CN105122468A - 单片集成光电元件的装置 - Google Patents
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Abstract
公开了一种方法，用于在单个硅衬底上制造光电组件结构和传统的电路元件。光电组件的具体实例包括但是不限于：光电二极管结构、光发射器结构和波导结构。传统电路元件包括晶体管、二极管、电阻器、电容器和相关联的金属化的互连。该制造方法与传统CMOS、Bi-CMOS和双极处理要求与设计规则兼容。该方法由下述部分组成：一组处理步骤，用于允许向适当准备的硅表面上的III-V化合物半导体膜的异质外延沉积；一组处理步骤，用于允许该沉积的晶片继续在传统CMOS、Bi-CMOS或双极处理生产线中的处理，而没有污染的风险；以及，一组步骤，用于允许与传统CMOS、Bi-CMOS或双极处理流并行的p-n和p-i-n光电二极管/检测器结构的制造，产生传统的电路元件；以及，一组步骤，用于产生电介质波导和光学上黑色的隔离膜。所公开的方法也允许如此制造的集成光电芯片的晶片级囊封和晶片级封装。
Description
对于相关申请的交叉引用
本发明是于2012年10月1日提交的美国临时申请案No.61/708,598的非临时申请，并要求其优先权，该案出于所有目的以引用的方式全文并入本文中。
技术领域
所公开的发明总体上涉及硅集成光电子元件的领域。更具体地，所述的方法涉及与ASIC、驱动器、电源或其他控制电路单片集成的在硅上的传感器和光学发射器的制造和封装。
背景技术
各种类型的传感器和光学发射器的阵列常用在多个消费者和工业应用中。这样的阵列通常需要三种不同的基本组件。光检测器用于测量来自外部世界的信号，并且测量来自一个或多个耦合的发光源的信号。光发射器用于提供用于上述检测器的电磁信号，例如实现反射和距离信息的收集。最后，需要具有ASIC、电源和/或驱动器组件形式的控制电路来实现检测器和发射器的运行、来自此类检测器的输出的信号处理和与外部处理器或电路的通信。
用于制造传感器的阵列的现有方法涉及多个独立的制造过程：用于检测器的一个过程、用于光发射器的一个过程和用于产生控制电路或ASIC的最少一个过程。应当注意，在许多情况下，用于控制和通信的逻辑电路以及电源电路和驱动器电路都是需要的。在这些情况下，经常使用一个以上的过程来制造分立电路芯片来支持实现最后的光电模块的功能。所公开的发明提供了一种方法，用于在Si技术中通常使用的单个硅芯片上在一个过程流中制造包括光发射器和电子电路组件在内的所有所需的光电组件。
多个独立的制造处理的需要导致用于每一个期望的传感器阵列的多个硅晶片的处理。虽然本身不是、也不存在基本的工程问题，但是由于单个组装件就需要处理多个晶片，所以专门类型的晶片的数量就少。由于需要的几种专业类型的晶片类型的数量少，降低了经济规模，无法实现大批量生产线生产，因此增大了每一个传感器组装件的制造成本。所公开的发明通过下述方式来解决该问题：提供一种用于在单个硅衬底上将任意数量的所要的传感器和电路一起制造为单个芯片模块的装置，实现在制造期间的单个晶片类型的较高容量并且增益经济规模。
由分立的光电元件和电子电路组件构成的传统传感器组装件需要用于每一个装置的独立的半导体封装或者是作为多芯片模块的包括所有分立组件的单个封装。所有的组件必须适当地彼此对齐，根据需要彼此光学地分离，并且经由引线键合彼此连接。作为封装工艺的一部分，每一个传感器组件需要具有适当材料的“窗口”，以使得它们通过光与外部世界进行通信。封装要求的所有这些方面都会增大封装本身的成本和复杂度。所公开的发明用于通过提供一种用于在单个硅芯片上制造所有所需的光电和电子电路元件的方法来降低组装成本。另外，所公开的发明通过实现所制造出的传感器电路阵列的晶片级封装来降低组装成本。本发明的目标之一是提供一种集成任意数量的光电元件和电子电路元件的方法，并使得关于最终组装件的组装成本最小化。另外，因为芯片的较小的大小、芯片组件的较高灵敏度和较高集成度，使得可以实现新的功能性。
本发明的另一个目标是实现包括在单个硅芯片中集成包括从UV至红光谱范围的光发射器的光电组件和电子电路的单片集成，以便实现在功能上的显著增加和可以制造的终端应用的显著增加。
发明内容
本专利公开了一种用于在单个硅衬底上制造光电和电子组件结构的方法。该方法大体适用于需要光检测器、光发射器和控制电路的集成的任何产品的制造。该所公开的方法尤其适用于在诸如移动手机和平板计算机的消费型产品中以及用于诸如智能固态照明的一般照明应用的单片集成的单芯片环境光和近距离传感器的制造。另外，此类发射器和传感器的组合还适用于作为光至电和电至光的收发器装置的照明LAN的实现。
在最一般的形式中，所公开的方法由一组处理步骤组成，所述一组处理步骤用于实现在同一硅衬底上的III-V化合物半导体膜的并行和/或串行制造，在该硅衬底上，还能制造更多传统的杂质扩散的p-i-n光电二极管、外延硅p-i-n光电二极管和CMOS或双极电路元件。
该方法涉及具有(100)、(111)或(110)的晶体取向的硅晶片形式的原始材料。
在此原始衬底上执行几个过程模块，模块被命名如下：活化、囊封、外延、植入、沉积、晶片级封装和CMOS。
活化：
该模块的目的是在衬底表面上以所要的物理布局来产生III-V发射器和检测器结构。该衬底具有在前和后表面上沉积的适当的电介质材料的膜以作为掩模来限定用于随后的III-V化合物半导体异质外延膜沉积的“活化”区域。适当的电介质材料的实例包括但是不限于SiO2、SiN和SiON。用于沉积这样的膜的一种常用技术是低压化学气相沉积(LPCVD)。使用传统的光刻技术，涉及光致抗蚀剂的施加、对于适当的光源的曝光和光致抗蚀剂的后续显影，来限定用于III-V沉积的所要区域。使用包括但是不限于BOE溶液的传统电介质湿蚀刻化学技术或诸如RIE或ICP的氧化物和氮化物干蚀刻技术来去除在图案化的区域中的电介质掩模层，以产生适合于随后的III-V化合物沉积的暴露的一个或多个Si表面。在具有(111)或(110)晶体取向的硅衬底的情况下，通过电介质蚀刻暴露的图案化的Si(111)表面适合于沉积所要的III-V化合物半导体膜。对于Si(100)取向的原始材料的情况，使用湿或干蚀刻技术来产生Si(110)取向的表面或Si(111)取向的表面，以促进III-V化合物沉积。对于光电组件优选的一种特定的III-V膜是GaN，其可以使用MOCVD(金属有机化学气相沉积)(仅列出一个实例)的技术来被沉积在Si(110)或Si(111)上。在这个阶段，执行化合物半导体膜沉积。膜生长条件经选择以最小化在电介质掩模层上的沉积，并且保证在暴露的和制备的一个或多个硅表面上的异质外延沉积。如在本领域中所了解，在使用MOCVD作为沉积技术的情况下，使用适当的成核缓冲层。此类缓冲层可以由AlN或具有诸如SiN和TiN的附加层的AlN构成。无论如何，随后沉积III-V化合物薄膜，其中，它们的掺杂剂类型和掺杂水平经过选择，并且膜成分和膜的总数目也经过选择，以实现所要的最终的光电组件，该最终的光电组件可以是发光二极管、呈二极管或二极管激光器形式的用于光发射的多量子阱结构、用于吸收光和提供或调制电信号的p-i-n光电二极管结构，或者甚至是用于切换光信号的基于多量子阱结构的自动电光效应器件。
