Команда кластера «Квантум Парк» МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП ВНИИА объявила о старте приёма заявок на первый контрактный запуск производства фотонных интегральных схем в формате Multi Project Wafer (MPW). Этот формат предполагает разделение площади пластин между различными заказчиками. Первой доступной технологической платформой станет техпроцесс на основе нитрида кремния, который обеспечивает низкие потери полезного сигнала в фотонных чипах до 0,05 дБ/см.
Заказы на производство фотонных интегральных схем могут разместить научные группы РАН, университетов, индустриальных компаний и стартапов в области интегральной фотоники. Научную экспертизу пилотного запуска обеспечивает Российская академия наук.
Пилотный запуск будет профинансирован МГТУ им. Н.Э. Баумана за счёт собственных средств. Разработка техпроцесса и его адаптация для контрактного производства выполнены в рамках стратегического технологического проекта «Экзафлопсные гибридные вычисления (Bauman DeepTech)» программы «Приоритет 2030» Министерства науки и высшего образования РФ.
Производство фотонных интегральных схем в «Квантум Парке» направлено на создание инфраструктуры для российских разработчиков. Оно позволяет объединять несколько проектов на одной кремниевой пластине или подложке. Это снижает конечную стоимость изготовления для заказчиков. Университеты, научные центры и высокотехнологичные компании получают возможность разрабатывать и тестировать свои решения без необходимости запуска собственных производственных линий.
Разработанный специалистами МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП ВНИИА им. Н.Л. Духова технологический маршрут ориентирован на создание фотонных интегральных схем с низкими оптическими потерями и возможностью термооптической модуляции сигнала. Каждый изготовленный кристалл содержит тестовые дорожки стандартных элементов, на которых будут проведены оптические измерения и предоставлены заказчикам.
В пилотном запуске будут изготовлены фотонные интегральные схемы на основе волноводов из нитрида кремния. Толщина волноводного слоя составит 220 нм с минимальным размером элементов 70 нм и минимальными зазорами 200 нм. Минимальная доступная площадь кристалла составляет 55 мм2, в случае необходимости площадь может быть увеличена.
Для внешних заказчиков в ходе пилотного запуска будет выделено до 100 кристаллов с индивидуальными топологиями в формате GDS. В основе пакета для проектирования технологии заложена библиотека элементов для длины волны 1550 нм.
Среди доступных элементов одномодовые волноводы с потерями менее 0,1 дБ/см, дифракционные решётки для ввода излучения с потерями менее 6 дБ и полосой пропускания 30 нм, элементы ввода излучения в торец кристалла с потерями менее 3 дБ. Также доступны кольцевые микрорезонаторы с внутренней добротностью более 1 млн, Y-делители с потерями менее 1,5 дБ, сонаправленные делители 50:50 с потерями менее 0,5 дБ и термооптические модуляторы с частотой более 10 кГц.
Команда «Квантум Парка» может обеспечить экспертную поддержку заказчикам на всех этапах взаимодействия: от физического моделирования и разработки топологии устройств до их изготовления и характеризации. Заказчикам будут предоставлены правила проектирования элементов и ЭКБ ФИС. Разработанные топологии будут проверены изготовителем в автоматическом режиме. Для некоторых проектов может быть осуществлена оптоэлектронная сборка изготовленных кристаллов.
Области применения фотонных интегральных схем на нитриде кремния включают квантовые и высокопроизводительные вычисления, индустриальную и биосенсорику, микрофлюидику, телекоммуникационные системы, твердотельные лидары и AR/VR.
Ректор МГТУ им. Н.Э. Баумана Михаил Гордин сообщил, что запуск серийного производства фотонных интегральных схем в 2024 году стал шагом от лабораторных прототипов к промышленной кооперации с компаниями России. Теперь эти возможности открываются для научных команд.
Для подачи заявок и получения технологической документации необходимо обращаться в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приём заявок продлится до 30 мая 2026 года. Готовность чипов пилотной партии запланирована на третий квартал 2026 года.
Руководитель кластера «Квантум Парк» МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП ВНИИА им. Н.Л. Духова Илья Родионов заявил, что запуск производства фотонных интегральных схем в «Квантум Парке» открывает доступ для университетов, научных групп и стартапов.
