CN109283636A - 半导体器件 - Google Patents

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Abstract

一种半导体器件，包括第一器件和第二器件。所述第一器件包括在第一基板上的至少一个波导。所述第二器件在所述第一器件上并且包括：在第二基板的上表面上的至少一根光纤、在所述第二基板的所述上表面上的反射器以及在所述反射器下方的位于所述第二基板的下表面上的透镜。所述至少一个波导传送来自所述反射器并且穿过所述透镜的光以使所述光输出到所述光纤。

Description

半导体器件
相关申请的交叉引用
于2017年7月19日提交并且名称为“Semiconductor Device(半导体器件)”的韩国专利申请No.10-2017-0091348通过引用被全部并入本文。
技术领域
本文所描述的一个或更多个实施例涉及半导体器件。
背景技术
对电子设备中的大量数据的高速传输和接收的需求已经增加。对传输速度的限制很大程度上可以归因于通过金属布线(wiring)的电信号的传输。已经提出了用光信号代替电信号的各种方法。这种方法需要某些组件，例如，光源、波导和光纤。然而，这些组件和其他组件的不对准可能引起误差和低效率。
发明内容
根据一个或更多个实施例，一种半导体器件，包括：第一器件，所述第一器件包括在第一基板上的至少一根波导；和第二器件，所述第二器件在所述第一器件上并且包括：在第二基板的上表面上的至少一根光纤、在所述第二基板的所述上表面上的反射器以及在所述反射器下方的位于所述第二基板的下表面上的透镜，所述至少一根波导传送来自所述反射器并且穿过所述透镜的光以使所述光输出到所述光纤。
根据一个或更多个实施例，一种半导体器件，包括：光源，所述光源发射光；至少一个光调制器，所述至少一个光调制器基于由所述光源发射的光生成光信号；至少一根波导，所述至少一根波导连接到所述至少一个光调制器，以为所述光信号提供路径；光纤，所述光纤输出所述光信号；和反射器，所述反射器反射沿着所述至少一根波导发射的所述光信号以使所述光信号输入到所述光纤，其中，所述至少一个光调制器和所述至少一根波导在第一基板上并且所述光纤和所述反射器在不同于所述第一基板的第二基板上。
根据一个或更多个实施例，一种半导体器件，包括：光纤，所述光纤接收光信号；反射器，所述反射器反射通过所述光纤发射的所述光信号；至少一根波导，所述至少一根波导接收由所述反射器反射的所述光信号并为所述光信号提供路径；和光电探测器，所述光电探测器连接到所述至少一根波导，以将所述光信号转换为电信号，其中，所述光电探测器和所述至少一根波导在第一基板上并且所述光纤和所述反射器在不同于所述第一基板的第二基板上。
附图说明
通过参考附图详细描述示例性实施例，对于本领域普通技术人员而言，特征将会变得显而易见，其中：
图1A示出了半导体器件的实施例，并且图1B示出了半导体器件的实施例；
图2示出了半导体器件的另一实施例；
图3至图15示出了半导体器件的另外的实施例；
图16示出了半导体器件的另一实施例；
图17至图22示出了半导体器件的另外的实施例；和
图23示出了电子设备的实施例。
具体实施方式
图1A示出了半导体器件1A的实施例，该半导体器件1A可以包括反射器2和4、光调制器3和光纤5。可以在光通过反射器2和4以及光调制器3传输到光纤5的路径上提供一根或更多根波导。例如，光可以通过波导经由反射器2和4以及光调制器3入射到光纤5。
在示例实施例中，反射器2和4以及光纤5所在的基板可以不同于光调制器3所在的基板。在光调制器3被放在第一基板上并且反射器2和4以及光纤5被放在不同于第一基板的第二基板上之后，可以通过使用第一基板和第二基板中每一个上的对准键来将第一基板耦接(couple)到第二基板来形成半导体器件1A。对准键允许第一基板上的光路和第二基板上的光路对准。
