本公開涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法。

背景技術(shù)：

1、隨著通信時代的來臨，數(shù)據(jù)中心的規(guī)模與數(shù)據(jù)傳輸量與日俱增。由于光通信技術(shù)具有高速和低損耗的優(yōu)點，因此，相比于電芯片，光芯片在傳輸速率方面展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。

2、相關(guān)技術(shù)中，光芯片通過設(shè)置的水平方向的模斑轉(zhuǎn)換器(ssc)和光柵耦合器將光信號引入或者輸出。采用耦合光柵可以提升光芯片的布局緊湊型以及可靠性，簡化硅光晶圓的加工難度；然而對于需要進(jìn)行光電共同封裝的芯片，電學(xué)重布線在垂直方向上進(jìn)行，不僅制約了光信號在垂直方向上的光學(xué)耦合，還增加了布線的復(fù)雜性和成本。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開實施例提供了一種封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法。

2、第一方面，本公開實施例提供了一種封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)包括：第一芯片，以及位于所述第一芯片表面的中介層；

3、所述第一芯片，用于輸出沿第一方向傳輸?shù)牡谝还庑盘枺?/p>

4、所述中介層具有至少一個光學(xué)界面；所述第一光信號經(jīng)過至少一個所述光學(xué)界面反射后沿預(yù)設(shè)方向輸出；

5、所述第一方向與所述第一芯片的表面相交。

6、在一些實施例中，所述預(yù)設(shè)方向為第二方向，至少一個所述光學(xué)界面包括：第一反射平面；

7、所述第一反射平面與所述中介層上表面的夾角為鈍角；所述第一光信號經(jīng)所述第一反射平面進(jìn)行反射后沿所述第二方向傳輸；

8、所述第二方向與所述第一芯片的表面平行。

9、在一些實施例中，所述預(yù)設(shè)方向為所述第一方向，至少一個所述光學(xué)界面包括：第一反射平面和第二反射平面；

10、所述第一反射平面與所述中介層上表面的夾角為鈍角；所述第一光信號經(jīng)所述第一反射平面進(jìn)行反射后沿第二方向傳輸；

11、所述第二反射平面，與所述第一反射平面相對設(shè)置，用于將沿所述第二方向傳輸?shù)乃龅谝还庑盘栐俅畏瓷洌允顾龅谝还庑盘栄厮龅谝环较騻鬏敗?/p>

12、在一些實施例中，所述預(yù)設(shè)方向與所述第一方向相反，所述第二反射平面與所述中介層上表面的夾角為鈍角；或者，

13、所述預(yù)設(shè)方向與所述第一方向相同，所述第二反射平面與所述中介層上表面的夾角為銳角。

14、在一些實施例中，所述中介層還具有折射曲面；

15、所述折射曲面，用于將所述第一芯片輸出的所述第一光信號聚焦至所述第一反射平面。

16、第二方面，本公開實施例提供了一種封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，所述方法包括：

17、提供第一芯片；所述第一芯片用于輸出沿第一方向傳輸?shù)牡谝还庑盘枺?/p>

18、形成中介層，所述中介層具有至少一個光學(xué)界面；

19、將所述中介層堆疊在所述第一芯片的表面；其中，所述第一光信號經(jīng)過至少一個所述光學(xué)界面進(jìn)行反射后沿預(yù)設(shè)方向輸出；

20、所述第一方向與所述第一芯片的表面相交。

21、在一些實施例中，所述中介層具有折射曲面；所述方法還包括：

22、提供第一初始中介層；所述第一初始中介層包括沿第一方向相對的第一表面和第二表面；

23、在所述第一表面上形成具有第一圖案的第一掩膜層；所述第一圖案的底部為一凸起的曲面；

24、通過所述第一掩膜層刻蝕所述第一初始中介層，形成第二初始中介層和第一刻蝕凹槽；所述第一刻蝕凹槽的底部構(gòu)成所述折射曲面。

25、在一些實施例中，至少一個所述光學(xué)界面包括第一反射平面；形成中介層，包括：

26、在第二表面上形成具有第二圖案的第二掩膜層；

27、通過所述第二掩膜層刻蝕所述第二初始中介層，將所述第二圖案轉(zhuǎn)移至所述第二初始中介層上，形成中介層和第二刻蝕凹槽；所述第二刻蝕凹槽的底部構(gòu)成所述第一反射平面；其中，所述折射曲面沿所述第一方向的投影和所述第一反射平面重疊。

