ジェネリックフォトニックインテグレーションは、マイクロエレクトロニクスのモデルを応用したもので、あらかじめ定義された限られたビルディングブロック（BB）で多種多様な集積回路（IC）を作り、すべて同じ集積プロセスで製造することができます。SMART Photonicsは、光集積回路(PIC)を製造するためのジェネリックプロセスを開発しました。これは、アイントホーフェン工科大学のフォトニックインテグレーション研究所の研究部門と共同で行われました。この汎用的な集積技術は、フォトニクス集積チップの製造方法にパラダイムシフトをもたらしました。
集積化は一般に多くの利点があります。標準化された産業用集積プロセスを使用することで、安定した再現性のある性能を得ることができます。ビルディングブロックがあらかじめ定義されているため、機能レベルでの回路設計が可能であり、設計フローの効率化につながります。プロセス設計キット(PDK)や設計ソフトウェアが利用できるため、高速かつ正確な設計が可能です。
ジェネリック集積プロセスとは、マイクロエレクトロニクスにおけるトランジスタ、コンデンサ、抵 抗のような基本的な構成要素の小さな集合を集積することで、複雑な回路を作ることができる標準的なプロセスのことです。基本的な構成要素やより複雑なサブサーキットのマスクレイアウトと正確な機能記述を含む、いわゆるプロセス設計キットをユーザーに提供することで、ユーザーは基本技術を理解することなく複雑な回路を設計することができます。この方法は、マイクロエレクトロニクスの分野で大きな成功を収めています。アイントホーフェン大学では、このコンセプトをフォトニクスに応用し、下図のように光増幅器、変調器、検出器をさまざまな受動素子とワンチップに集積するプロセスを開発し、先駆的な成果を上げています。
SMART Photonics社は、TU/eindhovenが開発したプロセスの改良版として、オープンアクセス型のファウンドリーサービスを提供しています。汎用集積プロセスの重要な利点は、異なるユーザーの設計を1枚のウェハー、いわゆるマルチプロジェクトウェハ（MPW）上で組み合わせることができる点です。また、プロセスが成熟しており、設計者は実績のあるコンポーネントのライブラリを使用できるため、設計サイクルの回数が少なくなります。さらに、プロトタイプが産業用プロセスで開発されているため、大量生産へのスケールアップも簡単です。これにより、PICの新規ユーザーの参入コストが大幅に削減され、中小企業でもフォトニックインテグレーションを実現することができます。
SMART Photonics PDKは、InPベースのフォトニックインテグレーション用のアクティブおよびパッシブデバイスから構成される包括的なビルディングブロック・ライブラリで構成されています。SMART Photonics PDKは、フォトニックICの設計とシミュレーションに精通した様々なソフトウェアパートナーに提供されています。PDKの各構成要素は、回路シミュレーションレベルで正しい光学的・電気的性能を確保するために、定期的にテストされ、測定値からキャリブレーションされています。PDKは、ファブが設定した特定の定義済み設計ルールに従うことをユーザーに強制するため、ユーザーが機能的なデバイスを製造するために必要な深い知識や専門性を身につける必要性を排除します。回路設計は、レイアウトツールにエクスポートすることができます。プロセスデザインキットの詳細はこちらを ご覧ください。
SMART Photonicsは、マルチプロジェクトウェハサービス（MPW）により、お客様に当社の技術へのアクセスを提供します。ジェネリック集積プロセスの重要な利点は、異なるユーザーの設計を1枚のウェハーに統合することができることです。
マスクやウェハーのリソースを共有することで、プロトタイプのコストを削減し、プロセスが成熟しているため設計サイクルの回数が少なく、設計者は実績のある部品のライブラリを使用することができます。さらに、試作品が産業用プロセスで開発されているため、大量生産へのスケールアップも簡単です。これにより、PICの新規ユーザーの参入コストを大幅に削減し、フォトニックインテグレーションを身近なものにすることができます。
