形成在玻璃层内的光波导

技术领域

本公开的实施例一般涉及半导体封装领域，并且特别地，涉及封装内的光电路。

背景技术

计算和移动装置的持续增长将增加对半导体封装内的管芯之间的光学连接的需求。

附图说明

图1示出了根据各种实施例的形成在玻璃层内的光波导结构的透视图的图解。

图2示出了根据各种实施例的在玻璃层内弯曲的光波导结构的自上而下视图和横截面侧视图。

图3示出了根据各种实施例的形成在玻璃层内的各种光波导几何形状的横截面侧视图。

图4A-4G示出了根据各种实施例的用于创建形成在玻璃层内的光波导结构的制造过程中的阶段。

图5A-5H示出了根据各种实施例的用于创建形成在玻璃层内的光波导结构的另一制造过程中的阶段。

图6示出了根据各种实施例的包括与玻璃层内的光波导光耦合的光子集成电路（PIC）的封装的横截面侧视图和自上而下视图。

图7示出了根据各种实施例的包括与玻璃层内的光波导光耦合的两个PIC的封装的横截面侧视图和自上而下视图。

图8示出了根据各种实施例的包括与玻璃核芯内的光波导光耦合的PIC的封装的横截面侧视图，该玻璃核芯包括位于玻璃核芯的顶部上的多个管芯。

图9示出了根据各种实施例的玻璃互连过程的激光辅助蚀刻的多个示例。

图10示出了根据各种实施例的用于在玻璃层中形成光波导的过程的示例。

图11示意性地示出了根据各种实施例的计算装置。

具体实施方式

本文中所描述的实施例可涉及用于在玻璃层中形成光波导的设备、过程和技术。在实施例中，此类光波导可称为反向肋状波导。在实施例中，可通过创建从玻璃层的表面延伸的第一沟槽、并然后创建从第一沟槽的底部延伸的第二沟槽来形成光波导。接着，可在随后用传导光的核芯材料填充沟槽。核芯材料可接着被盖上覆盖层材料。

衬底封装上的光学连接用于连接各种装置，例如将半导体封装内的芯片（其通常是PIC）与位于封装侧面上的光连接器进行光耦合。然后，可使用该光连接器来将光信号路由到位于例如计算机机架内的其它组件或更大的计算环境内的其它组件。封装的衬底上的波导的传统光导率挑战包括：实现高耦合效率和光接口，制造光波导，并在光波导内通过弯曲和转弯路由光信号时实现低信号损耗。

波导的传统实现可包括建立在核芯结构顶部上的肋条结构。在实施例中，本文中所描述的技术可涉及将肋条顶部上的核芯蚀刻到玻璃层或衬底中，这可称为“反向肋状”波导结构。在实施例中，将几何形状制造在玻璃层或玻璃衬底的表面中允许消散耦合到垂直连接的PIC或直接横向耦合到相邻的PIC。消散耦合通过垂直连接的PIC与反向肋状波导的密切物理接近来实现，其中，顶部覆盖层（在实施例中为约1 μm或更小，并且在下文进一步描述）使得足够小的间隙能够支持PIC和反向肋状波导之间的直接耦合。在下文进一步讨论的实施例中，可使用光敏玻璃技术的紫外（UV）飞秒激光图案化或掩模UV曝光来形成从玻璃层的表面蚀刻出来的所需波导几何形状。在蚀刻之后，可接着用更高折射率核芯材料填充波导，并用覆盖层覆盖波导。

在实施例中，技术可实现比在没有肋条特征的情况下构建的传统波导结构更低光损耗的更紧密弯曲。例如，使用这些技术，可以以最小的损耗实现500至1200 μm半径曲率的弯曲。因此，使用这些技术的实施例有助于在玻璃基衬底内以更紧密的布线集成，从而实现更大数量的光输入/输出（I/O），减少衬底空间要求，或两者。反向肋状波导的几何形状有助于使波导核芯与诸如PIC之类的管芯更密切的物理接触，以用于更高效的光耦合。

在以下详细描述中，参考形成其一部分的附图，其中，通篇中，类似的附图标记表示类似的部分，并且其中，通过图示而示出可在其中实践本公开的主题的实施例。要理解，在不偏离本公开的范围的情况下，可使用其它实施例，并且可进行结构或逻辑更改。因此，以下详细描述不应视为具限制意义，并且实施例的范围由随附权利要求书及其等效物定义。

出于本公开的目的，短语“A和/或B”表示（A）、（B）或（A和B）。出于本公开的目的，短语“A、B和/或C”表示（A）、（B）、（C）、（A和B）、（A和C）、（B和C）或（A、B和C）。

