CUMEC公司开放平台加速硅光规模应用

C114讯 4月9日消息(陈宦杰)4月7日,由中国光博会与C114通信网联合主办的2021中国光通信高质量发展论坛系列活动——“硅光集成与数据中心应用线上研讨会”顺利召开。联合微电子中心有限责任公司(CUMEC公司)硅基光电子中心主任冯俊波应邀出席会议,详细介绍了硅基光电子技术与产业发展的现状,同时分享了CUMEC公司开放平台的最新进展。

CUMEC公司开放平台加速硅光规模应用

硅基光电子技术是我国半导体产业实现“换道超车”的重要技术手段。CUMEC公司作为重庆市政府重磅打造的国家级、国际化新型研发机构,旨在构建我国新一代微电子关键核心技术自主创新能力,打造集设计、产品和工艺为一体的光电融合高端特色工艺平台,走超越摩尔定律的发展路线,成为国际一流、国家级的创新中心。

硅光技术方兴未艾,规模应用是关键

硅基光电子,就是以光子和电子为信息载体的硅基大规模芯片集成技术。其核心是通过研究将光电子器件“小型化”、“硅片化”并与微电子器件相集成,形成完整的、具有综合功能的新型大规模集成芯片。

硅基光电子技术有着和微电子兼容的生态体系,可以紧密与微电子结合,这正是硅基光电子技术强大生命力的来源。未来的工艺线不再是单纯的微电子工艺线,而是“微电子+硅光”融合的工艺线,硅基光电子技术的生命力随着“光电融合”的大趋势得以发展。Yole的调研报告显示,2017年,硅基光电子的全球市场规模约为2亿美元;到2019年,硅光市场增长至4.8亿美元;随着5G网络规模部署,激光雷达、生物医疗、光子AI等应用带来的推动效应日益显著,预计到2025年,全球硅光市场将接近40亿美元。

整体而言,硅基光电子的发展前景美好,同时正面临三大方面挑战,一是来自规模应用的挑战,在硅基光电子技术发展的初期,其市场份额无法与COMS工艺相匹配,这意味着很难找到合适的硅基光电子芯片研发和生产平台,量没有起来良率和稳定性就很难保证;二是来自技术突破的挑战,硅基光源问题,硅波导的温度工艺敏感问题,损耗问题,高效率的被动耦合与自动化、低成本的封装还有待突破;三是来自生态环境的挑战,整个国际光电子生态链仍处在一种割裂状态,EPDA软件缺失,没有形成标准化。

CUMEC开放平台实现硅光芯片120天交付周期

CUMEC公司瞄准目前硅基光电子技术发展生态的痛点问题,为用户提供一体化的解决方案,实现设计、制造、封装全链条的完整支撑。

CUMEC公司开放平台加速硅光规模应用

目前,CUMEC公司硅基光电子平台的一期工程已经建成一条8吋工艺线,并与是德科技共同成立了集成光电芯片测试联合实验室,具备完整的硅基光电子芯片封测能力和晶圆级测试能力。CUMEC硅基光电子平台凭借自身过硬的专业能力和运行管理能力有效缩短了产品的交付周期,从签订合同并收到版图算起,平台承诺在120天内完成芯片交付。

CUMEC公司开放平台加速硅光规模应用

2020年5月底,CUMEC公司面向全球发布180nm成套硅光工艺(CSiP180Al PDK),建立了齐备的硅基光电子核心器件库,包括:光栅耦合器、端面耦合器、波导分束器、交叉器、波分复用器、调制器、探测器等。多个批次测试结果显示硅波导损耗小于1.5dB/cm,调制器、探测器支持单通道50Gbps高速速率传输,并已实现单波100G硅光器件。

CUMEC公司开放平台加速硅光规模应用

CSiP180AlPDK的发布标志着CUMEC公司形成了硅基光电子的核心自主研发能力,并正式为用户提供多项目晶圆(MPW:multi-project wafer)流片服务。日前,CUMEC公司已完成三批MPW芯片制备与检测和多批硅光定制化设计、流片和封装服务,并陆续交付到客户手中。

未来CUMEC公司将进一步提升硅光工艺能力,包括130nm硅光Cu工艺,硅光异质异构集成工艺能力等,为客户提供更多高性能的器件IP库,建立标准化解决方案,助力完善我国集成电路产业链条,优化集成电路产业体系,为国家新一代信息基础设施建设、打造成渝地区双城经济圈和西部(重庆)科学城提供核心支撑。

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