JP2011232567A - Semiconductor optical wiring device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor optical wiring device in which optical wiring allows a signal transmission among LSI chips or within an LSI chip to be implemented in a state of easy mounting without the increase in cost and the reduction in characteristics.SOLUTION: A semiconductor optical wiring device comprises: an optical element 123 formed in an element forming area 122, including a semiconductor layer formed on the silicon of the element forming area 122 by epitaxial growth as an optical absorption layer; a groove section 101a formed in an optical waveguide area 121; a bottom clad layer 102 formed by filling the groove section 101a; a core 103 formed on the bottom clad layer 102 and optically connected to the optical element 123; an upper clad layer 104 formed on the core 103; and an electrode pad section 106 formed on a substrate 101 on the side of the element forming area 122 in a direction perpendicular to an optical waveguide direction of an optical waveguide path made of the core 103 and connected to the optical element 123 via an electrode leading section 105.

Description

本発明は、ＬＳＩなどの電子回路を同時に搭載してこれらの間を光信号で接続可能とした半導体光配線装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor optical wiring device in which electronic circuits such as LSIs are simultaneously mounted so that they can be connected by optical signals.

インターネットの普及などに伴い、サーバやルータなどの機器が扱う情報量は急激に増大しており、これらの機器を構成するＬＳＩなどの半導体部品の間でやり取りされる信号の伝送容量は、今後も急速な増大を続けることが予測されている。一方で、ＬＳＩの微細化が進展するにつれて、従来の電気配線技術においては、信号伝達遅延、信号線信頼性、信号干渉、消費電力増大などの問題が顕在化してきている。これらの問題の解決に向けて、ＬＳＩチップ間およびチップ内における信号伝送を、光配線で行うことが検討されている。   With the spread of the Internet, the amount of information handled by devices such as servers and routers has increased rapidly, and the transmission capacity of signals exchanged between semiconductor components such as LSIs that make up these devices will continue to increase. It is expected to continue to increase rapidly. On the other hand, as LSI miniaturization advances, problems such as signal transmission delay, signal line reliability, signal interference, and power consumption increase have become apparent in the conventional electrical wiring technology. In order to solve these problems, it has been studied to perform signal transmission between LSI chips and within chips by optical wiring.

例えば特許文献１には、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板を用い、光デバイスとＣＭＯＳ電気デバイスとを共通のＳＯＩ層に集積する光配線構造が開示されている。また、非特許文献１には、ＳＯＩ基板を用いた光配線チップとＬＳＩチップとを貼り合わせた光配線構造を用い、ＬＳＩチップ内の信号伝送に利用する例が開示されている。また、非特許文献２には、ＳＯＩ基板を用い、ＳＯＩ層の上にＳｉＧｅをエピタキシャル成長して受光器と電界吸収型光変調器を同時に一括形成することができる光配線構造が開示されている。これらのＳＯＩ基板を用いた光配線構造においては、埋め込み酸化層をＳｉ導波路の下クラッドとして利用し、ＳＯＩ層の上にＧｅまたはＳｉＧｅをエピタキシャル成長することで高性能な受光器を構成するという特長がある。   For example, Patent Document 1 discloses an optical wiring structure in which an optical device and a CMOS electric device are integrated on a common SOI layer using an SOI (Silicon on Insulator) substrate. Non-Patent Document 1 discloses an example in which an optical wiring structure in which an optical wiring chip using an SOI substrate and an LSI chip are bonded together is used for signal transmission in the LSI chip. Non-Patent Document 2 discloses an optical wiring structure in which an SOI substrate is used, SiGe is epitaxially grown on the SOI layer, and a light receiver and an electroabsorption optical modulator can be formed simultaneously. In the optical wiring structure using these SOI substrates, a high-performance light receiver is configured by using a buried oxide layer as a lower clad of the Si waveguide and epitaxially growing Ge or SiGe on the SOI layer. There is.

また、非特許文献３には、電子回路を集積したチップの上部に、電気光学ポリマーを用いた変調器と、多結晶Ｇｅを用いたフォトダイオードとを集積した構造が開示されている。この非特許文献３に開示される集積技術を用いれば、必ずしもＳＯＩ基板を用いる必要はなく、バルクＳｉ基板上にも光配線構造を作製することが可能である。また、特許文献２には、光導波路と、受光素子または発光素子とを端面結合させる構造が開示されている。また、光導波路下部の半導体層を削ることによって、導波損失を低減させる構造が開示されている。   Non-Patent Document 3 discloses a structure in which a modulator using an electro-optic polymer and a photodiode using polycrystalline Ge are integrated on top of a chip on which electronic circuits are integrated. If the integration technique disclosed in Non-Patent Document 3 is used, it is not always necessary to use an SOI substrate, and an optical wiring structure can also be fabricated on a bulk Si substrate. Patent Document 2 discloses a structure in which an optical waveguide and a light receiving element or a light emitting element are end-face coupled. In addition, a structure is disclosed in which the waveguide loss is reduced by cutting the semiconductor layer below the optical waveguide.

特表２００６−５２５６７７号公報JP-T-2006-525677 特開２０００−２９８２１８号公報JP 2000-298218 A

２００７年半導体ＭＩＲＡＩプロジェクト成果報告会 ｐ．８２。2007 Semiconductor MIRAI Project Results Report p. 82. J. Liu , et al. ,"Design of monolithically integrated GeSi electro-absorption modulators and photodetectors on an SOI platform", Opt. Express, vol.15, no.2, pp.623-628, 2007.J. Liu, et al., "Design of monolithically integrated GeSi electro-absorption modulators and features on an SOI platform", Opt. Express, vol.15, no.2, pp.623-628, 2007. B.A.Block, et al. , "Electro-optic polymer cladding ring resonator modulators", Opt. Express, vol.16, no.22, pp.18326-18333 ,2008.B.A.Block, et al., "Electro-optic polymer cladding ring resonator modulators", Opt. Express, vol.16, no.22, pp.18326-18333, 2008.

しかしながら、特許文献１，非特許文献１，および非特許文献２に開示される光配線構造においては、用いているＳＯＩ基板がバルクＳｉ基板と比較して高価であるため、光回路を作製するコストが高くなるという課題があった。また、ＳＯＩ基板を用いた場合、デバイスと基板の間に埋め込み酸化層が存在するため、基板側への排熱が容易ではなく、特別な除熱機構を用いることになり、やはりコストの上昇を招くという課題があった。   However, in the optical wiring structures disclosed in Patent Document 1, Non-Patent Document 1, and Non-Patent Document 2, since the SOI substrate used is more expensive than the bulk Si substrate, the cost of manufacturing the optical circuit is low. There was a problem of increasing the cost. In addition, when an SOI substrate is used, since a buried oxide layer exists between the device and the substrate, it is not easy to exhaust heat to the substrate side, and a special heat removal mechanism is used, which also increases the cost. There was a problem of inviting.

また、非特許文献３に開示される光配線構造においては、バルクＳｉ基板を用いることでコストを下げることはできるものの、エピタキシャル成長したＧｅまたはＳｉＧｅを用いることができないため、多結晶Ｇｅを用いて受光器を形成している。多結晶Ｇｅを用いた受光器は、Ｓｉ上にエピタキシャル成長したＧｅ受光器と比較すると暗電流が大きいため、受信感度が低くなる。この結果、非特許文献３の技術では、光回路全体としての特性が、ＳＯＩ基板を用いた場合よりも低くなるという課題があった。   In the optical wiring structure disclosed in Non-Patent Document 3, although the cost can be reduced by using a bulk Si substrate, it is not possible to use epitaxially grown Ge or SiGe. A vessel is formed. The light receiving device using polycrystalline Ge has a higher dark current than a Ge light receiving device epitaxially grown on Si, so that the receiving sensitivity is low. As a result, the technique of Non-Patent Document 3 has a problem that the characteristics of the optical circuit as a whole are lower than when an SOI substrate is used.

また、特許文献２に開示される光配線構造においては、金属電極を受光素子または発光素子の上部に設けているため、金属電極により光が吸収されて損失が大きくなり、特性を高くできないという課題があった。また、素子の上部に金属電極を形成する場合、平坦な部分に十分な大きさの電極パッドを形成することが難しく、光配線チップの上部へのＬＳＩチップの実装が困難になるという課題があった。さらには、光導波路と、受光素子または発光素子との結合部分において、屈折率差が存在するために、反射や散乱により効率が低下し、光回路全体としての特性が低くなるという課題があった。   Further, in the optical wiring structure disclosed in Patent Document 2, since the metal electrode is provided above the light receiving element or the light emitting element, the light is absorbed by the metal electrode, the loss increases, and the characteristics cannot be improved. was there. In addition, when forming a metal electrode on the top of the element, it is difficult to form a sufficiently large electrode pad on a flat portion, and it is difficult to mount an LSI chip on top of the optical wiring chip. It was. Furthermore, since there is a difference in refractive index at the coupling portion between the optical waveguide and the light receiving element or the light emitting element, there is a problem that the efficiency is lowered due to reflection or scattering, and the characteristics of the entire optical circuit are lowered. .

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、コストの上昇や特性の低下を招くことなく、実装が容易な状態で、ＬＳＩのチップ間やチップ内の信号伝送を、光配線で行えるようにすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. Signal transmission between LSI chips or within chips can be easily implemented without causing an increase in cost or a decrease in characteristics. The purpose of this is to enable the optical wiring.

本発明に係る半導体光配線装置は、シリコンからなる基板の上に設けられた光導波領域と、この光導波領域に連結して基板の上に設けられた素子形成領域と、素子形成領域のシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域に形成された光素子と、光導波領域に形成された溝部と、この溝部に充填されて形成された下部クラッド層と、この下部クラッド層の上に形成されて光素子に光接続するコアと、このコアの上に形成された上部クラッド層と、コアよりなる光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域の側部の基板上に形成されて、光素子に電極引き出し部を介して接続する電極パッド部とを少なくとも備え、下部クラッド層は、コアよりなる光導波路を伝搬する光が基板に漏れ出さない範囲の層厚とされている。   A semiconductor optical wiring device according to the present invention includes an optical waveguide region provided on a substrate made of silicon, an element formation region connected to the optical waveguide region and provided on the substrate, and silicon in the element formation region An optical element having a semiconductor layer formed thereon by epitaxial growth as a light absorption layer and formed in an element formation region; a groove formed in an optical waveguide region; a lower cladding layer formed by filling the groove; A core formed on the lower clad layer and optically connected to the optical element, an upper clad layer formed on the core, and an element formation region perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide made of the core And at least an electrode pad portion formed on the side substrate and connected to the optical element through the electrode lead portion. The lower cladding layer leaks light propagating through the optical waveguide made of the core to the substrate. There is a layer thickness of the stomach range.

以上説明したことにより、本発明によれば、コストの上昇や特性の低下を招くことなく、実装が容易な状態で、ＬＳＩのチップ間やチップ内の信号伝送を、光配線で行えるようになるという優れた効果が得られる。   As described above, according to the present invention, signal transmission between LSI chips and within chips can be performed by optical wiring in an easy-to-mount state without causing an increase in cost or a decrease in characteristics. An excellent effect is obtained.

