[發(fā)明專利]光子半導(dǎo)體裝置的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110481460.0
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113204082B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳俊杰;孟懷宇;沈亦晨
• 申請（專利權(quán)）人: 上海曦智科技有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G06N3/067;G06E3/00
• 代理公司: 北京三環(huán)同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11349
• 代理人: 趙勇;邵毓琴

本發(fā)明涉及光子集成電路領(lǐng)域，其提供了一種光子半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括：準(zhǔn)備基板；在所述基板上通過無源耦合的對位方式安裝一部分光學(xué)器件；在所述基板上通過有源耦合的對位方式安裝剩余部分的光學(xué)器件的至少一部分光學(xué)器件。本發(fā)明的實施方式通過無源耦合與有源耦合結(jié)合的方式安裝光學(xué)器件，有效地提高了光子半導(dǎo)體裝置的封裝效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光子集成電路領(lǐng)域，更為具體而言，涉及一種光子半導(dǎo)體裝置的制造方法。

背景技術(shù)

近年來，人工智能技術(shù)快速發(fā)展，其中涉及的某些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法需要進(jìn)行大量矩陣運算，這對處理器芯片的算力提出了很高的要求，目前已有基于圖形處理單元(GPU)、現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(FPGA)等開發(fā)出的專用于進(jìn)行矩陣運算的處理器，上述芯片在物理實現(xiàn)上主要基于CMOS晶體管組成的集成電路。

目前，已有提出用光子計算進(jìn)行上述計算，光子計算以光作為信息的載體，通過光學(xué)器件實現(xiàn)光的傳輸、計算等。在對光學(xué)器件進(jìn)行安裝時，需要對各器件進(jìn)行準(zhǔn)確的對位，采用合適手段進(jìn)行安裝，以保證光的正常傳播以及光子計算的正常運行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施方式提供了一種光子半導(dǎo)體裝置的制造方法，對裝置中一部分光學(xué)器件/附加組件采取無源耦合的對位方式，而對一部分光學(xué)器件則采取有源耦合的對位方式，兼顧了安裝效率和對位的準(zhǔn)確性；另外，還通過合適的粘膠設(shè)置，避免溢膠產(chǎn)生的短路或電連接不穩(wěn)定問題。

一方面，根據(jù)本發(fā)明實施方式，一種光子半導(dǎo)體裝置的制造方法包括：

準(zhǔn)備基板；

在所述基板上通過無源耦合的對位方式安裝一部分光學(xué)器件；

通過有源耦合的對位方式安裝剩余部分的光學(xué)器件中的至少一部分。

其中，“一部分光學(xué)器件”，指代光學(xué)器件中的至少一個；“剩余部分的光學(xué)器件的至少一部分”，指代其它待安裝光學(xué)器件的至少一個。

在本發(fā)明的一些實施方式中，通過所述無源耦合或所述有源耦合的對位方式安裝的光學(xué)器件中，至少有一個是半導(dǎo)體光學(xué)器件；所述有源耦合包括至少一次有源耦合工序；在所述有源耦合工序中，存在：(1)在一個時間段內(nèi)僅移動一個光學(xué)器件進(jìn)行有源耦合，以使該一個光學(xué)器件實現(xiàn)對位，或(2)在一個時間段內(nèi)，移動兩個以上的光學(xué)器件。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述通過無源耦合的對位方式安裝一部分光學(xué)器件，包括采用無源耦合的對位方式安裝PIC芯片、光源組件、棱鏡、透鏡中的一種或多種光學(xué)器件；和/或，所述通過有源耦合的對位方式安裝剩余部分的光學(xué)器件中的至少一部分光學(xué)器件，包括采用有源耦合的對位方式安裝透鏡、棱鏡中的一種或多種。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述通過無源耦合的對位方式安裝一部分光學(xué)器件包括安裝第一PIC芯片、第一光源組件、第一棱鏡中的至少一個，以及所述通過有源耦合的對位方式安裝剩余部分的光學(xué)器件中的至少一部分光學(xué)器件包括安裝第一透鏡；或所述通過無源耦合的對位方式安裝一部分光學(xué)器件包括安裝第一PIC芯片、第一光源組件、第一透鏡中的至少一個，以及所述通過有源耦合的對位方式安裝剩余部分的光學(xué)器件中的至少一部分光學(xué)器件包括安裝第一棱鏡。

在本發(fā)明的一些實施方式中，在所述基板上，通過無源耦合的對位方式安裝附加組件；或通過所述無源耦合的對位方式安裝的光學(xué)器件中，至少有一個是半導(dǎo)體光學(xué)器件；或通過所述有源耦合的對位方式安裝的光學(xué)器件中，至少有一個是半導(dǎo)體光學(xué)器件。

在本發(fā)明的一些實施方式中，通過無源耦合的對位方式安裝所述附加組件包括安裝底板、透鏡底座、制冷器組件中的至少一種。

另一方面，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，一種光子半導(dǎo)體裝置的制造方法包括：

準(zhǔn)備基板；

在所述基板上安裝第一光學(xué)器件和/或第一附加組件；