不论所制造的所要的结构为何或者所选择的化合物半导体沉积技术为何，在沉积完成之后，通过适当的化学机械抛光(CMP)工艺来处理晶片。该CMP会去除在掩模电介质层上出现的III-V化合物的任何寄生多晶或非晶沉积，并且在掩模电介质层上停止，从而制备出用于下游过程的衬底。
外延：
该模块的目的是沉积具有适当的n型、p型和本征掺杂水平的多个单晶硅外延层，以制造外延硅沉积的光电检测器结构。在被设计来用于化学气相沉积(CVD)处理的特定炉中，通过CVD来进行硅外延生长。
植入：
该模块的目的是将器件上的将要制造晶体Si植入扩散掺杂剂的p-n或p-i-n光电二极管的任何区域适当地图案化，并且完成“深”离子植入以产生此类器件对于高效运行所需的大的耗尽区。使用光致抗蚀剂的旋涂、曝光和烘烤的传统光刻技术在晶片表面上图案化出被扩散的光电二极管结构的所要的形状和大小。通过使用适当的RIE或ICP干蚀刻工艺来蚀刻电介质掩模/隔离层，使得硅表面被暴露以促进离子植入。由于光致抗蚀剂仍然存在于晶片表面，进行n型补偿离子植入以形成二极管结构的“n”和“i”区域。对于此步骤可以使用通常用于形成传统CMOS或双极工艺的n阱的几种掺杂剂种类中的任何一种，并且以P和As作为两种最常见的实例。使用溶剂清洁来从晶片表面去除光致抗蚀剂。使用RTP步骤来活化植入的掺杂剂物种，或者如果需要掺杂剂的某种扩散以将最后的轮廓成形，则可以通过传统的扩散炉步骤来活化植入的掺杂剂物种。
囊封：
该模块的目的是向沉积的III-V活化器件结构提供任何所需的薄膜接触金属化，从晶片表面去除污染物，并且囊封必要的表面和结构以用于CMOS生产线兼容性。提供用于接触到III-V材料的最佳欧姆电性能的金属和材料一般难以使用传统的CMOS制造技术来蚀刻和图案化，并且因此，使用光致抗蚀剂剥离工艺来图案化具有接触结构的器件区域，同时掩蔽晶片的所要的开放区域以防金属沉积。晶片被使用光致抗蚀剂适当地光刻图案化，该光致抗蚀剂之前已经被烘烤来提供对于金属沉积环境的抗性。以高真空工艺来沉积所要的接触膜，并且以电子束蒸发和物理气相沉积(PVD)作为两种常见技术的实例。在GaN合金的情况中，通常使用的接触膜堆叠包括大约5nm的Ni，该Ni被大约15nm的Au覆盖，最后被15nm的Ti的顶层加盖。根据特定的应用要求、装置结构和III-V化合物成分的选择，可以选择其他种类的金属，对于所选接触膜堆叠的复杂度也可以是任意的。其他候选金属的一些实例包括但是不限于：Co、Ti、Pd和Pt。在接触沉积之后，通过将图案化的晶片置于适当的搅动的溶剂浴内，以将光致抗蚀剂从晶片表面溶解掉，来进行剥离处理，因此去除在光致抗蚀剂膜的表面上存在的接触金属，并且仅留下化学地键合到III-V化合物半导体膜的金属。在剥离完成之后，将晶片退火以使所选择的接触金属成为合金，并且保证良好的电接触性能。
接下来，将晶片浸入在包含适当的湿式化学剂的浴中，以选择性地去除电介质掩模层，而不蚀刻III-V膜、接触金属或底层的硅衬底。该湿式化学剂可以是现成的BOE混合物或定制浓度的HF水溶液，仅列出两个适当的实例。通过湿式化学剂的原始电介质掩模层的去除也去除了与III-V沉积工艺和接触金属工艺两者相关联的污染物。这样的污染物将干扰用于MOSFET、MOS电容器、扩散的光电二极管和需要硅衬底电属性的精确调制以实现装置功能的任何其他CMOS或双极结构的n阱和p阱结构的制造。在大块浴浸入完成之后，然后通过传统的栅极氧化物清洁工艺来处理晶片，并且其典型设备是单晶片旋涂工具，该工具在每一个单独的晶片表面上喷洒所要的清洁溶液和H2O冲洗液。
接下来，根据所要的应用，执行两个可能步骤之一。在一种情况下，可以(比如通过LPCVD)使用诸如SiO2或SiN的适当的电介质膜将晶片再一次囊封在前和后表面上。在另一个情况下，仅将晶片的前侧在其表面上沉积电介质膜，以SiO2、SiN或SiON作为适当的候选膜，并且诸如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或高密度等离子体CVD法(HDP)的传统技术作为适当的沉积技术的实例。该步骤的目的是将III-V装置结构层相对于工厂环境化学地密封。这防止了III-V化合物物种污染其中掺杂剂植入和扩散将用于制造光电二极管或CMOS器件结构的晶片表面的部分。它也大体防止了III-V化合物物种与交叉生产线的交叉污染，因为这将降低在同一制造线上并行地运行的其他CMOS工艺的产量。
CMOS
该模块的目的是实现对于最终的集成组件的功能所需的任何ASIC、驱动器、电源或其他传统的基于晶体管的装置所需的CMOS电路。CMOS工艺是在本领域中的普通技术人员已知的明确定义的技术。因此，除了用于制造光电结构所需的那些特定步骤之外，将不提供这个工艺部分的详细说明。
在传统CMOS生产线的p阱形成过程步骤期间制造p-n或p-i-n光电二极管的“p”区域。针对在装置表面的所需的图案布局、关键尺寸和区域适当选择光刻掩模来实现该结构。
通过最终的金属化和互连步骤，根据每条所选择的设计规则，来继续CMOS处理。
在最后的金属化步骤之后，并且在层间的电介质(ILD)囊封步骤之后，执行用于制造沉积的非晶Si光电二极管结构的处理步骤。
前述的最后或“顶部”金属层已经具有了被选择来在其中需要沉积的非晶Si光电组件的装置表面的区域中提供适当的电极结构的布局。
沉积：
使用传统的光致抗蚀剂施加和图案化的光刻技术来将其中要制造a-Si光电组件的装置的区域图案化。通过适当的RIE或ICP干蚀刻处理来从这些被图案化的区域蚀刻去除ILD。通过溶剂清洁来从晶片表面去除光致抗蚀剂和任何蚀刻聚合物。
通过PVD或PECVD处理来在晶片表面上沉积非晶硅(a-Si)。通过下述方式来控制a-Si的电属性：改变在沉积处理期间包含的掺杂剂浓度，以便实现所要的最终的光电结构，并且以p-n和p-i-n光电二极管作为两个可能装置的实例。
在a-Si沉积之后，再一次使用传统的光刻图案化技术，使用光致抗蚀剂来将晶片图案化，以在a-Si去除处理期间保护a-Si装置活化区域。通过在顶部的ILD层停止的、适当的RIE或ICP蚀刻处理来去除暴露的a-Si。
接下来，该晶片在表面上沉积最后的囊封层。该层由适当的电介质材料构成，实例为SiO2、SiN或SiON层或几层的某种组合。该层也可以由聚合物材料构成，以聚酰亚胺作为可能的材料选择的实例。该层的目的是将该装置相对于周围环境隔离，并且形成抗反射涂层，并且控制能够撞击各种检测器结构(如果它们存在)的表面的光的频谱。
接下来，执行传统的CMOS处理接合焊盘开放光刻图案化和蚀刻步骤。
晶片级封装：
该模块的目的是执行对于在工厂中或者在适当的后端制程(BEOL)清洁室中的集成装置组件的晶片级封装所需的处理。如果所选择的装置阵列要求晶片级封装(WLP)技术，则需要针对该技术准备装置表面。可以将该表面金属化以准备用于共晶焊接，或者可以施加玻璃熔块以准备用于熔块焊接。
