CN117031619A - 半导体封装中的光子集成 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及半导体封装中的光子集成。一种设备包含包括一或多个布线层的衬底及耦合到所述衬底的光学模块。所述光学模块包含光子集成电路PIC及电子集成电路EIC，其中所述光子集成电路至少部分嵌入于所述衬底内。所述设备进一步包含耦合到所述衬底或PIC中的至少一者的光纤耦合器，其中所述PIC经配置以经由所述光纤耦合器发射或接收光学信号。
Description
版权声明
本专利文献的公开内容的一部分含有受版权保护的材料。版权所有者不反对由任何人对出现在专利商标局(Patent and Trademark Office)专利文件或记录中的专利文献或专利公开内容进行传真复制，但除此之外保留所有版权。
技术领域
本公开大体上涉及用于包含集成光子封装的半导体封装的方法、系统及设备。
背景技术
封装上光学器件模块(OM)及光纤耦合器(FOC)通常放置成多芯片模块(MCM)配置，且通常放置为半导体封装的边缘处的隔离模块。OM的常规布置使得例如在2.xD及3D集成电路(IC)中难以与高级封装集成。此外，常规封装上OM遭受封装翘曲及可靠性问题。
因此，提供用于集成OM及FOC的方法、系统及设备。
发明内容
在一个方面，本公开提供一种设备，其包括：衬底，其包括一或多个布线层；光学模块，其耦合到所述衬底，所述光学模块包括光子集成电路(PIC)及电子集成电路(EIC)，其中所述PIC至少部分嵌入于所述衬底内；及光纤耦合器，其耦合到所述衬底或PIC中的至少一者，其中所述PIC经配置以经由所述光纤耦合器发射或接收光学信号。
在另一方面，本公开提供一种半导体装置，其包括：中介层，其包括一或多个布线层；光学模块，其耦合到所述衬底，所述光学模块包括光子集成电路(PIC)及电子集成电路(EIC)，其中所述EIC经由所述衬底耦合到所述PIC；及光纤耦合器，其耦合到所述衬底或PIC中的至少一者，其中所述PIC经配置以经由所述光纤耦合器发射或接收光学信号。
在另一方面，本公开提供一种方法，其包括：将光学模块的光子集成电路(PIC)耦合到衬底，其中所述光子集成电路至少部分嵌入于所述衬底内；将一或多个光纤耦合器耦合到所述衬底，其中所述光纤耦合器经配置以允许所述PIC经由所述光纤耦合器发射或接收光学信号；及将所述光学模块的电子集成电路(EIC)接合到包括一或多个第一布线层的所述衬底。
附图说明
特定实施例的性质及优点的进一步理解可通过参考说明书的剩余部分及附图来实现，其中相似参考编号用于指类似组件。在一些例子中，子标记与参考编号相关联以标示多个类似组件中的一者。当参考不指定现存子标记的参考编号时，希望指代所有此类多个类似组件。
图1是根据各个实施例的具有集成OM的半导体封装的中介层的示意性横截面视图；
图2是根据各个实施例的在中介层中具有集成OM的半导体封装的示意性横截面视图；
图3是根据各个实施例的在玻璃芯衬底中具有集成OM的半导体封装的示意性横截面视图；
图4是根据各个实施例的带有具有经分离光子集成电路及电子集成电路的集成OM的半导体封装的示意性横截面视图；
图5是根据各个实施例的带有具有经分离光子集成电路及电子集成电路的集成OM的半导体封装的替代性布置的示意性横截面视图；以及
图6是制造具有集成OM的半导体封装的方法。
具体实施方式
各个实施例陈述具有集成OM的半导体封装及制造具有集成OM的半导体封装的方法。
在一些实施例中，提供一种用于具有集成OM的半导体封装的设备。所述设备包含包括一或多个布线层的衬底及耦合到所述衬底的光学模块。所述光学模块包含光子集成电路(PIC)及电子集成电路(EIC)，其中所述光子集成电路至少部分嵌入于所述衬底内。所述设备进一步包含耦合到所述衬底或PIC中的至少一者的光纤耦合器，其中所述PIC经配置以经由所述光纤耦合器发射或接收光学信号。