図１は、本発明の実施の形態１における半導体光配線装置の構成を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ），（ｃ）である。FIG. 1 is a plan view (a) and sectional views (b) and (c) showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の実施の形態２における半導体光配線装置の構成を示す断面図（ａ）および平面図（ｂ）である。FIG. 2 is a cross-sectional view (a) and a plan view (b) showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the second embodiment of the present invention. 図３は、本発明の実施の形態２における半導体光配線装置の製造方法例を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an example of a method of manufacturing the semiconductor optical wiring device according to the second embodiment of the present invention. 図４は、本発明の実施の形態３における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the third embodiment of the present invention. 図５は、本発明の実施の形態４における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the fourth embodiment of the present invention. 図６は、本発明の実施の形態５における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the fifth embodiment of the present invention. 図７は、本発明の実施の形態６における半導体光配線装置の構成を示す断面図（ａ）および平面図（ｂ）である。FIG. 7 is a cross-sectional view (a) and a plan view (b) showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the sixth embodiment of the present invention. 図８は、本発明の実施の形態６における他の半導体光配線装置の構成を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of another semiconductor optical wiring device according to the sixth embodiment of the present invention. 図９は、本発明の実施の形態６における他の半導体光配線装置の構成を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration of another semiconductor optical wiring device according to the sixth embodiment of the present invention. 図１０は、本発明の実施の形態６における他の半導体光配線装置の構成を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a configuration of another semiconductor optical wiring device according to the sixth embodiment of the present invention. 図１１は、図１１は、本発明の実施の形態７における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the seventh embodiment of the present invention. 図１２は、本発明の実施の形態８における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the eighth embodiment of the present invention. 図１３は、本発明の実施の形態９における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the ninth embodiment of the present invention. 図１４は、本発明の実施の形態１０における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the tenth embodiment of the present invention. 図１５は、本発明の実施の形態１１における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the eleventh embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における半導体光配線装置の構成を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ），（ｃ）である。図１では、各構成を簡略化して示している。この半導体光配線装置は、まず、シリコンからなる基板１０１の上に設けられた光導波領域１２１と、光導波領域１２１に連結して基板１０１の上に設けられた素子形成領域１２２とを備える。 [Embodiment 1]
First, Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view (a) and sectional views (b) and (c) showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, each configuration is shown in a simplified manner. The semiconductor optical wiring device includes an optical waveguide region 121 provided on a substrate 101 made of silicon, and an element formation region 122 provided on the substrate 101 connected to the optical waveguide region 121.

また、本実施の形態における半導体光配線装置は、素子形成領域１２２のシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域１２２に形成された光素子１２３と、光導波領域１２１に形成された溝部１０１ａと、溝部１０１ａに充填されて形成された下部クラッド層１０２と、下部クラッド層１０２の上に形成されて光素子１２３に光接続するコア１０３と、コア１０３の上に形成された上部クラッド層１０４と、コア１０３よりなる光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域１２２の側部の基板１０１上に形成されて、光素子１２３に電極引き出し部１０５を介して接続する電極パッド部１０６とを備える。   In addition, the semiconductor optical wiring device according to the present embodiment includes an optical element 123 formed in the element formation region 122 with a semiconductor layer formed by epitaxial growth on silicon in the element formation region 122 as a light absorption layer, and an optical waveguide region. A groove 101a formed in 121, a lower cladding layer 102 formed by filling the groove 101a, a core 103 formed on the lower cladding layer 102 and optically connected to the optical element 123, and on the core 103 Formed on the substrate 101 on the side of the element formation region 122 in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide made of the core 103 and the formed upper clad layer 104, and is connected to the optical element 123 via the electrode lead-out portion 105. And an electrode pad portion 106 to be connected.

また、本実施の形態では、コア１０３よりなる光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域１２２の側部に、下部クラッド層１０２と同様の絶縁材料が充填された溝部１２４を備える。電極引き出し部１０５は、溝部１２４の上に配置されている。下部クラッド層１０２は、コア１０３よりなる光導波路を伝搬する光が基板１０１に漏れ出さない範囲の層厚とされていればよい。   In the present embodiment, a groove 124 filled with the same insulating material as that of the lower cladding layer 102 is provided on the side of the element formation region 122 in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide made of the core 103. The electrode lead-out part 105 is disposed on the groove part 124. The lower clad layer 102 only needs to have a layer thickness within a range in which light propagating through the optical waveguide including the core 103 does not leak into the substrate 101.

上述した本実施の形態によれば、いわゆるバルクシリコンの基板１０１を用いており、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板を用いた場合と比較してコストが低減できる。また、光デバイスである光素子１２３は、基板１０１に接して形成されるため、効率良く基板側への排熱を行うことができる。また、本実施の形態によれば、例えば、ＧｅやＳｉＧｅなどの半導体を、素子形成領域１２２のシリコン上にエピタキシャル成長することで形成した光吸収層で光素子１２３を構成したので、多結晶の半導体を用いる場合に比較して暗電流が小さくなり、高速性・効率等の点でも優れた特性を得ることができる。   According to the present embodiment described above, the so-called bulk silicon substrate 101 is used, and the cost can be reduced as compared with the case where an SOI (Silicon on Insulator) substrate is used. Further, since the optical element 123 which is an optical device is formed in contact with the substrate 101, heat can be efficiently exhausted to the substrate side. In addition, according to the present embodiment, for example, the optical element 123 is configured by the light absorption layer formed by epitaxially growing a semiconductor such as Ge or SiGe on the silicon in the element formation region 122. Compared with the case of using the dark current, the dark current is reduced, and excellent characteristics such as high speed and efficiency can be obtained.

また、本実施の形態によれば、電極パッド部１０６を基板１０１の平面上で、光導波方向に垂直な方向の素子形成領域１２２の側部の基板１０１上に形成し、電極引き出し部１０５を介して接続するようにしたので、例えば金属から構成された電極パッド部１０６による吸収損失を低減することができる。電極パッド部１０６は、よく知られているように、可能な範囲で大きな面積に形成するため、光素子１２３の上方など、光素子１２３の近傍に配置すると、導波させている光の吸収損失を招く場合がある。これに対し、本実施の形態では、電極パッド部１０６を受光素子より離して配置することができるため、吸収損失が低減できる。   Further, according to the present embodiment, the electrode pad portion 106 is formed on the substrate 101 on the side of the element forming region 122 in the direction perpendicular to the optical waveguide direction on the plane of the substrate 101, and the electrode lead-out portion 105 is formed. Therefore, the absorption loss due to the electrode pad portion 106 made of, for example, metal can be reduced. As is well known, the electrode pad portion 106 is formed to have a large area as much as possible. Therefore, if the electrode pad portion 106 is arranged in the vicinity of the optical element 123, such as above the optical element 123, the absorption loss of the guided light is reduced. May be invited. On the other hand, in the present embodiment, since the electrode pad portion 106 can be arranged away from the light receiving element, the absorption loss can be reduced.

また、本実施の形態では、電極引き出し部１０５を、絶縁材料が充填された溝部１２４の上に配置しているので、高周波特性を向上させることができる。また、溝部以外の基板１０１の上は平坦であり、このような領域に電極パッド部１０６を設けているので、本実施の形態における半導体光配線装置上部に、容易にＬＳＩチップを実装することが可能となる。   In this embodiment, since the electrode lead-out portion 105 is disposed on the groove portion 124 filled with the insulating material, the high frequency characteristics can be improved. Since the substrate 101 other than the groove is flat and the electrode pad portion 106 is provided in such a region, an LSI chip can be easily mounted on the semiconductor optical wiring device in this embodiment. It becomes possible.

［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図２は、本発明の実施の形態２における半導体光配線装置の構成を示す断面図（ａ）および平面図（ｂ）である。図２では、各構成を簡略化して示している。この半導体光配線装置は、まず、シリコンからなる基板２０１の上に設けられた光導波領域２２１と、光導波領域２２１に連結して基板２０１の上に設けられた素子形成領域２２２ａ，２２２ｂとを備える。 [Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view (a) and a plan view (b) showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, each configuration is shown in a simplified manner. In this semiconductor optical interconnection device, first, an optical waveguide region 221 provided on a substrate 201 made of silicon, and element formation regions 222 a and 222 b provided on the substrate 201 connected to the optical waveguide region 221 are provided. Prepare.

また、本実施の形態における半導体光配線装置は、素子形成領域２２２ａのシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域２２２ａに形成された受光器２２３と、素子形成領域２２２ｂのシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域２２２ｂに形成された光変調器２２５と、光導波領域２２１に形成された溝部２０１ａと、溝部２０１ａに充填されて形成された下部クラッド層２０２と、下部クラッド層２０２の上に形成されて受光器２２３および光変調器２２５に光接続する導波路コア２０３と、導波路コア２０３の上に形成された上部クラッド層２０４とを備える。図２に示すように、導波路コア２０３の端部から入射光が導入される。   Further, the semiconductor optical wiring device according to the present embodiment includes a light receiving layer 223 formed in the element formation region 222a with a semiconductor layer formed by epitaxial growth on silicon in the element formation region 222a as a light absorption layer, and an element formation region. An optical modulator 225 formed in the element formation region 222b with a semiconductor layer formed by epitaxial growth on the silicon 222b as a light absorption layer, a groove 201a formed in the optical waveguide region 221, and a groove 201a filled The lower clad layer 202 formed, the waveguide core 203 formed on the lower clad layer 202 and optically connected to the light receiver 223 and the optical modulator 225, and the upper clad layer formed on the waveguide core 203 204. As shown in FIG. 2, incident light is introduced from the end of the waveguide core 203.

また、導波路コア２０３よりなる光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域２２２ａの側部の基板２０１上に形成されて、受光器２２３に電極引き出し部２０５を介して接続する電極パッド部２０６と、光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域２２２ｂの側部の基板２０１上に形成されて、光変調器２２５に電極引き出し部２０７を介して接続する電極パッド部２０８とを備える。各電極引き出し部は、これらによる吸収損失が最小限になるように形成される。   An electrode pad formed on the substrate 201 on the side of the element formation region 222a in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide made of the waveguide core 203 and connected to the light receiver 223 via the electrode lead-out portion 205 Part 206 and electrode pad part 208 formed on substrate 201 on the side of element formation region 222b in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide and connected to optical modulator 225 via electrode lead-out part 207 Is provided. Each electrode lead-out portion is formed so that absorption loss due to these is minimized.

また、電極引き出し部２０５は、受光器２２３の側部に形成された電極２２３ａに接続し、電極引き出し部２０７は、光変調器２２５の側部に形成された電極２２５ａに接続している。また、本実施の形態では、導波路コア２０３よりなる光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域２２２ａ，２２２ｂの側部に、下部クラッド層２０２と同様の絶縁材料が充填された溝部を備える。この溝部の上に、電極引き出し部２０５および電極引き出し部２０７が配置されている。このように、絶縁材料の上に配置することで、高周波特性を向上させることができる。   The electrode lead-out portion 205 is connected to an electrode 223 a formed on the side of the light receiver 223, and the electrode lead-out portion 207 is connected to an electrode 225 a formed on the side of the optical modulator 225. Further, in the present embodiment, a groove portion in which an insulating material similar to that of the lower cladding layer 202 is filled in the side portions of the element formation regions 222a and 222b in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide made of the waveguide core 203. Is provided. An electrode lead portion 205 and an electrode lead portion 207 are disposed on the groove portion. As described above, the high-frequency characteristics can be improved by disposing the insulating material on the insulating material.