光可以由光源(例如，激光二极管或发光二极管(LED))生成并且可以通过反射器2反射以入射到光调制器3。光调制器3可以将预定的电信号转换为光信号并且可以连接到焊盘以从外部源接收电信号。光调制器3可以基于通过焊盘输入的电信号来改变光的相位、强度和/或另一参数。
光调制器3可以是例如电吸收调制器或干涉型调制器。在示例实施例中，光调制器3可以是将由反射器2接收的光分为两个路径的马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)干涉仪型调制器。这两个路径中的至少一个路径上的光的相位可以被调制，并且相位调制光和原相位光之间发生偏移和相长干涉。在另一示例实施例中，光调制器3可以是另一种类型的干涉型调制器或电吸收调制器。
反映了输入到光调制器3的电信号而被调制的光，可以被反射器4反射以入射到光纤5。入射到光纤5的光可以被输出到半导体器件1A的外部。因此，图1A所示的半导体器件1A可以被提供为光信号发射器件，该光信号发射器件根据输入到光调制器3的电信号调制光，生成光信号并且通过光纤5输出光信号。
图1B示出了半导体器件1B的实施例，该半导体器件1B可以被提供为光信号接收器件，在该光信号接收器件中，反射器7反射通过光纤6输入的光信号并且将光信号传输到光电探测器8。在示例实施例中，可以在光信号通过光纤6入射并且光信号通过反射器7被传输到光电探测器8的路径上提供波导。
在示例实施例中，光纤6和反射器7可以被提供在不同于提供有光电探测器8的基板的基板上。在示例实施中，在第一基板上形成光电探测器8并且在不同于第一基板的第二基板上形成光纤6和反射器7之后，可以通过使用第一基板和第二基板中的每个基板上的对准键来将第一基板耦接到第二基板来制造半导体器件1B。基于对准键来执行耦接过程使第一基板和第二基板上的光路对准。
光电探测器8可以包括将光信号转换为电信号的至少一个光电器件(例如，光电探测器)。光电探测器8可以被连接到输出通过转换光信号而生成的电信号的焊盘。在示例实施例中，光电探测器8转换光信号而生成的电信号可以被提供为与输入到光调制器3的电信号对应的信号。
因此，图1A的半导体器件1A可以在电信号的发送侧并且图1B的半导体器件1B可以在电信号的接收侧。结果是，可以实现在发射模块和接收模块之间使用光学布线的通信。
图2示出了半导体器件10的实施例，该半导体器件10用作光信号传输器件，其将电信号转换为光信号来输出。参考图2，半导体器件10可以包括光源11、光调制器13、波分复用(WDM)器件14和光纤15。一根或更多根波导12可以在光源11、光调制器13、WDM器件14和光纤15之间作为光路。在示例实施例中，光源11、波导12、光调制器13、WDM器件14和光纤15中的至少一部分可以被基板16上的绝缘层密封。
参考图2，在光源11中生成的光可以通过波导12传输到光调制器13。在示例实施例中，光源11可以包括多个光源，该多个光源生成不同波长的光。在多个光源中的每个光源中生成的光可以通过不同的波导12传输到光调制器13。
光调制器13还可以包括用于调制不同波长的光的多个光调制器。在示例实施例中，光源11中光源的数量可以与光调制器13中光调制器的数量相等。基于通过电连接到光调制器13的焊盘13A输入的电信号，光调制器可以通过改变由光源11生成的光的相位、强度和/或另一参数来生成光信号。由光调制器中的每个光调制器生成的光信号可以被输入到WDM器件14。
WDM器件14可以接收不同波段的光信号以生成单个输出光信号OL。例如，WDM器件14可以用作一种复用器。由WDM器件14生成的输出光信号OL可以通过光纤15输出。在示例实施例中，光纤15可以位于基板16中的V形凹槽中。
图3至图15示出了半导体器件的另外的实施例。
参考图3，半导体器件100可以包括光源110、反射器121和122、光调制器150和光纤160。波导141至143可以在光源110、反射器121和122、光调制器150和光纤160中相邻的两个之间，从而提供光路。光源110可以包括发出不同波长的光的第一光源111、第二光源112、第三光源113和第四光源114。光调制器150可以包括用于改变具有不同波长的光的强度、相位和/或另一参数以生成相应光信号的第一光调制器151、第二光调制器152、第三光调制器153和第四光调制器154。在不同的实施例中，光源111至114的数量和光调制器151至154的数量可以相同或不同。
