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公開番号2025181715
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-11
出願番号2025085772
出願日2025-05-22
発明の名称集積されたエピックアーキテクチャのための装置及びシステム
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人弁理士法人共生国際特許事務所
主分類H04B 10/60 20130101AFI20251204BHJP(電気通信技術)
要約【課題】集積されたエピックアーキテクチャのための装置及びシステムを提供する。
【解決手段】本発明による装置は、フォトニクス集積回路と、光デマルチプレクサ(optical demultiplexer)と、フォトニクス集積回路上にマウント(mount)され、光デマルチプレクサと光学的に接続される少なくとも1つの光検出器と、を含む電子集積回路と、を備え、光デマルチプレクサは、受信光信号を第1分離光信号(separated optical signal)及び第2分離光信号に分離するように構成され、少なくとも1つの光検出器は、第1光検出器及び第2光検出器を有し、第1光検出器は、第1分離光信号を受信するように構成され、第2光検出器は、第2分離光信号を受信するように構成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
装置であって、
フォトニクス集積回路と、
光デマルチプレクサ（ｏｐｔｉｃａｌｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）と、
前記フォトニクス集積回路上にマウント（ｍｏｕｎｔ）され、前記光デマルチプレクサと光学的に接続される少なくとも１つの光検出器と、を含む電子集積回路と、を備え、
前記光デマルチプレクサは、受信光信号を第１分離光信号（ｓｅｐａｒａｔｅｄｏｐｔｉｃａｌｓｉｇｎａｌ）及び第２分離光信号に分離するように構成され、
前記少なくとも１つの光検出器は、第１光検出器及び第２光検出器を有し、
前記第１光検出器は、前記第１分離光信号を受信するように構成され、
前記第２光検出器は、前記第２分離光信号を受信するように構成されることを特徴とする装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記光デマルチプレクサは、偏光によって、前記第１分離光信号及び前記第２分離光信号を分離するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光デマルチプレクサは、波長によって、前記第１分離光信号及び前記第２分離光信号を分離するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記光デマルチプレクサは、光ファイバーモード（ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｍｏｄｅ）によって、前記第１分離光信号及び前記第２分離光信号を分離するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記フォトニクス集積回路は、受信光ファイバーを受信するように構成されるプラグコネクター（ｐｌｕｇｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を含み、
前記受信光ファイバーは、前記受信光信号を前記光デマルチプレクサに送信するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記フォトニクス集積回路は、双方向光ファイバーを受信するように構成されるプラグコネクターを含み、
前記双方向光ファイバーは、前記受信光信号を前記光学デマルチプレクサに送信するように構成され、前記フォトニクス集積回路から送信光信号を送信するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記光デマルチプレクサは、前記フォトニクス集積回路上にマウントされ、光学ビア（ｏｐｔｉｃａｌｖｉａ）を用いて、前記電子集積回路上の前記少なくとも一つの光検出器に前記受信光信号を送信するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記光デマルチプレクサは、前記電子集積回路上にマウントされ、発散経路（ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅｐａｔｈ）に沿って前記受信光信号を前記少なくとも１つの光検出器に送信するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
システムであって、
基板と、
前記基板上にマウントされ、光学送受信器、光デマルチプレクサ、光検出器、及び増幅器の少なくとも第１部分を含むフォトニクス集積回路と、
前記基板上にマウントされる電子集積回路と、を備え、
前記光学送受信器は、送信光信号を送信し、受信光信号を受信するように構成され、
前記光デマルチプレクサは、前記受信光信号をデマルチプレックスされた光信号にデマルチプレックスするように構成され、
