[发明专利]光子半导体装置的制造方法

说明书

本发明涉及光子集成电路领域，其提供了一种光子半导体装置的制造方法，包括：准备基板；在所述基板上通过无源耦合的对位方式安装一部分光学器件；在所述基板上通过有源耦合的对位方式安装剩余部分的光学器件的至少一部分光学器件。本发明的实施方式通过无源耦合与有源耦合结合的方式安装光学器件，有效地提高了光子半导体装置的封装效率。

技术领域

本发明涉及光子集成电路领域，更为具体而言，涉及一种光子半导体装置的制造方法。

背景技术

近年来，人工智能技术快速发展，其中涉及的某些神经网络算法需要进行大量矩阵运算，这对处理器芯片的算力提出了很高的要求，目前已有基于图形处理单元(GPU)、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)等开发出的专用于进行矩阵运算的处理器，上述芯片在物理实现上主要基于CMOS晶体管组成的集成电路。

目前，已有提出用光子计算进行上述计算，光子计算以光作为信息的载体，通过光学器件实现光的传输、计算等。在对光学器件进行安装时，需要对各器件进行准确的对位，采用合适手段进行安装，以保证光的正常传播以及光子计算的正常运行。

发明内容

本发明实施方式提供了一种光子半导体装置的制造方法，对装置中一部分光学器件/附加组件采取无源耦合的对位方式，而对一部分光学器件则采取有源耦合的对位方式，兼顾了安装效率和对位的准确性；另外，还通过合适的粘胶设置，避免溢胶产生的短路或电连接不稳定问题。

一方面，根据本发明实施方式，一种光子半导体装置的制造方法包括：

准备基板；

在所述基板上通过无源耦合的对位方式安装一部分光学器件；

通过有源耦合的对位方式安装剩余部分的光学器件中的至少一部分。

其中，“一部分光学器件”，指代光学器件中的至少一个；“剩余部分的光学器件的至少一部分”，指代其它待安装光学器件的至少一个。

在本发明的一些实施方式中，通过所述无源耦合或所述有源耦合的对位方式安装的光学器件中，至少有一个是半导体光学器件；所述有源耦合包括至少一次有源耦合工序；在所述有源耦合工序中，存在：(1)在一个时间段内仅移动一个光学器件进行有源耦合，以使该一个光学器件实现对位，或(2)在一个时间段内，移动两个以上的光学器件。

在本发明的一些实施方式中，所述通过无源耦合的对位方式安装一部分光学器件，包括采用无源耦合的对位方式安装PIC芯片、光源组件、棱镜、透镜中的一种或多种光学器件；和/或，所述通过有源耦合的对位方式安装剩余部分的光学器件中的至少一部分光学器件，包括采用有源耦合的对位方式安装透镜、棱镜中的一种或多种。

在本发明的一些实施方式中，所述通过无源耦合的对位方式安装一部分光学器件包括安装第一PIC芯片、第一光源组件、第一棱镜中的至少一个，以及所述通过有源耦合的对位方式安装剩余部分的光学器件中的至少一部分光学器件包括安装第一透镜；或所述通过无源耦合的对位方式安装一部分光学器件包括安装第一PIC芯片、第一光源组件、第一透镜中的至少一个，以及所述通过有源耦合的对位方式安装剩余部分的光学器件中的至少一部分光学器件包括安装第一棱镜。

在本发明的一些实施方式中，在所述基板上，通过无源耦合的对位方式安装附加组件；或通过所述无源耦合的对位方式安装的光学器件中，至少有一个是半导体光学器件；或通过所述有源耦合的对位方式安装的光学器件中，至少有一个是半导体光学器件。

在本发明的一些实施方式中，通过无源耦合的对位方式安装所述附加组件包括安装底板、透镜底座、制冷器组件中的至少一种。

另一方面，根据本发明的实施方式，一种光子半导体装置的制造方法包括：

准备基板；

在所述基板上安装第一光学器件和/或第一附加组件；