차세대반도체연구회

(요약) 본고에서는, 광배선을 다른 LSI 내 배선방식과 비교하였으며, Si 발광소자, 변조소자, 수광소자 등 LSI 내 광배선에 관한「Si포토닉스(photonics)」의 연구 상황을 소개한다. (내용) ○ 컴퓨터의 성능향상은 프로세서의 처리능력과 메모리 용량의 향상으로 발전되어 왔다. 그 결과 LSI 사이를 접속하는 배선의 속도가 시스템 전체의 성능을 제한하는 소위 배선의 병목(bottle neck)문제가 과제로 되었다. ○ 현재 이용되고 있는 전기배선에 의한 접속은 배선의 임피던스에 의한 지연과 배선 사이의 전기적인 간섭에 배선밀도가 제한되는 등 2가지의 성능제한 요건이 있다. ○ 광 배선은 전기배선에서 문제로 되는 임피던스에 의한 신호지연이 없으며 배선 사이의 간섭이 일어나지 않으므로 배선의 병목현상의 해소에 유력한 수단으로 주목받고 있는 것으로 많은 연구가 이루어지고 있다. ○ 일본 NEC에서는 LSI 내부의 광 배선을 장착하기 위한 요소기술을 개발하였다. 실리콘기판에 형성되는 소형 포토다이오드나 이것에 접속하여 사용하는 소형앰프 회로, 광변조기, 분파기 등이다. 그러나 이러한 요소기술만으로 LSI 내의 광배선이 바로 실현될 수 없으며 2015년경에 실용화될 것으로 기대하고 있다. ○ 앞으로 실리콘 LSI에 어떻게 하여 화합물 반도체로 된 광소자를 고밀도로 집적할 것인가 또는 배선에 광 신호를 어떻게 LSI 사이에 도파시킬 것인가에 대한 문제가 실제 장착시킬 때의 과제로 되어 있다. ○ 또한 광 배선에서 저 손실 광 도파로와 조합된 실리콘 나노포토 다이오드의 개발, 이 다이오드를 이용한 고속클록의 제작, 초소형 광변조기용 제품의 제조기술의 개발이 과제이다. 따라서 광배선의 실현에는 해결해야 할 많은 과제와 연구가 남아 있다. 1. 서론 2. LSI 내 광배선의 특징 3. LSI 내 광배선의 연구 상황 4. 결론 * 출처: 한국과기술정보연구원/ReSEAT 프로그램