[发明专利]硅光子学中的III-V芯片制备和集成

权利要求书

1.一种通过将增益芯片键合到硅器件来制造复合半导体激光器的方法，所述方法包括：

将粘合剂施加到转移衬底上，以形成转移晶片；

通过使器件晶片与所述粘合剂接触，将所述器件晶片固定到所述转移晶片上；

在将所述器件晶片固定到所述转移晶片上之后，去除所述器件晶片的一部分；

在所述器件晶片中刻蚀沟槽以形成多个芯片，其中在去除所述器件晶片的一部分之后进行刻蚀沟槽；

在所述转移衬底中刻蚀沟槽以单片化芯片单元，其中所述芯片单元包括：

所述多个芯片中的一个芯片，和

所述转移晶片的一部分；

在单片化所述芯片单元之后将所述芯片与目标器件对准，其中所述转移晶片的一部分用作手柄以使所述芯片与所述目标器件对准；

将所述芯片键合到所述目标器件上；以及

在将所述芯片键合到所述目标器件上之后，去除所述粘合剂的一部分以将所述转移晶片的一部分与所述芯片断开。

2.如权利要求1所述的方法，其中：

所述器件晶片是III-V晶片，以及

所述目标器件是硅器件。

3.如权利要求1所述的方法，其中：

所述目标器件包括：

包括硅的器件衬底，所述器件衬底形成底，

包括硅的器件层，其中：

所述器件层形成壁，

所述目标器件中的凹槽由所述底和所述壁限定，以及

在所述器件层中形成光波导；

将所述芯片与所述硅器件对准包括将所述芯片与所述目标器件的凹槽对准；

所述芯片包括：

刻面，和

有源区，

所述刻面是刻蚀端面；以及

所述芯片的有源区与所述器件层中的光波导光学对准，使得所述复合半导体激光器配置为引导来自所述芯片的有源区的光束穿过所述芯片的刻面，穿过所述器件层的壁并进入所述光波导。

4.如权利要求1所述的方法，其中在所述器件晶片中刻蚀沟槽之后刻蚀所述转移衬底。

5.如权利要求1所述的方法，还包括在所述粘合剂中形成沟槽。

6.如权利要求1所述的方法，其中：

所述器件晶片包括背面、正面和将所述正面与所述背面分开的刻蚀阻断层，

所述背面是III-V衬底，

所述正面包括有源区，

所述有源区是多量子阱结构，以及

去除所述器件晶片的一部分去除了所述器件晶片的背面。

7.如权利要求1所述的方法，还包括施加阻断层，其中所述阻断层位于所述转移衬底和所述粘合剂之间。

8.如权利要求1所述的方法，还包括在所述器件晶片中刻蚀沟槽之后施加钝化层。

9.如权利要求1所述的方法，还包括在单片化所述芯片单元之前，将键合材料施加到所述器件晶片上的焊盘上。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述器件晶片是第一晶片，所述方法还包括：

将第二晶片固定到所述粘合剂上，

在将所述第二晶片固定到所述粘合剂上之后，去除所述第二晶片的一部分，和

在所述第二晶片中刻蚀沟槽以形成所述多个芯片，其中在去除所述第二晶片的一部分之后在所述第二晶片中刻蚀沟槽。