在另外实施例中，提供一种具有集成OM的半导体装置。所述半导体装置包含包括一或多个布线层的中介层及耦合到衬底的光学模块。所述光学模块包含光子集成电路(PIC)及电子集成电路(EIC)，其中所述EIC经由所述衬底耦合到所述PIC。所述半导体装置进一步包含耦合到所述衬底或PIC中的至少一者的光纤耦合器，其中所述PIC经配置以经由所述光纤耦合器发射或接收光学信号。
在另外实施例中，提供一种制造具有集成OM的半导体封装的方法。所述方法包含：将光学模块的光子集成电路(PIC)耦合到衬底，其中所述光子集成电路至少部分嵌入于所述衬底内；将一或多个光纤耦合器耦合到所述衬底，其中所述光纤耦合器经配置以允许所述PIC经由所述光纤耦合器发射或接收光学信号；及将所述光学模块的电子集成电路(EIC)接合到包括一或多个第一布线层的所述衬底。
在以下描述中，出于解释目的，陈述众多细节以提供对所描述实施例的详尽理解。然而，所属领域的技术人员应明白，可无需这些细节中的一些来实践其它实施例。本文中描述若干实施例，并且虽然各种特征归于不同实施例，但应了解，关于一个实施例描述的特征同样也可与其它实施例合并。然而，通过相同符记，任何所描述实施例的单个特征或若干特征都不应被视为对本发明的每个实施例都是必要的，这是因为本发明的其它实施例可省略此类特征。
类似地，当一元件在本文中称为“连接”或“耦合”到另一元件时，应理解，元件可直接连接到另一元件或在所述元件之间具有中介元件。相反，当一元件被称为“直接连接到另一元件”或“直接耦合到另一元件”时，应理解，在所述元件之间的“直接”连接中不存在中介元件。然而，直接连接的存在不排除其它连接，其中可存在中介元件。
此外，为了便于描述，本文中描述的方法及过程可按特定顺序描述。然而，应理解，除非上下文另有指示，否则中介过程可在所描述过程的任何部分之前及/或之后发生，且另外各个程序可根据各个实施例重新排序、添加及/或省略。
除非另有指示，否则本文中用于表达数量、尺寸等等的所有数字都应被理解为在所有例子中都由术语“约”来修饰。在本申请案中，除非另有明确陈述，否则单数的使用包含复数，且除非另有指示，否则术语“及”及“或”的使用意味着“及/或”。此外，术语“包含”以及例如“含括”及“经包含”其它形式的使用应被视为非排他的。而且，除非另有明确陈述，否则例如“元件”或“组件”的术语既涵盖包括一个单元的元件及组件又涵盖包括多于一个单元的元件及组件。
封装上光学器件用于解决与铜互连件相关联的带宽及功率问题。通常，封装上OM及FOC放置于MCM配置中，通常作为封装的边缘处的隔离模块。常规布置对2.xD及3DIC集成提出挑战，并且带来翘曲及可靠性问题。因此，在下文陈述其中封装上OM及FOC集成于衬底及/或中介层内的实施例。
图1是根据各个实施例的100的示意性横截面视图。半导体封装100包含中介层105、光子集成电路(PIC)140及电子集成电路(EIC)145。应注意，半导体封装100的各个组件在图1中示意性说明，且根据各个实施例，对半导体封装100的各个组件及其它布置的修改可为可能的。
在各个实施例中，半导体封装100包含中介层105，其可进一步包含芯110、铜(Cu)迹线115及一或多个穿孔通路(也称为“通路”)150a、150b。通路150a、150b中的每一者可分别包含界定通路孔125的通路壁120及通路可通过其电耦合(例如，到其它组件或Cu迹线115)的通路垫。此外，每一通路150a、150b可分别包含定位于通路孔125内部且光学耦合到光子IC 140的波导135。
