專利名稱：光電元件及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導體元件及其形成方法，且特別是涉及一種光電元件及其形成 方法。
背景技術(shù)：
光電元件包括光學元件及電子元件，其中光學元件包括從光纖接收光信號的耦合 器(coupler)，接受并傳送光信號的光波導(optical waveguide)等，且電子元件包括控制 光波導的金屬氧化半導體(M0Q元件。金屬氧化半導體元件控制光波導以將光信號轉(zhuǎn)換為 電子信號供其他電子元件使用。現(xiàn)有的作法是將電子元件如金屬氧化半導體元件形成在一芯片上，而光學元件如 耦合器及光波導形成在另一芯片上，然后利用導線將其連接。然而，此種作法不但占面積且 系統(tǒng)復雜，故將金屬氧化半導體元件與耦合器及光波導形成在單一芯片上，引起業(yè)者高度
眉、ο目前，在絕緣體上有硅(silicon-on-insulator ；S0I)基板上形成光波導的技術(shù) 已經(jīng)相當成熟。然而，如果將金屬氧化半導體元件形成于SOI基板上，需要重新微調(diào)(fine tune)金屬氧化半導體元件的模型試驗(modeling)，其費時、費工且不具經(jīng)濟效益。因此， 需要一種能將光波導與金屬氧化半導體元件形成在整體硅(bulk-Si)基底上的方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種光電元件，可以將光波導、耦合器及金屬氧 化半導體元件有效地整合在單一芯片上。本發(fā)明提供一種光電元件的形成方法，可以利用現(xiàn)有的制程工藝將光波導、耦合 器及金屬氧化半導體元件形成于整體硅基底上。本發(fā)明提供一種光電元件，包括基底、半船型材料層、深溝槽隔離結(jié)構(gòu)及光波導。 基底具有第一區(qū)。半船型材料層配置于第一區(qū)的基底中。半船型材料層的折射率小于基底 的折射率。半船型材料層的頂面與基底的表面齊平。深溝槽隔離結(jié)構(gòu)配置于第一區(qū)的基底 中，且位于半船型材料層的頭部的一側(cè)。光波導配置于第一區(qū)的基底上。光波導與部分深 溝槽隔離結(jié)構(gòu)及至少部分半船型材料層重疊。依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的基底包括整體硅基底。依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的半船型材料層的材料包括Si0x。依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的光波導的材料包括多晶硅、非晶硅或單晶硅。依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的深度為微米級。依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的深溝槽隔離結(jié)構(gòu)與半船材料層分開一距離或 互相緊鄰。依照本發(fā)明的一實施例所述，激光經(jīng)由光纖耦接至上述的半船型材料層的尾部。依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的基底還包括第二區(qū)，且第一區(qū)與第二區(qū)以淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)互相分開。依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的光電元件還包括配置于第二區(qū)的基底上的金 屬氧化半導體元件。本發(fā)明另提供一種光電元件的形成方法。首先，提供具有第一區(qū)的基底。然后，在 第一區(qū)的基底中形成半船型材料層，其中半船型材料層的折射率小于基底的折射率。半船 型材料層的頂面與基底的表面齊平。在第一區(qū)的基底中形成深溝槽隔離結(jié)構(gòu)。深溝槽隔離 結(jié)構(gòu)形成于半船型材料層的頭部的一側(cè)。在第一區(qū)的基底上形成光波導。光波導與部分深 溝槽隔離結(jié)構(gòu)及至少部分半船型材料層重疊。依照本發(fā)明的一實施例所述，形成上述半船型材料層的方法包括對基底進行多數(shù) 次的離子注入制程工藝，以在第一區(qū)的基底中形成階梯狀的多數(shù)個離子注入?yún)^(qū)依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的各離子注入制程工藝包括0+離子注入制程工 藝。依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的各離子注入制程工藝的注入劑量為約IOw IO21原子/平方厘米。依照本發(fā)明的一實施例所述，形成上述半船型材料層的方法還包括進行回火制程 工藝，使得離子注入?yún)^(qū)擴散而形成半船型材料層。依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的基底包括整體硅基底。