本描述可使用诸如顶部/底部、入/出、上/下等的基于透视图的描述。此类描述仅用于有助于讨论，而不是打算将本文中所描述的实施例的应用局限于任何特定的定向。

本描述可使用短语“在一实施例中”或“在实施例中”，它们可各自指相同或不同实施例中的一个或多个实施例。此外，如关于本公开的实施例所使用，术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。

本文中可使用术语“与......耦合”及其衍生词。“耦合”可表示以下一种或多种情况。“耦合”可表示两个或更多个元件直接物理或电接触。然而，“耦合”也可表示两个或更多个元件彼此间接接触，但是仍然彼此协作或交互，并且可表示一个或多个其它元件耦合或连接在据说是彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合”可表示两个或更多个元件直接接触。

可采用最有助于理解要求权利的主题的方式将各种操作描述为是依次的多个离散操作。然而，描述的顺序不应理解为暗示这些操作一定是顺序相关的。

如本文中所使用，术语“模块”可以指以下组件、可以是以下组件的一部分、或包括以下组件：执行一个或多个软件或固件程序的ASIC、电子电路、处理器（共享的、专用的或群组）和/或存储器（共享的、专用的或群组），组合逻辑电路，和/或提供所描述的功能性的其它合适的组件。

本文中的各种图可描绘一个或多个封装组件的一个或多个层。将本文中所描绘的层描绘为是不同封装组件的层的相对位置的示例。出于解释的目的描绘层，并且层并非按比例绘制。因此，不应从图中假定层的比较大小，并且只有在特别指出或讨论的情况下才可对一些实施例假定大小、厚度或尺寸。

图1示出了根据各种实施例的形成在玻璃层内的光波导结构的透视图的图解。光波导100可包括玻璃层102，可在玻璃层102中形成第一沟槽104。然后，可在第一沟槽104的底部形成第二沟槽106。在实施例中，第二沟槽106将用于形成光波导的肋条，而第一沟槽104将用于形成波导的核芯。

在实施例中，玻璃层102可以是可用作玻璃核芯或玻璃衬底的玻璃层。在实施例中，玻璃层102可具有的大多数含量是硅和氧，而少数含量可包括但不限于硼、铝、钠、钾、镁、钙、钡和/或锶。在其它实施例中，玻璃层102可包括可使用基于UV的曝光制造技术来形成第一沟槽104和第二沟槽106的光结构玻璃，如下文将进一步讨论。在一些制造技术中，可同时形成第一沟槽104和第二沟槽106两者。

如果玻璃层102是光结构玻璃，那么它可以是与UV曝光反应的硅酸铝锂玻璃。随后，一旦热退火，玻璃层102的UV曝露区域（具体是第一沟槽104和第二沟槽106）便可转变为包括硅酸锂的结晶态。这些硅酸锂可以按比周围玻璃快多达30倍的速率溶解在氢氟酸（HF）中，从而使得可使用具有高选择性的稀HF浴快速蚀刻掉UV曝露区域。

如关于光波导100所示，第二沟槽106可以在第一沟槽104的壁之间居中，如所示。在包括关于图2所讨论的那些实施例在内的其它实施例中，第二沟槽106可以位于比第一沟槽104的另一个壁更靠近第一沟槽104的其中一个壁的位置。第二沟槽106的深度以及第一沟槽104的深度可基于最终波导结构100中的所需的光传输质量和波长来选择。在实施例中，第二沟槽106的宽度以及深度可沿波导结构100变化。类似地，第一沟槽104的宽度以及深度也可沿波导结构100变化。

图2示出了根据各种实施例的在玻璃层内弯曲的光波导结构的自上而下视图和横截面侧视图。光波导200（其可类似于图1的光波导100）包括沿波导200方向的转弯或弯曲。如图所示，波导200在横截面A-A’ 210和横截面C-C’ 214之间形成90°的转弯。如所示，第一沟槽204和第二沟槽206（它们可类似于图1的第一沟槽104和第二沟槽106）的宽度在整个转弯内保持相当恒定，尽管在其它实施例中可能不是这样。

在A-A’ 210处，第二沟槽206相对于第一沟槽204的位置居中，第二沟槽206具有与第一沟槽204的任一壁相距的距离

图3示出了根据各种实施例的形成在玻璃层内的各种光波导几何形状的横截面侧视图。光波导330示为位于玻璃层302内，玻璃层302可类似于图1的玻璃层102。上沟槽304可类似于图2的上沟槽204，它可具有高度

