Mit dem Ausbau von KIArtificial IntelligenceKI bezeichnet Verfahren, die Aufgaben durch datengetriebene Modelle automatisieren.-Systemen geraten elektrische Interconnects zunehmend an ihre Grenzen. Höhere Bandbreite, geringere Latenz sowie weniger Leistungsaufnahme und Wärmeentwicklung stehen im Mittelpunkt des Umbruchs. Siliziumphotonik und Co-Packaged Optics setzen statt rein elektrischer Signale auf Licht und sollen damit einen Ausweg aus den wachsenden Engpässen bei der Datenübertragung bieten.
Der Schritt in die Produktion verschiebt die Herausforderung jedoch auf die Prozesskontrolle. Für die Funktion und die Ausbeute sind bei photonischen Bauelementen nicht nur kritische Abmessungen relevant, sondern auch die genaue Kontrolle von Geometrie, Filmen und Defekten. Schon kleine Prozessschwankungen können die optische Leistung deutlich beeinflussen und damit Performance und Yield verschlechtern.
Besonders wichtig sind dabei die Geometrie von Fiber-Connect-V-Grooves, weil sie die Platzierung, Ausrichtung und Kopplung der Faser bestimmt. Ebenso kritisch sind Wellenleiter und Cladding: Höhe, Breite, Seitenwandrauheit, Taper, Brechungsindex und Schichtdicke beeinflussen die Lichtführung, dazu kommen Defekte an der Wellenleiterfacette selbst.
Auch Mikrolinsen erfordern enge Kontrolle. Defekte, Form, Position und Materialinhomogenitäten können die Transmission, die Strahlformung und die Kopplung beeinträchtigen. Für Laserdioden gelten ebenfalls strenge Anforderungen an Geometrie, Filme und Defektivität.
Darüber hinaus spielen Integrationsstrukturen eine zentrale Rolle, darunter Die-Attach, Die-Level-Bow beziehungsweise -Warp, Microbumping und Through-Silicon-Vias (TSV1. through silicon viaSenkrechte, leitfähige Durchkontaktierung durch Silizium zur elektrischen Verbindung gestapelter Chips.2. through-silicon viaEin TSV ist eine vertikale Verbindung durch das Silizium und dient der elektrischen Durchkontaktierung in 3D- und Packaging-Strukturen.s). Abweichungen in Geometrie und Defekten können hier sowohl optische als auch elektrische Eigenschaften verschlechtern.
Daraus ergibt sich ein Prozesskontrollproblem, das sich über mehrere Inspektions- und Metrologieschritte erstreckt. Gefordert ist ein durchgängiger Einblick in die verschiedenen Variablen, die die optische Leistung während Fertigung und Integration bestimmen.
Der Beitrag macht damit deutlich, dass der Hochlauf von Siliziumphotonik und CPOco-packaged opticsOptische Bauelemente werden direkt mit dem Prozessor in einem Package integriert nicht nur von der Bauteilarchitektur abhängt, sondern ebenso von einer eng verzahnten Kontrolle von Inspektion, Metrologie und Software über die gesamte Prozesskette hinweg.