在各个实例中，中介层105可经配置以将一或多个组件(例如倒装芯片裸片及无源元件)耦合到具有不同及/或更大间距连接的另一衬底。举例来说，芯片的互连垫的间隔可具有相对于衬底上的互连垫间隔更精细的间距。因此，中介层105可经配置以促进组件与衬底之间的连接。在一些实例中，中介层105本身可为用于安装到中介层105的一或多个组件的衬底。在一些实例中，中介层105可为硅或其它无机介电材料，例如双马来酰亚胺三嗪(BT)、FR-4(例如玻璃增强环氧树脂)、聚酰亚胺胶带、陶瓷、硅及/或玻璃。在另外实施例中，中介层120可为有机中介层。有机中介层可包含由所属领域的技术人员已知的有机及/或聚合物化合物(例如(但不限于)多环芳族化合物)形成的中介层。在又另外实例中，中介层120可包含玻璃、硅、其它无机化合物、有机化合物的组合或上述材料的组合。
在各个实例中，PIC 140及EIC 145可耦合到中介层105。在一些实例中，PIC 140及EIC 145可经由一或多个焊料凸块(例如Cu凸块及/或微凸块)耦合到中介层。在另外实例中，例如PIC 140的组件可经由粘合剂(例如环氧树脂)耦合到中介层105。虽然在所描绘的实例中，PIC 140及EIC 145耦合到中介层105的同一侧，但应理解，在其它实施例中，PIC140及EIC 145可在中介层105的相对侧上，且应进一步理解，PIC 140及EIC 145中的一者或两者可在中介层105的另一侧上。
在各个实例中，OM可包含PIC 140及EIC 145。PIC 140可包含OM的光学组件，例如用于接收及/或发射光学信号(例如，从另一组件或装置)的组件。因此，PIC 140可包含(但不限于)可调谐激光发射器及/或接收器(例如光电检测器)及支持电路系统，例如互连波导、分离器、光学放大器、调制器及滤波器。EIC 145可包含OM的电子组件，例如(但不限于)控制电路系统、功率电路系统(例如电子放大器)、滤波器、转换器及/或用于管理OM的电信号的其它组件。
在各个实施例中，一或多个通路150a到150b可形成于中介层105中，使得PIC 140可从中介层105的顶侧接接近。通路150a到150b及/或PIC 140可经定位使得一或多个光学信号通过通路150a到150b到达PIC 140。在一些实例中，相应波导(例如波导135)可经放置及/或形成于相同通路孔内且耦合到PIC 140。波导135可因此经配置以将光学信号载送到PIC 140及载送来自PIC 140的光学信号。在各个实例中，波导135可包含(但不限于)用于将光学信号引导到PIC 140及引导来自PIC 140的光学信号的波导光栅、光纤耦合器、准直器及/或透镜。在一些实例中，波导135可为直接耦合到PIC 140的光纤(在这种情况下PIC 140可包含用以耦合到所述光纤的FOC)。
在各个实例中，因为中介层105经形成以允许光学信号传递通过通路150a到150b，因此PIC 140及/或EIC 145可集成(例如，嵌入)于衬底内(例如，耦合到衬底的内部层)及/或集成于中介层105本身内。
因此，在各个实施例中，穿孔(通路150a、150b)可创建于中介层105内，在通路150a到150b的一个或两个侧上具有Cu迹线115。EIC 145可定位于中介层105的顶部或底部上。中介层105可进一步包含形成于一个或两个侧上的Cu迹线115。
具有集成OM的半导体封装的不同布置在下文关于图2到5说明。
图2是在中介层中具有集成OM的半导体封装200的示意性横截面视图。半导体封装200包含衬底205、中介层210、一或多个裸片215、PIC 220、EIC 225及FOC 230。应注意，半导体封装200的各个组件在图2中示意性说明，且根据各个实施例，对半导体封装200的各个组件及其它布置的修改可为可能的。
在所描绘的实施例中，衬底205可为具有一或多个内部布线层的有机倒装芯片衬底、重布层(RDL)或印刷电路板(PCB)。布线层可包含经配置以提供组件互连件的任何层。举例来说，布线层是可通过其在组件之间建立互连的衬底的层。连接可经例如通过铜垫、沉积于衬底层上/中的铜/金属迹线及穿孔通路或任何合适互连件布线。中介层210(如同图1的中介层105)可经配置以将一或多个裸片215及OM(例如PIC 220、EIC 225及FOC 230)耦合到衬底205。在各个实例中，一或多个裸片215可经由焊料凸块(例如Cu凸块及/或微凸块)或通过铜接合(例如直接铜接合及/或混合铜接合)耦合到中介层210。
