大规模铌酸锂光子集成系统的超快激光光刻研究进展

作     者：黄金鑫 陈锦明 刘招祥 宋吕斌 王冠华 孙超 伍荣波 林锦添 方致伟 张海粟 王哲 齐家 汪旻 程亚 Jinxin Huang;Jinming Chen;Zhaoxiang Liu;Lvbin Song;Guanhua Wang;Chao Sun;Rongbo Wu;Jintian Lin;Zhiwei Fang;Haisu Zhang;Zhe Wang;Jia Qi;Min Wang;Ya Cheng

作者机构：中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室上海201800 华东师范大学物理与电子科学学院极端光机电实验室上海200241 华东师范大学精密光谱国家重点实验室上海200062 上海科技大学物质科学与技术学院上海200135 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2024年第69卷第12期

页      面：1528-1539页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划(2019YFA0705000,2022YFA1404600,2022YFA1205100) 国家自然科学基金(12192251,12104159,12004116,11933005,12134001,61991444,12174113,12274133,12204176,12274130) 上海市“科技创新行动计划”集成电路科技支撑专项(21DZ1101500) 上海市青年科技英才扬帆计划(21YF1410400)资助 

主　　题：薄膜铌酸锂 光子集成电路 光刻 飞秒激光微加工 

摘      要：飞秒光刻辅助化学机械刻蚀技术(photolithography assisted chemo-mechanical etching,PLACE)实现了在薄膜铌酸锂(thin-film lithium niobate,TFLN)上高品质大规模光子集成电路(photonic integrated circuit,PIC)的制造,并推动了光子集成电路重大应用领域的持续发展,产生了一系列高性能PIC应用,诸如高Q微谐振器、低损耗波导、波导放大器、阵列波导光栅(arrayed waveguide grating,AWG)和电光(electro-optic,EO)可调谐/可编程光子器件等.针对PIC器件和光刻系统的大规模生产,本文介绍了一种超高速高分辨率激光光刻制造系统,采用高重复频率飞秒激光器和高速多边形激光扫描仪,可实现200 nm分辨率下4.8 cm2/h的光刻制造效率,并且展示了基于TFLN光子器件的晶圆级制造、晶圆级微电极结构等的应用.