JP2022100276A - 環境保護されたフォトニック集積回路 - Google Patents
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Abstract
Description
- 第1の表面を有するリン化インジウムベース(InPベース)の基板であって、第1の表面が、InPベースの基板の第1の表面とは反対側を向くように配置された第2の表面を有するエピタキシャル半導体層で少なくとも部分的に覆われている、InPベースの基板と、
- 少なくとも2つの異なる非半導体層を含む層スタックであって、層スタックが、InPベースの基板の第1の表面および/またはエピタキシャル半導体層の第2の表面を覆うように配置され、
・少なくとも、InPベースの基板の第1の表面および/またはエピタキシャル半導体層の第2の表面と接触している層スタックの1つの層は、所定の位置に配置された貫通孔を備えており、
・InPベースの基板の第1の表面の第1の領域またはエピタキシャル半導体層の第2の表面の第2の領域には、貫通孔を介してアクセス可能である、層スタックと、
- 層スタックを覆うように配置された誘電体保護層であって、誘電体保護層は、貫通孔または層スタックの所定の位置の凹部を少なくとも部分的に満たすように配置され、それによって機械的結合構造を提供し、誘電体保護層は、環境汚染物質からフォトニック集積回路を保護することを可能にするように構成された材料特性および寸法を有する、誘電体保護層と、
を備えた、環境保護されたフォトニック集積回路、によって実現される。
2 リン化インジウムベース(InPベース)の基板
3 InPベースの基板の第1の表面
4 エピタキシャル半導体層
5 エピタキシャル半導体層の第2の表面
6 層スタック
7a、7b 異なる非半導体層
8a、8b、8c、8d 貫通孔
9 機械的応力が上昇した所定の位置
10 InPベースの基板の第1の表面の第1の領域
11a、11b、11c エピタキシャル半導体層の第2の表面の第2の領域
12 誘電体保護層
13 所定の貫通孔パターン
14a、14b、14c 貫通孔に面する層スタックの少なくとも1つの層の側壁
α InPベースの基板の第1の表面に対する側壁の角度
15 誘電体層
16 金属層
17 金属層の第3の表面
18 コンタクトホール
19 金属層の第3の表面の第3の領域
20 ポリマーベースの保護層の第4の表面
21 くぼみ
22 突起
β 誘電体保護層の第4の表面の接触角
t 誘電体保護層の厚さ
23 突起の規則的なパターン
24 光電子システム
25 気密パッケージ
Claims (15)
- - 第1の表面(3)を有するリン化インジウムベース(InPベース)の基板(2)であって、前記第1の表面(3)が、前記InPベースの基板(2)の前記第1の表面(3)とは反対側を向くように配置された第2の表面(5)を有するエピタキシャル半導体層(4)で少なくとも部分的に覆われている、InPベースの基板(2)と、
- 少なくとも2つの異なる非半導体層(7a、7b)を含む層スタック(6)であって、前記層スタック(6)が、前記InPベースの基板(2)の前記第1の表面(3)および/または前記エピタキシャル半導体層(4)の前記第2の表面(5)を覆うように配置され、
・少なくとも、前記InPベースの基板(2)の前記第1の表面(3)および/または前記エピタキシャル半導体層(4)の前記第2の表面(5)と接触している前記層スタック(6)の1つの層は、所定の位置(9)に配置された貫通孔(8a)を備えており、
・前記InPベースの基板(2)の前記第1の表面(3)の第1の領域(10)または前記エピタキシャル半導体層(4)の前記第2の表面(5)の第2の領域(11)には、貫通孔(8a)を介してアクセス可能である、層スタック(6)と、
- 前記層スタック(6)を覆うように配置された誘電体保護層(12)であって、前記誘電体保護層(12)は、前記貫通孔(8a)または前記層スタック(6)の前記所定の位置(9)の凹部を少なくとも部分的に満たすように配置され、それによって機械的結合構造を提供し、前記誘電体保護層(12)は、環境汚染物質から前記フォトニック集積回路(1)を保護することを可能にするように構成された材料特性および寸法を有する、誘電体保護層(12)と、
