Claims (30)
1. วิธีการประกอบชุดบรรจุสารกึ่งตัวนำทางไฟฟ้า-ทางแสง,วิธีการประกอบด้วย การจัดให้มีเวเฟอร์ของวงจรรวม (IC) ที่มีแผ่นสัมผัส IC หนึ่งตัวหรือมากกว่า โดยแผ่น สัมผัส IC จะถูกเชื่อมต่อกับ IC บนเวเฟอร์ IC การจัดให้มีเวเฟอร์กึ่งกลางที่มีแผ่นสัมผัสกึ่งกลางหนึ่ง ตัวหรือมากกว่า โดยแผ่นสัมผัสกึ่ง กลางจะถูกเชื่อมต่อกับตัว จัดการทางไฟฟ้า-ทางแสงบนเวเฟอร์กึ่งกลาง และ การเชื่อมยึดแผ่นสัมผัส IC ด้วยทองแดงโดยตรงกับแผ่นสัมผัส กึ่งกลางที่อยู่ชิดกัน โดย จะทำให้ได้ชุดบรรจุสารกึ่งตัวนำ ทางไฟฟ้า-ทางแสง1. Methods of assembling optical semiconductor packages: These methods involve providing an integrated circuit (IC) wafer with one or more IC contact pads, which are connected to the ICs on the IC wafer; providing a central wafer with one or more central contact pads, which are connected to the optical controllers on the central wafer; and directly bonding the IC contact pads with copper to adjacent central contact pads. This results in the formation of an optical semiconductor package.
2. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่รวมต่อไปถึง การทำความสะอาดแผ่นสัมผัส การจัดวางแผ่นสัมผัl IC ชิดกับแผ่นสัมผัสกึ่งกลางในสภาพแวด ล้อมที่ต้านทานต่อ ออกซิเดชันที่มีอุณหภูมิที่อยู่ล้อมรอบตาม ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า, และ การดันแผ่นสัมผัส IC เข้าไปสัมผัสโดยตรงกับแผ่นสัมผัสกึ่ง กลางที่อยู่ชิดกัน ที่ความดัน ตามที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ซึ่ง ทำให้เกิดการเชื่อมยึดด้วยทองแดงโดยตรง2. The method of claim 1, which includes cleaning the contact pads, placing the IC contact pad against the center contact in an oxidation-resistant environment at a predetermined ambient temperature, and pushing the IC contact pad into direct contact with the adjacent center contact at a predetermined pressure, resulting in direct copper bonding.
3. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 2 ที่รวมต่อไปถึง การทำความ สะอาดแผ่นสัมผัสในถังอาบที่มี กรด3. The method of claim number 2, which further includes cleaning the contact plates in the bath with acid.
4. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 2 ที่รวมต่อไปถึงการจัดวาง แผ่นสัมผัส IC ชิดกับแผ่นสัมผัสกึ่ง กลางในสภาพแวดล้อมของ ไนโตรเจน4. The method of claim 2 further incorporates the placement of the IC contact pad adjacent to the semi-intermediate contact pad in a nitrogen environment.
5. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่รวมต่อไปถึง การจัดวางตัวนำทางคลื่นถายในเวเฟอร์กึ่งกลาง การกำหนดตำแหน่งตัวเชื่อมต่อทางแสงชิดกับตัวนำทางคลื่นภาย ในเวเฟอร์กึ่งกลาง โดย ตัวเชื่อมต่อจะสามารถส่งสัญญาณทางแสง และแผ่นสัมผัสกึ่งกลางจะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้า และ การกำหนดตำแหน่งตัวแปลงผันทางไฟฟ้า-ทางแสง ระหว่างตัว เชื่อมต่อทางแสงและ แผ่นกึ่งกลางหนึ่งตัวหรือมากกว่า โดยตัว แปลงผันจะสามารถแปลงผันระหว่างสัญญาณทางแสงและ สัญญาณไฟฟ้า ได้5. The method of claim 1 includes the placement of the waveguide within the center wafer; the positioning of the optical junction adjacent to the waveguide within the center wafer, whereby the junction can transmit optical signals and the center contact can transmit electrical signals; and the positioning of the electro-optical converter between one or more optical junctions and center contacts, whereby the converter can convert between optical and electrical signals.
6. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 5 ที่รวมต่อไปถึงการกำหนด ตำแหน่งตัวตรวจวัดทางแสง ระหว่างตัวเชื่อมต่อทางแสงและแผ่น กึ่งกลางหนึ่งตัวหรือมากกว่า โดยตัวตรวจวัดจะสามารถแปลงผัน สัญญาณทางแสงไปเป็นสัญญาณไฟฟ้า6. The method of claim number 5 further includes the positioning of optical sensors between the optical connector and one or more intermediate plates, whereby the sensors are able to convert optical signals into electrical signals.
7. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 5 ที่รวมต่อไปถึงการกำหนด ตำแหน่งอิมิตเตอร์ทางแสง ระหว่างตัวเชื่อมต่อทางแสงและแผ่น กึ่งกลางหนึ่งตัวหรือมากกว่า โดยอิมิเตอร์จะสามารถทำการ แปลงสัญญาณไฟฟ้าไปเป็นสัญญาณทางแสง7. The method of claim number 5, which includes the positioning of an optical emitter between an optical connector and one or more center plates, whereby the emitter is able to convert an electrical signal into an optical signal.
8. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 5 ที่รวมต่อไปถึงการยืดขยายรู ทะลุผ่านเวเฟอร์กึ่งกลางไปยัง แผ่นสัมผัสกึ่งกลางหนึ่งตัว หรือมากกว่า8. The method of claim number 5 includes extending the hole through the central wafer to one or more central contact plates.
9. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 5 ที่รวมต่อไปถึง การเชื่อมต่อชั้นปลดปล่อยกับพื้นผิวของเวเฟอร์กึ่งกลาง และ การเชื่อมต่อแฮนเดิลเข้ากับชั้นปลดปล่อย9. The methodology of claim 5 continues to include the connection of the release layer to the surface of the intermediate wafer and the connection of the handle to the release layer.
10. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 9 ที่รวมต่อไปถึงการแยกชั้น ปลดปล่อยออกไป หลังจากการ เชื่อมยึดแผ่นสัมปัส IC ด้วยทอง แดงโดยตรงกับแผ่นสัมผัสกึ่งกลาง10. The method of claim 9, which further incorporates the delamination and release, is achieved after the IC contact plate is directly bonded with copper to the center contact.
11. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 10 ที่รวมต่อไปถึงการกัดผิว ชั้นปลดปล่อยออก11. The method of claim 10, which continues to include etching and release layers.
12. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 5 ที่รวมต่อไปถึงการสามารถ แปลงผันระหว่างสัญญาณทาง แสงและสัญญาณนาฬิกา12. The method of claim number 5 further includes the ability to convert between optical and clock signals.
13. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 5 ที่รวมต่อไปถึงการสามารถ แปลงผันระหว่างสัญญาณทาง แสง และสัญญาณอินพุท/เอาท์พุท (I/O)13. The method of claim number 5 further includes the ability to convert between optical signals and input/output (I/O) signals.
14. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่รวมต่อไปถึงการจัดให้ มีเวเฟอร์ของตัวประมวลผล คอมพิวเตอร์ ที่มีแผ่นสัมผัส IC หนึ่งตัวหรือมากกว่า14. The method of claim 1 continues to include the provision of a wafer of computer processor containing one or more IC contacts.
15. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่รวมต่อไปถึงการจัดให้มี ตัวสอดแทรกชิพที่เป็นเวเฟอร์กึ่งกลาง15. The method of Claim 1 continues to include the provision of a wafer-centered chip insert.
16. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่รวมต่อไปถึงการจัดให้มี โฮสท์เวเฟอร์ที่เป็นเวเฟอร์กึ่งกลาง16. The method of Claim 1 continues to include the provision of a host wafer that is an intermediate wafer.
17. วิธีการประกอบเวเฟอร์กึ่งกลาง ที่ซึ่งวิธีการประกอบ ด้วย การจัดวางตัวนำทางคลื่นภายในเวเฟอร์กึ่งกลาง การกำหนดตำแหน่งตัวเชื่อมต่อทางแสงชิดกับตัวนำทางคลื่นภาย ในเวเฟอร์กึ่งกลาง โดย ตัวเชื่อมต่อจะสามารถส่งสัญญาณทางแสง และแผ่นสัมผัสกึ่งกลางหนึ่งตัวหรือมากกว่าของเวเฟอร์ กึ่ง กลาง จะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้าได้, และ การกำหนดตำแหน่งตัวแปลงผันทางไฟฟ้า-ทางแสง ระหว่างตัว เชื่อมต่อทางแสงและ แผ่นสัมผัสกึ่งกลาง โดยตัวแปลงผันจะ สามารถแปลงผันระหว่างสัญญาณทางแสงและสัญญาณ ไฟฟ้า ได้17. The method of assembling the center wafer involves the arrangement of waveguides within the center wafer, the positioning of optical junctions adjacent to the waveguides within the center wafer so that the junctions can transmit optical signals, and one or more center contacts of the center wafer can transmit electrical signals, and the positioning of the electro-optical converter between the optical junctions and the center contacts so that the converters can convert between optical and electrical signals.
18. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 17 ที่รวมต่อไปถึงการกำหนด ตำแหน่งตัวตรวจวัดทางแสง ระหว่างตัวเชื่อมต่อทางแสงและแผ่น กึ่งกลางหนึ่งตัวหรือมากกว่า โดยตัวตรวจวัดจะสามารถแปลงผัน สัญญาณทางแสงไปเป็นสัญญาณไฟฟ้า18. The method of claim 17 is further incorporated to determine the position of the optical sensor between the optical connector and one or more intermediate plates, whereby the sensor is able to convert the optical signal into an electrical signal.
19. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 17 ที่รวมต่อไปถึงการกำหนด ตำแหน่งอิมิตเตอร์ทางแสง ระหว่างตัวเชื่อมต่อทางแสงและแผ่น กึ่งกลางหนึ่งตัวหรือมากกว่า โดยอิมิเตอร์จะสามารถแปลงผัน สัญญาณไฟฟ้าไปเป็นสัญญาณทางแสงได้19. The method of claim 17 continues to include the positioning of the optical emitter between the optical connector and one or more center plates, whereby the emitter is able to convert the electrical signal into an optical signal.
20. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 17 ที่รวมต่อไปถึง การเชื่อมต่อชั้นปลดปล่อนกับพื้นผิวเวเฟอร์กึ่งกลาง และ การเชื่อมต่อแฮนเดิลเข้ากับชั้นปลดปล่อย20. The method of claim 17 continues to include the connection of the release layer to the intermediate wafer surface and the connection of the handle to the release layer.
21. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 20 ที่รวมต่อไปถึงการแยกชั้น ปลดปล่อย ภายหลังจากการเชื่อมยึด แผ่นสัมปัส IC หนึ่งตัวหรือ มากกว่าด้วยทองแดงโดยตรงกับแผ่นสัมผัสกึ่งกลาง21. The method of claim 20, which includes the separation and release of layers after the direct copper bonding of one or more IC contact pads to the center contact,
22. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 21 ที่รวมต่อไปถึงการกัดผิว ชั้นปลดปล่อยออกไป22. The method of claim 21, which further includes etching the surface, release layer.
23. วิธีการประกอบชุดบรรจุสารกึ่งตัวนำทางไฟฟ้า-ทางแสง วิธีการประกอบด้วย การจัดให้มีเวเฟอร์ตัวประมวลผลที่มีแผ่นสัมผัส IC หนึ่งตัว หรือมากกว่า โดยแผ่นสัมผัส IC จะถูกเชื่อมต่อกับตัวประมวล ผลของคอมพิวเตอร์บนเวเฟอร์ตัวประมวลผล การเชื่อมต่อชั้นปลดปล่อยเข้ากับพื้นผิวของเวเฟอร์กึ่งกลาง การเชื่อต่อแฮนเดิลเข้ากับชั้นปลดปล่อย การจัดวางตัวนำทางคลื่นภายในเวเฟอร์กึ่งกลาง การกำหนดตำแหน่งตัวเชื่อมต่อทางแสงชิดกับตัวนำทางคลื่นภาย ในเวเฟอร์กึ่งกลาง โดย ตัวเชื่อมต่อจะสามารถรับสัญญาณทางแสง จากตัวนำทางคลื่นได้ การกำหนดตำแหน่งตัวตรวจวัดทางแสง ระหว่างตัวเชื่อมต่อทางแส งดและแผ่นสัมผัสกึ่ง กลางหนึ่งตัวหรือมากกว่า โดยตัวตรวจวัด ทางแสงจะสามารถส่งสัญญาณทางไฟฟ้าไปยังแผ่นสัมผัส กึ่งกลาง บนพื้นฐานของสัญญาณทางแสงได้ การทำความสะอาดแผ่นสัมผัสในถังอาบที่มีกรด การจัดวางแผ่นสัมผัส IC ชิดกับแผ่นสัมผัสกึ่งกลางในสภาพแวด ล้อมที่ต้านทาง ออกซิเดชัน ที่มีอุณหภูมิที่อยู่ล้อมรอบตาม ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และ การดันแผ่นสัมผัส IC เข้าไปสัมผัสโดยตรงกับแผ่นสัมผัสกึ่ง กลางที่ความดันตามที่ กำหนดไว้ล่วงหน้า เพื่อที่จะทำให้เกิด ส่วนเชื่อมยึดด้วยทองแดงโดยตรง23. Assembly Method for Electro-Optical Semiconductor Packages. The assembly method involves: providing a processor wafer with one or more IC contact pads; the IC contact pads are fused to the computer processor on the processor wafer; bonding the discharge layer to the surface of the semiconductor wafer; bonding the handle to the discharge layer; arranging the waveguide within the semiconductor wafer; positioning the optical junction adjacent to the waveguide within the semiconductor wafer, so that the junction can receive optical signals from the waveguide; positioning the optical detector between the optical junction and one or more semiconductor contact pads, so that the optical detector can transmit electrical signals to the semiconductor contact pads based on optical signals; cleaning the contact pads in an acid bath; placing the IC contact pads adjacent to the semiconductor contact pads in an oxidizing-resistant environment with a predetermined ambient temperature; and pushing the IC contact pads into direct contact with the semiconductor contact pads at a predetermined pressure to create a direct copper bond.
24. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 23 ที่รวมต่อไปถึงการแยกชั้น ปลดปล่อยออก ภายหลังการ เชื่อมยึดแผ่นสัมผัส IC ด้วยทองแดง โดยตรงกับแผ่นสัมผัสกึ่งกลาง24. The method of claim 23, which further includes the delamination and release after direct copper bonding of the IC contact to the center contact.
25. วิธีการของข้อถือสิทธิข้อ 24 ที่รวมต่อไปถึงการกัดผิว ชั้นปลดปล่อยออก25. The method of claim 24, which continues to include etching and release layers.
26. ชุดบรรจุสารกึ่งตัวนำทางไฟฟ้า-ทางแสงประกอบด้วย เวเฟอร์วงจรรวม (IC) ที่มีแผ่นสัมผัส IC หนึ่งตัวหรือมาก กว่า โดยแผ่นสัมผัส IC จะ ถูกเชื่อมต่อกับ IC บนเวเฟอร์ IC เวเฟอร์กึ่งกลางที่มีแผ่นสัมผัสกึ่งกลางหนึ่งตัวหรือมาก กว่า โดยแผ่นสัมผัสกึ่งกลางจะถูก เชื่อมต่อกับตัวจัดการทาง ไฟฟ้า-ทางแสงบนเวเฟอร์กึ่งกลาง และ แผ่นสัมผัสดังกล่าวประกอบกันขึ้นเป็นส่วนเชื่อมยึดด้วยทอง แดงโดยตรงจำนวนหนึ่ง26. An optical-semiconductor package consists of an integrated circuit (IC) wafer containing one or more IC contacts, which are connected to ICs on the IC wafer; a center wafer containing one or more center contacts, which are connected to optical-manipulators on the center wafer; and these contacts together form a number of direct copper connections.
27. ชุดบรรจุของข้อถือสิทธิข้อ 26 ที่ซึ่ง ตัวจัดการทาง ไฟฟ้า-ทางแสง ของเวเฟอร์กึ่งกลาง รวมถึง ตัวนำทางคลื่นที่ถูกจัดวางภายในเวเฟอร์กึ่งกลาง ตัวเชื่อมต่อทางแสงที่ถูกกำหนดตำแหน่งชิดกับตัวนำทางคลื่น ภายในเวเฟอร์กึ่งกลาง โดยตัวเชื่อมต่อจะสามารถรับสัญญาณทาง แสงตัวตัวนำทางคลื่นได้ และ ตัวตรวจวัดทางแสงที่ถูกกำหนดตำแหน่งระหว่างตัวเชื่อมต่อทาง แสงและแผ่นสัมผัสกึ่ง กลางหนึ่งตัวหรือมากกว่า โดยตัวตรวจ วัดทางแสงจะสามารถส่งสัญญาณทางไฟฟ้าไปยังแผ่นสัมผัส กึ่ง กลางได้ บนพื้นฐานของสัญญาณทางแสง27. The package of claim 26 whereby the electro-optical handler of the center wafer includes a waveguide placed within the center wafer, an optical coupling positioned adjacent to the waveguide within the center wafer, which is capable of receiving the optical signal of the waveguide, and optical detectors positioned between the optical coupling and one or more center contacts, which are capable of transmitting an electrical signal to the center contacts based on an optical signal.
28. ชุดบรรจุของข้อถือสิทธิข้อ 27 ที่ซึ่งเวเฟอร์กึ่งกลาง จะรวมต่อไปถึงรูทะลุที่ยืดขยายผ่าน เวเฟอร์กึ่งกลางไปยัง แผ่นสัมผัสกึ่งกลางหนึ่งตัวหรือมากกว่า28. The package of claim 27 where the center wafer shall continue to include a through hole extending through the center wafer to one or more center contact plates.
29. ชุดบรรจุของข้อถือสิทธิข้อ 26 ที่รวมต่อไปถึง ชั้นปลดปล่อยที่ถูกเชื่อมต่อกับผิวหน้าของเวเฟอร์กึ่งกลาง และ แฮนเดิลที่ถูกเชื่อมต่ออยู่กับชั้นปลดปล่อย29. The package containing claim 26 includes the release layer connected to the surface of the center wafer and the handle connected to the release layer.
30. ชุดบรรจุของข้อถือสิทธิข้อ 29 ที่ซึ่งแฮนเดิลสามารถถอด ออกไปได้โดยการกัดผิวชั้น ปลดปล่อยออกไป30. The package of claim 29 in which the handle can be removed by etching the release layer.