TWI282172B - Integrated circuit comprising an active optical device having an energy band engineered superlattice and associated methods - Google Patents

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Description

1282172 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關半導體之領域，且_是錢於以能帶工程(energy band engmeenng)為基礎而具有增進特性之半導體及其相關之方法。 【先前技術】 利用諸如增強電荷載體(charge caniers)之動性(m〇b蝴，以便增進半導 體元件性能之相關結構及技術，已多有人提出。例如，Cume等人之美 國專利申請第2003/0057416號案中揭示了矽，矽-鍺 馨 （SiHC〇n-g_aniUm)，與釋力石夕(relaxed础⑽》^ 致性能劣退的無雜質區(impurity_free z_)等的形變材f層㈣㈣ material layers)其在上石夕層中所形成的雙轴向形變^jaxiai 改冑 了載體的動性，並得以製作較高速與/或較低功率的元件。馳即癒等 人的美國專利申請公告第2003/0034529號案中則揭示了同樣亦以類似 的形變矽技術(strained silicon technology)為基礎的一種CM〇s反向器 (CMOS inverter)。
Takagi的第65472,685 B2號美國專利中揭示了一種半導體元件，包含有 φ 夾在矽層之間的一層矽及碳層，以使其第二矽層的傳導能帶(conduction band)及鍵結能帶⑽ence band)承受伸張形變(tensile也咖)。具有較小等 效質量(effective mass)，並由施加於閘電極上的電場所誘發的電子，便 會被限制在其第二矽層内，因此即可假定其n通道mosfet^|以具有 較高的動铁。
Ishibashi等人的第4,937,204號美國專利中揭示了一種超晶格，其中包 令"一整層的或部份層的雙元化合物(binary compound)的半導體層多層 (少於八個單層(m_layer))結構，係交替地以磊晶成長(epitaxial gr_h> 的方式增長而成。其中的主電流流動方向係垂直於超晶格中的各層平 1282172 面0
Wang等人的第5,35入119號美國專利中揭示了 SU3e的一種短週期超晶 格(short period suPerlattic?)，利用減低超晶格中的合金散佈(aU〇y SCattermg)而達成其較高的動性。依據類似的原理，Candelaria的美國第 5,683,943號專利中揭示了一種具增進動性之M〇SFET，其通道層 (channel layer)包括有矽之一種合金與第二種物質，此第二種速質係以 能使通道層處於伸張應力(tensile stress)況態下的百分比而於矽晶格之 中替代性地出現。 _ Tsu的第5,216,262號美國專利中揭示了一種量子井(quamum讀)構 造，其包含有兩個屏蔽區(barrier region)，以及夾於其間的一薄層的磊 晶長辦導體層。其每-屏蔽區各係由厚度範圍大致在二至六^交=
Si02/Si之單層所構成。屏蔽區之間另亦夹有师質的—段遠為較厚的 段落。 2000年9月6曰線上發行的應用物理及材料科學及製程(邱麵
Physics and Materials Science & Processing) PP· 391 - 402 之中，tsu 於一 篇題為^夕質奈米構造元件中之現象」（“phen〇mena记础⑽^ _ n_s加伽re devices”）的文章之中揭示了石夕及氧的一種半導體_原子超 晶格(semiconductor-atomic superlattice，SAS)。此 Si/Ο 超晶格構造被揭 露是為-種有_；^量子及發光元件。其中特別揭示了如何製作並測 試一種綠色電輝光二極體(electr〇luminescence di〇de)的結構。該二極體 結構中的電流流動方向是垂直的，亦即，垂直於SAS的層面。該文中 所揭示的SAS可以包含由諸如氧原子及⑺分子等的被吸^雜質 (adsorbed species)所分離開的半導體層。在氧的此被吸收單層以外所長 成的石夕，被描述是為蠢晶層，並具有相當低的缺陷密度d咖㈣: 其中的一種SAS結構包含有一個u 厚度的石夕質部份，其係約為八 個原子層的石夕’而其另-種結構中的石夕質部份的厚度則有此厚度的兩 1282172 倍。物理評論通訊(Physics Review Letters)，Vol· 89, No. 7 (2002 年 8 月12日）中，Luo等人所發表的一篇題為「直接間嗦發光矽之化學設計」 (“Chemical Design of Direct-Gap Light-Emitting Silicon”）的文章，更進 一步地討論了 Tsu的發光SAS構造。
