汉阳大学 ERICA 跨时代半导体融合工学部金英铉教授研究团队宣布，成功开发了可有效解决先进 AI 半导体中出现的“通信瓶颈”问题的“基于玻璃基板的氮化硅（SiN）光集成平台”。

随着大规模 AI 模型的扩散，数以千计的 AI 半导体同时运行的“AI 工厂（Factory）”架构逐渐兴起，但基于铜布线的传统数据传输结构已难以应对急剧增长的流量，导致系统性能下降的“通信瓶颈”问题不断凸显。作为解决该问题的跨时代技术，将半导体芯片与光模块直接集成至封装基板上的 CPO（Co-Packaged Optics）技术受到了关注，但如何高效连接光模块与外部光纤的光耦合技术仍是亟待解决的核心难题。

在这一过程中，具备优异物理·光学特性且又兼容面板级工艺的“玻璃基板”作为一种新的 CPO 平台逐渐受到了关注。然而，现有基于玻璃的光波导制造方式（LDW·IOX）由于折射率对比度较低，弯曲损耗较大，难以实现高效率光栅耦合器，因而在高密度集成方面存在局限。

为了解决上述问题，金英铉教授团队开发了在玻璃基板上引入 SiN 的全新光集成平台。SiN 与玻璃基板（SiO₂）之间形成了较高的折射率对比度，使其集成密度相较于现有 LDW/IOX 平台大幅提升。同时，研究团队结合可反射向玻璃基板下方泄漏光的金属反射器结构，成功实现了此前难以实现的“高效率光栅耦合器”。

研究团队在6英寸玻璃基板上沉积金属反射器，通过低温薄膜工艺构建 SiO₂–SiN 层结构，并经曝光·干法刻蚀工艺，制备了光栅耦合器、环形谐振器、MMI 耦合器、MZI 等多种核心被动器件。该平台实现了比现有技术高出10倍以上的集成度，并成功构建了适用于大规模集成的低损耗拼接结构。此外，研究团队还与韩国电子通信研究院（ETRI）光封装研究室（OPAC）开展共同实验，成功实现了单通道 106Gbps PAM-4 超高速数据传输，验证了基于 SiN 的玻璃平台的实用性与扩展可能性。

金英铉教授表示：“此次研究通过实验验证了其与低温·大面积面板工艺的兼容性，为尖端AI 半导体封装的高效率·高集成度光平台奠定了关键基础。该技术有望发展为晶圆级·面板级通信结构中的核心技术。”

此次研究在汉阳大学 BK21 FOUR ERICA-ACE Center 及三星电子（IO240103-08448-01）的支持下，通过科学技术信息通信部的后援，由韩国研究财团的“跨时代光封装技术开发项目（No. RS-2025-16068050）”以及科学技术事业化振兴院“2025 区域产业联动大学 Open-Lab 培育支援项目（RS-2025-25443741）”共同资助下进行。

此外，作为该课题的一部分，相关研究成果也接连发表在了国际学术期刊。首先，由汉阳大学 ERICA 纳米光电子专业陈泰元博士课程研究生主导的研究论文《Silicon Nitride Photonic Platform on Glass for Scalable, High-Density Optical Redistribution Layers in Panel-Level Packaging》已于11月19日发表于 Optica 旗下 SCI 期刊《Optics Express》。随后，由郑熙允硕·博连读研究生开展的研究《Demonstration of a SiN Grating Coupler with a Metal Reflector on a Glass Substrate》已确定刊登于 IEEE SCI 期刊《IEEE Photonics Technology Letters》，并将在12月刊发表。

此外，金英贤教授基于此次技术成果已将“AI 半导体的光半导体技术”以中大型规模（5 亿韩元）转让给了位于安山的中小强企 FOSTEC。并于今年8月创立了以 AI 半导体光封装技术商业化为目标的“（株）YK Photonics”，进一步强化了研究-产业之间的联动。