TWI539191B - 光學插入物 - Google Patents

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艾德華 李 馬克班恩
席普倫 亞梅卡 烏若
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西爾傑 薩維斯堤克
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英凡薩斯公司
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Description

光學插入物 相關申請案之交叉參考
本申請案主張V.Kosenko等人在2012年1月10日申請之美國臨時申請案第61/585,217號之優先權，該案以引用方式併入本文中。
本發明係關於用於提供光纖與電路之間之介面之光學插入物。(如本文中使用的術語「光學」及「光」表示任何光譜(不限於可見光)之電磁輻射；術語「光纖」表示一光纖電纜)。
日益增加地使用光纖以將資訊傳輸至電路且自電路傳輸資訊。光纖與電路之間之能量轉換係藉由光電轉換器執行。已產生組合轉換器、光纖及電路以達成高速及低功率損耗之微型封裝。在OPTOCS EXPRESS，2009年12月21日，第17卷，第26期，第24250頁至第24260頁，Hsu-Lsiao等人之「Compact and passive-alignment 4-channel x2.5-Gbps optical interconnect modules based on silicon optical benches with 45°micro-reflectors」中描述一實例，在圖1至圖3中圖解說明該實例。
圖1展示用以使安裝於各自印刷電路板(PCB)114.1、114.2上之積體電路(晶片)110.1、110.2互連之光纖104(104.1及104.2)。晶片110.1、光纖104.1及PCB 114.1係一信號傳輸模組116.1之部分。晶片1101.2、光纖104.2及PCB 114.2係一信號接收模組116.2之部分。來自 晶片110.1之電信號經提供給一光電轉換器120.1以轉換為光。轉換器120.1係含有一半導體雷射(垂直腔面射型雷射「VCSEL」)之一積體電路(IC或「晶片」)。轉換器120.1係安裝在使用矽基板130.1製成之矽插入物(矽光學平台或SiOB)124.1上。導線134.1將電信號自晶片110.1傳輸至轉換器120.1。作為回應，該轉換器以一垂直光束140.1產生光學信號。光束140.1藉由鏡144.1反射，該鏡144.1係由沈積在矽插入物與水平成45°傾斜之表面上之一金層形成。來自鏡144.1之反射光束進入光纖104.1。
光纖104.1係藉由一連接器150連接至模組116.2之一光纖104.2。模組116.2類似於模組116.1。光學信號係以一水平光束140.2自光纖104.2發射，該水平光束140.2藉由一45°鏡144.2反射以垂直行進至一轉換器120.2。該鏡係使用矽基板130.2製成之矽插入物124.2之部分。轉換器120.2係安裝在插入物124.2上。轉換器120.2係將光學信號轉換為經由導線134.2提供給晶片110.2之電信號之一光偵測器積體電路。插入物124.2及晶片110.2係安裝在PCB 114.2上。
圖2及圖3圖解說明一模組116，其可為116.1或116.2。圖2係一俯視圖，且圖3藉由橫向於光纖104之一平面展示一截面。每一模組116.1、116.2具有四個光纖104(即，104.1或104.2)；轉換器120.1具有發射進入四個各自光纖104.1之四個各自光束140.1之四個雷射；轉換器120.2具有接收通過四個各自光纖104.2之四個各自光束140.2之四個光偵測器。如圖2中所示，在每一模組中，具有(100)-定向之單晶矽基板130支撐所有該四個光纖104。該等光纖係安裝在藉由濕式蝕刻基板130形成之V形溝槽310中。該蝕刻亦形成下伏於鏡144之矽表面。該等V形溝槽具有45°傾斜側壁。該45°角係歸因於矽基板130之晶體結構(其係(100)-定向之單晶矽晶圓)而產生。因此產生之角度高度精確，且此有助於精確地定位光纖104，因為該等光纖並未到達溝槽底部且 因此藉由溝槽之側壁之角度(45°)及溝槽在頂部處之寬度而非藉由溝槽之深度來判定光纖位置。
此章節概述本發明之一些特徵。其他特徵可在後續章節中予以描述。本發明係藉由以引用方式併入此章節中之隨附申請專利範圍予以定義。
本發明之一些實施例提供容許在不同形狀之溝槽中進行精確光纖定位之光學插入物及其等製造方法。例如，可使用(具有垂直側壁之)矩形溝槽。垂直側壁可期望減小相鄰光纖之間之節距(量測為相鄰光纖或相鄰溝槽之中心之間之距離)。例如，在圖3中，每一溝槽在頂部處之寬度大於每一光纖之直徑。若側壁係垂直的，則每一溝槽之寬度可等於光纖之直徑。因此，可針對一給定光纖直徑提供一更密緻更緊湊結構(即，可增加直徑對節距比率)。進一步言之，若該等側壁係垂直的，則溝槽寬度及該等溝槽之間的間距獨立於該等溝槽之深度(在V形溝槽之情況下，溝槽在頂部處之寬度隨著深度而增加，且溝槽之間的間距對應地降低)。若溝槽寬度及該等溝槽之間的間距獨立於溝槽之深度，則光纖之垂直位置(藉由深度界定)獨立於該等溝槽之間的間距。此係有利的，因為該等溝槽之間之區域可用於各種目的(例如，用於電路或用於機械支撐懸臂式轉換器)，且該等溝槽之間的間距可獨立於該等光纖之垂直位置而最佳化。
然而，本發明包含V形溝槽實施例，且不限於垂直側壁或本文描述之其他特徵，除非申請專利範圍如此定義。又，在該等V形溝槽實施例中，側壁角度可不同於45°。該角度可為任何值。在一些實施例中，該角度係大於85°(自水平量測)但是不大於90°。在其他實施例中，該角度係大於90°，即，溝槽之側壁懸垂在該等溝槽上。圓形側壁及其他溝槽形狀亦係可行的。參見(例如)Nishikawa等人在2001年12 月25日發佈之美國專利第6,332,719號及Bowen在2011年10月4日發佈之美國專利第8,031,993號，該等案皆以引用方式併入本文中。
插入物可基於由矽或某個其他半導體材料及/或玻璃、金屬及/或其他材料製成之基板。
圖4至圖6以與圖3中相同之截面視圖(橫向於光纖)圖解說明本發明之一實施例。在此實施例中，藉由如下之兩種蝕刻形成溝槽310。
首先，在基板130中蝕刻一腔410。此腔最終將容置所有光纖104。若需要，腔側壁可傾斜成45°或某一其他角度「α」以提供鏡(圖4中未展示)或其他元件。
接著，用某種材料520填充該腔(圖5)。接著，圖案化並蝕刻層520以形成溝槽310(圖6)。該蝕刻對基板130具有選擇性。歸因於蝕刻選擇性，即使在蝕刻期間提早曝露支撐鏡之45°側壁，該蝕刻亦不會損壞該側壁。
在一些實施例中，程序容忍腔遮罩(未展示之蝕刻遮罩，其用以形成圖4中之腔)與溝槽遮罩(未展示)之間之未對準，因為該腔遮罩在圖6之視圖中可相對於該溝槽遮罩向右或向左移位。
