【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.21】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23AT0051

利用課題名 / Title

ポリマー導波路を用いた光電コパッケージの実装検討

利用した実施機関 / Support Institute

産業技術総合研究所 / AIST

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

電気配線、メッキ,エレクトロデバイス/ Electronic device,光デバイス/ Optical Device,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,スパッタリング/ Sputtering

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

中村 文

所属名 / Affiliation

産業技術総合研究所

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

稲葉英樹,小野瀬保夫,江頭慶幸,RaselMd Omar Faruk,千田めぐみ

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

郭 哲維

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

AT-025：スパッタ成膜装置(芝浦）
AT-029：メッキ装置
AT-004：電界放出形走査電子顕微鏡[S4800_FE-SEM]

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

人工知能や機械学習の急激な利用拡大に伴い、データセンタなどの情報集約施設での電気配線部分での電力消費が課題となっている[1]。光電コパッケージでは、電気素子と光素子をパッケージ基板に実装し、低消費電力な光配線を用いてパッケージ基板上を配線することで、電力消費の課題解決が可能である[2]。本課題では光電コパッケージでの電気配線方法についての検討を行い、NPFにおいて配線メッキ形成のためのシード層用Cu薄膜のスパッタリングプロセスを行っている。

実験 / Experimental

本課題では光電コパッケージ用電気配線方法の検討のため、光導波路用ポリマー材料上での電気配線の試作を行っている。NPFにおいては、ポリマー材料を積層したパッケージ基板に対して、【NPF025】スパッタ成膜装置(芝浦) を用いて、メッキシード層としてCu 薄膜のスパッタリングを行い、レジスト層の試作を行った。パッケージ基板上の厚さ10µm～のポリマー層には直径 80 µmの電気配線用コンタクト用のホールがパターニングされている。

結果と考察 / Results and Discussion

ポリマー層がパターニングされた75mm x 75mmのパッケージ基板に対して、密着層CrとCu 200nmのスパッタリングを行った。得られたサンプルに対して配線レイアウトのレジストパターニングを行った。Cr層100nmのサンプルにおいてはレジストの形成時の加熱においてクラックが生じたが、Crを薄膜にすることで改善が得られた。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1. サンプルへの電気配線試作プロセス

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

参考文献
[1] P. Maniotis, L. Schares, and D. M. Kuchta, Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2023,  paper Th1D.3.
[2] A. Noriki et al., European Conference on Optical Communications, Belgium, 2020.

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件