[发明专利]光子封装件

说明书

本发明提供一种光子封装件，光子封装件包含：第一封装件，连接到内连线衬底，其中内连线衬底包含导电布线；以及第二封装件，连接到内连线衬底，其中第二封装件包含：光子层，处于衬底上，光子层包含耦合到光栅耦合器且耦合到光电检测器的硅波导；通孔，延伸穿过衬底；内连线结构，处于光子层上方，其中内连线结构连接到光电检测器且连接到通孔；以及电子管芯，接合到内连线结构，其中电子管芯连接到内连线结构。

技术领域

本公开实施例涉及一种光子封装件。

背景技术

电信令(electrical signaling)和处理是一种用于信号传输和处理的技术。近年来，已在越来越多的应用中使用光学信令和处理，具体地说是归因于用于信号传输的光纤相关应用的使用。

光学信令和处理通常与电信令和处理进行组合以提供完善的应用。举例来说，光纤可用于长程信号传输，且电信号可用于短程信号传输以及处理和控制。因此，整合光学组件和电气组件的装置形成以在光信号与电信号之间进行转换以及处理光信号和电信号。因此，封装件可包含：包含光学装置的光学(光子)管芯和包含电子装置的电子管芯两者。

发明内容

本发明实施例的一种光子封装件包括：第一封装件，连接到内连线衬底，其中所述内连线衬底包括导电布线；以及第二封装件，连接到所述内连线衬底，其中所述第二封装件包括：光子层，处于衬底上，所述光子层包括耦合到光栅耦合器且耦合到光电检测器的硅波导；通孔，延伸穿过所述衬底；内连线结构，处于所述光子层上方，其中所述内连线结构连接到所述光电检测器且连接到所述通孔；以及电子管芯，接合到所述内连线结构，其中所述电子管芯连接到所述内连线结构。

本发明实施例的一种光子系统包括：内连线衬底，包括电布线；多个封装件，电连接到所述内连线衬底，其中每一封装件包括：第一硅波导，包括第一光栅耦合器；内连线结构，处于所述硅波导上方；以及半导体装置，接合到所述内连线结构，其中所述半导体装置电连接到所述内连线结构；以及光子路由结构，附接到所述多个封装件，其中所述光子路由结构包括第二硅波导，所述第二硅波导包括多个第二光栅耦合器，其中每一第二光栅耦合器光学耦合到封装件的第一光栅耦合器。

本发明实施例的一种形成光子封装件的方法包括：图案化硅层以形成波导；在所述波导中形成多个光子组件；在所述波导和所述多个光子组件上方形成内连线结构，所述内连线结构包括多个导电特征和绝缘层；使用混合接合工艺将多个半导体装置接合到所述内连线结构；以及形成处于所述内连线结构上且包围所述多个半导体装置的介电层。

附图说明

在结合附图阅读时，根据以下详细描述最好地理解本公开的各方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各个特征未按比例绘制。实际上，为了论述清楚起见，可以任意增大或减小各个特征的尺寸。

图1到图12示出根据一些实施例的形成光子封装件的中间步骤的横截面图。

图13到图15示出根据一些实施例的光子系统的横截面图和平面图。

图16A到图16B示出根据一些实施例的光子计算系统的平面图。

图17到图19示出根据一些实施例的形成光子封装件的中间步骤的横截面图。

图20到图22示出根据一些实施例的形成光子路由结构的中间步骤的横截面图。

图23和图24示出根据一些实施例的形成光子路由结构的中间步骤的横截面图。

图25A到图25B示出根据一些实施例的光子计算系统的横截面图。

具体实施方式