導波路コア２０３の端部から入射光が導入され、光変調器２２５で電気信号が光信号に変換され、受光器２２３で光信号が電気信号に変換される。入射光は、半導体光配線装置の外部の光ファイバやポリマー導波路（不図示）などから導入しても良い。あるいは、半導体光配線装置に光源（不図示）を実装して光結合器（不図示）などを用い、導波路コア２０３よりなる光導波路に入射光を導入しても良い。   Incident light is introduced from the end of the waveguide core 203, the optical signal is converted into an optical signal by the optical modulator 225, and the optical signal is converted into an electrical signal by the light receiver 223. Incident light may be introduced from an optical fiber or a polymer waveguide (not shown) outside the semiconductor optical wiring device. Alternatively, a light source (not shown) may be mounted on the semiconductor optical wiring device, and an optical coupler (not shown) or the like may be used to introduce incident light into the optical waveguide composed of the waveguide core 203.

導波路コア２０３の形状は、細線型でもリブ型でもよく、所望の伝搬損失や最小曲げ半径などを勘案して適宜選択することができる。下部クラッド層２０２は、導波路コア２０３よりなる光導波路を伝搬する光が、基板２０１に漏れ出さないのに十分な厚みを有することが好ましい。より具体的には、入射光の波長をλ、下部クラッド層２０２の屈折率をｎ、下部クラッド層２０２の厚さをＴとしたときに、溝深さＴ＞２λ／ｎを満たすのがより好ましい。例えば、下部クラッド層２０２を酸化シリコンから構成する場合、下部クラッド層２０２の層厚は、１．５５μｍの波長に対しては２μｍ程度以上あればよい。   The shape of the waveguide core 203 may be a thin wire type or a rib type, and can be appropriately selected in consideration of a desired propagation loss, a minimum bending radius, and the like. The lower clad layer 202 preferably has a sufficient thickness so that light propagating through the optical waveguide composed of the waveguide core 203 does not leak into the substrate 201. More specifically, when the wavelength of the incident light is λ, the refractive index of the lower cladding layer 202 is n, and the thickness of the lower cladding layer 202 is T, the groove depth T> 2λ / n is more satisfied. preferable. For example, when the lower cladding layer 202 is made of silicon oxide, the thickness of the lower cladding layer 202 may be about 2 μm or more for a wavelength of 1.55 μm.

また、光導波路を伝搬する光が漏れ出さないために、導波路コア２０３と溝部２０１ａの側面との間には十分な距離があることが好ましい。より具体的には、導波路コア２０３と溝部２０１ａの側部との間隔をＷ１としたときに、Ｗ１＞２λ／ｎを満たすのがより好ましい。光導波路を形成する材料は特に限定されるものではなく、入射光および用途に応じて適宜最適な材料を選択することができる。より具体的には、下部クラッド層２０２および上部クラッド層２０４には、一般的な半導体プロセスで作製でき安定した膜が得られるＳｉＯ2，ＳｉＮx，ＳｉＯＮのいずれか、またはこれらを組み合わせた材料から形成するのが好ましい。下部クラッド層２０２および上部クラッド層２０４には、誘電率の小さいＬｏｗ−k材料を用いることもできる。また、下部クラッド層２０２および上部クラッド層２０４に屈折率の温度係数が負である材料を用いて、導波路の温度特性を安定化させることもできる。 In order to prevent light propagating through the optical waveguide from leaking, it is preferable that there is a sufficient distance between the waveguide core 203 and the side surface of the groove 201a. More specifically, it is more preferable that W1> 2λ / n is satisfied when the interval between the waveguide core 203 and the side portion of the groove 201a is W1. The material for forming the optical waveguide is not particularly limited, and an optimal material can be appropriately selected according to incident light and application. More specifically, the lower clad layer 202 and the upper clad layer 204 are made of any one of SiO 2 , SiN x , SiON, or a combination thereof, which can be manufactured by a general semiconductor process to obtain a stable film. Preferably formed. For the lower clad layer 202 and the upper clad layer 204, a low-k material having a low dielectric constant can also be used. In addition, the temperature characteristics of the waveguide can be stabilized by using a material having a negative temperature coefficient of refractive index for the lower cladding layer 202 and the upper cladding layer 204.

導波路コア２０３は、下部クラッド層２０２および上部クラッド層２０４よりも屈折率が大きいアモルファスシリコン，多結晶シリコン，ＳｉＮx，ＳｉＯＮのいずれか、またはこれらを組み合わせた材料から形成するのが好ましい。より好ましくは、アモルファスシリコンまたは多結晶シリコンを用いるのが良い。シリコンは、比較的屈折率が大きく、シリコンを用いてコアを構成することで、強い光閉じ込め効果が得られて高密度な光回路集積が可能となる。 The waveguide core 203 is preferably formed from amorphous silicon, polycrystalline silicon, SiN x , or SiON having a higher refractive index than the lower clad layer 202 and the upper clad layer 204, or a combination thereof. More preferably, amorphous silicon or polycrystalline silicon is used. Silicon has a relatively high refractive index, and by using silicon to form a core, a strong light confinement effect can be obtained and high-density optical circuit integration can be achieved.

受光器２２３は、ＰＩＮ型またはＭＳＭ（Metal-Semiconductor-Metal）型のフォトダイオードにより構成することができる。受光器２２３を形成する材料は、特に限定されるものではないが、シリコンの上にエピタキシャル成長可能であるＧｅ，ＳｉxＧｅ1-x，ＳｉxＧｅ1-x-yＳｎyのいずれか、またはこれらを組み合わせた材料から形成するのが好ましい。受光器２２３と光導波路（導波路コア２０３）との結合構造については、図２には受光器２２３の端部から光を入射させるバット結合構造を示しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、受光器２２３の上部に形成した光導波路から光を入射させるエバネッセント結合型の構造であっても良い。 The light receiver 223 can be composed of a PIN type or MSM (Metal-Semiconductor-Metal) type photodiode. The material forming the light receiver 223, but are not particularly limited, Ge on a silicon is epitaxially be grown, Si x Ge 1-x, either Si x Ge 1-xy Sn y , or these It is preferably formed from a combined material. As for the coupling structure between the optical receiver 223 and the optical waveguide (waveguide core 203), FIG. 2 shows a butt coupling structure in which light is incident from the end of the optical receiver 223, but is not necessarily limited thereto. Instead, an evanescent coupling type structure in which light is incident from an optical waveguide formed on the top of the light receiver 223 may be used.

光変調器２２５は、基板２０１のシリコン上にエピタキシャル成長したＧｅ，ＳｉxＧｅ1-x，ＳｉxＧｅ1-x-yＳｎyのいずれかよりなる半導体層（光吸収層）を用いた電界吸収型光変調器を用いて構成できる。また、光変調器２２５は、バルクシリコンからなる基板２０１のシリコン上にエピタキシャル成長したＳｉxＧｅ1-xよりなる光吸収層のキャリア・プラズマ効果を利用した光変調器であっても良い。このとき、ＳｉxＧｅ1-xの光吸収端は、入射光の波長よりも短波側にあることが好ましい。また、下部クラッド層２０２上に直接堆積したアモルファスシリコンまたは多結晶シリコンのキャリア・プラズマ効果を利用して光変調器２２５を形成することもできる。 The optical modulator 225, Ge epitaxially grown on a silicon substrate 201, Si x Ge 1-x , Si x Ge 1-xy Sn electro-absorption light used either become more semiconductor layer (light absorbing layer) of y It can be configured using a modulator. The optical modulator 225 may be an optical modulator using the carrier plasma effect of a light absorption layer made of Si x Ge 1-x epitaxially grown on silicon of a substrate 201 made of bulk silicon. At this time, it is preferable that the light absorption edge of Si x Ge 1-x is on the short wave side with respect to the wavelength of the incident light. Further, the optical modulator 225 can be formed by utilizing the carrier plasma effect of amorphous silicon or polycrystalline silicon directly deposited on the lower cladding layer 202.

基板２０１の抵抗率は、特に限定されるものではなく用途に応じて適宜選択できるが、光変調器２２５または受光器２２３が高速動作できるように、高抵抗基板を用いる方が好ましい。   The resistivity of the substrate 201 is not particularly limited and can be appropriately selected according to the application. However, it is preferable to use a high-resistance substrate so that the optical modulator 225 or the light receiver 223 can operate at high speed.

また、光合分波器，光分岐素子，光スイッチなどの光素子を組み合わせることで、より高機能な光配線装置を実現できる。光導波路（光導波路コア）を多層に集積してより高密度な光回路を集積することも可能である。波長多重を用いることで、より高密度な情報伝送を行うことも可能である。   Further, by combining optical elements such as an optical multiplexer / demultiplexer, an optical branching element, an optical switch, etc., it is possible to realize a more sophisticated optical wiring device. It is also possible to integrate higher-density optical circuits by integrating optical waveguides (optical waveguide cores) in multiple layers. By using wavelength multiplexing, it is also possible to perform higher-density information transmission.

上述した本実施の形態における半導体光配線装置を単純な光信号受信装置として用いる場合においては、必ずしも光変調器２２５は必要ではなく、受光器２２３と下部クラッド層２０２、導波路コア２０３、上部クラッド層２０４を有し、光信号を電気信号に変換する機能を備えていれば良い。同様に、単純な光信号伝送装置として用いる場合においては、必ずしも受光器２２３は必要ではなく、光変調器２２５と下部クラッド層２０２、導波路コア２０３、上部クラッド層２０４を有し、電気信号を光信号に変換する機能を備えていれば良い。   In the case where the semiconductor optical wiring device in the present embodiment described above is used as a simple optical signal receiving device, the optical modulator 225 is not necessarily required, but the light receiver 223, the lower cladding layer 202, the waveguide core 203, the upper cladding. The layer 204 may be provided as long as it has a function of converting an optical signal into an electric signal. Similarly, when used as a simple optical signal transmission device, the light receiver 223 is not necessarily required, and includes the optical modulator 225, the lower cladding layer 202, the waveguide core 203, and the upper cladding layer 204, and an electric signal is transmitted. What is necessary is just to have the function to convert into an optical signal.

上述した本実施の形態における半導体光配線装置によれば、いわゆるバルクシリコンの基板２０１を用いており、ＳＯＩ基板を用いた場合と比較してコストが低減できる。また、光デバイスである受光器２２３および光変調器２２５は、基板２０１に接して形成されるため、効率良く基板側への排熱を行うことができる。また、本実施の形態によれば、例えば、ＧｅやＳｉＧｅなどの半導体を、素子形成領域２２２ａ，２２２ｂのシリコン上にエピタキシャル成長することで形成した光吸収層で受光器２２３および光変調器２２５を構成したので、多結晶の半導体を用いる場合に比較して暗電流が小さくなり、高速性・効率等の点でも優れた特性を得ることができる。   According to the semiconductor optical wiring device in the present embodiment described above, a so-called bulk silicon substrate 201 is used, and the cost can be reduced as compared with the case where an SOI substrate is used. In addition, since the optical receiver 223 and the optical modulator 225 which are optical devices are formed in contact with the substrate 201, heat can be efficiently exhausted to the substrate side. Further, according to this embodiment, for example, the light receiver 223 and the light modulator 225 are configured by a light absorption layer formed by epitaxially growing a semiconductor such as Ge or SiGe on silicon in the element formation regions 222a and 222b. As a result, the dark current is smaller than when a polycrystalline semiconductor is used, and excellent characteristics such as high speed and efficiency can be obtained.