Wang, Tsu及Lofgren等人的國際申請公報wo 〇2/1〇3,767 A1號案中揭 示了薄矽及氧，碳，氮，磷，銻，砷或氫的一種屏蔽建構區塊，其可 以將垂直流經晶格的電流減小超過四個十之次方冪次尺度(f〇ur 〇rders of magnitude)。其絕緣層/屏蔽層可容許在鄰接著絕緣層之處所要沉積的 磊晶矽層中形成較少的缺陷。 t 二ears等人的英國專利申請第2,347,52〇號案中揭示，非週期性光子能 I ^ 4-cl w^ 曰- "φΓ ， 等等，皆可加關節，崎獲致具有所要能帶結構特性的，新的 期性材料。其他的參數，諸如導電性(ele咖心〇_咖明，熱傳導性 (themal conductivity)及介電係數(dielectric permittiv办)或導磁係數 (magn咖permeability)，皆被宣稱亦可能被設計於材料之中。 雖然材料工程領域之中已有投入相當的努力，冀圖增加半 ^電荷載體之紐並提供增進之絲紐，但制仍妓大改進的需 帶間隙構造(aperiodic photonic band-gap, APBG)可應用於電子能帶間隙 工程(electromc bandgap engineering)之申。特別是，該申請案中揭示， 材料參數(materialparameters)，例如，能帶最小值的位置，等效質量， 【發明内容】
基於前述背景， 件的一積體電路， 本發明之上述及： 法提供，其可包4 10 1282172 有複數個堆®層群組。更特別地，超晶袼之每—層群組包含有界定一 基底半$體部份的複數個堆疊基底半導體單層及其上之—能帶修改 層。能帶修改層可包含限定於相鄰基底半導體部份之一晶格内的至少 一非半導體單層。該積體電路亦更可包括一波導，其耦接至該至少一 主動光學元件。 作為實例’該至少-絲光學元件可以是—光學發射器，而超晶格的 至y σ卩伤可界定其柄接到波導的一光放射區。光發射器可進一步包 括與光放射區鄰接的至少—侧面。該至少—主動光學元件也可以是 光學接收荔，比方說。更明確而言，超晶格的至少一部♦份可界定光 接收ι§祕至料的—光檢測n區，而光接收器則可進—步包括與光 檢測裔鄰接，供吸收散射光的一光吸收區。 此外’波導也可包括超晶格。再者，波導亦可進一步包括超晶格上的 一層，諸如一磊晶矽層，比方說。此外，波導的超晶格在鄰接該至少 一主動光學元件之處可有增加的厚度。 超晶格其中可具有—共同能帶結構，而超晶也可具有較高的電荷載體 動性(charge canier mobility)，高過其中未有該至少一個非半導體單層時 者作為實例，母一基底半導體部份可包含石夕及鍺中之至少其一，而 每一能帶修改層則可包含氧。 此外母個此π修改層可為一單一單一層之厚度，而每一基底半導體 部份則可少於八個單一單層之厚度，比方說。超晶格也可具有一實質 直接，帶間隙，其更可包括在最上面層群組之上的一基底半導體蓋 層母月bf修改層可包括由例如氧、氮、氟、及碳_氧組成之群組中 所選出的一非半導體。 本發明之另-目的係在於提供一種方法，其可製造包括具有加強能帶 11 1282172 工程建構材料之—錢多触動光學元件的雜電路。該方法係供製 造-種積體電路，其包含形成包含有一超晶格的至少一主動光學元 件。超晶格可包含有複數個堆疊層群組。更特定而言 ’超晶格之每一 層群組包$界定-基底半導體部份的複數辨疊基底半導體單層及 其上之—⑨帶修改層。能帶修改層可包含蚊於相祕底半導體部份 之s曰格内的至少一非半導體單層。該方法更可包含形成一波導，其 耦接至該至少一主動光學元件。 此外’形成该至少-主動光學元件可包括形成—光學發射器，其可包 括形成包含-超晶袼並減·導的—光放經，以及職與該光放 # 極鄰接的至少一刻面。再者，形成該至少-主動光學元件可包括形 成-光學接收器。更明確地說，形成光接收器可包括形成包含該超晶 格並編接到波導的一光檢測器區，以及形成鄰接光檢測器的一光吸收 區以吸收散射光。 此外、，形成波導可包括形成在半導體底材土的超晶袼在内的一第一 層斤以及形成在第-層上的_第二層，諸如晶石夕層。此外，形成 該第一層可包括形成該超晶格，其在鄰接光學發射器及光學接收器兩 者其中至少其一之處具有增加之厚度。 【實施方式】 配合本發明說明書所附圖式，後面的說明文字段落之中將詳細說明本 發明，而圖式之中所顯示的係為本發明之較佳實施例。