联合微电子中心发布国内首个自主开发180nm全套硅光工艺PDK
2020 年 5 月 30 日，联合微电子 中心（CUMEC）在重庆向全球隆重发布“180nm 全套 硅光工艺 PDK（process design kit）”。180nm 全套硅光工艺 PDK 的发布标志着联合微电子中心具备硅基光电子领域全流程自主工艺能力，并正式开始向全球提供 硅光芯片 流片服务。
硅光芯片是将硅光材料和器件通过特殊工艺制造的集成电路，主要由光源、调制器、探测器、无源波导器件等组成，将多种光器件集成在同一硅基衬底上。硅光芯片的具有集成度高、成本低、传输带宽更高等特点，因为硅光芯片以硅作为集成芯片的衬底，所以能集成更多的光器件；在光模块里面，光芯片的成本非常高，但随着大规模生产的实现，硅光芯片的低成本成了巨大优势；硅波导的传输性能好，因为硅光材料折射率差更大，可以实现高密度的波导和同等面积下更高的传输带宽。
近几年，硅光芯片被广为提及，从概念到产品，它的发展速度让人惊叹。硅光芯片有着非常可观的前景，尤其是在 5G 商用来临之际，企业纷纷加大投入，抢占市场先机。包括英特尔、比利时 IMEC、新加坡 AMF、格芯半导体等都具备了硅光芯片的研发和制造能力。
联合微电子中心成立于 2018 年 10 月，是中国电科和重庆市共同打造的微电子技术协同创新平台，致力于解决国家微电子行业及其未来产业高端发展需求，走超越摩尔定律的技术路线，打造集硅基光电子、异质异构三维集成、锗硅射频等工艺、技术和产品为一体的光电融合高端特色工艺平台。
联合微电子中心 8 英寸生产线从 2019 年 6 月搬入首台设备，到 2020 年 5 月发布国内首个自主研发的 180nm 全套硅光工艺 PDK，时间不足一年，首批发布的 PDK 器件水平优秀，表明联合微电子中心的研发能力和工艺水平达到国际先进水平。值得庆贺的是，联合微电子中心的 8 英寸生产线部分设备采用了来自电科装备（烁科）、北方华创的设备作为基线（BASELINE）设备。
联合微电子中心此次发布的是 PDK 命名为 CSIP180AL，其中 C 代表联合微电子（CUMEC），SIP 代表硅光子（Silicon Photonics），180 代表 180 纳米工艺节点，AL 代表铝互连（Aluminum interconnect）。预计 2021 年 5 月发布基于铜互连的 PDK2.0。
据工艺负责人表示，此次发布的 PDK 主要针对高性能通信（High Speed Communication）、激光雷达（LiDAR）和人工智能（AI）。基于联合微电子的制造技术和设计 IP，能够实现高速光收发芯片、激光雷达芯片等产品批量生产，可以广泛用于 5G 和数据中心、无人驾驶和机器人等场合。
联合微电子中心可为客户提供标准工艺和客制化工艺，客制化工艺包括客制化流程、客制化模块和先进的库资源。
工艺负责人表示，公司从现在开始为全球客户提供 MPW 服务，交货周期为 120 天。笔者还了解到，为了解决硅光芯片封装难题，联合微电子中心建立了国内首个全流程的硅光芯片 封装测试 平台，实现了高密度光纤阵列与硅光芯片的耦合封装等技术，在业内率先发布《硅基光电子芯片封装规则》，为硅基光电子芯片大规模生产和产业化扫清一大技术障碍。
