CN104216046B - 波导结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了形成波导结构的实施例。波导结构包括衬底，并且衬底具有互连区域和波导区域。波导结构还包括形成在衬底中的沟槽，并且沟槽具有倾斜的侧壁表面和基本平坦的底部。波导结构还包括形成在衬底上的底部覆层，并且底部覆层自互连区域延伸至波导区域，底部覆层充当互连区域中的绝缘层。波导结构还包括形成在倾斜的侧壁表面上的底部覆层上的金属层。本发明还提供了该波导结构的制造方法。

Description

波导结构及其制造方法

技术领域

本发明总的来说涉及集成电路，更具体地，涉及波导结构及其制造方法。

背景技术

半导体集成电路（IC）产业已经历了指数型的增长。IC设计和材料的技术进步已经产生了数代IC，每一代IC都具有比上一代IC更小和更复杂的电路。在IC的发展过程中，在几何尺寸（即，可使用制造工艺生产的最小部件（或线））缩小的同时，功能密度（即，每芯片面积上互连器件的数目）通常增大。

波导结构的制造已经历了指数般的增长。波导结构由于其工艺的可用性和制造的可行性而吸引了众多关注。通常，光通过波导壁的全内反射而被限制在波导结构内。然而，波导结构的制造具有挑战性。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种波导结构，包括：衬底，衬底具有互连区域和波导区域；沟槽，形成在衬底中，沟槽具有倾斜的侧壁表面和基本平坦的底部；底部覆层，形成在衬底上，底部覆层从互连区域延伸至波导区域，并且底部覆层充当互连区域中的绝缘层；以及金属层，形成在倾斜的侧壁表面上的底部覆层上。

优选地，该波导结构还包括：核心层，形成在波导区域中的底部覆层上；以及顶部覆层，形成在核心层上，波导结构由底部覆层、核心层和顶部覆层形成。

优选地，核心层的折射率大于底部覆层的折射率，并且折射率的差在约0.02至约0.2之间的范围内。

优选地，金属层包括铝（Al）、铜（Cu）、银（Ag）、金（Au）或它们的组合。

优选地，倾斜的侧壁表面的倾角的范围在约42度至48度之间。

优选地，金属层还形成在互连区域中的底部覆层上。

优选地，该波导结构还包括：再分布层（RDL），形成在互连区域中的金属层上。

优选地，底部覆层的厚度范围在约1μm至约10μm之间。

根据本发明的另一方面，提供了一种电-光器件，包括：衬底，衬底具有互连区域和波导区域，并且波导区域具有反射区域和波传播区域；沟槽，形成在波导区域中的衬底中；底部覆层，形成在衬底上，底部覆层从互连区域穿过反射区域延伸至波传播区域，并且底部覆层充当互连区域中的绝缘层；金属层，形成在反射区域中的底部覆层上；激光二极管，安装在衬底上；以及光电二极管，安装在衬底上。

优选地，沟槽具有倾斜的侧壁表面，并且倾斜的侧壁表面的倾角范围在约42度至约48度之间。

优选地，该电-光器件还包括：核心层，形成在波导区域中的底部覆层上；以及顶部覆层，形成在核心层上，波导结构由底部覆层、核心层和顶部覆层形成。

优选地，金属层还形成在互连区域中的底部覆层上。

优选地，该电-光器件还包括：再分布层（RDL），形成在互连区域中的金属层上。

优选地，该电-光器件还包括：凸块结构，形成在再分布层（RDL）与激光二极管或光电二极管之间。

优选地，该电-光器件还包括：凹槽，形成在衬底中并且邻近于沟槽；以及光传输器件，安装在凹槽中。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造波导结构的方法，包括：提供衬底，衬底具有互连区域区和波导区域；在衬底中形成沟槽，沟槽具有倾斜的侧壁表面和基本平坦的底部；在互连区域和波导区域中的衬底上形成底部覆层；以及在倾斜的侧壁表面上的底部覆层上形成金属层。

