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2009�Q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。
�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�、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。
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。