また、本実施の形態によれば、各電極パッド部を基板２０１の平面上で、光導波方向に垂直な方向の素子形成領域２２２ａ，２２２ｂの側部の基板２０１上に形成し、各電極引き出し部を介して接続するようにしたので、前述した実施の形態１と同様に、例えば金属から構成された電極パッド部による吸収損失を低減することができる。   In addition, according to the present embodiment, each electrode pad portion is formed on the substrate 201 on the side of the element formation regions 222a and 222b in the direction perpendicular to the optical waveguide direction on the plane of the substrate 201, and each electrode lead-out is formed. Since the connection is made via the part, the absorption loss due to the electrode pad part made of metal, for example, can be reduced as in the first embodiment.

また、本実施の形態では、電極引き出し部を、絶縁材料が充填された溝部の上に配置しているので、高周波特性を向上させることができる。また、溝部以外の基板２０１の上は平坦であり、このような領域に電極パッド部を設けているので、本実施の形態における半導体光配線装置上部に、容易にＬＳＩチップを実装することが可能となる。   In this embodiment, since the electrode lead portion is disposed on the groove portion filled with the insulating material, the high frequency characteristics can be improved. Further, since the substrate 201 other than the groove is flat and the electrode pad portion is provided in such a region, an LSI chip can be easily mounted on the semiconductor optical wiring device in the present embodiment. It becomes.

次に、本発明の実施の形態における半導体光配線装置の製造方法について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、バルクシリコンからなる基板２０１を準備する。次に、図３（ｂ）に示すように、導波路を作製する光導波領域２２１の基板２０１を公知のフォトリソグラフィー技術およびドライエッチング技術により加工し、溝部２０１ａを形成する。次に、溝部２０１ａに例えば酸化シリコンを充填することで、図３（ｃ）に示すように、下部クラッド層２０２を形成する。   Next, a method for manufacturing a semiconductor optical wiring device in the embodiment of the present invention will be described. First, as shown in FIG. 3A, a substrate 201 made of bulk silicon is prepared. Next, as shown in FIG. 3B, the substrate 201 in the optical waveguide region 221 for producing the waveguide is processed by a known photolithography technique and dry etching technique to form the groove 201a. Next, the lower clad layer 202 is formed as shown in FIG. 3C by filling the groove 201a with, for example, silicon oxide.

次に、例えばアモルファスシリコンを堆積してシリコン膜を形成し、このシリコン膜を公知のフォトリソグラフィー技術およびドライエッチング技術によりパターニングすることで、図３（ｄ）に示すように、導波路コア２０３を形成し、また、この上に酸化シリコンを堆積することで、上部クラッド層２０４を形成する。アモルファスシリコンの堆積は、例えば、化学気相成長法およびスパッタリング法により行うことができる。酸化シリコンの堆積は、化学気相成長法，スパッタリング法，およびゾルゲル法などにより行うことができる。   Next, for example, amorphous silicon is deposited to form a silicon film, and this silicon film is patterned by a known photolithography technique and dry etching technique, so that the waveguide core 203 is formed as shown in FIG. Then, the upper clad layer 204 is formed by depositing silicon oxide thereon. Amorphous silicon can be deposited by, for example, chemical vapor deposition and sputtering. Silicon oxide can be deposited by chemical vapor deposition, sputtering, sol-gel, or the like.

次に、公知のフォトリソグラフィー技術およびドライエッチング技術により、図３（ｅ）に示すように、素子形成領域２２２ａ，２２２ｂの上部クラッド層２０４に開口部３３１を形成する。開口部３３１を形成することで、この領域においいて基板２０１のシリコン表面を露出させる。   Next, as shown in FIG. 3E, an opening 331 is formed in the upper cladding layer 204 of the element formation regions 222a and 222b by a known photolithography technique and dry etching technique. By forming the opening 331, the silicon surface of the substrate 201 is exposed in this region.

次に、開口部３３１の底部に露出するシリコン表面に、例えば、Ｇｅをエピタキシャル成長して光吸収層を形成することで、図３（ｆ）に示すように、受光器２２３および光変調器２２５を形成する。例えば、ＧｅＨ4をソースガスとしたＣＶＤ法により、基板温度６００℃程度の条件とすることで、露出しているシリコン表面に選択的にＧｅをエピタキシャル成長することができる。この後、受光器２２３および光変調器２２５の上の開口部を酸化シリコンで充填することで、図３（ｇ）に示すように、受光器２２３および光変調器２２５の上にも上部クラッド層２０４が形成された状態とする。 Next, for example, Ge is epitaxially grown on the silicon surface exposed at the bottom of the opening 331 to form a light absorption layer, whereby the light receiver 223 and the light modulator 225 are formed as shown in FIG. Form. For example, Ge can be selectively epitaxially grown on the exposed silicon surface by setting the substrate temperature to about 600 ° C. by CVD using GeH 4 as a source gas. Thereafter, by filling the openings above the light receiver 223 and the optical modulator 225 with silicon oxide, the upper clad layer is also formed on the light receiver 223 and the optical modulator 225 as shown in FIG. Assume that 204 is formed.

［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図４は、本発明の実施の形態３における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。図４では、各構成を簡略化して示している。 [Embodiment 3]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 4, each configuration is shown in a simplified manner.

この半導体光配線装置は、まず、シリコンからなる基板４０１の上に設けられた光導波領域４２１と、光導波領域４２１に連結して基板４０１の上に設けられた素子形成領域４２２ａ，４２２ｂとを備える。   In this semiconductor optical interconnection device, first, an optical waveguide region 421 provided on a substrate 401 made of silicon, and element formation regions 422a and 422b provided on the substrate 401 connected to the optical waveguide region 421 are provided. Prepare.

また、本実施の形態における半導体光配線装置は、素子形成領域４２２ａのシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域４２２ａに形成された受光器４２３と、素子形成領域４２２ｂのシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域４２２ｂに形成された光変調器４２５と、光導波領域４２１に形成された溝部４０１ａと、溝部４０１ａに充填されて形成された下部クラッド層４０２と、下部クラッド層４０２の上に形成されて受光器４２３および光変調器４２５に光接続する導波路コア４０３と、導波路コア４０３の上に形成された上部クラッド層４０４とを備える。図４に示すように、導波路コア４０３の端部から入射光が導入される。   In addition, the semiconductor optical wiring device according to the present embodiment includes a light receiving layer 423 formed in the element formation region 422a by including a semiconductor layer formed by epitaxial growth on silicon in the element formation region 422a as a light absorption layer, and an element formation region. A semiconductor layer formed by epitaxial growth on silicon 422b is provided as a light absorption layer, an optical modulator 425 formed in the element formation region 422b, a groove 401a formed in the optical waveguide region 421, and a groove 401a filled. Lower clad layer 402 formed, waveguide core 403 formed on lower clad layer 402 and optically connected to light receiver 423 and optical modulator 425, and upper clad layer formed on waveguide core 403 404. As shown in FIG. 4, incident light is introduced from the end of the waveguide core 403.

また、導波路コア４０３よりなる光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域４２２ａの側部の基板４０１上に形成されて、受光器４２３に電極引き出し部４０５を介して接続する電極パッド部４０６と、光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域４２２ｂの側部の基板４０１上に形成されて、光変調器４２５に電極引き出し部４０７を介して接続する電極パッド部４０８とを備える。   Also, an electrode pad formed on the substrate 401 on the side of the element formation region 422a in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide made of the waveguide core 403 and connected to the light receiver 423 via the electrode lead-out portion 405 An electrode pad portion 408 formed on the substrate 401 on the side of the element formation region 422b in a direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide and connected to the optical modulator 425 via the electrode lead portion 407 Is provided.

また、受光器４２３は、基板４０１の表面に不純物を導入することでｐ型としたｐ−シリコン層４３１と、ノンドープのＧｅから構成したｉ−Ｇｅ層４３２と、ｎ型のＧｅからなるｎ−Ｇｅ層４３３と、ｎ電極４３４と、ｐ電極４３５とを備える。この場合、受光器４２３は、ＰＩＮ型のダイオード構造であり、ｉ−Ｇｅ層４３２が光吸収層となる。   In addition, the light receiver 423 introduces an impurity into the surface of the substrate 401 to make a p-type p-silicon layer 431, an i-Ge layer 432 made of non-doped Ge, and an n-type made of n-type Ge. A Ge layer 433, an n-electrode 434, and a p-electrode 435 are provided. In this case, the light receiver 423 has a PIN diode structure, and the i-Ge layer 432 serves as a light absorption layer.

また、光変調器４２５は、基板４０１の表面に不純物を導入することでｐ型としたｐ−シリコン層４５１と、ノンドープのＧｅから構成したｉ−Ｇｅ層４５２と、ｎ型のＧｅからなるｎ−Ｇｅ層４５３と、ｎ電極４５４と、ｐ電極（不図示）とを備える。ｐ電極は、ｐ電極４３５と同様に形成されている。この場合、光変調器４２５は、ＰＩＮ型のダイオード構造であり、ｉ−Ｇｅ層４５２が光吸収層となる電界吸収型の光変調器である。   In addition, the optical modulator 425 includes a p-silicon layer 451 that is made p-type by introducing impurities into the surface of the substrate 401, an i-Ge layer 452 made of non-doped Ge, and n made of n-type Ge. A -Ge layer 453, an n-electrode 454, and a p-electrode (not shown) are provided. The p electrode is formed in the same manner as the p electrode 435. In this case, the optical modulator 425 is a PIN diode structure, and is an electroabsorption optical modulator in which the i-Ge layer 452 serves as a light absorption layer.

ｎ電極およびｐ電極の間に印加する電圧を変調することで、光吸収量を変調でき、電気信号を光信号に変換できる。ＧｅはＳｉよりも屈折率が大きいため、導波路型受光器として機能させることができ、光信号を電気信号に変換できる。ｎ電極およびｐ電極は、金属で構成してもよく、また、光の吸収損失が少なくなるように設置された多結晶Ｓｉから構成してもよい。   By modulating the voltage applied between the n-electrode and the p-electrode, the amount of light absorption can be modulated, and the electrical signal can be converted into an optical signal. Since Ge has a higher refractive index than Si, it can function as a waveguide type light receiver and can convert an optical signal into an electric signal. The n-electrode and the p-electrode may be made of metal, or may be made of polycrystalline Si placed so as to reduce light absorption loss.

［実施の形態４］
次に、本発明の実施の形態４について説明する。図５は、本発明の実施の形態４における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。図５では、各構成を簡略化して示している。 [Embodiment 4]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 5, each configuration is shown in a simplified manner.

この半導体光配線装置は、まず、シリコンからなる基板５０１の上に設けられた光導波領域５２１と、光導波領域５２１に連結して基板５０１の上に設けられた素子形成領域５２２ａ，５２２ｂとを備える。   In this semiconductor optical interconnection device, first, an optical waveguide region 521 provided on a substrate 501 made of silicon, and element formation regions 522a and 522b provided on the substrate 501 connected to the optical waveguide region 521 are provided. Prepare.

