[发明专利]硅板上有源与无源光学部件的混合集成

权利要求书

1.一种组件结构包括：

-一个带有一个底部包层的衬底，所述的底部包层包括第一和第二部分，其中每个部分包括一个顶表面和一个底表面，两个面分开一段距离d，

-一个光波导，包括一个顶表面、一个底表面和一个光输入或输出端，所述的光波导限定第一光轴，所述光波导的底表面定位于距离底部包层底表面之上大于或等于d的位置，

-一个或多个第一对准特征，其形成于底部包层第二部分，所述第一对准特征具有与底部包层第一部分的顶表面基本上在同一平面内的顶表面，所述一个或多个第一对准特征进一步包括在至少基本平行于第一光轴的方向上的第一和第二锥形侧表面部分，和

-一个顶部包层，其包围光波导以便于引导电磁辐射在光波导内。

2.根据权利要求1的组件结构进一步包括一组电接触盘。

3.根据权利要求1或2的组件结构，其中光波导底表面定位于在底部包层的底表面上方基本等于d距离处的底部包层的顶表面上。

4.根据任何前述的权利要求的组件结构，其进一步包括

-一个光电子器件，其包括有源部分和光输出端口，通过把光电子器件安置在第一对准特征的顶部所述的输出端口与波导的输入光学对准，从而在光波导的光接收输入端与光电子器件的光输出端口间得到垂直对准。

5.根据权利要求4的组件结构，其中的光电子器件进一步包括一个或多个第二对准特征，并且其中所述第二对准特征的一个或多个邻接第一对准特征的第一和第二锥形侧表面部分，以便于把光波导的光接收输入端与光电子器件的光输出端口水平对准。

6.根据1-3任一权利要求的组件结构，其进一步包括

-一个光电子器件，包括光输出端口、有源部分和一个或多个第二对准特征，其中第二对准特征的一个或多个邻接第一对准特征的第一和第二锥形侧表面部分，以便于把光波导的光接收输入端与光电子器件的光输出端口对准。

7.根据权利要求4-6中任何一个的组件结构，其中光电子器件的有源部分限定至少基本上与第一光轴相一致的第二光轴。

8.根据权利要求4-7中任何一个的组件结构，其中刻蚀阻挡层提供在光电子器件下第一对准特征的顶部。

9.根据权利要求1-8中任何一个的组件结构，其中，在所述组件的形成过程中，利用单个掩模限定光波导和第一对准特征的定位。

10.根据权利要求1-9中任何一个的组件结构，其中第一对准特征中的两个提供锥形侧表面部分，所述的两个对准特征被分开一个大于光电子器件有源部分宽度的距离。

11.根据权利要求5-10中任何一个的组件结构，其中第二对准特征包括安置在光电子器件底部的焊料条，以便于至少部分地与第一对准特征的外侧壁接合。

12.根据权利要求11的组件结构，其中至少两个焊料条安置在光电子器件的底部。

13.根据权利要求4-12中任何一个的组件结构，其中光电子器件被焊接到形成于衬底暴露部分上的接触盘上。

14.根据权利要求4-13中任何一个的组件结构，其中光电子器件包括半导体激光二极管。

15.根据权利要求4-13中任何一个的组件结构，其中光电子器件包括LED或光电二极管。

16.根据权利要求4-6中任何一个的组件结构，其中衬底带有至少部分地环绕光电子器件的脊，组件结构进一步包括一个焊接到所述脊的盖子，用于密封光电子器件和光波导的输入端。