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光電整合突破物理極限-淺談近期矽光子技術演進對未來IC製造發展影響

More than Moore’s Law –the development of silicon photonics technology

2018/06/10

  • IC元件與技術

2018年後的應用產品潮流朝向AI、IoT產品加值的領域進行延伸,因此對於晶片的規格需求,元件微小化、高速運算與傳輸、多重元件異質整合、低功耗等特性,隨著7 nm 之後的解決方案的討論,開始浮上檯面。矽光子技術目前為業界頗受矚目的研究方向,受到青睞的原因在於可整合現有CMOS製程。但矽光子技術的難度是需整合半導體技術和光學技術,仍需要扭轉部分技術開發的思維與製程

目前矽光子技術已有部分產品導入商用化的機制,主要是應用在資料中心的傳輸解決方案中,下一階段的課題在於如何更進一步的改變現有晶片的結構與製程設計將是下一階段的重點。

【內容大綱】

  • 一、摩爾定律瓶頸的挑戰-7nm以下製程的困境
    • (一) Dilemma of less than 7 nm process node
    • (二) 7nm以下的製程困境-設備研發技術與成本的挑戰
  • 二、光+電整合新時代-矽光子元件的發展
    • (一) 承先啟後-以矽材料為基礎的矽光子晶片技術
    • (二) 矽光子晶片技術的專利發展與Roadmap演進
    • (三) 追求嶄新的發光材料與技術-Micro-LED應用於矽光子晶片的可能性
  • 三、矽光子技術產品發展演進動向
    • (一) 資料中心應用發展趨勢
    • (二) 通訊應用發展趨勢
    • (三) 醫療應用發展趨勢
  • IEKView

【圖表大綱】

  • 圖一、穿隧效應(Quantum tunneling effect)概念圖
  • 圖二、EUVA波長13.5 nm EUV曝光技術結構圖
  • 圖三、矽光子晶片結構示意圖
  • 圖四、矽光子技術專利分佈(以區域與國別進行分類)
  • 圖五、矽光子技術專利分佈(以元件種類進行分類)
  • 圖六、矽光子晶片發展Roadmap
  • 圖七、Nano column Nano column LED技術
  • 圖八、矽光子技術應用發展與相關投入業者
  • 圖九、矽光子tranceiver市場規模

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