不過，本發明 仍可以許缝不1§]细彡式實地施行，目此本發明之齡#然不應限定 於圖式示之實施例±。減的，此些實施例僅是被提供來使本 發明所揭示之發明内容更為完整詳盡，並得使習於本技藝者能夠完全 地瞭解本發明之範疇。在本發明的整篇說明文字之中，相同的圖式參 考寸示5虎係用以標示相同或相當的元件，而加撇^^ime)及多撇(multiple prime)4旒則係用以標示不同實施例中的類似元件。 12 1282172 本發明係相_ «子或分子陳社㈣半導體材料的雜，以便 達成半導體元件性能之增進。此外，本判亦係有關於性能增進材料 的辮別，創造以及侧，以㈣其躺於半導體元件以及光學元件的 導電性通路之中。 本發明針請人所提之理論齡，本發瓶地述的某些超晶 格構造，可以減小電荷載體的等效質量，並可由於此種減小而導致電 ，載體的較高動性，但申請人同時聲明本發明之範嘴不應限定於此理 論上。本發明所屬技藝領域内的文獻之中，對於等效質量有多種定義 加以描述說明。作為等效質量上之增進的一種量測尺度，申請人分別 • 為電子及電洞分別使用「導電性反等效質量張量」（“conductivity reciprocal effective mass tensor”）Μ/1 及 Mh-1 的定義：
M-e:".(£F，T) = ______ dE Σ ]KE(^n\EFJ)d^ 為電子之定義，以及：
-Σ (VkE(Kn)). df(E^E^Ild3k
e<ef Β·ζ. ___〇E Σ l(l-f(E(Kn\EFJ))d3k E<Ef B.z. 則為電洞之定義’其中/係為費米-狄拉克分佈（Fermi-Dirac distribution)，EF 為費米能量(Fermi energy)，T 為溫度，E(k，n)為電子在 對應於波向量k及第η個能帶的狀態之中的能量，下標i及j係指直交 座標X，y及z，積分係在布里羅因區(b.z·，Brillouin zone)内進行，而加 總則是在電子及電洞的能帶分別高於及低於費米能量的能帶之中進 行0 , 13 1282172 申請人對導電性反等效質量張量之定義，係使得材料之導電性反等效 質量張量之對應分量中的較大數值者，其導電性的一張量分量(tensorial component)亦得以較大些。在此申請人再度提起下述理論，即此地所描 述說明之超晶格所設定導電性反等效質量張量之數值，係可增進材料 的導電性質，諸如電荷載體傳輸的典型較佳方向之性質，不過，同樣 地，申請人仍聲明本發明之範疇不應限定於此理論上。此外，此些超 晶格亦可依有利方式組構以提供直接能帶間隙，以及因此而可提供所 需之光學傳輸特性。 適备張畺項數的倒數，在此被稱為是導電性等效質量。換句話說，若 要描述半導體材料構造的特性，則前述電子/電洞的導電性等效質量， 以及在載體預定要傳輸的方向上的計算結果，便可用來分辮出其功效 已有增進的該些材料。 應用前述方法便可為特定目的而選出具有較佳能帶構造的材料。可供 ，用於諸如圖1及Μ所顯示積體電路2〇的一半導體元件之光學部件 的超晶袼25，便是這樣的一種實例。繼電路2〇如圖所示包括有形 成於-半導體底材21(例如，矽)内的兩個主動式 主 f元:=，-光學發射器22，而第二主動光學元件 ^外，鮮發射器22與光學接收器23之間輪有—波導24 中’每一光學發射器22、光學接收器23、及波導以 白匕括超日日格材料25，其將進一步描述如 格材料25在圖]中以點晝顯示/⑽下為5㈣清楚起見’超晶 應注思的是，超晶格材料25不需俊用方 器22、光學接收器23、及波=吏上用=有實施例中的每-光學發射 發射器22及/或光學接收器23轉獨:=3料Μ可在光學 者不應用於光學發射器或接為哭Α &可在波導24裡使用，或 明清楚起見，圖中只顯示單二之中。此外，雖然為了說 24’_於本技藝者皆可理解：二^^ 1282172 元件ϋ®，在某讀施财，單—型式社誠學元件可被包 括於半導體兀件2〇之中，且其中亦可有一或多個此等元件。 在所說_貫施例之巾，光學發彻a之超晶格材料部份狀了雛 到波導24光學發射器之一光放射區。光學發射器22亦被顯示包括一 對刻面施、施以及與该光放射區鄰接的傳導接點a例如，金屬或 金屬石夕化物接點)以界定-雷射光學發射器。應注意的是雖然接點27在 目1之截面巾並未顯現，為了說明清楚起見，其係以陰影線顯示。 更特別地，光放射區及刻面26a、26b界定了-光學腔穴，其中容納了 _ 备電壓被施加.於接點27兩端時所放射的光子。第一刻面26a係位在 波導24對面的光放射區側，且被用以反射光子。另一方面，刻面勘 被定置於光放射區與波導24之間，且被賦以局部反射性，以便其部份 輻射可從該腔穴漏出而進入該波導，如同習於本技藝者所可以理解 者。應注意的是，其他各種光學發射器組態亦可應用。