在示例实施例中，在第一光源111、第二光源112、第三光源113和第四光源114中的每个中生成的光可以被输出到第一光调制器151、第二光调制器152、第三光调制器153和第四光调制器154中的相应的光调制器以生成光信号。第一光调制器151、第二光调制器152、第三光调制器153和第四光调制器154可以从外部源接收电信号并且基于这些电信号分别生成第一光信号OL1、第二光信号OL2、第三光信号OL3和第四光信号OL4。第一光信号OL1、第二光信号OL2、第三光信号OL3和第四光信号OL4可以通过相应的光纤160传输不同的数据和信息以向外输出。光纤160可以平行布置。第一光信号OL1、第二光信号OL2、第三光信号OL3和第四光信号OL4可以分别通过多根光纤160输出，而在他们之间没有干涉或重叠。
在图3的示例实施例中，组件110、142、143和160(用阴影标记)可以被形成在不同于设置有其余组件131、141和150(未用阴影标记)的基板的基板上。在示例实施例中，由波导142和143(用阴影标记)提供的光路可以通过反射器121和122以及光栅耦合器131和132耦合到由波导141(未用阴影标记)提供的光路。
图4示出了沿穿过第二光源112和第二光调制器152的光截取的半导体器件100的垂直横截面图。
参考图4，半导体器件100可以包括在第一器件E1上的第二器件E2。第一器件E1可以包括在第一基板101上的下波导141。在示例实施例中，下波导141可以被密封在绝缘层105中。第一光栅耦合器131和第二光栅耦合器132可以位于下波导141的相对两端。
第二器件E2可以包括在第二基板102上的第二光源112和光纤160，并且反射器121和122可以分别与光源110和光纤160相邻。可以使用倒装焊接或其他方法将第二光源112连接到第二基板102。由第二光源112生成的光可以穿过第一上波导142并且被第一反射器121朝向第一光栅耦合器131反射从而被反射到第一光栅耦合器131。
第一反射器121可以位于第一光栅耦合器131上方。第一反射器121可以以如下方式形成：上波导142和143位于第二基板102中，并且第二基板102的一个区域从第二基板102的上表面被移除以形成V形槽。因此，如图4所示，可以在第一反射器121和第二反射器122之间保留上波导。
在示例实施例中，可以在第二基板102的下表面上形成透镜170，使得由第一反射器121反射的光可以有效地入射到第一光栅耦合器131。透镜170可以被提供为在第一反射器121和第一光栅耦合器131之间的凸透镜。
入射到第一光栅耦合器131的光可以通过下波导141被发射并且被传输到第二光调制器152。第二光调制器152可以调制光的相位、强度和/或另一参数，由此生成第二光信号OL2。第二光信号OL2可以通过第二光栅耦合器132被输出到下波导141的外部，并且可以被第二反射器122朝向光纤160反射并通过第二上波导143被入射到光纤160。为了确保第二光信号OL2的路径，第二反射器122可以位于第二光栅耦合器132的上方。
参考图4，第一对准结构101A可以在第一基板101的上表面上并且第二对准结构102A可以在第二基板102的下表面上。第一对准结构101A和第二对准结构102A可以彼此对准，以便将第一器件E1与第二器件E2对准。这种对准允许使第一器件E1和第二器件E2之间的光传输路径准确对准。
因此，在示例实施例中，用于实现光传输器件的第一器件E1和第二器件E2的组件可以被提供在分别被提供的第一基板101和第二基板102中。因此光传输器件可以通过使第一器件E1和第二器件E2相结合而制造。在制造过程中，可以分别使用第一器件E1和第二器件E2中的对准结构101A和102A来执行对准过程。对准结构能够使形成光发射器件的时间和成本减少。而且，可以简化用于测试第一器件E1和第二器件E2的对准状态的测试过程。
