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  技术动态    
法国采用标准互补金属氧化物半导体工艺实现III-V族激光器与硅晶圆集成
作者:cmh        来源:国防科技信息网 
日期:2017-12-16    阅读次数:350
副标题:

       据 许文琪 报道,今日半导体网站2017年12月7日讯,法国微/纳技术研究与开发中心 CEA-Leti 采用标准 CMOS 工艺流程将混合 III-V 族激光器与 200 毫米硅晶圆集成。     
       该研究是在IRT纳电子项目框架下进行的,研究表明该混合器件的性能比得上在100毫米晶圆上利用现有工艺所制成的器件性能。制备流程是全平面的,并与硅光子电路的大规模集成兼容。CMOS 工艺与硅光子兼容可降低制备成本,并提供成熟、大规模设备,从而实现与CMOS驱动电路兼容的封装。     
       硅光子技术变得越来越成熟,但是这些平台的主要限制在于缺少集成光源。该研究表明,采用不包含基准工艺性能的模块化方法可以将激光器集成在成熟的硅光子平台。整个制备过程可在标准 CMOS 加工线上采用传统工艺和材料完成,因而有可能大规模集成所有的光子模块。     
       混合激光器需要 500 纳米厚硅薄膜,基准硅光子平台需要 300 纳米厚硅薄膜。这需要利用镶嵌工艺,通过增加 200 纳米厚非晶硅局部增加硅薄膜厚度,这体现了留下平坦表面的优点,平坦表面有利于键合 III-V 族和硅。     
       此外,该方法的新颖之处还包括使用不含任何贵金属(例如金)的创新型激光电触点。这些激光电触点防止了基于剥离工艺的集成。     
       用镍基金属化工艺的集成技术与CMOS晶体管技术类似,其中钨插头将器件与布线金属连接。     
       未来,CEA-Leti 将实现激光器与有源硅光子器件集成,例如在平坦化后端通过几个互连金属线将调制器与光电二极管连接。最终,III-V族晶粒键合将取代 III-V 族晶圆键合,以便在整个硅晶圆上处理激光器。    

    
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