在适当的表面准备之后，装置晶片容易焊接到预先图案化的“盖”晶片，以提供气密密封来抵抗环境对于装置使用寿命的影响，并且同时也提供适合于用于实现装置阵列的功能所需的光检测器和发射器结构的运行的窗口。该盖片经图案化而具有凹陷，来为装置拓扑提供空间，并且提供未接合的结构以利于在晶片切割处理期间的接合焊盘的暴露。这将实现接合焊盘线接合到最终安装装置的板上的连接。这样的阵列的一个实例是集成的近距离传感器和环境光传感器，其中，光发射器需要照射到外部世界内，并且检测器需要能够测量来自外部世界周围环境的光以及从外部世界向检测器内反射回的、来自集成的发射器结构的光两者。
在一个或多个实例中，本发明公开了下面的权利要求。
1)一种用于在硅衬底上制造光电结构的方法。
2)根据权利要求(1)所述的方法，用于在单个硅衬底上制造光电结构和电子结构。
3)根据权利要求(1)所述的方法，其中，所述光电结构由一个或多个基于硅的光检测器结构和在从紫外线(UV)至红外线的波长范围中的一个或多个基于化合物半导体的光发射器结构构成。
4)根据权利要求(1)所述的方法，其中，所述光电结构由一个或多个基于硅的光检测器结构、一个或多个沉积的薄膜光检测器结构和一个或多个基于化合物半导体的光发射器结构构成。
5)根据权利要求(1)所述的方法，其中，所述光电结构由一个或多个基于硅的光检测器结构、一个或多个沉积的薄膜光检测器结构、一个或多个基于化合物半导体的光检测器结构和一个或多个基于化合物半导体的光发射器结构构成。
6)根据权利要求(1)所述的方法，其中，所述光电结构由一个或多个基于硅的光检测器结构、一个或多个基于化合物半导体的光检测器结构和一个或多个基于化合物半导体的光发射器结构构成。
7)根据权利要求(3)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-n光电二极管构成。
8)根据权利要求(3)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-n光电二极管构成。
9)根据权利要求(3)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-i-n光电二极管构成。
10)根据权利要求(3)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-i-n光电二极管构成。
11)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-n光电二极管构成。
12)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-n光电二极管构成。
13)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-i-n光电二极管构成。
14)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-i-n光电二极管构成。
15)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-n光电二极管构成。
16)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-n光电二极管构成。
17)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-i-n光电二极管构成。
18)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-i-n光电二极管构成。
19)根据权利要求(6)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-n光电二极管构成。
20)根据权利要求(6)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-n光电二极管构成。
21)根据权利要求(6)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-i-n光电二极管构成。
22)根据权利要求(6)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-i-n光电二极管构成。
23)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由p-n光电二极管构成。
24)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由横向的p-n光电二极管构成。
25)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由p-i-n光电二极管构成。
26)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由横向的p-i-n光电二极管构成。
27)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Sip-n光电二极管构成。
28)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Si横向p-n光电二极管构成。
29)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Sip-i-n光电二极管构成。
30)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Si横向的p-i-n光电二极管构成。
31)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由p-n光电二极管构成。
32)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由横向的p-n光电二极管构成。
33)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由p-i-n光电二极管构成。
34)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由横向的p-i-n光电二极管构成。
35)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Sip-n光电二极管构成。
36)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Si横向的p-n光电二极管构成。
37)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Sip-i-n光电二极管构成。