优选地，过湿蚀刻的蚀刻剂形成沟槽，并且湿蚀刻的蚀刻剂包括乙二胺邻苯二酚（EDP）、氢氧化钾（KOH）或四甲基氢氧化铵（TMAH）。

优选地，湿蚀刻的蚀刻速率范围在约0.2微米每分钟至约0.6微米每分钟之间。

优选地，该方法还包括：在互连区域中形成金属层；以及在互连区域中的金属层上形成再分布层（RDL）。

优选地，通过镀法、物理汽相沉积（PVD）、化学汽相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）或它们的组合来形成再分布层（RDL）。

附图说明

为了更充分地理解本发明及其优点，现结合附图参考以下描述，其中：

图1示出了根据本发明实施例的波导结构的截面示意图；

图2A至图2K示出了根据本发明实施例的制造波导结构的各个阶段的截面示意图；

图3示出了根据本发明实施例的电-光器件的截面示意图；以及

图4示出了根据本发明实施例的电-光器件的截面示意图。

具体实施方式

应当理解，为了实施本发明的不同特征，以下公开内容提供了许多不同的实施例或实例。以下描述了部件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而并不意在限制。此外，在以下描述中，在第二工艺之前执行第一工艺可以包括在第一工艺之后立即执行第二工艺的实施例，也可以包括在第一工艺和第二工艺之间实施附加工艺的实施例。为简明清楚起见，可以以不同的比例任意绘制各种部件。此外，在以下的描述中，第一部件在第二部件的上面或上方的形成可以包括第一部件和第二部件以直接接触的方式形成的实施例，也可以包括在第一部件和第二部件之间形成附加部件使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。

图1示出了根据本发明实施例的波导结构100的截面示意图。在衬底102中形成沟槽103，并且在沟槽103中形成波导结构150。在衬底102上形成互连结构119和凸块结构120。激光二极管280设置在线11左侧的凸块结构120上，并且光电二极管290设置在线11右侧的凸块结构120上。从激光二极管280射出的光路15被沟槽130左侧的倾斜侧壁表面103a反射，并且光路150穿过波导结构150，被沟槽130右侧的另一个倾斜侧壁表面103a反射，然后到达光电二极管290。然而，在这一实施例中，互连结构119在沟槽103之前形成，因此互连结构119会受到用于形成沟槽103的蚀刻工艺的破坏。

图2A至图2K示出了根据本发明第一实施例的波导结构200的制造工艺的各个步骤的示意图。参考图2A，提供衬底102。衬底102包含硅。可选或额外地，衬底102包括诸如锗的其他元素半导体。衬底102还可以包括诸如碳化硅、砷化镓、砷化铟和磷化铟的化合物半导体。衬底102可以包括诸如硅化锗、碳化硅锗、磷化镓砷、磷化铟镓的合金半导体。在一个实施例中，衬底102包括外延层。例如，衬底102具有覆盖块状半导体的外延层。此外，衬底102可以包括绝缘体上半导体（SOI）结构。例如，衬底102包括通过诸如注氧隔离（SIMOX）的工艺或诸如晶圆接合和研磨的其他合适的技术而形成的埋氧（BOX）层。

衬底102被划分成两个区域：互连区域210和波导区域220。互连区域210提供衬底102和各种部件（诸如二极管以及IC器件的输入/输出）之间的互连。波导区域220用于形成波导结构，稍后将会对其进行介绍。波导区域220具有反射区域222和波传播区域224。

在波导区域220内的衬底102中形成沟槽103。沟槽103具有宽度为W1的上部的和宽度为W2的下部，其中，W1大于W2。沟槽103的深度为D1。在一些实施例中，沟槽103的宽度W1的范围在约10μm至约1mm之间，宽度W2的范围在约8μm至约0.8mm之间，以及沟槽103的深度D1的范围在约20μm至约100μm之间。

