바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")전자 및 광학 기술 연구 부서[연구 부서 디렉터 Mori Masahiko] Sakakibara Yoichi, 3D Photonics Group의 책임자 인 Yoshida Tomoya의 수석 연구원은 전통적으로 어려운 것으로 여겨졌습니다스피드 바카라 광학 통합 회로로 촉진하는 광학 커플 링 기술을 개발했습니다
정상스피드 바카라 광학 배선웨이퍼 평면에서 형성되지만 이번에 개발 된 기술에서 스피드 바카라 광학 배선의 끝은 이온 임플란트에 의해 웨이퍼 표면에 수직 인 방향으로 3D 곡선으로, 웨이퍼 표면에 수직 인 방향에서 광 입력/출력을 광학적으로 출력 할 수 있습니다 굽힘 반경은 3 μm로 감소시켜 실질적인 사용에 대한 전망을 제공 할 수 있습니다 표면의 수직 방향으로부터 서로 가까운 광 섬유와의 광학 결합 손실 특성은 약 2 dB에서 매우 효율적이며, 파장 의존성, 발생 각도 및 편광 의존성은 작다 이것은 전통적으로 표면 광 커플 링의 주류 기술이었습니다회절 격자 유형 광학 커플러와 다른 작동 원리를 갖춘 획기적인 광학 커플 링 장치입니다 데이터 센터 내부 및 외부의 단기 중간 범위, 대용량 광학 통신 및 반도체 칩 간의 신호 전송과 같은 광 상호 연결에 적용될 것으로 예상됩니다
이 결과는 스페인 발렌시아에서 개최 된 41 차 유럽 광학 통신 회의 (ECOC2015)에서 10 월 1 일 목요일 현지 시간에 발표되었습니다 또한, 미국 광학 학회지Optics Express에 온라인 게시 2015 년 11 월 3 일
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| 3 차원 곡선 스피드 바카라 광학 배선 (왼쪽)의 개념적 다이어그램과 표면의 수직 방향으로부터 광학 섬유에 광학적으로 결합 된 스피드 바카라 광학 회로의 광학 현미경 사진 (오른쪽) |
광학 통신 기술은 이미 현대 고급 정보 사회를 지원하는 핵심 인프라 기술이며 이미 중간 및 장거리 대용량 통신 네트워크의 핵심입니다 또한 최근 클라우드 컴퓨팅의 개발과 가까운 미래의 발전으로 예측됩니다IOT Society가 도착하면서 새로운 기술 요구는 데이터 센터 내 및 데이터 센터 간의 단거리 중간 범위의 대용량 광학 통신 기술로 인해 발생합니다 또한, 고밀도 통합 회로 (LSIS)의 개발과 함께 중앙 처리 장치 (CPU) 칩과 메모리 칩 사이의 전기 배선을 통한 대용량 신호 전송이 한계에 도달하고 있으며,이 한계를 깨뜨리기 위해 새로운 상호 칩 신호 전송 기술이 개발 될 것으로 예상됩니다
이와 같이광학 상호 연결라는 새로운 광학 통신 애플리케이션에 대한 기술 요구를 충족시키기 위해 스피드 바카라 재료는 광학 재료로 사용됩니다Silicon Photonics스피드 바카라 LSI로 재배 된 대량 생산 된 마이크로 가공 기술을 활용할 수 있으며 스피드 바카라 반도체 전자 회로와 통합되어 전 세계 국가에서 유망한 후보 기술로 적극적인 연구 개발이 될 수 있습니다 그러나 광학 상호 연결을 실질적으로 사용하면, 고효율이 높은 스피드 바카라 광학 장치의 스피드 바카라 광학 배선과 같은 외부 광섬유와 같은 외부 광학 성분을 결합하는 기술, 이러한 커플 링 기술, 특히 표면 결합 기술, 특히 웨이퍼 단계에서 검사 할 수있는 이점이 있어야합니다
