KR101158975B1 - 광학적 상호접속을 위한 아연 산화물 다이오드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광학적 상호접속을 위한 아연 산화물 다이오드를 위한 방법, 디바이스 및 시스템을 포함한다. 일시스템은 실리콘 기판 상의 산화물층 내의 원형 기하 내에 컨파인된 ZnO 방출기를 포함한다. 광도파관은 상기 산화물층에 형성되고 입력이 상기 ZnO 방출기에 연결된다. 검출기는 상기 광도파관의 출력에 연결된다.
광학적 상호접속, 아연 산화물, 광도파관, 검출기, 방출기

Description

광학적 상호접속을 위한 아연 산화물 다이오드{ZINC OXIDE DIODES FOR OPTICAL INTERCONNECTIONS}
본 발명은 일반적으로 반도체 디바이스에 관한 것으로, 구체적으로는 광학적 상호접속을 위한 아연 산화물 다이오드에 관한 것이다.
반도체 산업에서의 계속된 도전은 동일하거나 상이한 웨이퍼들 또는 다이들 상에 제조되는 회로 디바이스들과의 전기적 접속이나 회로 디바이스들 간의 전기적 접속을 형성하는 새롭고 혁신적이며 효율적인 방법을 찾는 것이다. 또한, 계속된 도전은 집적 회로 디바이스의 패키징에 이용하는 패키징 기술을 찾거나 개선하는 것이다.
이들 문제를 해결하는 한 기술은 동일한 다이, 인접한 다이 상의 집적 회로들이나, 보드 상의 집적 회로들 간을 광학적으로 상호접속하는 것이다. 이러한 상호접속은 공기, 광도파관 또는 광섬유를 통해 가능하다. 대부분의 집적 회로들은 실리콘 기반 반도체로 형성된 회로들을 포함하므로, 또한 실리콘으로 형성된 검출기, 예컨대 실리콘 포토다이오드나 실리콘 상의 금속 반도체 금속 검출기 등을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 실리콘 기반 검출기는 단지 실리콘이 강하게 흡수하는 자외선 단파장을 검출할 수 있다. 불행하게도, 이러한 단파장을 갖는 신호 를 생성하고 적절한 도파관을 통해 검출기로 시그널링하기 위한 수단을 완성하는 것은 매우 어렵다.
도 1A는 반도체 집적 회로(IC)들의 광학적 상호접속에 이용하기 위한 ZnO 발광 다이오드(LED)의 일실시예의 단면도를 도시한다.
도 1B는 ZnO 다이오드에 대한 전도성 컨택트가 원형 개구를 형성(define)하도록 되어 있는 ZnO 다이오드의 일실시예를 도시한다.
도 2는 에어갭(airgap)을 통해 실리콘 검출기에 광학적으로 상호접속되는 ZnO 다이오드의 일실시예를 도시한다.
도 3은 도파관을 통해 실리콘 검출기에 광학적으로 상호접속되는 ZnO 다이오드의 일실시예를 도시한다.
도 4A는 본 발명의 일실시예에 따라 내부 코어와 외부 클래딩을 갖는 광섬유 도파관을 도시한다.
도 4B는 본 발명의 일실시예에 따라 내부 코어와 외부 클래딩을 갖는 광섬유 도파관의 단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 내부 코어와 외부 클래딩, 개구를 갖는 광섬유 도파관의 단면도를 도시한다.
도 6은 도 4B에 도시한 실시예의 광섬유 도파관의 단면도에 걸친 굴절률을 도시한다.
도 7은 도 5에 도시한 실시예의 광섬유 도파관의 단면도에 걸친 굴절률을 도 시한다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따라 도파관을 통해 수신기에 신호를 보내는 방출기를 포함하는 광학 시스템을 도시한다.
본 발명의 실시예들은 광학적 시그널링을 위한 시스템, 방법 및 디바이스를 포함한다. 실시예들은 광학적 상호접속에서 아연 산화물(ZnO) 방출기와 실리콘 검출기를 포함한다. 신호 상호접속을 형성하는 한 방법의 실시예는 반도체 기판 상의 산화물층에 ZnO 방출기를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 산화물층 내의 원형 기둥에 상기 ZnO 방출기를 국한(confine)하는 단계를 포함한다. 상기 산화물층은 실리콘 기판 상의 도핑되지 않은 산화물층일 수 있다.
상기 ZnO 방출기를 형성하는 단계는 상기 실리콘 상의 상기 산화물층에 원형 개구를 디파인(define)하는 단계를 포함한다. 상기 실리콘에 인접하여 ZnO의 비정질 버퍼층을 퇴적한다. 다음으로, p형 도핑하고 이어서 n형 도핑하여 상기 버퍼층 상에 단결정 ZnO를 성장시킨다. 각종 실시예에서, 상기 버퍼층 상에 단결정 ZnO를 성장시키는 단계는 혼성 빔 퇴적(HBD) 프로세스를 이용하여 단결정 ZnO를 성장시키는 단계를 포함한다. 다른 실시예는 금속 유기 화학 증착(MO-CVD) 프로세스를 이용하여 단결정 ZnO를 성장시키는 단계를 포함할 수 있다. 다른 실시예는 원자층 퇴적(ALD) 프로세스를 이용하여 단결정 ZnO를 성장시키는 단계를 포함할 수 있다.
광신호 상호접속 시스템의 일실시예는 제1 반도체 기판 상의 산화물층에 형성되고 상기 산화물층 내의 원형 기하 내에 컨파인되는 ZnO 방출기를 포함한다. 실리콘 검출기를 에어갭을 가로질러 상기 ZnO 방출기와 마주 향하게 하도록 위치하는 제2 반도체 기판 상에 실리콘 검출기를 형성한다.
