封装结构及其制造方法技术

本发明专利技术涉及半导体领域，提供一种封装结构及其制造方法，方法包括：提供光子集成结构，所述光子集成结构包括：第一开孔，以及设置于所述第一开孔中的导电材料；提供第一衬底，所述第一衬底包括：第二开孔，以及设置于所述第二开孔中的导电材料；将所述光子集成结构与所述第一衬底键合，以使得所述第一开孔与所述第二开孔对准，并且所述第一开孔中的所述导电材料与对应的所述第二开孔中的所述导电材料电性连接。本发明专利技术还提供了一种光子集成电路芯片。本发明专利技术还提供了一种光子集成电路芯片。本发明专利技术还提供了一种光子集成电路芯片。

【技术实现步骤摘要】
封装结构及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体领域，更为具体而言，涉及一种封装结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]在对光子集成电路进行封装时，基于电连接的需要，有时希望在光子集成电路中形成贯穿材料层以及贯穿衬底的导电结构。
[0003]在光子集成电路的生长衬底形成过孔时，目前仍然存在一些挑战，例如其工艺本身可能并不成熟，或者会因为工艺等原因对光子电路中的器件产生影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种封装结构及其制造方法、一种光子集成电路芯片。
[0005]在一个示例性的实施例中，提供一种封装结构的制造方法，包括：提供光子集成结构，所述光子集成结构包括：第一开孔，以及设置于所述第一开孔中的导电材料；提供第一衬底，所述第一衬底包括：第二开孔，以及设置于所述第二开孔中的导电材料；将所述光子集成结构与所述第一衬底键合，以使得所述第一开孔与所述第二开孔对准，并且所述第一开孔中的所述导电材料与对应的所述第二开孔中的所述导电材料电性连接。
[0006]示例性的，所述光子集成结构包括第一介电层，所述第一开孔贯穿所述第一介电层。
[0007]示例性的，所述第二开孔贯穿所述第一衬底。
[0008]示例性的，所述第一衬底具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧；所述制造方法还包括：从所述第一衬底的第二侧进行减薄，使得所述第二开孔贯穿所述第一衬底。
[0009]示例性的，所述提供光子集成结构包括：基于SOI衬底形成所述光子集成结构，其中，所述SOI衬底包括背衬底、绝缘层以及顶层硅，所述第一介电层来自SOI衬底中的绝缘层；去除所述背衬底；以及在所述第一介电层中形成所述第一开孔。
[0010]示例性的，在去除所述背衬底之后，在所述第一介电层中形成所述第一开孔。
[0011]示例性的，在去除所述背衬底之前，在所述第一介电层中形成所述第一开孔。
[0012]示例性的，所述光子集成结构具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述第一介电层位于所述光子集成结构的第二侧，并且，所述光子集成结构的第二侧朝向所述第一衬底进行键合。
[0013]示例性的，包括在所述第一衬底的第一侧形成第五介电层；形成第三开孔，所述第三开孔贯穿所述第五介电层，并且所述第三开孔与所述第二开孔对准；以及，在所述将所述光子集成结构与所述第一衬底键合时，使得所述第五介电层位于所述光子集成结构与所述第一衬底之间，并且使得所述第三开孔中的导电材料与所述第二开孔中的导电材料电性连接。
[0014]示例性的，还包括在所述第一衬底的背离所述光子集成结构的一侧形成再布线层(RDL)。
[0015]示例性的，在所述光子集成结构与所述第一衬底键合之后，在所述第一衬底的第二侧形成再布线层。
[0016]示例性的，所述第一介电层具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述光子集成结构包括光子器件，所述光子器件设置于所述第一介电层的所述第一侧，所述第一介电层的所述第二侧与所述第一衬底进行键合。
[0017]示例性的，所述光子器件包括波导、光栅耦合器、光调制器、定向耦合器、多模干涉器、光电探测器、光分束器中的至少一种。
[0018]示例性的，在所述第一介电层的第一侧形成第二介电层，所述第二介电层覆盖所述光子器件，所述第一开孔贯穿所述第二介电层。
[0019]示例性的，所述光子集成结构与所述第一衬底之间通过氧化物
‑
氧化物键合方式进行键合。
