光接收電路及其制造方法技術

本發明專利技術提供一種抑制因PD和TIA之間的布線引起的特性劣化的光接收電路及其制造方法。光接收電路(300)包括光電二極管(302)、以及向光電二極管(302)供應電源的跨阻放大器(308)。光電二極管(302)的陽極和跨阻放大器(308)之間的布線的特性阻抗比光電二極管(302)的陰極和跨阻放大器(308)之間的布線的特性阻抗高。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及光接收電路及其制造方法，更具體涉及一種抑制因光電二極管和跨阻放大器(TIA，transimpedanceamplifier)之間的布線引起的特性劣化的光接收電路及其制造方法。
技術介紹
在光通信系統的接收器中，光電二極管(PD，photodiode)將光信號轉換為電流信號。并且，被連接到PD的跨阻放大器(TIA)將電流信號轉換為電壓信號并進行增幅，傳遞給下一級電路。以往，在形成這樣的光接收電路的情況下，通過引線鍵合(wirebonding)連接PD的陽極和TIA，PD的陰極經由芯片電容器被接地。作為向PD供應電源的方法，包括分別向PD和TIA供應電源的方法、以及從TIA向PD供應電源的方法。為了減少電源的數量以及電源焊盤的數量，希望從TIA向PD供應電源。在這樣的光接收電路中，連接PD和TIA的布線可能大大影響光接收電路的特性，并可能使從TIA輸出的電壓信號的眼圖(eyepattern)劣化。
技術實現思路
專利技術要解決的技術問題本專利技術提供一種抑制因PD和TIA之間的布線引起的特性劣化的光接收電路及其制造方法。用于解決技術問題的手段在本專利技術的實施例中，光接收電路包括光電二極管、以及向光電二極管供應電源的跨阻放大器。光電二極管的陽極和跨阻放大器之間的布線的特性阻抗比光電二極管的陰極和跨阻放大器之間的布線的特性阻抗高。在實施例中，光電二極管的陽極和跨阻放大器之間的布線的特性阻抗比跨阻放大器的輸入阻抗高。在實施例中，光電二極管的陰極和跨阻放大器之間的布線的特性阻抗比跨阻放大器的輸入阻抗低。在實施例中，在光電二極管的陰極和跨阻放大器之間的布線的下層中配置有地，但在所述光電二極管的陽極和所述跨阻放大器之間的布線的下層中沒有配置地。在實施例中，光電二極管以及跨阻放大器被形成在Si基板上。在實施例中，在光電二極管的陰極和跨阻放大器之間的布線的下層中配置的地由Si層形成。在實施例中，光電二極管以及跨阻放大器被形成在SOI基板上，所述SOI基板是Si基板和表面Si層之間插入有SiO2層的基板。在實施例中，在光電二極管的陰極和跨阻放大器之間的布線的下層中配置的地由SOI層形成。在實施例中，向與光電二極管的陰極和跨阻放大器之間的布線對應的SOI層的部分選擇性地注入離子。在實施例中，具有光電二極管和跨阻放大器的光接收電路的制造方法包括：蝕刻應形成光電二極管的陽極和跨阻放大器之間的布線的部分的SOI層的步驟；向應形成光電二極管的陰極和跨阻放大器之間的布線的部分的SOI層注入離子的步驟；形成SiO2層的步驟；以及在SiO2層上形成光電二極管的陰極和跨阻放大器之間的布線的步驟。在實施例中，上述注入離子的步驟包括：為了形成Si調制器或者Ge光接收器而進行載流子注入的步驟。附圖說明圖1的(A)和(B)示出光接收電路的示意圖；圖2的(A)和(B)示出圖1的光接收電路中從TIA輸出的電壓信號；圖3示出根據本專利技術的實施例的光接收電路的示意圖；圖4的(A)和(B)示出光接收電路的示意圖；圖5的(A)和(B)示出在圖4的(A)和(B)的光接收電路中從TIA輸出的電壓信號；圖6示出根據本專利技術的實施例的光接收電路的示意性俯視圖；圖7示出根據本專利技術的實施例的光接收電路的示意性俯視圖；圖8示出根據本專利技術的實施例的光接收電路的示意性截面圖；圖9示出根據本專利技術的實施例的光接收電路的示意性截面圖；圖10示出根據本專利技術的實施例的光接收電路的制造工序的流程圖；圖11示出根據本專利技術的實施例的光接收電路的示意性截面圖。具體實施方式下面，參照附圖，對本專利技術的實施例進行詳細的說明。根據本專利技術的實施例，在基板上形成PD、并將TIA倒裝芯片封裝到基板，由此在基板上形成具有PD和TIA的光接收電路。根據該構成，與以往的光接收電路相比，必要的部件的數量變少，并能夠提高集成度。