发明名称 具有光学信号传播之积体电路
摘要 一种积体电路(2000)用光学信号传播以取代或是补强传统的电子信号传播。在传统的电子半导体电路(2002)的上方或是下方会组装光学雷射(1910),波导(1912),光束分离器(2016),以及光侦测器(1914)以传播资料,时脉信号,及控制信号。这类的光学信号传播通常都比传统的电子信号传播还要快,并且至少可以移除传统的资料汇流排及通用时脉信号及控制绕线以节省传统的电子半导体电路面积。另外,光学时脉信号传播可以有效地消弭时脉偏移的问题,并且可以藉由有效地消弭时脉信号的再缓冲(re- buffering)而降低电源的消耗。
申请公布号 TW508834 申请公布日期 2002.11.01
申请号 TW090115435 申请日期 2001.06.26
申请人 摩托罗拉公司 发明人 查理 W 史恩礼
分类号 H01L31/00;H01L33/00;G02B6/12 主分类号 H01L31/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种积体电路,包括: 多个电子电路,每个都至少具有一个输入用以接收 一个电子信号,至少其中一个该电子电路具有一个 电晶体; 一个波导用以传送由一个光学资料信号,一个光学 时脉信号,及一个光学控制信号所组成的群组中所 选择出来的光学信号;及 一个光侦测器用以将光学信号转换成电子信号,该 光侦测器具有一耦合至该波导之输入,以及一个耦 合至一该电子电路的输入之输出。2.如申请专利 范围第1项之积体电路,进一步包括一个雷射用以 产生一个光学信号,该雷射具有耦合至该波导之输 出。3.如申请专利范围第2项之积体电路,其中: 一个该电子电路具有一个输出用以输出一个电子 信号;及 该雷射具有一个耦合至该电子电路的输出之输入 以接收所输出的电子信号,该雷射会根据接收该输 出的电子信号以产生一个光学信号。4.如申请专 利范围第2项之积体电路,其中该雷射包括一个垂 直孔表面发射雷射。5.如申请专利范围第1项之积 体电路,其中: 至少部份的电子电路具有一个输出以输出电子信 号; 并且进一步包括: 多个波导,每个都系用以传送光学信号,该波导系 置放于至少部份该电子电路部份的最上方,该光学 信号系从由一个光学资料信号,一个光学时脉信号 ,及一个光学控制信号所组成的群组中所选择出来 的; 多个雷射,每个系用以根据接收电子信号以产生一 个光学信号,该雷射每个具有一个耦合至该电子电 路的输出之输入,并且具有一个耦合该波导之输出 ;及 多个光侦测器,每个系用以将光学信号转换成电子 信号,每个光侦测器具有一耦合至该波导其中一个 之输入,以及一个耦合至该电子电路其中一个。6. 如申请专利范围第1项之积体电路,进一步包括一 个置放于该积体电路上的光束分离器以接收一光 学信号,该光束分离器系用以将该光学信号分离成 至少两个光学信号。7.如申请专利范围第1项之积 体电路,其中该波导系置放于一个至少与部份该体 电路不同的平面上。8.如申请专利范围第1项之积 体电路,其中该波导至少部份为非直线。9.一种在 单一积体电路上信号传送的方法,该方法包括: 以光学方式将信号从第一位置传送到第二位置,两 个位置系置于该积体电路上,该信号系由一个光学 资料信号,一个光学时脉信号,及一个光学控制信 号所组成的群组中所选择出来的; 将该光学传送的信号转换成电子信号,该转换系在 该积体电路上进行;及 在积体电路上的一电子半导体电路的输入上接收 该电子信号。10.如申请专利范围第9项之方法,还 包括: 从一电子半导体电路的一个输出接收一电子信号; 及 根据该接收的一个电子信号在该积体电路上产生 一光学信号。11.如申请专利范围第9项之方法,进 一步包括将该积体电路上的该光学信号分离成两 个光学信号。12.如申请专利范围第9项之方法,其 中该传送进一步包括以光学方式将信号从第一平 面的第一位置传送到第二平面的第二位置,该第一 平面与该第二平面不同,两个位置系置于该积体电 路上。13.如申请专利范围第9项之方法,其中该传 送还包括以光学方式经由非直线路径将信号从第 一位置传送到第二位置且两个位置系置于该积体 电路上。图式简单说明: 图1,2,3,9,10所示的系元件结构的侧面图,可以与本 发明中的各种实例一起使用; 图4所示的系最大薄膜厚度及主晶体与成长结晶覆 盖层之间的晶格不匹配(mismatch)的关系图; 图5所示的系根据此处所示制造而成的半导体材质 的高解析穿透式电子显微图(Transmission Electron Micrograph,TEM); 图6所示的系根据此处所示制造而成的半导体结构 的x射线绕射; 图7所示的系具有非结晶(amorphous)氧化层结构的高 解析穿透式电子显微图; 图8所示的系具有非结晶氧化层结构的x射线绕射 频谱; 图11-15所示的系包括根据此处所示的化合物半导 体部份,二极(bipolar)部份,以及MOS部份的积体电路 的侧面图; 图16-22所示的系包括根据此处所示的半导体雷射 以及MOS电晶体的另一种积体电路的侧面图; 图23所示的系传统半导体积体电路的简化平面图; 图24所示的系根据此处所示的光学滙流排实例的 简化侧面图; 图25所示的系运用本发明图24的光学滙流排之积体 电路实例的简化平面图; 图26所示的系根据本发明图24的光学滙流排之其它 实例的简化侧面图;及 图27所示的系根据本发明图25所示的光束分离器实 例的简化平面图。
地址 美国