沟槽103具有倾斜的侧壁表面103a和平坦的底部103b，并且倾斜的侧壁103a具有倾角（θ），其为倾斜的侧壁表面103a和衬底102的底面之间的锐角。在一些实施例中，倾角（θ）的范围在约42度至约48度之间。在一个实施例中，倾角（θ）约为45度。可以通过湿蚀刻工艺、干蚀刻工艺或它们的组合来形成沟槽103。例如，湿蚀刻工艺包括蚀刻剂，诸如乙二胺邻苯二酚（EDP）、氢氧化钾（KOH）或四甲基氢氧化铵（TMAH）。

在一些实施例中，使用混合异丙醇（IPA）的氢氧化钾（KOH）。为了控制倾角（θ），通过使用其中IPA的重量百分比的范围在0.1%至约5%之间的KOH（在水中其重量百分比的范围在约25%至35%之间）而实现各向异性湿蚀刻工艺。在湿蚀刻工艺期间，使温度保持在约60℃至约70℃的范围之间以实现可控的、范围在约0.2微米每分钟至约0.6微米每分钟的蚀刻速率。

参考图2B，在衬底102上形成底部覆层104。在互连区域210和波导区域220中的衬底102上共形地形成底部覆层104。请注意，底部覆层104是自互连区域210穿过反射区域222延伸至波传播区域224的连续结构。

连续的底部覆层104提供了两个功能。沉积在互连区域210中的底部覆层104用作再分布层（RDL层）的绝缘层，这将在后面描述。此外，沉积在波导区域220中的底部覆层104用作波导结构的一部分，这将在后面描述。底部覆层104的功能是用于使光限制在波导结构150中而不泄露到衬底102。

底部覆层104可以由有机材料或无机材料构成。例如，有机材料可以由诸如基于硅氧烷的聚合物或基于丙烯酸酯的聚合物的有机聚合物或无机-有机杂化聚合物（硅氧烷-丙烯酸酯或硅氧烷-环氧树脂）组成。例如，无机材料可以由氧化硅、氮化硅或氮氧化硅、硅或旋涂式玻璃层（SOG）形成。可以通过旋涂法、化学汽相沉积（CVD）（诸如等离子体增强CVD（PE-CVD））、物理汽相沉积（PVD）（诸如溅射）或其他合适的方法来形成底部覆层104。在一些实施例中，底部覆层104通过旋涂法由基于硅氧烷的聚合物而形成。旋涂法的优点在于其制造成本低于其它沉积方法。

在一些实施例中，底部覆层104的厚度范围在约1μm至约10μm之间。在一些实施例，底部覆层104的厚度范围在约1μm至约3μm之间。

参考图2C，在底部覆层104上形成金属层106。在金属层106上形成光刻胶层并将其图案化以覆盖未被去除的区域。然后，通过蚀刻工艺，将波传播区域224中的那部分金属层去除，保留区域210和区域222上方的金属层。

在一些实施例中，在形成金属层106之前，在底部覆层104上方形成粘合层（未示出），诸如Ti层、Cr层或其他可用的粘合层。

金属层106提供了两个功能。形成在互连区域210中的底部覆层104上的金属层106用作镀晶种层（plating seed layer）和/或凸块下金属化（UBM）层从而利于再分布层（RDL层）114的形成。此外，形成在倾斜侧壁表面103a上（或在反射区域222中）的金属层106用于将来自激光二极管280的光反射至光电二极管290（参考图1）。

在一些实施例中，金属层106的厚度范围在约0.1μm至约0.5μm之间。在一些实施例中，金属层106能够实现等于或大于80%的反射率。在一些实施例中，金属层106能够实现等于或大于90%的反射率。可以由Al、Cu、Ag、Au或它们的组合来构成金属层106。通过物理气相沉积（PVD）或镀的方法来沉积金属层106。也可以使用其它任何合适的金属材料或工艺。

