[發(fā)明專利]未加工的直接帶隙芯片在硅光子器件中的集成

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480055779.5
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN105612612B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 斯蒂芬·B·克拉蘇利克;約翰·達拉薩斯;阿米特·米斯拉伊;蒂莫西·克雷亞佐;埃爾頓·馬切納;約翰·Y·施潘
• 申請（專利權(quán)）人: 斯考皮歐技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01L23/13
• 分類號: H01L23/13;H01L23/28
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何沖;黃隸凡

1.一種制造用于光子學(xué)的復(fù)合器件的方法，所述方法包括：

提供基臺，所述基臺包括：

基底層；

在所述基臺的所述基底層上的器件層，其中所述器件層包括形成所述器件層中的開口的多個壁，使得：

所述基臺的所述基底層的一部分通過所述器件層露出；

提供芯片，所述芯片包括：

襯底；以及

有源區(qū)；

利用形成在所述基臺的開口中的多個基座將所述有源區(qū)與所述器件層對準，所述多個基座從所述基底層沿垂直于所述基底層的方向朝向所述器件層延伸；

將所述芯片接合至所述基臺的所述基底層的所述一部分使得所述有源區(qū)與所述基臺的所述器件層光學(xué)對準；以及

在將所述芯片接合至所述基臺的所述基底層的所述一部分之后，從所述芯片移除襯底的至少一部分。

2.一種制造用于光子學(xué)的復(fù)合器件的方法，所述方法包括：

提供基臺，所述基臺包括：

基底層；

在所述基臺的所述基底層上的器件層，其中所述器件層包括形成所述器件層中的開口的多個壁，使得：

所述基臺的所述基底層的一部分通過所述器件層露出；

提供芯片，所述芯片包括：

襯底；以及

有源區(qū)；

利用形成在所述基臺中的基座將所述有源區(qū)與所述器件層對準；以及

將所述芯片接合至所述基臺的所述基底層的所述一部分使得所述有源區(qū)與所述基臺的所述器件層光學(xué)對準；

在將所述芯片接合至所述基臺的所述基底層的所述一部分之后，從所述芯片移除襯底的至少一部分；以及

在所述芯片和所述器件層的所述多個壁的壁之間施用材料以形成所述芯片與所述壁之間的光橋，其中所述芯片與所述壁之間的所述材料的折射率與所述器件層和/或所述芯片的折射率相匹配。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，所述方法還包括：

將第一掩模與目標對準；

基于與所述目標對準的所述第一掩模，在所述基臺中蝕刻出凹部；

在所述芯片的頂部施加接觸金屬；

用第一材料至少部分地覆蓋所述基臺和所述芯片二者；

部分地去除所述第一材料；

用第二材料至少部分地填充在所述芯片和所述多個壁的壁之間的間隙；

去除所述第二材料的一部分；

用第三材料至少部分地覆蓋所述基臺和所述芯片二者；

施加第三掩模以限定待從所述芯片去除以在所述芯片上形成特征的區(qū)域；

從所述芯片去除材料以在所述芯片上形成所述特征；以及

用第四材料覆蓋所述芯片。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，

其中所述第二材料為非晶硅。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，

其中所述芯片包含用于激光器的增益介質(zhì)，所述基臺由硅制成。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，

其中所述方法還包括在所述凹部中形成所述基座。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，

其中用所述第四材料覆蓋所述芯片產(chǎn)生密封。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，

其中所述器件層包括波導(dǎo)；以及

其中所述芯片被接合至所述基臺的所述基底層。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，

其中：

在移除所述襯底的至少一部分之前所述芯片延伸穿過所述器件層的所述開口；

在移除所述襯底的至少一部分之前所述芯片的所述襯底延伸高出所述基臺。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，

所述方法還包括去除所述芯片的所述襯底的至少一部分，使得所述芯片未延伸高出所述基臺。

11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，

其中所述基臺包含晶體硅。