また、本実施の形態における半導体光配線装置は、素子形成領域５２２ａのシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域５２２ａに形成された受光器５２３と、素子形成領域５２２ｂのシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域５２２ｂに形成された光変調器５２５と、光導波領域５２１に形成された溝部５０１ａと、溝部５０１ａに充填されて形成された下部クラッド層５０２と、下部クラッド層５０２の上に形成されて受光器５２３および光変調器５２５に光接続する導波路コア５０３と、導波路コア５０３の上に形成された上部クラッド層５０４とを備える。図５に示すように、導波路コア５０３の端部から入射光が導入される。   Further, the semiconductor optical wiring device according to the present embodiment includes a light receiving layer 523 formed in the element forming region 522a by including a semiconductor layer formed by epitaxial growth on silicon in the element forming region 522a as a light absorption layer, and an element forming region. An optical modulator 525 provided in the element formation region 522b with a semiconductor layer formed by epitaxial growth on silicon 522b as a light absorption layer, a groove 501a formed in the optical waveguide region 521, and a groove 501a filled Lower clad layer 502 formed, waveguide core 503 formed on lower clad layer 502 and optically connected to light receiver 523 and optical modulator 525, and upper clad layer formed on waveguide core 503 504. As shown in FIG. 5, incident light is introduced from the end of the waveguide core 503.

また、導波路コア５０３よりなる光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域５２２ａの側部の基板５０１上に形成されて、受光器５２３に電極引き出し部５０５を介して接続する電極パッド部５０６と、光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域５２２ｂの側部の基板５０１上に形成されて、光変調器５２５に電極引き出し部５０７を介して接続する電極パッド部５０８とを備える。   Also, an electrode pad formed on the substrate 501 on the side of the element formation region 522a in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide made of the waveguide core 503 and connected to the light receiver 523 via the electrode lead portion 505. Part 506 and an electrode pad part 508 formed on the substrate 501 on the side of the element formation region 522b in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide and connected to the optical modulator 525 via the electrode lead part 507 Is provided.

また、受光器５２３は、基板５０１の表面に形成したノンドープのＧｅから構成したｉ−Ｇｅ層と、この上に形成された２つの金属電極５３１とを備える。この場合、受光器４２３は、ＭＳＭ型のダイオード構造であり、上記ｉ−Ｇｅ層が光吸収層となる。このように構成した受光器５２３は、ＰＩＮ型の構造に比較して製造プロセスが容易であるという特長がある。   The light receiver 523 includes an i-Ge layer made of non-doped Ge formed on the surface of the substrate 501 and two metal electrodes 531 formed thereon. In this case, the light receiver 423 has an MSM type diode structure, and the i-Ge layer serves as a light absorption layer. The light receiver 523 configured as described above has a feature that the manufacturing process is easy as compared with the PIN type structure.

また、光変調器５２５は、基板５０１の表面に不純物を導入することでｐ型としたｐ−シリコン層４５１と、ノンドープのＧｅから構成したｉ−Ｇｅ層４５２と、ｎ型のＧｅからなるｎ−Ｇｅ層４５３と、ｎ電極４５４と、ｐ電極（不図示）とを備える。ｐ電極は、ｐ電極４３５と同様に形成されている。この場合、光変調器５２５は、ＰＩＮ型のダイオード構造であり、ｉ−Ｇｅ層４５２が光吸収層となる電界吸収型の光変調器である。   In addition, the optical modulator 525 includes a p-type silicon layer 451 that is made p-type by introducing impurities into the surface of the substrate 501, an i-Ge layer 452 made of non-doped Ge, and an n-type made of n-type Ge. A -Ge layer 453, an n-electrode 454, and a p-electrode (not shown) are provided. The p electrode is formed in the same manner as the p electrode 435. In this case, the light modulator 525 has a PIN diode structure, and is an electroabsorption light modulator in which the i-Ge layer 452 serves as a light absorption layer.

以上に説明したことから明らかなように、本実施の形態では、受光器５２３をＭＳＭ型のダイオード構造としたものであり、他の構成は、前述した実施の形態３と同様である。   As is apparent from the above description, in the present embodiment, the light receiver 523 has an MSM type diode structure, and other configurations are the same as those in the third embodiment.

［実施の形態５］
次に、本発明の実施の形態５について説明する。図６は、本発明の実施の形態５における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。図６では、各構成を簡略化して示している。この半導体光配線装置は、まず、シリコンからなる基板６０１の上に設けられた光導波領域６２１と、光導波領域６２１に連結して基板６０１の上に設けられた素子形成領域６２２ａ，６２２ｂとを備える。 [Embodiment 5]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 6, each configuration is shown in a simplified manner. In this semiconductor optical interconnection device, first, an optical waveguide region 621 provided on a substrate 601 made of silicon, and element formation regions 622a and 622b provided on the substrate 601 connected to the optical waveguide region 621 are provided. Prepare.

また、本実施の形態における半導体光配線装置は、素子形成領域６２２ａのシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域６２２ａに形成された受光器６２３と、素子形成領域６２２ｂのシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域６２２ｂに形成された光変調器６２５と、光導波領域６２１に形成された溝部６０１ａと、溝部６０１ａに充填されて形成された下部クラッド層６０２と、下部クラッド層６０２の上に形成されて受光器６２３および光変調器６２５に光接続する導波路コア６０３と、導波路コア６０３の上に形成された上部クラッド層６０４とを備える。図６に示すように、導波路コア６０３の端部から入射光が導入される。   In addition, the semiconductor optical wiring device according to the present embodiment includes a light receiving layer 623 formed in the element forming region 622a by including a semiconductor layer formed by epitaxial growth on silicon in the element forming region 622a as a light absorption layer, and an element forming region. A semiconductor layer formed by epitaxial growth on 622b silicon is provided as a light absorption layer, an optical modulator 625 formed in the element formation region 622b, a groove 601a formed in the optical waveguide region 621, and a groove 601a filled. Lower clad layer 602 formed, waveguide core 603 formed on lower clad layer 602 and optically connected to light receiver 623 and optical modulator 625, and upper clad layer formed on waveguide core 603 604. As shown in FIG. 6, incident light is introduced from the end of the waveguide core 603.

また、導波路コア６０３よりなる光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域６２２ａの側部の基板６０１上に形成されて、受光器６２３に電極引き出し部（不図示）を介して接続する電極パッド部（不図示）と、光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域６２２ｂの側部の基板６０１上に形成されて、光変調器６２５に電極引き出し部（不図示）を介して接続する電極パッド部（不図示）とを備える。以上の構成は、前述した実施の形態２と同様である。   Further, it is formed on the substrate 601 on the side of the element forming region 622a in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide composed of the waveguide core 603, and is connected to the light receiver 623 via an electrode lead portion (not shown). And an electrode lead portion (not shown) formed on the substrate 601 on the side of the element forming region 622b in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide. And an electrode pad portion (not shown) to be connected. The above configuration is the same as that of the second embodiment described above.

加えて、本実施の形態では、導波路コア６０３と受光器６２３との光結合部に傾斜構造部６２３ａを設け、同様に、導波路コア６０３と光変調器６２５との光結合部に傾斜構造部６２５ａを設けている。傾斜構造部６２３ａ，６２５ａは、光の入出射端面であり、この入出射端面が、光の導波方向に垂直な面より角度を有している状態となっている。例えば、入出射端面が、光の導波方向に垂直な面より、基板６０１の側に４５°傾いている状態である。このようにすることで、光結合部分における反射や散乱を低減することができ、高い結合効率が得られるようになる。   In addition, in this embodiment, an inclined structure portion 623a is provided in the optical coupling portion between the waveguide core 603 and the light receiver 623, and similarly, an inclined structure is provided in the optical coupling portion between the waveguide core 603 and the optical modulator 625. A portion 625a is provided. The inclined structures 623a and 625a are light incident / exit end faces, and the incident / exit end faces are at an angle with respect to a plane perpendicular to the light guiding direction. For example, the incident / exit end face is inclined 45 ° toward the substrate 601 from the plane perpendicular to the light guiding direction. By doing so, reflection and scattering at the optical coupling portion can be reduced, and high coupling efficiency can be obtained.

［実施の形態６］
次に、本発明の実施の形態６について説明する。図７は、本発明の実施の形態６における半導体光配線装置の構成を示す断面図（ａ）および平面図（ｂ）である。図７では、各構成を簡略化して示している。この半導体光配線装置は、まず、シリコンからなる基板７０１の上に設けられた光導波領域７２１と、光導波領域７２１に連結して基板７０１の上に設けられた素子形成領域７２２ａ，７２２ｂとを備える。 [Embodiment 6]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view (a) and a plan view (b) showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 7, each configuration is shown in a simplified manner. In this semiconductor optical interconnection device, first, an optical waveguide region 721 provided on a substrate 701 made of silicon, and element formation regions 722a and 722b provided on the substrate 701 connected to the optical waveguide region 721 are provided. Prepare.

また、本実施の形態における半導体光配線装置は、素子形成領域７２２ａのシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域７２２ａに形成された受光器７２３と、素子形成領域７２２ｂのシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域７２２ｂに形成された光変調器７２５と、光導波領域７２１に形成された溝部７０１ａと、溝部７０１ａに充填されて形成された下部クラッド層７０２と、下部クラッド層７０２の上に形成されて受光器７２３および光変調器７２５に光接続する導波路コア７０３と、導波路コア７０３の上に形成された上部クラッド層７０４とを備える。図７に示すように、導波路コア７０３の端部から入射光が導入される。   In addition, the semiconductor optical wiring device according to the present embodiment includes a light receiving layer 723 formed in the element formation region 722a with a semiconductor layer formed by epitaxial growth on silicon in the element formation region 722a as a light absorption layer, and an element formation region. An optical modulator 725 formed in the element formation region 722b with a semiconductor layer formed by epitaxial growth on 722b silicon as a light absorption layer, a groove 701a formed in the optical waveguide region 721, and a groove 701a filled Lower clad layer 702 formed, waveguide core 703 formed on lower clad layer 702 and optically connected to light receiver 723 and optical modulator 725, and upper clad layer formed on waveguide core 703 704. As shown in FIG. 7, incident light is introduced from the end of the waveguide core 703.

本実施の形態では、上述した導波路コア７０３，受光器７２３，および光変調器７２５からなる複数の光導波路を備えている。また、各々の導波路コア７０３よりなる光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域７２２ａの側部の基板７０１上に形成されて、受光器７２３に電極引き出し部７０５を介して接続する電極パッド部７０６と、光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域７２２ｂの側部の基板７０１上に形成されて、光変調器７２５に電極引き出し部７０７を介して接続する電極パッド部７０８とを備える。電極引き出し部および電極パッドは、各受光器７２３および各光変調器７２５に設けられている。   In the present embodiment, a plurality of optical waveguides including the waveguide core 703, the light receiver 723, and the optical modulator 725 described above are provided. Further, it is formed on the substrate 701 on the side of the element forming region 722a in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide composed of each waveguide core 703, and is connected to the light receiver 723 via the electrode lead portion 705. The electrode pad portion 706 and the electrode pad portion formed on the substrate 701 on the side of the element forming region 722b in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide and connected to the optical modulator 725 via the electrode lead portion 707 708. The electrode lead portion and the electrode pad are provided in each light receiver 723 and each light modulator 725.

