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Plataforma SiN Photonic

Se ha desarrollado un proceso de fabricación con tecnología de nitruro de silicio en colaboración entre el IMB-CNM y VLC Photonics, que proporciona una plataforma de fabricación de fotónica estable y escalable con un kit de diseño de proceso maduro y bibliotecas de componentes.

Información general

La plataforma de nitruro de silicio se ejecuta en la instalación de microfabricación ubicada en la sala blanca del IMB-CNM.

La Sala incluye equipos para CMOS y procesos de nanofabricación, utilizando diámetros de obleas de 100/150 mm. La superficie total es de 1500 m2. Clase 100-10,000 (ISO 5-7) dependiendo de las áreas. Aparte de los equipos de proceso, para la validación tecnológica se utilizan técnicas metrológicas como elipsometría, interferometría, AFM, SEM, FIB ...

Las características técnicas del proceso son:

  • Rango de longitud de onda de visible a infrarrojo medio.
  • Tres secciones transversales de guía de ondas (película de nitruro de 300 nm de altura, poco profunda 150/300, profunda 300 y mini profundidad 150 nm).
  • Sintonizadores termoópticos (10 nm Cr + 90 nm Au, Rsq = 0,3 Ω).
  • Zanjas de área selectiva (sensores evanescentes).

Tecnología

(1) Layerstack

  • Oblea de silicio de 4 pulgadas de 500 micrones de espesor
  • Sustrato de óxido térmico de 2,5 micras
  • Película de nitruro de silicio de 300 nm
  • Revestimiento superior de 2,0 micrones

chip

(2) Pasos de procesamiento

  • 1) Sustrato de óxido térmico → Oxidar 2,5 micrones de la oblea (ambos lados)
  • 2) Deposición esteiquométrica de nitruro de silicio LPCVD → 300 nm (ambos lados)
  • 3) Definición de guía de ondas poco profunda → litografía + paso de grabado de 150 nm
  • 4) Definición de guía de ondas profunda → litografía + paso de grabado de 300 nm
  • 5) Deposición del revestimiento → 2,0 micrones de óxido PECVD
  • 6) Zanja de zona selectiva → litografía + grabado de 2,0 micras en la parte superior del revestimiento
  • 7) Metalización → litografía + pila de Cr / Au con patrón para incluir calentadores

chip 2

Manual de diseño / PDK

Un manual de diseño está disponible para los usuarios de la plataforma:

Contiene toda la tecnología, información relacionada y también todas las pautas requeridas para simular, diseñar y enviar contribuciones a la plataforma (es decir, índices de refracción, capas GDS, lógica y numeración, dimensiones críticas, resultados de simulación y medición).

  • Está disponible un kit de diseño de procesos (PDK) y también tiene un flujo de diseño implementado para el software Synopsys.
  • El PDK contiene toda la información relacionada con la tecnología para facilitar y automatizar el diseño, la simulación y la disposición de los componentes del usuario.
  • El PDK también contiene los bloques de construcción estándar que se ofrecen a los usuarios de MPW.
  • Entre otros, estos bloques de construcción son: espirales, divisores MMI simétricos y asimétricos de 1x2 y 2x2, transiciones de superficial a profundo y de profundo a superficial, conicidades / conicidades invertidas, filtros de anillo y pista de carreras, reflectores, interruptores, acopladores de rejilla vertical e interferómetros sintonizables.
  • En el manual también se incluye información sobre los bloques de construcción estándar.

Modelo MPW

  • El proceso de fabricación emplea litografía paso a paso.
  • Tamaño máximo de retícula 20 x 20 mm2.
  • Retícula dividida en celdas más pequeñas para compartir el costo entre los usuarios.
  • Dos tamaños de celda disponibles:
  1. medio: 5x5 mm (7 celdas disponibles + 1 celda PCM reservada para la fundición CNM)
  2. grande: 5x10 mm (4 celdas disponibles)
  • Todos los pasos de fabricación son comunes para todos los usuarios (rentables).

summary

Se entregan a los usuarios al menos 20 copias de cada celda. Precios:

  • Tamaño mediano: 7.500 €
  • Tamaño grande: 15.000 €

MpW delivery times

(VLC Photonics también ofrece capacitaciones de caracterización y diseño de PIC personalizados. Comuníquese con info@vlcphotonics.com para obtener más detalles).

Fabricación personalizada

Fabricación personalizada

El IMB-CNM también ofrece la posibilidad de ejecutar fabricaciones personalizadas, utilizando el proceso genérico de SiN o cualquier personalización del mismo (diferentes materiales dieléctricos y metálicos, espesores de capa personalizados, pasos de grabado diferentes o adicionales, etc.) Los volúmenes pueden variar entre 1 a 25 obleas por lote, y la fabricación en volumen hasta 300 obleas / mes.

Además, un proceso patentado por CNM llamado Mix&Match permite la integración de patrones nanométricos, por EBL, con la litografía estándar de Stepper.

El servicio de pruebas de nivel de obleas eléctricas también está disponible en el IMB-CNM, y las pruebas de nivel de obleas ópticas se ofrecen en colaboración con VLC Photonics.

Contacto

Para obtener más información, póngase en contacto:

Carlos Dominguez
Tel.: +34 93 594 77 00
Carlos.Dominguez@imb-cnm.csic.es