磷化铟光子电路

摘要

收发器中光子学和电子学的紧密结合促进了能量效率、带宽加速和彻底小型化的途径。我们提出并实现了一种结合电子和光子铸造技术的晶圆对晶圆集成方法。

介绍

将电子和光子系统集成到一个对准的制造过程中的动机由来已久，但随着为未来的数据中心技术、基于光的检测和测距]以及未来的高密度神经形态和可编程光子学设想的子系统的出现，这已经成为一种必然。收发器内的高速、高密度、低能耗电互连还可以通过前馈均衡、光串行化、均衡]和驱动器电压降低来提高性能。

共同设计的电路的管芯到管芯的组装

图1

集成电路的晶片间键合

预定电路的晶片到晶片键合需要一种方法来适应电子和光子晶片上的形貌，确保电子和光子电路之间的精确对准，以及提供电路元件之间的电子连接。苯并环丁烯(BCB)聚合物由于其粘合性、低介电常数以及与硅和磷化铟工业的兼容性而被用作粘合材料。

图2 聚合物通孔，具有a)完整的工艺模块，显示顶部至底部表面电极连接；b)一个尺寸为116×116 μm2的通孔；以及c)通孔的细节，显示无断裂连接

总结

电子和光子元件和电路是为高速互操作性而设计的，使用铸造工艺具有领先的性能。这些已分别用40千兆比特/秒的性能进行了评估，并结合使用电路之间只有短焊线和焊盘的直接芯片到芯片组装。这确实损害了带宽，促使采用晶片对晶片的方法来组装这些电路。这已经得到验证，互连的特性表明低损耗宽带互连是可行的。第一个晶圆对晶圆的结合，共同设计的电路已经被创造出来，并且将会展示深刻的见解。