일반기술

광도파로와 마이크로렌즈를 이용한 칩간 광연결 구조

본 기술은 광도파로와 마이크로렌즈를 이용한 칩간 광연결 구조에 있어서, 전기 배선이 형성되는 회로 기판과; 상기 회로 기판 위쪽에 상기 회로 기판과 플립 칩 솔더 본딩을 통해 접합되며 상기 전기 배선이 형성된 면에 대응되는 반대 쪽 면에 광 배선이 형성되는 레이저광의 투과성이 좋은 광기판과; 임의의 제1반도체 칩으로부터 전송되는 전기적 신호를 대응 광신호로 변환하여 소정 파장의 변조광을 출사하는 표면 방출 레이저 어레이와; 상기 표면 방출 레이저 어레이를 구동하는 레이저 구동 칩과; 상기 표면 방출 레이저 어레이로부터 출사된 광을 도파시키는 광도파로와; 상기 광도파로를 통해 도파되는 광을 수광하는 광검출기 어레이와; 상기 광기판상 광도파로가 형성된 면에 대응되는 반대 쪽 면에 형성되어 상기 표면 방출 레이저 어레이로부터 출사된 광을 포커싱하여 광도파로로 인가시키며, 상기 광도파로로부터 도파된 상기 출사광을 포커싱하여 상기 광검출기 어레이로 인가시키는 마이크로렌즈와; 상기 광검출기 어레이로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하여 타겟 제2 반도체 칩으로 인가시키는 광수신기 회로 칩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 칩간 광연결 구조에 관한 것이다.본 기술은 다수의 반도체 칩이 실장되고, 반도체 칩 사이의 신호 전송에 있어서 광연결이 이용되는 다칩 모듈(MCM: Multi-Chip-Module) 구조에 관한 것이다. 즉, 본 기술은 다칩 모듈내 다수의 반도체 칩간 전송 신호를 표면 발광 레이저와 이에 대응되는 광검출기를 이용한 광도파로(Optical waveguide)를 통하여 전송하도록 함으로써 신호를 고속으로 전송할 수 있는 이점이 있다. 또한 광도파로와 광신호의 포커싱을 위한 마이크로렌즈가 리소그라피 공정에 의해 동일한 광기판의 양면에 제조됨에 따라 두 광소자의 정렬도를 높일 수 있으며, 플립 칩 본딩 기술을 이용해 회로 기판과 광기판을 접합하여 두 기판 사이에 매우 정밀한 측면 정렬도를 얻을 수 있는 이점이 있다. 또한 광송/수신부가 형성된 회로 기판과 수동 광부품이 형성된 광기판의 특성을 개별적으로 평가할 수 있으므로써 최종적으로 만들어지는 광연결 모듈의 수율을 높일 수 있고, 성능을 최적화할 수 있는 이점이 있다.