公开(公告)号：WO2009119166A1

公开(公告)日：2009-10-01

申请号：PCT/JP2009/052194

申请日：2009-02-10

Applicant: 日本電気株式会社 ,  岡本 大典 ,  西 研一 ,  藤方 潤一 ,  牛田 淳

Inventor： 岡本 大典 ,  西 研一 ,  藤方 潤一 ,  牛田 淳

IPC: H01L27/15 ,  H01L25/16 ,  H01L27/14

CPC classification number: H01L25/0657 ,  H01L23/48 ,  H01L23/645 ,  H01L24/13 ,  H01L24/16 ,  H01L24/48 ,  H01L25/167 ,  H01L2224/13099 ,  H01L2224/16145 ,  H01L2224/48095 ,  H01L2224/48227 ,  H01L2224/73207 ,  H01L2225/0651 ,  H01L2225/06513 ,  H01L2225/06531 ,  H01L2225/06534 ,  H01L2924/00014 ,  H01L2924/01004 ,  H01L2924/01005 ,  H01L2924/01006 ,  H01L2924/01023 ,  H01L2924/01033 ,  H01L2924/19041 ,  H01L2924/19042 ,  H01L2924/30105 ,  H01L2924/30107 ,  Y10T29/41 ,  H01L2224/45099 ,  H01L2224/45015 ,  H01L2924/207

Abstract: 　光配線チップと貼り合わせることによって高機能化された半導体チップを積層した構造において、積層半導体チップ間の信号伝送を高効率に行える半導体光配線装置を提供する。半導体光配線装置は、半導体チップ１と光配線チップ２とから構成され、光配線チップ２は、光と電気との信号変換に関わる機能を有する光学素子（例えば、受光素子、発光素子、光変調器など）が形成され、半導体チップ１は、非接触で信号を伝送する伝送部３（例えば、コイル、インダクタ）と、光学素子と電気的に接続する接続部４（例えば、バンプ）とを有する。

Abstract translation: 半导体光互连装置具有层叠具有通过与光互连芯片接合而具有高功能的半导体芯片的结构，并且半导体光互连装置在层叠的半导体芯片之间高效地传输信号。 半导体光互连器件由半导体芯片（1）和光互连芯片（2）组成。 在光互连芯片（2）中，形成具有与光和电之间的信号转换相关的功能的光学元件（例如，光接收元件，发光元件和光调制器）。 半导体芯片（1）具有以非接触方式发送信号的发送部（3）（例如，线圈和电感器）以及与光学电连接的连接部（4）（例如，凸块） 元素。

公开(公告)号：WO2009110632A1

公开(公告)日：2009-09-11

申请号：PCT/JP2009/054429

申请日：2009-03-09

Applicant: 日本電気株式会社 ,  藤方 潤一 ,  辰巳 徹 ,  田邊 顕人 ,  牛田 淳 ,  岡本 大典 ,  西 研一

Inventor： 藤方 潤一 ,  辰巳 徹 ,  田邊 顕人 ,  牛田 淳 ,  岡本 大典 ,  西 研一

IPC: H01L31/10

CPC classification number: H01L31/105 ,  G02B6/12004 ,  G02B6/4204 ,  G02B6/4214 ,  H01L31/022408 ,  H01L31/028 ,  H01L31/03529 ,  Y02E10/547

Abstract: 　ＳｉとＧｅとの格子不整合が４％程度あり、Ｓｉ層上にＧｅ層を成長させた際に貫通転位が導入され、ｐ－ｉ－ｎ接合においてリーク電流の発生原因となる。これにより、受光感度が低下すると共に、素子の信頼性も劣化する。また、Ｓｉ導波路との接続では、ＳｉとＧｅとの屈折率差に起因する反射損失やメタル電極による吸収損失も課題である。前記の課題を解決するため、本発明では、縦型ｐｉｎ－ＳｉＧｅフォトダイオードにおいて、Ｓｉ層の一部に溝を形成して埋め込まれた構造からなり、溝下部にｐ型あるいはｎ型にドーピングされた層が形成され、さらにその上に矩形あるいは逆テーパ形状のｉ－ＳｉＧｅが、下部および側壁にｉ－Ｓｉ層およびＳｉＧｅバッファ層を積層した上に形成されている。また、Ｓｉ導波路との光接続部は、ｉ－Ｓｉ層とＳｉＧｅバッファ層の積層構成によりインピーダンス整合がなされ、上部メタル層を離し、ｐｏｌｙ－Ｓｉブリッジ構造により電気的接続されている。

