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CUMEC公司開放平臺加速硅光規(guī)模應(yīng)用

摘要:近日,“硅光集成與數(shù)據(jù)中心應(yīng)用線上研討會”順利召開。聯(lián)合微電子中心有限責(zé)任公司(CUMEC公司)硅基光電子中心主任馮俊波應(yīng)邀出席會議,詳細介紹了硅基光電子技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,同時分享了CUMEC公司開放平臺的最新進展。

  ICC訊 近日,“硅光集成與數(shù)據(jù)中心應(yīng)用線上研討會”順利召開。聯(lián)合微電子中心有限責(zé)任公司(CUMEC公司)硅基光電子中心主任馮俊波應(yīng)邀出席會議,詳細介紹了硅基光電子技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,同時分享了CUMEC公司開放平臺的最新進展。

  硅基光電子技術(shù)是我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)“換道超車”的重要技術(shù)手段。CUMEC公司作為重慶市政府重磅打造的國家級、國際化新型研發(fā)機構(gòu),旨在構(gòu)建我國新一代微電子關(guān)鍵核心技術(shù)自主創(chuàng)新能力,打造集設(shè)計、產(chǎn)品和工藝為一體的光電融合高端特色工藝平臺,走超越摩爾定律的發(fā)展路線,成為國際一流、國家級的創(chuàng)新中心。

  硅光技術(shù)方興未艾,規(guī)模應(yīng)用是關(guān)鍵

  硅基光電子,就是以光子和電子為信息載體的硅基大規(guī)模芯片集成技術(shù)。其核心是通過研究將光電子器件“小型化”、“硅片化”并與微電子器件相集成,形成完整的、具有綜合功能的新型大規(guī)模集成芯片

  硅基光電子技術(shù)有著和微電子兼容的生態(tài)體系,可以緊密與微電子結(jié)合,這正是硅基光電子技術(shù)強大生命力的來源。未來的工藝線不再是單純的微電子工藝線,而是“微電子+硅光”融合的工藝線,硅基光電子技術(shù)的生命力隨著“光電融合”的大趨勢得以發(fā)展。Yole的調(diào)研報告顯示,2017年,硅基光電子的全球市場規(guī)模約為2億美元;到2019年,硅光市場增長至4.8億美元;隨著5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模部署,激光雷達、生物醫(yī)療、光子AI等應(yīng)用帶來的推動效應(yīng)日益顯著,預(yù)計到2025年,全球硅光市場將接近40億美元。

  整體而言,硅基光電子的發(fā)展前景美好,同時正面臨三大方面挑戰(zhàn),一是來自規(guī)模應(yīng)用的挑戰(zhàn),在硅基光電子技術(shù)發(fā)展的初期,其市場份額無法與CMOS工藝相匹配,這意味著很難找到合適的硅基光電子芯片研發(fā)和生產(chǎn)平臺,量沒有起來良率和穩(wěn)定性就很難保證;二是來自技術(shù)突破的挑戰(zhàn),硅基光源問題,硅波導(dǎo)的溫度工藝敏感問題,損耗問題,高效率的被動耦合與自動化、低成本的封裝還有待突破;三是來自生態(tài)環(huán)境的挑戰(zhàn),整個國際光電子生態(tài)鏈仍處在一種割裂狀態(tài),EPDA軟件缺失,沒有形成標準化。

  CUMEC開放平臺實現(xiàn)硅光芯片120天交付周期

  CUMEC公司瞄準目前硅基光電子技術(shù)發(fā)展生態(tài)的痛點問題,為用戶提供一體化的解決方案,實現(xiàn)設(shè)計、制造、封裝全鏈條的完整支撐。

  目前,CUMEC公司硅基光電子平臺的一期工程已經(jīng)建成一條8吋工藝線,并與是德科技共同成立了集成光電芯片測試聯(lián)合實驗室,具備完整的硅基光電子芯片封測能力和晶圓級測試能力。CUMEC硅基光電子平臺憑借自身過硬的專業(yè)能力和運行管理能力有效縮短了產(chǎn)品的交付周期,從簽訂合同并收到版圖算起,平臺承諾在120天內(nèi)完成芯片交付。

  2020年5月底,CUMEC公司面向全球發(fā)布180nm成套硅光工藝(CSiP180Al PDK),建立了齊備的硅基光電子核心器件庫,包括:光柵耦合器、端面耦合器、波導(dǎo)分束器、交叉器、波分復(fù)用器、調(diào)制器、探測器等。多個批次測試結(jié)果顯示硅波導(dǎo)損耗小于1.5dB/cm,調(diào)制器、探測器支持單通道50Gbps高速速率傳輸,并已實現(xiàn)單波100G硅光器件。

  CSiP180AlPDK的發(fā)布標志著CUMEC公司形成了硅基光電子的核心自主研發(fā)能力,并正式為用戶提供多項目晶圓(MPW:multi-project wafer)流片服務(wù)。日前,CUMEC公司已完成三批MPW芯片制備與檢測和多批硅光定制化設(shè)計、流片和封裝服務(wù),并陸續(xù)交付到客戶手中。

  未來CUMEC公司將進一步提升硅光工藝能力,包括130nm硅光Cu工藝,硅光異質(zhì)異構(gòu)集成工藝能力等,為客戶提供更多高性能的器件IP庫,建立標準化解決方案,助力完善我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈條,優(yōu)化集成電路產(chǎn)業(yè)體系,為國家新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、打造成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈和西部(重慶)科學(xué)城提供核心支撐。

內(nèi)容來自:聯(lián)合微電子中心CUMEC
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