[0020]示例性的，多个所述第一开孔对准至一个所述第二开孔。
[0021]本专利技术一个示例性的实施例提供一种封装结构，包括：光子集成结构，所述光子集成结构包括：第一开孔，以及设置于所述第一开孔中的导电材料；封装结构还包括第一衬底，所述第一衬底包括：第二开孔，以及设置于所述第二开孔中的导电材料；所述第一开孔与所述第二开孔对准，并且所述第一开孔中的所述导电材料与对应的所述第二开孔中的所述导电材料电性连接。
[0022]示例性的，所述光子集成结构包括第一介电层，并且，所述第一开孔贯穿所述第一介电层。
[0023]示例性的，所述光子集成结构具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述第一介电层位于所述光子集成结构的第二侧，并且，所述光子集成结构的第二侧朝向所述第一衬底进行键合。
[0024]示例性的，所述第二开孔贯穿所述第一衬底。
[0025]示例性的，所述第一介电层来自SOI衬底中的绝缘层，并且所述SOI衬底中的背衬底被去除。
[0026]示例性的，所述封装结构包括第五介电层，所述第五介电层位于所述光子集成结构与所述第一衬底之间；所述第五介电层包括第三开孔以及设置于所述第三开孔中的导电材料，所述第三开孔贯穿所述第五介电层，并且所述第三开孔与所述第二开孔对准，使得所述第三开孔中的导电材料与所述第二开孔中的导电材料电性连接。
[0027]示例性的，所述第一介电层具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述光子集成结构包括光子器件，所述光子器件位于所述第一介电层的所述第一侧，所述第一介电层的所述第二侧与所述第一衬底进行键合。
[0028]示例性的，所述光子器件包括波导、光栅耦合器、光调制器、定向耦合器、多模干涉器、光电探测器、光分束器中的至少一种。
[0029]示例性的，在所述第一介电层的第一侧形成第二介电层，所述第二介电层覆盖所述光子器件，所述第一开孔贯穿所述第二介电层。
[0030]示例性的，所述光子集成结构与所述第一衬底之间通过氧化物
‑
氧化物键合方式进行键合。
[0031]示例性的，多个所述第一开孔对准至一个所述第二开孔。
[0032]示例性的，所述封装结构具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面，所述封装结构包括导电路径，所述导电路径在所述封装结构的第一表面与第二表面之间延伸；其中，设置有导电材料的所述第一开孔为第一导电开孔，设置有导电材料的所述第二开孔为第二导电开孔，所述导电路径在从第一表面延申至第二表面的方向上，依次经过第一导电开孔、第二导电开孔。
[0033]在一个示例性的实施例中，提供一种光子集成电路芯片，包括：光子集成结构，所述光子集成结构包括：第一开孔，以及设置于所述第一开孔中的导电材料；所述芯片还包括第一衬底，所述第一衬底包括：第二开孔，以及设置于所述第二开孔中的导电材料；所述第一开孔与所述第二开孔对准，并且所述第一开孔中的所述导电材料与对应的所述第二开孔中的所述导电材料电性连接。
[0034]示例性的，所述光子集成结构包括第一介电层，所述第一开孔在所述第一介电层中延伸，其中，所述第一开孔贯穿所述第一介电层。
[0035]示例性的，所述光子集成结构具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述第一介电层位于所述光子集成结构的第二侧，并且，所述光子集成结构的第二侧朝向所述第一衬底进行键合。
[0036]示例性的，所述第二开孔贯穿所述第一衬底。
[0037]示例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封装结构的制造方法，包括：提供光子集成结构，所述光子集成结构包括：第一开孔，以及设置于所述第一开孔中的导电材料；提供第一衬底，所述第一衬底包括：第二开孔，以及设置于所述第二开孔中的导电材料；将所述光子集成结构与所述第一衬底键合，以使得所述第一开孔与所述第二开孔对准，并且所述第一开孔中的所述导电材料与对应的所述第二开孔中的所述导电材料电性连接。2.如权利要求1所述的封装结构的制造方法，所述光子集成结构包括第一介电层，所述第一开孔贯穿所述第一介电层。3.如权利要求2所述的封装结构的制造方法，所述第二开孔贯穿所述第一衬底。4.