Abstract translation: 当Si和Ge之间存在大约4％的晶格失配，并且当Ge层在Si层上生长时，引入穿透位错，导致p-i-n结处的漏电流。 结果，光接收灵敏度下降，并且器件的可靠性降低。 当连接到Si波导的其他问题是由Si和Ge之间的折射率差引起的反射损耗以及由金属电极引起的吸收损耗。 为了解决这些问题，垂直型pin-SiGe光电二极管被构造成嵌入形成在Si层的一部分中的凹槽中; 其中p型或n型掺杂层形成在凹槽的底部; 以及形成在层的顶部上的矩形或倒锥形i-SiGe，以及层叠在底壁和侧壁上的i-Si层和Si-Ge缓冲层的顶部。 此外，对于与Si波导光学连接的部分，由于i-Si层和Si-Ge缓冲层的堆叠结构，实现阻抗匹配，隔离上金属层并建立由于聚 -Si桥梁结构。

公开(公告)号：WO2009107742A1

公开(公告)日：2009-09-03

申请号：PCT/JP2009/053591

申请日：2009-02-26

Applicant: 日本電気株式会社 ,  西 研一 ,  藤方 潤一 ,  牛田 淳 ,  岡本 大典

Inventor： 西 研一 ,  藤方 潤一 ,  牛田 淳 ,  岡本 大典

IPC: G02B6/122 ,  H01L21/3205 ,  H01L23/52 ,  H05K1/02

CPC classification number: G02B6/12002 ,  G02B6/43 ,  H01L21/76898 ,  H01L23/481 ,  H01L2224/05 ,  H01L2224/0557 ,  H01L2224/05571 ,  H01L2224/08145 ,  H01L2224/80001 ,  H01L2224/80357 ,  H01L2224/80895 ,  H01L2224/80896 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/12044 ,  H01L2924/00014 ,  H01L2924/00012 ,  H01L2224/05552

Abstract: 　高速の光信号伝送を維持しつつ、半導体集積回路と外部との電気信号のやりとりや、電力供給やアース接続等のためのパッド数を確保する。半導体基板上に半導体集積回路を有する半導体層と、光信号を伝搬する光配線層と、が結合するとともに、光配線層において伝送される光信号の変調制御が半導体層からの電気信号によってなされ、かつ、光配線層において受光されることによって発生する電気信号が半導体層へと伝送される。光配線層は、半導体基板の裏面側（半導体集積回路側の反対側）に配設される。半導体集積回路は、光信号へと変換する電気信号を伝達するための配線領域を有する。半導体基板には、貫通孔内に配線領域の配線と電気的に接続される電気的伝導体が形成され、電気的伝導体の裏面側の先端部にパッド部を有する（図１）。

Abstract translation: 在保持高速光信号传输的同时，确保半导体集成电路与外部之间的电信号的发送和接收以及用于电源，接地连接等的焊盘的数量。 在半导体衬底上，连接具有半导体集成电路的半导体层和用于发送光信号的光互连层。 由光互连层发送的光信号的调制控制由半导体层发送的电信号进行，光互连层接收光时产生的电信号传输到半导体层。 光学互连层布置在半导体衬底的后侧（与设置半导体集成电路的一侧相反的一侧）。 半导体集成电路具有用于发送要转换为光信号的电信号的互连区域。 在半导体衬底上，在通孔中形成与互连区域中的互连电连接的导电体，并且在导电体的后侧的前端部设置有焊盘部。

公开(公告)号：WO2009063942A1

公开(公告)日：2009-05-22

申请号：PCT/JP2008/070685

申请日：2008-11-13

Applicant: 日本電気株式会社 ,  日本電信電話株式会社 ,  牛田 淳 ,  藤方 潤一 ,  岡本 大典 ,  西 研一 ,  大橋 啓之 ,  渡辺 俊文 ,  土澤 泰 ,  山田 浩治 ,  板橋 聖一