在一些實施例中，出於以下原因在溝槽形成方面達成高深度均勻性。腔410(圖4)具有一低縱橫比(高度對深度比率)，因此可容易地控制腔410之蝕刻以貫穿該腔提供一精確均勻深度。在一些實施例中，該縱橫比係至多1：2。亦可容易地控制層520之蝕刻，因為此蝕刻對用作一蝕刻停止之基板130具有選擇性。例如，基板130可為矽，且層520可為二氧化矽。取決於所涉及的材料，可藉由在沈積層520之前在腔410上形成一額外蝕刻停止層而改良蝕刻選擇性。在一些實施例中，蝕刻選擇性係至少2：1。
進一步言之，在一些實施例中，圖4至圖6之程序容易與在基板130中或上方形成導線或其他電路之其他步驟整合。此電路可形成於 圖5之階段與圖6之階段之間，即，在沈積層520之後在蝕刻溝槽之前。晶圓在此階段係平坦的，且用於電路製造之許多習知程序在平坦晶圓上運作得更好。(吾人有時將基板130連同與基板整合之其他元件一起稱為「晶圓」；在一些實施例中，在相同晶圓中同時製造多個插入物)。特定言之，晶圓處置及光微影術在平坦基板之情況下運作得更好。材料520可經選取與形成其他電路之程序一致。例如，若此等程序需要高溫，則該材料520可經選取以耐受高溫。若鏡144(圖4至圖6中未展示)或其他元件必須由耐火性差的金屬(諸如金)形成，則可延緩金屬沈積直到高溫步驟之後。
圖7係具有一鏡144及一光纖或若干光纖104之一插入物124沿一光纖104取得之一截面之一視圖。該等光纖係自該插入物之左側插入溝槽310中。該腔410在該側上並不具有一側壁。該腔最初經形成而在所有側上具有側壁(圖4)，但是接著在晶圓130之切割期間移除一側。更特定言之，腔410之一側壁係定位於晶圓之劃線道上。此側壁藉由切割程序移除。
本發明並不限於上文描述之特徵及優點，除非隨附申請專利範圍如此定義。
104‧‧‧光纖/光纖電纜
104.1‧‧‧光纖
104.2‧‧‧光纖
104X‧‧‧光纖
104Y‧‧‧光纖
110.1‧‧‧積體電路/晶片
110.2‧‧‧積體電路/晶片
114.1‧‧‧印刷電路板(PCB)
114.2‧‧‧印刷電路板(PCB)
116‧‧‧模組
116.1‧‧‧信號傳輸模組
116.2‧‧‧信號接收模組
120‧‧‧轉換器
120.1‧‧‧光電轉換器
120.2‧‧‧光電轉換器
124‧‧‧光學插入物
124.1‧‧‧矽插入物/矽光學平台(SiOB)
124.2‧‧‧矽插入物
130‧‧‧單晶矽基板/晶圓
130.1‧‧‧單晶矽層/矽基板
130.2‧‧‧單晶矽層/矽基板
134.1‧‧‧導線
134.2‧‧‧導線
140.1‧‧‧垂直光束
140.2‧‧‧水平光束
144‧‧‧鏡
144.1‧‧‧鏡
144.2‧‧‧鏡
150‧‧‧連接器
310‧‧‧溝槽
310X‧‧‧溝槽
310Y‧‧‧溝槽
410‧‧‧腔
410.1‧‧‧腔
410.2‧‧‧腔
520‧‧‧多晶矽/保護層/材料/多晶矽間隔件/區域
520.1‧‧‧層
520.2‧‧‧層
810‧‧‧遮罩層/氧化物
910.1‧‧‧腔側壁
910.2‧‧‧腔側壁
910.3‧‧‧腔側壁
910.4‧‧‧腔側壁
1010‧‧‧蝕刻停止層/氧化矽/氧化物
1210‧‧‧金屬化通孔/盲孔/穿孔
1220‧‧‧二氧化矽層/氧化物/絕緣體/間隔件/絕緣物
1230‧‧‧晶種層/銅層
1240‧‧‧光阻膜/光阻
1250‧‧‧銅層/銅
1310‧‧‧金屬/金屬襯墊/金屬接觸件/頂部接觸件/導線
1330‧‧‧鈍化層/間隔件
1410‧‧‧絕緣體
1420‧‧‧金屬/金屬接觸件/底部接觸件/導線
1430‧‧‧鈍化層
1604‧‧‧焊料
1608‧‧‧焊料
1610‧‧‧控制器
2910‧‧‧絕緣層/絕緣體
3410‧‧‧材料/第一間隔件/層
3610‧‧‧層
3910‧‧‧切割鋸
3910A‧‧‧鋸側壁
3910X‧‧‧水平軸
3930‧‧‧階狀部
4210‧‧‧腔
圖1展示根據先前技術之一光電系統之一垂直截面。
圖2係圖1之系統之一部分之一俯視圖。
圖3展示圖1之系統之一部分之一垂直截面。
圖4至圖6展示根據本發明之一些實施例之在製造期間之光學插入物之垂直截面。
圖7展示根據本發明之一些實施例之具有光纖之一光學插入物之一垂直截面。
圖8展示根據本發明之一些實施例之在製造期間之一光學插入物 之一垂直截面。
圖9係根據本發明之一些實施例之在製造期間之一光學插入物之一俯視圖。
圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖15、圖16展示根據本發明之一些實施例之在製造期間之光學插入物之垂直截面。
圖17A係根據本發明之一些實施例之在製造期間之一光學插入物之一俯視圖。
圖17B展示根據本發明之一些實施例之在製造期間之一光學插入物之一垂直截面。
圖18、圖19係根據本發明之一些實施例之在製造期間之光學插入物之俯視圖。
圖20係根據本發明之一些實施例之具有光纖之一光學插入物之一俯視圖。
圖21係根據本發明之一些實施例之具有一光學插入物之一模組之一俯視圖。
圖22、圖23展示根據本發明之一些實施例之具有光學插入物之模組之垂直截面。
圖24係根據本發明之一些實施例之一光學插入物之一俯視圖。
圖25係根據本發明之一些實施例之具有光纖之一光學插入物之一俯視圖。
圖26係根據本發明之一些實施例之具有一光學插入物之一模組之一俯視圖。
圖27展示根據本發明之一些實施例之光學插入物之俯視圖中之可能間隔件形狀。
圖28係展示根據本發明之一些實施例之具有光纖之一光學插入物之一些特徵部之一俯視圖。
圖29、圖30展示根據本發明之一些實施例之在製造期間之光學插入物之垂直截面。
圖31係根據本發明之一些實施例之一光學插入物之一俯視圖。
圖32、圖33、圖34、圖35A、圖35B、圖35C、圖35D、圖35E、圖35F、圖36、圖37、圖38、圖39A、圖39B、圖39C展示根據本發明之一些實施例之在製造期間之光學插入物之垂直截面。
圖40係根據本發明之一些實施例之在製造期間之一光學插入物之一俯視圖。
圖41、圖42展示根據本發明之一些實施例之光學插入物之垂直截面。
圖43係根據本發明之一些實施例之在製造期間之一光學插入物之一俯視圖。
此章節中描述之實施例圖解說明但不限制本發明。本發明不限於特定材料、尺寸、程序步驟或其他特徵，除非隨附申請專利範圍如此定義。
圖8(截面視圖)及圖9(俯視圖)圖解說明在製造根據本發明之一些實施例之一光學插入物之開始階段具有腔410之基板130。基板130可為矽、絕緣體上覆矽(SOI)、玻璃、金屬或其他材料。在一些實施例中，基板130係其中同時製造多個插入物之一晶圓之部分。在下文緊接著論述之一例示性實施例中，基板130係具有750 μm之一厚度之單晶矽。
基板130最初在頂部及底部上係平坦的。腔410係藉由一遮罩定時蝕刻形成。更特定言之，清洗基板130且在整個頂部表面上沈積一遮罩層810以提供一硬遮罩。在一些實施例中，層810係熱生長至1.0 μm之一例示性厚度之二氧化矽，但是亦可使用氮化矽及其他層及製 造程序。(層810係選用的且可被省略；取決於用以形成該腔之蝕刻類型、腔深度、基板130之材料及可能的其他因數可或可不期望硬遮罩)。
