将SiGe BiCMOS电子芯片微转移印刷到硅基板上

《IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics》：Micro-Transfer Printing of SiGe BiCMOS Electronic Chiplets on Silicon

微转移印刷与后印刷金属化技术在硅基异质集成中的应用，成功实现300μm×200μm SiGe BiCMOS电子驱动芯片与光子器件的高效连接，通过聚合物斜坡解决20-μm厚度挑战，获得14dB增益和35GHz以上带宽，为共封装光学提供量产方案。

　　

摘要：

我们展示了在硅基衬底上使用微转移打印（μTP）技术对薄型电子芯片进行打印，并在打印后对其进行金属化处理，旨在实现电子集成电路（EIC）与光子集成电路（PIC）的异构集成。μTP技术将EIC和PIC的制造过程分离开来，同时实现了它们的高效集成，具有高吞吐量、小型化以及晶圆级制造的特点。在本研究中，我们成功建立了用于释放和打印尺寸为300 μm × 200 μm的SiGe BiCMOS电子驱动芯片的工艺流程，并通过聚合物坡道实现了这些芯片之间的电气连接，从而克服了芯片厚度限制（约20 μm）。这种技术使得芯片之间的互连具有较低的寄生参数，实现了14 dB的增益和超过35 GHz的带宽。所提出的方法为在硅光子晶圆上堆叠电子集成电路提供了实用且可大规模生产的解决方案，适用于共封装光学（CPO）等新兴应用。