シリコンフォトニクス技術「COUPE」が導波路とファイバを高い効率で結ぶ：福田昭のデバイス通信（346） TSMCが開発してきた最先端パッケージング技術（19）（1/2 ページ）

[福田昭，EE Times Japan]

本質的な課題である光ファイバとの結合

　高性能プロセッサとその関連技術に関する国際学会「Hot Chips」が昨年（2021年）8月22日〜24日にオンラインで開催された。「Hot Chips」は高性能プロセッサの最新技術情報を入手できる貴重な機会として知られている。会期は3日間で、初日が「チュートリアル（Tutorials）」と呼ぶ技術講座、2日目と3日目が「カンファレンス（Conference）」と呼ぶ技術講演会となっており、講演会とは別にポスター発表の機会も用意される。オンライン開催となった昨年は、あらかじめ録画されたビデオをプログラムに沿って公開する形式となった。参加登録者は開催後も一定の期間は、オンデマンドで講演を聴講できる。

　初日の「チュートリアル（Tutorials）」では、13件の講演が実施された。その中で「先進パッケージング技術」に関する講演「TSMC packaging technologies for chiplets and 3D（チップレットと3次元集積に向けたTSMCのパッケージング技術）」が極めて興味深かった。講演者はTSMCで研究開発担当バイスプレジデント（現在はシステム集積化手法開発担当バイスプレジデント）をつとめるDouglas Yu氏である。

　そこで本講演の概要を第328回から、シリーズでお届けしている。なお講演の内容だけでは説明が不十分なところがあるので、本シリーズでは読者の理解を助けるために、講演の内容を適宜、補足している。あらかじめご了承されたい。

講演「TSMC packaging technologies for chiplets and 3D（チップレットと3次元集積に向けたTSMCのパッケージング技術）」のアウトライン。本シリーズの第16回から、最後のテーマである「Si Photonics Integration（COUPE）」の講演部分を紹介している［クリックで拡大］ 出所：TSMC（Hot Chips 33の講演「TSMC packaging technologies for chiplets and 3D」のスライドから）

　本シリーズの第16回から、最後のパートである「シリコンフォトニクス」に関する講演部分を紹介している。前々回は、電気信号を光信号に変換（あるいはその逆に変換）する回路ユニット「フォトニックエンジン（PE：Photonic Engine）」の構成と、TSMCが考えるPEの実現手法「COUPE（COmpact Universal Photonic Engine）」の概念を述べた。前回は、「COUPE」の電気的な性能（信号品質と消費エネルギー）をシミュレーションした結果を説明した。

　今回は、シリコン光導波路と光ファイバを「COUPE」が高い効率で結合可能であることを示す。シリコンに限らず、光半導体と光ファイバの結合は本質的な課題でもある。結合効率の高低が、送信光と受信光の強度を大きく左右するからだ。