다른 실시예에서, 광신호 상호접속 시스템은 실리콘 기판 상의 산화물층에 형성된 광도파관을 포함한다. ZnO 방출기는 상기 산화물층 내의 원형 기하 내에 컨파인되고 상기 광도파관의 입력에 연결된다. 검출기는 상기 광도파관의 출력에 연결된다. 일부 실시예에서, 상기 광도파관은 아연 망간 산화물(ZnMgO) 도파관이고, 상기 검출기는 실리콘 포토다이오드 검출기이다. 일부 실시예에서, 상기 광도파관은 할로우 코어 포토닉 밴드갭 도파관이다.
각종 실시예에서, 상기 ZnO 방출기는 대략 3.3 eV의 광자 에너지로 대략 380 nm의 파장을 방출한다. 이들 실시예에서, 상기 검출기는 500 nm와 375 nm 사이의 파장을 갖는 광신호를 수신할 수 있는 실리콘 포토다이오드 검출기일 수 있다.
도 1A는 본 발명의 실시예들에 따라 광학적 상호접속에 이용하기 위한 ZnO 발광 다이오드(LED)의 일실시예의 단면도를 도시한다. 즉, 이 아연 산화물(ZnO) 다이오드는 도핑되지 않은 실리콘 이산화물(SiO2)층(102) 내의 개구 내에 컨파인(confine)되어 있다. SiO2층(102) 내의 개구는, 원형 기하를 가지며, 특정한 집적 회로를 위한 특정한 디자인 스케일에 적합한 깊이, 예컨대 50 nm를 가질 수 있다. 그러나, 실시예들에서는, 이러한 예시적인 깊이로 한정되지 않는다. 도 1A에 도시한 실시예에서, ZnO 다이오드는 ZnO 버퍼층(104), p형 도핑된 ZnO층(108), 그 리고 n형 도핑된 ZnO층(110)으로 이루어진다.
각종 실시예에서, 버퍼층(104)은 ZnO의 비정질층이다. 각종 실시예에서, 버퍼층(104)은 10 nm의 두께를 가질 수 있다. 그러나, 마찬가지로, 실시예들에서는, 이러한 예시적인 두께로 한정되지 않는다. 버퍼층(104)은 화학 증착법(CVD)이나 다른 기술을 이용하여 퇴적될 수 있다. 버퍼층(104)은 실리콘 이산화물 내의 개구 내에 퇴적된다. 다음으로, 다수의 상이한 기술을 이용하여 단결정 ZnO(106)을 성장시킨다. 단결정 ZnO(106)는 p형 도펀트층(108)과 n형 도펀트층(110)을 형성하는 상이한 층들로 도핑될 수 있다. 예로서, 한정없이, p형 도펀트층과 n형 도펀트층은 각각이 유사하거나 상이한 두께, 예컨대 20 nm를 가질 수 있다. 다시 한번, 실시예들에서는, 이러한 예시적인 두께로 한정되지 않는다.
SiO2층(102)의 원형 컨파인 기하에서, ZnO의 비정질 버퍼층(104)의 원자들로부터 결정 성장이 이루어진다. 실리콘 산화물 내의 개구는, ZnO 다이오드와 SiO2층(102) 간의 굴절률의 차이로 광 컨파인을 제공하여 다이오드의 발광 효율을 증가시키는 기능과, 개구 내에서의 ZnO의 단결정 성장을 촉진시키는 기능을 한다.
각종 실시예에서, 도핑된 ZnO층들은 단결정 ZnO를 적절한 깊이로 개별 성장시키고 그 ZnO를 각자의 도핑 재료로 도핑함으로써 형성될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 우선 p형 도핑된 층(108)을 형성할 수 있다. 이러한 방법을 이용할 경우, 동일한 방법으로 p형 도핑된 층(108) 위에 제2의 n형 도핑된 층(110)을 형성한다.
일부 실시예에서, 전체 ZnO 컬럼(106)을 퇴적하고, 충분히 높은 에너지로 p형 도펀트, 예컨대 비소를 이온 주입하여 단결정 ZnO의 하부만을 도핑할 수 있다. ZnO의 도핑은 각각의 도핑 재료를 ZnO 컬럼 내로 주입하는 에너지 레벨에 의해 제어된다. 다음으로, 충분히 높은 에너지 레벨로 n형 도펀트, 예컨대 갈륨을 단결정 ZnO의 상부에 주입한다.
예컨대 화학 기계 연마법(CMP)이나 다른 기술을 이용하여 단결정 ZnO를 평탄화할 수 있다. 다음으로, ZnO 다이오드로부터 신호(114)를 방출하기 위한 원형 개구를 디파인하는 전도체로 다이오드를 덮는다. 도 1B는 ZnO 다이오드로부터 신호를 생성하고 그 광신호를 다이오드로부터 방출시키기 위한 원형 개구를 디파인하는 전도성 재료로 이루어진 캡(112)을 도시한다.
각종 실시예에서, 반도체 기판(101), 예컨대 실리콘 상에 ZnO 다이오드, 예컨대 방출기를 형성한다. 기판(101) 상에 산화물층(102), 예컨대 SiO2를 형성하고, 예컨대 포토리소그래피 기술을 이용하여 산화물층 내에 개구를 형성한다. 디바이스의 디자인 룰에 따라 적절한 두께로 산화물층을 형성할 수 있다. 각종 실시예에서, 포토리소그래피 기술을 이용하여 산화물 내에 원형 개구를 형성하여 아래의 기판, 예컨대 실리콘층을 노출시킨다. ZnO 다이오드는 여과 음극 진공(filtered cathodic vacuum) 기술로 얻은 고결정질의 아연 산화물 박막들의 후성장 어닐닝을 통해 형성된 불규칙 아연 산화물 그레인들을 통해 형성될 수 있다. 혼성 빔 퇴적(HBD) 프로세스를 이용하여 SiO2 기판(102) 내에 ZnO 다이오드(100)를 형성할 수 있다. 이 프로세스는 도핑되거나 도핑되지 않은 ZnO 막들, 합금들, 및 디바이스들을 성장시키기 위한 실행 가능한 방법을 제공한다. HBD 프로세스는, 분자 빔 에피택시(MBE)에 필적하나, 펄스 레이저나 전자 빔으로 다결정 ZnO 타깃을 조사하여 생성되는 아연 산화물 플라즈마 소스와 무선 주파수 산소 발생기에 의해 생성되는 고압 산소 플라즈마를 이용한다.
