科学研究

集成光电子工程中心

发布人:  |  发布时间:2024-12-02

“产-学-研”一体化公共技术服务平台


一、中心成立背景

集成光电子工程中心是在半导体集成电路全球产业迅猛发展的大背景下成立的。当前集成电路工艺节点发展到3nm、2nm,逼近物理极限,“摩尔定律”的延续面临巨大挑战,“后摩尔时代”即将到来。国际上的专家学者纷纷讨论认为以硅和III-V化合物半导体集成光电互联为核心的技术,是后摩尔时代信息产业的重要发展方向,光电融合系统被认为是构建下一代高效率、高集成度、低能耗信息器件的重要方向。因此,我校紧跟时代脚步,研判我国在光电芯片科研和产业落后现状、及国内集成电路工艺人才匮乏情况,规划成立本中心,聘请光电领域国际知名科学家宁存政教授出任中心主任,由宁教授全面指导中心建设半导体芯片微纳加工工艺线,服务微电子及光电子学科的发展,为深圳市光载信息产业发展提供强有力的支撑。同时,我校依托中心正在建设的微纳加工工艺线为重点,获批了“广东省集成电路产教融合协同创新平台”。省、市、区各级政府领导都在微纳加工工艺线建设的关键时期予以了大力的支持,包括场地装修经费的落实、工艺线设备经费的落实等,同时市政府责派科创委协调工艺线的建设、实时关注和检查建设进度。

中心定位于实现微电子技术与光电技术的集成和融合,在此基础上为大湾区培养高水平的应用技术人才。中心正在建设全链条一体化的半导体芯片微纳加工工艺线,工艺线定位于具备化合物光电芯片及硅基MEMS芯片关键技术的研发能力、具备工艺技术人才的培养能力,同时可以服务化合物光电芯片产业中试。

中心微纳加工工艺线建成后主要服务于如GaAs、InP、GaN基光电芯片、射频功率芯片、硅基MEMS芯片等工艺研发和代工。这样的定位和规划可以同时满足大湾区对前沿技术研究、产业支持、人才培养等多方面需求。举例来说,基于GaAs,InP的多种高速激光器芯片、基于GaN的显示芯片和基于硅基MEMS的多种传感器芯片、光开关芯片都是现代通信,智能传感和显示中的关键部件,特别是对深圳市20+8产业集群中网络与通信、半导体与集成电路、智能传感器、激光与增材制造、光载信息、量子信息等领域至关重要。由于历史原因,我国相关芯片技术,特别是制造过程的前端工艺与欧美日差距较大,很多高端芯片仍依赖进口,比如目前我国25G以上的高端光芯片市场分额仅为10%左右,高端光电子芯片的国产化程度约3%。

深圳市是中国信息科技产业最为发达和活跃的地区,我校在此建设集成光电子工程中心,建设半导体芯片加工线,选择是正确的,将推动相关芯片技术研究和产业发展。同时完整的半导体芯片加工线在广东省高校,甚至全国的高校中都较为少见,所以我校建设的工艺线可以有效的推动芯片人才培养,为产业发展提供源源不断的人才资源。


二、中心发展现状

(1)人员队伍现状

目前,集成光电子工程中心全职科研及工程技术人员共16人,其中主任(教授)1人、副主任(教授)1人、教授1人、工程师13人。教授等科研人员全部挂职集成电路与光电芯片学院,从事教学和科研工作;工程师团队全职执行中心工艺线的建设和职业化运营。2024年计划还将招聘11名工程师以完成工艺线的建设和应对2025年即将启动的运营工作。

(2)工艺线建设现状

中心在建的半导体芯片工艺线包含2100平方米的洁净室,室内安置全套芯片加工设备约123台/套,包括外延、光刻、刻蚀、薄膜、掺杂、磨抛、切割、表征测试,可满足8nm制程的研发需求和0.35μm制程的代工需求。工艺线规划研发和中试兼容,可支持6寸向下兼容的化合物光电芯片工艺和8寸向下兼容的硅基MEMS工艺,基建外总投资约需3.3亿元。

目前,研发线工艺设备经费已全部落实,约2.4亿,部分工艺设备已经签订采购合同,大部分工艺设备正在准备招标,计划2024年4月左右完成招标。洁净室装修经费来源已于2023年6月由市领导批准,从我校一期建设工程预备费落实,装修方案及建设环评工作也已全部结束,目前装修项目立项工作还在市发改委和评审中心审核,还未正式批复。

(3)中心项目申报现状

截止目前,中心获批的项目2项:“坪山区创新平台”、“广东省集成电路产教融合协同创新平台”;正在申报的项目1项:“化合物半导体器件及芯片广东省工程研究中心”。


借鉴国内外先进半导体芯片微纳加工平台建设和运行经验,建设高水平、国际化的产教融合微纳工艺平台,总投资3.4亿元,建设包含百级、千级、万级超净室及厂务室共2600m2,工艺线包含主要设备超100台/套。支持教学、培训、科研、和产业服务,特色是设立专用产业化区,强化服务企业产品研发和小量试产功能。



以工艺平台为核心,吸引工艺技术专家和相关企业,服务政府产业规划,围绕新技术开发,开展全方位、立体的合作模式。