集成光子集成电路的扇出模块制造技术

一种半导体封装件，该半导体封装件包括至少部分地包封至少一个光子集成电路

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成光子集成电路的扇出模块

技术介绍

[0001]光子集成电路今天比以往任何时候都更加普遍
。
光子集成电路是一种集成多种光子功能的器件，因此类似于电子集成电路
。
两者之间的主要区别在于，光子集成电路为施加在光波长上的信息信号提供功能，这些光波长通常在可见光谱或近红外中
。
用于光子集成电路的最具商业用途的材料平台是磷化铟
(InP)
，其允许在同一芯片上集成各种光学有源和无源功能
。
光子集成电路的最初示例是简单的2部分分布式布拉格反射器
(DBR)
激光器，包括两个独立控制的器件部分
‑
增益部分和
DBR
镜部分
。
因此，所有现代单片可调谐激光器
、
宽范围可调谐激光器
、
外部调制激光器和发射器
、
集成接收器等都是光子集成电路的示例
。
[0002]当光子集成电路与半导体芯片
(
例如，逻辑管芯
)
集成时，光子集成电路提供了接口，该接口允许数据经光纤通过光信号传送到半导体器件和从半导体器件传送
。
用于此类集成的
2.5D
架构包括安装在具有半导体芯片的衬底上的光子集成电路
。
光子集成电路耦合到光纤和衬底上的导体迹线，提供到半导体芯片的电通路
。
然而，此类架构不能提供高密度
、
短距离的互连来实现期望的性能和效率
。
光子集成电路和半导体芯片的更紧密集成受到光子集成电路必须保持可接入以与光纤交接的要求的阻碍
。
附图说明
[0003]图1提出了根据本公开的一些具体实施的实现集成了光子集成电路的扇出模块的示例性半导体模块的框图
。
[0004]图2提出了框图，该框图是根据本公开的一些具体实施的实现集成了光子集成电路的扇出模块的示例性半导体模块的横截面视图
。
[0005]图3是根据一些具体实施的用于制造集成了光子集成电路的扇出模块的示例性工艺流程的一部分
。
[0006]图4是根据一些具体实施的用于制造集成了光子集成电路的扇出模块的示例性工艺流程的另一部分
。
[0007]图5是根据一些具体实施的用于制造集成了光子集成电路的扇出模块的示例性工艺流程的另一部分
。
[0008]图6是根据一些具体实施的用于制造集成了光子集成电路的扇出模块的示例性工艺流程的另一部分
。
[0009]图7是根据一些具体实施的用于制造集成了光子集成电路的扇出模块的示例性工艺流程的另一部分
。
[0010]图8是根据一些具体实施的用于制造集成了光子集成电路的扇出模块的示例性工艺流程的另一部分
。
[0011]图9是根据一些具体实施的用于制造集成了光子集成电路的扇出模块的示例性工艺流程的另一部分
。
[0012]图
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是根据一些具体实施的用于制造集成了光子集成电路的扇出模块的示例性工艺流程的另一部分
。
[0013]图
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是根据一些具体实施的用于制造集成了光子集成电路的扇出模块的示例性工艺流程的另一部分
。
[0014]图
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是根据一些具体实施的用于制造集成了光子集成电路的扇出模块的示例性工艺流程的另一部分
。
[0015]图
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是根据一些具体实施的用于制造集成了光子集成电路的扇出模块的示例性工艺流程的另一部分
。
[0016]图
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是根据一些具体实施的用于制造集成了光子集成电路的扇出模块的示例性工艺流程的另一部分
。
[0017]图
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是根据一些具体实施的制造集成了光子集成电路的扇出模块的示例性方法的流程图
。
[0018]图
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是根据一些具体实施的制造集成了光子集成电路的扇出模块的另一示例性方法的流程图
。
[0019]图
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是根据一些具体实施的制造集成了光子集成电路的扇出模块的另一示例性方法的流程图
。
[0020]图
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是根据一些具体实施的制造集成了光子集成电路的扇出模块的另一示例性方法的流程图
。
[0021]图
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是根据一些具体实施的制造集成了光子集成电路的扇出模块的另一示例性方法的流程图
。
具体实施方式
