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SeleteがLSI屬慮導S路配線で5GHzのパルス伝送を確認

Hewlett-Packard社が光配線\術を2009Qにも同社に使うことをらかにしたが、5月26日につくばxで開かれたSelete Symposium2008において、Selete(半導先端テクノロジーズ)はLSIチップ屬北4mmほどの光導S路を作、5GHzのパルスを崩すことなくp信できることを確認した。

これはHPと同様、シリコンフォトニクス\術による光配線\術といえる。光を発するレーザーはもちろん化合馮焼であるが、その導S路とp光素子はシリコンUの材料で構成されており、その構成をシリコンフォトニクスと}んでいる。シリコンという最もW定した半導を使い、光配線をシリコンのLSI屬帽柔する。現実の商にZい\術だといえよう。

光ファイバなどの光配線\術は、サーバー内の配線やプリント基屬稜枩、さらにはLSIチップ屬稜枩へと次に使われるようになってきている。来のような単なる高]伝送だけなら電気配線だけでも中M_(リピータ)を配線経路内に配することで、Gビット/秒の高]伝送は可Δ世、配線で消Jする電、あるいは配線容量を~動するために消Jするトランジスタの電などがもはや容できなくなりつつある。すなわち、消J電を下げるために光配線を使うというシナリオになってきた。

Seleteの桔,蓮通常のシリコンLSIのv路表Cにバンプをつけ、その屬妨配線層および電極を形成したウェーハを、電極同士で張りけたもの。光配線のウェーハにはSiO2屬妨を伝送するための導S路としてSiON光配線層を形成している。このSiON層が光ファイバでいうところのコアになり、周りのSiO2がクラッドとなる。屈折率の高いコアをより低いクラッドが囲むことで光は外へれにくくなり伝わっていく。屈折率の違いは数%高いだけだが、伝達の効果はある。コアの屈折率はシリコンを使う気40%と高いが、導S路の失は1~3dB/cmと高い。今vいたSiON導S路は0.2~0.3dB/cmと低い。

伝送する光のS長は800nm度をんだ。光ファイバ通信で使われる低失あるいは低分gの1300~1600nm帯では光の吸収がしいためである。800nmレーザーは]がMしいわけではない。


シリコン内へのAgプラズモナンテナmめ込み


p光素子としては、くし型のAg電極パターン(^真1)をいた、ショットキーバリヤダイオードである。Ag電極をいたのにはわけがある。SiONを通る光は屈折率のより高いSiには入り込みにくい。このためp光素子Zで光を閉じ込めて、Si笋憮れるように誘導したい。光を閉じ込めるため、プラズモンアンテナとしてAgのくし型電極パターンをいた。

光の電磁SとAgの電極パターンでの振動を共鳴させてプラズモンを発擇気察光をp光素子Zに閉じ込めることに成功した。光がSi内に入り込むと、Ag電極と半導との間のショットキー接合による空層があるため、そこで電荷が集まることになる。その電荷をRい集めることでp光素子となる。


5GHzの周期パルス光による電子v路動作を確認


実xでは、20psのパルス応答を調べたのち、5GHzの周期性のパルスをクロックとして、LSI内のv路を動作させた(^真2)。光配線層とLSIチップ層の間はAuSn合金によって接するため、峅爾離ΕА璽呂琉めは~単にできる。来、光配線ウェーハとLSIウェーハを光でTぶという提案があったが、位めがMしく現実的ではなかった。今vの}法だと、峅爾離ΕА璽呂猟イ蟾腓錣擦~単にできる。

今後、データ伝送するアイパターンがどの度の高]データレートまで崩れずにいけるかなど、より現実的な実xへと進むことになる。

ごT見・ご感[
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