2026 年 9 月 16 日，2026 薄膜铌酸锂光子芯片前沿技术与产业研讨会在苏州合景万怡酒店举办，会议由半导体在线主办，到场专家、学者与企业代表 200 余人。优尼康科技作为赞助单位参与本次会议，并在会场设展台交流。
全天议程覆盖晶圆材料制备、光子芯片制造、异质集成与产业化应用几个方向。议题分布本身就说明了这条产业链当下的关注点在哪：材料端的晶体生长与缺陷控制，工艺端的化学机械抛光与离子束刻蚀，器件端的调制器与异质集成，以及连接研发与产线的中试平台。
把这些议题放在一起看，会发现它们最后都落到同一个前置条件上，就是工艺参数能不能被稳定测准。这也是本次会议上优尼康科技参与交流的切入点。会议的基本信息与报告看点，本站已在会前发布展会预告。
二、展台现场：带样品实测，而不是只发资料
优尼康科技在会场设展台，现场准备了 LNOI 晶圆与薄膜样品，配套设备做实时量测演示。应用工程师全程在展台对接，参会者可以带自己的样品到现场做实测，也可以就产线上的具体测量问题当面讨论。会后这类需求依然可以继续对接。
本次带到现场的设备是 Filmetrics F50 自动 Mapping 膜厚测量仪。它采用电动 R-θ 载物台，厚度测量速率可达每秒 2 个测量点，配套软件输出 2D 与 3D 厚度分布图。这类设备放在展台场景里，价值在于把整片均匀性直观呈现出来，比参数表更容易说明问题，对方也能直接看到自己关心的那片区域是什么状态。
展台交流的对象覆盖产业链上下游，既有做晶圆材料与衬底的厂商，也有做器件设计与工艺制造的团队。这跟会议议题的分布是一致的：讨论已经很少停留在能不能做出来，更多落在批次之间的一致性、界面质量怎么判定，以及产线上用什么手段把这些问题持续盯住。
三、陆伟的主题报告：把量测问题拆到三个工艺环节
会议上午第二阶段，优尼康科技应用技术经理陆伟作《薄膜铌酸锂衬底工艺痛点及高精度量测方案》主题报告，时段为 11:35 至 12:00。
报告的切入点是衬底与晶圆环节，而不是器件设计本身。这个选择有它的道理。薄膜铌酸锂器件的基材是 LNOI 键合晶圆，晶圆出厂时的膜厚与均匀性直接决定后续波导刻蚀和调制器性能的一致性。相比器件端的热闹讨论，衬底与晶圆环节的量测往往容易被低估，但它确实是量产的起点。
报告按衬底测试、键合工艺测试、薄膜测试三个环节展开，分别对应晶圆成型、薄膜转移与器件加工三个阶段，每个环节都给出了具体的量测项目、判定口径与对应的设备手段。以下四节是报告中的技术要点整理，供会后查阅。
四、衬底环节：TTV 的连锁影响与来料口径
报告的起点是衬底的平整度。TTV 指总厚度变化，在衬底环节看只是一个形貌指标，但它不合格的后果会沿着工艺链逐级放大：
键合环节，衬底表面的起伏在键合界面留下物理间隙与空洞，接触均匀性被破坏。
减薄环节，薄膜厚度随之失控，物理形貌出现畸变。
器件环节，波导的等效折射率与单模条件偏离设计值，光波导出现信号畸变与性能衰减。
生产环节，良率受损与成本攀升互相强化，形成负向循环。
报告给出的口径是，行业标准通常要求硅衬底 TTV 控制在 1 μm 以内，即便是商业级产品也需要做到 3 μm 以内。这个门槛决定了衬底平整度不是可测可不测的项，而是必须在来料环节就管住的项。
衬底环节还有两组参数会上被单独提到。一组是电学参数，方阻测量按 GB/T 1551-2021 规定的四探针方法执行；另一组是表面质量，正表面粗糙度按 GB/T 29505 规定的方法测量，测量范围是任意 10 μm × 10 μm 的矩形区域。这两项一个反映掺杂与导电特性，一个影响后续键合与图形化工艺的界面状态，都不是靠单一手段能覆盖的。
五、晶圆结构：LNOI 三层叠加，两层透明膜要一次测准
LNOI 键合晶圆由铌酸锂薄膜、SiO2 埋层与硅衬底三层叠加构成。铌酸锂薄膜厚度通常在数百纳米量级，直接决定波导的等效折射率与单模条件；SiO2 埋层在微米量级，负责光场约束。两层厚度都需要在晶圆出厂前完成确认。
难点在于这两层都是透明膜，叠在一起构成多层膜系。用单层近似的方法去算，分辨不出双层结构，输出的是个混合结果，数据本身就不可信。可行的做法是光谱反射法在宽波段一次采集反射光谱，再按多层膜模型同时反演出铌酸锂薄膜和 SiO2 埋层两个厚度。如果膜层更薄，或者对光学常数有建模要求，可以再用光谱椭偏仪做补充。这也是 LNOI 量测与普通单层膜的主要差别。
| 测量对象 | 厚度量级 | 关心的是什么 |
|---|---|---|
| 铌酸锂薄膜 | 数百纳米 | 波导等效折射率与单模条件 |
| SiO2 埋层 | 微米量级 | 光场约束能力 |
| 硅衬底 TTV | 微米级平整度 | 键合界面质量与减薄厚度控制 |