作為例予，光 學發射器22可以是一發光二極體(led)。 在光學接收器23之中，超晶格材料25界定了圖中顯示耦接到波導％ 的一光檢測器區。該光檢測器區域經由波導24接受從光學發射器22 φ 之光放射區所發射的光子，其可作為耦接到光僉測器區的頂和底接點 31t、31b(例如’金屬或金屬石夕化物接點)間的一電壓而被檢測。再者， 若有需要，光學接收器23可進一步包括一光吸收區28，其在鄰接光檢 測器之底材21中被摻雜以便吸收散射光，如同習於本技藝者所可以理 解者。 底接點31b可以是一金屬介層窗，其利用一摻雜接點區32而在光學檢 測區中被電連結到超晶格25之底部份。然而，習於本技藝者皆可理解， 視指定用途而定，多種接點配置安排皆可適用於光學發射器22和光學 接收器23(例如，頂/底、前-後、側接點)上。 15 1282172 作為實例’圖16]8中顯示數種額外的接點組態。更特定而言，圖i6 ^不^光學檢砸，其中超晶格25在底材跡上形成，而細固背對 及η型區16卜162分別摻雜適過超晶格而進入底材。為了說明 >月是起見，超晶格25在已進行摻雜的區域中係以虛線顯示。接點163、 164口(例如’金屬或金屬石夕化物)分別在ρ型及打型區⑹、⑹頂上形成。 =作時，ρ-η區16卜162係逆向偏壓，且在光子達到其間之耗乏區 犄導通，以在超晶格25中產生電荷載體，如同習於本技藝者所可理解 者。使用複數個㈣區可以有利地容許捕獲更多光，此 較小厚度之超晶格25的實補巾鋪適恰。 —践相對 圖17顯示另-實施例，其中在具有第一導電型態(例如，的一底材 Π〇上形—成超晶格25。下面將進一步說明的，超晶格25❸一頂蓋層52 係以一第二導電型(例如，ρ型)之雜質進行植入。此外，第一導電型之 -接點區172係經由超晶格25而被摻雜至底材17〇，其為超晶格提供 -底接點。-接點173被形成於蓋層52之上以為超晶格25提供一頂 接點，另有一接點174也被形土於接點區172之上。 、 另再有一實施例顯現於圖18Α及18Β之中，其中一卩型接點區181及 η型接點區182平行於光通過超晶格25之行進路徑而形成於一底材 180(例如，η型)之中，如圖18Α中之虛線箭頭所顯示者。再一次地， 接點區183及184係分別在ρ&η型接點區181、182上形成。 依據前述，習於本技藝者皆可理解，根據特定之作法，該些接點區相 對於給定之超晶格25之指向及光行進之方向而定，可有利地依多種配 置安排方式而加以組態。一般而言，通常光必須通過摻雜區的距離應 予減到最小，以避免訊號之損失，如同習於本技藝者所可以理解者。 再者，雖然上述接點組態係參考光學接收器所描述，但如同可以理解 者，其亦可應用於光學發射器上。 16 1282172 雖然在上述實施例之中，超晶格25係被顯現是為實質上側對或平行於 底材之上絲，但在其狀實關之巾，例如，超晶格亦可為實$ 之垂直指向⑽即，垂直於歸社絲），❿其接點區則據此加= 構。相關於半導體元件中超晶格25之垂直實施作法的進_步細節，^ 提供於題為「包含《超格結歉半導體猶」(“SEMicc^du^； ^ DEVICE COMPRISING A VERTICAL SUPERLATTICF STRUCTURE”）’代理人錢62651的另一待審專利申請案之中。 如上所述，波導24將光學發射器22所產生的光子傳輸到光學接收哭 23。在圖1所示實施例中，波導24是為包括了在超晶格材㈣j 定一肋33的一上層29之肋形波導。作為實例，上層29 ^ 25(或為超晶格之蓋層)頂上所長出的一蟲晶石夕層(或多層）。在某^= 例中，可能需在將鄰接著光學發射器22及/或光學接收|| 23之處二 超晶格25的厚度，以對準各紐件，如圖邡之放大圖所示。曰 24 W 3 o mm 34 ^ :首在肋33、層29之間延伸到超晶袼％中。就所說明之實例而言，波 ¥ 24之超晶格25可為約5〇〇 nm厚，而層29及肋 厚，雖然也可使用其他尺寸。 另^目似波導24,係顯示於圖隱之中。波導％亦為一肋形波導，但 不疋直接於底材21上形成，其係形成於一絕緣I携，(例如，二氧 羽〕上^^ g、種、纟巴緣體上石夕(SOI，silicon-on-insulator}之作法，如 於Ϊ技$者所可以理解者。另—種SC>I肋形波導24，，係顯現於圖 紗ί故。於此’、其中包含了 ？+及n+區191，，、192，，以對延伸於其間 9。日^ 25㈣偏壓。再有另—說明性質之波導實施織顯示於圖 i波導.24 &為一脊形波導，其脊係由垂直堆疊的含超晶格 、丁、和底半導體(例如，石夕或錯)層⑼”，、例，”所構成。若有需 17 ' 1282172 要，其脊亦可選擇性地形成於絕緣層 I%5”之上 藝者皆可理解，在不同的實施财，卿組件的多種組態可 。