Y10T17 谷歌TPU用到的DSOI结构MEMS

更新时间：2024-01-17 10:01:32 阅读量：815

谷歌用于AI的交换机，其中一层从电交换改为光交换，用于光交换的模块，

使用EML，不同DFB，目的是提高带宽距离积

使用FR4、CWDM4，或FR4的多波长复用的模块，不用DR4等灰光系列，降低MEMS阵列数量

使用Z Block，不用AWG，目的是降低损耗，弥补光交换的插损较大的劣势

使用Bidi，不用dual的光接口，目的是提高有限光纤数量下的通信容量，同时也需要时时保持一个模块的收发信号“绑在”一起，避免光通道交换过程中的失联现象。用bidi就得用环形器，Y10T13 东辉转给旭创的四端口环形器专利

今天写一个他家采用DSOI衬底制作的二维MEMS

在硅片上埋入一层氧化硅绝缘层，就是咱们硅光集成常用的SOI结构，绝缘体上硅。

DSOI，就是采用两层绝缘层的SOI结构

静齿用的还是传统的体硅材料，动齿用DSOI，可以实现多层结构及空腔的多个高度设计，方面制作万向悬梁，以及内部反射的层凹陷减薄，降低悬梁应力，提高可靠性。

工艺流程如下

对于DSOI来说，会保留一层氧化硅层，氧化硅的热膨胀系数非常小，~0.55ppm/℃，硅的热膨胀系数~2.62ppm/℃，他们的薄膜应力是热膨胀系数差与温度差的乘积。应力=（2.62-0.55）x（T1-T0）

温度差来源于深刻蚀，

《2023合集下》 硅的干法刻蚀，包括物理轰击的等离子刻蚀，和化学反应的等离子反应刻蚀。

等离子反应刻蚀的工艺，化学反应生产热，而深度的细小的狭缝，热量散步出来，工艺过程中就具有较大的温度梯度，硅和氧化硅产生薄膜应力，产生裂纹。

降低裂纹，是在反射层空闲的地方开口，用于热量的逸出，降低温差。