发明名称 于积体电路中分布光时脉之方法及装置
摘要 一种在一半导体中光学式定时脉一积体电路之方法及装置。在一实例中,一雷射系建构以一所需的时脉频率发射红外线雷射脉冲,雷射脉冲系分离成多个分离雷射脉冲,每个系聚焦经过一控制崩溃晶片连结(C4)封装积体电路晶片之背侧进入分布遍及积体电路晶片之P-N接合面。每个P-N接合面局部地产生一光电流以回应分离雷射光束,每个光电流系局部地转换成电压,且因此成时脉信号,其系用以定时脉积体电路之局部区域。以现今描述之光时脉技术,局部时脉信号具有极低时脉错位。本文描述之技术可用在积体电路泛用系统中、在多晶片模组中或在一个别的积体电路中。藉从矽晶移除总体时脉分布网路,本发明容许用在先前技术中之晶片区域用于一总体时脉分布网路用以取代信号路线,或容许减少整体晶片尺寸。
申请公布号 TW420892 申请公布日期 2001.02.01
申请号 TW087106479 申请日期 1998.04.28
申请人 英特尔公司 发明人 费鲁瑞R.雷欧
分类号 H01S3/18 主分类号 H01S3/18
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 1.一种光时脉分布网路,包含:一第一P-N接合面,系配置在第一半导体中;一主雷射,系建构以发射主雷射脉冲在一主时脉频率经过第一半导体之背侧进入第一P-N接合面;及一第一电流至电压转换器,系耦合至第一P-N接合面,第一电流至电压转换器产生建构以定时脉配置在第一半导体中之积体电路第一区域之第一时脉信号。2.如申请专利范围第1项之光时脉分布网路,更包含一第一缓冲器,系耦合在第一电流至电压转换器与积体电路第一区域之间。3.如申请专利范围第1项之光时脉分布网路,更包含:一第二P-N接合面,设在第一半导体中;一光元件,系耦合在主雷射与第一及第二P-N接合面之间,光元件建构以分离主雷射脉冲成第一与第二分离雷射脉冲,个别地聚焦经过第一半导体之背侧进入第一与第二P-N接合面;及一第二电流至电压转换器,系耦合至第二P-N接合面,第二电流至电压转换器产生建构以定时脉配置在第一半导体中之积体电路第二区域之第二时脉信号,第一与第二时脉信号具有主时脉频率。4.如申请专利范围第1项之光时脉分布网路,更包含:一第二P-N接合面,设在一第二半导体中;一光元件,系耦合在主雷射与第一及第二P-N接合面之间,光元件建构以分离主雷射脉冲成第一与第二分离雷射脉冲,第一分离雷射脉冲聚焦经过第一半导体之背侧进入第一P-N接合面,第二分离雷射脉冲聚焦经过第二半导体之背侧进入第二P-N接合面;及一第二电流至电压转换器,系耦合至第二P-N接合面,第二电流至电压转换器产生建构以定时脉配置在第二半导体中之积体电路第二区域之第二时脉信号,第一与第二时脉信号具有主时脉频率。5.如申请专利范围第1项之光时脉分布网路,其中第一半导体包括定义配置在主雷射与第一P-N接合面间之凹处部分,凹处增加主雷射脉冲之传送经过第一半导体之背侧进入第一P-N接合面。6.申请专利范围第3项之光时脉分布网路,其中光元件系建构以分离具实质地无错位之第一与第二分离雷射脉冲在第一与第二分离雷射脉冲之间。7.如申请专利范围第3项之光时脉分布网路,其中光元件包含一第一微透镜,建构以聚焦第一分离雷射脉冲,及一第二微透镜,系建构以聚焦第二分离雷射脉冲。8.如申请专利范围第3项之光时脉分布网路,其中光元件包含一第一波导,系建构以聚焦第一分离雷射脉冲,与一第二波导,建构以聚焦第二分离雷射脉冲。9.如申请专利范围第3项之光时脉分布网路,其中光元件包含一雷射,系建构以产生第一与第二分离雷射脉冲。10.如申请专利范围第8项之光时脉分布网路,其中雷射系蚀刻进入第一半导体之背侧。11.如申请专利范围第1项之光时脉分布网路,其中主雷射操作在一大约等于1.054m波长。12.如申请专利范围第1项之光时脉分布网路,其中主雷射操作在一大约等于1.06m波长。13.如申请专利范围第5项之光时脉分布网路,其中主雷射操作在一大约等于0.4至0.7m波长。14.如申请专利范围第5项之光时脉分布网路,其中主雷射操作在一大约等于0.7至1.0m波长。15.如申请专利范围第14项之光时脉分布网路,其中凹处系回填以一可见光透明材质。16.如申请专利范围第1项之光时脉分布网路,其中主雷射系一模式锁定雷射。