第一基板101和第二基板102的厚度以及透镜170的形状例如可以根据第一器件E1和第二器件E2之间的焦距来确定。在一些情况下，仅通过调整第一基板101和第二基板102的厚度以及透镜170的形状，可能难以获得准确的焦距。基于这个原因，在一些实施例中，可以在第一器件E1和第二器件E2之间插入单独的器件。
图5示出了在第一器件E1和第二器件E2之间包括第三器件E3的半导体器件100A的实施例。当在第一器件E1和第二器件E2之间的焦距不足或难以确定时，可以提供第三器件E3。第三器件E3可以包括第三基板103，以及分别在第三基板103的上表面和下表面的上透镜181和下透镜182。透镜181可以在第一反射器121和第一光栅耦合器131之间，并且透镜182可以在第二反射器122和第二光栅耦合器132之间。在示例实施例中，当第三器件E3被包括在半导体器件100A中时，第二器件E2可以不包括透镜170。
第三基板103可以包括用于使第一基板101和第二基板102对准的第三对准结构103A1和103A2。第三对准结构103A1和103A2可以分别位于第三基板103的上表面和下表面，并且第三对准结构103A1和103A2可以与第一对准结构101A和第二对准结构102A对准。
图6示出了半导体器件200的实施例，该半导体器件200可以包括光源210、反射器221和222、光分路器245、光调制器250和光纤260。波导241至243可以位于上述各组件之间以提供光路。与图3至图5的半导体器件100和100A不同，半导体器件200可以包含单个光源210。从光源210输出的光可以通过光分路器245被分为不同波长的光。被分开后的光可以被传输到第一光调制器251、第二光调制器252、第三光调制器253和第四光调制器254。
参考图6，由下波导241提供的光路可以在光分路器245中从单个光路改变为多个光路。在示例实施例中，光分路器245可以将由光源210生成的光分成具有不同波长的四种类型的光，以传输到第一光调制器251、第二光调制器252、第三光调制器253和第四光调制器254中相应的光调制器。第一光调制器251、第二光调制器252、第三光调制器253和第四光调制器254例如可以通过改变接收到的光的强度、相位和/或另一参数来分别生成第一光信号OL1、第二光信号OL2、第三光信号OL3和第四光信号OL4。第一光信号OL1、第二光信号OL2、第三光信号OL3和第四光信号OL4可以通过多个相应光纤输出，而在他们之间没有干涉或重叠。
在图6的示例实施例中，组件210、221、222、242、243和260(用阴影标记)所在的基板可以不同于包括其余组件231、232、241、245和250(未用阴影标记)的基板。
图7示出了沿第一光信号OL1的路径的半导体器件200的垂直横截面图。参考图7，半导体器件200可以包括在第一器件E1上的第二器件E2。第一器件E1可以包括第一基板201、第一基板201上的下波导241以及密封下波导241的绝缘层205。第一光栅耦合器231和第二光栅耦合器232可以被提供在下波导241的相对的两端。
第二器件E2可以包括第二基板202、在第二基板202上的光源210和光纤260、以及与光源210和光纤260相邻的反射器221和221。在光源210中生成的光可以被发射到第一上波导242并且被第一反射器221朝向下波导241反射并且通过第一光栅耦合器231入射到下波导241。在示例实施例中，在第一反射器221和第一光栅耦合器231之间的透镜270可以位于第二基板202的下表面。
通过下波导241发射的光可以通过光分路器245被分成多个波段。第一光调制器251可以接收被分为第一波段的光以生成第一光信号OL1。第一光信号OL1可以通过第二光栅耦合器232被输出到下波导241的外部，并且可以被第二反射器222朝向光纤260反射并通过第二上波导243入射到光纤260。
