[发明专利]具有设备间和设备内光学互连的三维管芯叠层

权利要求书

1.一种包括管芯的三维叠层的装置(100)，该装置包括：

电管芯(102、104、106)，其包括用于处理和传送电信号的电路；

光学管芯(108)，其耦合到该电管芯并与该电管芯堆叠，所述光学管芯包括用于传输和调制光学信号的结构；以及

该光学管芯的暴露的光学背板(128)，其被配置成具有光学输入/输出端口(125、708、802)。

2.权利要求1的装置，其中该电管芯具有比该光学管芯更小的面积，以及其中该暴露的光学背板位于面向该电管芯的该光学管芯的一侧。

3.权利要求1的装置，进一步包括：

一个或多个基底管芯(110、111、112、113、804)，其在与所述电管芯相对的一侧耦合到该光学管芯并与该光学管芯堆叠，其中所述(一个或多个)基底管芯包括电管芯和/或光学管芯。

4.权利要求3的装置，其中该基底管芯包括至少一个存储器管芯。

5.权利要求3的装置，其中该基底管芯(804)具有比该光学管芯(108)更小的面积，从而使得该暴露的光学背板(128)位于面向该基底管芯的该光学管芯的一侧。

6.权利要求1的装置，其中该暴露的光学背板进一步包括至少一个用于来自外部激光器的激光功率的输入(125、708、802)。

7.权利要求6的装置，其中该外部激光器(126)被附接到该暴露的光学背板(128)。

8.权利要求6的装置，其中该外部激光器通过光纤(124)耦合到该暴露的光学背板。

9.权利要求1的装置，进一步包括被配置为穿过至少该光学管芯的电通孔(115)。

10.权利要求1的装置，进一步包括：

堆叠在该光学管芯与该电管芯之间的用于耗散热量的金刚石层(130)。

11.一种具有半导体管芯的三维叠层的装置(100)，包括：

电管芯(106)，其至少包括模拟电子器件电路；以及

光学管芯(108)，其包括用于传输和调制光学信号的结构并耦合到该电管芯；以及

位于该光学管芯上的暴露有输入/输出的背板区域(128)。

12.权利要求11的装置，进一步包括：

堆叠在与该光学管芯(108)相对的所述电管芯(106)一侧的至少一个附加的电管芯，其中所述至少一个附加的电管芯(102、104)包括由处理器核(102)或存储器控制器(104)组成的组中的至少一个。

13.权利要求11的装置，其中所述至少一个附加的电管芯为存储器控制器(104)，并且进一步包括在该叠层内的至少一个存储器管芯(110、111、112、113)和将该至少一个存储器管芯互连到所述存储器控制器的电贯通孔(115)。

14.权利要求11的装置，进一步包括：

堆叠在该光学管芯和该电管芯之间的用于耗散热量的金刚石层(130)。