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Leti在200mm晶片上集成了混合III-V硅激光器。
Leti是CEA科技的一個研究機(jī)構(gòu)，它使用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝流程集成了200mm晶片上的混合III-V硅激光器。這一突破表明了從100mm晶圓片過渡的方法和基于批量III-V技術(shù)的過程，該工藝需要與貴金屬和基于發(fā)射的模式進(jìn)行接觸。
該項(xiàng)目是在由Leti領(lǐng)導(dǎo)的IRT納米電子項(xiàng)目的框架內(nèi)進(jìn)行的，演示了混合動力裝置的性能可與目前在100mm晶片上制作的參考裝置相媲美。制造流程是完全平面的，與大規(guī)模集成硅-光子電路是兼容的。
研究結(jié)果發(fā)表在一篇論文中，題目是“在200mm的全cmos兼容的硅光子學(xué)平臺上的混合III-V/Si DFB激光集成”。
CMOS與硅光子學(xué)的兼容性降低了制造成本，并提供了對成熟和大規(guī)模設(shè)備的訪問，這使得封裝兼容CMOS驅(qū)動電路。
“硅-光子技術(shù)正變得越來越成熟，但這些平臺的主要局限是缺乏集成光源，”論文的合著者Bertrand Szelag說。這個項(xiàng)目表明，激光可以集成在一個成熟的硅-光子平臺上，采用模塊化的方法，不影響基線過程的性能。我們證明了整個過程可以在標(biāo)準(zhǔn)的CMOS工藝和常規(guī)的工藝和材料中完成，并且可以大規(guī)模集成所有的光子構(gòu)建塊。
集成需要管理一個厚的硅薄膜，典型的500nm厚，用于混合激光器，和一個更薄的，典型的300nm，對于基線硅-光子平臺。這就要求在局部加厚硅，通過一個damascene過程增加200納米的無定形硅，這就說明了離開平坦的表面有利于結(jié)合III-V硅的優(yōu)點(diǎn)。該激光器可以集成在一個成熟的硅光子平臺上，采用模塊化的方法，不會影響基線過程的性能。
該方法的新穎之處還包括使用創(chuàng)新的激光電氣觸點(diǎn)，不含任何貴金屬，如黃金。聯(lián)系人也禁止集成的基于生命的過程。以鎳為基礎(chǔ)的金屬化技術(shù)與CMOS晶體管技術(shù)類似，其中鎢插頭將設(shè)備連接到路由金屬線。
接下來的步驟包括將激光與活躍的硅-光子器件結(jié)合起來，例如在一個平面的后端中有幾個互連金屬層的調(diào)制器和光電二極管。最后，III-V芯片結(jié)合將取代III-V片鍵，以在整個硅片上處理激光器。
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