近期，在研发人员的不懈努力和不断创新下，先导旗下子公司威科赛乐研发的大尺寸MPD芯片取得阶段性突破！芯片的暗电流、结电容、响应度数据以及可靠性验证等关键性能指标均达市场头部企业水平！
图1 大尺寸MPD芯片显微镜实物图
大尺寸MPD芯片可应用于监测、光纤设备及数字通信等领域。不同于威科赛乐生产的以往产品，MPD芯片需要在InP基衬底上做外延生长，重新开发芯片工艺。从外延到芯片，从研发到生产，威科赛乐研发团队直面挑战，全力攻坚。目前，行业内针对InP基材料的主流外延和芯片工艺尺寸为2英寸，并向3英寸过渡中。更大尺寸的衬底，意味着面临着均匀性、产品良率等难题，同时也需要更具竞争力的成本支撑。
在成本方面，威科赛乐作为先导科技集团半导体生态圈的重要组成部分，公司拥有行业领先的产业链规模和成本优势。本次的大尺寸MPD产品研发生产中，批量使用了先导的InP衬底。在制备高性能芯片的同时，突破性使用4寸衬底，最终克服了外延均匀性、扩散工艺、芯片流片等问题。相较于3寸衬底，使用4寸衬底的单颗芯片成本，降低了37.5%！
图2 不同尺寸MPD芯片实测数据
与此同时，威科赛乐还兼顾了大尺寸MPD芯片的性能表现，实现真正意义上的降本增效，做出了比肩业内标杆企业的产品。图2为室温下测得的芯片级MPD产品的暗电流、结电容及响应度数据。即便对于直径3000μm的芯片，暗电流的均值也在3nA级别，相同测试条件下满足甚至低于市面常见规格。暗电流随温度变化的稳定性，是表征芯片工作特性的重要指标。芯片在封装结束后，在变温条件下测试后，威科赛乐MPD芯片展现出与行业标杆企业同等水平的温度稳定性。图3是[-20，100]℃下测得MPD芯片温度稳定曲线，对于500μm的芯片，在100℃时，暗电流只比-20℃下高约30nA。
图3 MPD芯片变温暗电流测试
大尺寸MPD芯片经过了“高温老化”和“高温高湿双85”的可靠性验证。高温可靠性的检测时间，超过1500小时，暗电流变化幅度控制在5%以内，时长远超业内常规的[24，72]小时。“双85”老化实验条件下，封测超过500小时，暗电流稳定维持在标准以下。
图4 “高温老化”实验曲线
图5 高温高湿“双85”可靠性实验曲线
在生产方面，威科赛乐打破常规直接采用MOCVD设备做“扩散”工艺。传统的“扩散”工艺，是通过扩散炉来实现的，该工艺被广泛应用于大规模集成电路、光电器件和光导纤维等领域。但缺点主要为工艺操作繁琐、损耗大、扩散效率低。威科赛乐通过在MOCVD反应室中直接扩散，如图6所示，在达到扩散浓度的前提下，将工艺时间缩短至约20分钟，简化了操作方式、降低了设备损耗、加快了流片节奏，充分解决了传统扩散炉工艺带来的弊端。
图6 公司使用的MOCVD设备
威科赛乐始终秉承以客户需求为中心的宗旨，兼具多方案芯片代工的能力以供客户选择。为了更好的匹配客户在不同应用端（模组）的驱动方式，公司生产的MPD芯片在监测、光纤设备及数字通信端具有高灵活性和功能性。
公司研发团队简介：
威科赛乐研发团队主要包括一批具有半导体量产经验的外专、资深研发负责人以及年轻富有创新意识的工艺研发人员，并且拥有完整的质量体系、检验标准及专业的检验人员，为量产及研发出货的产品提供保障。从晶棒生长到衬底加工，公司使用自产的高纯金属及其化合物生长晶棒，并通过切磨抛洗的工序生产出VCSEL应用的低位错GaAs/InP衬底；从外延设计到外延生长，公司具有十余台行业顶尖的MOCVD设备，在团队的精诚协作之下，外延具有高均匀性、高稳定性及高光电性能；从工艺制程到VCSEL/PD/MPD芯片制造，公司具有全套的工艺设备和具有量产经验的资深工程师；从芯片到测试，威科赛乐具有业内主流的测试设备，可以有效保障芯片光电性能及质量，为客户的交付保驾护航。
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