光学测量装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种光学测量装置与方法，其中该光学测量装置用以测量光子集成电路。光学测量装置包括基板、至少一光波导元件、第一连接器及第二连接器。此至少一光波导元件配置于基板上。第一连接器与第二连接器连接至此至少一光波导元件。来自第一光纤的光信号依序经由第一连接器传递至此至少一光波导元件，经由光子集成电路的至少一第一渐消式耦合器传递至光子集成电路内部，经由光子集成电路的至少一第二渐消式耦合器传递至此至少一光波导元件，且经由第二连接器传递至一第二光纤。

Optical measuring devices and methods

【技术实现步骤摘要】
光学测量装置与方法
本专利技术涉及一种光学测量装置与光学测量方法。
技术介绍
在一般的半导体生产过程中，晶片允收测试(waferacceptancetest,WAT)是相当重要的线上(in-line)检测，作为判断制作工艺好坏及好或坏的管芯的依据，也是作为监控制作工艺飘动的直接证据。另一方面，光子集成电路的硅光波导在制造上会遇到几个与传统半导体生产不同的问题，包括：1.布局(layout)较为困难，且设计规则检查(designrulechecking)较复杂；2.制作工艺所得的结构粗糙度与蚀刻深度较为敏感；3.不易快速判断结果，且光输入与光输出的测量方法较电测复杂。一种现有的光子集成电路的测量方法是在硅光波导的结构上制作绕射光栅，而光纤对准绕射光栅而接收来自绕射光栅的绕射光，以达到光输出的目的。然而，采用此方法容易有光纤不易对准绕射光栅的问题，且因对准的精度需较高而不易达成。此外，受限于绕射光栅与光纤的尺寸，采用此方法难以在光子集成电路芯片的有限面积中达到较多的光输入与输出埠，且阵列测试(arraytest)不易。
技术实现思路
本专利技术的一实施例提出一种光学测量装置，用以测量光子集成电路。光学测量装置包括基板、至少一光波导元件、第一连接器及第二连接器。此至少一光波导元件配置于基板上。第一连接器与第二连接器连接至此至少一光波导元件。此至少一光波导元件包括从第一连接器延伸至第二连接器的光波导。来自第一光纤的部分光信号依序经由第一连接器传递至此至少一光波导元件，经由光子集成电路的至少一第一渐消式耦合器传递至光子集成电路内部，经由光子集成电路的至少一第二渐消式耦合器传递至此至少一光波导元件且经由第二连接器传递至至少一第二光纤。本专利技术的一实施例提出一种光学测量装置，用以测量光子集成电路。光学测量装置包括基板、至少一光波导元件、第一连接器及第二连接器。此至少一光波导元件配置于基板上。第一连接器与第二连接器连接至此至少一光波导元件。此至少一光波导元件包括彼此分开的第一光波导与第二光波导，第一光波导连接第一连接器，且第二光波导连接第二连接器。来自第一光纤的光信号依序经由第一连接器传递至此至少一光波导元件，经由光子集成电路的至少一第一渐消式耦合器传递至光子集成电路内部，经由光子集成电路的至少一第二渐消式耦合器传递至此至少一光波导元件且经由第二连接器传递至至少一第二光纤。本专利技术的一实施例提出一种光学测量方法，包括：利用第一连接器将来自第一光纤的光信号传递至至少一光波导元件；使此至少一光波导元件中的光信号经由光子集成电路的至少一第一渐消式耦合器传递至光子集成电路内部；使光子集成电路内部的光信号经由至少一第二渐消式耦合器传递至此至少一光波导元件；以及利用第二连接器将来自此至少一光波导元件的光信号传递至至少一第二光纤。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术的一实施例的光学测量装置与光子集成电路芯片的示意图；图2为图1中的一个光子集成电路芯片的局部示意图；图3A为图1中的光学测量装置在未对光子集成电路芯片作测量时的示意图；图3B为图1中的光学测量装置在对光子集成电路芯片作测量时的示意图；图4为光学测量装置中的光波导元件的另一变形的示意图；图5为图4的光学测量装置在对光子集成电路芯片作测量时光波导元件与渐消式耦合器的对应关系的上视图与侧视图；图6为本专利技术的另一实施例的光学测量装置在对光子集成电路芯片作测量时光波导元件与渐消式耦合器的对应关系的上视图与剖视图；图7A为本专利技术的一实施例的光学测量装置在测量光子集成电路芯片时光波导元件与渐消式耦合器的侧视示意图；图7B为图7A中的连接器、光波导元件与光子集成电路芯片的立体示意图；图8为本专利技术的一实施例的光学测量装置的基板与光波导元件与光子集成电路芯片的渐消式耦合器的对应关系的示意图；图9为本专利技术的一实施例的光学测量装置的部分结构的下视示意图；图10A为本专利技术的另一实施例的光学测量装置的剖面示意图；图10B为本专利技术的又一实施例的光学测量装置的部分结构的立体示意图；图11为本专利技术的再一实施例的光学测量装置的剖面示意图；图12为本专利技术的另一实施例的光学测量装置的剖面示意图；图13为本专利技术的又一实施例的光学测量装置的剖面示意图；图14为本专利技术的再一实施例的光学测量装置的剖面示意图；图15为本专利技术的另一实施例的光学测量装置在尚未测量光子集成电路时的剖面示意图；图16为图15中的光学测量装置在测量光子集成电路时的剖面示意图；图17为本专利技术的一实施例的光学测量方法的流程图。符号说明40：第一光纤50：第二光纤60：切割道70：光源72：光信号80：光功率计81：处理器100、100h：光子集成电路芯片110：渐消式耦合器110a：第一渐消式耦合器110b：第二渐消式耦合器120：波导130：元件131：多工与解多工器132：光检测器133：转换阻抗放大器134：调变器135：激光二极管136：监测器140、210：基板150：埋入氧化物层160：绝缘层170：第二电极200、200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200h：光学测量装置212、254：底面214、252：侧面220、220a、220c、220d：光波导元件222：第一光波导224：第二光波导230：第一连接器240：第二连接器250：支撑座260：支撑层270、270g、270f：保护层272g、274g：子保护层280：电性探针290：重分布层292：第一电极D1、D2：间距S110～S140：步骤具体实施方式图1是本专利技术的一实施例的光学测量装置与光子集成电路芯片的示意图，图2是图1中的一个光子集成电路芯片的局部示意图，图3A是图1中的光学测量装置在未对光子集成电路芯片作测量时的示意图，图3B是图1中的光学测量装置在对光子集成电路芯片作测量时的示意图，图4绘示光学测量装置中的光波导元件的另一变形，而图5绘示图4的光学测量装置在对光子集成电路芯片作测量时光波导元件与渐消式耦合器的对应关系的上视图与侧视图。请参照图1至图5，本实施例的光学测量装置200用以测量光子集成电路(photonicintegratedcircuit,photonicIC)，例如是光子集成电路芯片100。在光子集成电路芯片100的制造过程中，一个晶片(wafer)上可以制作有多个呈阵列排列的光子集成电路芯片100，而这些光子集成电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学测量装置，用以测量光子集成电路，其特征在于，该光学测量装置包括：/n基板；/n至少一光波导元件，配置于该基板上；以及/n第一连接器与第二连接器，连接至该至少一光波导元件，其中该至少一光波导元件包括从该第一连接器延伸至该第二连接器的光波导，来自第一光纤的部分光信号依序经由该第一连接器传递至该至少一光波导元件，经由该光子集成电路的至少一第一渐消式耦合器传递至该光子集成电路内部，经由该光子集成电路的至少一第二渐消式耦合器传递至该至少一光波导元件，且经由该第二连接器传递至至少一第二光纤。/n