单点测准只是一个起点。晶圆级量产关心的是整片一致性，需要膜厚 Mapping 把片内分布画出来，才能判断这批晶圆是否满足器件一致性要求。会上演示的设备里，自动 R-θ 载物台配上光谱反射系统，可以在无人值守的情况下跑完一整片多点采集。LNOI 晶圆全流程的测量环节拆解，可参考本站此前的LNOI 晶圆全流程测量地图。
六、键合环节：界面质量怎么验证
键合是把铌酸锂薄膜转移到硅衬底上的关键一步，报告把机理讲得比较细。常见的亲水键合走三步：
表面清洗。用 RCA 清洗液（NH4OH + H2O2 + H2O）或食人鱼溶液去除有机物，在表面形成 Si-OH 亲水基团。
室温预键合。两片晶圆在室温下贴合，靠氢键、毛细作用和范德华力自发结合。
退火加固。高温退火，温度通常在 650 ℃ 以上，让硅烷醇基团脱水缩合，形成 Si-O-Si 共价键。核心反应为 Si-OH + Si-OH 生成 Si-O-Si 和 H2O。
这里有个容易被忽略的细节。晶圆表面约 1.2 nm 的自然氧化层是亲水键合的基础，它提供 OH 基团和 H2 吸收能力，厚度直接决定初始键合能。也就是说，这层原生氧化层本身也需要测量，而不是当作干扰项处理。
界面质量怎么评价，报告提到几个口径。键合界面气泡可以用光谱方法对气泡位置的膜层厚度做表征，把界面缺陷量化下来。厚度均匀性方面，GB/T 46611-2025 规定了 17 点平均厚度允差与 17 点厚度变化，按 GB/T 40279 规定的光学反射法测量铌酸锂单晶薄膜层、绝缘层与捕获层的 TT17 和 TV17。键合前的表面状态可以用水滴角反映，水滴角的变化直接对应清洗效果与表面亲水性。
会上演示的Filmetrics F50 自动 Mapping 膜厚仪与Filmetrics F54 光学膜厚测量仪面向的正是这一环。F50 采用电动 R-θ 载物台，厚度测量速率可达每秒 2 个测量点，配套软件可输出厚度分布图。F54 支持大尺寸晶圆的自动测绘，适配 LNOI 键合晶圆铌酸锂薄膜与 SiO2 埋层的双参数批量检测。
七、薄膜器件环节：从调制原理倒推要控哪些参数
报告的后半段转到器件侧，先解释了薄膜铌酸锂调制器的工作机制。外部激光从 SiN 波导送入铌酸锂薄膜，上方的铝电极加载高速电信号，依靠铌酸锂的电光效应改变两路光的相位，再通过干涉把电信号调制到光上，从另一端输出携带数据的高速光信号。这是面向 3.2T 光模块的典型结构。
支撑它的物理基础是铌酸锂的线性电光效应，也就是泡克尔斯效应（Pockels Effect）。薄膜结构把光场限制得更紧，电光转换效率随之提高。晶圆制备走的是 Smart-cut 工艺，先做离子注入，再键合、剥离，得到 LNOI 结构。这两项基础内容的展开，可参考本站此前的薄膜铌酸锂技术解析。
器件环节要控的参数与衬底环节不一样。
表面粗糙度。按 GB/T 29505 规定的方法测量，范围是任意 10 μm × 10 μm 矩形区域。粗糙度直接影响波导的散射损耗，属于刻蚀与抛光后的必检项。
薄膜厚度与光学常数。调制器的 Trimming 环节需要准确的膜厚与折射率数据来调整工作点，椭偏类设备在这一环用得上。厚度与光学常数一起测，才能避免把折射率偏差误判成厚度偏差。
材料结晶质量与畴结构。拉曼光谱用于表征材料结构与应力状态，压电力显微镜用于观察铁电畴。这两项对应的是薄膜的电光性能本身，属于工艺开发阶段的表征手段。
把这几个环节串起来看，一台设备很难覆盖全部需求。量测方案通常是组合式的，反射式膜厚仪负责厚度与均匀性，椭偏仪补充光学常数，轮廓与台阶类设备管形貌台阶，AFM 与拉曼管微观质量。
八、同场报告透露的产业信号
会议全天安排了十余场报告，方向分布本身就是一条产业信息。除了器件性能本身，几个工艺性议题被反复提到。
化学机械抛光。铌酸锂属于软脆材料，抛光后的表面质量与去除量均匀性直接影响后续刻蚀与键合。抛光后的粗糙度与厚度均匀性都需要检测手段支撑，这一环的量测需求在往在线化方向走。
离子束刻蚀。国产离子束刻蚀工艺在会上被专门讨论，目标是高陡直、无底切、低损耗的波导形貌。刻蚀深度与侧壁角属于形貌类参数，需要台阶仪或共聚焦轮廓仪做验证。
大尺寸与低缺陷晶体生长。光学级铌酸锂晶圆的尺寸往上走，缺陷控制的难度随之增加，晶体生长阶段的缺陷表征方法因此被单独讨论。
异质集成与中试平台。会上介绍了薄膜铌酸锂与其他材料异质集成的中试量产平台能力，以及面向 AI 与量子计算的光子芯片平台。平台一旦跑起来，来料检验的标准化程度与检测吞吐量都会变成现实问题。
拼起来看，这条产业链正在从器件演示走向批量制造，而批量制造对量测的要求和实验室阶段完全不同。实验室可以慢一点、破坏性取样、单点确认；产线需要的是非破坏、整片覆盖、数据可追溯。会上多场报告提到工艺一致性问题，实质上都指向同一件事，就是先要有能复现的测量数据。