例如ϋ學發㈣22可被用來以光學方J 積體电路20之種其他組件發配時鐘及/或資料信號。例如，波導μ可 組構於-鱗巾，諸如―轉狀網路，以發崎鐘及/或㈣信號至 $體電路20内的多個光學接收器23，如同習於本技藝者所可以理解 再者:包括超晶格25的波導24也可有利地被利用來提供也件之 ，的電壓隔離，亦即，作為_種光隔。這在積體電路2()中包 咼電壓組件的情況之中特別重要。 ^體電路20可以在光學發射器22及光學接收器23之喊利地提供 、「晶片上」之光通訊之時，多個積體電路亦可依^^本發明加以組合， 以便也提供晶片外或晶片間的光通訊。參照圖4及5，其中顯示一電子 元件60,包括具有一光學發射器22,的一第一積體電路2如5，及具有一 光學接收器23,的一第二積體電路20b，。在圖式所顯示的實施例中，光 本發射為22’包括有由超晶格25a’及相耦接的接點27,所界定的一光放 射區。於此，光放射區係被定置於鄰接著積體電路2〇a，之一邊緣以提 供如圖所示的一邊緣放射元件。 第一及第二積體電路20a，、20b，彼此被相對定置以便光學發射器22，及 光學接收器23’得以對準以便在其間建立一光通訊鏈結。在此說明性質 實施例之中，此光通訊鏈結係屬一種如圖所示之自由空間光學(FS〇 free space optical)通訊鏈結。不過，若有需要，在某些實施例中，一波 導或其他光組件/元件(例如，透鏡、反射鏡等)也可被耦接於光學發射器 22’及光學接收器23,之間的光路徑之中。 此外，應注意的是，邊緣放射/接受元件以外的組態也可應用。作為實 例，光學發射器22’可以是一垂直面放射元件。各種光組件/元件亦可與 18 1282172 此等一面發射組態一起使用，諸如一全像格柵及/或鏡子，比方說，如 同習於本技藝者所可以理解者。在一特別有利的實施例中，電子元件 60可在一多晶片模組61，（圖6)中施行，如同習於本技藝者所可以理解 者’雖然其他組態也可使用。 同時額外參照圖7及8，接著說明應用於積體電路20中的超晶格25。 用於形成超晶袼25的材料/結構，其中其結構係控制於原子或分子程度 上者，可應用原子或分子層沉積的已知技術來形成。超晶格包括有 複數個依堆疊關係所安排配置的層群組45a-45n，如同或許最好藉由圖 7的不意橫剖面圖而最為可能清楚瞭解者。 超，格25的每一層群♦組45 a-45n如圖示包括有複數個堆疊的基底半導 ^層46，其各界$ 了其上的-個對應基底半導體部份46a-46n及- 能帶修改層50。為了說明之清楚起見，能帶修改層5〇在圖7中係以遠 續點表示。 能帶修=層50如圖所示包括限定於鄰接基底半導體部份一之晶格内的 -非^導體單層。在其他實施例巾，超過—個的此等單層是可能的。 應注意的是，此地所指之非半導體/半導體單層係指若以大量形式形 成：其應用於單層的材料是為-種非半導體/半導體。亦即是說，諸如 、半導體的-單-單層的㈣，可能不必然會展助同於其若以大量 或-相對較厚之層之方式所形鱗的性質，如同習於本 以 申》月人提起下述理論’ ”請人聲明本發明之齡减限定於此理論 上’即能帶修改層50及其所鄰接之基底半導體部份輪_偏，會使超 晶格25在平行於層面之方向上的電荷絲，較之減 =2亩導Γίί質量。考慮另-種方式，其中此平行方向係C 且、。X。崎修改層50亦可能使超晶格25具有一般常見的能 19 1282172 帶構造 依本發明能帶工程所可達成之結果，超 間隙，其對於光電子耕而言乃鱗別衫可π、有實質直接的能帶 如同習於本技藝者所皆可理解，電荷 下所將說明者。 對堆疊群組45a-45：n之各層的平行方向上口晶袼之傳輪係在於相 :r基底半導體之單層，且，其‘ 每一基底半導體部份46a-46n可包由 ^定而言，基料導騎贿包私絲^ I . 氧、氮、氟和碳氧組成之群組中 而有利於製造。在心奋二二層，非半導體亦利於熱穩定，並因 體製程的另機或2 _ I巾’料賴可以是相容於給定半導 解者。，、、、4有機凡素或化合物’如同習於本技藝者所可以理 亦應注意的是，由Θ—Γ，欲包括—單—原子層以及—單—分子層。 中並非所有可早-早層所提供的能帶修改層5G亦係意欲包括其 圖，其中顯置都被佔有的單層。例如，制參照® 8的原子 4/1重複处播^絲底半導體材料且氧作為能帶改良材料的-種 ° 。/、中僅有半數可能的氧位置被佔有。在其他的實施例及 20 1282172 /或包含不同材料的情況下，此種 技藝者所可以理解者。的確，二:f:::如此，如同習於本 =別氧原子並不會精確地沿一 /儿積技藝者所可以理解者。作為每 於原子 分之-至-半的可能氧位置，雖二=== 晶格25。 ⑽义立即而方便地應用本發明所揭示之超 請^下述理論’但申請人聲明本發明之射不應限定於此