【技术特征摘要】
20181203 TW 1071433211.一种光学测量装置，用以测量光子集成电路，其特征在于，该光学测量装置包括：
基板；
至少一光波导元件，配置于该基板上；以及
第一连接器与第二连接器，连接至该至少一光波导元件，其中该至少一光波导元件包括从该第一连接器延伸至该第二连接器的光波导，来自第一光纤的部分光信号依序经由该第一连接器传递至该至少一光波导元件，经由该光子集成电路的至少一第一渐消式耦合器传递至该光子集成电路内部，经由该光子集成电路的至少一第二渐消式耦合器传递至该至少一光波导元件，且经由该第二连接器传递至至少一第二光纤。


2.如权利要求1所述的光学测量装置，其中该光波导元件的长度大于或等于该第一连接器与该第二连接器之间的最短距离。


3.如权利要求2所述的光学测量装置，其中该光波导从该基板的底面弯曲至该基板的侧面。


4.如权利要求1所述的光学测量装置，还包括支撑座，其中该基板配置于该支撑座上。


5.如权利要求4所述的光学测量装置，其中该光波导从该基板的底面弯曲至该基板的侧面后，再弯曲至该支撑座的底面并沿着该支撑座的底面延伸。


6.如权利要求4所述的光学测量装置，其中该光波导从该基板的底面弯曲至该基板的侧面与该支撑座的侧面。


7.如权利要求1所述的光学测量装置，还包括保护层，包覆该至少一光波导元件的表面。


8.如权利要求1所述的光学测量装置，其中该至少一光波导元件为多个光波导元件，该至少一第一渐消式耦合器为多个第一渐消式耦合器，该至少一第二渐消式耦合器为多个第二渐消式耦合器。


9.如权利要求8所述的光学测量装置，其中该多个光波导元件在该第一连接器与该第二连接器处的间距大于该多个第一渐消式耦合器的相邻者的间距，且大于该多个第二渐消式耦合器的相邻者的间距。


10.如权利要求1所述的光学测量装置，其中该至少一光波导元件为多个光波导元件，该至少一第二光纤为多个第二光纤，在该多个光波导元件中的光信号经由该第二连接器分别传递至该多个第二光纤。


11.如权利要求1所述的光学测量装置，其中当该光学测量装置测量该光子集成电路时，该至少一光波导元件直接接触该至少一第一渐消式耦合器，且直接接触该至少一第二渐消式耦合器。


12.如权利要求1所述的光学测量装置，还包括：
多个电性探针，穿过该基板与该至少一光波导元件，
其中，当该光学测量装置测量该光子集成电路时，该多个电性探针连接该光子集成电路的多个电极。


13.如权利要求1所述的光学测量装置，还包括：
光检测器，用以测量来自该第二光纤的该光信号；以及
处理器，电连接至该光检测器，其中当该光学测量装置测量该光子集成电路时，该至少一光波导元件接触该至少一第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈尚骏，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71