혼성 빔 퇴적(HBD) 시스템은, 금속 산화물 박막들의 효과적인 합성을 위해 퇴적 기판에서 이용가능한 반응성 산소의 선속 밀도를 효과적으로 증가시키기 위하여 라디칼 산소 rf-플라즈마 스트림을 제공하는 펄스 레이저 퇴적(PLD) 기술 및 장비의 고유한 조합을 이용한다. 또한 HBD 시스템은, 도핑되지 않은 및/또는 도핑된 금속 기반 산화물 합금 박막들의 합성뿐만 아니라 도핑되지 않은 및/또는 도핑된 금속 산화물 박막들의 합성을 위해 기본적인 소스 재료들을 제공하기 위하여 PLD 장비 및 기술 그리고 라디칼 산소 rf-플라즈마 스트림과 함께 분자 빔 에피택시(MBE) 및/또는 화학 증착(CVD) 기술 및 장비를 통합한다.
미리 정해진 합성 조건 하에서 금속 산화물 막들, 도핑된 금속 산화물 막들, 금속 기반 산화물 합금 막들, 그리고 도핑된 금속 기반 산화물 합금 막들을 합성하기 위한 혼성 빔 퇴적 시스템은, 미리 정해진 합성 조건 하에서 금속 산화물 막들, 도핑된 금속 산화물 막들, 금속 기반 산화물 합금 막들, 그리고 도핑된 금속 기반 산화물 합금 막들의 합성을 위해 컨테인먼트 챔버(containment chamber)로서 사용되는 퇴적 챔버로 이루어진다. 타깃 어셈블리를 이용하여 금속 산화물 타깃 재료를 퇴적 챔버 내에 올려놓고, rf 반응성 가스원에 의해 rf 산소 플라즈마 스트림을 미리 정해진 동적인 압력 범위 내에서 퇴적 챔버에 도입시킨다. 그러면, 금속 산화물 플라즈마 생성 서브시스템이 금속 산화물 타깃 재료와 상호작용하여 퇴적 챔버 내에 고에너지의 지향성 금속 산화물 플라즈마 플룸(plume)을 생성한다. 소스 재료 서브시스템은, 필요에 따라, 기본적인 소스 재료들의 하나 이상의 지향 스트림을, 도핑된 금속 산화물 막들, 금속 기반 산화물 합금 막들, 그리고 도핑된 금속 기반 산화물 합금 막들의 합성을 위한 퇴적 챔버와, 기판 어셈블리 위치들에 생성한다. 기판은 퇴적 챔버 내에 합성 표면을 가지며, 그 기판의 합성 표면에는, 최적으로 rf 산소 플라즈마 스트림, 고에너지 지향성 금속 산화물 플라즈마 플룸, 그리고 기본적인 소스 재료들의 하나 이상의 지향 스트림이 선택된 조합 또는 시퀀스로 향하게 된다. 이로써, 미리 정해진 합성 조건 하에서 퇴적 챔버 내의 기판 상에서 금속 산화물 막들, 도핑된 금속 산화물 막들, 금속 기반 산화물 합금 막들, 그리고 도핑된 금속 기반 산화물 합금 막들의 합성이 이루어진다.
일부 실시예에서, ZnO 다이오드는 금속 유기 화학 증착법(MO-CVD)에 의해서도 SiO2 기판(102)에 형성될 수 있다. 우선, 스퍼터링에 의해 ZnO 박막을 퇴적하는 프로세스에서 실리콘 기판에 다량의 플라즈마 에너지를 가한다. 이 에너지에 의해 저온에서 수소가 해리되고, 실리콘과 아연 산화물 간의 격자 간격의 차이가 완화됨으로써 비정질 재료와 미세 결정들이 혼합된 박막 버퍼층이 형성된다.
MO-CVD에 의해 아연 산화물 막들을 퇴적하기 위한 시스템은 가열판(heated table) 포함 챔버, 반응체들을 가스 형태로 챔버에 도입하는 수단, 그리고 챔버에 서의 동적인 가스 흐름을 제공하는 조절 펌프 시스템을 포함한다. 유기아연 화합물과 산화체를 개개의 비활성 운반 가스 스트림으로 챔버에 운반한다. 유기아연 증기와 산화체는, 가열된 기판 표면과 접촉하기 전에, 도입 지점과 가열된 기판 표면 사이의 공간에서 혼합된다. 유기아연 화합물과 산화체의 반응으로 유기아연 화합물이 분해되고 아연 산화물이 생성되어 박막으로서 기판 상에 퇴적되며, 이러한 반응의 부산물로는 CO2, CO 및 휘발성 탄화수소가 생성된다. 아연 산화물 막은 수소를 함유하며 III족 원소를 포함할 수 있고 III족 원소의 휘발성 화합물도 퇴적 챔버에 도입된다. 또한, 이 에너지에 의해 저온에서 수소가 해리되고, 실리콘과 아연 산화물 간의 격자 간격의 차이가 완화됨으로써 비정질 재료와 미세 결정들이 혼합된 박막 버퍼층이 형성된다.
