半导体封装件、半导体器件及其制造方法技术

本申请的实施例提供了半导体器件，半导体器件包括多个中间波导。多个中间波导垂直设置在彼此的顶部上，并且多个中间波导中的垂直相邻的中间波导彼此横向偏移。当从顶部观察时，多个中间波导中的每个基本上由第一部分和第二部分组成，第一部分具有从相应的中间波导的第一端部到相应的中间波导的中部增大的第一变化宽度，并且第二部分具有从相应的中间波导的中部到相应的中间波导的第二端部减小的第二变化宽度。本发明专利技术的实施例还提供了半导体封装件、制造半导体器件的方法。装件、制造半导体器件的方法。装件、制造半导体器件的方法。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装件、半导体器件及其制造方法


[0001]本专利技术的实施例涉及半导体封装件、半导体器件及其制造方法。

技术介绍

[0002]电信号传导和处理是用于信号传输和处理的一种技术。近年来，特别是由于用于信号传输的光纤相关的应用的使用，光学信号传导和处理已经用于越来越多的应用中。

技术实现思路

[0003]根据本申请的一个实施例，提供了一种半导体器件，包括：多个中间波导；其中，多个中间波导垂直设置在彼此的顶部上，并且多个中间波导中的垂直相邻的中间波导彼此横向偏移；并且其中，当从顶部看时，多个中间波导中的每个由第一部分和第二部分组成，第一部分具有从相应的中间波导的第一端部到相应的中间波导的中部增大的第一变化宽度，并且第二部分具有从相应的中间波导的中部到相应的中间波导的第二端部减小的第二变化宽度。
[0004]根据本申请的另一个实施例，提供了一种半导体封装件，包括：第一光子管芯；以及第二光子管芯，垂直堆叠在第一光子管芯上方；其中，第一光子管芯和第二光子管芯中的每个包括：多个中间波导，垂直设置在输入波导和输出波导之间；其中，多个中间波导垂直设置在彼此的顶部上，并且多个中间波导中的垂直相邻的中间波导彼此横向偏移；并且其中，当从顶部观察时，多个中间波导中的每个包括从中间波导的纵向方向倾斜的多个边缘、彼此连接的至少第一对倾斜边缘以及彼此连接的至少第二对倾斜边缘。
[0005]根据本申请的又一个实施例，提供了一种用于制造半导体器件的方法，包括：提供绝缘体上硅(SOI)衬底；沿着绝缘体上硅衬底的主表面形成多个光学器件部件；以及在光学器件部件上方形成多个波导；其中，多个波导分别设置在不同的层级中，并且多个波导中的垂直相邻的波导彼此横向偏移；并且其中，当从顶部观察时，多个波导中的每个由第一部分和第二部分组成，第一部分具有从相应的波导的第一端部到相应的波导的中部增大的第一变化宽度，并且第二部分具有从相应的波导的中部到相应的波导的第二端部减小的第二变化宽度。
[0006]本申请的实施例涉及具有垂直堆叠的波导的半导体器件。
附图说明
[0007]当结合附图阅读时，从以下详细描述可以最佳理解本专利技术的各方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各种部件未按比例绘制。实际上，为了讨论的清楚起见，可以任意地增大或减小各种部件的尺寸。
[0008]图1示出了根据一些实施例的包括多个站点的多芯片系统。
[0009]图2示出了根据一些实施例的图1的多芯片系统的站点的组件的示例布置。
[0010]图3示出了根据一些实施例的图1的站点的部分的截面图。
[0011]图4示出了根据一些实施例的图3中所示的站点的部分的详细截面图。
[0012]图5示出了根据一些实施例的图1的站点的部分的截面图(例如，光子管芯)，其中多个波导垂直堆叠在彼此的顶部上。
[0013]图6示出了根据一些实施例的图5的波导的相应顶视图，其中至少一些波导形成有菱形轮廓。
[0014]图7示出了根据一些实施例的图6的波导的顶视图，其中每个波导彼此横向分离。
[0015]图8示出了根据一些实施例的图7的两个相邻波导的顶视图。
[0016]图9和图10的每个示出了根据一些实施例的图5的波导的另一个轮廓的顶视图。
[0017]图11示出了根据一些实施例的图1的多个站点的相应部分(例如，光子管芯)的截面图，每个站点具有垂直堆叠在彼此的顶部上的多个波导。
[0018]图12示出了根据一些实施例的图6的波导的顶视图，一些波导是二维旋转的。
[0019]图13示出了根据一些实施例的用于制作图4中所示的站点的部分的方法的示例流程图。
具体实施方式
[0020]以下公开提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同的实施例或示例。下面描述了组件和布置的具体示例以简化本专利技术。当然，这些仅是示例而不旨在限制。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成附加部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可以在各个示例中重复参考数字和/或字母。该重复是用于简单和清楚的目的，并且其本身不指示讨论的实施例和/或配置之间的关系。