Si/O材質而言，其構形顯頦τ γ 里後稱就 苴雷早電子及電_較佳動性。例如， 麵$具等向性)斷算㈣導雜等《量μ SVO 的’電洞方面的計算所得結果，大範圍石夕的數值為〇·36，奶 1超曰曰才°則為O.W，兩者比例為044 〇 取:生上的特性對某些半導體元件而言可能有利，但在1 1 平行於層組的群組平面中任何方向上動性的均句 丄士口^可錢為有利。對習於本技藝者而言，電子及電洞兩動性的 二有其中^種電荷載體動性的增加，亦皆可能有其好處。 °:，、 Λ WO實施例的較低導電性等效質量，可能要比非超曰 二同3^^效質量的三分之二之值還來得低，且此情形就電S 毛洞兩者而§ “。當然，超晶格25其中更亦可以包含至少_種型能 21 1282172 的導電性#雜質(co—ty d0pant)，如同習於本技藝者所可以理解 的 的核，額外地同時參考圖9,接著描述依據本發明具有不同性質的超晶 袼25,的另-實施例。在此實施例之中，其重覆模式是為3/ι/5/ι。更特 定而言，最底下的基底半導體部份46a，具有三個料，而第二最底層 的基底半導體部份她’财五解層。絲組合模式在整個超晶格％， 之中重覆。每—能帶修改層5〇,則各可以包含—個單_的單層。就包含 了 Si/o的此種超晶格25’而言，其電荷載體動性的增進是與各層之平面 中的指向無_。ffi 9之中在縣_提及的其他構造部份係與前述 圖7中所討論者類似，故在此不再重覆討論。 在某些元件實施例之中，超晶格的所有基底半導體部份，其厚度可能 為相同數目單層疊合的厚度。在其他的實施例之中，超晶格的=少某 些基底半導體部份，其厚度可能是為不同數目單層疊合之厚度。在另 外的實施例之中，超晶格的所有基底半導體部份，其厚度則$能完全 是為不同數目單層疊合之厚度。 圖10A-10C顯示應用密度功能理論(Density Functional Theory, DFT)所 • 計算的能帶構造。本技藝中所廣為習知的是，DFT通常僞向於低估能 帶間隙的絕對值。因此間隙以上的所有能帶皆可利用適當的「剪刀形 更正」（“scissors correction”)加以偏移。不過，能帶的形狀則是公認遠 較為可靠。縱軸的能帶尺度應在此等認知之下加以考量。 圖10A為習知技藝中之整體區塊石夕作偷silicon，實線表示)以及圖7 及8中所顯示之4/1 Si/O超晶格25 (虛線），兩者由迦碼點⑼之處計算 得之能帶構造之曲線圖。其中之方向係指4八Si/O結構之單位晶元(111^ cell)而非Si的一般單位晶元，雖然圖中其(〇〇1)之方向係與&之一般單 位晶元的(001)方向符合，並因而顯示了 si傳導能帶最小值的期待位 22 1282172 圖中的(loo)及(010)方向係與Si之一般單位晶元的⑴〇)及(__方 向付合。習於本技藝者可以理解，圖中Si之㈣係以摺合方向顯示， 目^在4/1 Sl/〇構仏的適當反晶格方向(redpr〇Cal lattice di— 現出來。〜
二可以見到，與區塊石夕相較之下，4/1 Si/〇構造傳導能帶最小值係位 H點(G)之處，而其鐽結能帶的最小值則是出現在_)方向上，布 2 口區的邊緣，稱之為z點之處。另亦可以注意到，4/1 Si/o構造的 能帶最小值之曲率，與Sl的傳導能帶最小值轉比較之下，其較 的曲率，係起因於額外氧層引入了擾亂所造成的能帶分離之故。 ，10B為習知技藝中之整體區塊石夕(實線)以及4/1 si/〇超晶格25 (虛 者W點之處計算得之能帶構造之曲顧。此财賴示的是 (0)方向上鍵結能帶之增加的曲率。 =l〇C為整體區塊矽(實線)以及圖9中之5/i/3/i Si/〇超晶格25,（虛 ，）’兩者由迦碼及Z點之處計算得之能帶構造之曲線圖。由於5/題 =0構造賴雛，在⑽)及_)方向上⑲所得的錄職是相當 A因此，在平行於各層的平面之内亦即，在垂直於(刪)的堆疊方 • 二t，導電性等效質量及動性，可以預期是等向性的。注意到在5/1/3/1 二〇的實狀巾.，料能帶最小值及聽能帶最大值兩者皆位於 於z點之虛。 2曲！的增加是為等敢質量減小的一個指標，但經由導電性反等效 質量張量的計算，仍可以進行適當的比較及判別。此使得本案申請1 ，-步推論，5/·的超晶格25，實質上應是為直接的能帶間隙。如同 =本技藝麵可以稍的，可供光學轉移(GptieaitransitiQn)的適當矩 陣早^matrix element)乃是直接及間接能帶間隙行為間之區別的=一 23 1282172 參考圖u-13’其中說明製造積 古 材21被蝕刻以形成一超曰#、 方法。百先，半導體底 A %日日格材料25沉積區，且捲點卩女 超晶格25接著如同前述被沉積在貝 亦被摻雜。 晶格25可以不需餘刻便可 广u，在某些實施例中超 所可以理解的。 /積在底材21表面上，如同習於本技藝者 蟲晶石夕層29及肋33錢可在超晶格材料25上形成型 3 所示。