また、電極引き出し部７０５は、受光器７２３の側部に形成された電極（不図示）に接続し、電極引き出し部７０７は、光変調器７２５の側部に形成された電極（不図示）に接続している。これらの構成は、前述した実施の形態２と同様である。また、本実施の形態では、導波路コア７０３よりなる光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域７２２ａ，７２２ｂの側部に、下部クラッド層７０２と同様の絶縁材料が充填された溝部を備える。溝部も、光導波路毎に設けられている。また、この溝部の上に、電極引き出し部７０５および電極引き出し部７０７が配置されている。   The electrode lead-out portion 705 is connected to an electrode (not shown) formed on the side portion of the light receiver 723, and the electrode lead-out portion 707 is connected to an electrode (not shown) formed on the side portion of the optical modulator 725. Connected. These configurations are the same as those in the second embodiment described above. In the present embodiment, the groove portion in which the insulating material similar to that of the lower clad layer 702 is filled in the side portions of the element formation regions 722a and 722b in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide made of the waveguide core 703. Is provided. A groove is also provided for each optical waveguide. In addition, an electrode lead portion 705 and an electrode lead portion 707 are disposed on the groove portion.

また、本実施の形態では、上部クラッド層７０４の上にＬＳＩチップ７０９が実装されている。ＬＳＩチップ７０９は、プロセッサコア（電子素子）７３２およびプロセッサコア（電子素子）７５２を含む複数のプロセッサコアを有している。プロセッサコア７３２は、電気配線７３１により受光器７２３の電極パッド７０６に接続し、プロセッサコア７５２は、電気配線７５１により光変調器７２５の電極パッド７０８に接続している。電気配線７３１および電気配線７５１は、上部クラッド層７０４に形成された貫通ビアに設けられている。なお、電気配線７３１，電気配線７５１は、図７に示される断面とは異なる位置に配置されている。   In this embodiment, an LSI chip 709 is mounted on the upper clad layer 704. The LSI chip 709 has a plurality of processor cores including a processor core (electronic element) 732 and a processor core (electronic element) 752. The processor core 732 is connected to the electrode pad 706 of the light receiver 723 by the electric wiring 731, and the processor core 752 is connected to the electrode pad 708 of the optical modulator 725 by the electric wiring 751. The electrical wiring 731 and the electrical wiring 751 are provided in through vias formed in the upper cladding layer 704. The electrical wiring 731 and the electrical wiring 751 are arranged at positions different from the cross section shown in FIG.

このようにすることで、複数のプロセッサコア間の情報伝達を、導波路コア７０３よりなる光導波路（光配線）を介して行うことができる。また、複数の光導波路を用いているので、より大容量の情報伝送が可能である。   In this way, information transmission between a plurality of processor cores can be performed via an optical waveguide (optical wiring) made of the waveguide core 703. Further, since a plurality of optical waveguides are used, it is possible to transmit information with a larger capacity.

ここで、隣接する導波路コア７０３の間の間隔で最も小さいものをＷ２とすると、Ｗ２＞２λ／ｎを満たすのがより好ましい。なお、λは、光導波路を導波する入射光の波長である。また、プロセッサコアの数は２つに限るものではない。光スイッチなどを組み合わせてオンチップ光ネットワークを構築することで、３以上の複数のプロセッサコア間の情報伝送を、光導波路を用いて効率良く行うことができる。なお、図７の（ｂ）に示す平面図において、上から２つめおよび４つめの導波路コア７０３の行において、受光器７２３および光変調器７２５の位置を入れ替えてもよい。   Here, when the smallest interval between adjacent waveguide cores 703 is W2, it is more preferable that W2> 2λ / n is satisfied. Here, λ is the wavelength of incident light that is guided through the optical waveguide. Further, the number of processor cores is not limited to two. By constructing an on-chip optical network by combining optical switches and the like, information transmission between three or more processor cores can be efficiently performed using an optical waveguide. In the plan view shown in FIG. 7B, the positions of the light receiver 723 and the light modulator 725 may be switched in the second and fourth waveguide cores 703 from the top.

ところで、光源の導入は、図８に示すように、光源７１０から出射される光を導波路コア７０３の光入射部に設けた光結合器７０３ａにより光結合することで行えばよい。光源７１０は、例えば、表面出射型，裏面出射型などのフォトダイオードや半導体レーザを用いればよい。また、光源と導波路の高さを合わせることで、端面出射型の光源を用いることもできる。   Incidentally, the light source may be introduced by optically coupling the light emitted from the light source 710 with an optical coupler 703a provided at the light incident portion of the waveguide core 703, as shown in FIG. As the light source 710, for example, a front emission type or a back emission type photodiode or a semiconductor laser may be used. Further, an edge-emitting light source can be used by matching the height of the light source and the waveguide.

図８では、グレーティングからなる光結合器７０３ａの上部にあたる上部クラッド層７０４の上に、裏面出射型の光源７１０を配置している。このようにすることで、光電気混載モジュールの全体のサイズを小型にすることができる。光結合器７０３ａは、グレーティング結合器に限らず、フォトニック結晶、ミラー、あるいはこれらを組み合わせて構成してもよい。   In FIG. 8, a back emission type light source 710 is disposed on an upper clad layer 704 corresponding to an upper portion of an optical coupler 703a made of a grating. In this way, the overall size of the opto-electric hybrid module can be reduced. The optical coupler 703a is not limited to the grating coupler, and may be configured by a photonic crystal, a mirror, or a combination thereof.

また、図９に示すように、光源７１０ａを、溝部７０１ａの底部の基板７０１に設けるようにしてもよい。このように、基板７０１に光源７１０ａを実装することで、光源７０２より発せられる熱を、基板７０１の側に逃がすことができる。   Further, as shown in FIG. 9, the light source 710a may be provided on the substrate 701 at the bottom of the groove 701a. In this manner, by mounting the light source 710 a on the substrate 701, heat generated from the light source 702 can be released to the substrate 701 side.

また、図１０に示すように、１つの光源７１０ｂより出射される光を、光導入導波路コア７０３ａより、各導波路コア７０３に分配してもよい。複数の導波路に分配して伝送チャネル数を増やすことで、より大容量の情報伝送を行うことができるようになる。なお、同一の符号は、図７と同様である。   In addition, as shown in FIG. 10, light emitted from one light source 710b may be distributed to each waveguide core 703 from the light introduction waveguide core 703a. By increasing the number of transmission channels by distributing to a plurality of waveguides, it is possible to transmit information with a larger capacity. In addition, the same code | symbol is the same as that of FIG.

［実施の形態７］
次に、本発明の実施の形態７について説明する。図１１は、本発明の実施の形態７における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。図１１では、各構成を簡略化して示している。この半導体光配線装置は、まず、シリコンからなる基板１１０１の上に設けられた光導波領域１１２１と、光導波領域１１２１に連結して基板１１０１の上に設けられた素子形成領域１１２２ａ，１１２２ｂとを備える。 [Embodiment 7]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the seventh embodiment of the present invention. In FIG. 11, each configuration is shown in a simplified manner. In this semiconductor optical interconnection device, first, an optical waveguide region 1121 provided on a substrate 1101 made of silicon, and element formation regions 1122a and 1122b provided on the substrate 1101 connected to the optical waveguide region 1121. Prepare.

また、本実施の形態における半導体光配線装置は、素子形成領域１１２２ａのシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域１１２２ａに形成された受光器１１２３と、素子形成領域１１２２ｂのシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域１１２２ｂに形成された光変調器１１２５と、光導波領域１１２１に形成された溝部１１０１ａと、溝部１１０１ａに充填されて形成された下部クラッド層１１０２と、下部クラッド層１１０２の上に形成されて受光器１１２３および光変調器１１２５に光接続する導波路コア１１０３と、導波路コア１１０３の上に形成された上部クラッド層１１０４とを備える。図１１に示すように、導波路コア１１０３の端部から入射光が導入される。   In addition, the semiconductor optical wiring device according to the present embodiment includes a light receiving layer 1123 formed in the element formation region 1122a by including a semiconductor layer formed by epitaxial growth on silicon in the element formation region 1122a as a light absorption layer, and an element formation region. An optical modulator 1125 formed in the element formation region 1122b having a semiconductor layer formed by epitaxial growth on the silicon 1122b as a light absorption layer, a groove 1101a formed in the optical waveguide region 1121, and a groove 1101a filled Lower clad layer 1102 formed, waveguide core 1103 formed on lower clad layer 1102 and optically connected to light receiver 1123 and optical modulator 1125, and upper clad layer formed on waveguide core 1103 1104. As shown in FIG. 11, incident light is introduced from the end of the waveguide core 1103.

なお、各々の導波路コア１１０３よりなる光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域１１２２ａの側部の基板１１０１上は、受光器１１２３に電極引き出し部（不図示）を介して接続する電極パッド部（不図示）と、光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域１１２２ｂの側部の基板１１０１上に形成されて、光変調器１１２５に電極引き出し部（不図示）を介して接続する電極パッド部（不図示）とを備える。また、電極引き出し部は、受光器１１２３の側部に形成された電極（不図示）に接続し、電極引き出し部１１０７は、光変調器１１２５の側部に形成された電極（不図示）に接続している。これらの構成は、前述した実施の形態２と同様である。   It should be noted that the substrate 1101 on the side of the element forming region 1122a in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide composed of each waveguide core 1103 is connected to the light receiver 1123 via an electrode lead portion (not shown). An electrode pad portion (not shown) is formed on the substrate 1101 on the side of the element formation region 1122b in a direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide, and is connected to the optical modulator 1125 via an electrode lead portion (not shown). And an electrode pad portion (not shown) to be connected. The electrode lead-out portion is connected to an electrode (not shown) formed on the side portion of the light receiver 1123, and the electrode lead-out portion 1107 is connected to an electrode (not shown) formed on the side portion of the optical modulator 1125. is doing. These configurations are the same as those in the second embodiment described above.

また、本実施の形態では、導波路コア１１０３よりなる光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域１１２２ａ，１１２２ｂの側部に、下部クラッド層１１０２と同様の絶縁材料が充填された溝部を備える。この溝部の上に、電極引き出し部１１０５および電極引き出し部１１０７が配置されている。   In the present embodiment, the groove portion in which the insulating material similar to that of the lower cladding layer 1102 is filled in the side portions of the element formation regions 1122a and 1122b in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide made of the waveguide core 1103. Is provided. An electrode lead portion 1105 and an electrode lead portion 1107 are disposed on the groove portion.

また、本実施の形態では、上部クラッド層１１０４の上にＬＳＩチップ（電子素子）１１３２およびＬＳＩチップ（電子素子）１１５２が実装されている。ＬＳＩチップ１１３２は、電気配線１１３１により受光器１１２３の電極パッド（不図示）に接続し、ＬＳＩチップ１１５２は、電気配線１１５１により光変調器１１２５の電極パッド（不図示）に接続している。電気配線１１３１および電気配線１１５１は、上部クラッド層１１０４に形成された貫通ビアに設けられている。なお、電気配線１１３１，電気配線１１５１は、図１１に示される断面とは異なる位置に配置されている。   In the present embodiment, an LSI chip (electronic element) 1132 and an LSI chip (electronic element) 1152 are mounted on the upper clad layer 1104. The LSI chip 1132 is connected to the electrode pad (not shown) of the light receiver 1123 by the electric wiring 1131, and the LSI chip 1152 is connected to the electrode pad (not shown) of the optical modulator 1125 by the electric wiring 1151. The electrical wiring 1131 and the electrical wiring 1151 are provided in through vias formed in the upper cladding layer 1104. Note that the electrical wiring 1131 and the electrical wiring 1151 are arranged at positions different from the cross section shown in FIG.