38)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Si横向的p-i-n光电二极管构成。
39)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述化合物半导体光电结构由p-n光电二极管构成。
40)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述化合物半导体光电结构由多量子阱(MQW)光电二极管构成。
41)根据权利要求(6)所述的方法，其中，所述化合物半导体光电结构由p-n光电二极管构成。
42)根据权利要求(6)所述的方法，其中，所述化合物半导体光电结构由多量子阱(MQW)光电二极管构成。
43)根据权利要求(2)所述的方法，其中，所述光电结构由一个或多个基于硅的光检测器结构和一个或多个具有跨越从紫外线(UV)至红色的范围的发射波长的基于化合物半导体的光发射器结构构成。
44)根据权利要求(2)所述的方法，其中，所述光电结构由一个或多个基于硅的光检测器结构、一个或多个沉积的薄膜光检测器结构和一个或多个基于化合物半导体的光发射器结构构成。
45)根据权利要求(2)所述的方法，其中，所述光电结构由一个或多个基于硅的光检测器结构、一个或多个沉积的薄膜光检测器结构、一个或多个基于化合物半导体的光检测器结构和一个或多个基于化合物半导体的光发射器结构构成。
46)根据权利要求(2)所述的方法，其中，所述光电结构由一个或多个基于硅的光检测器结构、一个或多个基于化合物半导体的光检测器结构和一个或多个具有跨越从紫外线(UV)至红色的范围的发射波长的基于化合物半导体的光发射器结构构成。
47)根据权利要求(43)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-n光电二极管构成。
48)根据权利要求(43)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-n光电二极管构成。
49)根据权利要求(43)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-i-n光电二极管构成。
50)根据权利要求(43)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-i-n光电二极管构成。
51)根据权利要求(44)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-n光电二极管构成。
52)根据权利要求(44)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-n光电二极管构成。
53)根据权利要求(44)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-i-n光电二极管构成。
54)根据权利要求(44)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-i-n光电二极管构成。
55)根据权利要求(45)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-n光电二极管构成。
56)根据权利要求(45)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-n光电二极管构成。
57)根据权利要求(45)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-i-n光电二极管构成。
58)根据权利要求(45)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-i-n光电二极管构成。
59)根据权利要求(46)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-n光电二极管构成。
60)根据权利要求(46)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-n光电二极管构成。
61)根据权利要求(46)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由p-i-n光电二极管构成。
62)根据权利要求(46)所述的方法，其中，所述基于硅的光电结构由横向的p-i-n光电二极管构成。
63)根据权利要求(44)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由p-n光电二极管构成。
64)根据权利要求(44)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由横向的p-n光电二极管构成。
65)根据权利要求(44)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由p-i-n光电二极管构成。
66)根据权利要求(44)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由横向的p-i-n光电二极管构成。
67)根据权利要求(44)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Sip-n光电二极管构成。
68)根据权利要求(44)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Si横向的p-n光电二极管构成。
69)根据权利要求(44)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Sip-i-n光电二极管构成。
70)根据权利要求(44)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Si横向的p-i-n光电二极管构成。
71)根据权利要求(45)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由p-n光电二极管构成。
72)根据权利要求(45)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由横向的p-n光电二极管构成。
73)根据权利要求(45)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由p-i-n光电二极管构成。
74)根据权利要求(45)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由横向的p-i-n光电二极管构成。