Inventor： 牛田 淳 ,  藤方 潤一 ,  岡本 大典 ,  西 研一 ,  大橋 啓之 ,  渡辺 俊文 ,  土澤 泰 ,  山田 浩治 ,  板橋 聖一

IPC: G02B6/122 ,  G02B6/12

CPC classification number: G02B6/122 ,  G02B6/4214 ,  G02B6/43

Abstract: 　本発明は、上部クラッド２４の少なくとも光導波路コア２３と重なり合う領域の体積平均屈折率が、下部クラッド２２の少なくとも光導波路コア２３と基板２１との間の領域の体積平均屈折率よりも大きくされる。

Abstract translation: 与光波导芯（23）重叠的上包层（24）的至少一个区域的体平均折射率被设定为大于至少在光学层之间的下包层（22）的区域的体平均折射率 波导芯（23）和基板（21）。

公开(公告)号：WO2008136479A1

公开(公告)日：2008-11-13

申请号：PCT/JP2008/058243

申请日：2008-04-30

Applicant: 日本電気株式会社 ,  日本電信電話株式会社 ,  藤方 潤一 ,  牛田 淳 ,  岡本 大典 ,  西 研一 ,  大橋 啓之 ,  土澤 泰 ,  板橋 聖一

Inventor： 藤方 潤一 ,  牛田 淳 ,  岡本 大典 ,  西 研一 ,  大橋 啓之 ,  土澤 泰 ,  板橋 聖一

IPC: H01L31/0232 ,  H01L31/108

CPC classification number: H01L31/022408 ,  B82Y20/00 ,  G02B6/1226 ,  G02B6/4204 ,  G02B6/4214 ,  H01L31/02325

Abstract: 　半導体光吸収層と光導波路コアとが隣接して設けられた導波路結合型フォトダイオードである。前記半導体光吸収層と前記光導波路コアとの境界部に、少なくとも一層からなる電極が設けられる。前記電極は、（１／１００）λ～λ［λ：前記光導波路コアを伝播する光の波長］の間隔で設けられたものである。前記電極の少なくとも一部が前記半導体光吸収層に埋め込まれたものである。前記半導体光吸収層の表面からの前記埋め込み深さはλ／（２ｎs）［ｎs：前記半導体光吸収層の屈折率］以下の値の深さである。前記電極の少なくとも一層は、表面プラズモン誘起可能な材料で構成されてなる。  

Abstract translation: 在波导路耦合型光电二极管中，相邻地配置有半导体光吸收层和光波导路径芯。 由至少一层形成的电极安装在半导体光吸收层和光波导路径芯的边界部分。 电极间隔（1/100）？ 至 ？ [λ：透过光波导路径芯的光的波长]。 至少一部分电极嵌入在半导体光吸收层中。 从半导体光吸收层的表面嵌入深度是不大于λ/（2ns）[ns：半导体光吸收层的折射率]的值。 至少一层电极由可以表面等离子体激发的材料构成。

公开(公告)号：WO2008078561A1

公开(公告)日：2008-07-03

申请号：PCT/JP2007/073941

申请日：2007-12-12

Applicant: 日本電気株式会社 ,  牛田 淳

Inventor： 牛田 淳

IPC: G02B6/122 ,  G02B6/14

CPC classification number: G02B6/125 ,  G02B6/1228 ,  G02B6/14 ,  G02B2006/12147

Abstract: 　１本のコアを備える入力光導波路(201)からの光を等しい光パワーでかつ同じ位相の２つの分岐光に分岐する光分岐素子(111)と、光分岐素子で分岐された分岐光を狭い間隔で並列配置した２本のコアからなるスロット導波路(202)へ出力する１対のアーム導波路(113A,113B)からなる双アーム導波路(113)とを備え、１対のアーム導波路を、基板上のクラッド内に形成されて当該クラッドより高い屈折率を持つコアを有し、分岐光が入力されるコア入力端からスロット導波路へ光を出力するコア出力端にかけて、相互の間隔がスロット導波路のコア間隔と等しい間隔まで徐々に狭くなるよう形成する。