光波导350（其可表示光波导左弯）示出了这样的实施例，其中下沟槽326一直向右移动，从而导致S值为零。光波导370（其可表示光波导右弯）示出了这样的实施例，其中下沟槽336一直向左移动，从而导致S值为零。在实施例中，接近于零的S参数可在整个弯曲的光损耗方面有帮助。光波导350和光波导370的示例示出了光波导的非对称弯曲部分的示例。在实施例中，实现这种几何形状和非对称弯曲部分可用于对于给定的渡越损耗实现波导的较低曲率弯曲半径，或者可简单地在相同曲率下导致较低的损耗。

图4A-4G示出了根据各种实施例的用于创建形成在玻璃层内的光波导结构的制造过程中的阶段。图4A示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，识别玻璃层402，玻璃层402可类似于图1的玻璃层102。在实施例中，玻璃层402可以是光可构造玻璃。

图4B示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，进行UV飞秒激光的第一经过（未示出）以曝露波导结构的第一部分444。波导结构的该第一部分444可部分地对应于图2的第二沟槽206。

图4C示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，进行UV飞秒激光的第二经过（未示出）以曝露波导结构的第二部分446。注意，曝露的第一部分444和曝露的第二部分446的区域可重叠，以创建激光曝露区域448。还注意，图4B和图4C中所描述的制造过程中的阶段可颠倒顺序。

图4D示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，运用稀HF蚀刻以去除激光曝露区域448，同时最低限度地蚀刻玻璃衬底402的非图案化玻璃。结果是在玻璃层402内的空腔450。

图4E示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，波导核芯材料452沉积在玻璃层402的表面上，并填充来自图4D的空腔450。核芯材料452可以是使用例如旋转涂布法或缝隙涂布法施加的有机材料的涂层。在实施例中，并且可使用化学气相沉积（CVD）或物理气相沉积（PVD）过程来施加诸如SiNx的无机材料。在实施例中，核芯材料的目标折射率为约1.55，或者在实施例中可更高。

图4F示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，从玻璃层402的表面去除多余的核芯材料452，而留下核芯填充的波导454。在实施例中，该去除可通过化学机械抛光（CMP）过程来实现。

图4G示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，在核芯填充的波导454的顶部上施加覆盖层456。在实施例中，覆盖层可具有约1.5的

图5A-5H示出了根据各种实施例的用于创建形成在玻璃层内的光波导结构的另一制造过程中的阶段。图5A示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，识别玻璃层502，玻璃层502可类似于图1的玻璃层102。在实施例中，玻璃层502可以是光可构造玻璃。

图5B示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，施加第一掩模582以对UV光源580在玻璃层502的区域544上的曝光进行遮蔽。注意，玻璃层502内的UV吸收事件可根据深度衰退。因此，来自UV光源580的UV光在整个玻璃层502内不限于特定的Z-方向。玻璃层502的区域544可部分地对应于图2的第二沟槽206。

图5C示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，施加另一掩模584，以对UV光源580在玻璃层502的区域546上的曝光进行遮蔽。注意，曝露的第一部分544和曝露的第二部分546的区域可重叠。还注意，图5B和图5C中所描述的制造过程中的阶段可颠倒顺序。

图5D示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，施加热退火过程，由此在玻璃层502的曝露区域中形成高蚀刻速率结晶态548。高蚀刻速率结晶态548可包括硅酸锂。在实施例中，热退火过程可达到约500℃的温度。注意，在玻璃层502内的较深位置可存在减少量的结晶硅酸锂548a，以使得用于定义肋条特征的可高度蚀刻的结晶态548可在组成上沿向下移动的Z-方向逐渐减少。

图5E示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，施加稀HF蚀刻以去除结晶态548的一部分，同时最低限度地蚀刻玻璃衬底502的非图案化玻璃。结果是玻璃层502内的空腔550。注意，可控制稀HF蚀刻过程，以使得图5D中的结晶态548的部分548a可不被蚀刻。以此方式，该过程可控制蚀刻的深度。

图5F示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，核芯材料552沉积在玻璃层502的表面上，并填充来自图5E的空腔550。核芯材料552可以是使用例如旋转涂布法或缝隙涂布法施加的有机材料的涂层。在实施例中，可使用化学气相沉积（CVD）或物理气相沉积（PVD）过程来施加诸如SiNx的无机材料。在实施例中，核芯材料的目标折射率为约1.55，或者在实施例中可更高。

图5G示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，从玻璃层502的表面去除多余的核芯材料552，而留下核芯填充的波导554。在实施例中，该去除可通过化学机械抛光（CMP）过程来实现。

图5H示出了制造过程中的阶段，在该阶段中，在核芯填充的波导554的顶部上施加覆盖层556。在实施例中，覆盖层可具有约1.5的折射率。在实施例中，可使用具有UV敏感性的有机可湿涂覆盖层材料，以使得只需要保留核芯填充的波导554的顶部上的区域。

