一种基于应变的光集成器件及其制备方法技术

技术编号:24942929 阅读:59 留言:0更新日期:2020-07-17 22:04
本发明专利技术涉及一种基于应变的光集成器件及其制备方法。该制备方法包括:在硅衬底上生长硅外延层;在所述硅外延层上刻蚀第一沟槽形成第一外延层区域以及第二外延层区域;在所述第二外延层区域刻蚀第二沟槽形成第一外延层子区域以及第二外延层子区域;在所述第一外延层子区域以及所述第二外延层子区域中分别制备NMOS器件以及PMOS器件;在所述第一外延层区域中制备LED、波导以及探测器;在所述NMOS器件、PMOS器件、波导以及探测器生长应力氮化硅膜最终形成基于应变的光集成器件。本发明专利技术将LED、波导、探测器、NMOS器件以及PMOS器件集成到一块衬底上集成到一块衬底上制作形成基于应变的光集成器件,器件结构新颖兼容性好、器件集成度高、工艺成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于应变的光集成器件及其制备方法
本专利技术涉及集成电路
,特别涉及一种基于应变的光集成器件及其制备方法。
技术介绍
光电探测器是利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。光电探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。在可见光或近红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等;在红外波段主要用于导弹制导、红外热成像、红外遥感等方面。随着大规模集成电路技术的发展,器件特征尺寸不断减小,集成规模越来越大,信息处理能力不断增强,如何在单个芯片上实现光电探测器件即光器件和MOS器件的集成成为亟待解决的问题。
技术实现思路
因此,为解决现有技术存在的技术缺陷和不足,本专利技术提出一种基于应变的光集成器件及其制备方法。具体地,本专利技术一个实施例提出的一种基于应变的光集成器件的制备方法,包括:在硅衬底上生长硅外延层;在所述硅外延层上刻蚀第一沟槽形成第一外延层区域以及第二外延层区域;在所述第二外延层区域刻蚀第二沟槽形成第一外延层子区域以及第二外延层子区域;在所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于应变的光集成器件的制备方法,其特征在于,包括:/n在硅衬底上生长硅外延层;/n在所述硅外延层上刻蚀第一沟槽形成第一外延层区域以及第二外延层区域;/n在所述第二外延层区域刻蚀第二沟槽形成第一外延层子区域以及第二外延层子区域;/n在所述第一外延层子区域以及所述第二外延层子区域中分别制备NMOS器件以及PMOS器件;/n在所述第一外延层区域中制备LED、波导以及探测器;/n在所述NMOS器件、PMOS器件、波导以及探测器生长应力氮化硅膜最终形成基于应变的光集成器件。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于应变的光集成器件的制备方法,其特征在于,包括:
在硅衬底上生长硅外延层;
在所述硅外延层上刻蚀第一沟槽形成第一外延层区域以及第二外延层区域;
在所述第二外延层区域刻蚀第二沟槽形成第一外延层子区域以及第二外延层子区域;
在所述第一外延层子区域以及所述第二外延层子区域中分别制备NMOS器件以及PMOS器件;
在所述第一外延层区域中制备LED、波导以及探测器;
在所述NMOS器件、PMOS器件、波导以及探测器生长应力氮化硅膜最终形成基于应变的光集成器件。


2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在硅衬底上生长硅外延层,包括:
选取硅衬底;
在所述硅衬底上生长掺杂浓度为1016cm-3的P型硅外延层。


3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第二外延层区域刻蚀第二沟槽形成第一外延层子区域以及第二外延层子区域之后,还包括:
在250~450℃温度下,利用低温等离子体增强化学气相淀积工艺在所述第一沟槽、所述第一外延层区域、所述第一外延层子区域、所述第二外延层子区域以及所述第二沟槽上淀积厚度为10~20nm的第一氧化层。


4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述第一外延层子区域以及所述第二外延层子区域中分别制备NMOS器件以及PMOS器件,包括:
在200~300℃温度下,利用离子注入工艺对所述第二外延层子区域进行P离子注入形成浓度为10#6cm-3的n阱;
在200~300℃温度下,利用离子注入工艺对所述n阱进行B离子注入,形成掺杂浓度均为1020cm-3的第一源区以及第一漏区;
在200~300℃温度下,利用离子注入工艺对所述第一外延层子区域进行P离子注入,形成掺杂浓度均为1020cm-3的第二源区以及第二漏区;
在所述n阱以及所述第一外延层子区域上的第一氧化层上分别制备厚度均为50~60nm的第一多晶硅栅以及第二多晶硅栅;
利用电子束蒸发工艺在所述第一源区和所述第一漏区上生长厚度为70~80nm金属Al,利用刻蚀工艺选择性刻蚀金属Al,形成第一电极;
利用电子束蒸发工艺在所述第二源区和所述第二漏区上生长厚度为70~80nm金属Al,利用刻蚀工艺选择性刻蚀金属Al,形成第二电极。


5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述第一外延层区域中制备LED、波导以及探测器,包括:
利用刻蚀工艺刻蚀所述第一外延层区域形成第三外延层;
在所述第三外延层上依次生长第一Ge层、第一本征Ge层、...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹晓雪
申请(专利权)人:西安科锐盛创新科技有限公司
类型:发明
国别省市:陕西;61

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