基于軟光刻的多層光互連垂直耦合結(jié)構(gòu).pdf

1、如今是一個(gè)信息爆炸的時(shí)代，計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的快速發(fā)展為我們開(kāi)辟了一個(gè)全新的世界。電子系統(tǒng)的信息處理能力與日俱增，但隨著芯片工作癩率的不斷增加和線寬的不斷縮小，人們也越來(lái)越清楚地發(fā)現(xiàn)互連技術(shù)已成為系統(tǒng)性能進(jìn)一步發(fā)展的嚴(yán)重障礙。與電互連伴隨的各種固有缺陷，如頻率相關(guān)損耗、線路之間電磁干擾(EMI)和在高數(shù)據(jù)傳輸率時(shí)的串?dāng)_，不但限制了可用帶寬，而且已成為限制系統(tǒng)表現(xiàn)的主要瓶頸。 近年來(lái)，光學(xué)互連作為一種解決電互連存在的帶寬問(wèn)題的實(shí)施方

2、案，引起世界許多研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注。在主板上的芯片與芯片間的通信系統(tǒng)中，光互連已經(jīng)被證明擁有很大的潛力，具有傳輸速率快、能耗低的優(yōu)點(diǎn)，并且在進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的誤碼率極低。 本文以研究層間垂直光耦合為目的，設(shè)計(jì)了一種新型多層光互連垂直耦合結(jié)構(gòu)，可用于高速計(jì)算機(jī)內(nèi)部垂直堆迭的多層連通光互連的芯片間光信息通訊；并且，將軟光刻工藝應(yīng)用于器件的制作，大大降低器件成本，簡(jiǎn)化制作過(guò)程，增加生產(chǎn)效率。本文的主要內(nèi)容包括以下幾部分： 首先，

3、介紹了當(dāng)前光互連的基本情況，討論了電互連方式的缺陷以及光互連方式的優(yōu)點(diǎn)。 其次，設(shè)計(jì)了一種新型的多層垂直耦合光互連線路，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且具有較小的連接損耗(可低至0.05 dB)。對(duì)四種不同的典型波導(dǎo)截面(分別為30x30μm<'2>，50x50μm<'2>，100x100μm<'2>，200x200μm<'2>)，在光學(xué)設(shè)計(jì)軟件ZEMAX中進(jìn)行了跨越1-6層的垂直耦合性能分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)該結(jié)構(gòu)的跨越高度與橫向跨越距離的比值約為0.1