在所描绘的实例中，PIC 220可嵌入于中介层210内。根据各个实施例，中介层210是有机中介层，其中PIC 220嵌入于中介层210内。在一些实例中，PIC 220可耦合到中介层210的一或多个内部布线层。在另外实例中，PIC 220可在一个侧(例如顶侧)上暴露且耦合到EIC 225及FOC 230。在另外实例中，中介层210可进一步包含光学信号可通过其被载送到PIC 220的一或多个通路。
如同一或多个裸片215，EIC 225可利用焊料凸块(例如Cu凸块及/或微凸块)或通过铜接合(例如直接铜接合及/或混合铜接合)耦合到中介层210及/或PIC 220。在各个实例中，FOC 230可经布置使得光纤可垂直(例如，从中介层205的顶侧)或水平(例如，光纤与中介层210平行/共面定位)耦合到PIC。在一些实例中，光纤的水平布置使用中介层210中的通向FOC 230的v形凹槽来实施，使得光纤定位于v形凹槽内。以此方式，通过将PIC 220嵌入于中介层205内，可缓解或完全消除翘曲的影响且保留信号完整性。
图3是根据各个实施例的在玻璃芯衬底中具有集成OM的半导体封装300的示意性横截面视图。半导体封装300包含具有芯310的衬底305、一或多个裸片315、PIC 320、EIC325及FOC 330a、330b。应注意，半导体封装300的各个组件在图3中示意性说明，且根据各个实施例，对半导体封装300的各个组件及其它布置的修改可为可能的。
在所描绘的实例中，衬底305可包含由透光玻璃形成的芯310。在另外实例中，衬底305本身可为玻璃衬底，包括具有铜(或其它金属)互连件的一或多个玻璃层。在一些实例中，如同图2的中介层205，PIC 320及/或EIC 325可嵌入于衬底305内。在一些实例中，PIC嵌入于衬底305的透射玻璃芯310内部，且经配置以将光学信号载送到PIC 320及/或载送来自PIC 320的光学信号。
在各个实施例中，FOC 330a、330b可经由形成于衬底305且明确来说衬底305的芯310中的孔(例如穿孔通路)或缺口耦合到芯310。在一些实例中，根据光纤是将从半导体封装300的顶部还是从半导体封装300的侧耦合到FOC 330a、330b，FOC 330a、330b可替代地放置成暴露于衬底305的顶侧或衬底305的侧。在又其它实例中，多个FOC 330a、330b可耦合到衬底305，使得FOC 330a及330b两者都可供使用。在一些实例中，FOC 330a、330b可直接耦合到PIC 320，而在其它实例中，衬底305的透射芯310的部分可存在于PIC 320与FOC 330a、330b之间。在又其它实例中，衬底305的芯310可形成到经配置以将光学信号导引通过芯310到PIC 320的波导及/或透镜中。在又另外实例中，芯310可包含在PIC 320及/或FOC 330a、330b周围具有第一折射率且在远离PIC 320及/或FOC 330a、330b的区中具有不同折射率的材料。
在各个实施例中，EIC 325可使用衬底305中的一或多个通路耦合到PIC 320。举例来说，通路可经钻孔到玻璃芯310中，从而允许铜(或其它金属)迹线、支柱及/或线将EIC325耦合到PIC 320。以此方式，通过将PIC 320嵌入于衬底305内，可缓解或完全消除翘曲的影响且保留信号完整性。
图4及5提供集成OM的实例，其中PIC与EIC被分离，从而提供半导体封装上的组件放置方面的额外灵活性。
