光程研創攜手采鈺 推出新世代矽基Metalens

光程研創 (Artilux) 今 (5) 日宣布，攜手采鈺 (6789-TW) 一同發表最新超穎透鏡 (Metalens) 技術。此次發表的超穎透鏡新技術有別於傳統曲面透鏡，採用全平面、超薄化的光學元件設計，不僅能精確控制光波，更可直接於 12 吋矽基板上製造超高精度奈米結構。

光程研創指出，公司已成功整合核心鍺矽技術及超穎透鏡技術於單片矽晶圓上，大幅提升光學系統效能及大規模量產的效率與良率，並可廣泛應用於 SWIR 光感測、光成像、光通訊和人工智慧等商業領域。

伴隨人工智慧、機器人、矽光子等熱潮，基於矽晶片的光感測、光成像及光通訊技術將扮演推動這些產業發展的關鍵要角，因此，內建影像感測與生理訊號感測、支援 AI 判斷與應用等功能的手機和穿戴設備裝置未來將更為普及。

此外，在 AI 資料中心應用中，矽光子能提供高效率之光通訊傳輸，亦是未來 AI 模型訓練與推理中不可或缺的一環。隨著硬體裝置設計日益輕巧化的趨勢，矽基光學技術中的「超穎透鏡技術」則將引領和加速以上應用情境的部署。

「超穎透鏡技術」具備單晶圓製程整合、光學元件模組體積微小化等優勢，預期將為矽晶片在光學領域帶來新一波的成長動能。根據全球市場研究報告，2024 年全球 Metalens 超穎透鏡市場規模為 4,180 萬美元，且預計至 2031 年間將大幅增長至 24 億美元，2025-2031 年間的複合年成長率 (CAGR) 將高達近 80%。

光程研創說，目前市場上光學系統大多使用傳統光學透鏡，亦即採用拋物面 (Parabolic Surface) 或球面 (Spherical Surface) 結構來設計光線聚焦，藉此控制光線的震幅、相位、和偏振等特性。然而，此技術因受限物理特性而必須依賴精密機械對準，且複雜的光學組件所需之曲面設計更需高精度的拋光鍍膜工藝，因此難以透過半導體 CMOS 製程與光感測器進行晶圓級整合，成為光學系統微型化及整合上的一大挑戰。

超穎表面 (Meta-Surface) 顛覆過往曲面光學微透鏡設計，為全平面且超薄化之光學元件，除了能縮小尺寸與厚度，亦可大幅提高光學微透鏡模組設計的自由度，減少訊號串擾，實現高效的光學聚焦與波前修正。更重要的是，有別於發射端使用的 DOE（Diffraction Optical Element）技術，光程研創之超穎透鏡技術是以矽化物奈米結構於 12 吋矽基板上直接進行超高精度製造，能直接以 CMOS 製程與其核心

GeSi 技術整合於單片矽晶圓上，達成全面整合光學系統並提升量產的效率與良率，且可涵蓋短波紅外光波段，提高光學耦合效率，為人工智慧應用帶來更靈活多元的光學感測、成像及通訊之解決方案，適合 3D 影像感測、生理訊號感測、消費電子穿戴裝置、混合實境、光通訊、光達、生醫及國防太空等產業。

光程研創共同創辦人暨技術長 Neil Na 表示，光程研創在半導體技術之革新已享譽國際，很高興再度分享自主開發的超穎表面技術，並結合采鈺在 12 吋晶圓上的領先光學製程，成功打造超薄光學元件以精確控制光波，可拓展至 SWIR 光感測、光成像、光通訊和人工智慧等多元商業應用，相信這項技術不僅在光學領域有突破性的價值，更將加速驅動新世代光學技術的發展和實現。

采鈺科技研究發展組織副總謝錦全強調，采鈺一直在全球 CMOS 影像與光感測器產業中關注發展趨勢，同時以半導體製程優勢和開發合作關鍵技術來持續提高產能和產值，很開心看到業務夥伴光程研創應用采鈺科技的矽基超穎透鏡製程，幫助提升光學元件整合，一起突破傳統設計和製程在封裝尺寸 (Form factor) 的侷限，期待雙方的合作將為光學感測產業激發更創新的應用，推動超穎透鏡技術更普及。

超穎透鏡技術在矽光子相關產業中展現關鍵潛力，特別體現在光學元件的微型化、整合性與效能提升等方面。而隨著材料和製程的優化與進步，相關技術挑戰正逐漸被克服，未來超穎透鏡可望成為矽光子及感測應用中的標準光學元件之一，進而推動次世代光學晶片及市場應用的持續創新發展。