각종 실시예에서, ZnO 다이오드는 원자층 퇴적법(ALD)에 의해서도 SiO2 기판(102)에 형성될 수 있다. 반응체 가스들로서 디에틸아연(DEZn)과 H2O를 이용하여 ALD에 의해 ZnO 막들을 성장시킨다. 105℃ 내지 165℃ 범위의 기판 온도에서 자기 제한 성장이 일어난다. 자기 제한 성장은 모든 반응 및 퍼징(purging) 단계들의 포화로 인하여 DEZn과 H2O의 유량(flow rate)이 변화된 경우에도 이루어진다. 막들의 배향 및 표면 형태는 기판 온도에 크게 의존하는 것으로 알았다. 그 막들의 이동도는 MO-CVD에 의해 성장된 막들의 이동도보다 높다.
ALD 프로세스는 가스 선구 물질들을 동시에 기판 표면에 도입함으로써 개시되고, 펄스마다 리액터를 비활성 가스로 퍼징하거나 배기시킨다. 제1 반응 단계에 서는, 선구 물질이 기판 표면에 포화적으로 화학적 흡착(chemisorb)되고, 후속하는 퍼징 단계에서 그 선구 물질이 리액터로부터 제거된다. 제2 단계에서는, 다른 선구 물질이 기판 상에 도입되어 원하는 막 성장 반응이 일어난다. 그 후, 반응 부산물 및 여분의 선구 물질이 리액터로부터 퍼징 제거된다. 선구 물질의 화학 작용이 양호한 경우, 즉 선구 물질이 흡수되어 서로 적극적으로 반응하는 경우, 적절하게 설계된 흐름 유형의 리액터들에서는 ALD 사이클이 1/2 미만으로 행해질 수 있다.
도 2에 도시한 실시예에서, 제1 다이 또는 회로의 반도체 표면 상의 ZnO 방출기들(202)은 인접한 다이 또는 회로 상의 실리콘 검출기들(204)을 향하도록 배열되며 짧은 공기 경로(206)를 통해 통신이 이루어진다. 동작시, 전기적 컨택트는 광방출을 일으킬 수 있도록 전자를 여기시키도록 다이오드에 전류를 공급한다. 각종 실시예에서, 에너지가 대략 3.3 eV이고 파장이 380 nm인 광자들을 방출하도록 충분한 전류를 공급한다. ZnO 방출기(202)는 공기를 통해 지향적으로 신호를 방출한다. 신호는 확산을 최소화하는 단거리에 걸쳐 공기를 통해 실리콘 검출기(204)로 이동하여, 실리콘 검출기(204)는 그 신호를 수신할 수 있다.
도 3은 ZnO 방출기(304)가 송신단에 있고 실리콘 검출기(306)가 다른 수신단에 있는 광도파관(302)을 이용하는 일실시예를 도시한다. ZnO 광도파관(302)은 방출기(304)로부터 신호를 수신하고 이 신호를 도파관(302)을 통해 신호를 수신할 검출기(306)에 송신할 수 있다. 각종 실시예에서, 신호 방출기(304)의 파장은 ZnO의 밴드갭 미만이며, ZnO 재료는 매우 낮은 손실을 갖지만 실리콘 검출기들이 강한 흡 수력을 가질 만큼 높다.
ZnO 방출기(304)는 집접 회로들을 갖는 실리콘 기판(310) 상의 실리콘 산화물(308)에 내장된 ZnMgO 도파관(302)에 연결된다. 실리콘 다이오드 수신기(306)는, 도파관(302)의 출력에서, 광신호를 수신하여 그것을 집적 회로의 다른 부분을 구동하기 위한 전기 신호로 변환하는 데에 이용될 수 있다. 각종 실시예에서, ZnO 방출기(302)의 방출 파장은 ZnMgO의 밴드갭 미만이지만, 실리콘의 밴드갭보다 크기 때문에, 실리콘 검출기에 의해 강하게 흡수될 것이다.
밴드갭 에너지가 3.3 eV인 ZnO 기반 방출기를 이용하는 실시예들에서, 광은 380 nm로 방출되어 ZnO 도파관에 의해 흡수될 수 있다. 이러한 실시예들에서, ZnO를 Mg로 도핑하여 ZnMgO 도파관을 형성할 수 있다. 이 ZnMgO 도파관은 ZnO보다 밴드갭이 크고 380 nm에서 흡수하지 않아 ZnO 방출기와 함께 사용하기에 적합한 도파관이 될 수 있다. ZnO 다이오드를 도핑되지 않은 재료로 만들 경우, 380 nm로 방출하기 때문에, 도파관은 밴드갭이 더 커야 하므로, 380 nm에서는 흡수하지 않으나 310 nm 등의 더 짧은 파장에서만 흡수하는 ZnMgO로 할 수 있다. 일부 실시예에서, 도파관은 흡수력이 없고 실리콘 산화물로 이루질 수 있는 할로우 코어 포토닉(hollow core photonic) 밴드갭 도파관일 수 있다.
광방출기와 함께 사용하기 위한 광섬유들을 이용하는 다른 실시예들에 대해서는 도 4A 내지 도 8에 도시하였다. 도 4A에서는, 광섬유(401)를 이용하며, 그 일단에는 ZnO 방출기가 위치하고 그 타단에는 실리콘 검출기가 위치한다. 또한 광섬유는 자외선광을 흡수하지 않는 재료로 만들어야 한다. 그 코어는 ZnO 또는 ZnMgO, 클래딩은 실리콘 산화물일 수 있으며, 함께 사용할 경우, 광 방사 및 에너지를 흡수하지 않는다.
