JP2008521216A - 光デバイスと電子デバイスとを集積回路に集積する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図面の要素は単純性及び明白性を目的として図示されており、縮尺どおりに描かれる必要が無いことに当業者は気づくであろう。例えば、図面におけるいくつかの要素の大きさは他の要素に比べて相対的に誇張されて、本発明の実施形態の理解の向上に役立つ。
図12に示されるものは、堆積された活性領域14とゲート絶縁体領域52との上のサリサイド・ブロック膜72とスペーサ・ライナー酸化物56を選択的に除去した後の半導体デバイス構造10である。添付した図面では、単純化するために膜の残留物72は光デバイス領域20全体に存在するように示されるが、接触拡散が上方のメタライゼーション(metallization:図12には図示されない)に接続される光領域の一部で除去される。
Claims (20)
- 光デバイスと電子デバイスとを半導体基板に集積するための方法であって、
活性半導体層を有する半導体基板を提供すること、
前記半導体基板の電子デバイス部に対応する第1領域における、活性半導体層に開口を形成し、且つ前記第1領域の活性半導体層に開口を前記形成している間、前記半導体基板の光デバイス部に対応する第2領域における、前記活性半導体層を保護すること、
前記半導体基板の前記電子デバイス部における前記活性半導体層の前記開口を充填物質で充填すること、
前記半導体基板の前記第2領域における前記活性半導体層の一部を露光し、且つ前記第2領域における前記活性半導体の露光の間、前記半導体基板の前記第1領域を保護すること、
前記第2領域における前記露光された活性半導体層を覆う半導体層をエピタキシャル成長させて、光デバイス領域に対応する半導体層を形成すること、
前記半導体基板の前記電子デバイス部における前記活性半導体層上に電子デバイスの少なくとも一部を形成すること、
前記半導体基板の前記光デバイス部の前記エピタキシャル生長した半導体層に、光デバイスの1つ以上の特徴を形成する開口を形成すること、
前記半導体基板の前記電子デバイス部に電子デバイス部の更なる部分を形成すること
を備える方法。 - 前記活性半導体層と前記エピタキシャル成長した半導体層とは、導波管を形成するに十分な組み合わされた合計の厚さを有する、請求項1に記載の方法。
- 前記電子デバイスの前記一部を形成することは、前記半導体基板の前記電子デバイス部の前記活性半導体層にゲート絶縁体とゲート電極とを形成することを含み、更に前記半導体基板の前記電子デバイス部の前記ゲート電極のパターニングの間、前記ゲート絶縁体は前記半導体基板の前記光デバイス部の前記光デバイス領域を保護する、請求項1に記載の方法。
- 前記電子デバイスの前記一部を形成することは、スペーサ・ライナーと側壁スペーサとを形成することを更に含み、前記スペーサ・ライナーは前記活性半導体層の露光した一部と前記半導体基板の前記電子デバイス部における前記ゲート電極とに形成され、前記側壁スペーサは前記ゲート電極と前記側壁スペーサとの間の前記スペーサ・ライナーと共に前記ゲート電極の側壁に形成され、更に、前記半導体基板の前記電子デバイス部における前記側壁スペーサを形成している間、前記スペーサ・ライナーは前記半導体基板の前記光デバイス部における前記光デバイスを保護する、請求項3に記載の方法。
- 前記半導体基板の前記電子デバイス部における前記活性半導体層の前記開口を形成することは、開口をエッチングすることを含み、前記トレンチ・ライナーを形成することは、エッチングされた前記側壁を不動化し、前記開口の角を取り且つ、前記半導体基板の前記電子デバイス部における前記活性半導体層の開口間の前記活性半導体層における応力を最適化するのに最適化された酸化処理を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記エピタキシャル成長した半導体層の前記開口を形成することは、前記半導体基板の前記光デバイス部の前記光デバイス領域に光導波管を形成する、請求項1に記載の方法。
- 前記電子デバイスの前記更なる一部を形成することは、ソース/ドレイン注入領域を形成すること含み、更に前記ソース/ドレイン注入領域を形成することは、前記半導体基板の前記光デバイス部の前記エピタキシャル生長した半導体層に電気コンタクト領域を形成することも含む、請求項1に記載の方法。
- 前記半導体基板の前記光デバイス部を覆うサリサイド・ブロック層を形成すること、
前記半導体基板の前記電子デバイス部のサリサイド処理を行って、前記サリサイド・ブロック層が前記半導体基板の前記光デバイス部の前記エピタキシャル成長した半導体のサリサイド化を阻止すること、
前記半導体基板の前記電子デバイス部と前記光デバイスとを覆う中間絶縁層を形成することを更に備え、
サリサイド処理を行うことは前記エピタキシャル成長した半導体層の前記電気コンタクト領域のサリサイド処理を行うことを含む、