图4是根据各个实施例的带有具有经分离光子集成电路及电子集成电路的集成OM的半导体封装400的示意性横截面视图。半导体封装400包含衬底405a、405b、中介层410、高带宽存储器(HBM)415、PIC 420、EIC 425及FOC 430。应注意，半导体封装400的各个组件在图4中示意性说明，且根据各个实施例，对半导体封装400的各个组件及其它布置的修改可为可能的。
在所描绘的实施例中，PIC 420、EIC 425及FOC 430耦合到中介层410的顶侧。HBM415耦合到中介层410的底侧。如先前描述，PIC 420、EIC 425、FOC 430及HBM 415可使用各种技术耦合到中介层410，且不限于任一种技术。举例来说，在一些实施例中，PIC 420、EIC425、FOC 430及HBM 415中的一或多者可利用焊料凸块(例如Cu凸块及/或微凸块)耦合到中介层410。在另外实例中，PIC 420、EIC 425、FOC 430及HBM 415中的一或多者可通过铜接合(例如混合铜接合及/或直接铜接合)耦合到中介层410。在又另外实例，如同PIC 420及/或FOC 430的模块可经由粘合剂、模制或其它接合技术耦合到中介层410。
中介层410可进一步耦合到衬底405a、405b。在所描绘的实例中，衬底可分成两个衬底，其中中介层410桥接两个衬底405a、405b之间的电连接。在又其它实施例中，半导体封装400可不包含衬底405a、405b，而可代替地形成于模具(例如，环氧树脂模具化合物(EMC))上，或在一些实例中，形成于虚设硅或玻璃载体上。因此，在一些实施例中，晶片上芯片(CoW)工艺可用于将OM且明确来说PIC 420、EIC 425、中介层410及HBM 415直接接合到玻璃或硅载体。这与传统有机倒装芯片衬底形成对比。
在各个实例中，PIC 420及EIC 425未堆叠(例如，PIC 420及EIC 425未直接接合)，而代替地在中介层410的同一侧上分离，类似于图1的封装100中展示的布置。在此，中介层410可经配置以提供PIC 420与EIC 425之间的电互连件(例如，通过穿过一或多个布线层的一或多个铜迹线的连接)，而不是与FOC 430的光学互连件。因此，避免了对PIC 420、EIC425及/或FOC 430放置的布局规划及其它机械约束。
在各个实例中，FOC 430可经配置以将光纤耦合到PIC 430。FOC 430可包含(但不限于)所属领域的技术人员已知的光纤阵列耦合器、硅光子耦合器(例如光栅耦合器)及其它合适光学耦合器。在各个实例中，FOC 430可经由使用环氧树脂的粘合接合来接合到PIC420及/或中介层410中的一或多者。
图5是根据各个实施例的带有具有经分离光子集成电路及电子集成电路的集成OM的半导体封装500的替代性布置。半导体封装500包含衬底505、中介层510、高带宽存储器(HBM)515、PIC 520、EIC 525、FOC 530及虚设裸片535。应注意，半导体封装500的各个组件在图5中示意性说明，且根据各个实施例，对半导体封装500的各个组件及其它布置的修改可为可能的。
如同半导体封装400，半导体封装500包含其中PIC 520与EIC 525分离的OM。然而，与半导体封装400相比，PIC 520及EIC 525可定位于中介层510的相对侧上或中介层510的同一侧上。如同图4的中介层410，中介层510可类似地为PIC 520与EIC 525之间的电互连件，从而消除对接合PIC 520与EIC 525的需求。FOC 530可耦合到中介层510及/或PIC 520且经配置以将光纤耦合到PIC 520，如先前描述。
在各个实例中，中介层510可进一步耦合到衬底505。如先前关于图4描述，在一些实例中，半导体封装500可不包含衬底505，而代替地可使用CoW工艺形成于模具(例如环氧树脂模制化合物(EMC))或虚设硅或玻璃载体上。