用光阻(未展示)圖案化遮罩層810以界定腔410。移除光阻，且透過遮罩開口蝕刻基板130以形成腔。該腔具有一水平底部表面(平行於該基板之底部表面)及與該基板之底部表面成一例示性角度45°傾斜之傾斜側壁910.1至910.4。將在此等側壁之一者上(例如，側壁910.2上)形成鏡。(本發明並不限於具有四個側壁之一腔；在俯視圖中該腔可為非矩形，且可具有圓形及其他形狀)。
若晶圓130係一共同(100)矽晶圓，則腔410之一例示性蝕刻係提供45°側壁之濕式蝕刻。一適當的濕式蝕刻係具有作為添加劑之異丙醇之KOH。該蝕刻經計時以提供所要腔深度。在一些實施例中，腔深度係100 μm，且蝕刻時間係約100分鐘。亦可使用其他蝕刻程序。參見(例如)在上文引用之Hsiao等人。腔深度可為任何合適值，例如100 μm至500 μm或更小或更大。在一些實施例中，該腔係矩形，且該腔之頂部表面沿側壁910.1之尺寸係2.1 mm且沿側壁910.2之尺寸係2.0 mm，但是其他形狀及尺寸亦係可行的。因此，該腔之縱橫比係約1：21。可期望低縱橫比以提供一均勻、可高度控制的腔深度。亦可使用其他縱橫比。
接著，在基板上方沈積一選用蝕刻停止層1010(圖10)以在層520之後續蝕刻中提供一蝕刻停止(圖5、圖6)。在一些實施例中，層520將係多晶矽，且層1010係在矽基板130上熱生長至2.0 μm之一厚度或藉由CVD沈積(例如來自TEOS)之二氧化矽。層810之厚度在此步驟中增加。
層520之材料係針對與將在基板130中形成電路之其他製造程序之相容性而選取。多晶矽因其耐受高溫(諸如存在於矽之熱氧化中)而 為人所期望。多晶矽之沈積亦係容易且不昂貴。在一些實施例中，層520將用以對如下文描述之一懸臂式轉換器120提供機械支撐，但是將不會用以提供諸如電晶體區域之半導體電路元件。因此，可使用低品質多晶矽及便宜的沈積方法。特定言之，層520可為藉由低溫化學氣相沈積(LTCVD)形成之冶金多晶矽。另一種可能性係藉由高溫(1200℃)CVD沈積之多晶矽。亦可使用其他程序。層520可為具有極小精細大小(奈米晶粒)之非晶矽或多晶矽，或可為磊晶生長矽或其他種類。其他合適的材料包含聚醯亞胺及光阻(尤其在高溫情況下將不使用)。其他材料亦係可行的。
在除下文緊接著論述之實施例以外的實施例中，在沈積層520之前或期間執行在基板130中形成電路之一或多個(可能所有)程序步驟，且基於其他考慮選取層520之材料。
層520最初覆蓋整個晶圓，但是接著藉由化學機械拋光(CMP)拋光而停止在氧化物810上。參見圖11。腔410仍藉由層520填充，但是在該腔外部移除層520。在其他實施例中，CMP或其他程序使層520保持覆蓋整個晶圓，其中頂部表面平坦。(一不平坦頂部表面亦係可行的)。
在蝕刻層520以形成溝槽310之前，處理晶圓以形成用於連接至(若干)轉換器120及可能用於其他目的之電路。如許多IC製造程序所期望般，該晶圓在圖11之階段係平坦的。若需要，可在該晶圓上方沈積一額外平坦層(例如，氮化矽)用作保護層520之一保護層。
可處理該晶圓以在基板130之頂部及底部二者處產生包含(例如)電路元件之電路134(圖1)或任何其他所要電路，在此等電路元件之間具有貫穿晶圓之互連。例如，參見以引用方式併入本文之以下美國專利：Savastiouk等人於2011年6月21日發佈之美國專利第7,964,508號 (「Dielectric trenches,nickel/tantalum oxide structures,and chemical mechanical polishing techniques」)；Halahan等人於2009年4月21日發佈之美國專利第7,521,360號(「Electroplating and electroless plating of conductive materials into openings,and structures obtained thereby」)；美國專利第7,241,675號(「Attachment of integrated circuit structures and other substrates to substrates with vias」)；美國專利第7,186,586號(「Integrated circuit and packaging substrates with cavities,and attachment methods including insertion of protruding contact pads into cavities」)；美國專利第7,060,601號(「Packaging substrates for Integrated circuit and soldering methods」)；美國專利第7,034,401號(「Packaging substrates for Integrated circuit and soldering methods」)；美國專利第7,001,825號(「Semiconductor structures having multiple conductive layers in an opening,and methods for fabricating Same」)；美國專利第6,897,148號(「Electroplating and electroless plating of conductive materials into openings,and structures obtained thereby」)；美國專利第6,787,916號(「Structures having a substrate with a cavity and having an integrated circuit bonded to a contact pad located in the cavity」)。
亦參見2011年3月7日申請之美國專利申請案第13/042,186號；及2011年7月12日申請之美國專利申請案第13/181,006號，該等案皆係由V.Kosenko等人申請且皆以引用方式併入本文中。
形成此電路之一例示性程序如下。在一所要基板穿孔(若該基板係由矽製成，則為矽穿孔)之每一位置處在基板130之頂部表面中形成一通孔1210(圖12)。該通孔最初並未通過該基板，但是深於該基板之最終厚度(將如下所述般薄化該基板)。藉由在一例示性溫度1100℃下熱氧化達160分鐘而在該基板上方生長二氧化矽層1220至一例示性厚度1.0 μm。除非藉由上文結合圖10至圖11描述但該等圖式中未展示之一保護層覆蓋多晶矽520，否則層1220亦形成於多晶矽520上。若氧化物810未藉由該保護層覆蓋，則熱氧化增加此氧化物之厚度。
接著，在晶圓上濺鍍一晶種層1230(例如，銅)以供後續電鍍。在該晶圓上沈積一光阻膜1240(例如，乾膜光阻)且圖案化該光阻膜1240以曝露通孔1210及相鄰區域。電鍍銅1250以填充該等通孔1210並突出於該光阻1240上方。