17.如申请专利范围第1项之光时脉分布网路,其中主雷射系一模组雷射。18.如申请专利范围第1项之光时脉分布网路,其中第一半导体包含矽晶。19.如申请专利范围第4项之光时脉分布网路,其中第一与第二半导体系包含在一多晶片模组中。20.如申请专利范围第4项之光时脉分布网路,其中第一与第二半导体系包含在一电脑系统中。21.一种用以光学式锁定一积体电路于一半导体中之方法,方法包含以下步骤:操作一主雷射,建构以发射主雷射在一主时脉频率;聚焦主雷射脉冲经过半导体之背侧进入配置在半导体中之第一P-N接合面;转换产生在第一P-N接合面中之电流回应主雷射脉冲成一时脉信号;及定时脉配置在半导体中之积体电路第一区域。22.如申请专利范围第21项之方法,包括缓冲时脉信号之额外步骤,系在转换产生在第一P-N接合面中之电流成时脉信号之步骤后。23.如申请专利范围第21项之方法,包括额外步骤:分离主雷射脉冲成第一与第二分离雷射脉冲;其中聚焦主雷射脉冲经过半导体背侧之步骤包括个别地聚焦第一与第二分离雷射脉冲成第一P-N接合面与第二P-N接合面之步骤。24.如申请专利范围第23项之方法,其中第一与第二P-N接合面系配置在半导体中,第二分离雷射脉冲系聚焦经过半导体之背侧。25.如申请专利范围第23项之方法,其中第二P-N接合面系配置在第二半导体中,第二分离雷射脉冲系聚焦经过第二半导体之背侧。26.如申请专利范围第25项之方法,包括额外步骤:转换产生在第二P-N接合面中之电流回应第二分离雷射脉冲成一时脉信号;及定时脉配置在第二半导体中之积体电路第二区域。27.如申请专利范围第21项之方法,包括变薄配置在第一P-N接合面与主雷射间之半导体部分之步骤,以利增加主雷射脉冲之传送经过半导体之背侧进入第一P-N接合面。28.一种光时脉分布网路,包含:第一光侦测装置,系配置在第一半导体中,用于侦测光电流;主雷射产生装置,用于产生具光电流之主雷射脉冲在一时脉频率,第一光侦测装置侦测主雷射脉冲经过第一半导体之背侧;及第一时脉信号产生装置,系耦合至第一光侦测装置,用于产生第一时脉信号回应主雷射脉冲,第一时脉信号建构以定时脉配置在第一半导体中之积体电路第一区域。29.如申请专利范围第28项之光时脉分布网路,其中第一时脉信号产生装置包含:第一转换装置,系耦合至第一光侦测装置,用于转换藉第一光侦测装置产生之电流信号至时脉信号;及第一缓冲装置,系耦合在第一转换装置与配置在第一半导体中之积体电路第一区域之间,用于缓冲时脉信号。30.如申请专利范围第28项之光时脉分布网路,更包含:第二光侦测装置,系配置在第一半导体中,用于侦测光电流;光装置,系配置在主雷射产生装置与第一及第二光侦测装置之间,用于分离主雷射脉冲成第一与第二分离雷射脉冲,光装置个别地聚焦第一与第二分离雷射脉冲经过第一半导体之背侧进入第一与第二光侦测装置;及第二时脉信号产生装置,系耦合至第二光侦测装置,用于产生第二时脉信号回应主雷射脉冲,第二时脉信号建构以定时脉配置在第一半导体中之积体电路第二区域。31.如申请专利范围第28项之光时脉分布网路,更包含:第二光侦测装置,系配置在第二半导体中,用于侦测光电流;光装置,配置在主雷射产生装置与第一及第二光侦测装置之间,用于分离主雷射脉冲成第一与第二分离雷射脉冲,光装置聚焦第一分离雷射脉冲经过第一半导体之背侧进入第一光侦测装置,且聚焦第二分离雷射脉冲经过第二半导体之背侧进入第二光侦测装置;及第二时脉信号产生装置,系耦合至第二光侦测装置,用于产生第二时脉信号回应主雷射脉冲,第二时脉信号建构以定时脉配置在第二半导体中之积体电路第二区域。图式简单说明:第一图A系一阶级H-树状时脉分布网路之说明。第一图B系使用配置在一积体电路晶片前侧表面上之光侦测器之先前技术光时脉分布网路图式。第二图A系显示现代电线结合技术之说明。第二图B系显示倒装晶片或控制崩溃晶片连结封装技术之说明。第三图系经过一半导体背侧射入一P-N接合面之雷射脉冲图式。第四图系根据本发明说明一光时脉接收器台之方块图。第五图系根据本发明说明一光时脉分布网路之图式。第六图系根据本发明说明一光时脉分布网路之另一实例图式。第七图系根据本发明说明一光时脉分布网路之又一实例图式。
地址 美国
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