发明名称 矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构
摘要 本发明系提供一种矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,于该光侦测器与高速电晶体中加入一层具有吸收红外线波长光与增加光吸收效率之光讯号吸收层,利用该光侦测器与高速电晶体具有相似的结构,可于同一基板上完成光侦测器与高速电晶体单晶片化,并以一分隔绝缘层,区隔该光侦测器与高速电晶体,藉之形成一种矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构。
申请公布号 TW511211 申请公布日期 2002.11.21
申请号 TW090121246 申请日期 2001.08.29
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 黄汉屏;陆新起
分类号 H01L21/66 主分类号 H01L21/66
代理机构 代理人
主权项 1.一种矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,包括:一基板;一光电晶体,形成于该基板上之一侧;一高速双载子电晶体,形成于该基板上光电晶体相对之另一侧;及一分隔绝缘层,利用该分隔绝缘层区隔一光电晶体与一高速双载子电晶体,藉由上述组成可在同一基板上完成该光电晶体与该高速双载子电晶体之单晶片化结构。2.如申请专利范围第1项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,该基板可选自矽晶圆或矽-绝缘层基板。3.如申请专利范围第1项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,其中该光电晶体与高速双载子电晶体之结构系包括:一集极复合层,系由一集极层与一光讯号吸收层所组成,其中该光讯号吸收层形成于集极层上;一基极层,于该集极复合层上形成一基极层;一射极层,于该基极层上形成一射极层。4.如申请专利范围第1项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,该分隔绝缘层可以用深沟方式填入绝缘材质或利用p-n反向接面来形成,具有分隔一光侦测区与一高速电晶体区之功能。5.如申请专利范围第3项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,其中之光电晶体与高速双载子电晶体结构中,该集极复合层之集极层可选自矽。6.如申请专利范围第3项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,其中之光电晶体与高速双载子电晶体结构中,该光讯号吸收层可为矽/矽锗(Si/Si1-XGeX)多重量子井、超晶格,矽锗中锗的组成X范围为0<X≦1,并具有吸收红外线波长光与增加光吸收效率等功能。7.如申请专利范围第3项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,其中之光电晶体与高速双载子电晶体结构中,该基极层可选自矽锗或矽,其厚度由高速双载子电晶体的速度需求决定。8.如申请专利范围第3项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,其中之光电晶体与高速双载子电晶体结构中,该射极层之材质可选自矽、复晶矽或矽锗,其厚度最小为10nm,最大无限制。9.如申请专利范围第3项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,其中之光电晶体与高速双载子电晶体结构中,如基极层为p型掺杂,则射极层与集极层为n型掺杂,反之如基极层为n型掺杂,则射极层与集极层为p型掺杂,光电晶体之光讯号吸收层可为纯质(无掺杂)、n型或p型。10.如申请专利范围第3项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,其中之光电晶体与高速双载子电晶体结构中,其该射极层可设计为仅部分覆盖或完全覆盖基极层。11.一种矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,包括:一基板;一光二极体,形成于该基板上之一侧;一高速双载子电晶体,形成于该基板上光二极体相对之另一侧;及一分隔绝缘层,利用该分隔绝缘层区隔该光二极体与该高速双载子电晶体,藉由上述组成可在同一基板上完成一光二极体与一高速双载子电晶体之单晶片化结构。12.如申请专利范围第11项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,该基板可选自矽晶圆或矽-绝缘物。13.如申请专利范围第11项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,其中该光二极体与高速双载子电晶体之结构系包括:一集极复合层,系由一集极层与一光讯号吸收层所组成,其中该光讯号吸收层形成于集极层上;一基极层,于该集极复合层上形成一基极层;一射极层,于该高速双载子电晶体之基极层上形成一射极层,于光二极体部分则无射极层。14.如申请专利范围第11项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,该分隔绝缘层可以用深沟方式填入绝缘材质或利用p-n反向接面来形成,具有分隔一光侦测区与一高速电晶体区之功能。15.如申请专利范围第13项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,其中之光二极体与高速双载子电晶体之结构中,该集极复合层之集极层可选自矽。16.如申请专利范围第13项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,其中之光二极体与高速双载子电晶体之结构中,该集极复合层之光讯号吸收层可为矽/矽锗(Si/Si1-XGeX)多重量子井、超晶格,矽锗中锗的组成X范围为0<X≦1,并具有吸收红外线波长光与增加光吸收效率等功能。17.如申请专利范围第13项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,其中之光二极体与高速双载子电晶体之结构中,该基极层可选自矽锗或矽,其厚度由高速双载子电晶体的速度需求决定。18.如申请专利范围第13项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,其中之光二极体与高速双载子电晶体结构中,该射极层之材质可选自矽、复晶矽或矽锗,其厚度最小为10nm,最大无限制。19.如申请专利范围第13项所述之矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构,其中之光二极体与高速双载子电晶体结构中,如基极层为p型掺杂,则射极层与集极层为n型掺杂,反之如基极层为n型掺杂,则射极层与集极层为p型掺杂,光二极体之光讯号吸收层可为纯质(无掺杂)、n型或p型。图式简单说明:第1图系本发明矽锗光侦测器与高速电晶体之单晶片化结构之流程图。第2a图,第2b图,第2c图,第2d图,第2e图,第2f图系本发明第一实施例之光电晶体与高速双载子电晶体单晶片化结构制造流程剖面图。第3图系本发明第二实施例之光二极体与高速双载子电晶体单晶片化结构剖面图。
地址 新竹县竹东镇中兴路四段一九五号
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