請求項7に記載の方法。 - サリサイド処理を行うことは、前記半導体基板の前記光デバイス部と前記電子デバイス部を覆うサリサイド化メタライゼーションと、前記サリサイド化メタライゼーションをアニールして前記半導体基板の前記電子デバイス部の半導体物質の露光した領域にサリサイド処理された領域を形成することを含み、前記サリサイド・ブロック層は、前記半導体基板の前記光デバイスの前記活性半導体層を覆う前記サリサイド化メタライゼーションのサリサイド化を阻止する、請求項8に記載の方法。
- 前記半導体基板の前記光デバイス部は、光格子結合器、導波管、波長選択性フィルタ、光変調器又は導波管格子アレイの一つ以上を備える、請求項1に記載の方法。
- 光デバイスと電子デバイスとを半導体基板に集積するための方法であって、
活性半導体層を有する半導体基板を提供すること、
前記半導体基板の電子デバイス部に対応する第1領域における、活性半導体層に開口を形成し、且つ前記第1領域の活性半導体層に開口を前記形成している間、前記半導体基板の光デバイス部に対応する第2領域における、前記活性半導体層を保護すること、
前記半導体基板の前記電子デバイス部における前記活性半導体層の前記開口を充填物質で充填すること、
前記半導体基板の前記電子デバイス部の前記活性半導体層の電子デバイスの少なくとも一部を形成すること、
前記半導体基板の前記第1及び第2領域を覆う第1絶縁層と第2絶縁層とを堆積すること、
前記半導体基板の前記第2領域における前記活性半導体層の一部を露光し、且つ前記第2領域における前記活性半導体の前記露光の間、前記半導体基板の前記第1領域を保護すること、
前記第2領域における前記露光された活性半導体層を覆う半導体層をエピタキシャル成長させて、光デバイス領域に対応する半導体層を形成すること、
前記第2絶縁層をパターニング及びエッチングして、前記ゲート電極と前記側壁スペーサとの間の前記第1絶縁層の一部を有する前記ゲート電極の側壁の側壁スペーサを形成すること、
前記半導体基板の前記光デバイス部の前記エピタキシャル生長した半導体層に、光デバイスの1つ以上の特徴を形成する開口を形成すること、
前記半導体基板の前記電子デバイス部に電子デバイスの更なる一部を形成すること
を備える方法。 - 前記電子デバイスの前記一部を形成することは、前記半導体基板の前記電子デバイス部の前記活性半導体層上にゲート絶縁体とゲート電極とを形成することを含み、更に前記半導体基板の前記電子デバイス部の前記ゲート電極のパターニングの間、前記ゲート絶縁体は前記半導体基板の前記光デバイス部における前記光デバイス領域を保護する、請求項11に記載の方法。
- 前記活性半導体層と前記エピタキシャル成長した半導体層とは導波管を形成するに十分な組み合わされた合計の厚さを有する、請求項11に記載の方法。
- 前記開口を形成することは、前記半導体基板の前記光デバイス部の前記光デバイス領域に光導波管を形成形成する、請求項11に記載の方法。
- 前記電子デバイスの更なる一部を形成することは、ソース/ドレイン注入領域を形成することを含む、請求項11に記載の方法。
- 更に、前記ソース/ドレイン注入領域を形成することは、前記半導体基板の前記光デバイス部の前記光デバイス領域の前記光導波管に隣接する前記エピタキシャル成長した半導体層に電気コンタクト領域を形成することも含む、請求項15に記載の方法。
- 前記半導体基板の前記光デバイス部を覆うサリサイド・ブロック層を形成すること、
前記半導体基板の前記電子デバイス部をサリサイド処理を行って、前記サリサイド・ブロック層が前記半導体基板の前記光デバイス部の前記エピタキシャル成長した半導体のサリサイド化を阻止すること、
前記半導体基板の前記電子デバイス部と前記光デバイスとを覆う中間絶縁層を形成することを更に備え、
サリサイド処理を行うことは前記エピタキシャル成長した半導体層の前記電気コンタクト領域にサリサイド処理を行うことを含む、
請求項16に記載の方法。 - 前記サリサイド・ブロック層を形成することは、前記半導体基板の前記光デバイス部及び前記電子デバイス部上にTEOSを堆積し、次に前記電子デバイス部から前記TEOSを除去することを備える、請求項17に記載の方法。
- サリサイド処理を行うことは、前記半導体基板の前記光デバイス部と前記電子デバイス部を覆うサリサイド化メタライゼーションと、前記サリサイド化メタライゼーションをアニールして前記半導体基板の前記電子デバイス部の半導体物質の露光した領域にサリサイドした領域を形成することを含み、前記サリサイド・ブロック層は前記半導体基板の前記光デバイスの前記活性半導体層を覆う前記サリサイド化メタライゼーションのサリサイド化を阻止する、請求項17に記載の方法。
- 前記半導体基板の前記光デバイス部は、光格子結合器、導波管、波長選択性フィルタ、光変調器又は導波管格子アレイの一つ以上を備える、請求項11に記載の方法。
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