如权利要求2所述的封装结构的制造方法，其中，所述第一衬底具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧；所述制造方法还包括：从所述第一衬底的第二侧进行减薄，使得所述第二开孔贯穿所述第一衬底。5.如权利要求3所述的封装结构的制造方法，所述提供光子集成结构包括：基于SOI衬底形成所述光子集成结构，其中，所述SOI衬底包括背衬底、绝缘层以及顶层硅，所述第一介电层来自SOI衬底中的绝缘层；去除所述背衬底；以及在所述第一介电层中形成所述第一开孔。6.如权利要求5所述的封装结构的制造方法，其中，在去除所述背衬底之后，在所述第一介电层中形成所述第一开孔。7.如权利要求5所述的封装结构的制造方法，其中，在去除所述背衬底之前，在所述第一介电层中形成所述第一开孔。8.如权利要求3
‑
7中任意一项所述的封装结构的制造方法，所述光子集成结构具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述第一介电层位于所述光子集成结构的第二侧，并且，所述光子集成结构的第二侧朝向所述第一衬底进行键合。9.如权利要求8所述的封装结构的制造方法，包括在所述第一衬底的第一侧形成第五介电层；形成第三开孔，所述第三开孔贯穿所述第五介电层，并且所述第三开孔与所述第二开孔对准；以及在所述第三开孔中形成导电材料，在所述将所述光子集成结构与所述第一衬底键合时，使得所述第五介电层位于所述光子集成结构与所述第一衬底之间，并且使得所述第三开孔中的导电材料与所述第二开孔中的导电材料电性连接。10.如权利要求8所述的封装结构的制造方法，还包括在所述第一衬底的背离所述光子集成结构的一侧形成再布线层(RDL)。11.如权利要求8所述的封装结构的制造方法，在所述光子集成结构与所述第一衬底键合之后，在所述第一衬底的第二侧形成再布线层。
12.如权利要求8所述的封装结构的制造方法，所述第一介电层具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述光子集成结构包括光子器件，所述光子器件设置于所述第一介电层的所述第一侧，所述第一介电层的所述第二侧与所述第一衬底进行键合。13.如权利要求12所述的封装结构的制造方法，其中，所述光子器件包括波导、光栅耦合器、光调制器、定向耦合器、多模干涉器、光电探测器、光分束器中的至少一种。14.如权利要求13所述的封装结构的制造方法，在所述第一介电层的第一侧形成第二介电层，所述第二介电层覆盖所述光子器件，所述第一开孔贯穿所述第二介电层。15.如权利要求8所述的封装结构的制造方法，所述光子集成结构与所述第一衬底之间通过氧化物
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氧化物键合方式进行键合。16.如权利要求8所述的封装结构的制造方法，其中，多个所述第一开孔对准至一个所述第二开孔。17.一种封装结构，包括：光子集成结构，所述光子集成结构包括：第一开孔，以及设置于所述第一开孔中的导电材料；第一衬底，所述第一衬底包括：第二开孔，以及设置于所述第二开孔中的导电材料；所述第一开孔与所述第二开孔对准，并且所述第一开孔中的所述导电材料与对应的所述第二开孔中的所述导电材料电性连接。18.如权利要求17所述的封装结构，其中，所述光子集成结构包括第一介电层，并且，所述第一开孔贯穿所述第一介电层。19.如权利要求18所述的封装结构，所述光子集成结构具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述第一介电层位于所述光子集成结构的第二侧，并且，所述光子集成结构的第二侧朝向所述第一衬底进行键合。20.如权利要求19所述的封装结构，其中，所述第二开孔贯穿所述第一衬底。21.如权利要求20所述的封装结构，其中，所述第一介电层来自SOI衬底中的绝缘层，并且所述SOI衬底中的背衬底被去除。22.如权利要求20所述的封装结构，所述封装结构包括第五介电层，所述第五介电层位于所述光子集成结构与所述第一衬底之间；所述第五介电层包括第三开孔以及设置于所述第三开孔中的导电材料，所述第三开孔贯穿所述第五介电层，并且所述第三开孔与所述第二开孔对准，使得所述第三开孔中的导电材料与所述第二开孔中的导电材料电性连...

【专利技术属性】
技术研发人员：达迪，
申请(专利权)人：上海曦智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：