如图7所示，第一对准结构201A可以被提供在第一基板201的上表面上，并且第二对准结构202A可以被提供在第二基板202的下表面上。第一器件E1可以通过使第一对准结构201A和第二对准结构202A对准而与第二器件E2结合。这允许使第一器件E1和第二器件E2之间的光传输路径准确对准。
图8示出了半导体器件300的另一实施例，该半导体器件300可以包括光源310、反射器321和322、光调制器350、光纤360和WDM器件380。波导341至343可以位于上述各组件之间以提供光路。半导体器件300可以包括输出不同波长的光的多个光源311至314。例如，光源310可以包括分别生成传输到第一光调制器351、第二光调制器352、第三光调制器353和第四光调制器354的光的第一光源311、第二光源312、第三光源313和第四光源314。
第一光信号OL1、第二光信号OL2、第三光信号OL3和第四光信号OL4分别从第一光调制器351、第二光调制器352、第三光调制器353和第四光调制器354生成并被输出，并且可以具有不同的波长。WDM器件380可以使用第一光信号OL1、第二光信号OL2、第三光信号OL3和第四光信号OL4来生成输出光信号OL。在示例实施例中，WDM器件380可以用作一种复用器。
图9示出了沿第三光信号OL3的路径的半导体器件300的垂直横截面图。参考图9，半导体器件300可以包括在第一器件E1上的第二器件E2。第一器件E1可以包括第一基板301、第一基板301上的下波导341、WDM器件380以及绝缘层305。在示例实施例中，下波导341和WDM器件380可以被密封在绝缘层305中。
在图9中，由第三光源313生成的光可以在第三波段中。第三波段中的光可以被第三光调制器353调制以生成第三光信号OL3，并且第三光信号OL3可以被传输到WDM器件380。WDM器件380可以通过使第三光信号OL3与一个或更多个其他光信号OL1、OL2和OL4相结合来生成输出光信号OL。输出光信号OL可以通过光纤360向外输出。
图10和图11示出了半导体器件400的实施例，该半导体器件400可以包括光源410、反射器421和422、光调制器450、光纤460和WDM器件480。波导441至444可以位于上述各组件之间以提供光路。图10和图11的半导体器件400可以包括输出不同波长的光的多个光源411至414。例如，光源410可以包括第一光源411、第二光源412、第三光源413和第四光源414，这些光源分别生成将要传输到第一光调制器451、第二光调制器452、第三光调制器453和第四光调制器454的光。
第一光信号OL1、第二光信号OL2、第三光信号OL3和第四光信号OL4分别由第一光调制器451、第二光调制器452、第三光调制器453和第四光调制器454生成并被输出，并且可以具有不同的波长。WDM器件380可以作为基于第一光信号OL1、第二光信号OL2、第三光信号OL3和第四光信号OL4来生成输出光信号OL的复用器。
图11示出了沿第一光信号OL1的路径的半导体器件400的垂直横截面图。参考图11，半导体器件400可以包括在第一器件E1上的第二器件E2。第一器件E1可以包括第一基板401、第一基板401上的下波导441以及绝缘层405。
在图11的示例实施例中，WDM器件480可以位于第二基板402。由第一光调制器451生成的第一光信号OL1可以通过第二光栅耦合器432和第二反射器422传输到WDM器件480。WDM器件480可以使第一光信号OL1和光信号OL2至OL4相结合以生成输出光信号OL。
图12和图13示出了半导体器件500的实施例，该半导体器件500可以包括光源510、反射器521、光调制器550、光纤560和WDM器件580。在图12和图13的示例实施例中，除了WDM器件580和光纤560之外，诸如光源510、光调制器550等的所有组件可以位于第一器件E1。
