[发明专利]具有公共栅极的光子器件和CMOS器件及其制造方法

摘要

本发明涉及具有公共栅极的光子器件和CMOS器件及其制造方法。一种具有光子器件和CMOS器件的半导体芯片，其包括在半导体芯片上的光子器件部分和CMOS器件部分；在CMOS器件部分上的金属或多晶硅栅极，所述金属或多晶硅栅极具有向所述光子器件部分延伸的栅极延伸；锗栅极，在所述光子器件部分上，以便所述锗栅极与所述金属或多晶硅栅极共面，所述锗栅极具有向所述CMOS器件部分延伸的栅极延伸，所述锗栅极延伸和金属或多晶硅栅极延伸接合在一起以形成公共栅极；在所述锗栅极和所述金属或多晶硅栅极上形成的间隔物；以及在锗栅极上形成的氮化物包封。还公开了关于制造半导体芯片的方法。

主权项

一种用于形成具有公共栅极的光子器件和CMOS器件的方法，包括：在要分别制造光子器件和CMOS器件的半导体芯片上限定光子器件部分和CMOS器件部分；在所述CMOS器件部分上形成金属或多晶硅栅极材料；在所述光子器件部分上以及在所述CMOS器件部分上的所述金属或所述多晶硅栅极材料上沉积锗；平整化所述锗以形成锗和金属或多晶硅栅极材料的共面层；蚀刻所述锗以限定在所述光子部分上的栅极以及向所述CMOS器件部分延伸的栅极延伸；蚀刻所述金属或多晶硅栅极材料以限定在所述CMOS器件部分上的栅极以及向所述光子器件部分延伸并与来自所述锗栅极部分的栅极延伸接合的栅极延伸，其中各接合的栅极延伸形成在所述光子器件部分和CMOS器件部分之间的公共栅极；在所述锗栅极和金属或多晶硅栅极上形成间隔物；用氮化物包封所述锗栅极；以及加热所述光子器件部分以使所述锗栅极熔化并结晶。