東レ,シリフォト向けInP高速実装技術を開発

東レは,光通信技術(シリコンフォトニクス)に用いられる光半導体(InP(インジウムリン)等)をシリコン基板上に実装するための材料および技術を開発した(ニュースリリース)。

AIの進展による高速通信の拡大により,電気通信よりも低エネルギー損失である光通信を,現在の長距離通信だけでなく,データセンター内で用いられる短距離(<1m)通信に適用するための開発が加速している。

この実現には,シリコン基板上に光回路を形成するシリコンフォトニクスが利用されるが,InP系等のⅢ-Ⅴ族化合物半導体をベースとした光半導体をシリコン基板上実装する必要がある。そして,大量で高速に実装する必要があり,そのためのマストランスファー技術が求められている。

今回同社は,InP等の光半導体をレーザーで高速転写するための転写材料,および転写されたチップをキャッチしてそのままシリコン基板上に直接接合が可能なキャッチ材料,およびその実装プロセス技術について,東レエンジニアリング(TRENG)と連携して開発した。

転写材料(耐衝撃性制御)について同社はマイクロLED向けの材料を開発済み。しかし,今回のInPベースの光半導体は縦横640μm×90μm,厚さ3μm以下と,一般的なマイクロLEDよりも縦横サイズは大きい一方,厚さが極端に薄い。今回,これを破損させることなく,一回のレーザー照射で転写可能な新規転写材料を開発した。

また,高速で飛翔してくるチップをキャッチするだけはなく、その後のチップのシリコン基板への直接接合(薬品で洗浄後,プラズマで接合面を活性化して≧200℃で加圧)に耐え,その後,容易にリリースできることを可能にするキャッチ材も新規に開発した。

これらの材料を用いて,レーザー転写からシリコン基板上への直接接合までの一連のプロセスをTRENGと連携して開発・実証した。現時点における接合後の位置精度は±2μm以内,回転ずれは±1°以内のレベルを確認しているという。

TRENGは,半導体実装用のボンダーおよびレーザーマストランスファーの設備技術を保有している。今回,光半導体の実装速度が大幅に向上し,6000個/分(従来のフリップチップボンダーでは約4個/分※同社調べ)の高速実装が可能となり,データセンター内での光通信適用の加速が見込まれるとする。

両者は今後も連携し,実デバイスを用いた技術確立を2025年までに実現し,早期の量産適用を目指すとしている。

キーワード:

関連記事

  • ウシオ電機、車載規格に準拠した高光出力赤色レーザーを発売

    ウシオ電機は2026年3月、車載グレードの信頼性基準であるAEC-Q102に準拠した波長642nmの赤色レーザーダイオード「HL63723DGAM」を新たに製品ラインアップに加えた(ニュースリリース)。 本製品は、202…

    2026.04.08
  • 早大、AIデータセンターやLiDARを高度化する340倍増幅の光回路モニタを開発

    早稲田大学理工学術院の北智洋教授らの研究グループは、シリコンフォトニクス光集積回路において、従来のシリコンPIN型検出器と比較して約340倍もの検出感度を実現し、かつ光をほとんど減衰させない超小型の光回路モニタを開発した…

    2026.03.24
  • 岡山大など、シリコンフォトニクスを用いた人工衛星用静電気センサを開発

    岡山大学、大阪公立大学、九州工業大学、産業技術総合研究所、春日電機は、シリコンフォトニクスを用いた人工衛星用の静電気センサを開発した(ニュースリリース)。 近年、人工衛星を活用した宇宙ビジネスが拡大している。小型衛星ネッ…

    2026.03.03
  • OKI、ドイツの研究機関とフォトニクス技術を共同研究へ

    OKIは、独Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institutとフォトニクス技術に関する5年間の包括的共同研究契約を2025年12月15日に締結した(ニュースリリース)。 同社は今後5年間、Fraunh…

    2026.02.03
  • OKIら,異種材料接合でテラヘルツデバイス量産確立

    OKIとNTTイノベーティブデバイスは,結晶薄膜を剥離し,異なる材料の基板やウエハーに異種材料接合するOKI独自の技術であるCFB(Crystal Film Bonding)技術を用いて,InP系UTC-PD(単一走行キ…

    2025.07.18

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア