CN114089471B - 一种基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成结构及方法 - Google Patents
一种基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成结构及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成结构及方法，涉及硅光芯片集成技术领域，通过竖直微环作为光学耦合器件，将两个不同材料的集成光学芯片，无接触地进行耦合，能够解决集成光学芯片制备过程中使用不同材料系统时存在的晶格匹配度限制问题、以及因激光器与硅芯片直接接触导致的温度高的问题；该集成结构从下到上依次包括：底层硅光芯片衬底；底层平整化层以及嵌设于底层平整化层内的底层硅波导；与硅波导正交设置的氮化硅竖直微管；顶层集成芯片，包括与硅波导平行且位置正对的光波导；氮化硅竖直微管内设有竖直微环耦合器，竖直微环耦合器与光波导以及硅波导分别耦合连接。本发明提供的技术方案适用于硅光芯片集成的过程中。
Description
技术领域
本发明涉及硅光芯片集成技术领域，尤其涉及一种基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成结构及方法。
背景技术
光子集成技术被广泛认为将是下一代高端光电智能芯片制造产业发展的核心方向之一。硅基光子集成方案，因其使用的是硅、氮化硅、氧化硅、锗等CMOS通用材料系统，而且制备方式与传统CMOS工艺匹配。在过去的20年时间里，硅光技术已经完成了从学术研究到工业产品的演进，开始在光通讯模块、芯片级光互连网络、光电生化一体化传感器、激光雷达等领域获得越来越广泛的应用。
由于硅晶格结构和物理特性决定了它不是一个合适的光源和电光调制器件的材料平台。如果希望生产单片集成的一体化的光学芯片，必须将合适的激光光源与硅光芯片集成在一起。学术界和产业界对此进行了大量的研究，目前将激光器引入到硅光芯片上的单片混合集成方法主要可以分为两类：一类是直接生长法(direct growth)，即通过外延生长的方法，直接构造III-V族材料(如磷化铟或砷化镓等)晶体结构，并通过光刻工艺生产出片上激光器。另一类是通过晶片键合(wafer bonding)技术，在硅光芯片上键合上已经预先处理过的III-V族晶片，再通过减薄、光刻等步骤，在硅光波导上方形成激光器。直接的外延生长法的缺点包括需要通过缓冲层来解决晶格不匹配带来的材料缺陷，占用硅基晶圆面积较大；限于稳定定性的要求，片上的激光器尺寸不能太大，激光器本身的性能必须做出一些妥协，不能达到最优设计指标；III-V族有源光电器件的生长过程与CMOS标准工艺不匹配等。晶片键合是一种相对成熟的三维光学集成方案，但是，它也有其局限性。一是晶片键合依然受到不同材料间晶格不匹配的影响，不能确保每个器件达到最优设计指标；二是激光器与硅芯片(包含硅光及其下的CMOS电路)直接接触，而激光器工作时产生的热量会直接传导到硅芯片中，从而提高集成芯片的整体工作温度，影响各组件的性能。
因此，有必要研究一种基于与CMOS工艺匹配的竖直光学耦合器件的三维光学倒装集成结构及方法，以解决或减轻上述一个或多个问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成结构及方法，通过竖直微环作为光学耦合器件，将两个不同材料的集成光学芯片，无接触地进行耦合，能够解决不同材料系统集成光学芯片时存在的晶格匹配度限制问题、以及因激光器与硅芯片直接接触导致的集成光学芯片工作温度高的问题。
一方面，本发明提供一种基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成结构，所述集成结构从下到上依次包括：
底层硅光芯片衬底；
底层平整化层以及嵌设于所述底层平整化层内的底层硅波导；
与所述底层硅波导正交设置的氮化硅竖直微管；
顶层平整化层以及嵌设在所述顶层平整化层内的顶层光波导，所述顶层光波导与所述底层硅波导平行且位置正对；以及
顶层光芯片衬底；
所述氮化硅竖直微管内设有竖直微环耦合器，所述竖直微环耦合器与所述顶层光波导以及所述底层硅波导分别耦合连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述竖直微环耦合器与所述顶层光波导以及所述底层硅波导之间均具有间隙。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述氮化硅竖直微管的两端分别设有支撑结构，所述支撑结构的上下两端分别与所述顶层平整化层以及所述底层平整化层连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述底层平整化层上设有若干定位槽；
所述顶层平整化层下表面设有若干纵向定位支撑柱；
所述定位支撑柱和所述定位槽一一对应，且所述定位支撑柱底端设于与之对应的所述定位槽内。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述氮化硅竖直微管还包括设于所述竖直微环耦合器两侧的第一竖直微管包裹层和第二竖直微管包裹层；
所述第一竖直微管包裹层、所述竖直微环耦合器以及所述第二竖直微管包裹层形成轴向p-i-n调制结构。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述底层硅波导的宽度与所述顶层光波导的宽度一致，且与所述竖直微环耦合器的轴向长度一致。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述顶层平整化层和所述底层平整化层之间的距离大于所述竖直微环耦合器的直径。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述竖直微环耦合器的直径典型值为8～10微米。
另一方面，本发明提供一种基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成方法，所述方法的步骤包括：
S1、制备底层硅光集成芯片；所述底层硅光集成芯片包括底层硅光芯片衬底以及硅波导；
S2、在所述底层硅光集成芯片上旋涂底层平整化层；
S3、在所述底层平整化层上依次制备锗薄膜牺牲层、双层氮化硅薄膜层以及用于提供轴向光学限制的硅薄膜层；所述锗薄膜牺牲层、所述双层氮化硅薄膜层以及所述硅薄膜层均依次处于所述底层硅光集成芯片的硅波导正上方；
S4、用化学刻蚀的方式刻蚀掉所述锗薄膜牺牲层，同时所述双层氮化硅薄膜层在所述硅薄膜的限制下通过自组织形成氮化硅竖直微管以及其内的竖直微环耦合器；
S5、将涂覆有顶层平整化层的顶层集成光学芯片非接触式地装配到所述竖直微环耦合器的上方；所述顶层集成光学芯片包括顶层光芯片衬底以及光波导；
所述硅波导、所述竖直微环耦合器轴向以及所述光波导依次正交。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，将所述顶层集成光学芯片装配到所述竖直微环耦合器上方的具体方式是：在所述顶层集成光学芯片的平整化层下表面生长出若干纵向定位支撑柱，在所述底层平整化层上表面刻蚀出若干定位槽，将所述纵向定位支撑柱的底端置入所述定位槽内实现连接和定位。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，制备所述纵向定位支撑柱的方式是通过区域选择性掩膜生长工艺进行制备。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述双层氮化硅薄膜层为U形。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述硅波导的宽度与硅薄膜层的宽度相同。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S3的内容还包括：在所述双层氮化硅薄膜层上制备p+型硅薄膜层和n+型硅薄膜层，且所述p+型硅薄膜层和所述n+型硅薄膜层分别设于所述硅薄膜层的两侧。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S1中制备底层硅光集成芯片时采用标准硅光工艺来实现。
与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本发明采用非接触式三维立体光学倒装芯片集成的方式，可以有效地克服现有技术的缺点，最大限度的发挥硅光和III-V族材料系统各自的优势；
上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：能够克服晶片键合方式受到不同材料间晶格不匹配的影响，不能确保每个器件达到最优设计指标的缺陷，使得硅光芯片的集成和使用过程不受各自材料晶格限制；
上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：采用非接触倒装集成，使得激光器工作时产生的热量不至于直接传导到硅芯片中，从而降低了集成芯片的整体工作温度，提高性能；
上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：竖直微环耦合器能够和其两侧的竖直微管包裹层形成轴向p-i-n调制结构，使之成为可调谐竖直微环耦合器，从而实现工作时对于竖直微环耦合器共振耦合波长的调制。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明一个实施例提供的基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成结构图；其中，图1(a)为垂直于平面直波导方向横截面示意图，图1(b)为沿波导传播方向且垂直于竖直微环旋转轴方向的横截面示意图；
图2是本发明一个实施例提供的氮化硅竖直微环耦合器的基本制备工艺流程图；
图3是本发明一个实施例提供的可调谐竖直微环耦合器结构示意图；其中，图3(a)是自组织前的内应力相反的氮化硅双层膜及其上的轴向p-i-n结构平面俯视示意图；图3(b)是自组织前的氮化硅双层膜及其上的轴向p-i-n结构侧向，且垂直于其下方硅波导的截面示意图；图3(c)是自组织以后的可调谐竖直微环耦合器与下方的硅波导形成的集成光学系统示意图。
其中，图中：
1、底层硅光芯片衬底；2、底层平整化层；3、底层上刻蚀的定位槽；4、底层硅波导；5、氮化硅竖直微管；6、竖直微环耦合器；7、定位支撑柱；8、顶层平整化层；9、顶层光波导；10、顶层光芯片衬底；11、旋转轴；12、锗薄膜牺牲层；13、双层氮化硅薄膜；14、硅薄膜；15、竖直微环耦合器包裹层；16、竖直微管端部支撑结构；17、n+硅薄膜；18、p+硅薄膜；
1.1、硅衬底；1.2、二氧化硅层；
15.1、n+硅导电层；15.2、p+硅导电层。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成方法，最大限度的发挥硅光和III-V族材料系统各自的优势，同时不要求硅光或化合物半导体产业界改变现有生产工艺，仍以最优方案设计和成熟的工艺生产相应的无源和有源光学元器件和子系统；然后，通过相对直接的倒装芯片(Flip-Chip)方式集成在一起，生产出涵盖所有核心器件的一体化的光学芯片。
本发明的硅光竖直微环耦合器(Vertical Micro Ring Coupler，VμRC)，使用与CMOS制备工艺完全匹配的制造方案，在硅基波导上方，通过光刻定位，等离子体增强的化学气相外延法(PECVD)生长内应力相反的双层氮化硅(SiNx)薄膜，该双层膜被化学释放后在反向内应力驱动下形成环形氮化硅结构，如图1所示的氮化硅竖直微管5和竖直微环耦合器6，其环形轴心方向与下方和上方的硅光波导正交。这是一种通过二维标准制备工艺生成三维立体结构的方案。该竖直微环与其下的硅光波导形成三维光学耦合器件，当硅基波导(即底层硅波导4)中传输的信号光波长与竖直微环的共振耦合波长匹配时，信号光将被耦合进入竖直微环，达成耦合滤波的效应。此后在竖直微环上方引入另一个与之正交的波导(即顶层光波导9)，则可以实现两层波导之间的三维光学耦合。
本发明的方案是一种全新的非接触式三维光学集成方案，它的优势在于并不要求两层平面集成光学层使用同样的材料体系。如果底层使用的是无源硅基集成光学平台(包含波导、分束/合束器、光开关、干涉调制器、锗基光电探测器等)，顶层是III-V族材料制造的有源光子集成平台(主要包含激光器和高速光电调制器等)，中间则通过竖直微环实现三维光学耦合，则可以实现单片级有源光学平面和无源光学平面的倒装芯片三维光学集成。
本发明氮化硅竖直微环的制备方法利用的是标准的CMOS二维平面生产工艺和具有反向内应力的双层氮化硅薄膜的自组织效应。竖直微环耦合器的制备方法以及其与底层硅基波导的单片集成方法通常包含以下几个主要步骤，如图2所示：
a.以标准硅光工艺制备底层硅光集成芯片(包括硅衬底、二氧化硅层以及硅波导)；
b.在硅光集成芯片上完全覆盖旋涂玻璃(SOG)层并通过离子束刻蚀(RIE)均匀减薄至合适的厚度(通常保证硅光波导正上方的SOG层厚度约为100nm)，在硅光集成芯片上方构建平整化层以便于后续的双频PECVD氮化硅薄膜沉积和竖直微环的自组织制备；
c.通过光刻的方式，在硅波导正上方使用标准的掩膜刻蚀定义出U-形的平面薄膜图案(如图3a所示)。在该图案上共生成四层薄膜结构，由下至上分别是使用电子束蒸发镀膜(E-beam Evaporation)生长的厚度为20nm的锗薄膜牺牲层；使用等离子体增强的化学气相外延(PECVD)在380KHz低频条件下生长的30nm氮化硅薄膜层；使用PECVD在13.56MHz高频条件下生长的30nm氮化硅薄膜层；在这双层氮化硅薄膜层之上使用剥离工艺(Lift-offprocess)制备出提供轴向光学限制的硅薄膜条，确保该薄膜条位于底层硅光芯片中与竖直微环耦合的波导的正上方。
d.使用双氧水(H202)化学刻蚀掉锗薄膜牺牲层，其上的双层氮化硅薄膜就会通过自组织形成竖直微环耦合器。精确的光刻定位确保了双层氮化硅薄膜形成竖直微环处于硅波导的正上方，同时竖直微环自动卷起的轴向与硅光波导保持正交。
在该实施例中，在竖直微环中成功地引入轴向限制结构中以改善其光学耦合性能，其主要的改进来自于在双层氮化硅薄膜上再沉积一层高折射率的硅薄膜条，如图2(c)所示，硅薄膜条的宽度与其下方的硅光波导宽度一致。在引入轴向光学限制结构后，竖直微环耦合器的相邻共振耦合波长之间的距离增加了3倍，在S-波段和C-波段都实现了单通道光学耦合。
竖直微环耦合器是通过共振耦合原理与其上方和下方的波导进行耦合的。耦合波长由竖直微环的物理参数(如有效折射率)和结构参数(如微环的半径)决定的。为了支持常用光学通信系统的多波长，多信道的信息传输能力，竖直微环耦合器的耦合波长可调将会大大提升集成光学芯片的性能(如通过波分复用系统提高总通讯数据带宽)和整个系统设计的灵活性。
基于以上目的，在一种具体实施方式中，在上述方案的基础上对于硅薄膜波导条进行改进，在硅薄膜波导条中引入轴向p-i-n调制结构。在双层氮化硅薄膜制备完成以后，本实施例在其上通过CMOS标准工艺沉积硅薄膜波导条。新的硅薄膜波导条的宽度将向两侧拓宽。通过光刻掩膜，保持硅光波导正上方的部分被有效遮盖，而左右两侧均可以根据需要开放，便于参杂粒子注入。同样使用标准的CMOS工艺，在其中两侧分别形成p+型和n+型硅，与中间没有参杂的硅薄膜条则形成轴向的p-i-n结构。其中，n+型和p+型硅薄膜条的参杂浓度，一般可以选择在1018～1020量级，可以根据实际的应用需求进行优化和调节。并通过两端与U-形支撑结构处的连接层与底层芯片上的电路连接以提供所需的电学通路。这种改进后的可调谐竖直微环耦合器自组织以前的平面结构如图3所示：其中图3(a)是自组织前的内应力相反的氮化硅双层膜及其上的轴向p-i-n结构平面俯视示意图；图3(b)是自组织前的氮化硅双层膜及其上的轴向p-i-n结构侧向，且垂直于其下方硅波导的截面示意图；其中n+硅薄膜17、p+硅薄膜18两区分别是通过离子注入进行n+和p+参杂的硅薄膜，它们与中间的无参杂硅薄膜形成了沿着微环旋转轴方向的p-i-n结构；图3(c)是自组织以后的可调谐竖直微环耦合器与下方的硅波导形成的集成光学系统示意图。延伸在氮化硅微管支撑结构上的n+和p+薄膜层便于为p-i-n结构提供电学连接。
在该实施例中，当竖直微环耦合器通过自组织完成制备后，将n+型硅薄膜条与电源负极相连，p+型硅薄膜条与电源正极相连，从轴向对于无参杂中间段进行载流子注入。注入的载流子在无参杂硅波导带中的等离子体色散效应改变其有效折射率，从而实现对于竖直微环耦合器共振耦合波长的调制。
在另一种具体实施方式中，当竖直微环耦合器和底层的硅光芯片完成单片集成后，为了便于顶层芯片的倒装集成，还需要在硅光芯片表面通过光刻掩膜和刻蚀来形成定位槽。同时，在顶层的化合物半导体有源光芯片上，必须通过协同设计，在相应的位置，通过区域选择性掩膜生长(selective area masked growth)法，生长出的定位支撑柱，其高度应略大于(～200nm)竖直微环耦合器的直径和定位槽深度之和。然后将顶层光芯片反转，通过把顶层定位柱放置于底层定位槽中来完成上下两层芯片的水平对准，最后通过退火处理，完成两层光学芯片的三维倒装耦合集成。其最终效果的剖面图如图1所示。
本发明通过竖直微环作为光学耦合器件，将两个不同材料的集成光学芯片，无接触(除了少量，通过光刻精确定位的机械支撑结构处)地进行耦合。由于不同材料系统的集成光学芯片可以通过协同设计、分别制造的方式来生产，三维集成时又无需直接接触，所以每个相应的器件都可以采用最优的设计方案而不受晶格匹配要求的限制。而且，两层光学芯片之间的间隔略大于竖直微环的直径。竖直微环的直径通常约为8～10微米，上下两层光学芯片与竖直微环的间隔(包括平整化层减薄后在集成波导上方的残留和平整化层到竖直微环的间隔)通常分别约为200～300nm。其于上下两层光学芯片间基本上全部由空气隔开，起到绝佳的绝缘效果。因此，III-V族光学芯片上激光器产生的热量可以独立地通过散热装置导出，大大减少其对于硅光和CMOS电路芯片地影响，降低整个三维集成芯片系统地工作温度，提升系统性能。与此同时，两层光学芯片之间的间隔远大于衰逝波耦合的距离，因此也有效地抑制了不同光学芯片层中相邻器件之间的耦合串扰，有利于提高光交互系统的信噪比和降低误码率。此外，由于竖直微环耦合器介于两层集成光学芯片之间，并不占用芯片本身的空间，因此对于每个单独光学芯片上器件集成度基本没有影响，有利于系统集成度的提高。
目前已有的研究结果中，只有通过改变结构参数，使用不同大小的竖直微环来实现与硅基波导中不同波长信号光的耦合滤波。但是在实际三维光学集成应用中，如果使用半径不同的微环，其与上下两个集成光学平面间的距离就难以始终保持高度的一致性，从而影响每个微环耦合器的耦合效率，进而增加整个三维光学集成系统设计的复杂性，影响系统稳定性和可靠性。当本发明采用竖直微环耦合实现单片级有源和无源三维光学集成时，可以使用结构参数相同的竖直微环耦合滤波器，通过载流子注入的方式调节每一个竖直微环耦合器的共振耦合波长，从而实现不同信号光波段的耦合。这一发明将充分利用光通信的并行性优势，大大增加了三维光学集成系统设计的灵活性，使得片上的波分复用交互通信系统实现可通过软件来即时控制、调整和重构。
以上对本申请实施例所提供的一种基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成结构及方法，进行了详细介绍。以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成结构，其特征在于，所述集成结构从下到上依次包括：
底层硅光芯片衬底；
底层平整化层以及嵌设于所述底层平整化层内的底层硅波导；
与所述底层硅波导正交设置的氮化硅竖直微环；
顶层平整化层以及嵌设在所述顶层平整化层内的顶层光波导，所述顶层光波导与所述底层硅波导平行且位置正对；以及顶层光芯片衬底；
所述氮化硅竖直微环内有折射率高于氮化硅的材料，所述材料的薄膜形成沿微环的旋转轴方向的光场控制结构；
所述顶层光波导与竖直微环耦合器耦合连接；
所述竖直微环耦合器与所述底层硅波导耦合连接；
所述竖直微环耦合器与所述顶层光波导以及所述底层硅波导之间均具有间隙；
所述竖直微环与顶层光波导正交。
2.根据权利要求1所述的基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成结构，其特征在于，所述氮化硅竖直微环的两端分别设有支撑结构，所述支撑结构的上下两端分别与所述顶层平整化层以及所述底层平整化层直接接触连接。
3.根据权利要求1所述的基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成结构，其特征在于，所述底层平整化层上设有若干定位槽；
所述顶层平整化层下表面设有若干纵向定位支撑柱；
所述定位支撑柱和所述定位槽一一对应，且所述定位支撑柱底端设于与之对应的所述定位槽内。
4.根据权利要求1所述的基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成结构，其特征在于，所述氮化硅竖直微环还包括设于所述竖直微环耦合器两侧的第一竖直微管包裹层和第二竖直微管包裹层；
所述第一竖直微管包裹层、所述竖直微环耦合器以及所述第二竖直微管包裹层形成轴向p-i-n调制结构,据此形成的氮化硅竖直微环耦合器的耦合波长通过向轴向p-i-n调制结构施加的电压来进行调节。
5.根据权利要求1所述的基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成结构，其特征在于，所述底层硅波导的宽度与所述顶层光波导的宽度一致，且与所述竖直微环耦合器的轴向长度一致。
6.一种基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：
S1、制备底层硅光集成芯片；
S2、在所述底层硅光集成芯片上旋涂底层平整化层；
S3、在所述底层平整化层上依次制备锗薄膜牺牲层、双层氮化硅薄膜层以及用于提供轴向光学限制的硅薄膜层；所述锗薄膜牺牲层、所述双层氮化硅薄膜层以及所述硅薄膜层均依次处于所述底层硅光集成芯片的硅波导正上方；
S4、用化学刻蚀的方式刻蚀掉所述锗薄膜牺牲层，同时所述双层氮化硅薄膜层在所述硅薄膜的限制下通过自组织形成氮化硅竖直微环以及其内的竖直微环耦合器；
S5、将涂覆有顶层平整化层的顶层集成光学芯片非接触式地装配到所述竖直微环耦合器的上方。
7.根据权利要求6所述的基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成方法，其特征在于，所述双层氮化硅薄膜层为U形。
8.根据权利要求6所述的基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成方法，其特征在于，所述硅波导的宽度与硅薄膜层的宽度相同。
9.根据权利要求6所述的基于竖直硅光微环的三维光学倒装集成方法，其特征在于，步骤S3的内容还包括：在所述双层氮化硅薄膜层上制备p+型硅薄膜层和n+型硅薄膜层，且所述p+型硅薄膜层和所述n+型硅薄膜层分别设于所述硅薄膜层的两侧。
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