[发明专利]光波导连接设备

说明书

本发明公开了用于促进光信号在形成于集成电路(IC)设备(200)上的光波导之间的传输的设备和技术。在一个具体实施中，一个或多个第一波导(216)可形成于结构中，使得该一个或多个第一波导(216)的至少一部分被暴露以用于光学连接。该结构可包括使得该结构能够与IC设备(200)互锁的第一特征，该IC设备包括与第一特征互补的第二特征，以便对准该一个或多个第一波导(216)的暴露的至少一部分以与形成于第一集成电路设备中的一个或多个第二波导光学耦合。

本文所公开的主题涉及用于在设备之间传输光信号的系统、设备和/或过程。

集成电路设备(诸如例如处理器)可存在于广泛的电子设备类型中。例如，一个或多个处理器可用于移动设备诸如例如蜂窝电话，以及用于计算机、数字相机、平板设备、个人数字助理、可穿戴设备等。移动设备和/或其他计算设备例如可包括集成电路设备，诸如处理器，以出于各种目的来处理表示各种内容类型的信号和/或状态。

电互连器已能够实现集成电路部件之间的芯片间通信，以及集成电路内的部件之间的芯片内通信。由于半导体处理技术的演变产生了能够以提高的速度进行处理的集成电路，电互连器的性能增长落后于计算容量。因此，电互连器已成为系统性能总体提高的一个限制因素。由于在先进互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺节点中采用了较小的金属几何形状，因此金属导线电阻率的增大进一步加剧了由电互连件施加的限制。

为了解决由电互连器施加的通信限制问题，可使用光信号代替电信号来促进芯片间通信和芯片内通信。例如，光信号可实现更低的延迟、更低的传输功率损耗和用于承载信息的更高带宽。

在一个示例性具体实施中，光子可采用光来进行芯片内通信和芯片间通信中的信号处理和传输。波导(也可称为“光子波导”)和光纤线缆(下文称为“光纤”)可在一些具体实施中用作在电互连器中使用的金属导线的光学等同物。在一个示例中，具有小尺寸(例如，200nm至3μm)的波导可被实现用于片上应用。波导可例如驻留在基底上，诸如体硅或绝缘体上硅(SOI)。然后，由于纤维具有柔韧性以及具有大尺寸(1μm至10μm)而易于制造，因此可用于片外应用。

简而言之，特定具体实施涉及一种设备，该设备包括：固体结构；形成于该固体结构中的一个或多个第一波导，该一个或多个第一波导的至少第一部分暴露在该结构的第一表面上以用于光学连接，其中该固体结构包括使该固体结构能够与第一集成电路设备互锁的第一特征，第一集成电路设备包括与第一特征互补的第二特征，以便对准该一个或多个第一波导的暴露的第一部分以与形成于第一集成电路设备中的一个或多个第二波导光学耦合。

另一个特定具体实施涉及一种设备，该设备包括：结构，该结构包括至少与第一集成电路设备配合的第一平坦表面和与第二集成电路设备配合的第二平坦表面，第一平坦表面和第二平坦表面基本上彼此平行；和一个或多个第一波导，该一个或多个第一波导具有暴露在第一平坦表面上的第一部分、暴露在第二平坦部分上的第二部分，和连接第一部分和第二部分以在第一平坦表面和第二平坦表面之间路由光信号的第三部分。

另一个特定具体实施涉及一种方法，该方法包括：在固体结构中形成至少第一二维波导；以及在该固体结构中形成至少第二二维波导，其中第一二维波导和第二二维波导在该固体结构内共同跨越三个维度。

应当理解，前述具体实施仅仅是示例性具体实施，并且要求保护的主题不一定限于这些示例性具体实施的任何特定方面。

要求保护的主题在本说明书的结尾部分中被特别指出和清楚地要求保护。然而，关于组织和/或操作方法，以及其对象、特征和/或优点，在结合附图阅读的情况下，参考以下详细描述可以最好地理解，其中：

图1A是根据实施方案的光学连接器的示意图；

图1B示出了根据实施方案的到集成电路设备的光学连接的横截面；

图1C示出了根据实施方案的到集成电路设备的光学连接的顶视图；