2000 Fiscal Year Annual Research Report

ウェーハスケール光導波路結合型ダイナミックニューラルネットワークシステム

Research Project

Project/Area Number	12305024
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	小柳光正東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60205531)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	栗野浩之東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (70282093) 羽根一博東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50164893) 江刺正喜東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (20108468) 朴起台東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50312608)
Keywords	光導波路 / 並列処理 / ウェーハレベルインテグレーション / システムオンチップ / ウェーハ張り合わせ技術 / マイクロバンプ / 半導体技術 / LSI集積化技術
Research Abstract	本研究課題において我々はニューロン回路を製作したLSIを光導波路を用いて相互接続することでニューラルネットワークにおいて重要な要素である千にも及ぶ多数のニューロン相互結合(シナプス結合)を実現、連想や認識といった人間の持つ柔らかな情報処理のできるニューラルネットワークの試作を目指している。本年は本計画の初年度であり、まずこのシステムの中核となる光導波路結合回路技術の研究を進めた。我々のシステムでは光導波路基板と呼ばれる光導波路を形成した基板上にニューロン作製したLSIをフリップチップボンディングする。Si-LSIでは受光素子を形成することはできるが、発光素子を形成することができないために発光素子は別途作製してLSI上にボンディングする。本計画準備段階においてシステム外部より光信号を光導波路に入射、この光信号をLSI上の受光素子で電気信号に変換出力できることを確認していた。そのため本年度はとりわけ発光素子搭載技術の研究を中心に行なった。年度当初に150μmの大きさにLEDを加工してIn/Auバンプを用いてLSIに搭載、LSI側より電力を供給、LED全体が均一に発光することを確認した。さらにこのLSIを光導波路基板にフリップチップボンディングしてこの発光素子からの光信号を別途ボンディングした受光LSIから電気出力として得ることに成功した。これらの一連の研究から得られた発光素子搭載技術を用いて現在レーザーダイオードを加工、LSIへ搭載、光基板へのフリップチップボンディングする実験を進めている。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] T.Hashimoto K.Kasahara,K,T,Park H.Kurino and M.Koyanagi: "Shared Memory with Optical Interconnection for Parallele Processor System"SPIE2001. (2001)
[Publications] K.W.Lee,T.Nakamura,K.Sakuma H.Kurino M.Koyanagi,and et al.: "Development of Three-Dimensional Integration Technology for Highly Parallel Image-Processing Chip"Japanese Journal of Applied Physics. 39. 2473-2477 (2000)
[Publications] H.Kurino,Y.Nakagawa,K.W.Lee,K.T.Park,M.Koyanagi and et al.: "Smart Vision Chip Fabricated Using Three Dimensional Integration Technology"Neural Information Processing Systems 2000. (2000)
[Publications] Y.Nakagawa,K.W.Lee,H.Kurino,M.Koyanagi and et al.: "Neuromorphic Analog Circuits for Three-Dimensional Stacked Vision Chip"Proc.of 7th International Conference on Neural Information Processing. 636-641 (2000)
[Publications] M.Koyanagi,Y.Nakagawa,T.Nakamura,H.Kurino and et al.: "Neuromorphic Vision Chip Fabricated Using Three-Dimensional Integration Technology"International Solid State Circuits Conference 2001. 270-271 (2001)
[Publications] 小柳光正,李康旭: "3次元集積化とグローバルインテグレーション"応用物理学会シリコンテクノロジー分科会第23回研究会. (2000)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

ウェーハスケール光導波路結合型ダイナミックニューラルネットワークシステム

Principal Investigator

小柳 光正 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60205531)

Research Products

[Publications] T.Hashimoto K.Kasahara,K,T,Park H.Kurino and M.Koyanagi: "Shared Memory with Optical Interconnection for Parallele Processor System"SPIE2001. (2001)

[Publications] K.W.Lee,T.Nakamura,K.Sakuma H.Kurino M.Koyanagi,and et al.: "Development of Three-Dimensional Integration Technology for Highly Parallel Image-Processing Chip"Japanese Journal of Applied Physics. 39. 2473-2477 (2000)

[Publications] H.Kurino,Y.Nakagawa,K.W.Lee,K.T.Park,M.Koyanagi and et al.: "Smart Vision Chip Fabricated Using Three Dimensional Integration Technology"Neural Information Processing Systems 2000. (2000)

[Publications] Y.Nakagawa,K.W.Lee,H.Kurino,M.Koyanagi and et al.: "Neuromorphic Analog Circuits for Three-Dimensional Stacked Vision Chip"Proc.of 7th International Conference on Neural Information Processing. 636-641 (2000)

[Publications] M.Koyanagi,Y.Nakagawa,T.Nakamura,H.Kurino and et al.: "Neuromorphic Vision Chip Fabricated Using Three-Dimensional Integration Technology"International Solid State Circuits Conference 2001. 270-271 (2001)

[Publications] 小柳光正,李康旭: "3次元集積化とグローバルインテグレーション"応用物理学会シリコンテクノロジー分科会 第23回研究会. (2000)

小柳光正東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60205531)

[Publications] 小柳光正,李康旭: "3次元集積化とグローバルインテグレーション"応用物理学会シリコンテクノロジー分科会第23回研究会. (2000)