用于在相同衬底上制造光电检测器与晶体管的单片集成技术制造技术

在此引入的各种技术的实例包括(但不限于)在浅沟槽隔离形成期间台面高度调节方法、晶体管通孔第一方法和多个吸收层方法。如下文中进一步描述，本文引入的技术包括多个方面，所述多个方面能单独地和/或共同地解决或缓解涉及在相同衬底上制造PD和晶体管的一个或多个传统限制，如在上文讨论的可靠性、性能和工艺温度问题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在相同衬底上制造光电检测器与晶体管的单片集成技术优先权要求本申请要求2014年11月24日提交的美国临时专利申请案第62/083,321号；2015年2月5日提交的美国临时专利申请案第62/112,615号；2015年7月16日提交的美国临时专利申请案第62/193,129号；以及2015年7月26日提交的美国临时专利申请案第62/197,098号的优先权；其中所有其全文以引用的方式并入本文中。
本公开的实施例涉及半导体器件设计，并且更具体地说涉及半导体光电检测器和晶体管的单片集成。
技术介绍
通过大数据、云端计算以及其它计算机网络和电信应用推动，对高速电信装置的需求逐渐增加。能够超过25Gbps的传输速率的高速光学发射器和接收器(或本文统称为“收发器”)已经吸引公众的注意。虽然光学收发器受欢迎，但是半导体光电检测器(PD)制造技术常常不同，并且有时甚至与其它类型的半导体器件制造技术(如用于金属氧化物半导体(MOS)晶体管的那些技术)不兼容。因此，分别地从其它相关集成电路(例如，跨阻抗放大器(TIA)碎片)制造和包装常规PD器件。不幸的是，此分离已变成高频通信的瓶颈。为了克服此限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在相同半导体衬底上制造光电检测器和晶体管的方法，所述方法包含：(1)在半导体衬底上，在其中将形成所述光电检测器的区域上方外延地生长所述光电检测器的光吸收材料的第一层；(2)在所述生长所述光吸收材料的第一层之后，形成用于所述晶体管的金属接触插塞的至少一层；以及(3)在所述形成金属接触插塞的至少一层之后，形成所述光电检测器的光吸收材料的第二层，其中所述光吸收材料的第二层在所述光吸收材料的所述第一层顶上形成，使得具有基本上相同材料的所述两层的光吸收材料形成用于所述光电检测器的单个光吸收区。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.24 US 62/083,321;2015.02.05 US 62/112,615;1.一种用于在相同半导体衬底上制造光电检测器和晶体管的方法，所述方法包含：(1)在半导体衬底上，在其中将形成所述光电检测器的区域上方外延地生长所述光电检测器的光吸收材料的第一层；(2)在所述生长所述光吸收材料的第一层之后，形成用于所述晶体管的金属接触插塞的至少一层；以及(3)在所述形成金属接触插塞的至少一层之后，形成所述光电检测器的光吸收材料的第二层，其中所述光吸收材料的第二层在所述光吸收材料的所述第一层顶上形成，使得具有基本上相同材料的所述两层的光吸收材料形成用于所述光电检测器的单个光吸收区。2.根据权利要求1所述的方法，其中在适合于所述光电检测器的光吸收材料的温度下执行所述外延地生长所述光吸收材料的第一层以在异质表面上外延地生长。3.根据权利要求1所述的方法，其中在适合于所述光电检测器的光吸收材料的温度下执行所述形成所述光吸收材料的第二层以在同质表面上外延地生长。4.根据权利要求1所述的方法，其中在低于所述外延地生长所述光吸收材料的第一层的温度下执行所述形成所述光吸收材料的第二层。5.根据权利要求1所述的方法，其中在低于所述晶体管的所述形成的金属接触插塞的容限温度的温度下执行所述形成所述光吸收材料的第二层。6.根据权利要求1所述的方法，其中在高于所述晶体管的所述形成的金属接触插塞的容限温度的温度下执行所述外延地生长所述光吸收材料的第一层。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述外延地生长所述光吸收材料的第一层包含：在高于所述晶体管的所述形成的金属接触插塞的容限温度的温度下执行表面清洁处理。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述光吸收材料的第二层的顶表面高于所述晶体管的金属互连件的最低层的底表面。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述形成所述光吸收材料的第二层包含：去除在来自前述工艺的所述光电检测器上方沉积的材料以暴露所述光吸收材料的第一层。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述形成所述光吸收材料的第二层包含：在所述光吸收材料的第一层顶上外延地生长所述光吸收材料的第二层，至少直至所述单个光吸收区的高度高于所述晶体管的所述金属接触插塞的至少一层。11.根据权利要求1所述的方法，其中通过使用单独的光刻工艺形成所述光吸收材料的第一层和第二层。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述单独的光刻工艺在构成所述单个光吸收区的结构上保持侧壁未对准。13.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：在所述形成具有开口的所述光吸收材料的第二层之前，在所述开口的侧壁上形成钝化间隔物以钝化所述光吸收材料的第二层从而降低器件暗电流。14.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：在所述光吸收材料的第一层或第二层上生长具有衬底材料的钝化层；以及定向地蚀刻所述钝化层以在所述光吸收材料的第一层或第二层上形成钝化间隔物。15.一种器件，其包含：半导体衬底；在所述半导体衬底上形成的半导体晶体管；以及在所述半导体衬底上形成的半导体光电检测器，其中所述半导体光电检测器的光吸收材料的顶表面高于所述半导体晶体管的金属互连件的最低层的底表面。16.根据权利要求15所述的器件，其进一步包含：在所述光吸收材料上的钝化间隔物。17.根据权利要求16所述的器件，其进一步包含在所述半导体光电检测器的侧壁上的钝化间隔物，其中所述钝化间隔物降低器件暗电流。18.根据权利要求15所述的器件，其进一步包含：所述晶体管的接触插塞，其中所述晶体管的所述接触插塞由在中间段工艺(MOL)制造阶段期间形成的耐火材料制成；以及所述光电检测器的接触插...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑斯璘，陈书履，
申请(专利权)人：光澄科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71