圖13中圖解說明一後續階段。更特定言之，藉由CMP拋光銅1250以提供一平坦頂部表面。接著，剝除光阻1240，且藉由CMP使銅層1250及1230拋光至氧化物1220之位準。氧化物1220被曝露。(層1250、1230二者皆保留在通孔1210中但是在一些圖式中僅展示1250)。在該晶圓上濺鍍另一金屬層1310且光微影圖案化該金屬層1310以形成將使金屬化通孔1210(即，通孔1210中之銅)連接至轉換器接觸件及/或其他電路元件(例如，電晶體、電阻器、二極體、電容器或可形成於插入物中之其他元件)之導線。亦在腔1410上方之氧化物1220上形成金屬襯墊1310以對如下文所述之懸臂式轉換器提供機械支撐。此等及其他金屬襯墊可為或不一定為電路之部分且可或不一定連接至其他電路元件。可沈積額外的介電層及金屬層(未展示)以產生用於連接至轉換器之電路及用於其他電路之多個互連層及其他電路元件。接著，形成一鈍化層1330(例如，聚醯亞胺)以覆蓋該晶圓之頂側。
接著(圖14)薄化該晶圓以將該等通孔1210變為穿孔(貫穿孔)。銅1250(及1230)及絕緣體1220自基板130向下突出。接著在底部表面上沈積絕緣體1410(例如，聚醯亞胺)，且藉由CMP(其並未移除絕緣體1410之全部但曝露銅)平坦化該底部表面。參見圖15。
(例如，藉由物理氣相沈積「PVD」)在該晶圓之底部表面上沈積金屬1420(例如，銅)。光微影地圖案化金屬1420以提供用於將金屬化通孔連接至將控制該等轉換器120之一控制器晶片(圖22、圖23中所示)之互連線且可能提供其他互連線或其他電路元件。亦可在底部處形成其他互連層(未展示)及其他電路元件(例如，電晶體、二極體、電阻器、電容器等等，未展示)。
在底部表面上沈積一鈍化層1430(例如，聚醯亞胺)且光微影地圖案化該鈍化層1430以形成曝露金屬1420之接觸開口。參見圖16。金屬1420之曝露部分形成可焊接或以其他方式附接至控制器晶片或其他電路之接觸襯墊。
接著處理該晶圓之頂部表面以形成至金屬1310之接觸開口且形成溝槽310。圖17A係所得結構之一俯視圖，且圖17B展示垂直於該等溝槽之晶圓截面。例如，在一些實施例中，用光阻(未展示)覆蓋該晶圓，且圖案化該光阻以界定溝槽310及至金屬1310之接觸開口(圖16)。透過待形成之溝槽上方及接觸開口中之光阻開口蝕除鈍化層1330。氧化物1220被曝露在該等溝槽310上方。(或者，鈍化層1330之蝕刻可移除該等溝槽上方之氧化物1220並曝露層520)。在蝕刻鈍化層1330之後，移除光阻，且沈積另一光阻層(未展示)並圖案化該光阻層以界定溝槽310。若未移除該等溝槽上方之氧化物1220，則此時在該等溝槽中移除該氧化物1220以曝露層520。對該光阻及層1010選擇性地蝕刻層520以形成該等溝槽且曝露該層1010。在此實施例中，溝槽側壁係垂直的，但是在其他實施例中形成非垂直側壁。在此實施例 中，層520係藉由深反應性離子蝕刻(DRIE)、可能波希(Bosch)程序蝕刻之多晶矽，且層1010係二氧化矽。多晶矽對二氧化矽之蝕刻選擇性係至少100：1。亦可使用其他製造程序及選擇性值。
具有單晶矽基板130及多晶矽間隔件520使用氧化矽1010作為一蝕刻停止之矩形溝槽310可達成之例示性尺寸係如下：溝槽寬度係135 μm；溝槽節距(相鄰溝槽之中心之間的距離)係250 μm；溝槽深度係100 μm。在具有矩形溝槽之一些實施例中，一合適的溝槽寬度係50 μm至1000 μm，溝槽節距係150 μm至2000 μm，且溝槽深度係100 μm至500 μm。其他範圍亦係可行的。
沈積並圖案化具有所要反射率性質之一反射層(例如，鋁、金或某個其他金屬)以在溝槽端部處腔側壁910.2上形成鏡144(圖18)。
接著切割該晶圓。在圖18之實施例中，腔410之左側壁910.4係在一切割道上，因此移除該側壁910.4。參見圖19。在左側曝露該等溝槽310以供光纖插入。如圖20中所示，光纖104插入至該等溝槽中。轉換器120及可能其他電路連接至插入物(而至金屬接觸件1310、1420)。在圖21至圖23之例示性實施例中，轉換器120係用焊料1604或一些其他構件覆晶附接至插入物之頂部接觸件1310，且控制器1610係用焊料1608或某個其他構件覆晶附接至底部接觸件1420。圖21係俯視圖；圖22展示沿相鄰溝槽310之間之一間隔件520/1220/1330之一縱向截面；圖22B展示沿一光纖104之截面。多個轉換器、控制器及其他積體電路及離散電路元件可連接至插入物。如圖22中所見，焊料1604亦放置於多晶矽間隔件520上方之金屬1310上以提供用於支撐(若干)懸臂式轉換器晶片120或可上覆於腔410之其他電路之機械支撐。因此可增加轉換器大小而不增加轉換器上之應力及模組之總面積。
可在一PCB上或以任何其他所要方式安裝該模組。
為減小製造及操作期間之熱應力，用於插入物中之材料應較佳 具有類似熱膨脹係數，例如，基板130可為單晶矽且間隔件520可為多晶矽。又，為減小操作期間之熱應力及其他機械應力，可將每一間隔件520製成不連續及/或中空。此外，如圖24(不具備光纖及轉換器之俯視圖)、圖25(具有兩層光纖104但不具備轉換器之俯視圖)及圖26(具有兩層光纖104及兩個轉換器120之俯視圖)圖解說明，不連續間隔件可界定彼此上覆之多個通道。在圖25及圖25中，為簡單起見未展示該等溝槽之間之接觸件1310。溝槽310X及光纖104X在X方向上(圖24至圖26之圖式中水平)延伸於該等間隔件之間。溝槽310Y及光纖104Y在Y方向上延伸於該等光纖104X上方。側910.2上之鏡144係用於底部光纖104X。側910.1上之鏡144係用於頂部光纖104Y。腔側壁910.3、910.4係在切割期間或在某個其他處理階段移除。
不連續間隔件較不易於受熱應力影響。該等間隔件可由金屬或其他材料形成。該等間隔件可具有任何所要形狀。圖27以俯視圖展示一些非限制性實例：A(圓形間隔件)、B(平行四邊形)、C(六邊形)、D(半圓形)、E(梯形)、F(半環形)、G(全環形)、H(中空矩形)及I(具有一直徑之中空圓形)。間隔件J係另一中空矩形，但是該間隔件係連續的，即，延伸穿過整個腔。亦可使用其他形狀。在側視圖中，間隔件之側壁可為垂直或傾斜，且可具有圓錐形或其他形狀。
在圖28(俯視圖)中，每一對光纖104之間的間隔件520形成不連續間隔件之一雙列。若該等間隔件並未上覆於腔側壁，則可視需要將鏡144圖案化為該側壁上之一連續層。亦可對連續間隔件提供連續鏡層。
圖29至圖30圖解說明具有藉由平坦絕緣層2910分開之單晶矽層130.1、130.2之絕緣體上覆矽(SOI)基板130之使用。製造程序類似於上述程序。圖29至圖30展示與各自圖8、圖11相同之視圖及製造階段。腔410之蝕刻停止於絕緣體2920上，且溝槽310之蝕刻(上文結合 圖17B描述)亦將停止於絕緣體2910上。達成可高度控制的腔深度。在一些實施例中，層130.2具有(100)定向，且腔蝕刻係上文描述之KOH濕式蝕刻。