注意，下面关于下图9描述可用于在玻璃层（诸如玻璃层502）内创建沟槽的其它过程和/或技术。

图6示出了根据各种实施例的封装的横截面侧视图和自上而下视图，该封装包括与玻璃层内的光波导光耦合的PIC。封装600示出了包括玻璃中介层602的封装的横截面侧视图，玻璃中介层602可类似于图1的玻璃层102，在玻璃中介层602上使用本文所描述的技术形成光波导610。光波导610可与管芯690光耦合，管芯690可以是硅逻辑管芯或PIC。

光波导610也可与光连接器688光耦合，光连接器688可与玻璃中介层602物理耦合。在实施例中，玻璃中介层602可与有机衬底686耦合。在实施例中，光波导610可垂直地光连接到PIC 690中。封装670示出了封装600的自上向下视图。在实施例中，玻璃中介层602可包括用于电连接有机衬底686和管芯690的一个或多个全通玻璃通孔（未示出）。

关于图6-8，可在光波导和PIC之间使用各种耦合方法。例如，可使用直接横向耦合、使用90°反射器的垂直耦合、到直接连接或支墩式PIC（诸如PIC 690）的消散耦合或通过垂直衍射光栅来实现光耦合。

图7示出了根据各种实施例的封装的横截面侧视图和自上而下视图，该封装包括与玻璃层内的光波导光耦合的两个PIC。封装700示出了包括玻璃中介层702的封装的横截面侧视图，玻璃中介层702可类似于图1的玻璃层102，在玻璃中介层702上使用本文所描述的技术形成光波导710。光波导710可与管芯790光耦合，管芯790可以是硅逻辑管芯或PIC，并且可嵌入在玻璃中介层702内的空腔内。这里，光波导710可位于玻璃中介层702的底层。

光波导710也可与光连接器788光耦合，光连接器788可物理耦合在玻璃中介层702的一侧。在实施例中，玻璃中介层702和PIC 790可与有机封装786耦合。在实施例中，光波导710可横向连接到PIC 790中。

封装770示出了封装700的自上而下视图，并且包括额外的光连接器787、789，额外的光连接器787、789分别使用光波导711、709与PIC 790光耦合。注意，光波导710、711包括弯曲，所述弯曲可类似于关于图2所描绘的那些弯曲。另外，PIC 790可与第二PIC 791光耦合，第二PIC 791也位于玻璃中介层702内的空腔内。如图所示，PIC 790使用额外的光波导713与第二PIC 791光耦合，额外的光波导713也可具有弯曲。在其它实施例（未示出）中，连接器（诸如连接器789）可与波导（诸如波导709）光耦合，该波导可接着分离以与多个管芯（诸如管芯791）通过接口连接。

图8示出了根据各种实施例的封装的横截面侧视图，该封装包括与玻璃核芯内的光波导光耦合的PIC，玻璃核芯包括位于玻璃核芯的顶部上的多个管芯。封装800示出了包括玻璃核芯802的侧视图，玻璃核芯802可类似于图1的玻璃层102。PIC 890可类似于图7的PIC 790，它可位于玻璃核芯802内的空腔内。波导810可使用本文所描述的技术和实施例形成在玻璃核芯802的底部并接近有机封装886处，有机封装886可类似于图7的有机封装786。光连接器889可与光波导810光耦合。堆积层879可包括再分布层（RDL），它可形成在PIC 890和玻璃核芯802的顶部上，并与PIC 890电耦合。管芯840、842可与堆积层879物理和/或电耦合。

图9示出了根据实施例的玻璃互连过程的激光辅助蚀刻（其在本文中可称为“LEGIT”）的多个示例。LEGIT技术的一个用途是为在用于实现诸如服务器、显卡、客户端、5G等的产品的半导体封装中所使用的传统覆铜层压（CCL）核芯提供备选的衬底核芯材料。通过使用激光辅助蚀刻、无裂纹、高密度通孔钻，可在玻璃衬底中形成中空形状。在实施例中，可调整不同的过程参数，以实现各种形状和深度的钻孔，从而为玻璃中的创新装置、架构、过程和设计打开大门。实施例（诸如本文中所讨论的桥）也可利用这些技术。