图6是根据各个实施例的制造具有集成OM的半导体封装的方法600的流程图。方法600可在框605处通过在衬底中形成一或多个通路来开始。如先前描述，在一些实例中，衬底可为所属领域的技术人员已知的中介层、玻璃及/或硅衬底、有机倒装芯片衬底、RDL、PCB衬底或其它合适衬底。在各个实例中，一或多个穿孔通路可形成于衬底中。形成通路可包含(但不限于)各种制造工艺，其包含(但不限于)钻孔(例如激光烧蚀)或其它合适技术。
方法600在框610处通过将光学模块的光子集成电路耦合于衬底内来继续。在各个实例中，将PIC耦合到衬底可包含将PIC接合到衬底。在一些实例中，光子集成电路可嵌入于衬底内。嵌入于衬底内包含(但不限于)将PIC接合到衬底的内部层。在另外实例中，缺口可形成于衬底中，且PIC可接合到缺口内的衬底。在另外实例中，PIC安装到衬底的顶部表面。PIC的接合可包含(但不限于)经由焊料凸块(例如Cu凸块及/或微凸块)的接合、铜接合(例如混合铜接合及/或直接铜接合)及经由粘合剂(例如环氧树脂)的接合。
在框615处，方法600进一步包含将一或多个波导插入到衬底的一或多个通路中。如先前描述，波导可包含(但不限于)FOC的至少部分、光纤、透镜、光栅或其它合适光学波导。
在框620处，方法600通过将一或多个光纤耦合器耦合到衬底或PIC中的一或多者来继续。如先前描述，在一些实例中，衬底本身可为透射的(例如玻璃)，且因此FOC可直接接合到衬底，所述衬底可经配置以在FOC与PIC之间载送光学信号。在另外实例中，FOC可经由衬底的一或多个波导耦合到衬底。在又另外实例中，FOC可耦合到PIC(例如，通过PIC的相应界面)。
方法600在框625处通过将OM的EIC接合到衬底来继续。如同PIC，EIC可接合到衬底的表面(例如顶部表面或底部表面)或嵌入于衬底内，例如到衬底的内部层。在又另外实例中，EIC可至少部分接合到PIC。如先前描述，EIC的接合可包含(但不限于)经由焊料凸块(例如Cu凸块及/或微凸块)的接合、铜接合(例如混合铜接合及/或直接铜接合)及经由粘合剂(例如环氧树脂)的接合。
在框630处，方法600可进一步包含经由衬底将EIC耦合到PIC。如先前描述，在一些实施例中，衬底包含电耦合被耦合到衬底的组件的一或多个铜(或其它金属)互连件。因此，衬底可经配置为EIC及PIC的电互连件。在一些实例中，衬底可为将EIC电耦合到PIC且进一步将EIC及PIC中的每一者耦合到额外衬底(例如PCB、RDL或其它合适衬底)的中介层。
上文关于各个实施例描述的技术及工艺可用于制造如本文中描述的半导体封装100、200、300、400及500及/或其组件。
虽然已关于实施例描述一些特征及方面，但所属领域的技术人员将认识到众多修改是可能的。举例来说，本文中描述的方法及过程可使用硬件组件、定制集成电路(IC)、可编程逻辑及/或其任何组合实施。此外，虽然为了便于描述，本文中描述的各个方法及过程可关于特定结构及/或功能组件进行描述，但由各个实施例提供的方法不限于任何特定结构及/或功能架构而是可以任何合适硬件配置实施。类似地，虽然一些功能性归于一或多个系统组件，但除非上下文另有指示，否则此功能性可分布在根据若干实施例的各个其它系统组件中。
此外，虽然为了便于描述，本文中描述的方法及过程的程序按特定顺序描述，但除非上下文另有指示，否则可根据各个实施例重新排序、添加及/或省略各个程序。此外，关于一个方法或过程描述的程序可并入于所描述的其它方法或过程内；同样，根据特定结构架构及/或关于一个系统描述的系统组件可组织于替代结构架构中及/或并入于所描述的其它系统内。因此，虽然为了便于描述且为了说明各个实施例的方面，那些实施例被描述为具有或不具有一些特征，但除非上下文另有指示，否则本文中关于特定实施例描述的各个组件及/或特征可从所描述的其它实施例中替代、添加及/或减去。因此，尽管上文描述若干实施例，但应了解，本发明希望覆盖所附权利要求书的范围内的所有修改及等效物。