일부 표면 광 커플 링은 표면 방향으로 3 차원 곡선의 스피드 바카라 광학 배선 끝을 만듭니다 다른 표면 커플 링 기술인 회절 격자 구조의 또 다른 단점은 파장 의존성 및 편광 의존성을 극복 할 것으로 예상 될 수 있습니다 2011 년 오하이오 주립 대학은있었습니다mems의 가공 기술을 사용하여 약 100 μm의 굽힘 반경을 갖는 3 차원 곡선 스피드 바카라 광학 배선이 제작되었지만 구조는 매우 높은 종횡비로 매우 불안정했으며 실용적이지 않았습니다 Aist는 2013 년에 시작되었습니다이온 이식 기술를 사용하여 약 30 μm의 굽힘 반경을 갖는 3 차원 곡선 스피드 바카라 광학 배선을 제작했지만 크기는 실용적이지 않은 것으로 간주되지 않았습니다 크게 소형화를 목표로 프로세스를 계속 개선하고 장치 특성을 평가 하여이 시간의 결과를 달성했습니다
스피드 바카라 광학 배선 의이 3 차원 곡률에서, 스피드 바카라 광학 배선의 끝 주위의 석영 유리 클래딩 재료가 스피드 바카라 재료를 노출시키기 위해 캔틸레버 구조가 먼저 형성되었다 (도 1A) 이어서이 구조는 이온을 이식하여 3 차원 곡선 공정을 형성 하였다 (도 1b) 굽힘 양은 이온의 유형, 가속 에너지 및 이식량에 따라 제어 될 수 있지만, 이번에는 주입량이 이전보다 컸으며 굽힘 반경이 약 3 μm 인 작은 구조를 달성했습니다 (그림 1c) 그 후, 3 차원 곡선 광학 커플러를 완성하기 위해이 구조에 대한 추가 필름이 형성되었다
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| 그림 1 : 3 차원 곡선 스피드 바카라 광학 배선의 전자 현미경 사진과 3 차원 곡선 스피드 바카라 광학 배선의 프로토 타입 |
스피드 바카라 광학 회로의 입력/출력 말단에 형성된이 3 차원 곡선 광학 커플러로 테스트 칩이 구성되었으며, 성능을 평가하기 위해 표면의 수직 방향으로부터 접근하는 광섬유와 광학적으로 결합되었습니다 결과적으로, 약 2 dB의 최소 광학 커플 링 손실 값을 갖는 고효율 광학 커플 링은 1535 nm 내지 1610 nm의 넓은 파장 범위에 걸쳐 거의 평평한 파장 특성으로 얻을 수 있음을 확인했다 (도 2) 또한, 입사 각도의 의존성과 입사 각도의 편광 의존성이 또한 작다는 것이 확인되었다
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| 그림 2 3D 곡선 스피드 바카라 광학 배선 및 광섬유의 광학 커플 링 손실 |
이번에 개발 된 기술에는 웨이퍼 단계에서 검사 응용 프로그램에 즉시 적용 할 수있는 특성이 있습니다 특히, 낮은 파장 의존성, 편광 의존성 및 입사 각도 의존성의 특성은 검사 기술의 기계적 내성을 크게 증가시키고 검사 목적으로 실질적인 사용을 목표로한다 또한, 다양한 광학 성분의 표면 장착을위한 원소 기술의 개발은 차례로 진행될 것이다
이 연구 및 개발은 작은 표본 조각을 사용한 원칙의 실험실 수준의 시연이며, 개발 기술을 실질적으로 사용하기 위해서는 반도체 공장과 호환되는 대규모 기수 웨이퍼의 프로세스를 확인하고 입증하는 것이 필수적입니다 이 회사는 AIST 및 기타 조직이 운영하는 Tsukuba Innovation Arena (TIA) 슈퍼 클리닝 룸 (SCR)의 300mm 웨이퍼 연구 및 개발 라인을 사용하여 프로세스 검증 및 데모를 수행하며 기술 및 협업 연구를 전송하기 위해 노력할 것입니다
국립 선진 산업 과학 기술 연구소 국립 연구 개발 공사
3D Photonics Group, 전자 및 광학 기술 연구 부서
일반 연구 책임자 Sakakibara yoichi 이메일 : yo-sakakibara * aistgojp ( @로 변경하고 보내주세요)