一些插入物實施例係用於安裝在相同插入物上之不同轉換器之間的光學耦合。例如，圖31類似於圖18，但是鏡144係形成於溝槽端部處腔側壁910.2、910.4上。轉換器(未展示)可安裝在所有此等鏡上方之插入物上，且可藉由光纖104而彼此光學耦合。同樣，在圖24之一變動中，鏡及轉換器可設置於所有該四個腔側壁910.1至910.4上。
一單一轉換器晶片可具有光發射器及光偵測器二者。溝槽可在俯視圖及/或側視圖中彎曲，且可具有一變化寬度。可缺少該等鏡144，因為鏡可如Bowen於2011年10月4日發佈之美國專利第8,031,993號中所述般蝕刻於光纖之端面中。該等鏡144(當存在時)可如上文所述般平坦，或可為橢圓形或具有其他形狀。亦可使用非鏡光學元件(例如，稜鏡等等)。
可藉由如圖32至圖34中所示之一消去方法形成間隔件。圖32類似於圖6，但是層520經圖案化以保留在溝槽位置處，即與間隔件位置互補之區域中。圖案化使用如上所述之一選擇性蝕刻。接著，用一材料3410(圖33)填充層520之特徵部之間的間隔。此可為適合於間隔件藉由任何合適程序沈積之任何材料，例如，沈積在晶圓上方且接著經蝕除以提供一平坦頂部表面之金屬。亦可使用其他技術，例如，在沈積層520之前在形成於腔中之一晶種層(未展示)上之電沈積。接著，對層3410(圖34)選擇性地蝕除層520以形成溝槽310。層3410提供該等溝槽之間之間隔件。該消去方法可與諸如1010之一蝕刻停止層(圖17B)一起使用，且可與上述其他特徵部組合。
在一些實施例中，具有光纖之溝槽係設置於插入物之頂部表面及底部表面二者處。可使用上述任何技術(包含結合圖1至圖3描述之 先前技術)形成每一表面處之溝槽。一例示性程序係如下。使基板130薄化至其最終厚度。接著，使用濕式蝕刻在基板130中於兩側上可能同時蝕刻V形溝槽或其他溝槽。接著，處理每一側(可能如圖1至圖3中之頂側)以完成插入物製造。
在一些實施例中，如下般形成插入物。使基板130薄化至其最終厚度。接著，使用上述程序或任何其他程序分別在該基板之頂部表面及底部表面中可能同時蝕刻腔410.1、410.2(圖35A)。在圖35A中，在頂部及底部上使用一遮罩810以界定該兩個腔。(該頂部及該底部上可存在任何數目個腔，該頂部上之腔數目可能不同於該底部上之腔數目，且該頂部上之腔無須上覆於該等底部腔且無須以任何方式對準)。如上所述，可能同時(例如，藉由矽之熱氧化或CVD)在該頂部表面及該底部表面上形成蝕刻停止層1010。接著，使用上述技術或其他技術在晶圓之頂部表面及底部表面上形成層520。此層係展示為頂部表面上之520.1及底部表面上之520.2。如圖11般平坦化頂層520.1以在腔410.1外部予以移除。亦可平坦化底層，但是該底層覆蓋該晶圓之整個底部表面。厚度經選取以容納下文所述之基板穿孔程序，且可為任何合適的值。
接著，藉由在如上文結合圖12描述之一所要基板穿孔之每一位置處遮罩蝕刻層810及基板130而在晶圓之頂部表面中形成一盲孔1210。通孔1210通過基板130且通過該基板上方及下方之層810且部分(但未完全)通過層520.2。
如圖35B中所示，接著，氧化且金屬化通孔1210，且使用上文結合圖12至圖13描述之程序在插入物之頂部上形成導線1310及可能其他電路元件及鈍化層1330。
接著，藉由CMP或其他程序薄化插入物(圖35C)以向下移除層520.2至插入物底部處之氧化物1010之位準。通孔1220變為貫穿孔。 銅1250(及晶種1230)及絕緣體1220自基板130向下突出。接著，在底部表面上沈積絕緣體1410(例如，聚醯亞胺)，且藉由CMP(其並未移除絕緣體1410之全部但是曝露銅)平坦化該底部表面。上文結合圖14至圖15描述合適的程序。
如上文結合圖15至圖16描述且在圖35D中圖解說明，在插入物上形成導線1420及其他電路元件及鈍化層1430。
如上文結合圖17A、圖17B、圖18描述，蝕刻層520.1、520.2以形成溝槽310及插入物頂部及底部，且在該頂部及該底部處形成鏡410。圖35E展示垂直於溝槽310之一例示性垂直截面。腔410.1、410.2無須對準，即，腔410.1可相對於腔410.2橫向移位。該等溝槽310亦可具有不同的形狀及尺寸。可在頂部及/或底部上設置一個以上腔，且頂部溝槽310無須平行於底部溝槽。
如上文結合圖19至圖26之任一者所述般進一步處理結構，且可如上文結合圖1至圖34所述般使用頂部或底部處理之任何變動。(特定言之，可在一或兩個插入物側上使用用於溝槽及鏡形成之先前技術)。圖35F展示在類似於圖23之一階段之一例示性結構，其中轉換器120.1、120.2分別在頂部及底部上。在此實施例中，該兩個轉換器係透過一金屬化通孔1210彼此連接，但此並非係必須的。不同的轉換器可連接至不同的通孔，或未連接至任何通孔，且可按需要在插入物上安裝控制器1610(圖22)及其他電路。
在一些實施例中，穿孔1210可經產生而未首先形成盲孔，即，通孔1210立即經蝕刻穿過插入物晶圓。又，本發明並不限於穿孔。
廣泛多種腔形狀可滿足一特定應用之需求。例如，可藉由一分開蝕刻或其他程序形成「鏡」側壁910.2。特定言之，鏡側壁910.2可呈不同於腔之側壁910.1、910.3、910.4之一角度及/或深度。圖39A至圖39C中圖解說明一可行程序。此程序適用於包含單晶矽及上述其他 材料之廣泛多種基板材料。最初(圖39A)，形成腔410，其中所有側壁係垂直或成某個其他角度。在一些實施例中，藉由一遮罩乾式蝕刻使用一光阻遮罩(未展示，類似於圖8中之遮罩810)形成該腔。接著(圖39B)移除光阻，且蝕刻側壁910.2以改變其幾何形狀。可或可不類似地處理該腔之其他側壁，且可如此處理整個側壁或僅一側壁之部分。在所示之實施例中，藉由機械加工且更特定言之使用具有面向側壁910.2之一45°側壁3910A之一切割鋸3910界定側壁910.2之幾何形狀。鋸3910圍繞垂直於側壁910.2之一水平軸3910X旋轉以改變側壁幾何形狀。側壁910.2需要匹配該鋸側壁3910A之一45°輪廓。參見圖39C(垂直截面)及圖40(俯視圖)。
後續步驟可如上下文結合圖1至圖38所述。特定言之，可能在沈積層1010之後用層520填充該腔，且可藉由圖39A至圖39C之程序或其他程序在基板130之頂部及底部處形成此等腔。
在一些實施例中，執行側壁910.2(圖39B)之鋸切及其他處理至一經控制深度，且在圖39C之實施例中，該深度小於腔410之深度。此導致沿腔側壁910.2之一階狀部3930。此階狀部可用作光纖104之一硬停止以如圖41中所示般促進光纖對準-該等光纖經插入至溝槽310中使得其等抵靠該階狀部3930。(為簡單起見，圖41並未展示氧化物1010及可或可不如圖4至圖38般存在之其他特徵部)。若需要，鏡側壁910.2可深於腔之剩餘部分，或可為相同深度。