然后，参考图2D，在衬底102上方沉积核心层108，然后通过光刻工艺将其图案化以保留反射区域222和波传播区域224中的核心层108。核心层108是光穿过其进行传播的主要传播层。示例性的光刻工艺包括光刻胶涂覆、软烘、掩模对准、曝光、曝光后烘烤、使光刻胶显影和硬烘的工艺步骤。也可以通过其他方法（诸如无掩模光刻、电子束写入、离子束写入和分子印迹）来实现或取代光刻曝光工艺。蚀刻技术包括干蚀刻、湿蚀刻或干蚀刻和湿蚀刻的组合。

接着，在衬底102上方沉积顶部覆层110并且通过光刻工艺将其图案化。去除互连区域210中的顶部覆层110以覆盖核心层108。顶部覆层110的功能类似于底部覆层104的功能，并用于把光限制在核心层108中。核心层108和顶部覆层110对二极管的波长是通透的以防止光被核心层108和顶部覆层110吸收。在一些实施例中，由波导结构200传播的波长的范围在约600nm至1600nm之间。

波导结构150由底部覆层104、核心层108和顶部覆层110构成。在沟槽103中形成的波导结构150提供了从激光二极管280至光电二极管290的光传播的光学媒介。

为了在波导结构150中实现全反射，核心层108的折射率大于底部覆层104和顶部覆层110的折射率。当光到达底部覆层104或顶部覆层110时，由于折射率差异，光折返回核心层108。因此，光被限制在核心层108内并穿过波导结构150。在一些实施例中，折射率差异的范围在0.02至约0.2之间。在一些实施例中，核心层108的折射率的范围在约1.4至约1.6之间。在一些实施例中，底部覆层104或顶部覆层110的折射率的范围在约1.4至约1.6之间。

核心层108的材料可以是聚合物。核心层108可以由基于环氧树脂的聚合物、聚酰亚胺（PI）或苯并二恶唑（PBO）构成。在一些实施例中，可以通过旋涂法来形成核心层108。在一些实施例中，核心层108的厚度至少为10μm。在一些实施例中，核心层108的厚度范围在约10μm至约50μm之间。

顶部覆层110是介电层。顶部覆层110可以由诸如基于硅氧烷的聚合物或基于丙烯酸酯的聚合物的聚合物或者无机-有机杂化聚合物（硅氧烷-丙烯酸酯或硅氧烷-环氧树脂）构成。在一些实施例中，可以通过旋涂法来形成顶部覆层110。在一些实施例中，底部覆层104的材料与顶部覆层110的材料是相同的。在一些实施例中，顶部覆层110的厚度至少为1μm以防止光泄露。在一些实施例中，顶部覆层110的厚度范围在约1μm至约10μm之间。

之后，参考图2E，在金属层106上方沉积光刻胶层并通过光刻工艺将其图案化以形成开口113，从而露出互连区域210中的金属层106。

然后，在开口113内和金属层106上形成再分布层（RDL）114以形成用于电信号传播的金属线路和金属迹线（metal traces）。然而，在一些实施例中，具有多个再分布层（RDL）114。可以通过镀法、物理汽相沉积（PVD）、化学汽相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）或它们的组合来形成再分布层（RDL）114。例如，当再分布层（RDL）114通过镀法形成时，金属层106充当镀种晶层。再分布层（RDL）114可以由铝（Al）、铝（Al）合金、铜（Cu）、铜（Cu）合金、钛（Ti）、钛（Ti）合金、钨（W）、钨（W）合金或它们的组合或其他可用的导电材料来制成。

再分布层（RDL）114的厚度范围在约1μm至约5μm之间。例如，对于超过2Gbps的高速应用，再分布层（RDL）114具有大于约2μm的厚度。在一些实施例中，再分布层（RDL）114的厚度范围在约1μm至约3μm之间。

在其他实施例中，当再分布层（RDL）114通过镀法形成时，位于再分布层（RDL）114下方的底部覆层104的材料具有更多的选择，因为在诸如小于约250℃的较低温度下进行镀法，所以底部覆层104可以由适于低温的聚合物构成。

