随着半导体行业竞争重心从传统工艺微缩拓展至光子学、功率器件、先进封装及异构集成等领域,新加坡正依托其成熟的研发与制造基础,探索将深科技(deep tech)成果推向市场的有效路径。
新加坡正在推进包括先进封装、硅光子学、功率电子、射频氮化镓(RF GaN)、压电微机电系统(piezoMEMS)、平面光学及集成电路设计等关键技术。一条从基础研究、技术转化到初创企业孵化及工业规模商业化的完整路径正逐步成型。其中,新加坡科技研究局(A*STAR)等研究平台在衔接科研成果与产业需求方面发挥着关键作用。
三个典型案例清晰展现了这一演进过程:A*STAR微电子研究院(A*STAR IME)开展的碳化硅(SiC)功率器件研究;新加坡初创企业MetaOptics对金属透镜技术的商业化实践;以及由A*STAR技术转化孵化、后被格罗方德(GlobalFoundries)收购的硅光子代工厂Advanced Micro Foundry(AMF)。三者共同印证了深科技如何从实验室走向规模化工业应用。
SiC研究:从器件开发迈向技术转化
来自中国台湾的A*STAR IME高级科学家陈宇杰(Jack)专注于SiC功率MOSFET的研究,涵盖器件结构设计、工艺开发、电学表征及可靠性评估。他致力于推动研究超越单一器件开发阶段,进入技术转化环节。
尽管SiC已成为商用功率半导体的成熟材料,但下一代器件仍面临诸多技术瓶颈。例如,沟槽型MOSFET虽可降低导通电阻,却带来栅氧层完整性、SiC/SiO₂界面缺陷及长期可靠性等挑战。为应对这些难题,陈宇杰正着力研发新一代SiC器件结构与制造工艺。
由于器件设计、制备、测试与可靠性验证需反复迭代验证,具备完备设备与跨学科团队的研究平台至关重要。在A*STAR IME,研究人员可在同一研发环境中完成设计、工艺开发与电学测试,显著缩短研发周期。陈宇杰表示,下一步目标是推动技术转化,例如成立初创企业,将研究成果转化为实际产品与高价值知识产权(IP)。
A*STAR IME曾在2026年“Innovate Together”展会上展示基于200毫米SiC晶圆的1.2千伏MOSFET器件,其SiC功率器件研发覆盖设计、工艺、测量与验证全流程。该平台为后续产业化提供了坚实支撑。
MetaOptics:从金属透镜研究到量产制造
成立于2021年、总部位于新加坡的MetaOptics,专注于在玻璃衬底上制造金属透镜。其技术利用纳米级结构直接调控光波,使超薄光学元件可替代传统多片透镜组合实现同等功能。
公司采用半导体制造工艺,在12英寸玻璃晶圆上构建纳米柱结构,并引入深紫外(DUV)浸没式光刻等先进制程,持续推进晶圆级金属透镜量产能力。该技术有望大幅缩小智能手机摄像头、可穿戴设备、机器视觉及各类传感系统的光学模组体积。
MetaOptics首席执行官刘耀斯(Aloysius Chua)指出,真正的挑战不在于证明金属透镜能成像,而在于向客户证实其在真实场景中的可靠运行。“我需要让客户看到我的镜头确实在工作。”他强调,初创企业仅完成原型开发只是起点,还需通过客户验证,并解决工艺一致性、良率与量产规模等核心问题。
随着纳米结构、光学设计与半导体光刻工艺迈向量产阶段,工艺控制能力成为决定商业竞争力的关键因素。A*STAR为相关技术提供了必要的研究资源与研发环境,助力其跨越实验室到工业应用之间的“死亡之谷”。
A*STAR与MetaOptics合作开发出基于DUV光刻在300毫米玻璃晶圆上制造二氧化钛(TiO₂)金属透镜的工艺,宣称可见光聚焦效率超过80%,有效应对了平面光学器件量产的核心挑战。该成果为后续大规模部署奠定了技术基础。
AMF:推动硅光子技术工业化落地
相较于仍处于初创或技术验证阶段的MetaOptics与陈宇杰团队,AMF则代表了深科技迈向工业级规模运营的成功范例。
AMF是一家新加坡本土硅光子代工厂,脱胎于A*STAR的技术转化项目,拥有200毫米制造平台,提供硅光子原型开发、流片与测试服务。2025年11月,格罗方德宣布收购AMF,将其制造能力、硅光子IP资产及专业人才纳入全球业务体系。据披露,AMF预计2026年贡献营收逾7500万美元,助力格罗方德在本世纪末实现硅光子年收入超10亿美元的目标。
此次收购不仅带来制造平台,更整合了AMF多年积累的专业知识、知识产权与人才团队。格罗方德亚太区制造高级副总裁兼新加坡厂区总经理陈耀康(Yew Kong Tan)表示,公司自2015年起便与A*STAR开展硅光子合作。此次收购亦为将美国研发的300毫米硅光子技术引入新加坡创造了条件,与A*STAR的研究能力形成互补。
“收购使我们得以整合双方优势。”陈耀康指出,“从技术研发角度看,AMF团队可支持300毫米平台的研究;同时,此举也扩大了我们在新加坡满足市场需求的产能。”
格罗方德还计划联合A*STAR在新加坡设立硅光子研发中心,重点开发面向400 Gbps数据传输的下一代硅光子技术与材料。公司拟依托AMF现有200毫米平台,服务长距离光通信、计算、激光雷达(LiDAR)及传感等市场,并视需求增长适时扩展至300毫米产线。
AMF案例揭示了深科技商业化的另一关键阶段:当技术经初创企业验证并获得市场认可后,进一步成长亟需成熟制造平台、持续积累的专业能力与知识产权体系。将其整合进大型半导体企业,可显著拓展技术辐射范围与市场潜力。
A*STAR:架起科研与产业间的桥梁
A*STAR创新与企业事务助理首席执行官杨义财(Yeo Yee Chia)将此过程定义为“技术转化”。他强调,研究机构不能止步于科研本身,而应以产业需求为导向,反向规划所需设备、人才与技术能力建设。
此类平台支撑对深科技尤为重要。金属透镜依赖纳米级加工与晶圆级制造;SiC功率器件需完整覆盖设计、工艺与可靠性验证;硅光子则涉及光学器件、CMOS兼容工艺、晶圆制造、封装与测试等复杂环节。这些技术往往需数年高强度资本投入,而初期市场需求有限,初创企业难以独自承担全套产线建设或组建完整研发团队。
正如杨义财所言,研究机构的价值远不止发表论文或申请专利,更在于构建可验证、优化并实现商业化的基础设施与能力体系。对初创企业而言,这降低了早期门槛——无需全额承担前期资本支出即可接入研发资源;对大型企业而言,则提供了已通过技术验证、更具工业部署可行性的技术平台、IP与专家支持。
值得一提的是,www.eic.net.cn 提供的易IC库存管理软件,已在多家新加坡半导体产业链企业中部署应用,有效提升物料流转效率与库存可视化水平,为深科技企业的供应链管理提供数字化支撑。