如圖42中圖解說明，最初可在分開晶圓(如接著組裝成一單一光學插入物124之插入物124.1及124.2所示)中形成具有溝槽310及電路之腔。一例示性製造程序係如下。藉由處理如圖8至圖19中之一基板130.1(單晶矽或其他合適材料)製造光學插入物124.1以形成腔410及溝槽310以及鏡144，但是在該腔410外部不具備電路。在如圖17A至圖19中之腔區域中，氧化物1220、金屬1310及鈍化層1330可存在於插入 物124.1中。因此可在該腔區域中形成電路元件及金屬1310之襯墊。接著薄化且切割該晶圓以獲得含有如圖43中之俯視圖中所示之腔之一結構。在如上文結合圖19描述之切割程序中可(但無須)移除一或多個側壁。如上所述可使用程序變動，包含圖39A至圖39C之變動。
在一分開程序中，藉由處理一基板130.2(單晶矽或其他合適材料)製造插入物124.2以形成連接至轉換器及其他電路之電路。晶圓處理可如上文結合圖12至圖16所述。在基板130.2中形成一腔4210。光學插入物124.1可插入至此腔中。可在插入物124.1附接至插入物124.2之前或之後將光纖104插入至溝槽310中且(例如用黏著劑)適當地附裝光纖104。可如上所述般將轉換器及其他電路附接至組合插入物124。
如圖24至圖26，插入物124.1在不同側壁上可具有不連續間隔件及/或鏡144，且插入物124.1或124可具有上文結合圖4至圖41描述之其他特徵部。特定言之，在一些實施例中，插入物124.2在頂部及底部上具有腔4210，且一分開插入物或若干插入物124.1插入至每一腔中。
本發明並不限於上述特徵部。在一些實施例中，一光學插入物(例如，124或124.1)包括在其中具有一第一腔之一頂部表面。例如，該第一腔可為圖4中之410，或可為藉由圖10中或圖42之插入物124.1中之層1010界定之腔，即，該腔之表面係層1010之頂部表面。或者，該第一腔可藉由圖35A之腔410.1或410.2中之層1010界定。該第一腔在四周皆可具有側壁(如圖31中)或可移除一些側壁(如圖19或圖24中)，即，該第一腔可在該插入物之一邊緣處。
該光學插入物亦包括一或多個第一間隔件(例如，520或3410，或圖17B或圖35E中之520(520.1或520.2)與1220之一組合(具有或不具有1330))。該一或多個第一間隔件係在該第一腔之一表面上。該一或多個第一間隔件界定用於支撐光纖電纜之複數個第一通道。該等通道可 為溝槽310或圖24中之溝槽310X及310Y或其他通道。不同的通道可在不同於圖24中之方向上延伸，可彼此垂直或成某個其他的角度。
每一第一間隔件包括實體接觸該第一腔之表面且由不同於該第一腔之表面之至少部分之一材料製成之一底部區域。該底部區域可為一間隔件520或520.1或520.2，且第一材料可為多晶矽。該底部區域亦可小於整個間隔件。例如，在圖36中，憑藉由不同於520之一材料(可能相同於腔表面之材料)製成之一層3610覆蓋層520，且可將每一第一間隔件視為由層520、3610製成以在該等層520、3610之間界定溝槽310。例如，層3610可藉由選擇性沈積(例如，多晶矽520之熱氧化)而形成，或可在層520之頂部上沈積至大於在腔底部上所沈積之厚度，且可經各向異性蝕刻直到自該腔底部移除層3610，或層3610可留在該腔底部上(此在圖36中未加以展示)。每一第一間隔件之底部區域可為由不同於腔表面之一材料製成之區域520。在圖6及圖17B中，該底部區域可為接觸一不同材料1010(圖17B)或130(圖6)之整個間隔件520。
在一些實施例中，第一腔之表面包括：一底部表面；及一側壁表面，其包括在該第一腔外部自該底部表面向上且橫向延伸之一或多個側壁部分。例如，在圖18中，該側壁表面可為910.2，且該等側壁部分可為下伏於金屬鏡144之氧化物側壁部分。
每一第一通道具有與該一或多個側壁部分之一相關者相鄰之一第一端部，每一側壁部分係用於提供及/或支撐一光學元件(例如，一鏡144或一棱鏡(未展示)或某個其他光學元件)以引導光進入及/或離開該第一通道之各自光纖電纜。例如，在圖18、圖42、圖43中，每一通道之第一端部係與對應鏡144相鄰之端部。
在一些實施例中，對於至少一第一間隔件，底部區域上覆於且實體接觸該第一腔之底部表面且係由不同於與該底部區域相鄰之第一 腔之底部表面之至少部分之一材料製成。在一些實施例中，對於至少一第一間隔件，底部區域上覆於且實體接觸該第一腔之側壁表面且係由不同於與該底部區域相鄰之第一腔之側壁表面之至少部分之一材料製成。例如，在圖17A及圖17B中，每一間隔件之底部區域520上覆於且實體接觸該底部表面及支撐鏡之側壁表面910.2，該底部表面及該側壁表面係由不同於該腔之表面(由例如二氧化矽製成)之一材料(例如，多晶矽)製成。
在一些實施例中，每一光學元件係形成於相關聯之側壁部分上之一反射表面(例如，鏡144)，該反射表面係用於反射光進入該第一通道中之一各自光纖電纜及/或反射來自該第一通道中之一各自光纖電纜之光，該反射表面具有不同於該第一腔之至少一表面之一反射比性質。例如，鏡144可為具有不同於該腔之二氧化矽表面之一反射性質之金屬。在其他實施例中，該等鏡係藉由該腔之側壁表面提供，並非由該腔表面上之一分開層(例如，金屬)提供。
在一些實施例中，該第一腔之底部表面係平坦的，且每一反射表面係與該第一腔之平坦底部表面成45°之一角度或至多60°之某個其他角度之一平坦表面。(此角度被定義為反射表面與平坦底部表面超出該反射表面之一假想延伸部之間之角度-參見例如圖4中之角度α)。
在一些實施例中，至少一第一間隔件之至少一側壁係與該第一腔之平坦底部表面成一角度90°或至少85°之某個其他角度。(此角度被定義為該第一間隔件之側壁與該第一間隔件下方之平坦底部表面之間之角度-參見例如圖37中之角度β)。
在一些實施例中，插入物包括一基板及該基板上由不同於該基板及每一第一間隔件之底部區域之一材料製成之一層(例如，1010)。該層之頂部表面提供該第一腔之表面。
在一些實施例中，通道包括在不同方向上延伸且彼此上覆之至 少兩個通道。參見例如圖24。
在一些實施例中，光學插入物包括該等第一間隔件上方用於對安裝在該插入物上之一積體電路提供機械支撐之一或多個襯墊。例如，在圖16及圖22中，間隔件520上方之一襯墊1310係用以支撐焊料1604，焊料1604支撐轉換器120。
在一些實施例中，至少一第一間隔件向上突出以對轉換器之至少一者提供機械支撐。圖38中圖解說明之一實例展示類似於圖22但是腔上方不具有金屬1310及焊料1604之一結構。轉換器120擱在間隔件520上方之鈍化層1330上。例如，在圖11之階段，可使層520向上突出於基板130上方。接著可按需要在腔外部蝕除層520以形成電路。層520在腔處向上突出將導致鈍化層1330向上突出於腔上方。
或者，可藉由圖案化鈍化層1330及/或絕緣物1220及/或藉由習知技術沈積及圖案化其他層而提供鈍化層1330之向上突出。
在一些實施例中，在第一間隔件之至少一者中形成電路(例如，可在間隔件520中形成電晶體、互連線及其他電路)。
在一些實施例中，光學插入物進一步包括一底部表面，該底部表面具有界定於其中以支撐光纖電纜之一或多個第二通道(參見例如圖35F)，電路包括用於連接至一或多個光電轉換器(其等用於光學耦合至藉由該等第二通道支撐之光纖電纜)之電路。
