[发明专利]半导体结构及其制造方法

说明书

根据本发明的半导体结构包括掩埋氧化物层、设置在掩埋氧化物层上方的第一介电层、设置在第一介电层中的第一波导部件、设置在第一介电层和第一波导部件上方的第二介电层、设置在第二介电层上方的第三介电层以及设置在第二介电层和第三介电层中的第二波导部件。第二波导部件设置在第一波导部件上方，并且第二波导部件的部分与第一波导部件的部分垂直地重叠。本发明的实施例还涉及半导体结构的制造方法。

技术领域

本发明的实施例涉及半导体结构及其制造方法。

背景技术

限制和引导电磁波的光波导用作提供各种光子功能的集成光学电路中的组件。集成的光波导通常为施加在可见光谱或红外光谱中的光波长上的信号提供功能，并且具有亚微米尺寸，甚至已经观察到为施加在红外光谱中的光波长上的信号提供功能。然而，常规光波导的热光系数使它们对温度变化极为敏感，这可能导致集成光学电路的故障。尽管正在探索具有更低热光系数的新材料用于光波导，但是已经观察到，要实现期望的限制和引导应用，由新材料制成的光波导通常需要对光学电路进行设计更改(例如，增大尺寸和/或大小)，其中光波导集成到光学电路中。因此，需要改进光波导和光波导的制造来满足IC缩放要求。

发明内容

本发明的实施例提供了一种半导体结构，包括：多个掺杂的硅部件，位于衬底上方；多个接触部件，设置在所述多个掺杂的硅部件上方并且电耦接至所述多个掺杂的硅部件；多个下部金属部件，设置在所述多个接触部件上方并且电耦接至所述多个接触部件；多个上部金属部件，设置在所述多个下部金属部件上方并且电耦接至所述多个下部金属部件；第一波导部件，设置在所述多个掺杂的硅部件中的两个邻近的掺杂的硅部件之间；以及第二波导部件，设置在所述第一波导部件上方，其中，所述第二波导部件的顶面高于所述多个接触部件的顶面，使得所述第二波导部件设置在：所述多个下部金属部件中的两个邻近的下部金属部件之间，以及所述多个上部金属部件中的两个邻近的上部金属部件之间。

本发明的另一实施例提供了一种半导体结构，包括：掩埋氧化物层；第一介电层，设置在所述掩埋氧化物层上方；第一波导部件，设置在所述第一介电层中；第二介电层，设置在所述第一介电层和所述第一波导部件上方；多个接触部件，设置在所述第二介电层中；第三介电层，设置在所述第二介电层上方；以及第二波导部件，设置在所述第二介电层和所述第三介电层中，其中，所述第二波导部件的顶面高于所述多个接触部件的顶面，其中，所述第二波导部件的部分与所述第一波导部件的部分垂直地重叠。

本发明的又一实施例提供了一种制造半导体结构的方法，包括：提供工件，所述工件包括衬底、位于所述衬底上方的掩埋氧化物层和位于所述掩埋氧化物层上方的硅层；将所述硅层图案化为第一硅部件和第二硅部件，所述第一硅部件和所述第二硅部件通过沟槽彼此分隔开；在所述沟槽中沉积填充介电层；用掺杂剂掺杂所述第二硅部件；在掺杂的第二硅部件上方形成接触部件；在所述接触部件上方形成下部金属部件；以及形成多个氮化硅部件，其中，所述多个氮化硅部件中的每个设置在两个邻近的所述接触部件之间以及两个邻近的所述下部金属部件之间。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且进用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1示出了根据本发明的一个或多个方面的用于形成具有波导部件的半导体器件的方法的流程图。

图2至图34示出了根据本发明的一个或多个方面的在根据图1的方法的制造工艺期间的工件的局部截面图。

图35示出了根据本发明的一个或多个方面的用于形成波导部件的尖端部分的方法的流程图。

图36至图43示出了根据本发明的一个或多个方面的在根据图35的方法的制造工艺期间的工件的局部截面图。

图44示出了根据本发明的一个或多个方面的用于形成有源波导部件的方法的流程图。