具有基板嵌入光波导的绝缘体上硅芯片结构和方法技术

本发明专利技术公开一种具有基板嵌入光波导的绝缘体上硅(SOI)芯片结构和方法。在所述方法中，在形成SOI结构的晶圆接合工艺之前，在块体基板中的沟槽内形成光波导。随后，可执行前段工艺(FEOL)以在硅层中和/或上方形成附加光学装置和/或电子装置。通过在晶圆接合之前将光波导嵌入基板中而不是在FEOL工艺期间形成它，避免了对光波导的核心层的尺寸的严格限制。基板嵌入光波导的核心层可以相对较大，使得截止波长可以相对较长。因此，与FEOL光波导相比，这种基板嵌入光波导为SOI芯片结构带来了不同的功能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
具有基板嵌入光波导的绝缘体上硅芯片结构和方法


[0001]本专利技术涉及集成电路(IC)，更具体地，涉及具有至少一个光波导(optical waveguide)的绝缘体上硅(silicon
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insulator；SOI)芯片结构的实施例，以及形成SOI芯片结构的方法的实施例。

技术介绍

[0002]集成电路(IC)芯片可以结合光学装置和电子装置两者的组合。这种芯片可以是块体(bulk)半导体(例如，块体硅)芯片结构或绝缘体上半导体(例如，绝缘体上硅(SOI))芯片结构。与SOI芯片结构相关联的优点包括但不限于改进的绝缘、改进的辐射容限和降低的寄生电容。与SOI芯片结构相关联的一个缺点涉及将光学装置和电子装置两者集成到同一SOI芯片结构中。具体地，在具有光学装置和电子装置两者的SOI芯片结构中，光波导的核心层的最大尺寸可以受到其他临界尺寸(critical dimensions；CDs)的限制。不幸的是，由于光波导的核心层的尺寸决定了所述光波导的特性，包括截止(cut
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结构，包括：基板；第一波导，其位于该基板的沟槽中，其中，该第一波导包括衬设该沟槽的包覆层以及位于该包覆层上的核心层；绝缘层，其位于该基板上并横向延伸至该第一波导上面；以及硅层，其位于该绝缘层上。2.根据权利要求1所述的结构，其中，该基板包括硅，其中，该第一波导的该包覆层包括氧化物包覆层，以及其中，该第一波导的该核心层包括不同于该氧化物包覆层的氮化硅核心层和氧化物核心层中的任一个。3.根据权利要求1所述的结构，其中，该包覆层包括具有位于该沟槽的底部上的下包覆层和在该下包覆层上方并横向连接该沟槽的侧壁的上包覆层的多层包覆层。4.根据权利要求1所述的结构，还包括：绝缘区域，其位于该第一波导上方的该硅层中；以及至少一第二波导，其位于该绝缘区域上方。5.根据权利要求4所述的结构，其中，该第二波导的核心层覆盖该第一波导的该核心层。6.根据权利要求5所述的结构，还包括：延伸穿过该绝缘区域和该绝缘层的波导延伸件，其中，该第一波导的该核心层和该第二波导的该核心层与该波导延伸件接触。7.根据权利要求4所述的结构，其中，该第二波导的核心层与该第一波导的该核心层完全偏移。8.根据权利要求4所述的结构，其中，该第二波导的核心层的尺寸小于该第一波导的该核心层的尺寸。9.根据权利要求4所述的结构，还包括：第三波导，其中，该第三波导的核心层包括该硅层的一部分。10.根据权利要求1所述的结构，还包括：包括该硅层的一部分的附加光学装置。11.根据权利要求1所述的结构，还包括：包括该硅层的一部分的电子装置。12.根据权利要求1所述的结构，其中，该基板具有附加沟槽，其中，该结构还包括该附加沟槽中的绝缘区域，以及其中，该绝缘层还横向延伸至该绝缘区域上面。13.一种方法，包括：形成波导于基板的沟槽中，其中，该波导包括衬设该沟槽的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：格芯美国集成电路科技有限公司，
类型：发明
国别省市：