2026年国际RF-SOI论坛于9月21日在沪举行，重庆万国半导体科技有限公司硅光事业部总监朱继光以《硅光器件对SOI硅片的需求分析》为题作主旨分享，从顶硅厚度、BOX氧化层与衬底电阻率三个维度，系统解析SOI晶圆参数与硅光器件性能的内在关联，并结合国内外代工厂工艺平台现状，为硅光量产的材料选型提供了清晰的决策参考。
朱继光指出，硅光SOI晶圆由顶硅、BOX氧化层与衬底硅三部分构成，三者对光器件的影响各不相同：顶硅是形成波导与器件的主要材料层，其厚度变化直接影响器件体积与性能；BOX层对顶硅中的模场形成约束，同时影响垂直方向的散热；衬底硅则对高频器件影响明显，采用高阻硅可显著降低衬底寄生传导与串扰。
围绕最核心的顶硅厚度参数，演讲对比了220nm、270nm与380nm三种规格。随着顶硅增厚，单模波导宽度下降，侧壁粗糙度对波导损耗的影响上升；光栅散射增强、方向性提升，有利于提高光栅耦合效率；但波导对CD波动的敏感度同步增加——±5nm线宽变化引发的谐振峰移动，220nm顶硅约为±3.82nm，270nm约为±5.56nm，380nm则高达±11.69nm。演讲还指出，270nm附近存在TE/TM有效折射率接近的设计点，可为偏振不敏感器件提供更好的相位匹配条件。
总体而言，220nm是当前大部分硅光平台的主流选择，器件生态与工艺成熟度最高；270nm则在光学约束、光栅耦合性能与工艺鲁棒性之间折中良好，其CD敏感度虽较220nm高约46%、却显著低于380nm，是兼顾性能与工艺窗口的候选方案。
在BOX厚度方面，2μm方案更成熟、更利于散热，是大部分硅光代工厂的首要选择；3μm方案对SiN扩模及低约束、大模场结构拥有更大的衬底泄漏裕量，是高性能端面耦合平台的重要候选。朱继光介绍，SiN集成端面耦合器将"光纤接口"交给低折射率SiN与3μm厚BOX，可显著放宽光纤对准要求，仿真耦合损耗可控制在1dB以内；当前硅光模块量产主流的"3μm BOX+倒梯形SiN"结构，通过增加SiN层数更可实现0.3dB以下的耦合损耗。
从产业格局看，国内外代工厂的硅光平台，顶硅厚度普遍采用220nm，BOX厚度以2μm为主、部分支持3μm。重庆万国硅光工艺平台支持180/65nm节点、220nm顶硅与2/3μm BOX组合，以市场需求为导向，面向客户提供稳定量产代工与定制化工艺开发等多种合作模式。
朱继光判断，220nm顶硅搭配2～3μm BOX即可覆盖主流应用，若进一步引入SiN波导，可提升模式转换、耦合工艺窗口与功率承受能力，更适合规模量产平台；高阻衬底的价值则集中于高速射频性能的改善。随着硅光技术在AI算力与光通信领域的加速渗透，器件对SOI硅片的精细化、差异化需求，将持续牵引材料与工艺协同演进。
