IMEC建成200mm硅光子技術平臺
時間:2015-12-23 16:47:50 來源：
在PLAT4M項目支持下，IMEC建立成熟的基于200mm基板的硅光子平臺。該平臺基于絕緣體上硅（SOI）襯底，在2000nm厚隱埋氧化物上生長厚220nm晶硅。項目執行過程中，已經微調現有制造工藝和流程，所有光學構建模塊（耦合器、波導、移相器、探測器）有穩定和可重復性能。PLAT4M項目合作伙伴泰利斯（Thales）、保利泰克（Polytec）和荷蘭應用科學研究院（TNO）已經使用該技術。在200mm平臺上，IMEC已經利用193nm浸沒式光刻掃描儀拓展先進光刻技術。ADSS光纜完全蝕刻波導顯示較低傳輸損耗（0.6dB/cm），具有優良晶圓內線寬控制（450nm寬波導標準偏差小于3nm）和亞100nm特征。可制備深亞納米波長波導，無需使用電子束光刻。
IMEC和Thales研制相干光束合成技術
使用IMEC平臺，泰利斯公司演示激光相干光束合成（CBC）。此演示目的是生產高功率、高能量激光源，用于傳感、工業或基礎物理。CBC原理是通過使用大量放大器和輸出光束的相干疊加來超越單激光發射器的限制（通常是光纖放大器）。相干疊加需要鎖定所有放大通道的相位。通道數量非常大（從幾十到幾千），此合成技術對工業產品應用來說是關鍵技術。第一代PLAT4M CBC演示器，是由Tyndall UCC公司封裝，包括1-16信道分路器樹，加上16個獨立熱相位調制器。CBC實驗證明16個1.55μm 波長光束已成功相干合成。
Leti 開發 200mm SOI 光子平臺
Leti已經開發出基于200mmSOI晶圓的新光子平臺。此工藝提供多層級硅結構，可設計具有熱調諧能力的各種無源和有源器件（例如調制器和光電二極管）。2個鋁銅層可用于路由。工藝設計套件（PDK）可用于電路設計，多項目晶圓（MPW）服務將在2016年實施。Leti已經驗證光電器件的最先進特性：單模波導插入損耗小于2dB/cm，多模器件插入損耗小于0.2dB/cm。
鍺光電二極管帶寬大于30GHz時響應率大于0.75A/W。Mach-Zehnder調制器在2V工作電壓E/O帶寬大于25GHz時VpLp范圍為2V.cm。此外，Leti和III-V實驗室使用晶片鍵合技術，已經開發出硅上集成混合Ⅲ-Ⅴ激光器和電吸收調制器（EAM）。混合激光器工作在單模方式，EAM驅動電壓低于2V時消光比高于20dB。清晰眼圖已經實現比特率 25Gbit/s，證實有巨大電信應用潛力。
意法半導體開發300mm硅光子平臺
此項目中，意法半導體開發了一個300mm硅光子平臺，將被用作概念驗證的研發工具。這項技術名為“數據通信高級光子納米環境”（DAPHNE），是專為評估示范用新設備和子系統而設計。DAPHNE 是一個適應研發需求的柔性平臺，通過開發此平臺，意法半導體使用陣列波導光柵、階梯光柵、級聯馬赫-策德爾干涉儀和側面耦合集成諧振器間隔序列，證實波分多路復用（WDM）解決方案。有些配置是專為100GBASE-LR4標準設計，實驗表征結果表明帶內平坦度2nm時插入損耗小于0.5dB，信道串音高于25dB。此外，利用65nm節點技術，與光學器件相連接的接收機和發射機模塊的傳輸速率28Gbit/s得到驗證。
其他光電研究進展
此外，巴黎南方大學已經理論研究了不同移相器和光電探測器的時間效率和精確建模行為。明導（Mentor Graphics）公司和鳳凰軟件公司作為合作伙伴，改進了相位感知路由和工具互操作性。作為以明導公司能力平臺為基礎的新技術結果，驗證和可制造性都達到行業要求標準。明導公司能力平臺提供布局與原理圖比較、光子規則檢查和曲線意識設計規則檢查。掩模制備也在改進，具有更好的圖案密度控制和掩模修正。
PLAT4M包括15個歐洲研發機構和CMOS公司，設計和封裝行業與研究機構，以及不同應用領域的最終用戶，以打造完整產業鏈。
法國CEA-Leti公司和其歐洲FP7項目PLAT4M伙伴宣布，已經建造3個硅光子技術平臺，創建者是PLAT4M成員：Leti、比利時微電子研究中心（IMEC）和意法半導體（STM icroelectronics）。創建器件包括相干光束合成器和若干熱調諧無源和有源組件。2013年啟動的4年PLAT4M項目，旨在建立一個基于歐洲的硅光子技術產業鏈，以加快技術產業化。PLAT4M項目得到歐洲委員會1020萬歐元的資助。
返回首頁