第一光源511、第二光源512、第三光源513和第四光源514可以通过第一光栅耦合器531被耦合到下波导541。参考图13，其示出了半导体器件500的垂直横截面结构，光源510和下波导541的全部可以被密封在第一基板501上的绝缘层505中。以与图13所示的示例实施例不同的方式，在第一光源511、第二光源512、第三光源513和第四光源514横向输出光的情况下，第一光源511、第二光源512、第三光源513和第四光源514可以在无需下波导541和第一光栅耦合器531的情况下被耦合。
图14和图15示出了半导体器件600的实施例，该半导体器件600可以包括光源610、反射器621、光调制器650、光纤660和WDM器件680。在图14和图15的示例实施例中，除了光纤660和波导642之外，诸如光源610、光调制器650、WDM器件680等的所有组件可以位于第一器件E1。如图15所示，第一光源611、第二光源612、第三光源613和第四光源614可以通过第一光栅耦合器631被耦合到下波导641。以与图15所示的示例实施例不同的方式，在第一光源611、第二光源612、第三光源613和第四光源614横向输出光的情况下，第一光源611、第二光源612、第三光源613和第四光源614可以在无需下波导641和第一光栅耦合器631的情况下被耦合。
在另外的实施例中，例如，根据图5的示例实施例的第三器件E3可以被应用到图6至图15的半导体器件200至600。例如，当对半导体器件200至600中根据焦距传输光信号的问题存在担忧时，可以将第三器件E3插入在第一器件E1和第二器件E2之间。
图16示出了半导体器件20的另一实施例，该半导体器件20可以用作用于接收将要被转换为电信号的光信号的光信号接收器件。半导体器件20可以包括光电探测器21、WDM器件23和光纤24。波导22可以在各组件之间以提供光路。在示例实施例中，光电探测器21、波导22、WDM器件23和光纤24中的至少一部分可以被基板25上的绝缘层密封。
通过光纤24接收的光信号可以由WDM器件23被分为多个不同波长的光信号。不同波长的光信号可以通过不同的波导22传输到光电探测器21。光电探测器21可以将各自的光信号转换为电信号。光电探测器21生成的电信号可以通过各自的焊盘21A向外输出。在示例实施例中，焊盘21A可以被耦接到接收电信号以执行特定操作的集成电路(IC)芯片。
图17至图22示出了半导体器件的另外的实施例。
图17示出了半导体器件700的实施例，该半导体器件700可以包括光电探测器710、反射器721和光纤760。波导741和742可以位于光电探测器710、反射器721和光纤760中相邻的两个之间，以便为光信号IL1至IL4提供路径。光电探测器710可以包括分别接收具有不同波长的第一光信号IL1、第二光信号IL2、第三光信号IL3和第四光信号IL4的第一光电探测器711、第二光电探测器712、第三光电探测器713和第四光电探测器714。由第一光电探测器711、第二光电探测器712、第三光电探测器713和第四光电探测器714生成的电信号可以彼此不同。
图18示出了沿第一光信号IL1的路径的半导体器件700的垂直横截面结构。参考图18，半导体器件700可以包括在第一器件E1上的第二器件E2。第一器件E1可以包括第一基板701、下波导741、第一光电探测器711以及密封下波导741和第一光电探测器711的绝缘层705。光栅耦合器731可以在下波导741的一侧。
第二器件E2可以包括第二基板702、光纤760和反射器721。由光纤760接收的第一光信号IL1可以被反射器721反射并且通过光栅耦合器731被发射到下波导741。透镜770可以在第二基板702的下表面上，使得由反射器721反射的第一光信号IL1可以集中在光栅耦合器731上。
参考图18，第一对准结构701A可以在第一基板701的上表面上，并且第二对准结构702A可以在第二基板702的下表面上。第一器件E1可以通过使第一对准结构701A和第二对准结构702A对准而与第二器件E2结合。结果，可以使第一器件E1和第二器件E2之间的光信号IL1至IL4的传输路径精确地对准。
