RU2002130208A - Способ упаковки оптоэлектронных устройств - Google Patents

Claims (46)

1. Способ упаковки оптоэлектронных устройств, включающий следующие стадии: формирование верхних устройств излучатель/фотоприемник на подложке, причем верхние устройства излучатель/фотоприемник, имеют верхние контактные площадки, которые имеют верхнюю поверхность, параллельную подложке, и которая подложка имеет нижнюю поверхность параллельную верхней поверхности, наложение оптически прозрачного вышележащего слоя на верхнюю поверхность верхнего устройства излучатель/фотоприемник таким образом, что оптически прозрачный вышележащий слой имеет верхнюю поверхность параллельную верхней поверхности подложки, обращение верхних контактных площадок к нижней поверхности, формирование нижних контактных площадок с контактными площадками на нижней поверхности, и соединение нижних контактных площадок с верхними контактными площадками.

2. Способ по п.1, в котором верхний излучатель и верхний фотоприемник включают множество верхних устройств излучатель/фотоприемник в виде оптоэлектронного чипа.

3. Способ по п.1, в котором верхний излучатель представляет собой вертикальный объемный лазерный излучатель, способный излучать свет от подложки

4. Способ по п.1, в котором верхний фотоприемник представляет собой фотоприемник типа “металл-полупроводник-металл”.

5. Способ по п.1, в котором верхние устройства излучатель/фотоприемник являются устройствами, способными, соответственно, излучать и обнаруживать световой луч с длиной волны 850 нм.

6. Способ по п.1, в котором подложка представляет собой пластину из арсенида галлия.

7. Способ по п.6, дополнительно включающую стадию испытания подложки из арсенида галлия, включая испытание верхних устройств излучатель/фотоприемник, для их квалификации после изготовления верхних устройств излучатель/фотоприемник на подложке арсенида галлия.

8. Способ по п.6, в котором подложка из арсенида галлия представляет собой пластину толщиной приблизительно 625 мкм.

9. Способ по п.1, в котором обращение верхних контактных площадок к нижней поверхности дополнительно включает следующие стадии: утонение подложки с нижней стороны до предопределенной толщины, и формирование перехода в подложке от утоненной нижней поверхности, чтобы соединить верхние контактные площадки с нижней поверхностью.

10. Способ по п.9, в котором формирование перехода включает химическое травление нижней поверхности утоненной подложки, чтобы соединить верхние контактные площадки с нижней поверхностью.

11. Способ по п.9, в котором формирование перехода включает механическое сверление нижней поверхности утоненной подложки, чтобы соединить верхние контактные площадки с нижней поверхностью.

12. Способ по п.9, в котором соединение нижних контактных площадок с верхними контактными площадками дополнительно включает формирование металлического перехода, чтобы соединить нижние контактные площадки с верхними контактными площадками.

13. Способ по п.1, в котором обращение верхних контактных площадок к нижней поверхности дополнительно включает удаление подложки с нижней стороны, чтобы соединить верхние контактные площадки с нижней поверхностью.

14. Способ по п.1, в котором оптически прозрачный вышележащий слой выполнен из материала, прозрачного для световых лучей с длиной волны 850 нм.

15. Способ по п.1, в котором верхний излучатель и верхний фотоприемник, и оптически прозрачный вышележащий слой имеют аналогичные тепловые свойства и способны противостоять тепловой циклической обработке, используемой в течение последующей обработки и упаковки.

16. Способ по п.1, в котором оптически прозрачный вышележащий слой представляет собой пластину из сапфира.

17. Способ по п.1, в котором оптически прозрачный вышележащий слой представляет собой стеклянную пластину.

18. Способ по п.1, дополнительно включающий интегрирование микрооптических устройств с верхней поверхностью оптически прозрачного вышележащего слоя, чтобы обеспечить возможность оптической обработки устройств верхнего излучателя и верхнего фотоприемника.

19. Способ по п.18, в котором оптическая обработка включает формирование луча.

20. Способ по п.19, в котором формирование луча включает фокусировку луча.

21. Способ по п.19, в котором формирование луча включает фильтрацию луча.

22. Способ по п.19, в котором формирование луча включает наклон луча.

23. Способ по п.18, в котором микрооптические устройства имеют подложку.

24. Способ по п.23, дополнительно включающий ударное соединение нижних контактных площадок с соответствующими контактными площадками интегральной схемы для создания оптоэлектронной интегральной схемы, имеющей устройства ввода-вывода с высокой плотностью элементов.

25. Способ упаковки оптоэлектронного устройства, имеющего возможность оптического ввода-вывода с высокой плотностью элементов интегральной схемы, включающий следующие стадии: формирование множества верхних устройств излучатель/фотоприемник, имеющих верхние контактные площадки на подложке арсенида галлия, при котором множество верхних устройств излучатель/фотоприемник имеют верхнюю поверхность верхних контактных площадок и расположены параллельно подложке арсенида галлия, которая имеет нижнюю поверхность параллельную верхней поверхности, наложение подложки оптически прозрачного вышележащего слоя на верхнюю поверхность множества верхних устройств излучатель/фотоприемник таким образом, что верхняя поверхность подложки оптически прозрачного вышележащего слоя расположена параллельно верхней поверхности, обращение верхней поверхности к контактным площадкам нижней поверхности подложки, формирование нижних контактных площадок с контактными площадками на нижней поверхности, соединение нижних контактных площадок с верхними контактными площадками, чтобы сформировать множество оптоэлектронных устройств, интегрирование подложки микрооптических устройств на верхнюю поверхность оптически прозрачного вышележащего слоя таким образом, что микрооптические устройства обеспечивают возможность оптической обработки множества верхних устройств излучатель/фотоприемник, разделение полупроводниковой пластины на кристаллы множества оптоэлектронных устройств, включая микрооптические устройства, чтобы получить оптоэлектронные чипы, и ударное соединение нижних контактных площадок оптоэлектронного чипа с соответствующими контактными площадками интегральной схемы, чтобы получить оптоэлектронную интегральную схему, имеющую возможность оптического ввода-вывода с высокой плотностью элементов интегральной схемы.