75)根据权利要求(45)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Sip-n光电二极管构成。
76)根据权利要求(45)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Si横向的p-n光电二极管构成。
77)根据权利要求(45)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Sip-i-n光电二极管构成。
78)根据权利要求(45)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由沉积的a-Si横向的p-i-n光电二极管构成。
79)根据权利要求(45)所述的方法，其中，所述化合物半导体光电结构由p-n光电二极管构成。
80)根据权利要求(45)所述的方法，其中，所述化合物半导体光电结构由多量子阱(MQW)光电二极管构成。
81)根据权利要求(46)所述的方法，其中，所述化合物半导体光电结构由p-n光电二极管构成。
82)根据权利要求(46)所述的方法，其中，所述化合物半导体光电结构由多量子阱(MQW)光电二极管构成。
83)根据权利要求(2)所述的方法，其中，通过CMOS工艺来制造所述电子结构。
84)根据权利要求(2)所述的方法，其中，通过Bi-CMOS工艺来制造所述电子结构。
85)根据权利要求(2)所述的方法，其中，通过双极工艺来制造所述电子结构。
86)根据权利要求(83)所述的方法，其中，所述CMOS电子结构由用于驱动所述发射器结构的电路构成。
87)根据权利要求(83)所述的方法，其中，所述CMOS电子结构由用于控制所述检测器结构的电路构成。
88)根据权利要求(83)所述的方法，其中，所述CMOS电子结构由用于与外部装置或电路进行通信的电路构成。
89)根据权利要求(83)所述的方法，其中，所述CMOS电子结构由用于驱动所述发射器结构并且控制所述检测器结构的电路构成。
90)根据权利要求(83)所述的方法，其中，所述CMOS电子结构由用于驱动所述发射器结构并且与外部装置进行通信的电路构成。
91)根据权利要求(83)所述的方法，其中，所述CMOS电子结构由用于控制所述检测器结构并且与外部装置进行通信的电路构成。
92)根据权利要求(83)所述的方法，其中，所述CMOS电子结构由用于驱动所述发射器结构、控制所述检测器结构并且与外部装置进行通信的电路构成。
93)根据权利要求(84)所述的方法，其中，所述Bi-CMOS电子结构由用于驱动所述发射器结构的电路构成。
94)根据权利要求(84)所述的方法，其中，所述Bi-CMOS电子结构由用于控制所述检测器结构的电路构成。
95)根据权利要求(84)所述的方法，其中，所述Bi-CMOS电子结构由用于与外部装置或电路进行通信的电路构成。
96)根据权利要求(84)所述的方法，其中，所述Bi-CMOS电子结构由用于驱动所述发射器结构和控制所述检测器结构的电路构成。
97)根据权利要求(84)所述的方法，其中，所述Bi-CMOS电子结构由用于驱动所述发射器结构和与外部装置进行通信的电路构成。
98)根据权利要求(84)所述的方法，其中，所述Bi-CMOS电子结构由用于控制所述检测器结构和与外部装置进行通信的电路构成。
99)根据权利要求(84)所述的方法，其中，所述Bi-CMOS电子结构由用于驱动所述发射器结构、控制所述检测器结构和与外部装置进行通信的电路构成。
100)根据权利要求(84)所述的方法，其中，所述双极电子结构由用于驱动所述发射器结构的电路构成。
101)根据权利要求(84)所述的方法，其中，所述双极电子结构由用于控制所述检测器结构的电路构成。
102)根据权利要求(84)所述的方法，其中，所述双极电子结构由用于与外部装置或电路进行通信的电路构成。
103)根据权利要求(84)所述的方法，其中，所述双极电子结构由用于驱动所述发射器结构和控制所述检测器结构的电路构成。
104)根据权利要求(84)所述的方法，其中，所述双极电子结构由用于驱动所述发射器结构和与外部装置进行通信的电路构成。
105)根据权利要求(84)所述的方法，其中，所述双极电子结构由用于控制所述检测器结构和与外部装置进行通信的电路构成。
106)根据权利要求(84)所述的方法，其中，所述双极电子结构由用于驱动所述发射器结构、控制所述检测器结构和与外部装置进行通信的电路构成。
107)根据权利要求(1)所述的方法，其中，在所述硅衬底的(100)表面上形成所述化合物半导体结构。
108)根据权利要求(1)所述的方法，其中，在所述硅衬底的(110)表面上形成所述化合物半导体结构。
109)根据权利要求(1)所述的方法，其中，在所述硅衬底的(111)表面上形成所述化合物半导体结构。
110)根据权利要求(1)所述的方法，其中，在具有(100)晶体取向的硅衬底的(100)表面上形成所述化合物半导体结构。
111)根据权利要求(1)所述的方法，其中，在具有(110)晶体取向的硅衬底的(110)表面上形成所述化合物半导体结构。
112)根据权利要求(1)所述的方法，其中，在具有(111)晶体取向的硅衬底的(111)表面上形成所述化合物半导体结构。
113)根据权利要求(1)所述的方法，其中，在具有(100)晶体取向的硅衬底的(110)表面上形成所述化合物半导体结构。
114)根据权利要求(1)所述的方法，其中，在具有(100)晶体取向的硅衬底的(111)表面上形成所述化合物半导体结构。
115)根据权利要求(1)所述的方法，其中，在具有(110)晶体取向的硅衬底的(111)表面上形成所述化合物半导体结构。
116)根据权利要求(113)所述的方法，其中，通过湿蚀刻来形成所述(110)表面。
117)根据权利要求(114)所述的方法，其中，通过湿蚀刻来形成所述(111)表面。
118)根据权利要求(115)所述的方法，其中，通过湿蚀刻来形成所述(111)表面。
119)根据权利要求(113)所述的方法，其中，通过干蚀刻来形成所述(110)表面。
120)根据权利要求(114)所述的方法，其中，通过干蚀刻来形成所述(111)表面。
121)根据权利要求(115)所述的方法，其中，通过干蚀刻来形成所述(111)表面。
122)根据权利要求(3)所述的方法，所述化合物半导体结构由III-V二元合金构成。
123)根据权利要求(3)所述的方法，所述化合物半导体结构由III-V三元合金构成。
124)根据权利要求(122)所述的方法，具有作为GaN的化学计量膜的III-V二元合金。
125)根据权利要求(123)所述的方法，具有作为不同组分和元素比的III-N合金的膜的III-V三元合金。
126)根据权利要求(122)所述的方法，光发射器结构由III-V二元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
127)根据权利要求(123)所述的方法，光发射器结构由III-V三元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