[0021]另外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在
…
下方”、“在
…
下面”、“下部”、“在
…
之上”、“上部”等的空间相对术语，以描述如图中所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在涵盖器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其它方位)，并且在本文中使用的空间相对描述符可以同样地作相应地解释。
[0022]光学信号传导和处理通常与电信号传导和处理相结合以提供成熟的应用。例如，光纤可以用于远距离信号传输，并且电信号可以用于短距离信号传输以及处理和控制。因此，形成了集成光学组件和电子组件的器件，以用于光学信号和电信号之间的转换以及光学信号和电信号的处理。因此，封装件可以包括多个光学(或光子)管芯(每个具有各种光学器件)以及多个电子管芯(每个具有各种电子器件)。
[0023]通常地，光子管芯包括多个光学互连结构。光学互连结构配置为接收光学信号(例如，光)，并且经由光学波导导向或以其他方式引导光学信号到一个或多个光学器件(例如，光电探测器)。在一些情况下，这些光学波导可以形成在单个层级中。考虑到节省由相应的光子管芯占据的总面积，这种光学波导可以形成(例如，堆叠)在多个层级上。当堆叠时，每个波导通常具有与相邻波导的(部分)垂直重叠的某些部分。在现有技术中，每个波导通常形成为具有插入在两个锥形部分之间的过渡部分，以确保在其中传播的光学信号可以饱和。这种过渡部分具有固定的宽度，并且通常要求具有不小于宽度的一半的长度。以这种方
式，这些波导的占用面积会占据相对较大的面积，这可能不利地违背堆叠波导的意图。因此，现有的光子管芯(或包括现有光子管芯的封装件)在许多方面还不能完全令人满意。
[0024]本专利技术提供了包括彼此可操作地(例如，电和/或光学)耦接的多个光子管芯和多个电子管芯的封装件及其形成方法的各种实施例。根据各个实施例，如本文所公开的，封装阿金(或其包括的光子管芯的每个)包括垂直堆叠在彼此的顶部上的多个波导，并且这些波导中的至少一些的每个基本上由彼此背对背地连接的第一锥形部分和第二锥形部分组成。例如，第一锥形部分具有从相应波导的第一端到中部单调增大的宽度，并且第二锥形部分具有从波导的中部到第二端单调减小的宽度。换句话说，所公开的波导不包括插入在第一锥形部分和第二锥形部分之间的过渡部分。以这种方式，可以显著减小每个光子管芯的总占位面积。波导的每个可以具有与相邻波导的(部分)横向重叠的某些部分，这允许设置在不同层级中或不同管芯(芯片)中的波导彼此光学通信。
[0025]图1示出了根据各个实施例的多芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，包括：多个中间波导；其中，所述多个中间波导垂直设置在彼此的顶部上，并且所述多个中间波导中的垂直相邻的中间波导彼此横向偏移；并且其中，当从顶部看时，所述多个中间波导中的每个基本上由第一部分和第二部分组成，所述第一部分具有从相应的中间波导的第一端部到所述相应的中间波导的中部增大的第一变化宽度，并且所述第二部分具有从所述相应的中间波导的所述中部到所述相应的中间波导的第二端部减小的第二变化宽度。2.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：输入波导，垂直设置在所述多个中间波导下方；以及输出波导，垂直设置在所述多个中间波导之上。3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述输入波导从所述多个中间波导的最底部的中间波导横向偏移，并且所述输出波导从所述多个中间波导的最顶部的中间波导横向偏移。4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，所述输入波导包括与所述最底部的中间波导的所述第一部分或所述第二部分中的至少一个重叠的输入锥形部分，并且所述输出波导包括与所述最顶部的中间波导的所述第一部分或所述第二部分中的至少一个重叠的输出锥形部分。5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述输入锥形部分具有从第一固定宽度单调减小的第三变化宽度，并且所述输出锥形部分具有单调增大至第二固定宽度的第四变化宽度。6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一部分单调增大至固定宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤承哲，周淳朴，曾智伟，夏兴国，锺铭洋，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：