26. Оптоэлектронное устройство, включающее подложку, верхние устройства излучатель/фотоприемник, которые сформированы на подложке таким образом, что верхние устройства излучатель/фотоприемник имеют верхнюю поверхность; при этом верхние устройства излучатель/фотоприемник излучают и обнаруживают свет, исходящий от верхней поверхности, подложка имеет нижнюю поверхность параллельную верхней поверхности, а верхние устройства излучатель/фотоприемник дополнительно включают соответствующие контактные площадки на верхней поверхности, при этом нижняя сторона включает нижнюю поверхность контактных площадок, которая соединена с верхними контактными площадками, чтобы обратить верхние контактные площадки к нижней поверхности, и оптически прозрачный вышележащий слой, прикрепленный к верхней поверхности верхних устройств излучатель/фотоприемник таким образом, что оптически прозрачная подложка параллельна нижней поверхности, а оптически прозрачная подложка имеет верхнюю поверхность параллельную верхней поверхности устройства.

27. Устройство по п.26, в котором верхние устройства излучатель/фотоприемник состоят из множества верхних устройств излучатель/фотоприемник.

28. Устройство по п.26, в котором верхний излучатель представляет собой вертикальный объемный лазерный излучатель, способный излучать свет от подложки.

29. Устройство по п.26, в котором верхний фотоприемник представляет собой фотоприемник типа “металл-полупроводник-металл”.

30. Устройство по п.26, в котором верхние устройства излучатель/фотоприемник способны излучать и обнаруживать световой луч с длиной волны 850 нм.

31. Устройство по п.26, в котором подложка представляет собой пластину из арсенида галлия.

32. Устройство по п.26, в котором оптически прозрачный вышележащий слой выполнен из материала, прозрачного для световых лучей с длиной волны 850 нм.

33. Устройство по п.26, дополнительно включающее микрооптические устройства, которые наложены на верхнюю поверхность оптически прозрачной подложки, причем эти микрооптические устройства способны обрабатывать световой луч.

34. Устройство по п.26, в котором верхние устройства излучатель/фотоприемник и оптически прозрачный вышележащий слой имеют аналогичные тепловые свойства.

35. Устройство по п.26, в котором оптически прозрачный вышележащий слой выполнен из сапфира.

36. Устройство по п.26, в котором оптически прозрачный вышележащий слой выполнен из стекла.

37. Устройство по п.26, дополнительно включающее интегральную схему, в котором нижняя поверхность контактных площадок наложена на контактные площадки соответствующей интегральной схемы, чтобы обеспечить возможность оптического ввода-вывода интегральной схемы большой емкости.

38. Оптоэлектронная интегральная схема, включающая подложку, верхние устройства излучатель/фотоприемник, которые сформированы на подложке таким образом, что верхние устройства излучатель/фотоприемник имеют верхнюю поверхность, при этом верхние устройства излучатель/фотоприемник излучают и обнаруживают свет от верхней поверхности, подложка имеет нижнюю поверхность параллельную верхней поверхности, верхние устройства излучатель/фотоприемник дополнительно включают соответствующие контактные площадки на верхней поверхности, при этом нижняя сторона включает нижнюю поверхность контактных площадок, нижняя поверхность контактных площадок соединена с верхними контактными площадками, чтобы обратить верхние контактные площадки к нижней поверхности, оптически прозрачный вышележащий слой, прикрепленный к верхней поверхности верхних устройств излучатель/фотоприемник таким образом, что оптически прозрачная подложка параллельна нижней поверхности, которая имеет верхнюю поверхность параллельную верхней поверхности устройства, микрооптические устройства, прикрепленные к верхней поверхности оптически прозрачной подложки таким образом, что микрооптические устройства могут обеспечить оптическую обработку на верхних устройствах излучатель/фотоприемник, и интегральную схема, скрепленную с нижней поверхностью подложки таким образом, что нижние контактные площадки находятся в контакте с контактными площадками интегральной схемы, чтобы получить интегральную схему, имеющую устройства оптического ввода-вывода большой емкости.

39. Устройство по п.38, в котором верхнее устройство излучатель/фотоприемник состоит из множества верхних устройств излучатель/фотоприемник.

40. Устройство по п.38, в котором верхний излучатель представляет собой вертикальный объемный лазерный излучатель, способный излучать свет от подложки.

41. Устройство по п.38, в котором верхний фотоприемник представляет собой фотоприемник типа “металл-полупроводник-металл”.

42. Устройство по п.38, в котором верхние устройства излучатель/фотоприемник, способны излучать и обнаруживать световые лучи с длиной волны 850 нм.

43. Устройство по п.38, в котором оптически прозрачный вышележащий слой выполнен из материала, прозрачного для световых лучей с длиной волны 850 нм.

44. Устройство по п.38, в котором верхние устройства излучатель/фотоприемник и оптически прозрачный вышележащий слой имеют аналогичные тепловые свойства.

45. Устройство по п.38, в котором оптически прозрачный вышележащий слой выполнен из сапфира.

46. Устройство по п.38, в котором оптически прозрачный вышележащий слой выполнен из стекла.