ZnO 다이오드, 예컨대 도 1A에 도시한 ZnO 다이오드로부터 신호를 송신하는 데에는 아래에서 설명할 도 4 내지 도 8에 도시한 광도파관 및 광섬유의 몇가지 예들을 이용할 수 있다. 도 4A에 도시한 실시예에서, 광섬유는 광섬유(401)의 내면 상에 형성되는 반사층을 갖는다. 일실시예에서, 이 반사층은 자기 제한 퇴적 프로세스로 퇴적되는 금속 미러를 포함한다. 이것은 거의 균일한 광섬유(401)용 반사 표면을 형성한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 도 4B는 광섬유 도파관(401)을 도시한다. 도 4B에 도시한 실시예는 반도체 웨이퍼로부터 코어(403)를 분리하는 클래딩층(405)으로 이루어지는 광섬유(401)를 포함한다. 이 구조에서, 반도체 웨이퍼는 광섬유(401)의 외부 덮게로서 기능한다. 각종 재료들을 사용하여 코어(403)와 클래딩층(405)을 형성할 수 있다. 코어(403)는 클래딩층(405)의 재료보다 굴절률이 높은 재료를 포함하며 따라서 통상의 광섬유 도파관 특성을 제공한다. 코어(403) 및 클래딩(405) 재료의 특정 예에 대해서는 도 4B 및 도 5와 관련하여 후술한다.
도 5에 도시한 실시예에서, 광섬유(501)는 반도체 웨이퍼로부터 코어(503)를 분리하는 클래딩층(505)을 포함한다. 이 구조에서, 반도체 웨이퍼는 광섬유(501)의 외부 덮게로서 기능한다. 각종 재료들을 사용하여 코어(503)와 클래딩층(505)을 형성할 수 있다. 코어(503)는 클래딩층(505)의 재료보다 굴절률이 높은 재료를 포함하며 따라서 통상의 광섬유 도파관 특성을 제공한다. 또한, 코어(503)의 길이 방향을 따라 개구(507)가 형성되어 있다. 예컨대, 이 개구가 광섬유(501)를 통해 송신되는 광의 파장의 대략 0.59배 미만의 직경을 갖는 경우, 코어(503)에 의해 광 도파될 것이다.
반도체 재료 기판에 광섬유를 형성하기 때문에, 반도체 웨이퍼에서의 흡수 및 방사는 광섬유의 동작에 영향을 미칠 수 있다. 예컨대, 광섬유(401)에서 송신되는 광의 파장이 반도체 웨이퍼의 흡수 에지(absorption edge), 예컨대 실리콘의 경우 1.1 미크론보다 크다면, 반도체 웨이퍼는 광섬유(401)에서 송신되는 광을 흡수하지 않을 것이다. 그러나, 클래딩층(405)과 반도체 웨이퍼 간의 경계에서는 굴절률이 크게 변하기 때문에, 반도체 웨이퍼 내로 일부 방사 손실이 일어난다. 이 경우에 대해서는 예컨대 도 6에 도시하였다.
도 6은 도 4에 도시한 광섬유의 실시예에서의 방사 크기를 도시하는 그래프이다. 도 6의 그래프는 광섬유의 직경을 따라, 도 4에 도시한 광섬유(401)와 같은, 광섬유에서의 방사 크기를 보여준다. 604로 나타낸 바와 같이 코어(403)의 영역에서는, 광섬유(401)의 길이 방향을 따라 거의 손실없이 광 도파된다. 602로 나타낸 바와 같이 클래딩층(405)의 영역에서는 소산장(evanescent field)이 존재한다. 이 소산장은 주변 반도체 웨이퍼에서 606으로 나타낸 바와 같이 극소 레벨로 떨어진다.
도 7은 도 5에 도시한 광섬유의 실시예에서의 방사 크기를 도시하는 그래프이다. 도 7의 그래프는 광섬유의 직경을 따라, 도 5에 도시한 광섬유(501)와 같은, 광섬유에서의 방사 크기를 보여준다. 개구(507)의 영역에서는, 708로 나타낸 바와 같이 소산장이 존재한다. 코어(503)의 영역에서는, 704로 나타낸 바와 같이 광섬유의 길이 방향을 따라 거의 손실없이 광섬유의 방사가 도파된다. 702로 나타낸 바와 같이 클래딩층(505)의 영역에서는 소산장이 존재한다. 이 소산장은 주변 반도체 웨이퍼에서 706으로 나타낸 바와 같이 극소 레벨로 떨어진다.
도 8은 도파관을 통해 수신기에 신호를 보내는 방출기를 포함하는 광학 시스템의 일실시예를 도시한다. 도 8의 실시예는 방사원(radiation source)으로부터 방출된 방사(821)가 도파관으로 전달되도록 3D 포토닉 도파관(880)의 입력단(807)에 동작가능하게 연결된 방사원(803)을 포함하는 도파관 광학 시스템(801)을 보여준다. 방사(821)는 도파관(880)을 디파인하는 3D 포토닉 결정 영역(830, 840)의 포토닉 밴드갭 내에 있는 파장을 갖는다. 일실시예에서, 방사원(803)은 도 1A 및 1B와 관련하여 개시한 ZnO 다이오드의 실시예들을 포함한다. 각종 실시예에서, 방사원은 본원에 개시한 실시예들에 따른 ZnO 다이오드일 수 있다.
방사(821)는 도파관(880)을 디파인하는 각각의 완전한 밴드갭 결정 표면, 예컨대 하부 채널 벽(832), 채널 측벽(도시 생략), 상부 표면(842)에 의한 전방향 반사로 인해 가능한 전파 각들의 전체 범위에 걸쳐 3D로 컨파인된다. 도파관(880)이 공기나 다른 가스(예컨대 질소) 또는 진공을 함유할 수 있기 때문에, 도파관은 장거리 광통신에 사용하는 오늘날의 저손실 광섬유(킬로미터당 0.3 dB)에 필적하거나 보다 나은 전송 손실을 갖는 것으로 예상된다. 구부림(bend)에 의한 구부림 손실은 종래의 도파관에 비해 매우 낮아야 하는데, 그 이유는 완전한 밴드갭 포토닉 결정의 반사 메커니즘은 입사각에 민감하지 않기 때문이다. 이것은 구부림이 90도에 달하는 도파관(880)을 가능하게 함으로써, 커플러, Y-정션, 애드-드롭 멀티플렉서 등의 도파관 기반 집적 회로 광학 시스템을 제조함에 있어서 보다 넓은 설계 허용 범위를 제공하게 된다.
도 8의 실시예에서, 광검출기(836)는 도파관(880)의 출력단(838)에 동작가능하게 연결되어, 도파관을 통해 이동해온 방사(821)를 수신 및 검출하고, 이에 응답하여 전기 신호(즉, 광전류)를 생성한다. 광검출기(836)는 전기 신호(840)를 수신 및 처리하도록 동작가능한 전자 시스템(842)에 접속되어 있다.
상기 실시예들에 개시한 ZnO 다이오드는 실리콘 산화물 내의 개구를 이용하여 ZnO 다이오드와 SiO 기판 간의 굴절률의 차이로 광 컨파인을 제공하여 다이오드의 발광 효율을 증가시키고, 개구 내에서의 ZnO의 단결정 성장을 촉진시키는 기능을 한다.
결론
광학적 상호접속을 위한 아연 산화물 다이오드를 위한 방법, 디바이스 및 시스템을 설명하였다. 아연 산화물 다이오드는 실리콘 검출기가 수신할 신호를 방출한다.
각종 실시예에서, 아연 산화물 다이오드는 ZnO 버퍼층과 그 위에 p형 ZnO As 도핑된 층 및 n형 ZnO Ga 도핑된 층을 갖는다. 아연 산화물 다이오드는 실리콘 산화물의 원형 개구에 컨파인되도록 형성됨으로써, 단결정 성장을 촉진하고, 광 컨파인을 제공하며, 발광 효율을 증가시킨다.
본원에서는 특정 실시예들을 예시하고 설명하였으나, 이 특정 실시예들을 동 일한 결과를 달성하도록 산출된 구성으로 대체할 수 있다는 것을 당업자라면 알 것이다. 이 개시는 본 발명의 각종 실시예의 개작 또는 변형을 커버하도록 한다. 상기한 설명은 예시적인 것이지 제한적인 것이 아니다. 상기한 실시예들과 본원에 구체적으로 기재하지 않은 다른 실시예들의 조합은 상기한 설명의 검토시에 당업자에게 자명한 것이다. 본 발명의 각종 실시예의 범위는 상기한 구조 및 방법들이 사용되는 다른 응용을 포함한다. 그러므로, 본 발명의 각종 실시예의 범위는 첨부한 청구의 범위에 기초하여 그 청구의 범위의 권리가 있는 모든 범위의 등가물과 함께 결정되어야 한다.
전술한 상세한 설명에서, 각종 특징들은 본 발명을 능률화하기 위한 목적으로 단일 실시예로 함께 그룹화된다. 이 개시 방법은 본 발명의 개시된 실시예들이 각 청구항에 명백히 기재한 것보다 많은 특징들을 이용해야 한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 오히려, 다음의 청구의 범위가 반영하는 바와 같이, 발명의 주제는 단일의 개시된 실시예의 모든 특징들보다 덜 존재한다. 따라서, 다음의 청구의 범위는 상세한 설명에 통합되며, 각 청구항은 그 자체가 별도의 실시예로서 기능한다.

Claims (30)

  1. 신호 상호접속을 형성하는 방법으로서,
    실리콘 기판 상의 산화물층에 ZnO 방출기를 형성하는 단계 - 상기 ZnO 방출기를 형성하는 단계는,
    상기 실리콘 상의 상기 산화물층에 원형 개구를 형성(define)하는 단계,
    상기 실리콘에 인접하여 ZnO의 비정질 버퍼층을 퇴적하는 단계, 및
    p형 도핑하고 이어서 n형 도핑하여 상기 버퍼층 상에 단결정 ZnO를 성장시키는 단계 - 상기 p형 도핑된 단결정 ZnO는 상기 n형 도핑된 단결정 ZnO와 직접 접촉함 -
    를 포함함 - , 및
    상기 산화물층 내의 원형 기둥에 상기 ZnO 방출기를 국한(confine)하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방법은 상기 실리콘 기판 상의 도핑되지 않은 산화물층에 상기 ZnO 방출기를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 버퍼층 상에 단결정 ZnO를 성장시키는 단계는 혼성 빔 퇴적(HBD) 프로세스를 이용하여 단결정 ZnO를 성장시키는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 버퍼층 상에 단결정 ZnO를 성장시키는 단계는 금속 유기 화학 증착(MO-CVD) 프로세스를 이용하여 단결정 ZnO를 성장시키는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 버퍼층 상에 단결정 ZnO를 성장시키는 단계는 원자층 퇴적(ALD) 프로세스를 이용하여 단결정 ZnO를 성장시키는 단계를 포함하는 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 ZnO 방출기는 자외선 광신호를 방출하는 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 ZnO 방출기는 380 nm의 파장과 3.3 eV의 광자 에너지를 갖는 광신호를 방출하는 방법.
  8. 광신호 상호접속 시스템을 형성하는 방법으로서,
    실리콘 기판 상의 도핑되지 않은 산화물층에 발광 다이오드를 형성하는 단계 - 상기 다이오드를 형성하는 단계는,
    상기 도핑되지 않은 산화물층에 원형 개구를 형성하는 단계,
    상기 원형 개구 내에서 상기 실리콘 기판 상에 아연 산화물(ZnO)의 비정질 버퍼층을 퇴적하는 단계, 및
    p형 도핑하고 이어서 n형 도핑하여 상기 버퍼층 상에 단결정 ZnO를 성장시키는 단계 - 상기 p형 도핑된 단결정 ZnO는 상기 n형 도핑된 단결정 ZnO와 직접 접촉함 -
    를 포함함 - , 및
    상기 도핑되지 않은 산화물층 상에 상기 n형 도핑에 대한 전도성 컨택트를, 상기 전도성 컨택트가 원형 개구를 형성하도록 제공하는 단계
    를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 방법은 금속 전도성 컨택트를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 전도성 컨택트에 대한 상기 원형 개구는 상기 도핑되지 않은 산화물층 내의 상기 원형 개구의 직경보다 작은 직경을 갖는 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 방법은 상이한 기판 상에 실리콘 검출기를 형성하고 상기 실리콘 검출기를 에어갭을 가로질러 상기 발광 다이오드와 마주 향하게 하는 단계를 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 실리콘 검출기는 500 nm와 375 nm 사이의 파장을 갖는 광신호를 수신하는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 실리콘 검출기는 광신호를 수신하고 상기 광신호를 전기 신호로 변환하는 방법.
