Сколтех (группа ВЭБ.РФ) анонсировал старт приёма заявок на первый в РФ контрактный запуск изготовления фотонных интегральных схем (ФИС) на платформе «кремний‑на‑изоляторе» (КНИ). Об этом объявила ректор Сколтеха, академик РАН Юлия Горбунова на церемонии открытия конференции «Микроэлектронные системы-2026» (МЭС), которая проходит в Сколтехе с 27 по 28 мая.
Запуск пройдёт в мультипроектном формате (MPW — Multi-Project Wafer) — методе производства, когда в рамках единого цикла на пластине одновременно изготавливаются схемы, разработанные разными заказчиками. Такой подход позволяет существенно сократить конечную стоимость ФИС для заказчика, поскольку затраты на дорогостоящее производство равномерно распределяются между всеми участниками.
В рамках сервиса российские и зарубежные заказчики получат прототипы и малые партии своих кремниевых фотонных чипов, изготовленные по промышленной КМОП‑совместимой технологии. Благодаря таким преимуществам платформы КНИ, как миниатюрность и возможность создания функциональных элементов, включая модуляторы оптического излучения, данные чипы в перспективе найдут своё применение в системах высокоскоростной оптической связи, оптических вычислениях, системах искусственного интеллекта, сенсорике и других бурно развивающихся отраслях.
В рамках первого запуска заказчикам будет доступен базовый набор типовых элементов ФИС, входящих в библиотеку проектирования PDK (Process Design Kit), верифицированных и готовых к использованию в проектах. Такой набор представляет собой типовой «строительный конструктор» кремниевой фотоники, позволяя разрабатывать модули для широкого спектра применений.
На текущий момент доступны следующие элементы:
волноводы частичного и полного травления с уровнем удельных потерь 2 ± 0.5 дБ/см;
элементы торцевого ввода и вывода излучения: тейперы для волокон UHNA (UHNA – Ultra‑High Numerical Aperture) с потерями 7 дБ ± 1 дБ, дифракционные решётки с углом ввода‑вывода излучения 8о, и потерями 6 ± 1 дБ;
интерферометрические делители MMI (Multi-Mode Interferometer) в конфигурациях 1×2 и 2х2;
направленный ответвитель с задаваемым коэффициентом деления;
кольцевой резонатор с добротностью до 105 в зависимости от конфигурации;
термооптический модулятор с частотой переключения до 10 кГц;
металлический нагреватель из тугоплавкого металла для подстройки элементов ФИС с напряжением управления от 0 до 10 В.
Основными параметрами КНИ-сервиса являются: толщина приборного слоя кремния в 220 ± 10 нм, диапазон длин волн 1530-1565 нм (С-диапазон), размер одной ячейки до 5 х 5 мм2, минимально-допустимый размер элемента 85 нм. В рамках первого запуска будет изготовлено до 100 фотонных чипов.
Разработка PDK для нового сервиса контрактного производства ведётся совместно с компанией ООО «Дифра Лаб» — разработчиком первого российского программного обеспечения для моделирования и проектирования ФИС. Работы ведутся при поддержке Российского научного фонда в рамках гранта по выполнению прикладных научных исследований по приоритетным направлениям научно-технологического развития Российской Федерации, направление «Микроэлектроника». PDK включает в себя параметризуемые библиотечные элементы, модели для схемного и системного моделирования, полные правила проектирования под конкретный технологический стек и верифицированные параметрические модели, учитывающие потери, дисперсию, влияние технологических разбросов и других факторов. Такой уровень проработки соответствует практике ведущих мировых MPW‑сервисов, где PDK является ключевым интерфейсом между дизайн‑центрами и производством.
Как и в других MPW‑инициативах, сервис Сколтеха сопровождается полной поддержкой заказчика: предоставлением технической документации по процессу, референс‑дизайнов, рекомендаций по тестированию и, при необходимости, консультаций по адаптации проектов под технологию, а также услуг оптоэлектронной сборки кристаллов ФИС в макеты конечных изделий. Это позволит разработчикам ФИС — от исследовательских лабораторий и fabless-компаний до R&D центров компаний-производителей оптоэлектронных изделий — быстрее переходить от концепции к рабочему чипу на отечественной КНИ‑платформе без необходимости создания и развёртывания собственных производственных линий.
Взаимодействие с заказчиками будет организовано в следующем порядке:
подача заявки в свободной форме по электронной почте photonicMPW@skoltech.ru в срок не позднее 30 сентября 2026 г.;
заключение соглашения о неразглашении;
предоставление заказчику комплекта PDK (технологические слои, правила проектирования, библиотека элементов, функциональные характеристики, модели и др.) и, при необходимости, обучение работе с PDK и средой проектирования;
получение от заказчика финального GDS‑файла проекта и уточнение параметров заказа (требуемое количество кристаллов ФИС, необходимость базового тестирования и корпусирования);
заключение договора на MPW‑запуск;
проверка правил проектирования (DRC — Design Rule Check) и технологическая валидация присланных файлов;
сборка дизайнов разных заказчиков в общий кадр на подложке и передача на производство (tapeout);
выполнение полного цикла изготовления по КНИ‑технологии;
при необходимости, электрическое и оптическое тестирование;
резка, полировка и упаковка кристаллов ФИС;
передача кристаллов ФИС заказчику с предоставлением сопроводительной документации.
Ориентировочные сроки готовности первой партии кристаллов ФИС — 1-й квартал 2027 г.
«В 2023-2024 годах на базе Центра исследовательской инфраструктуры Сколтеха был запущен уникальный центр быстрого прототипирования устройств на базе ФИС. Фактически это первый в России центр, спроектированный, созданный и оснащённый под задачи интегральной фотоники. Нам удалось обеспечить замкнутый цикл создания оптоэлектронных устройств: от проектирования и кристального производства до оптоэлектронной сборки и испытаний. Ключевой особенностью запускаемого Сколтехом сервиса на платформе «кремний‑на‑изоляторе» является то, что в качестве основы используется промышленная КМОП‑совместимая технология, а не исследовательский технологический процесс, что обеспечивает совместимость с отраслевыми требованиями к воспроизводимости, надёжности и объёму выпуска. Поскольку КМОП является основной технологией микроэлектроники, отечественные микроэлектронные фабы по мере роста спроса на соответствующую продукцию смогут с минимальными издержками внедрить на своих площадках и фотонную технологию. Разработанный Сколтехом технологический маршрут предполагает в перспективе создание высокоскоростных модуляторов с рабочими полосами от 20-30 ГГц и выше, что критично для создания ФИС для трансиверов 400G/800G и последующих поколений, а также других перспективных изделий», — отметил Алексей Денисов, вице-президент по исследовательской инфраструктуре Сколтеха.
