近期，在研發人員的不懈努力和不斷創新下，先導旗下子公司威科賽樂研發的大尺寸MPD芯片取得階段性突破！芯片的暗電流、結電容、響應度數據以及可靠性驗證等關鍵性能指標 均達市場頭部企業水平！

圖1 大尺寸MPD芯片顯微鏡實物圖
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大尺寸MPD芯片可應用于監測、光纖設備及數字通信等領域。不同于威科賽樂生產的以往產品，MPD芯片需要在InP基襯底上做外延生長，重新開發芯片工藝。從外延到芯片，從研發到生產，威科賽樂研發團隊直面挑戰，全力攻堅。目前，行業內針對InP基材料的主流外延和芯片工藝尺寸為2英寸，并向3英寸過渡中。更大尺寸的襯底，意味著面臨著均勻性、產品良率等難題，同時也需要更具競爭力的成本支撐。

在成本方面，威科賽樂作為先導科技集團半導體生態圈的重要組成部分，公司擁有行業領先的產業鏈規模和成本優勢。本次的大尺寸MPD產品研發生產中，批量使用了先導的InP襯底。在制備高性能芯片的同時，突破性使用4寸襯底，最終克服了外延均勻性、擴散工藝、芯片流片等問題。相較于3寸襯底，使用4寸襯底的單顆芯片成本，降低了37.5%！

圖2 不同尺寸MPD芯片實測數據
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與此同時，威科賽樂還兼顧了大尺寸MPD芯片的性能表現，實現真正意義上的降本增效，做出了比肩業內標桿企業的產品。圖2為室溫下測得的芯片級MPD產品的暗電流、結電容及響應度數據。即便對于直徑3000μm的芯片，暗電流的均值也在3nA級別，相同測試條件下滿足甚至低于市面常見規格。暗電流隨溫度變化的穩定性，是表征芯片工作特性的重要指標。芯片在封裝結束后，在變溫條件下測試后，威科賽樂MPD芯片展現出與行業標桿企業同等水平的溫度穩定性。圖3是[-20，100]℃下測得MPD芯片溫度穩定曲線，對于500μm的芯片，在100℃時，暗電流只比-20℃下高約30nA。

圖3 MPD芯片變溫暗電流測試

大尺寸MPD芯片經過了“高溫老化”和“高溫高濕雙85”的可靠性驗證。高溫可靠性的檢測時間，超過1500小時，暗電流變化幅度控制在5%以內，時長遠超業內常規的[24，72]小時。“雙85”老化實驗條件下，封測超過500小時，暗電流穩定維持在標準以下。

圖4 “高溫老化”實驗曲線

圖5 高溫高濕“雙85”可靠性實驗曲線

在生產方面，威科賽樂打破常規直接采用MOCVD設備做“擴散”工藝。傳統的“擴散”工藝，是通過擴散爐來實現的，該工藝被廣泛應用于大規模集成電路、光電器件和光導纖維等領域。但缺點主要為工藝操作繁瑣、損耗大、擴散效率低。威科賽樂通過在MOCVD反應室中直接擴散，如圖6所示，在達到擴散濃度的前提下，將工藝時間縮短至約20分鐘，簡化了操作方式、降低了設備損耗、加快了流片節奏，充分解決了傳統擴散爐工藝帶來的弊端。

圖6 公司使用的MOCVD設備

威科賽樂始終秉承以客戶需求為中心的宗旨，兼具多方案芯片代工的能力以供客戶選擇。為了更好的匹配客戶在不同應用端（模組）的驅動方式，公司生產的MPD芯片在監測、光纖設備及數字通信端具有高靈活性和功能性。