128)根据权利要求(126)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN或类似的III-N合金构成。
129)根据权利要求(126)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
130)根据权利要求(126)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaN或类似III-N材料合金构成。
131)根据权利要求(127)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
132)根据权利要求(127)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
133)根据权利要求(127)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
134)根据权利要求(122)所述的方法，光检测器结构由III-V二元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
135)根据权利要求(123)所述的方法，光检测器结构由III-V三元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
136)根据权利要求(134)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
137)根据权利要求(134)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
138)根据权利要求(134)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
139)根据权利要求(135)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
140)根据权利要求(135)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
141)根据权利要求(135)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
142)根据权利要求(4)所述的方法，所述化合物半导体结构由III-V二元合金构成。
143)根据权利要求(4)所述的方法，所述化合物半导体结构由III-V三元合金构成。
144)根据权利要求(142)所述的方法，使得所述III-V二元合金为GaN的化学计量膜。
145)根据权利要求(143)所述的方法，使得所述III-V三元合金为不同组分和元素比的AlGaN的膜。
146)根据权利要求(142)所述的方法，光发射器结构由III-V三元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
147)根据权利要求(143)所述的方法，光发射器结构由III-V三元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
148)根据权利要求(146)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
149)根据权利要求(146)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
150)根据权利要求(146)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
151)根据权利要求(147)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
152)根据权利要求(147)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
153)根据权利要求(147)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
154)根据权利要求(142)所述的方法，光检测器结构由III-V二元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
155)根据权利要求(143)所述的方法，光检测器结构由III-V三元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
156)根据权利要求(144)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
157)根据权利要求(154)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
158)根据权利要求(154)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
159)根据权利要求(155)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
160)根据权利要求(155)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
161)根据权利要求(155)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
162)根据权利要求(5)所述的方法，所述化合物半导体结构由III-V二元合金构成。
163)根据权利要求(5)所述的方法，所述化合物半导体结构由III-V三元合金构成。
164)根据权利要求(162)所述的方法，使得所述III-V二元合金为GaN的化学计量膜。
165)根据权利要求(163)所述的方法，使得所述III-V三元合金为不同组分和元素比的AlGaN的膜。
166)根据权利要求(162)所述的方法，光发射器结构由III-V二元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
167)根据权利要求(163)所述的方法，光发射器结构由III-V三元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
168)根据权利要求(166)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
169)根据权利要求(166)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
170)根据权利要求(166)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
