近日，微電子所集成電路先導(dǎo)工藝研發(fā)中心對(duì)外發(fā)布了基于8英寸CMOS工藝線的硅光子平臺(tái)和MEMS工藝平臺(tái)，開始面向國內(nèi)外企業(yè)開展技術(shù)服務(wù)，標(biāo)志著我國在硅光子和MEMS領(lǐng)域的研發(fā)能力大幅提高，將顯著提升企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)在上述領(lǐng)域的研發(fā)進(jìn)度。

　　硅光子工藝平臺(tái)

　　硅光子技術(shù)是在后摩爾時(shí)代微電子與光電子融合趨勢下發(fā)展起來的新型技術(shù)，它利用成熟的CMOS技術(shù)和平臺(tái)并基于硅基材料進(jìn)行光電器件和芯片的開發(fā)與生產(chǎn)。硅光子不僅在現(xiàn)階段的光通信、光互連領(lǐng)域有迫切的應(yīng)用需求，也是未來實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)光互連和光計(jì)算機(jī)的潛在技術(shù)。工藝平臺(tái)是硅光子技術(shù)鏈中的關(guān)鍵組成。長期以來，我國缺少完善的硅光子工藝平臺(tái)，很大程度上制約了硅光子技術(shù)的發(fā)展。

　　微電子所從2015年起基于所內(nèi)的8英寸CMOS工藝線進(jìn)行硅光子工藝技術(shù)的研發(fā)，目前已開發(fā)了成套的硅光子工藝模塊，成功驗(yàn)證了包含單模波導(dǎo)、Y分支、光交叉器、耦合光柵、可調(diào)衰減器、鍺探測器和調(diào)制器的系列硅光子器件。基于該平臺(tái)的PDK已經(jīng)發(fā)布，面向國內(nèi)客戶的MPW流片服務(wù)正在進(jìn)行中。

　　微電子所硅光子平臺(tái)是國內(nèi)首個(gè)可提供完整硅光子流片工藝的平臺(tái)，將改變我國硅光子芯片基本在國外流片的局面。

　　硅光子制造優(yōu)化的工藝模塊

已完成驗(yàn)證的器件參數(shù)　

　　硅光子平臺(tái)可制備器件示意圖

波導(dǎo)                                    光柵

Y分支器                                 Ge探測器

　　MEMS工藝平臺(tái)

　　MEMS器件由于其多樣性，每一款器件都獨(dú)有一種與其結(jié)構(gòu)配套的特殊工藝制成。因此，在MEMS器件的開發(fā)與生產(chǎn)加工過程中，往往需要針對(duì)器件研制特殊設(shè)備或開發(fā)特殊工藝，導(dǎo)致了產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的開發(fā)和穩(wěn)定周期長、研發(fā)和生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品量產(chǎn)良率波動(dòng)大等問題。

　　針對(duì)這一情況，微電子所與江蘇艾特曼電子科技有限公司合作，開發(fā)出一套可滿足多種MEMS器件加工的標(biāo)準(zhǔn)工藝平臺(tái)技術(shù)。該技術(shù)采用襯底片刻槽、結(jié)構(gòu)片與襯底片鍵合、結(jié)構(gòu)片背面減薄的工藝路線制造懸臂梁結(jié)構(gòu)；采用硅通孔鎢塞互連技術(shù)將MEMS與ASIC電路聯(lián)通；采用氣密性鍵合實(shí)現(xiàn)晶圓級(jí)封裝。相對(duì)于高溫生長的多晶硅懸臂梁和氧化硅犧牲層釋放的工藝路線，該技術(shù)有懸臂梁中無殘留應(yīng)力，工藝均勻性好等優(yōu)點(diǎn)。該工藝平臺(tái)可提供為監(jiān)控制程中的各關(guān)鍵步驟設(shè)計(jì)的PCM測試結(jié)構(gòu)和針對(duì)流程中各工序的統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)則。該技術(shù)平臺(tái)允許在同一套版圖中分別設(shè)計(jì)多個(gè)不同種類MEMS器件，并在同一次流片中完成制造，方便客戶采用MPW的方式開展低成本的新產(chǎn)品研制。

　　MEMS工藝平臺(tái)所能對(duì)外提供的標(biāo)準(zhǔn)工藝模塊服務(wù)能力

　　標(biāo)準(zhǔn)MEMS工藝制程中核心步驟的關(guān)鍵指標(biāo)

　　MEMS工藝平臺(tái)示意圖

三軸加速度計(jì)                        兩軸加速度計(jì)

皮拉尼真空計(jì)                       電容式絕壓壓力傳感器