を備えた、環境保護されたフォトニック集積回路。 - 少なくとも、前記InPベースの基板(2)の前記第1の表面(3)および/または前記エピタキシャル半導体層(4)の前記第2の表面(5)と接触している前記層スタック(6)の前記1つの層は、所定の貫通孔パターン(13)に従って配置された少なくとも2つの貫通孔(8b、8c)を備えている、請求項1に記載の環境保護されたフォトニック集積回路。
- 少なくとも、前記InPベースの基板(2)の前記第1の表面(3)および/または前記エピタキシャル半導体層(4)の前記第2の表面(5)と接触している前記層スタック(6)の前記1つの層は、前記貫通孔(8a)に面するように配置された側壁(14a)を有し、前記側壁(14a)は異なる表面を有する、請求項1に記載の環境保護されたフォトニック集積回路。
- 少なくとも、前記InPベースの基板(2)の前記第1の表面(3)および/または前記エピタキシャル半導体層(4)の前記第2の表面(5)と接触している前記層スタック(6)の前記1つの層は、少なくとも2つの側壁(14b、14c)を有し、前記少なくとも2つの側壁(14b、14c)のそれぞれは、前記所定の貫通孔パターン(13)に従って配置された前記少なくとも2つの貫通孔(8b、8c)のそれぞれの貫通孔に面するように配置されており、前記少なくとも2つの側壁(14b、14c)のそれぞれは、異なる表面を有する、請求項2に記載の環境保護されたフォトニック集積回路。
- 前記側壁(14a、14b、14c)は、前記InPベースの基板(2)の前記第1の表面(3)に対して30°~90°の範囲の角度αで配置されている、請求項3または4に記載の環境保護されたフォトニック集積回路。
- 前記層スタック(6)は、誘電体層(15)および金属層(16)を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の環境保護されたフォトニック集積回路。
- 前記金属層(16)は、前記InPベースの基板(2)の前記第1の表面(3)とは反対側を向くように配置された第3の表面(17)を有し、前記誘電体保護層(12)は、前記金属層(16)の第3の表面(17)を覆うように配置され、前記誘電体保護層(12)は、前記金属層(16)の前記第3の表面(17)の第3の領域(19)へのアクセスを提供するように構成されたコンタクトホール(18)を備えている、請求項6に記載の環境保護されたフォトニック集積回路。
- 前記誘電体保護層(12)は、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリウレタン、ポリキシリレン、ベンゾシクロブテン、ポリシロキサン、およびシリコンのうちの1つを含むポリマーベースの層である、請求項1~7のいずれか一項に記載の環境保護されたフォトニック集積回路。
- 前記誘電体保護層(12)は、有機添加剤および無機添加剤のうちの少なくとも1つを含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の環境保護されたフォトニック集積回路。
- 前記誘電体保護層(12)は、前記InPベースの基板(2)の前記第1の表面(3)とは反対側を向くように配置された第4の表面(20)を含み、前記誘電体保護層(12)は、前記第4の表面(20)に突起(22)の規則的なパターン(23)を提供するように配置されたくぼみ(21)を備えている、請求項1~9のいずれか一項に記載の環境保護されたフォトニック集積回路。
- 前記誘電体保護層(12)の前記第4の表面(20)が少なくとも50°である接触角βを有する、請求項10に記載の環境保護されたフォトニック集積回路。
- 前記誘電体保護層(12)は、0.5μmから100μmの間、好ましくは0.5μmから10μmの間の厚さtを有する、請求項1~11のいずれか一項に記載の環境保護されたフォトニック集積回路。
- 前記誘電体保護層(12)が共形コーティングまたは平坦化コーティングである、請求項1~12のいずれか一項に記載の環境保護されたフォトニック集積回路。
- 前記フォトニック集積回路(1)は、非気密パッケージおよび気密パッケージ(25)のうちの1つを備えている、請求項1~13のいずれか一項に記載の環境保護されたフォトニック集積回路。
- 請求項1~14のいずれか一項に記載の環境保護されたフォトニック集積回路(1)を含む光電子システムであって、前記光電子システム(24)は、送信機、受信機、送受信機、コヒーレント送信機、コヒーレント受信機、およびコヒーレント送受信機のうちの1つである、光電子システム(24)。
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