更特別的’遙晶石夕層可隨同刻錢a、2^3 光吸收㈣接著可在鄰接界定了光檢測區 === 材21内進娜，喻27、扑、训即 顯示的半導體2G。 及2中所 =本解’f知之半導體製程技術可被利絲執行上述 夕驟。此外，其各步驟可在不職施例中依不同次序執行。例如 =兄^吸收區28可在超晶格材料25沉積或刻面26a、26b前 先進行摻雜。’ 减圖14-15，說明製造圖4及5中所顯示電子元件6〇，的一種方法。 ❿ $制清楚之故，底材瓜，、2lb，在此細巾係並翁示，可以理解的 是，此些底材不必然必須同時進行處理(亦即，精體電路2〇a，、2〇b，可 個別形成）。然而，在某些實施例之中，可能可以在一單一底材上形成 元件，類似於前述圖10-12中所描述者，並接著再將完成的元件分割成 兩個積體電路20a，、20b，，以形成電子元件60,。 首先，底材21a，、21b，先被蝕刻以形成超晶袼沉積區，且接點區32,再 雙摻雜，如前所述。一旦超晶格沉積區形成，超晶格部份25a，、25b， 便在其中形成，如前所述。光吸收區28,接著便被摻雜，而接點27,、 、31b’亦形成以完成積體電路20a’、20b’。再次地，此地習知半導 24 1282172 ，製程技術可被朗於前述步驟 亦可依不耻賴行，如 ^在不〜關巾，其各步驟 U ^於本技藝者所可以理解者。 圖所描述的發明揭 況之下，當可推知瞭解針對 不同的實施例作法。因此，鹿予 丄t八〜糾及其他 前述特定實施例的範圍，其_2=及=明之射不應蚊於 明之精神範疇。 爻紙、他 ^本技絲解了核於_酬文字及附 實施例仍應是屬本發 【圖式簡單說明】 圖1係依據本發明二積體電路之η 晶格的主動光學元件及波導。視圖，其包括具有能帶工程建構超 ^ j係取自圖1中積體電路沿2·2線的橫剖面示意圖。 i施例係為一放大橫剖面示意圖，其說明圖2Α積體電路之波導的另一
Stt1中積體電路沿3_3線的橫勤端湖，·其說·波導。 圖^據本發明包括第一及第二積體電路之一電子元件之頂視平面 圖’。各包括具有能帶J1程建構超晶袼的—主動光學元件。 圖5係取自圖4中沿5·5線的電子元件橫剖面示意圖。 圖6係-橫剖面示意圖，其說明圖4中應用於一多晶片模組中的 元件。 圖7之不意圖為應麟圖丨及4碰電路超晶格材料之大比例放大橫 截面圖。 八 圖8之立體圖顯示細於圖丨及4積體電路超晶袼材料之—部份之原 子結構。 ’、 圖9之不意圖為可應用於圖1及4積體電路超晶格材料另一實施例之 大比例放大橫截面圖 圖1〇Α為習知技藝中之整體區塊矽以及圖7及8中所顯示之4/i si/〇 超晶格’兩者由迦碼點(G)之處計算得之能帶構造之曲線圖。 \ 25 1282172
圖:〇B為習知技藝中之整體區塊石夕以及圖7及8中所顯示之4/1 Si/O 超曰曰才。、=者由Z點之處計算得之能帶構造之曲線圖。 ，1〇C為習知技藝中之整體區塊矽以及圖9中所顯示之5/1/3/1 Si/O超 aa格’兩者由逆碼及2點之處計算得之能帶構造之曲線圖。 圖1M3係為橫剖面示意圖，其說明製造圖i之積體電路的一方法。 圖14-15係為橫剖面示意圖，其說明製造圖4之積體電路的一方法。 圖16及17係為橫剖面示意圖，其說明圖1之積體電路光檢測器區之 另種接點組態。 圖18A係為圖丨積體電路光檢測器區之另種接點組態的頂視平面圖。 圖18B係取自圖18A中沿18b_18b線之光檢測器橫剖面圖。 圖19A-19C係為說明圖3波導之另一實施例的橫剖面圖。 ' 20b5積體電路 21 半導體底材 、21b’底材 22、22， 光學發射器 光學接收器 24、24’、24”，波導 25 、25a’、25b’超晶格 26a、26b 刻面 接點 28、28， 光吸收區 上層 31b、31t 底接點 摻雜接點區 33 肋 光傳輸場 45a、45η、 46a層群組 基底半導體單層 46b’ 基底半導體部份 能帶修改層， 52 蓋層 電子元件 61， 多晶片模組 底材 161ρ 型區 型區 ’ 163 、 164 ' 174接點 、184接點區 181 P型接點區 η型接點區 190, 、 190 ”’絕緣層 ρ+區 192” n+區 【主要元件符號說明】 20、20a’ 21，、21a， 23、23， 25、25”、 27、27， 29 32 34 46 50 60， 160 、 170 162η 172 、 183 182 19Γ 26 1282172 193”’、194”，半導體層

Claims (1)

