[發明專利]半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202210142209.6
• 申請日: 2022-02-16
• 公開（公告）號: CN115390197A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 陳又豪;翁崇銘;于宗源;李惠宇;郭鴻毅;管瑞豐;吳建德
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種半導體器件，包括：

襯底；

波導，位于所述襯底的第一側上；

光電探測器，位于與所述襯底的所述第一側相對的所述襯底的第二側上；以及

光貫通孔，將所述光電探測器與所述波導光學連接，其中，所述光貫通孔從所述襯底的所述第一側穿過所述襯底延伸到所述襯底的所述第二側。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，還包括：

第一光束偏轉器，位于所述襯底的所述第一側上的所述波導中；和

第二光束偏轉器，位于所述襯底的所述第二側上，其中，所述第一光束偏轉器通過所述光貫通孔與所述第二光束偏轉器光通信。

3.根據權利要求2所述的半導體器件，其中，所述光電探測器通過所述第二光束偏轉器與所述第一光束偏轉器光通信。

4.根據權利要求2所述的半導體器件，其中，所述第一光束偏轉器包括第一控制元件，所述波導包括芯和包層，并且所述包層位于所述芯和所述第一控制元件之間。

5.根據權利要求4所述的半導體器件，其中，所述第一控制元件包括導電材料。

6.根據權利要求4所述的半導體器件，其中，所述第一控制元件包括重摻雜區。

7.根據權利要求4所述的半導體器件，其中，所述第一控制元件沿著鄰近所述芯的光束偏轉器區域的所述包層的整體延伸。

8.根據權利要求4所述的半導體器件，其中，所述第一控制元件沿著鄰近所述芯的光束偏轉器區域的所述包層的中心部分延伸，并且鄰近所述芯的所述光束偏轉器區域的所述包層的外圍部分沒有所述第一控制元件。

9.一種半導體器件，包括：

襯底；

波導，位于所述襯底的第一側上，其中，所述波導包括芯和包層；

光子元件，位于所述襯底的第二側上，其中，所述襯底的所述第二側與所述襯底的所述第一側相對；

光貫通孔，將所述波導光學連接到所述光子元件，其中，所述光貫通孔從所述襯底的所述第一側延伸到所述襯底的所述第二側；以及

光束偏轉器，與所述光子元件光通信，其中，所述光束偏轉器被配置為接收至少一個電壓信號，所述光束偏轉器被配置為響應于所述至少一個電壓信號具有第一電壓而沿著第一路徑偏轉光信號，并且，所述光束偏轉器被配置為響應于所述至少一個電壓信號具有不同于所述第一電壓的第二電壓而沿著不同于所述第一路徑的第二路徑偏轉所述光信號。

10.一種制造半導體器件的方法，所述方法包括：

限定從襯底的第一側延伸到所述襯底的第二側的開口，其中，所述襯底的所述第一側與所述襯底的所述第二側相對；

在所述開口中沉積介電材料，其中，所述介電材料具有第一折射率；

蝕刻所述介電材料以限定從所述襯底的所述第一側延伸到所述襯底的所述第二側的芯開口；

將芯材料沉積到所述芯開口中，其中，所述芯材料具有不同于所述第一折射率的第二折射率，并且所述芯材料是光學透明的；以及

從所述襯底的表面去除多余的芯材料。