EV Group以键合与纳米压印技术助力量子比特规模化：面向容错量子计算的先进封装方案

奥地利圣弗洛里安——奥地利半导体工艺解决方案供应商EV Group（EVG） 于11月9日宣布，正协助量子芯片开发商与制造商应对量子计算系统规模化所涉及的复杂制造要求。基于其在量子芯片开发领域的持续投入，EVG正将其在先进封装、异质集成与光子学制造方面的既有专长，用于帮助客户为日益复杂的量子架构开发并验证新的产品设计与制造工艺。

艺术家绘制的示意图，展现了EVG的半导体制造技术在量子芯片开发中的作用。EVG结合了先进的工艺设备、制造专长和洁净室能力，帮助客户开发和验证新的量子芯片设计。此图由人工智能辅助绘制。来源：EVG。

规模化是量子计算的核心制造挑战

据麦肯锡公司数据，到2035年，量子计算有望在全球创造高达2.7万亿美元的经济价值。随着量子计算从早期研究演示走向能力更强的系统，行业最大的挑战之一是在提升量子比特数量的同时，保持实际应用所需的性能与可靠性。由于量子比特对错误极其敏感，实现容错量子计算需要显著增加物理量子比特数量以支撑纠错。

这些要求带来了严峻的制造挑战。不同量子计算架构依赖广泛的材料与器件结构，对高密度互连、异质材料集成和精密制造提出了苛刻要求。先进封装技术将在集成日益复杂的量子芯片及其他关键组件、同时保持其性能方面发挥关键作用。

工艺组合：从键合到纳米压印

EVG通过其广泛的工艺技术组合应对上述挑战，包括熔融键合与混合键合、高真空无氧化物键合、数字光刻与纳米压印光刻，以及薄晶圆处理。这些技术为不同量子计算架构所需的晶圆对准、键合与图案化要求提供了精度保障。结合其通过异质集成能力中心（HICC） 与NILPhotonics能力中心积累的材料与工艺集成专长，这些能力使量子计算企业能够探索、开发并验证新的量子芯片设计与制造方法。

EVG业务发展总监Bernd Dielacher博士表示：“量子计算不是单一技术，而是一系列根本不同的方法，每种方法都有自己的材料与制造要求。随着开发者努力扩展这些技术，挑战不仅在于增加量子比特数量，还在于找到在不损害性能的前提下将它们集成到日益复杂的芯片架构中的方法。这正是EVG广泛的工艺解决方案组合，结合我们在先进封装和异质集成方面的经验，能够发挥重要作用的地方。”

面向不同量子路线的差异化工艺

量子计算涵盖超导、光子、自旋、离子阱、中性原子和氮-空位金刚石等多种路线，每种路线都面临不同的材料与制造挑战。EVG的技术覆盖了多种量子计算方法的制造需求：

• 超导量子器件：无氧化物键合工艺可支持超导互连的形成与3D器件集成。

• 光子量子器件：熔融键合与无氧化物键合可将III-V族材料及高普克尔斯系数材料集成到波导上。

• 自旋量子比特架构：混合键合支持超高密度互连。

• 离子阱量子计算：EVG与研究人员合作开发了低温金属键合工艺，可将不同衬底材料制成的离子阱与光子芯粒集成。EVG还是Silicon Austria Labs的战略合作伙伴，支持CHAMP-ION中试线项目——欧洲首个面向离子阱量子芯片工业规模生产的开放式中试线。

此外，纳米压印光刻、数字光刻以及临时键合与解键合等能力，可支持专用光学结构与先进封装工艺。

产业协作进展

EVG在量子计算领域的参与包括近期宣布的与光子量子计算开发商Xanadu的合作，以及参与面向新兴量子器件制造需求的研究活动。这些合作反映了EVG推动量子比特集成的积极投入，建立在其在半导体与光子学制造方面的既有专长之上。

来源：EV Group官方新闻稿。