Leti發(fā)布研究成果實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝下硅光混合集成激光器

光纖在線編輯部 2017-12-07 11:04:47 文章來源：本站消息版權(quán)所有,未經(jīng)許可嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載.

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12/6/2017，歐盟公共科研平臺CEA-Leti今天宣布旗下研究機構(gòu)在200mm晶圓基于標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝流程實現(xiàn)混合三五族硅基激光器，這一突破代表著硅光工藝的新進展。這一成果在12月5日IEDM的文章“200mm全CMOS兼容硅光子平臺的混合三五族/硅 DFB激光器集成”進行了發(fā)布。

CEA-Leti牽頭的這一項目位于歐盟IRT 納米電子項目框架下。這一成績驗證了混合集成硅光器件的性能可以同現(xiàn)有100mm晶圓制造的參考器件相比擬。該器件完全平面波導(dǎo)并同硅光器件的大規(guī)模集成工藝兼容。CEA-Leti指出，硅光的CMOS工藝降低了制造成本，并為同CMOS電芯片集成做好了鋪墊。

文章共同作者之一Bertrand Sizelag指出，硅光技術(shù)正越來越成熟，但是集成化光源的缺乏依然是主要限制。這個項目證明了三五族激光器可以集成到主要硅光平臺上同時不會犧牲基本的性能。他們的工作驗證了在標(biāo)準(zhǔn)CMOS制作工藝線上可以完成混合集成的全部工作，而且所需流程和材料方便獲取，這意味著可以大規(guī)模集成所有光子器件。

Leti的這一工作需要引入500nm的厚膜用于混合集成激光器，另外一個300nm稍微薄一點的用于基帶的硅光平臺。這一工藝需要通過鑲嵌(damascene)工藝在硅材料上增加200nm的多孔硅，從而為綁定III-V硅材料產(chǎn)生良好的平面。激光器可以通過模塊化工藝集成到成熟的硅光平臺上，并不會影響基帶處理性能。

這一工作的創(chuàng)新型還在于采用創(chuàng)新的激光器電接觸工藝，不需要任何貴金屬比如金，也不需要集成基于揭開式(lift-off-based process)圖形工藝�；阪嚨慕饘倩に嚺浜项愃艭MOS晶體管的集成工藝，使用鎢絲(tungsten plugs)實現(xiàn)器件和導(dǎo)電線的連接。

接下來是將激光器同有源硅光器件例如調(diào)制器，探測器集成，可以采用平面化的多種互聯(lián)金屬層。最后三五族的die邦定將會替代晶圓邦定來在整個硅晶圓上處理激光器。