图解900示出了在微电子封装衬底（例如，玻璃）中使用LEGIT来创建全通通孔或盲通孔的全通通孔和盲通孔（或沟槽）的高级过程流程。具有激光诱导的形态的玻璃的所得体积/形状发生改变，然后可以对其进行选择性地蚀刻以‎创建沟槽、全通孔或空隙，可以用导电材料来填充所述沟槽、全通孔或空隙。通过来自玻璃晶圆906的相对侧上的两个激光源902、904的激光脉冲形成全通通孔912。如本文中所使用，全通钻孔和全通通孔是指当钻孔或通孔在玻璃/衬底的一侧上开始并在另一侧上结束时。‎盲钻孔和盲通孔是指当钻孔或通孔在衬底的表面上开始并‎在衬底内部的半途中停止时。‎在实施例中，来自两个激光源902、904的激光脉冲垂直地施加到玻璃晶圆906，以诱导遇到激光脉冲的玻璃中的形态变化908（其也可称为结构变化）。这种形态变化908包括玻璃的分子结构的变化，以使其更易于蚀刻掉（去除一部分玻璃）。在实施例中，可使用湿式蚀刻过程。

图解920示出了双盲形状的高级过程流程。可通过来自两个激光源922、924的激光脉冲来创建双盲形状932、933，这两个激光源922、924可类似于激光源902、904，它们位于玻璃晶圆926的相对侧上，玻璃晶圆926可类似于玻璃晶圆906。在该示例中，可在来自两个激光源922、924的激光脉冲能量和/或激光脉冲曝露时间中进行调整。因此，可导致玻璃926中的形态变化928、929，其中这些变化使其更易于蚀刻掉部分玻璃。在实施例中，可使用湿式蚀刻过程。

图解940示出了单盲形状（其又可称为沟槽）的高级过程流程。在该示例中，单个激光源942将激光脉冲输送到玻璃晶圆946，以在玻璃946中产生形态变化948。如上文所描述，这些形态变化使其更易于蚀刻掉一部分玻璃952。在实施例中，可使用湿式蚀刻过程。

图解960示出了全通通孔形状的高级过程流程。在该示例中，单个激光源962将激光脉冲施加到玻璃966以在玻璃966中造成形态变化968，其中该变化使其更易于蚀刻掉一部分玻璃972。如这里所示，来自激光源962的激光脉冲能量和/或激光脉冲曝露时间已经进行了调整，以创建完全延伸穿过玻璃966的蚀刻掉的部分972。

关于图9，虽然实施例将激光源902、904、922、924、942、962示为垂直于玻璃906、926、946、966的表面，但是在实施例中，激光源可对于玻璃的表面以某个角度定位，其脉冲能量和/或脉冲曝露时间变化以造成对角线通孔或沟槽，或将通孔（诸如912、972）成形例如以使其为圆柱形、圆锥形或包括一些其它特征。另外，由于玻璃的蚀刻强烈地取决于玻璃的化学成分，所以改变玻璃类型也可在通孔或沟槽内造成不同的特征。

在使用关于图9所描述的过程的实施例中，可创建直径小于10 µm并且可具有40:1到50:1的长宽比的全通孔通孔912、972。因此，可在玻璃内设置密度高得多的通孔，并且这些通孔以精细的间距更靠近彼此地放置。在实施例中，该间距可为50 µm或更小。在创建通孔或沟槽之后，可施加金属化过程以创建穿过通孔或沟槽的导电路径，例如有镀层的全通孔（PTH）。使用这些技术，更细间距的通孔可导致更好的信令，以允许穿过玻璃晶圆将更多的I/O信号路由并路由到诸如衬底的其它耦合的组件。

图10示出了用于在玻璃层内形成光波导的过程的示例。过程1000可使用关于图1-9所描述的技术、方法、系统和/或设备执行。

在框1002，过程可包括识别具有第一侧和与第一侧相对的第二侧的玻璃层。

在框1004，过程可进一步包括形成从玻璃层的第一侧向玻璃层的第二侧延伸的第一沟槽以及从第一沟槽的底部向玻璃层的第二侧延伸的第二沟槽。

在框1006，过程可进一步包括在第一沟槽和第二沟槽内沉积核芯。

图11是根据本发明的实施例的计算机系统1100的示意图。所描绘的计算机系统1100（又称为电子系统1100）可体现根据如本公开中所阐述的若干个公开的实施例及其等效物中的任一个的形成在玻璃层内的光波导。计算机系统1100可以是诸如上网本计算机之类的移动装置。计算机系统1100可以是诸如无线智能电话的移动装置。计算机系统1100可以是桌上型计算机。计算机系统1100可以是手持式阅读器。计算机系统1100可以是服务器系统。计算机系统1100可以是超级计算机或高性能计算系统。

在实施例中，电子系统1100是包括系统总线1120的计算机系统，系统总线1120电耦合电子系统1100的各种组件。根据各种实施例，系统总线1120是单个总线或总线的任何组合。电子系统1100包括向集成电路1110供电的电压源1130。在一些实施例中，电压源1130通过系统总线1120向集成电路1110供应电流。

