【時報記者林資傑台北報導】半導體設備商威科儀器（Veeco）與比利時微電子研究中心（imec）宣布，雙方合作開發與12吋晶圓相容的量產製程，成功將鈦酸鋇整合至矽光子平台，推出首款基於分子束磊晶（MBE）的多腔體（cluster）系統，加速數據通訊和量子運算應用發展。

　鈦酸鋇（BTO）為具備獨特光電特性的潛力材料，可用於新興應用的高速低功耗光調變，包括高速光收發器、量子運算、光達測距（LiDAR）與AR/VR應用等。從歷史角度來看，鈦酸鋇的整合方法一直很難滿足可用來量產的預期成本目標。

　這套新型12吋平台專為矽上鈦酸鋇單晶薄膜的磊晶而設計，提供固態源及混合式MBE兩種解決方案。透過整合替代的長晶技術，這套系統將能實現矽上鈦酸鋇（BTO-on-Si）沉積，以低於傳統MBE方法的成本，提供更高的可再現性。

　應用於數據通訊（datacom）的光收發器市場在2024年達29億美元，預計至2030年成長到131億美元。然而，為緩解目前矽材調變器技術在高功耗、性能（速度和驅動電壓）和尺寸間的取捨，將鈦酸鋇（BTO）等創新光電材料引進矽光子成為關鍵。

　鑒於目前沒有可用於生產製造上述材料的市售方案，imec與威科儀器合作，正針對此項產業需求，目標開發具備規模等級的解決方案，將鈦酸鋇與鈦酸鍶等材料整合到12吋矽平台中。

　imec科技研究主任Clement Merckling表示，imec過去4年和威科儀器持續合作開發矽上鈦酸鋇的替代技術，也針對材料和光電特性進行基準測試，以確立用來推進大規模量產方案的策略。

　imec技術院士暨光學I/O研究計畫主持人Joris Van Campenhout指出，隨著威科儀器首款MBE方案出現，正擴展矽材以外的光電材料異質整合，強化為現有客戶與新夥伴提供的研發量能，尤其關注在探索新一代矽光子技術及建立相關模型。

　威科儀器MBE產線資深行銷總監Matthew Marek表示，此次與imec合作，對分子束磊晶產業、資料通訊和量子運算產出而言是一大進展。過去認為分子束磊晶的過程緩慢且昂貴，透過與imec攜手驗證的全新硬體開發，將其帶入適用於半導體晶圓廠的成本效益區間。

　Matthew Marek期待雙方進行的研發工作，能用來展示可再現的鈦酸鋇（BTO）量產製程。預期這份努力將幫助威科儀器達到共同目標，為更美好且環保的未來實現鈦酸鋇光子調變器的技術創新。