图19和图20示出了半导体器件800的另一实施例，该半导体器件800可以包括光电探测器810、反射器821、光纤860和WDM器件880。WDM器件880可以将通过光纤860传输的所接收到的光信号IL分为具有多个波长的光信号IL1至IL4，以传输至各个光电探测器811至814。第一光电探测器811、第二光电探测器812、第三光电探测器813和第四光电探测器814可以基于来自WDM器件880的具有不同波长的第一光信号IL1、第二光信号IL2、第三光信号IL3和第四光信号IL4中的相应光信号产生电信号。
WDM器件880可以在第一器件E1中，并且可以被密封在绝缘层805中。WDM器件880可以通过在波导841一侧的光栅耦合器831接收所接收到的光信号IL。由于所接收到的光信号IL根据波长被分开，以生成第一光信号IL1、第二光信号IL2、第三光信号IL3和第四光信号IL4，所以WDM器件880可以用作解复用器。
图21和图22示出了半导体器件900的另一实施例，该半导体器件900可以包括光电探测器910、反射器921、光纤960和WDM器件980。图21和图22的示例实施例与图19和图20的示例实施例的区别可以在于WDM器件980可以在第二器件E2中。
参考图21和图22，具有光栅耦合器931的光电探测器910和下波导941可以在第一器件E1中，并且光纤960、上波导942和WDM器件980可以在第二器件E2中。WDM器件980可以将所接收到的光信号IL分成具有不同波长的第一光信号IL1、第二光信号IL2、第三光信号IL3和第四光信号IL4，并且因此WDM器件980可以用作解复用器。
图17至图22的半导体器件700至900已经被描述为包括第一器件E1和第二器件E2。在其他实施例中，例如当对半导体器件700至900中根据焦距传输所接收到的光信号IL的问题存在担忧时，可以在半导体器件700至900的第一器件E1与第二器件E2之间添加第三器件。被添加到第一器件E1和第二器件E2之间的第三器件可以包括例如以与图5的示例实施例相同方式的透镜。
图23示出了电子设备1000的实施例，该电子设备1000可以包括显示器1010、存储器1020、通信模块1030、传感器模块1040和处理器1050。电子设备1000可以是例如电视、台式电脑、智能电话、平板电脑、膝上型电脑或另一电子设备。显示器1010、存储器1020、通信模块1030、传感器模块1040、处理器1050和/或其他组件可以通过总线1060彼此通信。
电子设备1000中的组件可以通过交换一个或更多个光信号而彼此通信。显示器1010的驱动设备、存储器1020、通信模块1030、传感器模块1040和处理器1050可以包括例如半导体器件10、20以及100至900中的一个或更多个。
根据一个或更多个前述实施例，半导体器件包括在不同基板上的光纤和波导。可以通过使基板上的对准结构对准而以准确地对准方式使光纤耦接到波导。结果，可以简化并以低成本执行对基板的对准。而且，半导体器件的测试过程的成本和复杂性可以得到改善。在一个或更多个实施例中，反射器可以与光纤相邻。另外，可以容易地将各种其他组件添加到半导体器件中，由此改善可扩展性。
已经在本申请中公开了示例实施例，尽管采用了特定术语，但这些术语仅在一般的、描述的意义上使用和解释，并不用于限制。在一些情况下，对于本申请的提交领域的技术人员显而易见的是，与特定实施例相关联描述的特征、特性和/或元件可以单独使用，或者结合与其他实施例相关联描述的特征、特性和/或元件使用，除非另外特别指明。因此，在不脱离权利要求所描述的实施例的精神和范围的情况下，可以作出各种形式和细节上的改变。

Claims (20)

1.一种半导体器件，包括：
第一器件，所述第一器件包括在第一基板上的至少一根波导；和
第二器件，所述第二器件在所述第一器件上并且包括：在第二基板的上表面上的至少一根光纤、在所述第二基板的所述上表面上的反射器以及在所述反射器下方的位于所述第二基板的下表面上的透镜，