根据一实施例，集成电路1110电耦合到系统总线1120，并包括任何电路或电路的组合。在一实施例中，集成电路1110包括可以是任何类型的处理器1112。如本文中所使用，处理器1112可以意味着任何类型的电路，诸如但不限于微处理器、微控制器、图形处理器、数字信号处理器或其它处理器。在一实施例中，处理器1112包括如本文中所公开的形成在玻璃层内的光波导或与所述光波导耦合。在一实施例中，在处理器的存储器高速缓存中发现SRAM实施例。可以包含在集成电路1110中的其它类型的电路是定制电路或专用集成电路（ASIC），诸如用于在诸如蜂窝电话、智能电话、寻呼机、便携式计算机、双向无线电和类似的电子系统之类的无线装置中使用的通信电路1114、或用于服务器的通信电路。在一实施例中，集成电路1110包括管芯上存储器1116，诸如静态随机存取存储器（SRAM）。在一实施例中，集成电路1110包括嵌入式管芯上存储器1116，诸如嵌入式动态随机存取存储器（eDRAM）。

在一实施例中，集成电路1110与随后的集成电路1111互补。有用的实施例包括双处理器1113和双通信电路1115以及诸如SRAM之类的双管芯上存储器1117。在一实施例中，双集成电路1111包括诸如eDRAM之类的嵌入式管芯上存储器1117。

在一实施例中，电子系统1100还包括外部存储器1140，而外部存储器1140又可包括适合于特定应用的一个或多个存储器元件，诸如以RAM形式的主存储器1142、一个或多个硬盘驱动器1144和/或处置可移除介质1146（诸如磁盘、致密盘（CD）、数字可变盘（DVD）、闪存驱动器和本领域中已知的其它可移除介质）的一个或多个驱动器。根据一实施例，外部存储器1140也可以是嵌入式存储器1148，诸如管芯堆中的第一管芯。

在一实施例中，电子系统1100还包括显示装置1150和音频输出1160。在一实施例中，电子系统1100包括诸如控制器1170之类的输入装置，控制器1170可以是键盘、鼠标、轨迹球、游戏控制器、麦克风、语音识别装置或将信息输入到电子系统1100中的任何其它输入装置。在一实施例中，输入装置1170是照相机。在一实施例中，输入装置1170是数字录音机。在一实施例中，输入装置1170是摄像头和数字录音机。

如本文中所示，集成电路1110可以在多个不同的实施例中实现，包括具有根据若干个公开的实施例及其等效物中的任一个的形成在玻璃层内的光波导的封装衬底、电子系统、计算机系统、一种或多种制造集成电路的方法以及一种或多种制造电子组件的方法，该电子组件包括封装衬底，该封装衬底具有根据如在本文中在各种实施例中所阐述的若干个公开的实施例及其领域公认的等效物中的任一个的形成在玻璃层内的光波导。元件、材料、几何形状、尺寸和操作顺序全部可以改变以适应特定的I/O耦合要求，包括用于嵌入在处理器安装衬底中的微电子管芯的阵列触点计数、阵列触点配置，该处理器安装衬底依据具有形成在玻璃层实施例内的光波导的若干个公开的封装衬底及其等效物中的任一个。可包括基础衬底，如由图11的虚线所表示。也可包括无源装置，同样如在图11中所描绘。

本申请还公开了一组技术方案，如下：

技术方案1. 一种光波导，包括：

具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧的玻璃层；

从所述玻璃层的所述第一侧向所述玻璃层的所述第二侧延伸的第一沟槽，所述第一沟槽的底部位于距离所述玻璃层的所述第一侧的第一深度处；

从所述第一沟槽的所述底部向所述玻璃层的所述第二侧延伸的第二沟槽，所述第二沟槽的底部位于距离所述玻璃层的所述第一侧的第二深度处；以及

设置在所述第一沟槽和所述第二沟槽内的核芯材料。

技术方案2. 如技术方案1所述的光波导，其中，所述核芯材料的表面与所述玻璃层的所述第一侧共面。

技术方案3. 如技术方案2所述的光波导，其中，覆盖层与所述核芯材料的所述表面耦合。

技术方案4. 如技术方案3所述的光波导，其中，所述覆盖层覆盖所述玻璃层的所述第一侧的一部分。

技术方案5. 如技术方案3所述的光波导，其中，所述覆盖层包括无机材料。

技术方案6. 如技术方案1所述的光波导，其中，所述第一沟槽与所述第二沟槽平行。

技术方案7. 如技术方案1所述的光波导，其中，所述核芯材料包括无机材料。

技术方案8. 如技术方案1所述的光波导，其中，所述第一沟槽具有第一壁和与所述第一壁相对的第二壁，并且其中，所述第二沟槽具有第一壁和与所述第一壁相对的第二壁，并且其中，所述第一沟槽的所述第一壁和接近所述第一沟槽的所述第一壁的所述第二沟槽的所述第一壁之间的距离是第一距离，并且其中，所述第一沟槽的所述第二壁和接近所述第一沟槽的所述第二壁的所述第二沟槽的所述第二壁之间的距离是第二距离；并且

