòu)。

普通硅層做襯底，主要起支撐作用。中間埋入幾微米厚SiO?絕緣層，防止光信號泄漏到底層硅襯底中，起到光隔離的效果。頂層為極薄的單晶硅層，通常為220納米，用于刻蝕制造。

外延層則生長鍺。用于制造高性能的光電探測器，或者通過鍵合等方式集成磷化銦等材料作為光源。

PACKAGE

封裝情況

傳統(tǒng)的光模塊結(jié)構(gòu)與100Gb/s硅基光電子芯片的對比

由于硅本身不發(fā)光且無法高效探測光信號，封裝的關(guān)鍵一步通常是將其他材料的功能芯片與硅光芯片進(jìn)行高度集成。

通過異質(zhì)鍵合或直接耦合的方式，將磷化銦（InP）等材料的激光器光源精準(zhǔn)地貼合在硅光芯片上，完成激光器集成?，F(xiàn)在行業(yè)廣泛采用的3D堆疊技術(shù)，縮短電信號傳輸路徑并降低功耗，邁向光電共封裝的關(guān)鍵技術(shù)。

相比于傳統(tǒng)的電子芯片，硅光芯片需要同時(shí)解決光、電、熱三方面的物理連接問題，封裝難度更大、成本更高。

為了控制高昂的封裝成本，在劃片前后一般會進(jìn)行并行光測試和正反面探針測試，剔除不良品提高封裝良率。

劃切要點(diǎn)

當(dāng)前光通信行業(yè)硅基晶圓主要采用300mm主流尺寸，8英寸的晶圓也還在使用，在制造初期，晶圓整體厚度通常在300-500μm之間，經(jīng)過研磨減薄，到劃切環(huán)節(jié)時(shí)，一般會在200μm以內(nèi)。

硅是典型的硬脆材料，在受到外力沖擊時(shí)極易發(fā)生脆性斷裂，金剛石刀片劃切容易產(chǎn)生崩角或裂紋，對于光通信芯片而言，裂紋會導(dǎo)致嚴(yán)重的光散射、光泄漏甚至信號中斷，直接導(dǎo)致芯片報(bào)廢。

且為了提升單片晶圓的產(chǎn)出量，芯片設(shè)計(jì)的切割道越來越窄，也會被研磨至極薄，超薄晶圓在切割時(shí)極易發(fā)生翹曲和碎裂，而過窄的切割道則要求極高的劃切精度，這對設(shè)備和劃切刀具都是很大的挑戰(zhàn)。

西斯特科技高精密超薄劃切片在現(xiàn)有劃切設(shè)備上有很好的精度表現(xiàn)，在行業(yè)有大量應(yīng)用，具體劃切方案歡迎咨詢公司硬刀應(yīng)用團(tuán)隊(duì)。

西斯特科技

浙江西斯特科技有限公司（簡稱西斯特科技），2015年始創(chuàng)于創(chuàng)新之都深圳，2025年戰(zhàn)略遷移至長三角幾何中心浙江嘉興，開啟企業(yè)發(fā)展新征程。自成立以來，公司始終以金剛石超硬材料為核心，堅(jiān)持“讓一切磨削加工變得容易”的主旨，深耕精密加工領(lǐng)域。憑借對行業(yè)的深刻洞察，為高端制造行業(yè)提供兼具精度、效率與成本優(yōu)勢的核心支撐，構(gòu)筑起差異化的行業(yè)競爭力。

西斯特科技以“技術(shù)深耕+場景適配”為基礎(chǔ)，構(gòu)建起覆蓋高端磨具研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及一體化解決方案的全鏈條服務(wù)體系，公司產(chǎn)品與方案在晶圓與封裝基板劃切、微晶玻璃和功能陶瓷磨削、汽車零部件精密磨削等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。憑借十余年技術(shù)積淀，在半導(dǎo)體領(lǐng)域與新材料領(lǐng)域形成獨(dú)特競爭力。

技術(shù)優(yōu)勢的背后，是西斯特科技對創(chuàng)新與品質(zhì)的極致追求。公司組建專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，深度聯(lián)動高校與科研機(jī)構(gòu)構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研體系，持續(xù)攻克超硬材料制備、精密磨削工藝優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)，累計(jì)形成多項(xiàng)核心技術(shù)專利，先后獲得“國家高新技術(shù)企業(yè)”“深圳市專精特新企業(yè)”等權(quán)威認(rèn)證，彰顯了在精密加工細(xì)分領(lǐng)域的專業(yè)化、精細(xì)化發(fā)展水平。同時(shí)，西斯特科技建立了全流程數(shù)字化品質(zhì)管控體系，通過AI視覺檢測與實(shí)時(shí)誤差補(bǔ)償技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品精度全周期穩(wěn)定，憑借“技術(shù)可靠+響應(yīng)快速+定制靈活”的服務(wù)優(yōu)勢，贏得行業(yè)廣泛信賴。