所述至少一根波导传送来自所述反射器并且穿过所述透镜的光。
2.如权利要求1所述的半导体器件，其中，
所述第一器件和所述第二器件中的至少一个包括光电器件。
3.如权利要求1所述的半导体器件，其中：
所述至少一根波导包括多根波导，并且
所述多根波导为不同波长的光信号提供各自的传输路径。
4.如权利要求3所述的半导体器件，其中，
所述第一器件和所述第二器件中的至少一个包括连接在所述至少一根光纤与所述多根波导之间的波分复用器件。
5.如权利要求4所述的半导体器件，其中，所述波分复用器件包括：复用器和解复用器中的至少一个，所述复用器基于通过所述多根波导传输的所述光信号生成输出光信号，所述输出光信号将被输出到所述光纤，所述解复用器基于通过所述至少一根光纤传输的输入光信号生成所述不同波长的光信号。
6.如权利要求4所述的半导体器件，其中：
所述至少一根光纤对应于多根光纤，并且
所述光纤的数量少于所述多根波导的数量。
7.如权利要求1所述的半导体器件，还包括：
在所述第一器件和所述第二器件之间的第三器件。
8.如权利要求7所述的半导体器件，其中，所述第三器件包括：
第三基板、在所述第三基板的上表面上的上透镜和在所述第三基板的下表面上的下透镜。
9.如权利要求1所述的半导体器件，其中，所述波导包括在所述反射器下方的光栅耦合器。
10.如权利要求1所述的半导体器件，其中：
所述第一器件包括在所述第一基板的上表面上的第一对准结构，并且
所述第二器件包括在所述第二基板的所述下表面上的第二对准结构，所述第二对准结构与所述第一对准结构对准。
11.一种半导体器件，包括：
光源，所述光源发射光；
至少一个光调制器，所述至少一个光调制器基于由所述光源发射的光生成光信号；
至少一根波导，所述至少一根波导连接到所述至少一个光调制器，以为所述光信号提供路径；
光纤，所述光纤输出所述光信号；和
反射器，所述反射器反射沿着所述至少一根波导发射的所述光信号以使所述光信号输入到所述光纤，其中，所述至少一个光调制器和所述至少一根波导在第一基板上并且所述光纤和所述反射器在不同于所述第一基板的第二基板上。
12.如权利要求11所述的半导体器件，其中，所述至少一根波导包括第一光栅耦合器以接收由所述光源发射的光和第二光栅耦合器以将所述光信号传输到所述反射器。
13.如权利要求12所述的半导体器件，还包括：
在所述第二光栅耦合器和所述反射器之间的透镜。
14.如权利要求11所述的半导体器件，其中：
所述至少一个光调制器包括多个光调制器以生成不同波长的各个光信号，并且
所述至少一根波导包括多根波导，所述多根波导为所述不同波长的光信号中的相应光信号提供路径。
15.如权利要求14所述的半导体器件，还包括：
复用器，所述复用器连接在所述多根波导与所述光纤之间。
16.如权利要求14所述的半导体器件，其中，所述光源包括多个光源以生成不同波长的光。
17.如权利要求14所述的半导体器件，还包括：
光分路器，所述光分路器朝向所述多根波导反射由所述光源发射的光。
18.一种半导体器件，包括：
光纤，所述光纤接收光信号；
反射器，所述反射器反射通过所述光纤发射的所述光信号；
至少一根波导，所述至少一根波导接收由所述反射器反射的所述光信号并为所述光信号提供路径；和
光电探测器，所述光电探测器连接到所述至少一根波导，以将所述光信号转换为电信号，其中，所述光电探测器和所述至少一根波导在第一基板上并且所述光纤和所述反射器在不同于所述第一基板的第二基板上。
19.如权利要求18所述的半导体器件，还包括：
解复用器，所述解复用器将所述光信号分为多个不同波长的光信号。
20.如权利要求19所述的半导体器件，其中：
所述至少一根波导包括为所述多个不同波长的光信号提供各自路径的多根波导，并且
所述解复用器连接在所述光纤与所述多根波导之间。
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