在CIOE2026期间,光纤在线编辑有幸采访了星钥半导体(武汉)有限公司(以下简称“星钥半导体”)光通信事业部负责人钱银博博士和市场负责人陈叠峰,围绕MicroLED光互连技术同源优势、技术架构、落地挑战、商业化规划,同时结合AR微显示底座能力,解读星钥半导体双赛道技术布局与产业发展思考。
左:市场负责人陈叠峰,中:光通信事业部负责人钱银博博士,右:光纤在线编辑Apple
光纤在线:本次是星钥半导体首次亮相光博会,能否介绍一下本次参展的核心亮点?
陈叠峰:本次CIOE2026,既是我们在AR微显示领域的公开展示,也是我们面向光通信行业的首次正式亮相,意义十分关键。展会现场我们没有只展示终端成品Demo,而是完整展出从大尺寸硅基GaN外延、ChiponWafer晶圆加工、高精度HybridBonding混合键合,一直到垂直堆叠单片全彩的全流程工艺晶圆实物。展品既包含多波长定制MicroLED微显示屏、红绿双色堆叠样品、R/G/B+CMOS垂直堆叠晶圆等AR微显示成果;同时重点展出MicroLED光互连外延片与CoW(ChiponWafer)芯片原型样品,向光通信行业直观展示同源技术带来的硬件能力。
当前不管是ARMicroLED微显示,还是AI算力驱动的高速光互连,行业共同面临制造成本高企、规模化交付能力不足的现实痛点。很多企业停留在样机Demo阶段,核心制造环节依赖外部代工,难以做到核心工艺自主可控。
目前我们已经全线打通基于成熟半导体工艺的8英寸IDM量产产线并实现出货,是国内少数实现8英寸MicroLED外延、芯片、键合核心工艺环节自主可控,核心制造不依赖外部代工的企业。依托同一套IDM底座,我们同时支撑AR微显示与MicroLED光互连两大业务的工艺迭代,希望借本次光博会,让光通信与AR产业链,看到同源IDM模式带来的技术优势与量产潜力,推动国产MicroLED技术从样品Demo走向规模化商用。
光纤在线:业内都知道MicroLED量产难度极高,星钥半导体能够实现规模化量产,核心技术支撑是什么?
陈叠峰:高性能可量产的MicroLED器件,不管用于AR显示还是高速光互连,底层对材料、异质集成的技术要求高度趋同,完整成熟的底层技术平台,是我们能够跨赛道拓展的核心根基。我们搭建的四大核心技术平台,同时服务两大业务,构成IDM制造底座:
第一,大尺寸硅基GaN技术平台。选用和CMOS驱动芯片同源的硅衬底,热匹配性好,混合键合良率更高;同时适配标准8英寸半导体产线,能够发挥大晶圆的规模效应,从源头摊薄芯片制造成本,无论微显示还是光互连芯片,都能受益于此。
第二,高效率红光技术平台。布局三元硅衬底红光、四元GaAs衬底红光两条互补路线。三元红光抗像素微缩能力强;四元红光色纯度高,适配X-cube架构,主要服务AR微显示;而光互连场景,我们会优先选取高速响应的蓝绿光发光体系,依托硅基GaN平台完成器件结构优化。
第三,高精度HybridBonding混合键合技术平台。这是双赛道共用的关键工艺。可以解决异质集成CTE热失配、超高互连密度、器件热预算受限等共性难题,支持室温预键合、超高密度互连、极低寄生参数。对于AR,用来做发光层与CMOS堆叠;对于光互连,用来实现发光阵列、接收阵列与EIC驱动芯片的高密度异质集成,是CPO方向不可或缺的工艺基础。
第四,异质堆叠集成技术平台。借鉴CIS图像传感器经过大规模验证的垂直堆叠工程范式,实现R/G/B+CMOS垂直堆叠单片全彩,面向AR;迁移到光互连,则可以实现发光阵列、接收阵列与驱动电路多层堆叠,在有限芯片面积内提升通道密度。
正是四大平台复用,让我们不用为光互连重新搭建整套产线,这也是IDM模式跨赛道的核心价值。
光纤在线:本次展会展出了多款差异化MicroLED产品,其中,在光互连领域,和行业主流方案相比,公司产品的核心竞争优势体现在哪里?
