2024年11月，欧洲光子器件领域技术平台Photonics21[1]发布《300毫米光子器件白皮书》，提出欧洲光子技术必须尽快过渡到300毫米晶圆，否则欧洲工业和社会可能依赖美国或亚洲供应商[2]。转向更大的晶圆不仅对欧洲光子产业有益，还能确保欧洲双用途技术主权。该白皮书已获得欧洲纳米电子技术研究协会（AENEAS）的支持。

1、300 毫米晶圆的重要性。白皮书提出，尽管200毫米晶圆仍然很重要，但其与300毫米晶圆之间的技术差距正在扩大。随着电子设备向高性能和多功能方向发展，对高性能、高密度集成的芯片需求不断增加，300毫米晶圆能提供更大的设计空间，满足更复杂芯片设计的需求。例如，极紫外光刻等最先进的光刻工具、最先进的3D晶圆堆叠等仅在300毫米晶圆上可用。因此200毫米晶圆的光子产品/技术在性能、成本和产能方面有落后的风险。此外，300毫米晶圆还能提供更高的生产效率并降低成本，更符合现代集成电路市场对高性能、大批量生产的需求。

2、300毫米晶圆的应用需求。白皮书识别了已经准备好进行过渡的产品和技术，包括微测辐射计成像仪、光子集成电路以及对生产至关重要的300毫米外延和晶圆级测试工具。到2028/2029年，欧洲公司在微测辐射计成像仪、光子集成电路和300毫米光子器件工具的年销售额将达到18亿欧元（约合136亿元人民币），直接创造7300个工作岗位，助力欧洲在光子器件产业中处于领先地位。

（1）微测辐射计成像仪。微测辐射计成像仪是一种吸收光通量的悬浮膜，是广泛用于工业、国防和航天航空、消费以及汽车的微机电系统。未来，对于高性能市场，300毫米功能、90纳米以下节点和先进的集成技术是开发满足市场需求的微测辐射计成像仪的关键。用于边缘图像处理的3D堆叠技术，将促进300毫米晶圆上的微测辐射热计热成像仪晶片和人工智能芯片的结合。

（2）光子集成电路。光子集成电路目前在数据通信和电信行业中发挥着重要的作用，其应用范围还在不断扩展。人工智能、数据中心和高性能计算对高速、低延迟和节能解决方案的需求不断增长，300毫米光子集成电路愈发显得重要。采用300毫米晶圆技术，更大直径的衬底有助于提高每个晶圆的芯片产量，促进的先进CMOS加工工具将增强光子集成电路制造的过程控制，基于该技术开发的先进工艺工具集将促进创新器件的研发，并将促进先进材料和光子集成电路的结合。

（3）外延和晶圆级测试工具。外延技术有可能解决目前光子扩展到300毫米的挑战，在堆叠中集成不同的材料，并以高分辨率构建小特征。晶圆级测试在半导体制造过程中起着至关重要的作用，确保单个芯片在从晶圆上切割之前功能正常。

白皮书认为，这一过渡需要昂贵的开发费用，没有欧盟委员会和成员国的支持将难以实现。Photonics21请求欧洲芯片联合中心（Chips JU）支持，并尽可能地降低300毫米试验线的使用门槛。如果欧洲没有可用于制造红外热成像仪和光子集成电路的300毫米工业设施，则应该启动《欧盟芯片法案》“同类首创”开放代工厂资助机制。                     （黄健）