28、在一些實施例中，至少一個所述光學(xué)界面還包括第二反射平面，所述第二掩膜層還包括第三圖案；形成中介層，還包括：

29、在形成所述第二刻蝕凹槽的同時，將所述第三圖案轉(zhuǎn)移至所述第二初始中介層上，形成底部為傾斜平面的第三刻蝕凹槽；

30、其中，所述第三刻蝕凹槽的底表面暴露所述中介層構(gòu)成所述第二反射平面，所述第二反射平面與所述第一反射平面相對設(shè)置。

31、在一些實施例中，至少一個所述光學(xué)界面還包括第二反射平面，所述第一掩膜層還包括第四圖案；形成中介層，還包括：

32、在形成所述第一刻蝕凹槽的同時，將所述第四圖案轉(zhuǎn)移至所述第一初始中介層上，形成底部為傾斜平面的第四刻蝕凹槽；

33、其中，所述第四刻蝕凹槽的底表面暴露所述中介層的表面構(gòu)成所述第二反射平面，所述第二反射平面與所述第一反射平面相對設(shè)置。

34、本公開實施例提供了一種封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法，所述封裝結(jié)構(gòu)包括：第一芯片，以及位于所述第一芯片表面的中介層；所述第一芯片，用于輸出沿第一方向傳輸?shù)牡谝还庑盘?；所述中介層具有至少一個光學(xué)界面；所述第一光信號經(jīng)過至少一個所述光學(xué)界面反射后沿預(yù)設(shè)方向傳輸；所述第一方向與所述第一芯片的表面相交。這里，利用至少一個光學(xué)界面對第一光信號進(jìn)行至少一次反射，使得沿第一方向傳輸?shù)墓庑盘栄仡A(yù)設(shè)方向輸出，從而可以將光纖布置在預(yù)設(shè)方向上來接收反射后的第一光信號，不僅使得第一光信號的耦合方向可以靈活設(shè)置，使得第一光信號的光學(xué)耦合效果更好，還減少了封裝結(jié)構(gòu)布線的復(fù)雜性和成本。

技術(shù)特征：

1.一種封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝結(jié)構(gòu)包括：第一芯片，以及位于所述第一芯片表面的中介層；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)方向為第二方向，至少一個所述光學(xué)界面包括：第一反射平面；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)方向為所述第一方向，至少一個所述光學(xué)界面包括：第一反射平面和第二反射平面；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中介層還具有折射曲面；

6.一種封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述方法包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述中介層具有折射曲面；所述方法還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，至少一個所述光學(xué)界面包括第一反射平面；形成中介層，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，至少一個所述光學(xué)界面還包括第二反射平面，所述第二掩膜層還包括第三圖案；形成中介層，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，至少一個所述光學(xué)界面還包括第二反射平面，所述第一掩膜層還包括第四圖案；形成中介層，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開實施例提供了一種封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法；其中，所述封裝結(jié)構(gòu)包括：第一芯片，以及位于所述第一芯片表面的中介層；所述第一芯片，用于輸出沿第一方向傳輸?shù)牡谝还庑盘?；所述中介層具有至少一個光學(xué)界面；所述第一光信號經(jīng)過至少一個所述光學(xué)界面反射后沿預(yù)設(shè)方向輸出；所述第一方向與所述第一芯片的表面相交。

技術(shù)研發(fā)人員：趙雨赫,陳代高,肖希
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢光谷信息光電子創(chuàng)新中心有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10