之后，如图2F所示，去除光刻胶层112。参考图2G，在再分布层（RDL）114和顶部覆层110上形成钝化层116以保护下面的层。钝化层116可以由聚合物、氧化硅或氮化硅构成。钝化层116可以由旋涂法、化学汽相沉积（CVD）和物理汽相沉积（PVD）形成。

参考2H，通过蚀刻工艺去除部分钝化层116以露出再分布层（RDL）114。参考图2I，接着在波导结构150和再分布层（RDL）114上沉积光刻胶层，并且将其图案化。图案化的光刻胶层118包含开口123以露出再分布层（RDL）114。在一些实施例中，开口123的宽度W3的范围在约1μm至约50μm之间以与凸块结构120的尺寸相匹配。

参考图2J，在开口123内形成或放置凸块结构120以接触再分布层（RDL）114。凸块结构120可以由Cu、Cu合金、Al、Al合金、Sn、Sn合金或它们的组合构成。在一些实施例中，凸块结构120是焊料凸块结构。可以通过包括蒸发、镀法、印刷、喷射、接线柱球焊（studbumping）和直接放置焊球的各种方法来形成凸块结构120。在一些实施例中，凸块结构120可以是常规的焊料或无铅焊料。在其他实施例中，凸块结构120可以是用于倒装芯片与基于半导体的光学和电学芯片接合的微凸块或常规凸块。

在一些实施例中，可选地通过蒸发、镀法在凸块结构120和再分布层（RDL）114之间沉积凸块下金属化（UBM）层并使其形成。在一些实施例中，凸块结构120的厚度范围在约1μm至约50μm之间。

参考图2K，通过蚀刻工艺或剥离工艺将图案化的光刻胶层118和未被再分布层（RDL）114覆盖的露出的金属层106去除。

在图1所示的实施例中，重新分布层（RDL）在沟槽之前形成，因此重新分布层（RDL）可能受到用于形成沟槽的蚀刻工艺的破坏。相反，在一些实施例中，再分布层（RDL）在沟槽之后形成，因此重新分布层（RDL）不会受到用于形成沟槽的蚀刻工艺的破坏。此外，连续的底部覆层104是波导结构150的一部分，并且用作再分布层（RDL）的绝缘层。因此，简化了制造方法并且降低了成本。

图3示出了根据本发明第二实施例的电-光器件300的截面示意图。如图3所示，通过参考图2A至图2K的以上所述方法来制造波导结构300，然后通过凸块结构120将其接合至光学部件280和290。

参考图3，通过倒装芯片方法或引线接合方法将光学部件280和290安装在衬底102上。光学部件包括激光二极管280或光电二极管290。激光二极管280设置在线11左侧的凸块结构120上，并且光电二极管290设置在线11右侧的凸块结构120上。

在一个实施例中，光路是从受IC驱动器（图中未示出）驱动的激光二极管280中射出的示例性光路15（电磁波）。光路15被左侧反射区域222中的金属层106反射，然后光路15穿过波导结构150，被右侧反射区域222中的另一金属层106反射，然后到达光电二极管290。光电二极管290将光转换成诸如电流或电压的电信号，然后将电信号传输到诸如跨阻放大器（TIA）的其他器件。

在一些实施例中，激光二极管280和光电二极管290包括III-V族半导体材料并且工作在范围在600nm至1600nm之间的电磁波长上。

图4示出了根据本发明实施例的电-光器件400的系列截面示意图。其中，相似的元件用与图3中相同的参考数字来标示，因此，出于简洁而将其省略。

在图4中，凹槽305在衬底102中形成并且邻近于沟槽103，凹槽305的深度（D2）大于沟槽103的深度（D1）。在一些实施例中，凹槽305可以是U型。凹槽305用于将较大的光传输器件310和320置于其中并且使用与沟槽103类似的制造方法。在一些实施例中，凹槽305的深度（D2）范围在约50μm至约200μm之间。在一些实施例中，凹槽305的宽度（W4）范围在约100μm至约300μm之间。