  13. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 방법은 상기 발광 다이오드를 광도파관의 입력에 연결하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 발광 다이오드를 아연 망간 산화물(ZnMgO) 도파관의 입력에 연결하는 단계, 및
    상기 ZnMgO 도파관의 출력을 실리콘 포토다이오드 검출기에 연결하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 방법은 상기 발광 다이오드를 실리콘 산화물로 형성된 할로우 코어 포토닉(hollow core photonic) 밴드갭 도파관의 입력에 연결하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 할로우 코어 포토닉 밴드갭 도파관의 출력을 실리콘 검출기에 연결하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 광신호 상호접속 시스템으로서,
    제1 반도체 기판 상의 산화물층에 형성되고, 상기 산화물층 내의 원형 기둥 내에 국한되며, 혼성 빔 퇴적(HBD) 프로세스를 이용하여 상기 제1 반도체 기판과 접촉하는 ZnO의 비정질 버퍼층 위에 p형 도핑하고 이어서 n형 도핑하여 상기 원형 기둥에서 성장된 단결정 ZnO 방출기 - 상기 p형 도핑된 단결정 ZnO는 상기 n형 도핑된 단결정 ZnO와 직접 접촉함 - 및
    실리콘 검출기를 에어갭을 가로질러 상기 ZnO 방출기와 마주 향하게 하는 제2 반도체 기판 위치 상에 있는 실리콘 검출기
    를 포함하는 광신호 상호접속 시스템.
  18. 광신호 상호접속 시스템으로서,
    실리콘 기판 상의 산화물층에 형성된 광도파관,
    상기 산화물층 내의 원형 기둥 내에 국한되고, 혼성 빔 퇴적(HBD) 프로세스를 이용하여 상기 실리콘 기판과 접촉하는 ZnO의 비정질 버퍼층 위에 p형 도핑하고 이어서 n형 도핑하여 상기 원형 기둥에서 성장되며, 상기 광도파관의 입력에 연결된 단결정 ZnO 방출기 - 상기 p형 도핑된 단결정 ZnO는 상기 n형 도핑된 단결정 ZnO와 직접 접촉함 - , 및
    상기 광도파관의 출력에 연결된 검출기
    를 포함하는 광신호 상호접속 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 광도파관은 아연 망간 산화물(ZnMgO) 도파관이고,
    상기 검출기는 실리콘 포토다이오드 검출기인 광신호 상호접속 시스템.
  20. 제18항에 있어서, 상기 광도파관은 할로우 코어 포토닉 밴드갭 도파관인 광신호 상호접속 시스템.
  21. 제18항에 있어서, 상기 산화물층 내의 상기 원형 기둥의 직경보다 작은 직경을 갖는 원형 개구를 구비한 금속 전도성 컨택트가, 상기 ZnO 방출기를 상기 광도파관의 입력에 연결시키는 광신호 상호접속 시스템.
  22. 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 p형 도핑은 비소(As) 도핑을 포함하고, 상기 n형 도핑은 갈륨(Ga) 도핑을 포함하는 광신호 상호접속 시스템.
  23. 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 ZnO 방출기는 3.3 eV의 광자 에너지로 380 nm의 파장을 방출하는 광신호 상호접속 시스템.
  24. 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기는 500 nm와 375 nm 사이의 파장을 갖는 광신호를 수신할 수 있는 실리콘 포토다이오드 검출기인 광신호 상호접속 시스템.
