成果展示
國內領先的硅光子平臺和MEMS工藝平臺開始對外服務
近日,微電子所集成電路先導工藝研發中心對外發布了基于8英寸CMOS工藝線的硅光子平臺和MEMS工藝平臺,開始面向國內外企業開展技術服務,標志著我國在硅光子和MEMS領域的研發能力大幅提高,將顯著提升企業和科研機構在上述領域的研發進度。
硅光子工藝平臺
硅光子技術是在后摩爾時代微電子與光電子融合趨勢下發展起來的新型技術,它利用成熟的CMOS技術和平臺并基于硅基材料進行光電器件和芯片的開發與生產。硅光子不僅在現階段的光通信、光互連領域有迫切的應用需求,也是未來實現芯片內光互連和光計算機的潛在技術。工藝平臺是硅光子技術鏈中的關鍵組成。長期以來,我國缺少完善的硅光子工藝平臺,很大程度上制約了硅光子技術的發展。
微電子所從2015年起基于所內的8英寸CMOS工藝線進行硅光子工藝技術的研發,目前已開發了成套的硅光子工藝模塊,成功驗證了包含單模波導、Y分支、光交叉器、耦合光柵、可調衰減器、鍺探測器和調制器的系列硅光子器件。基于該平臺的PDK已經發布,面向國內客戶的MPW流片服務正在進行中。
微電子所硅光子平臺是國內首個可提供完整硅光子流片工藝的平臺,將改變我國硅光子芯片基本在國外流片的局面。
硅光子制造優化的工藝模塊

已完成驗證的器件參數

硅光子平臺可制備器件示意圖

波導 光柵

Y分支器 Ge探測器
MEMS工藝平臺
MEMS器件由于其多樣性,每一款器件都獨有一種與其結構配套的特殊工藝制成。因此,在MEMS器件的開發與生產加工過程中,往往需要針對器件研制特殊設備或開發特殊工藝,導致了產品生產工藝的開發和穩定周期長、研發和生產成本高、產品量產良率波動大等問題。
針對這一情況,微電子所與江蘇艾特曼電子科技有限公司合作,開發出一套可滿足多種MEMS器件加工的標準工藝平臺技術。該技術采用襯底片刻槽、結構片與襯底片鍵合、結構片背面減薄的工藝路線制造懸臂梁結構;采用硅通孔鎢塞互連技術將MEMS與ASIC電路聯通;采用氣密性鍵合實現晶圓級封裝。相對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,該技術有懸臂梁中無殘留應力,工藝均勻性好等優點。該工藝平臺可提供為監控制程中的各關鍵步驟設計的PCM測試結構和針對流程中各工序的統一的設計規則。該技術平臺允許在同一套版圖中分別設計多個不同種類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品研制。
MEMS工藝平臺所能對外提供的標準工藝模塊服務能力

標準MEMS工藝制程中核心步驟的關鍵指標


MEMS工藝平臺示意圖

三軸加速度計 兩軸加速度計

皮拉尼真空計 電容式絕壓壓力傳感器