凹槽305的较大尺寸也允许光耦合进出用于芯片外通信的光纤。如图4所示，光学透镜310和光纤320（尺寸范围在约200μm至约300μm之间）位于凹槽305内以将光15从激光二极管280传输至波导结构150。

在这个实施例中，透镜310和光纤320的设计拉长了光15的光路。然而，光学透镜310和光纤320的数量和位置不受这一实施例的限制，可根据实际应用来调整其数量和位置。

本发明提供了用于形成波导结构的机制的实施例，再分布层（RDL）在波导结构的沟槽之后形成，从而减轻了再分布层（RDL）的受损问题并且提高了制造成品率。此外，底部覆层用作互连区域中的绝缘层，从而简化了制造方法并且降低了成本。

在一些实施例中，提供了一种波导结构。该波导结构包括衬底，并且衬底具有互连区域和波导区域。波导结构还包括在衬底中形成的沟槽，并且沟槽具有倾斜的侧壁表面和基本平坦的底部。波导结构还包括在衬底上形成的底部覆层，并且底部覆层自互连区域延伸至波导区域，并且底部覆层用作互连区域中的绝缘层。波导结构还包括在倾斜的侧壁表面上的底部覆层上形成的金属层。

在一些实施例中，提供了电-光器件。电光器件包括衬底，并且衬底具有互连区域和波导区域，波导区域具有反射区域和波传播区域。电-光器件还包括在波导区域内的衬底中形成的沟槽。电-光器件还包括在衬底上形成的底部覆层，并且底部覆层自互连区域穿过反射区域延伸至波传播区域，并且底部覆层用作互连区域中的绝缘层。电-光器件还包括在反射区域中的底部覆层上形成的金属层。电-光器件还包括安装在衬底上的激光二极管。电-光器件也包括安装在衬底上的光电二极管。

在一些实施例中，提供了一种用于制造波导结构的方法。该方法包括提供衬底；在衬底中形成沟槽，并且沟槽具有倾斜的侧壁表面和基本平坦的底部。该方法包括在倾斜的侧壁表面上和基本上平坦的底部上形成底部覆层；以及在倾斜的侧壁表面上的底部覆层上形成金属层。

尽管已通过实例和根据实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明并不受限于所公开的实施例。相反，其旨在覆盖各种修改和类似的配置（对本领域技术人员来说是显而易见的）。因此，所附权利要求的范围应符合最广义的解释以包含所有的这些修改和类似的配置。

Claims (20)

1.一种波导结构，包括：

衬底，所述衬底具有互连区域和波导区域；

沟槽，形成在所述衬底中，所述沟槽具有倾斜的侧壁表面和基本平坦的底部，所述衬底具有邻近所述沟槽的倾斜的侧壁表面的平坦顶面；

底部覆层，形成在所述衬底上，所述底部覆层从所述互连区域延伸至所述波导区域，并且所述底部覆层充当所述互连区域中的绝缘层；以及

金属层，包括第一部分和第二部分，所述第一部分在所述互连区域中形成在所述衬底的平坦顶面上方，所述第二部分在所述波导区域中形成在所述倾斜的侧壁表面上的所述底部覆层上，所述金属层通过底部覆层与所述衬底间隔开，所述第一部分与所述第二部分分离。

2.根据权利要求1所述的波导结构，还包括：

核心层，形成在所述波导区域中的所述底部覆层上；以及

顶部覆层，形成在所述核心层上，所述波导结构由所述底部覆层、所述核心层和所述顶部覆层形成。

3.根据权利要求2所述的波导结构，其中，所述核心层的折射率大于所述底部覆层的折射率，并且折射率的差在0.02至0.2之间的范围内。

4.根据权利要求1所述的波导结构，其中，所述金属层包括铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)或它们的组合。