171)根据权利要求(167)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
172)根据权利要求(167)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
173)根据权利要求(167)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
174)根据权利要求(162)所述的方法，光检测器结构由III-V二元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
175)根据权利要求(163)所述的方法，光检测器结构由III-V三元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
176)根据权利要求(164)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
177)根据权利要求(174)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
178)根据权利要求(174)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
179)根据权利要求(175)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
180)根据权利要求(175)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
181)根据权利要求(175)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
182)根据权利要求(6)所述的方法，所述化合物半导体结构由III-V二元合金构成。
183)根据权利要求(6)所述的方法，所述化合物半导体结构由III-V三元合金构成。
184)根据权利要求(182)所述的方法，使得所述III-V二元合金为GaN的化学计量膜。
185)根据权利要求(183)所述的方法，使得所述III-V三元合金为不同组分和元素比的AlGaN的膜。
186)根据权利要求(182)所述的方法，光发射器结构由III-V二元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
187)根据权利要求(183)所述的方法，光发射器结构由III-V三元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
188)根据权利要求(186)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
189)根据权利要求(186)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
190)根据权利要求(186)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
191)根据权利要求(187)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
192)根据权利要求(187)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
193)根据权利要求(187)所述的方法，光发射器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
194)根据权利要求(182)所述的方法，光检测器结构由III-V二元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
195)根据权利要求(183)所述的方法，光检测器结构由III-V三元合金的p-n结构成，其中多量子阱区域由III-V三元合金构成。
196)根据权利要求(194)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
197)根据权利要求(194)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
198)根据权利要求(194)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
199)根据权利要求(195)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的InGaN合金构成。
200)根据权利要求(195)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的AlGaN合金构成。
201)根据权利要求(195)所述的方法，光检测器结构由具有多量子阱区域的GaN或类似III-N材料的p-n结构成，所述多量子阱区域由不同组分的GaAsN合金构成。
202)根据权利要求(3)所述的方法，由掺杂的晶体Si构成所述基于硅的光电结构。
203)根据权利要求(202)所述的方法，其中，通过离子植入并且其后通过植入的掺杂剂电激活来建立晶体Si的掺杂区域。
204)根据权利要求(203)所述的方法，使得掺杂剂物种为B、As和P或B、As和P的组合。
205)根据权利要求(4)所述的方法，由掺杂的晶体Si构成所述基于硅的光电结构。
206)根据权利要求(205)所述的方法，其中，通过离子植入并且其后通过植入的掺杂剂电激活来建立晶体Si的掺杂区域。
207)根据权利要求(206)所述的方法，使得掺杂剂物种为B、As和P或B、As和P的组合。
208)根据权利要求(5)所述的方法，由掺杂的晶体Si构成所述基于硅的光电结构。
209)根据权利要求(208)所述的方法，其中，通过离子植入并且其后通过植入的掺杂剂电激活来建立晶体Si的掺杂区域。
210)根据权利要求(209)所述的方法，使得掺杂剂物种为B、As和P或B、As和P的组合。
211)根据权利要求(6)所述的方法，由掺杂的晶体Si构成所述基于硅的光电结构。
212)根据权利要求(211)所述的方法，其中，通过离子植入并且其后通过植入的掺杂剂电激活来建立晶体Si的掺杂区域。
213)根据权利要求(212)所述的方法，使得掺杂剂物种为B、As和P或B、As和P的组合。
214)根据权利要求(4)所述的方法，由非晶硅(a-Si)构成所述沉积的薄膜检测器结构。
215)根据权利要求(214)所述的方法，通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)来沉积所述a-Si膜。
216)根据权利要求(214)所述的方法，通过物理气相沉积(PVD)来沉积所述a-Si膜。