前記光検出器は、前記デマルチプレックスされた光信号から第１電気信号を生成し、前記第１電気信号を前記増幅器の前記少なくとも第１部分に送信するように構成され、
前記増幅器の前記少なくとも第１部分は、第２電気信号を生成するように構成され、
前記電子集積回路は、前記第２電子信号を受信するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
前記増幅器の前記少なくとも第１部分は、入力トランジスタ及び第１ステージ抵抗を構成する第１グループから選択される少なくとも１つのメンバーを含み、
前記第２電気信号は、バイアス（ｂｉａｓ）電圧及び信号電圧を構成する第２グループから選択される少なくとも１つのメンバーを含むことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はパッケージングに関し、特に、電子集積回路（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｓ：ＥＩＣｓ）とフォトニクス集積回路（ｐｈｏｔｏｎｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｓ：ＰＩＣｓ）との間の接続のための技術に関する。
続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスは、他の基板上の追加の（ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ）デバイス及び回路に接続する。
基板間の接続を形成することは、増加された演算パワー（ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｐｏｗｅｒ）を提供し得る。
しかしながら、基板間の接続を形成することは、困難さをもたらし得る。
パッケージング（ｐａｃｋａｇｉｎｇ）は、集積ユニット（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｕｎｉｔ）内の多重の演算構成要素を共に接続・集積するための一般的な方法を説明し、単一のユニットに結合することができる多重の基板上に多重の他のタイプの集積回路を含み得る。
【０００３】
パッケージングは、また、単一のユニット内の多重の演算構成要素が多様な技術の使用によって保護され、熱的（ｔｈｅｒｍａｌ）、物理的（ｐｈｙｓｉｃａｌ）、電気的（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ）保護を提供することは、恒常的な課題である。
本明細書で説明される背景技術の概念（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｃｏｎｃｅｐｔｓ）は、単に情報のための目的であり、本発明を限定するための意図ではないことを理解されたい。
なお、本明細書で説明される背景技術又は分野は、本明細書の発明を特定の使用又は観点に限定すると意図されるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第１０、３６５、４４７号明細書
米国特許第１１、７４７、５６３号明細書
米国特許第１１、８９５、７９８号明細書
米国特許出願公開第２０２２／０３９２８８１号明細書
米国特許出願公開第２０２３／０２０４８７９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記従来の半導体デバイスのパッケージングにおける課題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、集積されたエピックアーキテクチャのための装置及びシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明による装置は、フォトニクス集積回路と、光デマルチプレクサ（ｏｐｔｉｃａｌｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）と、前記フォトニクス集積回路上にマウント（ｍｏｕｎｔ）され、前記光デマルチプレクサと光学的に接続される少なくとも１つの光検出器と、を含む電子集積回路と、を備え、前記光デマルチプレクサは、受信光信号を第１分離光信号（ｓｅｐａｒａｔｅｄｏｐｔｉｃａｌｓｉｇｎａｌ）及び第２分離光信号に分離するように構成され、前記少なくとも１つの光検出器は、第１光検出器及び第２光検出器を有し、前記第１光検出器は、前記第１分離光信号を受信するように構成され、前記第２光検出器は、前記第２分離光信号を受信するように構成されることを特徴とする。
【０００７】
前記光デマルチプレクサは、偏光によって、前記第１分離光信号及び前記第２分離光信号を分離するように構成されることが好ましい。
前記光デマルチプレクサは、波長によって、前記第１分離光信号及び前記第２分離光信号を分離するように構成されることが好ましい。
前記光デマルチプレクサは、光ファイバーモード（ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｍｏｄｅ）によって、前記第１分離光信号及び前記第２分離光信号を分離するように構成されることが好ましい。