其中，所述第一距离不等于所述第二距离。

技术方案9. 如技术方案8所述的光波导，其中，所述第一沟槽和所述第二沟槽的路径在平行于所述玻璃层的所述第一侧的平面内改变方向。

技术方案10. 如技术方案8所述的光波导，其中，所述第一沟槽的所述第一壁和所述第二壁以及所述第二沟槽的所述第一壁和所述第二壁大体上垂直于所述玻璃层的所述第一侧。

技术方案11. 一种方法，包括：

识别具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧的玻璃层；

形成从所述玻璃层的所述第一侧向所述玻璃层的所述第二侧延伸的第一沟槽和从所述第一沟槽的底部向所述玻璃层的所述第二侧延伸的第二沟槽；以及

在所述第一沟槽和所述第二沟槽内沉积核芯。

技术方案12. 如技术方案11所述的方法，其中，所述核芯的表面与所述玻璃层的所述第一侧共面。

技术方案13. 如技术方案11所述的方法，进一步包括在所沉积的核芯的顶部上沉积覆盖层。

技术方案14. 如技术方案11所述的方法，其中，所述玻璃层是光结构玻璃；并且其中，形成第一沟槽和第二沟槽进一步包括：

将所述玻璃层的所述第一侧处的所述玻璃层的体积曝露于光线下；以及

去除所述玻璃层的所曝露体积。

技术方案15. 如技术方案14所述的方法，其中，将所述玻璃层的所述体积曝露于光线下进一步包括将所述玻璃层的所述体积曝露于紫外光下；并且

其中，去除所述玻璃层的所曝露体积进一步包括对所述玻璃层的所曝露体积进行热退火。

技术方案16. 如技术方案14所述的方法，其中，所述紫外光由紫外飞秒激光生成。

技术方案17. 一种封装，包括：

与玻璃层耦合的光子集成电路（PIC）；以及

与所述PIC光耦合的光波导，所述光波导包括：

从所述玻璃层的第一侧向与所述玻璃层的所述第一侧相对的所述玻璃层的第二侧延伸的第一沟槽，所述第一沟槽的底部位于距离所述玻璃层的所述第一侧的第一深度处；

从所述第一沟槽的所述底部向所述玻璃层的所述第二侧延伸的第二沟槽；和

设置在所述第一沟槽和所述第二沟槽内的核芯材料。

技术方案18. 如技术方案17所述的封装，其中，将所述PIC设置在所述玻璃层内的空腔内。

技术方案19. 如技术方案17所述的封装，其中，将所述PIC设置在所述玻璃层的表面上。

技术方案20. 如技术方案17所述的封装，进一步包括与所述玻璃层光耦合的光连接器。

技术方案21. 如技术方案20所述的封装，其中，所述光连接器是第一光连接器，并且所述光波导是第一光波导；并且进一步包括：

与第二光波导光耦合的第二光连接器，所述第二光波导光耦合到所述PIC。

技术方案22. 如技术方案17所述的封装，其中，所述玻璃层是中介层的一部分。

技术方案23. 如技术方案17所述的封装，其中，所述PIC是第一PIC，并且所述光波导是第一光波导；并且进一步包括：

与所述玻璃层耦合的第二PIC；以及

光耦合所述第一PIC和所述第二PIC的第二光波导。

技术方案24. 如技术方案17所述的封装，其中，所述光波导在平行于所述玻璃层的所述第一侧的平面内弯曲。

技术方案25. 如技术方案17所述的封装，其中，所述光波导进一步包括与所述核芯材料的表面耦合的覆盖层。

各种实施例可包括上述实施例的任何合适的组合，包括上文以连接形式（和）描述的实施例的备选（或）实施例（例如，“和”可以是“和/或”）。此外，一些实施例可包括其上存储有指令的一个或多个制品（例如，非暂时性计算机可读介质），所述指令在执行时导致上述实施例中的任一实施例的动作。此外，一些实施例可包括具有用于执行上述实施例的各种操作的任何合适部件的设备或系统。

包括在摘要中所描述的内容的以上对所示实施例的描述不是打算详尽或将实施例局限于公开的确切形式。虽然本文中出于说明的目的描述了特定实施例，但是如相关技术领域的技术人员将认识到的那样，在实施例的范围内，各种等效修改都是可能的。