このようにすることで、複数のＬＳＩチップ間の情報伝達を、導波路コア１１０３よりなる光導波路（光配線）を介して行うことができる。また、ＬＳＩチップの数は２つに限るものではない。光スイッチなどを組み合わせて光ネットワークを構築することで、３つ以上の複数のＬＳＩチップ間の情報伝送を、光導波路を用いて効率良く行うことができる。   In this way, information transmission between a plurality of LSI chips can be performed via an optical waveguide (optical wiring) including the waveguide core 1103. Further, the number of LSI chips is not limited to two. By constructing an optical network by combining optical switches or the like, information transmission between three or more LSI chips can be efficiently performed using an optical waveguide.

［実施の形態８］
次に、本発明の実施の形態８について説明する。図１２は、本発明の実施の形態８における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。図１２では、各構成を簡略化して示している。この半導体光配線装置は、前述した実施の形態におけるＬＳＩチップ１１３２（図１１）を、積層メモリ１１３２ａにしたものである。他の構成は、前述した実施の形態７と同様である。 [Embodiment 8]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the eighth embodiment of the present invention. In FIG. 12, each configuration is shown in a simplified manner. In this semiconductor optical wiring device, the LSI chip 1132 (FIG. 11) in the above-described embodiment is used as a stacked memory 1132a. Other configurations are the same as those of the seventh embodiment described above.

本実施の形態によれば、ＬＳＩチップ１１５２と積層メモリ１１３２ａと間の情報伝達を、導波路コア１１０３よりなる光導波路（光配線）を介して行うことができる。また、ＬＳＩチップおよび積層メモリの数は各々１つに限るものではない。光スイッチなどを組み合わせて光ネットワークを構築することで、複数のＬＳＩチップおよび積層メモリの間の情報伝送を、光導波路を用いて効率良く行うことができる。   According to the present embodiment, information transmission between the LSI chip 1152 and the stacked memory 1132a can be performed via the optical waveguide (optical wiring) including the waveguide core 1103. Further, the number of LSI chips and stacked memories is not limited to one each. By constructing an optical network by combining optical switches and the like, information transmission between a plurality of LSI chips and stacked memories can be efficiently performed using an optical waveguide.

［実施の形態９］
次に、本発明の実施の形態９について説明する。図１３は、本発明の実施の形態９における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。図１３では、各構成を簡略化して示している。この半導体光配線装置は、前述した実施の形態７におけるＬＳＩチップ１１３２およびＬＳＩチップ１１５２の上に、積層メモリ１１３２ａおよび積層メモリ１１５２ａを積層したものである。他の構成は、前述した実施の形態７と同様である。 [Embodiment 9]
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the ninth embodiment of the present invention. In FIG. 13, each configuration is shown in a simplified manner. In this semiconductor optical interconnection device, the stacked memory 1132a and the stacked memory 1152a are stacked on the LSI chip 1132 and the LSI chip 1152 in the seventh embodiment. Other configurations are the same as those of the seventh embodiment described above.

本実施の形態によれば、各ＬＳＩチップの間の情報伝達を、導波路コア１１０３よりなる光導波路（光配線）を介して行うことができる。また、ＬＳＩチップおよび積層メモリの数は各々２つに限るものではない。光スイッチなどを組み合わせて光ネットワークを構築することで、複数のＬＳＩチップおよび積層メモリの間の情報伝送を、光導波路を用いて効率良く行うことができる。   According to the present embodiment, information transmission between the LSI chips can be performed via the optical waveguide (optical wiring) including the waveguide core 1103. Further, the number of LSI chips and stacked memories is not limited to two each. By constructing an optical network by combining optical switches and the like, information transmission between a plurality of LSI chips and stacked memories can be efficiently performed using an optical waveguide.

［実施の形態１０］
次に、本発明の実施の形態１０について説明する。図１４は、本発明の実施の形態１０における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。図１４では、各構成を簡略化して示している。この半導体光配線装置は、まず、シリコンからなる基板１４０１の上に設けられた光導波領域１４２１と、光導波領域１４２１に連結して基板１４０１の上に設けられた素子形成領域１４２２ａ，１４２２ｂとを備える。 [Embodiment 10]
Next, an embodiment 10 of the invention will be described. FIG. 14 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the tenth embodiment of the present invention. In FIG. 14, each configuration is shown in a simplified manner. In this semiconductor optical interconnection device, first, an optical waveguide region 1421 provided on a substrate 1401 made of silicon, and element formation regions 1422a and 1422b provided on the substrate 1401 connected to the optical waveguide region 1421 are provided. Prepare.

また、本実施の形態における半導体光配線装置は、素子形成領域１４２２ａのシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域１４２２ａに形成された受光器１４２３と、素子形成領域１４２２ｂのシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて素子形成領域１４２２ｂに形成された光変調器１４２５と、光導波領域１４２１に形成された溝部１４０１ａと、溝部１４０１ａに充填されて形成された下部クラッド層１４０２と、下部クラッド層１４０２の上に形成されて受光器１４２３および光変調器１４２５に光接続する導波路コア１４０３と、導波路コア１４０３の上に形成された上部クラッド層１４０４とを備える。導波路コア１４０３は、図１４に示される断面とは異なる位置に配置されている。図１４に示すように、導波路コア１４０３の端部から入射光が導入される。   In addition, the semiconductor optical wiring device according to the present embodiment includes a light receiving layer 1423 formed in the element formation region 1422a by including a semiconductor layer formed by epitaxial growth on silicon in the element formation region 1422a as a light absorption layer, and an element formation region. An optical modulator 1425 formed in the element formation region 1422b with a semiconductor layer formed by epitaxial growth on silicon 1422b as a light absorption layer, a groove 1401a formed in the optical waveguide region 1421, and a groove 1401a filled Lower clad layer 1402 formed, waveguide core 1403 formed on lower clad layer 1402 and optically connected to light receiver 1423 and optical modulator 1425, and upper clad layer formed on waveguide core 1403 1404. The waveguide core 1403 is arranged at a position different from the cross section shown in FIG. As shown in FIG. 14, incident light is introduced from the end of the waveguide core 1403.

なお、各々の導波路コア１４０３よりなる光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域１４２２ａの側部の基板１４０１上は、受光器１４２３に電極引き出し部（不図示）を介して接続する電極パッド部（不図示）と、光導波路の光導波方向に垂直な方向の素子形成領域１４２２ｂの側部の基板１４０１上に形成されて、光変調器１４２５に電極引き出し部（不図示）を介して接続する電極パッド部（不図示）とを備える。また、電極引き出し部は、受光器１４２３の側部に形成された電極（不図示）に接続し、電極引き出し部１４０７は、光変調器１４２５の側部に形成された電極（不図示）に接続している。これらの構成は、前述した実施の形態２と同様である。   Note that the substrate 1401 on the side of the element formation region 1422a in the direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide composed of each waveguide core 1403 is connected to the light receiver 1423 via an electrode lead-out portion (not shown). An electrode pad portion (not shown) is formed on the substrate 1401 on the side of the element formation region 1422b in a direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide, and is connected to the optical modulator 1425 via an electrode lead portion (not shown). And an electrode pad portion (not shown) to be connected. The electrode lead-out portion is connected to an electrode (not shown) formed on the side portion of the light receiver 1423, and the electrode lead-out portion 1407 is connected to an electrode (not shown) formed on the side portion of the optical modulator 1425. is doing. These configurations are the same as those in the second embodiment described above.

また、本実施の形態では、光導波領域１４２１に形成されている溝部１４０１ａの底部に、トランスインピーダンスアンプ回路１４０９および光変調器ドライバ回路１４１０を備える。   In this embodiment, a transimpedance amplifier circuit 1409 and an optical modulator driver circuit 1410 are provided at the bottom of the groove 1401a formed in the optical waveguide region 1421.

トランスインピーダンスアンプ回路１４０９は、配線１４０９ａにより受光器１４２３に接続している。また、トランスインピーダンスアンプ回路１４０９は、下部クラッド層１４０２および上部クラッド層１４０４を貫通する電気配線１４３１で、上部クラッド層１４０４の上に実装されているＬＳＩチップ１４３２に接続している。   The transimpedance amplifier circuit 1409 is connected to the light receiver 1423 through a wiring 1409a. In addition, the transimpedance amplifier circuit 1409 is connected to the LSI chip 1432 mounted on the upper cladding layer 1404 by an electrical wiring 1431 that penetrates the lower cladding layer 1402 and the upper cladding layer 1404.

光変調器ドライバ回路１４１０は、配線１４１０ａにより光変調器１４２５に接続している。また、光変調器ドライバ回路１４１０は、下部クラッド層１４０２および上部クラッド層１４０４を貫通する電気配線１４５１で、上部クラッド層１４０４の上に実装されているＬＳＩチップ１４５２に接続している。   The optical modulator driver circuit 1410 is connected to the optical modulator 1425 through a wiring 1410a. The optical modulator driver circuit 1410 is connected to an LSI chip 1452 mounted on the upper clad layer 1404 by an electrical wiring 1451 that penetrates the lower clad layer 1402 and the upper clad layer 1404.

ＬＳＩチップ１４５２から光変調器ドライバ回路１４１０に電気配線１４５１を介して送られた電気信号により光変調器１４２５が駆動され、送られた電気信号が光信号に変換される。また、受光器１４２３において光信号が電気信号に変換され、トランスインピーダンスアンプ回路１４０９により増幅された電気信号が送信相手となるＬＳＩチップ１４３２に電気配線１４３１を介して送られる。   The optical modulator 1425 is driven by the electrical signal sent from the LSI chip 1452 to the optical modulator driver circuit 1410 via the electrical wiring 1451, and the sent electrical signal is converted into an optical signal. In addition, the optical signal is converted into an electrical signal in the light receiver 1423, and the electrical signal amplified by the transimpedance amplifier circuit 1409 is sent to the LSI chip 1432 as a transmission partner via the electrical wiring 1431.

このようにすることで、複数のＬＳＩチップ間の情報伝達を、導波路コア１４０３よりなる光導波路（光配線）を介して行うことができる。また、溝部１４０１ａの底部に電子回路を集積しているので、基板表面積を有効に利用することができ、より高密度な光電気集積が可能となる。様々な種類の電子回路を集積することが可能であり、上述したような光素子の駆動回路に限らす、キャパシタ，インダクタ，および抵抗などの受動素子も集積することができる。下部クラッド層１４０２の層厚と比較して、電子回路は十分に薄いため、相互に干渉することなく集積が可能である。当然ながら、基板１４０１の溝が形成されていない表面にも電子回路を集積することが可能である。   In this way, information transmission between a plurality of LSI chips can be performed via an optical waveguide (optical wiring) including the waveguide core 1403. Further, since the electronic circuit is integrated at the bottom of the groove 1401a, the substrate surface area can be used effectively, and higher density photoelectric integration can be achieved. Various types of electronic circuits can be integrated, and passive elements such as capacitors, inductors, and resistors can be integrated, as well as the optical element driving circuits described above. Since the electronic circuit is sufficiently thin as compared with the layer thickness of the lower cladding layer 1402, the electronic circuit can be integrated without interfering with each other. Needless to say, electronic circuits can also be integrated on the surface of the substrate 1401 where grooves are not formed.