1282172 申請專利範圍： 1· 一種積體電路，其包含： 格； 曰曰 至少一主動光學元件，其包含有包括了複數個堆疊層群組之=超 A之t一層群組包含有界定一基底半導體部份的複數個堆疊 層及其上之—能帶修改層，該能帶修改層包含限定於相鄰基 底+V體邛伤之一晶格内的至少一非半導體單戶； 一波導，其耦接至該至少一主動光學元件0。 包含^光^Ιΐ專繼㈣1項之積體電路，其巾該至少—主動光學元件 3,如申請專利範圍第2項之積體電路，其中該超晶格之至少一部份 界疋了減至該波導_光學發射||之_光放射區；且其巾該光學發射器 更包含界定一光束的鄰接該光放射區的至少一刻面。 包含一4光學^^|專娜圍第1項之龍電路，射該至少-絲光學元件 份界定I了 項之積體電路，其中該超晶格之該至少一部 收器更包含可供吸;ί射S口 格0 a曰 .如申請專利範圍第1項之積體電路，其中該波導亦包含該超 上之一層 如申明專利範圍第6項之積體電路，其中該波導更包含該超晶袼 &如申請專利範圍第7項之積體電路，其中該層包含一蟲晶石夕層 9. ㈣至少，其中該波導之該超晶格於鄰 共削Hi。巾請專利範圍第1項之積體電路，其中該超晶格其中具有一 28 1282172 ii.如申睛專利範圍第1項之積體眚^ 未有該至少一非半導體單層存在時為較高$，其中該超晶格具有相較於 、兔荷載體動性。 ΐ2·如申晴專利範圍第1項之積體疮 各包含有矽。 、兔袼，其中每一基底半導體部份 13.如申請專利範圍第1項之積體♦ 各包含有鍺。 、兔路，其中每一基底半導體部份 14·如申請專利範圍第！項之積髀命 含有氧。 、兔路，其中每一能帶修改層各包 15.如申請專利範圍第1項之積辦命 為一單一單層厚之厚度。 、电路，其中每一能帶修改層各係 16·如申請專利範圍第1項之穑鹗裔μ u t > 各係為小於八個單層厚之厚度。、-電路’其中母一基底半導體部份 嘴 質直接能帶間專利範圍第1項之積體電路，其中該超晶格更具有. 最上面體電路，其中該超晶格更包含有在 含有 20·、一種製造一積體電路之方法，其包 晶格括了複數個堆疊層群組之一超 底半導體單層及a上基底半導體部份的複數個堆疊基 半導體?:以以，導以巧層包含限_ 形成一波導，其I馬接至該至少一主動光學元件。 包含开顧第20項之方法，其中形成至少一主動光學元件 包含了UUffff第21項之方法，其中形成光學發射器包含形成 超0曰秸並耦接至波導的一光放射區，及形成鄰接光放射區的至少一 29 23.1282172 包含形成一光學接收器 項之方法，射形成至少 一主動光學元件 24.如申請專利範圍第 包含了超晶格並耦接至波導的 散射光的一光吸收區。、 23項之方法，其中形成光學接收器包含形成 一光檢測器區，及形成鄰接光檢測器以吸收 在“i底材如上申之請 一層:層包含了形成第 27 磊晶矽層 Μ 如申請專利範圍篦2S工百々士^ 阗弟5員之方法，其中形成第二層包含了形成一 帶結構28。·如申請專利範圍第2〇項之方法，其中超晶格其中具有一共同能 少-非半導體單層存在中超晶格具有相較於未有至 含有石夕3〇:如切專梅M 2G狀方法，射每—基辭導體部份各包 •含有鍺申請專利範圍第2G項之方法’其中每-基底半導體部份各包 氧。32·如申請專利範圍第20項之方法，其中每-能帶修改層各包含有 33 單-單層厚之^度'專利乾圍第2〇項之方法，其中每-能帶修改層各係為一 為小於八個單^^^圍第2g項之方法’其中每一基底半導體部份各係 35 \ if 能帶間隙。 月專和範圍第20項之方法，其中超晶格更具有-實質直接 30 1282172 36. 如申請專利範圍第20項之方法，其中超晶格更包含有在最上面 層群組之上的一基底半導體蓋層。 37. 如申請專利範圍第20項之方法，其中每一能帶修改層各包含有 由氧、氮、氟、及碳-氧組成之群組中所選出之一非半導體。 春 31
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5216262A (en) * 1992-03-02 1993-06-01 Raphael Tsu Quantum well structures useful for semiconductor devices
JP2982619B2 (ja) * 1994-06-29 1999-11-29 日本電気株式会社 半導体光導波路集積型受光素子
JPH08107253A (ja) * 1994-08-12 1996-04-23 Mitsubishi Electric Corp 光導波路，半導体レーザ・導波路集積装置，半導体レーザ・導波路・フォトダイオード集積装置，半導体レーザ・導波路・モード整合集積装置，モード整合素子，及びその製造方法
US5682455A (en) * 1996-02-29 1997-10-28 Northern Telecom Limited Semiconductor optical waveguide

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