硅光子平台开发获重要成果

最近，中科院微电子研究所集成电路中试技术研发中心研究员闫江团在硅光子平台开发方面取得了新的进展，完成了硅波导集成锗探测器和硅调制器流控芯片，取得了优异的成果。

硅光子技术是后摩尔时代集成电路的发展方向之一。其目的是利用基于互补金属氧化物半导体工艺的大规模集成电路技术，在硅基衬底上开发光子器件和芯片，最终实现光电单片集成。硅光子技术的优势在于充分利用成熟的CMOS基础设施和经验，根据市场需求以低成本实现大规模批量生产。然而，光子器件和芯片的材料选择和工艺流程在一定程度上不同于集成电路，相关工艺有待开发。近年来，欧美等国家在硅光子领域进行了大量投资并积累了经验，逐渐形成了产业优势。虽然我国在分立器件的设计和制造方面取得了显著的成绩，但是我国还没有完善的硅光子技术平台。我国设计的高端硅光子芯片基本上需要向国外流播，导致成本高、周期长、工艺定制困难等问题，极大地制约了我国硅光子技术的发展。

微电子研究所集成电路中试工艺研发中心拥有完整的8英寸CMOS工艺生产线，自2011年建成以来，已成功完成多项重大国家科技项目。2015年，结合微电子技术与光电子技术融合的发展趋势，中心果断组建团队，依托试点中心的CMOS工艺线开发硅光子工艺技术。自成立以来，硅光子团队已经开展了大量详细的研发工作。与中国科学院半导体研究所、中国电力第38研究所和武汉邮电学院密切合作，共同组建了硅光子平台开发团队，发挥各单位优势，建立了硅光子平台工艺设计工具包(PDK)方案，设计了硅光子无源和有源器件库布局，并进行了大量工艺流程实验。经过近两年的努力，一系列硅光子流光工艺模块和初始PDK已经成功开发。最近，有源工艺的成功开发将把诸如加热电极、调制器和锗光电探测器的有源器件添加到标准单元库中。

2016年上半年试点中心开发的有源器件晶圆和硅光子无源技术及器件的成功，使微电子研究所的硅光子平台能够为行业提供基于180纳米技术的硅光子晶圆服务，成为中国第一个为用户提供完整的硅光子多项目晶圆(MPW)和基于8英寸CMOS工艺线的定制晶圆服务的平台，这将为中国硅光子的研究和应用开发提供强有力的支持。(王)

《中国科学报》(第五版《创新周刊》，2017年3月20日)