[0022]根据本公开的具体实施提供了用于半导体封装件的架构和制造工艺，其允许半导体芯片与一个或多个光子集成电路共同封装，同时实现半导体芯片与光子集成电路之间的高密度互连
。
该架构允许从封装结构的外部通过包封半导体芯片的上模制层中的空隙进入光子集成电路
。
光学耦合器设置在这些空隙中，用于向和
/
或从光子集成电路传送光信号
。
光子集成电路嵌入在第一模制层下面的下模制层中，以允许光子集成电路与半导体芯片之间的短距离
、
高密度互连
。
以这种方式，光纤被耦合到封装结构，以在光子集成电路与半导体芯片之间保持短的电通路的同时将光传送到光子集成电路和从该光子集成电路传送光
。
[0023]一种具体实施涉及一种制造集成了根据本公开的光子集成电路的扇出模块的方法
。
该方法包括制造第一模制层，该第一模制层至少部分地包封至少一个光子集成电路
。
该方法还包括在该第一模制层上制造包括介电材料和导电结构的再分布层结构
。
该方法还包括在该再分布层上制造第二模制层，该第二模制层至少部分地包封至少一个半导体芯片，其中该再分布层结构提供该至少一个半导体芯片与该至少一个光子集成电路之间的电通路
。
该方法还包括移除该至少一个光子集成电路的光接口上方的区域中的该第二模制层的一个或多个部分，使得光能够透射穿过该光接口上方的介电材料
。
[0024]在一些示例中，该方法还包括在因该移除该第二模制层的该一个或多个部分而暴露的该介电材料的表面上安装一个或多个光纤耦合器
。
[0025]在该方法的一些示例中，在该再分布层上制造第二模制层，该第二模制层至少部分地包封至少一个半导体芯片，其中该再分布层结构提供该至少一个半导体芯片与该至少一个光子集成电路之间的电通路，还包括将至少一个间隔件附接到该至少一个光子电路的
该光接口上方的该介电材料的区域
。
在这些示例中，制造该第二模制层的方法还包括在该至少一个半导体芯片和该至少一个间隔件周围沉积封装剂材料
。
[0026]在该方法的一些示例中，移除该至少一个光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种制造集成有光子集成电路的扇出模块的方法，所述方法包括：制造第一模制层，所述第一模制层至少部分地包封至少一个光子集成电路；在所述第一模制层上制造包括介电材料和导电结构的再分布层结构；在所述再分布层上制造第二模制层，所述第二模制层至少部分地包封至少一个半导体芯片，其中所述再分布层结构提供所述至少一个半导体芯片与所述至少一个光子集成电路之间的电通路；以及移除所述至少一个光子集成电路的光接口上方的区域中的所述第二模制层的一个或多个部分，使得光能够透射穿过所述光接口上方的介电材料
。2.
根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：在因所述移除所述第二模制层的所述一个或多个部分而暴露的所述介电材料的表面上安装一个或多个光纤耦合器
。3.
根据权利要求1所述的方法，其中在所述再分布层上制造第二模制层，所述第二模制层至少部分地包封至少一个半导体芯片，其中所述再分布层结构提供所述至少一个半导体芯片与所述至少一个光子集成电路之间的电通路，包括：将至少一个间隔件附接到所述至少一个光子电路的所述光接口上方的所述介电材料的区域；以及在所述至少一个半导体芯片和所述至少一个间隔件周围沉积封装剂材料
。4.
根据权利要求3所述的方法，其中移除所述至少一个光子集成电路的光接口上方的区域中的所述第二模制层的一个或多个部分，使得光能够透射穿过所述光接口上方的介电材料包括：围绕所述至少一个间隔件进行切割；以及移除所述至少一个间隔件，其中使用离型膜将所述至少一个间隔件附接到所述介电材料
。5.
根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：将多个焊料结构附接到嵌入在所述第一模制层内的多个导电桩
。6.
根据权利要求1所述的方法，其中所述第一模制层包括至少一个桥结构；其中所述第二模制层包括至少一个外围器件；并且其中所述再分布层结构经由所述桥结构提供所述至少一个半导体芯片与至少一个外围器件之间的通信通路
。7.
一种半导体封装件，所述半导体封装件包括：第一模制层，所述第一模制层至少部分地包封至少一个光子集成电路；再分布层结构，所述再分布层结构位于所述第一模制层上，所述再分布层结构包括介电材料和导电结构；和第二模制层，所述第二模制层至少部分地包封所述再分布层结构上的至少一个半导体芯片，其中所述再分布层结构提供所述至少一个半导体芯片与所述至少一个光子集成电路之间的电通路；并且其中所述至少一个光子集成电路的光接口上方的区域中的所述第二模制层中限定一个或多个空隙，使得光能够透射穿过所述光接口上方的介电材料
。8.
根据权利要求7所述的半导体封装件，其中所述光子集成电路包括接口表面，所述接口表面上设置有所述光接口和多个金属互连件
。9.
根据权利要求8所述的半导体封装件，其中所述金属互连件设置在所述第一模制层
的位于所述半导体芯片下方的区域中；并且其中所述金属互连件中的至少一些金属互连件通过所述再...

【专利技术属性】
技术研发人员：布雷特，
申请(专利权)人：超威半导体公司，
类型：发明
国别省市：