在一些實施例中，光學插入物之底部表面在其中包括一第二腔。當上下顛倒觀看時(即，使底部表面處在頂部上)，光學插入物亦包括該第二腔之表面上界定複數個第二通道之一或多個第二間隔件。每一第二間隔件包括實體接觸該第二腔之表面且由不同於該第二腔之表面之至少部分之一材料製成之一底部區域。
一些實施例提供一種用於使一或多個光纖電纜介接於電路之光學插入物，該光學插入物包括在其中具有一第一腔之一頂部表面。該 光學插入物亦包括該第一腔之一表面上之一或多個間隔件，其中該一或多個間隔件界定用於支撐光纖電纜之複數個第一通道。該光學插入物包括該第一腔外部用於連接至一或多個光電轉換器之電路，該一或多個光電轉換器之各者係用於光學耦合至光纖電纜。對於每一第一通道，該第一腔包括該第一通道之端部處之一第一表面(例如，其上形成鏡144之表面)，該第一表面係與該第一腔之平坦底部表面成至多60°之一角度(該角度係介於該第一表面與該平坦底部表面超出該第一表面之一假想延伸部之間)。至少一間隔件之至少一側壁係與該第一腔之平坦底部表面成至少85°之一角度(該角度係介於該間隔件之側壁與該間隔件下方之該平坦底部表面之間)。
一些實施例提供一種用於製造一光學插入物之方法。該方法包括：在一基板中形成一第一腔(例如410.1或410.2)；在該第一腔之底部表面上方形成一第一層(例如520或520.1或520.2)；及圖案化該第一層以在該第一腔中形成一或多個間隔件，其中該一或多個間隔件界定用於支撐光纖電纜之複數個通道。該等間隔件可藉由該第一層(例如520)或另一層(例如3410)形成。
圖案化該第一層包括該第一層之一第一蝕刻，其中該第一蝕刻至少部分基於對該第一腔之表面之蝕刻選擇性而終止於至少該第一腔之表面上方。
在一些實施例中，該第一腔包括：一底部表面；及一側壁(例如910.2)，其在該第一腔外部自該底部表面向上且橫向延伸。該第一蝕刻至少部分基於對該第一腔之側壁之蝕刻選擇性而終止於至少該側壁上方。
一些實施例提供一種用於使一或多個光纖電纜介接於電路之光學插入物，該光學插入物包括一第一表面及與該第一表面相對之一第二表面(例如，圖35F中之頂部表面及底部表面)。該第一表面包括用 於支撐一或多個光纖電纜之一或多個第一通道。該第二表面包括用於支撐光纖電纜之一或多個第二通道。該光學插入物包括用於連接至複數個光電轉換器(其等用於光學耦合至該等光纖電纜)之電路。
在一些實施例中，該光學插入物包括一基板(例如130)且在該基板之相對表面中之凹口中形成複數個通道。例如，在圖35F中，該等凹口係藉由腔410.1、410.2中之層1010之頂部表面界定。或者，該等凹口可為如圖1至圖3中之個別V形溝槽。
在一些實施例中，該光學插入物包括該第一表面及該第二表面處之電路，且包括通過該基板以使該第一表面處之電路及該第二表面處之電路互連之一或多個導電路徑(例如，金屬化通孔1210)。
其他實施例及變動係在如藉由隨附申請專利範圍定義之本發明之範疇內。
104‧‧‧光纖/光纖電纜
120‧‧‧轉換器
130‧‧‧單晶矽基板/晶圓
1010‧‧‧蝕刻停止層/氧化矽/氧化物
1220‧‧‧二氧化矽層/氧化物/絕緣體/間隔件/絕緣物
1230‧‧‧晶種層/銅層
1250‧‧‧銅層/銅
1310‧‧‧金屬/金屬襯墊/金屬接觸件/頂部接觸件/導線
1420‧‧‧金屬/金屬接觸件/底部接觸件/導線
1430‧‧‧鈍化層

Claims (52)

  1. 一種用以將複數個光纖電纜介接於用於耦合至該等複數個光纖電纜之一或多個光電轉換器的光學插入物，該光學插入物包含具有一第一腔於其中之一頂部表面的一本體；其中該光學插入物亦包含該第一腔之表面上的一或多個第一間隔件，其中該一或多個第一間隔件界定用於支撐光纖電纜之複數個第一通道；其中該第一腔之表面包含下伏於該等第一通道及該一或多個第一間隔件的一平坦底部表面，各第一通道係沿該平坦底部表面延伸；其中各第一間隔件包含實體接觸該第一腔之該平坦底部表面且由不同於該第一腔之該平坦底部表面的一材料所製成之一底部區域。
  2. 如請求項1之光學插入物，其進一步包含在該第一腔外側之用於連接至該一或多個轉換器之電路。
  3. 如請求項1之光學插入物，其中該第一腔之表面包含：一側壁表面，其包含在該第一腔外側向上且橫向延伸之一或多個側壁部分；其中各第一通道具有與該一或多個側壁部分之一相關聯者相鄰的一第一端部，各側壁部分係用以提供及/或支撐一光學元件來引導進入及/或離開該第一通道之個別光纖電纜的光。
  4. 如請求項3之光學插入物，其中該側壁表面包含下伏於至少一側壁部分之一階狀部，該側壁表面在該階狀部下方係與該至少一側壁部分呈不同之一角度。
  5. 如請求項3之光學插入物，其中對於至少一第一間隔件，該底部 區域係上覆於且實體接觸該第一腔之該側壁表面且係由不同於與該底部區域相鄰之該第一腔之該側壁表面之至少部分的一材料所製成。
  6. 如請求項3之光學插入物，其中各該光學元件係為形成於相關聯側壁部分上之一反射表面，該反射表面係用來反射進入該第一通道中之一個別光纖電纜的光及/或反射來自該第一通道中之一個別光纖電纜的光，該反射表面具有不同於該相關聯側壁部分之一反射比性質。
  7. 如請求項6之光學插入物，其中各反射表面係為與該第一腔之該平坦底部表面呈至多60°之一角度的一平坦表面(該角度係介於該反射表面與該平坦底部表面超出該反射表面之一假想延伸部間)。
  8. 如請求項7之光學插入物，其中至少一第一間隔件之至少一側壁係與該第一腔之該平坦底部表面呈至少85°之一角度(該角度係介於該第一間隔件之側壁與該第一間隔件下方之該平坦底部表面間)。
  9. 如請求項6之光學插入物，其中該反射表面包括金屬。
  10. 如請求項3之光學插入物，其中該插入物包含：一基板；以及位於該基板上的一層體，該層體之材料不同於該基板且不同於各第一間隔件之該底部區域，該層體提供該第一腔之表面。
  11. 如請求項3之光學插入物，其中該等第一通道中之至少兩者係以不同方向延伸，且該等兩個第一通道中之一者係上覆於該等兩個第一通道中之另一者。
  12. 如請求項3之光學插入物，其中各第一通道具有藉由該等第一間 隔件之一或多者所界定的縱向側，且對於至少一第一通道，至少一縱向側係藉由複數個不連續之第一間隔件所界定。
  13. 如請求項3之光學插入物，其進一步包含該等第一間隔件上方的一或多個襯墊，其係用以對安裝在該插入物上之一積體電路提供機械支撐。
  14. 如請求項13之光學插入物，其中該一或多個襯墊係用於支撐焊料的金屬襯墊，其係用來對該等轉換器中之至少一者提供機械支撐。
  15. 如請求項3之光學插入物，其中至少一第一間隔件係向上突出以對該等轉換器中之至少一者提供機械支撐。
  16. 如請求項3之光學插入物，其進一步包含形成於該等第一間隔件中之至少一者中的電路。
  17. 如請求項3之光學插入物，其藉由該等光纖電纜、該一或多個轉換器光學耦合至該等光纖電纜且電連接至形成於該插入物中在該第一腔外側之電路的。
  18. 如請求項3之光學插入物，其中該本體包含一底部表面，該底部表面具有界定於其中以支撐用來光學耦合至一或多個光電轉換器之光纖電纜的一或多個第二通道。