217)根据权利要求(5)所述的方法，由非晶硅(a-Si)构成所述沉积的薄膜检测器结构。
218)根据权利要求(217)所述的方法，通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)来沉积所述a-Si膜。
219)根据权利要求(218)所述的方法，通过物理气相沉积(PVD)来沉积所述a-Si膜。
220)根据权利要求(1)所述的方法，通过薄膜光学黑涂层来将所述光电结构彼此光学地隔离。
221)根据权利要求(220)所述的方法，光学黑薄膜由非晶碳(a-C)构成。
222)根据权利要求(1)所述的方法，通过防反射涂层来囊封所述光电结构。
223)根据权利要求(222)所述的方法，通过氮氧化硅(SiON)构成所述防反射涂层。
224)根据权利要求(222)所述的方法，所述防反射涂层由氮化硅(SiN)构成。
225)根据权利要求(222)所述的方法，所述防反射涂层由二氧化硅(SiO2)构成。
226)根据权利要求(1)所述的方法，通过晶片级封装工艺来封装所述光电结构。
227)根据权利要求(226)所述的方法，所述晶片级封装由键合到所述硅衬底的盖晶片构成。
228)根据权利要求(227)所述的方法，所述盖晶片由SiO2构成。
229)根据权利要求(227)所述的方法，在所述盖晶片和硅衬底之间的所述键合由玻璃料密封层构成。
230)根据权利要求(227)所述的方法，在所述盖晶片和硅衬底之间的所述键合由共晶合金构成。
231)根据权利要求(2)所述的方法，通过晶片级封装工艺来囊封所述组合的光电和电子结构。
232)根据权利要求(231)所述的方法，所述晶片级封装由键合到所述硅衬底的盖晶片构成。
233)根据权利要求(232)所述的方法，所述盖晶片由SiO2构成。
234)根据权利要求(232)所述的方法，在所述盖晶片和硅衬底之间的所述键合由玻璃料密封层构成。
235)根据权利要求(232)所述的方法，在所述盖晶片和硅衬底之间的所述键合由共晶合金构成。
236)根据权利要求(1)所述的方法，其中，所述光电装置包括化合物半导体发射器、化合物半导体检测器、硅检测器、沉积的硅检测器和将所述发射器光学地耦合到所述检测器的波导结构，从而形成集成的光学互连。
237)根据权利要求(1)所述的方法，其中，所述光电装置包括化合物半导体发射器、化合物半导体检测器、硅检测器、沉积的硅检测器和将所述发射器光学地耦合到所述检测器的波导结构，从而形成被称为“光隔离器(opto-isolator)”的光学隔离的电气开关和信号传送装置。
238)根据权利要求(1)所述的方法，所述硅衬底由SOI晶片构成。
239)根据权利要求(238)所述的方法，在所述SOI层中制造所述化合物半导体发射器。
240)根据权利要求(238)所述的方法，在所述SOI层中制造所述化合物半导体检测器。
241)根据权利要求(238)所述的方法，在所述SOI层中制造所述晶体硅检测器结构的至少一个。
242)根据权利要求(238)所述的方法，在所述SOI层之下的块体硅晶片中制造所述晶体硅检测器结构的至少一个。
243)根据权利要求(238)所述的方法，在所述SOI层表面上制造所述非晶硅硅检测器结构的至少一个。
244)根据权利要求(238)所述的方法，在所述SOI层表面之下的块体Si层上制造所述非晶硅检测器结构的至少一个。
245)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由外延Sip-n光电二极管构成。
246)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由外延Si横向p-n光电二极管构成。
247)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由外延Sip-i-n光电二极管构成。
248)根据权利要求(4)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由外延Si横向的p-i-n光电二极管构成。
249)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由外延Sip-n光电二极管构成。
250)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由外延Si横向p-n光电二极管构成。
251)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由外延Sip-i-n光电二极管构成。
252)根据权利要求(5)所述的方法，其中，所述沉积的薄膜光电结构由外延Si横向的p-i-n光电二极管构成。
附图说明
图1图示了上下颠倒和在通过线51-51的截面中的本发明的一个优选实施例的原始材料。在该情况下，该材料是具有(100)晶体取向1的硅衬底，其在前和后侧上热生长了SiO2，以用作囊封ILD12。
图2包含上下颠倒视图和通过线51-51的截面，用于图示用于化合物半导体光电元件区域7的一种选择的几何布局，该区域具有蚀刻的Si明槽3，该明槽3具有(100)晶体取向4的侧壁表面。
图3图示了上下颠倒和在通过线51-51的截面中的在通过III-V半导体沉积的处理后的衬底的外观。在这个特定实施例中，在侧壁4上形成GaN或类似的III-N材料5的异质外延区域，并且在囊封ILD12上形成GaN或类似的III-N材料多晶体6。
图4图示了上下颠倒和在通过线51-51的截面中的在通过化学机械抛光、p接触图案化、金属化、抗蚀剂剥离和清洁的处理后的衬底的外观。在化合物半导体异质外延区域5的表面上形成p触点8。
图5图示了上下颠倒和在通过线51-51的截面中的在囊封ILD12去除蚀刻和表面清洁后的衬底。
图6图示了上下颠倒和在通过线51-51的截面中的在囊封ILD29的沉积后的衬底。
图7图示了上下颠倒和在通过线51-51的截面中的、在n阱11的光刻图案化、蚀刻、离子注入和清洁完成之后的晶硅光电元件区域10的定义。
图8图示了上下颠倒和在通过线52-52的截面中的、在p阱12的光刻图案化、蚀刻、离子注入和清洁完成之后的衬底。同样可见的有与光电元件处理并行地形成的衬底的CMOS区域13。
图9图示了上下颠倒和在通过线53-53的截面中的、在CMOS顶部金属15和钝化ILD16沉积完成之后出现的沉积的硅光电元件区域14的定义。
图10图示了上下颠倒和在通过线53-53的截面中的、在n型和本征的a-Si17沉积、光刻图案化、蚀刻和清洁完成之后的衬底。
图11图示了上下颠倒和在通过线53-53的截面中的、在p型a-Si18沉积、光刻图案化、蚀刻和清洁完成之后的衬底。
图12图示了上下颠倒和在通过线53-53的截面中的、在电介质防反射涂敷和传感器钝化19沉积之后的衬底。
Claims (1)
1.一种用于在硅衬底上制造光电结构的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151202 |