［実施の形態１１］
次に、本発明の実施の形態１１について説明する。図１５は、本発明の実施の形態１１における半導体光配線装置の構成を示す断面図である。図１５では、各構成を簡略化して示している。この半導体光配線装置は、前述した実施の形態７の半導体光配線装置に、迷光吸収層１５０１を設けたものである。迷光吸収層１５０１は、例えば、アモルファスのＧｅから構成することができる。他の構成は、前述した実施の形態７と同様である。 [Embodiment 11]
Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 15 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor optical wiring device according to the eleventh embodiment of the present invention. In FIG. 15, each configuration is shown in a simplified manner. In this semiconductor optical wiring device, the stray light absorption layer 1501 is provided on the semiconductor optical wiring device of the seventh embodiment described above. The stray light absorption layer 1501 can be made of amorphous Ge, for example. Other configurations are the same as those of the seventh embodiment described above.

半導体光配線装置においては、光導波路の表面荒れや、光導波路と光素子とのインピーダンス不整合などに起因し、光の反射あるいは散乱が起こる場合がある。これらが迷光となり、例えば、ＬＳＩチップ１１３２に入射すると、ＬＳＩチップ１１３２の電子回路の誤動作を引き起こす可能性がある。これに対し、上述した迷光を吸収する迷光吸収層１５０１を設けることで、誤動作を防ぐことができる。迷光吸収層１５０１は、使用される光信号の波長において十分な吸収係数を有する材料から構成されていればよい。例えば、Ｓｉプロセスと整合性が良く製造が比較的容易で、十分な光吸収係数が得られるアモルファスＧｅまたは多結晶Ｇｅを用いるのが特に好ましい。   In a semiconductor optical wiring device, light reflection or scattering may occur due to surface roughness of the optical waveguide or impedance mismatch between the optical waveguide and the optical element. If these become stray light and enter the LSI chip 1132, for example, the electronic circuit of the LSI chip 1132 may malfunction. On the other hand, malfunction can be prevented by providing the stray light absorption layer 1501 that absorbs the stray light described above. The stray light absorbing layer 1501 only needs to be made of a material having a sufficient absorption coefficient at the wavelength of the optical signal used. For example, it is particularly preferable to use amorphous Ge or polycrystalline Ge that has good compatibility with the Si process, is relatively easy to manufacture, and provides a sufficient light absorption coefficient.

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形が実施可能であることは明白である。例えば、上部クラッド層は、ＳｉＯ2，ＳｉＮx，およびＳｉＯＮなどの固体材料に限るものではなく、例えば、空気などの気体や真空の状態であってもよく、また、液体から構成されていてもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the embodiment described above, and that many modifications can be implemented by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. It is obvious. For example, the upper clad layer is not limited to a solid material such as SiO 2 , SiN x , and SiON. For example, the upper clad layer may be in a gas or vacuum state such as air, or may be composed of a liquid. Good.

１０１…基板、１０１ａ…溝部、１０２…下部クラッド層、１０３…コア、１０４…上部クラッド層、１０６…電極パッド部、１２１…光導波領域、１２２…素子形成領域、１２３…光素子、１２４…溝部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Board | substrate, 101a ... Groove part, 102 ... Lower clad layer, 103 ... Core, 104 ... Upper clad layer, 106 ... Electrode pad part, 121 ... Optical waveguide area, 122 ... Element formation area, 123 ... Optical element, 124 ... Groove part .

Claims (7)

シリコンからなる基板の上に設けられた光導波領域と、
この光導波領域に連結して前記基板の上に設けられた素子形成領域と、
前記素子形成領域のシリコン上にエピタキシャル成長により形成した半導体層を光吸収層として備えて前記素子形成領域に形成された光素子と、
前記光導波領域に形成された溝部と、
この溝部に充填されて形成された下部クラッド層と、
この下部クラッド層の上に形成されて前記光素子に光接続するコアと、
このコアの上に形成された上部クラッド層と、
前記コアよりなる光導波路の光導波方向に垂直な方向の前記素子形成領域の側部の前記基板上に形成されて、前記光素子に電極引き出し部を介して接続する電極パッド部と
を少なくとも備え、
前記下部クラッド層は、前記コアよりなる光導波路を伝搬する光が前記基板に漏れ出さない範囲の層厚とされていることを特徴とする半導体光配線装置。 An optical waveguide region provided on a substrate made of silicon;
An element forming region provided on the substrate connected to the optical waveguide region;
An optical element formed in the element formation region with a semiconductor layer formed by epitaxial growth on silicon in the element formation region as a light absorption layer;
A groove formed in the optical waveguide region;
A lower clad layer formed by filling the groove;
A core formed on the lower cladding layer and optically connected to the optical element;
An upper cladding layer formed on the core;
An electrode pad portion formed on the substrate at a side of the element formation region in a direction perpendicular to the optical waveguide direction of the optical waveguide made of the core, and connected to the optical element via an electrode lead portion. ,
The semiconductor optical wiring device according to claim 1, wherein the lower clad layer has a layer thickness in a range in which light propagating through the optical waveguide made of the core does not leak into the substrate. 請求項１記載の半導体光配線装置において、
前記コアと前記光素子との光結合部に設けられた傾斜構造を備えることを特徴とする半導体光配線装置。 The semiconductor optical wiring device according to claim 1,
A semiconductor optical wiring device comprising an inclined structure provided in an optical coupling portion between the core and the optical element. 請求項１または２記載の半導体光配線装置において、
溝部の底部に配置されて前記光素子に接続する電子回路を備えることを特徴とする半導体光配線装置。 The semiconductor optical wiring device according to claim 1 or 2,
A semiconductor optical wiring device comprising an electronic circuit disposed at the bottom of the groove and connected to the optical element. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体光配線装置において、
前記上部クラッド層の上に配置されて前記光素子に接続する電子素子を備えることを特徴とする半導体光配線装置。 In the semiconductor optical wiring device according to any one of claims 1 to 3,
A semiconductor optical wiring device comprising an electronic element disposed on the upper cladding layer and connected to the optical element. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体光配線装置において、
前記コアの上の前記上部クラッド層に配置されて、前記上部クラッド層に漏れ出す光を吸収する迷光吸収層を備えることを特徴とする半導体光配線装置。 In the semiconductor optical wiring device according to any one of claims 1 to 4,
A semiconductor optical wiring device, comprising: a stray light absorbing layer that is disposed on the upper clad layer on the core and absorbs light leaking into the upper clad layer. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体光配線装置において、
前記光素子は、受光器であることを特徴とする半導体光配線装置。 In the semiconductor optical wiring device according to any one of claims 1 to 5,
A semiconductor optical wiring device, wherein the optical element is a light receiver. 請求項６記載の半導体光配線装置において、
前記光素子として、前記受光器に加えて光変調器を備え、前記受光器および前記光変調器は、各々異なる素子形成領域に形成されていることを特徴とする半導体光配線装置。 The semiconductor optical wiring device according to claim 6,
A semiconductor optical wiring device comprising an optical modulator as the optical element in addition to the optical receiver, wherein the optical receiver and the optical modulator are formed in different element formation regions.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013200492A (en) * 2012-03-26 2013-10-03 Toshiba Corp Athermal ring optical modulator
JP2014192472A (en) * 2013-03-28 2014-10-06 Fujitsu Ltd Si OPTICAL INTEGRATED CIRCUIT DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
JP2019008163A (en) * 2017-06-26 2019-01-17 日本電気株式会社 Electroabsorption modulator
KR101944272B1 (en) * 2017-09-13 2019-01-31 한국과학기술연구원 Mid-ir light phase modulator and method for manufacturing the same
CN109564362A (en) * 2016-11-23 2019-04-02 洛克利光子有限公司 Electrooptical device
US10830950B2 (en) 2018-11-13 2020-11-10 Fujitsu Limited Optical transmitter-receiver
CN112305787A (en) * 2019-07-30 2021-02-02 富士通光器件株式会社 Optical device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102284657B1 (en) 2015-01-05 2021-08-02 삼성전자 주식회사 Photodiode and optical communication system including the same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0527279A (en) * 1991-07-22 1993-02-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor optical modulator
JPH0561007A (en) * 1991-02-01 1993-03-12 Alcatel Nv Electron optic device with waveguide
JPH0846292A (en) * 1994-07-29 1996-02-16 Furukawa Electric Co Ltd:The Semiconductor laser element and manufacture thereof
JP2000298218A (en) * 1999-04-13 2000-10-24 Hitachi Ltd Optical interconnecting device and manufacture thereof
JP2004071713A (en) * 2002-08-02 2004-03-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical device and manufacturing method therefor
WO2004088802A1 (en) * 2003-03-31 2004-10-14 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical semiconductor device and optical semiconductor integrated circuit
JP2006171157A (en) * 2004-12-14 2006-06-29 Sony Corp Optical waveguide device, optical waveguide module, and optoelectric composite device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0561007A (en) * 1991-02-01 1993-03-12 Alcatel Nv Electron optic device with waveguide
JPH0527279A (en) * 1991-07-22 1993-02-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor optical modulator
JPH0846292A (en) * 1994-07-29 1996-02-16 Furukawa Electric Co Ltd:The Semiconductor laser element and manufacture thereof
JP2000298218A (en) * 1999-04-13 2000-10-24 Hitachi Ltd Optical interconnecting device and manufacture thereof
JP2004071713A (en) * 2002-08-02 2004-03-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical device and manufacturing method therefor
WO2004088802A1 (en) * 2003-03-31 2004-10-14 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical semiconductor device and optical semiconductor integrated circuit
JP2006171157A (en) * 2004-12-14 2006-06-29 Sony Corp Optical waveguide device, optical waveguide module, and optoelectric composite device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013200492A (en) * 2012-03-26 2013-10-03 Toshiba Corp Athermal ring optical modulator
JP2014192472A (en) * 2013-03-28 2014-10-06 Fujitsu Ltd Si OPTICAL INTEGRATED CIRCUIT DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
CN109564362A (en) * 2016-11-23 2019-04-02 洛克利光子有限公司 Electrooptical device
JP2020500332A (en) * 2016-11-23 2020-01-09 ロックリー フォトニクス リミテッドＲｏｃｋｌｅｙ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ Photoelectric device
CN109564362B (en) * 2016-11-23 2023-12-12 洛克利光子有限公司 Optoelectronic device
JP2019008163A (en) * 2017-06-26 2019-01-17 日本電気株式会社 Electroabsorption modulator
KR101944272B1 (en) * 2017-09-13 2019-01-31 한국과학기술연구원 Mid-ir light phase modulator and method for manufacturing the same
US10830950B2 (en) 2018-11-13 2020-11-10 Fujitsu Limited Optical transmitter-receiver
CN112305787A (en) * 2019-07-30 2021-02-02 富士通光器件株式会社 Optical device

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