鉴于以上详细描述，可对实施例进行这些修改。在随附权利要求中所使用的术语不应解释为将实施例局限于在本说明书和权利要求书中所公开的特定实现。而是，本发明的范围将完全由随附权利要求确定，权利要求将按照权利要求解释的既定教条来解释。

以下段落描述各种实施例的示例。

示例

示例1是一种光波导，包括：具有第一侧和与第一侧相对的第二侧的玻璃层；从玻璃层的第一侧向玻璃层的第二侧延伸的第一沟槽，第一沟槽的底部位于距离玻璃层的第一侧的第一深度处；从第一沟槽的底部向玻璃层的第二侧延伸的第二沟槽，第二沟槽的底部位于距离玻璃层的第一侧的第二深度处；以及设置在第一沟槽和第二沟槽内的核芯材料。

示例2包括示例1的光波导，其中，核芯材料的表面与玻璃层的第一侧共面。

示例3包括示例2的光波导，其中，覆盖层与核芯材料的表面耦合。

示例4包括示例3的光波导，其中，覆盖层覆盖玻璃层的第一侧的一部分。

示例5包括示例3的光波导，其中，覆盖层包括无机材料。

示例6包括示例1的光波导，其中，第一沟槽与第二沟槽平行。

示例7包括示例1的光波导，其中，核芯材料包括无机材料。

示例8包括示例1-7中的任一示例的光波导，其中，第一沟槽具有第一壁和与第一壁相对的第二壁，并且其中，第二沟槽具有第一壁和与第一壁相对的第二壁，并且其中，第一沟槽的第一壁和接近第一沟槽的第一壁的第二沟槽的第一壁之间的距离是第一距离，并且其中，第一沟槽的第二壁和接近第一沟槽的第二壁的第二沟槽的第二壁之间的距离是第二距离；并且其中，第一距离不等于第二距离。

示例9包括示例8的光波导，其中，第一沟槽和第二沟槽的路径在平行于玻璃层的第一侧的平面内改变方向。

示例10包括示例8的光波导，其中，第一沟槽的第一壁和第二壁以及第二沟槽的第一壁和第二壁大体上垂直于玻璃层的第一侧。

示例11是一种方法，包括：识别具有第一侧和与第一侧相对的第二侧的玻璃层；形成从玻璃层的第一侧向玻璃层的第二侧延伸的第一沟槽和从第一沟槽的底部向玻璃层的第二侧延伸的第二沟槽；以及在第一沟槽和第二沟槽内沉积核芯。

示例12包括示例11的方法，其中，核芯的表面与玻璃层的第一侧共面。

示例13包括示例11的方法，进一步包括在沉积的核芯的顶部上沉积覆盖层。

示例14包括示例11-13中的任一示例的方法，其中，玻璃层是光结构玻璃；并且其中，形成第一沟槽和第二沟槽进一步包括：将玻璃层的第一侧处的玻璃层的体积曝露于光线下；以及去除玻璃层的曝露的体积。

示例15包括示例14的方法，其中，将玻璃层的体积曝露于光线下进一步包括将玻璃层的体积曝露于紫外光下；并且其中，去除玻璃层的曝露体积进一步包括对玻璃层的曝露体积进行热退火。

示例16包括示例14的方法，其中，紫外光由紫外飞秒激光生成。

示例17是一种封装，包括：与玻璃层耦合的光子集成电路（PIC）；与PIC光耦合的光波导，光波导包括：从玻璃层的第一侧向与玻璃层的第一侧相对的玻璃层的第二侧延伸的第一沟槽，第一沟槽的底部位于距离玻璃层的第一侧的第一深度处；从第一沟槽的底部向玻璃层的第二侧延伸的第二沟槽；和设置在第一沟槽和第二沟槽内的核芯材料。

示例18包括示例17的封装，其中，将PIC设置在玻璃层内的空腔内。

示例19包括示例17的封装，其中，将PIC设置在玻璃层的表面上。

示例20包括示例17的封装，进一步包括与玻璃层光耦合的光连接器。

示例21包括示例20的封装，其中，光连接器是第一光连接器，并且光波导是第一光波导；并且进一步包括：与第二光波导光耦合的第二光连接器，第二光波导光耦合到PIC。

示例22包括示例17的封装，其中，玻璃层是中介层的一部分。

示例23包括示例17的封装，其中，玻璃层与有机封装耦合。

示例24包括示例17的封装，其中，PIC是第一PIC，并且光波导是第一光波导；并且进一步包括：与玻璃层耦合的第二PIC；以及光耦合第一PIC和第二PIC的第二光波导。

示例25包括示例17的封装，其中，光波导在平行于玻璃层的第一侧的平面内弯曲。

示例26包括示例17-25中的任一示例的封装，其中，光波导进一步包括与核芯材料的表面耦合的覆盖层。