前記フォトニクス集積回路は、受信光ファイバーを受信するように構成されるプラグコネクター（ｐｌｕｇｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を含み、前記受信光ファイバーは、前記受信光信号を前記光デマルチプレクサに送信するように構成されることが好ましい。
前記フォトニクス集積回路は、双方向光ファイバーを受信するように構成されるプラグコネクターを含み、前記双方向光ファイバーは、前記受信光信号を前記光学デマルチプレクサに送信するように構成され、前記フォトニクス集積回路から送信光信号を送信するように構成されることが好ましい。
前記光デマルチプレクサは、前記フォトニクス集積回路上にマウントされ、光学ビア（ｏｐｔｉｃａｌｖｉａ）を用いて、前記電子集積回路上の前記少なくとも一つの光検出器に前記受信光信号を送信するように構成されることが好ましい。
前記光デマルチプレクサは、前記電子集積回路上にマウントされ、発散経路（ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅｐａｔｈ）に沿って前記受信光信号を前記少なくとも１つの光検出器に送信するように構成されることが好ましい。
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明によるシステムは、基板と、前記基板上にマウントされ、光学送受信器、光デマルチプレクサ、光検出器、及び増幅器の少なくとも第１部分を含むフォトニクス集積回路と、前記基板上にマウントされる電子集積回路と、を備え、前記光学送受信器は、送信光信号を送信し、受信光信号を受信するように構成され、前記光デマルチプレクサは、前記受信光信号をデマルチプレックスされた光信号にデマルチプレックスするように構成され、前記光検出器は、前記デマルチプレックスされた光信号から第１電気信号を生成し、前記第１電気信号を前記増幅器の前記少なくとも第１部分に送信するように構成され、前記増幅器の前記少なくとも第１部分は、第２電気信号を生成するように構成され、前記電子集積回路は、前記第２電子信号を受信するように構成されることを特徴とする。
【０００９】
前記増幅器の前記少なくとも第１部分は、入力トランジスタ及び第１ステージ抵抗を構成する第１グループから選択される少なくとも１つのメンバーを含み、前記第２電気信号は、バイアス（ｂｉａｓ）電圧及び信号電圧を構成する第２グループから選択される少なくとも１つのメンバーを含むことが好ましい。
前記光デマルチプレクサは、第１ナノ構造レイヤを含み、前記第１ナノ構造レイヤは、前記受信光信号を第１光信号及び第２光信号に分離するように構成され、前記第１光信号及び前記第２光信号は、波長、偏光、及びファイバーモードを構成する第３グループから選択される少なくとも１つのメンバーによって分離されることが好ましい。
前記増幅器の前記少なくとも第１部分は、前記フォトニクス集積回路のフォトニクスデバイスレイヤ内に形成されることが好ましい。
前記増幅器の前記少なくとも第１部分は、前記フォトニクス集積回路のフォトニクスデバイスレイヤ内に形成されるトランスインピーダンス増幅器を含み、前記第２電気信号は、増幅された信号であることが好ましい。
前記光デマルチプレクサが前記受信光信号を前記デマルチプレックス光信号に分離することは、前記受信光信号を第１光信号及び第２光信号に分離することを含み、前記光検出器は、第１光検出器及び第２光検出器を含み、前記第１光検出器は、前記第１光信号を受信し、第３電気信号を生成するように構成され、前記第２光検出器は、前記第２光信号を受信し、第４電気信号を生成するように構成され、前記増幅器の前記少なくとも第１部分は、第１パート（ｐａｒｔ）、及び第２パートを含み、前記増幅器の前記少なくとも第１部分の前記第１パートは、前記第１光検出器から前記第３電気信号を受信し、第５電気信号を生成するように構成され、前記増幅器の前記少なくとも第１部分の前記第２パートは、前記第２光検出器から前記第４電気信号を受信して、第６電気信号を生成するように構成され、前記電子集積回路は、前記第５電気信号及び前記第６電気信号を受信するように構成されることが好ましい。
前記電子集積回路は、前記増幅器の第２部分を含み、前記増幅器の前記少なくとも第１部分及び前記増幅器の前記第２部分は、トランスインピーダンス増幅器を形成することが好ましい。
【００１０】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による装置は、その上にマウントされる電子集積回路及びフォトニクス集積回路を有する基板を備え、前記フォトニクス集積回路は、光デマルチプレクサと、光検出器、及びトランスインピーダンス増幅器を含み、前記光デマルチプレクサは、受信光信号を受信し、前記受信光信号をデマルチプレックスされた光信号に分割するように構成され、前記光検出器は、前記デマルチプレックスされた光信号から電気信号を生成し、前記電気信号を前記トランスインピーダンス増幅器に送信するように構成され、前記トランスインピーダンス増幅器は、増幅された信号を生成するように構成され、前記電子集積回路は、前記増幅された信号を受信するように構成されることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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