基于电光调制器及驱动电路的三维集成器件及方法技术

本发明专利技术揭示了一种基于电光调制器及驱动电路的三维集成器件及方法，所述器件包括驱动电路结构、及集成于驱动电路结构上的电光调制器，所述电光调制器包括层叠设置于驱动电路结构上的隔离层、倒脊型波导结构、包层、及行波电极，所述倒脊型波导结构包括氮化硅层及位于氮化硅层上方的铌酸锂单晶薄膜，氮化硅层中形成有若干刻蚀区域，所述行波电极与驱动电路结构电气连接。本发明专利技术中驱动电路与电光调制器通过垂直三维集成和通孔的方式进行电气连接，可将驱动电路中的高频电信号传输到电光调制器的行波电极中，通过电光效应将高频信号加载到氮化硅/铌酸锂光波导的光波中，从而实现电信号到光信号的转换。到光信号的转换。到光信号的转换。

【技术实现步骤摘要】
基于电光调制器及驱动电路的三维集成器件及方法


[0001]本专利技术属于集成电路及光通信
，具体涉及一种基于电光调制器及驱动电路的三维集成器件及方法。

技术介绍

[0002]近半个多世纪以来，随着集成电路的发展，微电子工艺已经惊人的成熟，而且随着工艺特征尺寸不断缩小，集成电路的集成度也一直按照摩尔定律飞速向前发展。芯片更高的集成度带来的不仅仅是晶体管数目的增加，更是芯片功能与处理速度的提升。然而，随着特征尺寸的不断缩小和集成度不断增加，微电子工艺的局限性也日趋明显。一方面是由于器件线宽的不断减小，传统的光刻加工手段已经接近极限，此外，当器件尺寸接近纳米尺度时，将会引入不可期望的量子物理效应，从而导致器件失效。另一方面是由于随着晶体管尺寸和互连线尺寸同步缩小，单个晶体管的延时和功耗越来越小，而互连线的延时和功耗却越来越大并逐渐占据主导。在当今的处理器中，电互连引起的功耗占了整个芯片总功耗的80％以上。因此，可以看到深亚微米特征尺寸下电互连延迟和功耗的瓶颈，已经严重制约了芯片性能的进一步提高。片上互连迫切需要一种比电互连更高速更宽带的互连方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电光调制器及驱动电路的三维集成器件，其特征在于，所述器件包括驱动电路结构、及集成于驱动电路结构上的电光调制器，所述电光调制器包括层叠设置于驱动电路结构上的隔离层、倒脊型波导结构、包层、及行波电极，所述倒脊型波导结构包括氮化硅层及位于氮化硅层上方的铌酸锂单晶薄膜，氮化硅层中形成有若干刻蚀区域，所述行波电极与驱动电路结构电气连接。2.根据权利要求1所述的基于电光调制器及驱动电路的三维集成器件，其特征在于，所述刻蚀区域中填充有介质层，所述介质层为空气介质层或苯丙环丁烯介质层。3.根据权利要求1所述的基于电光调制器及驱动电路的三维集成器件，其特征在于，所述驱动电路结构包括若干驱动电极，所述电光调制器中的行波电极与驱动电路结构中的驱动电极电气连接。4.根据权利要求3所述的基于电光调制器及驱动电路的三维集成器件，其特征在于，所述驱动电极位于驱动电路结构的上表面，行波电极位于电光调制器的上表面，所述电光调制器还包括贯穿隔离层、倒脊型波导结构及包层的通孔，以及位于通孔内的导电柱，所述行波电极通过导电柱与驱动电极电气连接。5.根据权利要求1所述的基于电光调制器及驱动电路的三维集成器件，其特征在于，所述隔离层为二氧化硅隔离层；和/或，所述包层为二氧化硅包层；和/或，所述驱动电路结构为CMOS驱动电路结构。6.一种基于电光调制器及驱动电路的三维集成方法，其特征在于，所述方法包括：制备第一外延结构，提供驱动电路结构，在驱动电路结构上依次外延生长隔离层及氮化硅层，并刻蚀部分区域的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄北举，张赞允，陈弘达，
申请(专利权)人：苏州微光电子融合技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：