[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其制備方法和通信設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010260213.3
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN113555449A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志偉;王謙;曾金林;任民
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0203
• 分類號(hào): H01L31/0203;H01L31/18;H01L31/0232
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強(qiáng);李稷芳

本申請?zhí)峁┮环N半導(dǎo)體器件及其制備方法和通信設(shè)備。所述半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體基板及設(shè)于所述半導(dǎo)體基板上的光電器件和傳導(dǎo)件，所述光電器件和所述傳導(dǎo)件耦合對準(zhǔn)，所述半導(dǎo)體基板的安裝面設(shè)有至少三個(gè)限位支撐柱，其中至少三個(gè)限位支撐柱圍設(shè)形成至少一個(gè)三角形區(qū)域，所述光電器件包括與所述限位支撐柱一一對應(yīng)的限位槽，所述限位支撐柱遠(yuǎn)離所述安裝面的端部收容在所述限位槽內(nèi)，通過與所述限位槽的內(nèi)壁接觸以支撐及限位所述光電器件。本申請的半導(dǎo)體器件用以避免有源芯片在高溫焊接下會(huì)產(chǎn)生位移，導(dǎo)致焊接后的有源芯片與無源器件的耦合對準(zhǔn)精度較差的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法和通信設(shè)備。

背景技術(shù)

在光電與硅光混合集成技術(shù)中，有源芯片(如：激光器、放大器等等)通過倒裝鍵合，被貼到硅基光學(xué)工作臺(tái)(Silicon Optical Bench，SiOB)，與硅基進(jìn)行焊接，而光路從有源芯片耦合到硅基工作臺(tái)上的波導(dǎo)。有源芯片倒裝鍵合到硅基光學(xué)工作臺(tái)之后，與無源器件耦合對準(zhǔn)的對準(zhǔn)精度決定了封裝后器件的光損耗。目前的鍵合精度主要取決于鍵合設(shè)備的機(jī)械精度。目前高精度設(shè)備的放置精度最好為0.5微米級(jí)，但這與焊接后精度卻有差異，因?yàn)殒I合后的有源芯片在高溫焊接下會(huì)產(chǎn)生位移，導(dǎo)致焊接后的有源芯片與無源器件的耦合對準(zhǔn)精度較差。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┮环N半導(dǎo)體器件，用以保證有源芯片在高溫焊接時(shí)的焊接精度，并避免有源芯片在高溫焊接下會(huì)產(chǎn)生位移，導(dǎo)致焊接后的有源芯片與無源器件的耦合對準(zhǔn)精度較差的問題。

本申請還提供一種半導(dǎo)體器件的制備方法和通信設(shè)備。

本申請所述半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體基板及設(shè)于所述半導(dǎo)體基板上的光電器件和傳導(dǎo)件，所述光電器件和所述傳導(dǎo)件耦合對準(zhǔn)，即所述光電器件的光路與所述傳導(dǎo)件的光路對準(zhǔn)。所述半導(dǎo)體基板的安裝面設(shè)有至少三個(gè)限位支撐柱，其中所述至少三個(gè)限位支撐柱圍設(shè)形成至少一個(gè)三角形區(qū)域，所述光電器件包括與所述限位支撐柱一一對應(yīng)的限位槽，所述限位支撐柱遠(yuǎn)離所述安裝面的端部收容在所述限位槽內(nèi)，通過與所述限位槽的內(nèi)壁接觸以支撐及限位所述光電器件。

本申請實(shí)施例所述的半導(dǎo)體器件通過在所述半導(dǎo)體基板的安裝面設(shè)置至少三個(gè)限位支撐柱，其中所述至少三個(gè)限位支撐柱圍設(shè)形成至少一個(gè)三角形區(qū)域，可以理解的是，至少有三個(gè)所述限位支撐柱并未位于同一直線上，而是圍設(shè)形成一個(gè)平面，進(jìn)而當(dāng)所述限位支撐柱收容在其對應(yīng)的光電器件的所述限位槽內(nèi)時(shí)，能通過與所述限位槽的內(nèi)壁接觸限位所述光電器件在平面上的位移，也就是能二維限位所述光電器件，同時(shí)，所述限位支撐柱的本身的高度用于限位所述光電器件在垂直方向的位置，起到三維限制所述光電器件的位置，以大大提高所述光電器件與所述傳導(dǎo)件的耦合精度，進(jìn)而有效降低所述半導(dǎo)體器件的插損，免除鍵合工藝受到高成本倒裝鍵合設(shè)備的限制。

一些實(shí)施例中，所述光電器件為光發(fā)射器，所述傳導(dǎo)件為波導(dǎo)器件，光發(fā)射器發(fā)射的光通過波導(dǎo)器件傳導(dǎo)，以將光信息傳導(dǎo)到其他模塊。

一些實(shí)施例中，所述光電器件為半導(dǎo)體光放大器，所述傳導(dǎo)件為波導(dǎo)器件，所述半導(dǎo)體光放大器將光放大后通過波導(dǎo)器件傳導(dǎo)，以將光信息轉(zhuǎn)換后傳導(dǎo)到其他模塊。

一些實(shí)施例中，所述限位支撐柱和所述半導(dǎo)體基板為一體成型的一體結(jié)構(gòu)，從而能確保所述限位支撐柱的高度精度，也就是說，避免了將所述限位支撐柱連接在所述半導(dǎo)體基板上產(chǎn)生的連接公差，保證了所述限位支撐柱的高度精度更準(zhǔn)確，從而有效保證通過所述限位支撐柱限位的所述光電器件與所述傳導(dǎo)件在垂直方向上的耦合對準(zhǔn)精度。