Abstract translation: 一种波导连接结构，包括用于将来自输入光波导（201）的光与一个核分离成具有相等光功率的两个分光并且具有由一对臂波导构成的相同相位和双臂波导（113）的光分离元件（111） （113A，113B），用于将由所述分光元件划分的划分的光输出到由与以微小间隔平行关系设置的两个核心构成的狭槽波导（202），其中所述一对臂波导被设置为具有 芯部形成在基板上的包层中，并且适于表现出比包层的折射率高的折射率，并且使得其间的间隙从用于将分光输入到芯输出端的芯输入端逐渐减小以输出光 朝向槽波导，直到间隙变得等于槽波导的芯间距。

公开(公告)号：WO2006073194A1

公开(公告)日：2006-07-13

申请号：PCT/JP2006/300111

申请日：2006-01-06

Applicant: 日本電気株式会社 ,  五明 明子 ,  牛田 淳 ,  山田 博仁 ,  儲 涛

Inventor： 五明 明子 ,  牛田 淳 ,  山田 博仁 ,  儲 涛

IPC: G02B6/12 ,  G02F1/01

CPC classification number: B82Y20/00 ,  G02B6/1225

Abstract: 　光の進行方向と直交する２つの光導波モードの利用を可能にして設計の自由度を向上させたフォトニック結晶からなる光導波路及び光デバイスを提供する。 　フォトニック結晶からなる光導波路において、フォトニック結晶の分散関係において、最低周波数の光導波モードである屈折率ガイドモードを用いて光を伝搬する。または、光の進行方向と直交する２つの光導波モードのうち、第１の光導波モードに、線欠陥導波路モードを用い、第２の光導波モードに上記屈折率ガイドモードを用いて光を伝搬する。または、光の進行方向と直交する２つの光導波モードに、前記フォトニック結晶の分散関係において、最低周波数の光導波モードである屈折率ガイドモードをそれぞれ用いて光を伝搬する。

Abstract translation: 一种光波导和由光子晶体组成的光学装置，其能够使用垂直于光的前进方向的两个光波导模，从而增强设计的自由度。 光在由光子晶体组成的光波导中使用折射率引导模式传播，该折射率导向模式是以与光子晶体分散关系的最小频率的光波导模式。 或者，使用垂直于光的前进方向的两个光波导模式中的线缺陷波导模式作为第一光波导模，并且使用上述折射率引导模式作为第二光波导模式来传播光。 或者，使用与光子晶体分散关系的最小频率的光波导模式的折射率引导模式作为分别与光的行进方向垂直的两个光波导模式来传播光。

公开(公告)号：WO2004081627A1

公开(公告)日：2004-09-23

申请号：PCT/JP2004/003084

申请日：2004-03-10

Applicant: 日本電気株式会社 ,  五明 明子 ,  牛田 淳

Inventor： 五明 明子 ,  牛田 淳

IPC: G02B6/12

CPC classification number: B82Y20/00 ,  G02B6/1225 ,  G02B6/1228

Abstract: フォトニック結晶内に形成された光導波路へ空気中から直接光を入射させる際の反射を小さくする本発明の方法は、フォトニック結晶光導波路の導波モードの光と入射光の波数を一致させる、或いは、フォトニック結晶光導波路の導波モードの光と入射光とで、電界と磁界の強さの比を一致させるか、さらに、上記の手法に加えて、フォトニック結晶内部の光導波路の導波モードの入射端面での光強度分布を入射光のそれ一致させる方法である。さらに、その具体的構造としては、フォトニック結晶光導波路とチャネル光導波路を接合させた構造および、さらにその接合部分に楔型の構造を有するチャネル光導波路を設けた構造である。

Abstract translation: 当将光直接从空气射入形成在光子晶体中的光波导中时，减少反射的方法，其中光子晶体光波导的波导模光和入射光在波数上相同，或者 使光子晶体光波导的波导模光和入射光的电场强度与磁场强度的比例相同，并且除了上述技术之外，波导模式的入射端的光强度分布 使光子晶体中的光波导的光与入射光的相同。 具体地，将光子晶体光波导连接到通道光波导的结构，以及在接合部设置具有楔形结构的通道光波导的结构。