钱银博博士:传统光通信激光器、VCSEL方案,大多追求单通道高速,依靠提升单路速率来提升总带宽。而我们MicroLED光互连采用业内所说“WideandSlow”并行阵列架构,逻辑完全不同:不追求单通道极限速率,而是利用二维高密度发光阵列,通过大量低速通道并行,实现芯片级聚合大带宽。它的核心优势集中三点:
第一,聚合带宽上限高,单颗芯片可以实现Tb/s级聚合带宽,适配AI集群内部海量数据交互的需求;
第二,功耗潜力优异,在短距互联场景,有望实现1~5pJ/bit的能效水平,缓解AI算力中心日益严峻的功耗压力;
第三,工艺底座复用,依托8英寸硅基GaN+混合键合整套成熟IDM产线,不需要全新建设产线,有利于后续成本控制与规模扩产。
当然也要客观看待,MicroLED光互连目前还处在器件验证迭代阶段,对比成熟商用激光器,还需要持续优化调制带宽、器件可靠性、阵列均一性。而我们做AR微显示积累的外延设计、晶圆工艺、混合键合工程经验,可以直接迁移过来,加速光互连器件的迭代进程,这是很多光通信器件厂商不具备的条件。
光纤在线:除了AR微显示核心赛道,公司同步布局了MicroLED光互连领域,能否介绍该布局的核心逻辑与应用前景?
钱银博博士:核心逻辑就是技术同源,产线复用,抓住AI算力带来的短距互联新需求。AI大模型爆发之后,算力集群内部服务器、板卡之间的数据流量爆炸式增长,传统电互连瓶颈凸显,CPO共封装光学、板上光互连成为行业明确演进方向。传统光器件路线面临通道密度、功耗的挑战,而基于二维阵列的MicroLED光互连,正好适配AI数据中心短距高速互联的应用场景。
MicroLED用于AR微显示和用于光互连,核心都是硅基GaN外延、晶圆加工、混合键合。我们已经建好8英寸IDM产线,四大技术平台全部就绪,相当于硬件底座已经存在,更多是器件结构、设计规则的调整,不用从零建设产线,具备天然的拓展基础。
在落地节奏上,我们现阶段主要完成器件原理验证、阵列样片开发。本次光博会展出的就是光互连外延片与CoW芯片原型,目前已经完成基础性能摸底,在1000A/cm²电流密度条件下器件带宽达到1.5GHz,初步达到商用器件的指标门槛。
中长期来看,我们将分阶段推进:持续优化阵列均一性、调制带宽、长期可靠性;和光通信设备、CPO模块厂商开展联合验证迭代。未来面向AI数据中心短距互联、CPO共封装光学两大场景输出产品。
光纤在线:站在产业视角,您如何看待Micro‑LED光互连当前面临的挑战,星钥半导体后续有怎样的产业合作计划?
钱银博博士:客观来讲,LEDoS相关技术远比大众认知复杂。行业最大的痛点从来不是点亮一个Demo样机,而是外延、异质键合、阵列工艺整套工程化、规模化落地能力。放到MicroLED光互连赛道,现实挑战依然不少:二维发光阵列的器件一致性、调制带宽进一步提升、阵列与EIC高密度集成、长期工作可靠性、配套测试方案,都需要产业链共同打磨。不少机构可以做出实验室样片,但缺少8英寸大晶圆完整制造能力,很难推进到批量验证阶段。
星钥半导体的定位是提供芯片级器件底座,开放MicroLED光互连原型器件,积极和光通信设备商、CPO方案厂商、科研机构开展联合研发与样品合作,补齐器件/模块/系统的产业链条。依托正在规划建设的8/12英寸MicroLED量产制造工厂,我们将持续夯实IDM全链路能力,一方面持续迭代AR微显示多波长、双色、全彩产品;另一方面打磨MicroLED光互连器件性能与良率,联动光通信、AR上下游伙伴,共建国产MicroLED产业生态,推动同源技术在消费AR与AI算力两大领域的商业化落地。
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