  19. 如請求項18之光學插入物，其中該本體之該底部表面在其中包含一第二腔；其中當上下顛倒觀看時，該光學插入物亦包含該第二腔之表面上界定複數個該等第二通道之一或多個第二間隔件，其中各第二間隔件包含實體接觸該第二腔之表面且由不同於該第二腔之表面之至少部分的一材料所製成之一底部區域。
  20. 如請求項1之光學插入物，其中：該第一腔之表面包含一側壁表面，其包含在該第一腔外側 向上且橫向延伸的一或多個側壁部分；至少一第一間隔件包含一底部區域，其實體接觸該等側壁部分中之一或多者，且係由不同於在該第一腔外側向上且橫向延伸的該等側壁部分中之任一者的材料所製成。
  21. 如請求項6之光學插入物，藉由各該光學元件，其中對於各該側壁部分，對應的光學元件係由該側壁部分提供，或由該側壁部分上的一反射層提供。
  22. 如請求項1之光學插入物，藉由該等光纖電纜，該一或多個轉換器係光學耦合至該等光纖電纜且電連接至形成於該插入物中在該第一腔外側的電路。
  23. 如請求項2之光學插入物，藉由該等光纖電纜，該一或多個轉換器係光學耦合至該等光纖電纜且電連接至形成於該插入物中在該第一腔外側的電路。
  24. 如請求項4之光學插入物，藉由該等光纖電纜，該一或多個轉換器係光學耦合至該等光纖電纜且電連接至形成於該插入物中在該第一腔外側的電路。
  25. 如請求項5之光學插入物，藉由該等光纖電纜，該一或多個轉換器係光學耦合至該等光纖電纜且電連接至形成於該插入物中在該第一腔外側的電路。
  26. 如請求項6之光學插入物，藉由該等光纖電纜，該一或多個轉換器係光學耦合至該等光纖電纜且電連接至形成於該插入物中在該第一腔外側的電路。
  27. 如請求項7之光學插入物，藉由該等光纖電纜，該一或多個轉換器係光學耦合至該等光纖電纜且電連接至形成於該插入物中在該第一腔外側的電路。
  28. 如請求項8之光學插入物，藉由該等光纖電纜，該一或多個轉換 器係光學耦合至該等光纖電纜且電連接至形成於該插入物中在該第一腔外側的電路。
  29. 如請求項9之光學插入物，藉由該等光纖電纜，該一或多個轉換器係光學耦合至該等光纖電纜且電連接至形成於該插入物中在該第一腔外側的電路。
  30. 如請求項10之光學插入物，藉由該等光纖電纜，該一或多個轉換器係光學耦合至該等光纖電纜且電連接至形成於該插入物中在該第一腔外側的電路。
  31. 如請求項11之光學插入物，藉由該等光纖電纜，該一或多個轉換器係光學耦合至該等光纖電纜且電連接至形成於該插入物中在該第一腔外側的電路。
  32. 如請求項12之光學插入物，藉由該等光纖電纜，該一或多個轉換器係光學耦合至該等光纖電纜且電連接至形成於該插入物中在該第一腔外側的電路。
  33. 一種用於製造光學插入物之方法，該方法包含：在一基板中形成一第一腔；在該第一腔之表面上方形成一第一層；及圖案化該第一層以在該第一腔之表面上形成一或多個間隔件，其中該一或多個間隔件界定用以支撐待光學耦合至一或多個光電轉換器之光纖電纜的複數個通道；其中圖案化該第一層之步驟包含該第一層之一第一蝕刻，其中該第一蝕刻至少部分基於對該第一腔之表面之選擇性蝕刻而終止於至少該第一腔之表面上方。
  34. 如請求項33之方法，其中形成該第一腔之步驟包含：形成該第一腔之一第一側壁；及接著自該第一側壁移除材料以改變該第一側壁之幾何形狀。
  35. 如請求項34之方法，其中自該第一側壁移除材料導致改變該第一側壁之至少一部分的一角度。
  36. 如請求項35之方法，其中自該第一側壁移除材料之步驟包含用一鋸移除該材料，來改變該第一側壁之至少該部分的該角度以匹配該鋸之一表面的角度。
  37. 如請求項33之方法，其中該第一腔包含：一底部表面；及一側壁，其係在該第一腔外側自該底部表面向上且橫向延伸；及其中該第一蝕刻至少部分基於對該側壁之選擇性蝕刻而終止於至少該第一腔之側壁上方。
  38. 如請求項33之方法，其進一步包含在該第一腔中形成該第一層之後但在圖案化該第一層以形成該一或多個間隔件之前，在該插入物中形成電路，其中該電路係用來連接至該一或多個轉換器。
  39. 如請求項37之方法，其中：該基板係為單晶矽；形成該第一腔之步驟包含該基板之一濕式蝕刻；及其中該第一蝕刻產生該第一層之一側壁，該側壁與平行於該第一腔之該底部表面的一平面形成不同於該第一腔之任何側壁的一角度。
  40. 如請求項33之方法，其中該第一腔之表面包含在該第一腔外側向上且橫向延伸的一或多個側壁部分；其中各第一通道具有與該一或多個側壁部分之一相關聯者相鄰的一第一端部，各側壁部分係用以於提供及/或支撐一反射元件以引導進入及/或離開該等通道之個別光纖電纜的光，各反 射元件係為該側壁部分或形成在該側壁部分上的一反射層。
  41. 如請求項33之方法，其中該一或多個間隔件係由該第一層提供。
  42. 如請求項33之方法，其中在圖案化步驟後，該第一層維持在各通道之一位置，且該一或多個間隔件係由一第二層提供且由維持在各通道之該位置的該第一層之部分所界定。
  43. 如請求項33之方法，其更包含將該等光纖電纜及該一或多個光電轉換器附接至該光學插入物。
  44. 一種用以將一或多個光纖電纜介接於電路之光學插入物，該光學插入物包含一第一表面及與該第一表面相對之一第二表面；其中該第一表面包含用以支撐一或多個光纖電纜之一或多個第一通道；及其中該第二表面包含用以支撐一或多個光纖電纜之一或多個第二通道。
  45. 如請求項44之光學插入物，其進一步包含用於連接至複數個光電轉換器之電路，該等光電轉換器係用來光學耦合至該等光纖電纜。
  46. 如請求項44之光學插入物，其中該光學插入物包含一基板，且該等通道係在該基板之相對表面中的凹口中形成。
  47. 如請求項46之光學插入物，其中該光學插入物包含該第一表面及該第二表面處之電路，且包含通過該基板之用以使該第一表面處之電路與該第二表面處之電路互連的一或多個導電路徑。
  48. 如請求項46之光學插入物，其中該基板係為一半導體基板。
  49. 如請求項48之光學插入物，其進一步包含至少部分形成於該半導體基板中之電路，用以連接至用來光學耦合至該等光纖電纜的光電轉換器。
  50. 一種用以製造光學插入物之方法，該方法包含：在一基板中形成一第一腔；在該第一腔之表面上方形成一第一層；及圖案化該第一層以在該第一腔中形成一或多個間隔件，其中該一或多個間隔件界定用於支撐待光學耦合至一或多個光電轉換器之光纖電纜的複數個通道；其中形成該第一腔包含：形成該第一腔之一第一側壁；及接著自該第一側壁移除材料以改變該第一側壁之至少一部分的一角度。
  51. 如請求項50之方法，其中自該第一側壁移除材料之步驟包含：用一鋸移除該材料，來改變該第一側壁之至少該部分的該角度以匹配該鋸之一表面之角度。
  52. 如請求項50之方法，其更包含將該等光纖電纜及該一或多個光電轉換器附接至該光學插入物。
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