[发明专利]硅光子集成方法和结构

权利要求书

1.一种形成半导体结构的方法，包括：

在光电探测器上方和周围形成至少一个包裹层；

在形成所述至少一个包裹层之后，对所述光电探测器材料进行热结晶；以及

在热结晶所述光电探测器材料之后，在至少一个器件的上方，在所述至少一个包裹层上形成共形的密封层，

其中所述共形的密封层被配置为密封所述至少一个包裹层中的缝隙，

所述光电探测器和所述至少一个器件位于同一衬底上；以及

所述至少一个器件包括互补金属氧化物半导体器件或被动光子器件。

2.如权利要求1的方法，其中

所述热结晶光电探测材料在所述至少一个包裹层中形成缝隙；以及

所述共形的密封层塞住所述缝隙。

3.如权利要求1的方法，其中形成共形的密封层包括使用快速热化学气相淀来形成硅氮化物。

4.如权利要求1的方法，其中所述至少一个器件包括晶体管，并且进一步包括：

掩盖所述共形的密封层在光电探测器上方的第一部分；以及

从晶体管上方移除共形的密封层的第二部分。

5.如权利要求4的方法，进一步包括：

在从晶体管上方移除共形的密封层的第二部分之后，在晶体管上形成硅化物；以及

在晶体管上和光电探测器上方的共形的密封层上形成壁垒层。

6.如权利要求5的方法，其中：

形成共形的密封层包括使用快速热化学气相淀形成硅氮化物层；以及形成壁垒层包括使用等离子增强化学气相淀形成另一硅氮化物层。

7.如权利要求1的方法，其中所述至少一个器件包括激光光栅耦合器，并且进一步包括：

在光电探测器上方的共形密封层的第一部分和激光光栅耦合器上方的共形密封层的第二部分上形成壁垒层；以及

从所述激光光栅耦合器上方移除壁垒层的一部分。

8.根据权利要求1的方法，其中至少一个器件包括第一器件和第二器件，在第一器件、第二器件以及至少一个包裹层上方形成共形密封层，该方法进一步包括：

从所述第一器件的上方移除共形密封层的一部分；

在所述第一器件、第二器件和至少一个包裹层的上方的共形密封层上形成壁垒层；以及

从所述第二器件上方移除所述壁垒层的一部分。

9.如权利要求1的方法，进一步包括在形成共形密封层之前，在所述至少一个器件上形成氮化物层，其中所述共形密封层形成在所述氮化层上。

10.如权利要求9的方法，其中所述至少一个器件包括电阻器。

11.一种形成半导体结构的方法，包括：

在衬底上形成互补金属氧化物半导体(CMOS)器件、被动光子器件和光电探测器材料；

在CMOS器件、被动光子器件和光电探测器材料上方形成包裹层；

移除包裹层在CMOS器件和被动光子器件上方的一部分；

结晶所述光电探测器材料；以及

在CMOS器件、被动光子器件上方以及光电探测器上方的包裹层的一部分上形成共形密封层，其中所述共形的密封层被配置为密封所述包裹层中的缝隙。

12.如权利要求11的方法，进一步包括：

移除所述共形密封层在CMOS器件上方的部分；以及

在CMOS器件上，以及在所述共形密封层在光电探测器上方的部分上，形成壁垒层。

13.如权利要求11的方法，进一步包括：

在所述共形密封层在被动光子器件上方的部分和在所述光电探测器材料上方的部分上，形成壁垒层；以及

移除壁垒层在所述被动光学器件上方的部分。