但是，在PD的陽極以及陰極與TIA之間需要一定長度的布線，該布線大大影響光接收電路的特性。本申請專利技術者們發現以下情況：在如上所述的那樣在基板上形成光接收電路時，通過提高連接PD的陽極和TIA的布線的特性阻抗，能夠抑制光接收電路的特性劣化。圖1的(A)以及圖1的(B)分別示出不具有上述特征的示例性光接收電路100A以及具有上述的特征的示例性光接收電路100B的示意圖。光接收電路100A以及光接收電路100B可以被形成在基板上。光接收電路100A以及光接收電路100B分別具有光電二極管(PD)102A以及102B、跨阻放大器(TIA)108A以及108B、PD的陽極和TIA之間的布線104A以及104B、以及PD的陰極和TIA之間的布線106A以及106B。在圖1的(A)和(B)中，為了明確說明根據本專利技術的實施例的光接收電路的特性改善，假定PD的陰極連接有電源和電容器，并被高頻接地，并且能夠忽略陰極側布線106的影響。作為一例，圖1的(A)的光接收電路100A被構成為：PD102A的陽極和TIA108A通過例如具有50μm的寬度的、長度為500μm的電氣布線104A而被連接。例如，電氣布線104A可以被構成為具有比TIA108A的特性阻抗低的特性阻抗。另外，圖1的(B)的光接收電路100B被構成為：PD102B的陽極和TIA108B通過例如具有更小的10μm的寬度以及500μm的長度的電氣布線而被連接。因此，圖1的(B)的光接收電路100B與圖1的(A)所示的通常的構成相比，PD102B的陽極和TIA108B之間的布線104B的特性阻抗高。圖2的(A)以及圖2的(B)示出在假定從PD102A以及102B中輸出的電信號為25Gbps的NRZ信號的情況下，從TIA108A以及108B中輸出的電壓信號的計算結果。圖2的(A)與圖1的(A)對應，圖2的(B)與圖1的(B)對應。從圖2的(A)和(B)可知，通過如圖1的(B)所示的那樣進一步提高PD的陽極和TIA之間的布線的阻抗，增加TIA的輸出中的眼圖張開度，光接收電路的特性被改善。圖3示出根據本專利技術的實施例的光接收電路300的示意圖。光接收電路300具有PD302、陽極側布線304、陰極側布線306以及TIA308。PD302以及TIA308經由陽極側布線304以及陰極側布線306而被連接。PD302的電源經由TIA308而被供應。在實施例中，陽極側布線304的特性阻抗比陰極側布本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光接收電路，其特征在于，包括：光電二極管；以及跨阻放大器，所述跨阻放大器向所述光電二極管供應電源，所述光電二極管的陽極和所述跨阻放大器之間的布線的特性阻抗比所述光電二極管的陰極和所述跨阻放大器之間的布線的特性阻抗高。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.10.02 JP 2013-2069671.一種光接收電路，其特征在于，包括：
光電二極管；以及
跨阻放大器，所述跨阻放大器向所述光電二極管供應電源，
所述光電二極管的陽極和所述跨阻放大器之間的布線的特性阻抗比所
述光電二極管的陰極和所述跨阻放大器之間的布線的特性阻抗高。
2.如權利要求1所述的光接收電路，其特征在于，
所述光電二極管的陽極和所述跨阻放大器之間的布線的特性阻抗比所
述跨阻放大器的輸入阻抗高。
3.如權利要求1所述的光接收電路，其特征在于，
所述光電二極管的陰極和所述跨阻放大器之間的布線的特性阻抗比所
述跨阻放大器的輸入阻抗低。
4.如權利要求1至3中任一項所述的光接收電路，其特征在于，
在所述光電二極管的陰極和所述跨阻放大器之間的布線的下層具有
地，在所述光電二極管的陽極和所述跨阻放大器之間的布線的下層不具有
地。
5.如權利要求1至4中任一項所述的光接收電路，其特征在于，
所述光電二極管以及所述跨阻放大器被形成在Si基板上。
6.如權利要求5所述的光接收電路，其特征在于，
在所述光電二極管的陰極和所述跨阻放大器之間的布線的下層所具有<...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鈴木康之，岡本大典，
申請(專利權)人：技術研究組合光電子融合基盤技術研究所，
類型：發明
國別省市：日本;JP