5.根据权利要求1所述的波导结构，其中，所述倾斜的侧壁表面的倾角的范围在42度至48度之间。

6.根据权利要求1所述的波导结构，其中，所述金属层的第一部分形成在所述互连区域中的所述底部覆层上。

7.根据权利要求6所述的波导结构，还包括：

再分布层(RDL)，形成在所述互连区域中的所述金属层的第一部分上。

8.根据权利要求1所述的波导结构，其中，所述底部覆层的厚度范围在1μm至10μm之间。

9.一种电-光器件，包括：

衬底，所述衬底具有互连区域和波导区域，并且所述波导区域具有反射区域和波传播区域；

沟槽，形成在所述波导区域中的所述衬底中，所述沟槽具有倾斜的侧壁表面和平坦的底部，所述衬底具有邻近所述沟槽的倾斜的侧壁表面的平坦顶面；

底部覆层，形成在所述衬底上，所述底部覆层从所述互连区域穿过所述反射区域延伸至所述波传播区域，并且所述底部覆层充当所述互连区域中的绝缘层；

金属层，包括第一部分和第二部分，所述第一部分在所述互连区域中形成在所述衬底的平坦顶面上方，所述第二部分形成在所述反射区域中的沟槽的倾斜的侧壁表面上的所述底部覆层上，所述金属层通过所述底部覆层与所述衬底间隔开，所述第一部分与所述第二部分分离；

激光二极管，安装在所述衬底上；以及

光电二极管，安装在所述衬底上。

10.根据权利要求9所述的电-光器件，其中，所述倾斜的侧壁表面的倾角范围在42度至48度之间。

11.根据权利要求9所述的电-光器件，还包括：

核心层，形成在所述波导区域中的所述底部覆层上；以及

顶部覆层，形成在所述核心层上，波导结构由所述底部覆层、所述核心层和所述顶部覆层形成。

12.根据权利要求9所述的电-光器件，其中，所述金属层的第一部分形成在所述互连区域中的所述底部覆层上。

13.根据权利要求12所述的电-光器件，还包括：

再分布层(RDL)，形成在所述互连区域中的所述金属层的第一部分上。

14.根据权利要求13所述的电-光器件，还包括：

凸块结构，形成在所述再分布层与所述激光二极管或所述光电二极管之间。

15.根据权利要求9所述的电-光器件，还包括：

凹槽，形成在所述衬底中并且邻近于所述沟槽；以及

光传输器件，安装在所述凹槽中。

16.一种制造波导结构的方法，包括：

提供衬底，所述衬底具有互连区域区和波导区域；

在所述衬底中形成沟槽，所述沟槽具有倾斜的侧壁表面和基本平坦的底部并且所述衬底具有邻近所述沟槽的倾斜的侧壁表面的平坦顶面；

在所述互连区域和所述波导区域中的所述衬底上形成底部覆层；以及

形成金属层，所述金属层包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分在所述互连区域中形成在所述衬底的平坦顶面上方，所述第二部分在所述波导区域中形成在所述沟槽的所述倾斜的侧壁表面上的所述底部覆层上，所述金属层通过所述底部覆层与所述衬底间隔开，所述第一部分与所述第二部分分离。

17.根据权利要求16所述的制造波导结构的方法，其中，通过湿蚀刻的蚀刻剂形成所述沟槽，并且所述湿蚀刻的蚀刻剂包括乙二胺邻苯二酚(EDP)、氢氧化钾(KOH)或四甲基氢氧化铵(TMAH)。

18.根据权利要求17所述的制造波导结构的方法，所述湿蚀刻的蚀刻速率范围在0.2微米每分钟至0.6微米每分钟之间。

19.根据权利要求16所述的制造波导结构的方法，还包括：

在所述互连区域中形成所述金属层；以及

在所述互连区域中的所述金属层的第一部分上形成再分布层(RDL)。

20.根据权利要求19所述的制造波导结构的方法，其中，通过镀法、物理汽相沉积(PVD)、化学汽相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)或它们的组合来形成所述再分布层。