微电子所建成国际一流的硅光子平台

　　近期，微电子所硅光子平台完成了平台工艺设计工具包（PDK）与国际主流光子集成设计软件PhoeniX Software和Luceda Photonics IPKISS的集成，标志着微电子所建成国际一流的硅光子平台。 

　　硅光子技术是利用成熟的CMOS平台和技术，采用硅基材料进行光电器件和芯片的开发与生产。该技术是后摩尔时代微电子跨领域发展的方向之一，也是光电子走向大规模集成的必然途径。硅光子不仅在现阶段的光通信、光互连领域有迫切的应用需求，在未来的芯片内光互连和光计算机上都有重要的应用前景。 

　　微电子所硅光子平台基于微电子所先导中心成熟的8英寸CMOS工艺线，与中国电科38所、中科院半导体所、武汉邮电科学院合作进行开发。通过硅光子器件库的设计、流片、测试、优化迭代，开发了成套硅光子制造工艺库和器件库，定义了平台设计规则与图层，形成了初版PDK内容。自2017年5月发布以来，平台已承接国内30多家单位的MPW流片及定制流片，器件测试结果达到国际先进水平，得到了业内人士的高度评价。为了进一步提高平台能力和规范服务流程，平台近期与国际知名光子集成设计软件商PhoeniX Software合作，将PDK内容与其设计软件进行集成，开发了PhoeniX Software下的 IMECAS软件包。内嵌在OptoDesigner的IMECAS PDK除支持最基本的器件连接外，还支持版图和仿真集成的设计环境、包括Manhattan型在内的多种智能布线、实时设计规则检查、以及不依赖于具体工艺平台的设计方法，可将基于其他平台的设计高效转移至微电子所硅光子平台。 

　　与此同时，由平台合作开发伙伴中国电科38所主导开发了Luceda Photonics IPKISS下的IMECAS软件包，包含了设计手册、DRC脚本、器件库等。其中器件库以Compact Model形式提供，包含器件layout，以及基于测试数据的S-matrix模型，可利用IPKISS软件提供的Caphe引擎完成光子链路仿真。 

　　基于上述技术集成，微电子所硅光子平台将为客户提供更为便捷、灵活的产品设计方案，大大提高设计效率，有利于客户的产品更快地投入到市场。 

    背景介绍： 

　　PhoeniX Software公司始创于1991年，作为光电设计自动化先锋，其业务覆盖全球35个国家和地区，为全球主要晶圆厂如IMEC、CEA-LETI、VTT、INPHOTEC、SMART Photoncs、HHI、LioniX、Ligentec、美国Sandia、AIM和TowerJazz等提供内嵌在OptoDesigner软件中的 PDK。 

　　Luceda是国际知名的硅光子设计软件工具提供商，主要提供硅光子和大规模集成光学软件的专业工具，为用户提供端到端的解决方案，是IMEC、IME、IHP、Ligentec、SmartPhotonics等光子集成供应商重要的合作伙伴。

图1. OptoDesigner中实现的90度混合耦合器版图设计

图2. Compact model器件库同时为版图设计和链路仿真提供便利