[发明专利]具有导电且导光的通孔的半导体装置及相关联的系统及方法

权利要求书

1.一种半导体装置，其包括：

第一半导体裸片，其具有一或多个第一通孔和用于接收及/或发射光信号的第一光学组件；及

第二半导体裸片，其邻近于所述第一半导体裸片且具有一或多个第二通孔和用于接收及/或发射光信号的第二光学组件，

其中，所述一或多个第一通孔与所述一或多个第二通孔具有安置其中的透明且导电的材料，其中所述透明且导电的材料(a)光耦合所述第一与第二光学组件且(b)电耦合所述第一与第二半导体裸片，且其中所述一或多个第一通孔与所述一或多个第二通孔具有对准的子集，使得所述透明且导电的材料大致上连续延伸于第一半导体裸片与第二半导体裸片之间。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一及第二光学组件是光学收发器、光电二极管或发光二极管中的至少一者。

3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一及第二光学组件包括半导体材料。

4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述通孔完全延伸穿过所述第一半导体裸片的衬底。

5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一光学组件(a)定位为偏离所述通孔的光轴且(b)通过光学元件光耦合到所述透明且导电的材料。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第二光学组件与所述通孔轴向对准，且其中所述通孔的端部分邻接所述第二光学组件。

7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述透明且导电的材料是氧化铟锡。

8.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一光学组件形成于所述第一半导体裸片的半导体衬底的第一表面上，且其中所述第二光学组件形成于所述第二半导体裸片的半导体衬底的第二表面上。

9.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一光学组件至少部分地形成于所述第一半导体裸片的半导体衬底的凹部中，且其中所述第二光学组件至少部分地形成于所述第二半导体裸片的半导体衬底的凹部中。

10.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述通孔进一步包含绝缘材料，所述绝缘材料至少部分地安置在所述透明且导电的材料与所述第一及第二半导体裸片的半导体材料之间。

11.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述透明且导电的材料电耦合到电力供应器或接地中的一者。

12.根据权利要求4所述的半导体装置，其中所述第二半导体裸片堆叠于所述第一半导体裸片上方。

13.根据权利要求5所述的半导体装置，其中所述光学元件是波导或衍射光栅中的至少一者。

14.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述第一及第二表面面向相同方向，且其中所述通孔完全延伸穿过所述第一及第二半导体裸片的所述半导体衬底。

15.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述第一及第二表面面向彼此，其中所述第二光学组件叠覆在所述第一光学组件上方，且其中所述通孔与所述第一及第二光学组件轴向对准。

16.根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述绝缘材料是氮化硅。

17.根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述绝缘材料具有比所述透明且导电的材料低的折射率。