Claims (20)
1.一种设备，其包括：
衬底，其包括一或多个布线层；
光学模块，其耦合到所述衬底，所述光学模块包括光子集成电路PIC及电子集成电路EIC，其中所述PIC至少部分嵌入于所述衬底内；及
光纤耦合器，其耦合到所述衬底或PIC中的至少一者，其中所述PIC经配置以经由所述光纤耦合器发射或接收光学信号。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述衬底是中介层。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述中介层是有机中介层。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述衬底是透光衬底。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述衬底是硅或玻璃中的一者。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述衬底包括玻璃芯，其中所述PIC嵌入于所述玻璃芯中。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述PIC接合到所述衬底中的缺口。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述EIC至少部分接合到所述PIC。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述EIC耦合到所述衬底，其中所述EIC经由所述衬底耦合到所述PIC。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述EIC至少部分嵌入于所述衬底内。
11.一种半导体装置，其包括：
中介层，其包括一或多个布线层；
光学模块，其耦合到衬底，所述光学模块包括光子集成电路PIC及电子集成电路EIC，其中所述EIC经由所述衬底耦合到所述PIC；及
光纤耦合器，其耦合到所述衬底或PIC中的至少一者，其中所述PIC经配置以经由所述光纤耦合器发射或接收光学信号。
12.根据权利要求11所述的半导体装置，其中所述中介层是有机中介层。
13.根据权利要求11所述的半导体装置，其中所述PIC至少部分嵌入于所述中介层内。
14.根据权利要求11所述的半导体装置，其中所述PIC接合到所述衬底中的缺口。
15.根据权利要求11所述的半导体装置，其中所述EIC至少部分接合到所述PIC。
16.根据权利要求11所述的半导体装置，其中所述PIC接合到所述衬底的第一侧，其中所述EIC接合到所述衬底的第二侧，其中所述第二侧与所述第一侧相对。
17.根据权利要求11所述的半导体装置，其中所述中介层进一步耦合到所述衬底。
18.根据权利要求11所述的半导体装置，其中所述衬底进一步包括一或多个穿孔通路，其中所述一或多个通路中的每一者包括相应波导的至少部分，其中每一相应波导与所述PIC光学通信。
19.一种方法，其包括：
将光学模块的光子集成电路PIC耦合到衬底，其中所述光子集成电路至少部分嵌入于所述衬底内；
将一或多个光纤耦合器耦合到所述衬底，其中所述光纤耦合器经配置以允许所述PIC经由所述光纤耦合器发射或接收光学信号；及
将所述光学模块的电子集成电路EIC接合到包括一或多个第一布线层的所述衬底。
20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括：
经由所述衬底将所述EIC电互连到所述PIC；及
经由所述衬底将所述PIC光学互连到所述光纤耦合器。
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