  25. 광신호 상호접속 시스템으로서,
    실리콘 기판 상의 산화물층 내의 원형 기둥 내에 국한되고, 혼성 빔 퇴적(HBD) 프로세스를 이용하여 상기 실리콘 기판과 접촉하는 ZnO의 비정질 버퍼층 위에 p형 도핑하고 이어서 n형 도핑하여 상기 원형 기둥에서 성장된 단결정 ZnO 방출기 - 상기 p형 도핑된 단결정 ZnO는 상기 n형 도핑된 단결정 ZnO와 직접 접촉함 -,
    상기 산화물층에 형성되고 입력이 상기 ZnO 방출기에 연결된 광도파관, 및
    상기 광도파관의 출력에 연결된 검출기
    를 포함하며,
    상기 ZnO 방출기는 상기 광도파관의 밴드갭 에너지보다 작으나 상기 검출기의 밴드갭보다 큰 광자 에너지를 갖는 파장을 방출하는 광신호 상호접속 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 상기 광도파관은 망간 도핑된 아연 산화물(MgZnO) 도파관인 광신호 상호접속 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190000785A (ko) 2017-06-23 2019-01-03 한양대학교 산학협력단 열처리 또는 자외선 처리를 이용한 산화물 반도체 다이오드

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4258536B2 (ja) * 2006-08-11 2009-04-30 独立行政法人産業技術総合研究所 結晶化金属酸化物薄膜の製造方法
US20080044590A1 (en) * 2006-08-21 2008-02-21 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Manufacturing Method of Phosphor Film
US7606448B2 (en) * 2007-03-13 2009-10-20 Micron Technology, Inc. Zinc oxide diodes for optical interconnections
US9269485B2 (en) * 2007-11-29 2016-02-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method of creating spiral inductor having high Q value
WO2011047114A1 (en) * 2009-10-15 2011-04-21 Arkema Inc. Deposition of doped zno films on polymer substrates by uv-assisted chemical vapor deposition
US8513688B2 (en) * 2009-12-02 2013-08-20 Walsin Lihwa Corporation Method for enhancing electrical injection efficiency and light extraction efficiency of light-emitting devices
KR101642893B1 (ko) * 2010-03-15 2016-07-27 주성엔지니어링(주) 반도체 적층 구조의 제조 방법 및 이를 구비하는 박막 트랜지스터
CN106772763A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 广州凯耀资产管理有限公司 一种光传输装置
US11169328B2 (en) * 2019-09-20 2021-11-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Photonic structure and method for forming the same
KR102385038B1 (ko) * 2020-03-16 2022-04-12 티오에스주식회사 단결정 금속산화물 반도체 에피 성장 장치
KR102336228B1 (ko) * 2020-04-06 2021-12-09 티오에스주식회사 챔버 분리형 에피 성장 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001072498A (ja) * 1999-07-08 2001-03-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 酸化物単結晶薄膜およびその加工方法
KR20040015100A (ko) * 2001-04-27 2004-02-18 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 발광소자의 제조방법
KR100694928B1 (ko) * 1999-07-26 2007-03-14 도꾸리쯔교세이호진 상교기쥬쯔 소고겡뀨죠 ＺｎＯ계 화합물 반도체발광소자 및 그 제조방법

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4701008A (en) * 1984-08-10 1987-10-20 Motorola, Inc. Optical waveguide including superstrate of niobium or silicon oxynitride and method of making same
JPS63249383A (ja) 1987-04-06 1988-10-17 Seiko Instr & Electronics Ltd 発光素子およびその製造方法
JPS63249386A (ja) 1987-04-06 1988-10-17 Ushio Inc 固体レ−ザの励起方法
EP0617314A4 (en) 1992-09-10 1995-10-18 Fujitsu Ltd SYSTEM WITH OPTICAL SWITCHING AND ITS COMPONENTS.
US6750091B1 (en) * 1996-03-01 2004-06-15 Micron Technology Diode formation method
US6144779A (en) * 1997-03-11 2000-11-07 Lightwave Microsystems Corporation Optical interconnects with hybrid construction
JP4309869B2 (ja) 1997-05-21 2009-08-05 株式会社東芝 半導体装置およびその製造方法
US6150188A (en) * 1998-02-26 2000-11-21 Micron Technology Inc. Integrated circuits using optical fiber interconnects formed through a semiconductor wafer and methods for forming same
US6291085B1 (en) 1998-08-03 2001-09-18 The Curators Of The University Of Missouri Zinc oxide films containing P-type dopant and process for preparing same
US6342313B1 (en) * 1998-08-03 2002-01-29 The Curators Of The University Of Missouri Oxide films and process for preparing same
US7132691B1 (en) * 1998-09-10 2006-11-07 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light-emitting device and method for manufacturing the same
WO2000045443A1 (en) 1999-01-28 2000-08-03 Nova Crystals, Inc. High performance light emitting diodes
JP3492551B2 (ja) 1999-05-21 2004-02-03 スタンレー電気株式会社 ｐ型ＩＩ―ＶＩ族化合物半導体結晶、その成長方法及びそれを用いた半導体装置
JP4817350B2 (ja) * 2001-07-19 2011-11-16 株式会社 東北テクノアーチ 酸化亜鉛半導体部材の製造方法
US6829421B2 (en) * 2002-03-13 2004-12-07 Micron Technology, Inc. Hollow core photonic bandgap optical fiber
US7194176B2 (en) * 2002-05-29 2007-03-20 Hoya Corporation Functional optical devices and methods for producing them
US7824955B2 (en) * 2002-08-28 2010-11-02 Moxtronics, Inc. Hybrid beam deposition system and methods for fabricating metal oxide-ZnO films, p-type ZnO films, and ZnO-based II-VI compound semiconductor devices
JP3859148B2 (ja) * 2002-10-31 2006-12-20 信越半導体株式会社 Ｚｎ系半導体発光素子の製造方法
WO2004106999A1 (en) 2003-05-28 2004-12-09 Corning Incorporated Methods of generating and transporting short wavelength radiation and apparati used therein
US7233710B2 (en) * 2004-03-01 2007-06-19 University Of Washington Polymer based electro-optic scanner for image acquisition and display
US7473150B2 (en) * 2005-05-06 2009-01-06 Sharp Laboratories Of America, Inc. Zinc oxide N-I-N electroluminescence device
US20070158661A1 (en) * 2006-01-12 2007-07-12 Rutgers, The State University Of New Jersey ZnO nanostructure-based light emitting device
US7606448B2 (en) * 2007-03-13 2009-10-20 Micron Technology, Inc. Zinc oxide diodes for optical interconnections
US7529460B2 (en) * 2007-03-13 2009-05-05 Micron Technology, Inc. Zinc oxide optical waveguides

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001072498A (ja) * 1999-07-08 2001-03-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 酸化物単結晶薄膜およびその加工方法
KR100694928B1 (ko) * 1999-07-26 2007-03-14 도꾸리쯔교세이호진 상교기쥬쯔 소고겡뀨죠 ＺｎＯ계 화합물 반도체발광소자 및 그 제조방법
KR20040015100A (ko) * 2001-04-27 2004-02-18 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 발광소자의 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190000785A (ko) 2017-06-23 2019-01-03 한양대학교 산학협력단 열처리 또는 자외선 처리를 이용한 산화물 반도체 다이오드
KR102001341B1 (ko) 2017-06-23 2019-10-01 한양대학교 산학협력단 열처리 또는 자외선 처리를 이용한 산화물 반도체 다이오드

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