依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的光波導的材料包括多晶硅、非晶硅或單晶硅。依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的深度為微米級。依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的深溝槽隔離結(jié)構(gòu)與該半船型材料層分開一距 離或互相緊鄰。依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的基底更具有第二區(qū)，且第一區(qū)與第二區(qū)以淺 溝槽隔離結(jié)構(gòu)互相分開。依照本發(fā)明的一實施例所述，上述的光電元件的形成方法還包括在第二區(qū)的基底 上形成金屬氧化半導體元件。依照本發(fā)明的一實施例所述，在形成上述的光波導的步驟中，同時形成金屬氧化 半導體元件的柵極。依照本發(fā)明的一實施例所述，在形成上述光波導的步驟之后，形成金屬氧化半導 體元件?；谏鲜?，本發(fā)明的光電元件可以將光波導、耦合器及金屬氧化半導體元件有效 地整合在單一芯片上，減低占用面積及簡化系統(tǒng)。此外，本發(fā)明的光電元件的形成方法利用 現(xiàn)有的半導體設(shè)備，即可以將光波導、耦合器及金屬氧化半導體元件形成于整體硅基底上， 其制程工藝簡單、容易、具有競爭性。為讓本發(fā)明之上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所附 附圖，作詳細說明如下。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的光電元件的剖面示意圖；圖2為本發(fā)明一實施例所繪示的半船型材料層的立體示意圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實施例所繪示的光電元件的剖面示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的光電元件的封裝的上視簡化示意圖；圖5A至圖5D為根據(jù)本發(fā)明第一實施例所繪示的光電元件的形成方法的剖面示意 圖；圖6為本發(fā)明一實施例所繪示的用以形成半船型材料層的離子注入?yún)^(qū)的立體示 意圖；圖7A至圖7C為根據(jù)本發(fā)明第二實施例所繪示的光電元件的形成方法的剖面示意 圖。主要元件符號說明100:光電元件101 淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)102:基底104a 第一區(qū)104b 第二區(qū)105 頂面107 頭部107a 斜面106 半船型材料層108 深溝槽隔離結(jié)構(gòu)109 尾部110:光波導112、120:絕緣層113:淺溝槽115、119:隔離層117:深溝槽118:耦合器119:絕緣材料層121 導體層122 柵極123、125圖案化光致抗蝕劑層124 間隙壁125 淡摻雜區(qū)126 源極與漏極區(qū)127 濃摻雜區(qū)130 金屬氧化半導體元件132:介電層138 光纖140 激光
具體實施例方式圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的光電元件的剖面示意圖。請參照圖1，光電元件100包括基底102、半船型材料層106、深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108 及光波導110?；?02例如是整體硅基底。基底102具有第一區(qū)10 及第二區(qū)104b。第 一區(qū)10 是用來形成光學元件如光波導110及耦合器118。第二區(qū)104b是用來形成電子 元件如金屬氧化半導體元件(MOS) 130。第一區(qū)10 與第二區(qū)104b例如是以淺溝槽隔離結(jié) 構(gòu)101互相分開。半船型材料層106配置于第一區(qū)10 的基底102中。半船型材料層106的立體 示意圖如圖2所示，圖1中的半船型材料層106是沿著圖2的I-I ’剖面所示，因此呈L型 帶狀。半船型材料層106的折射率小于基底102的折射率。在一實施例中，半船型材料層 106的材料包括SiOx,且半船型材料層106是由0+離子注入制程工藝所形成。只要半船型材 料層106的材料折射率能夠小于基底102的折射率，半型材料層106的材料也可由其他離 子的注入所制作而成，例如注入氮原子而獲得氮化硅。此外，半船型材料層106的頂面105 與基底102的表面齊平。半船型材料層106的頭部(bow portion) 107具有一斜面107a， 且半船型材料層106的斜面107a與其頂面105(或基底102的表面)的夾角θ小于約30 度。另外，激光由半船型材料層106的尾部(stern portion) 109進入。深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108配置于第一區(qū)10 的基底102中，且位于半船型材料層106 的頭部107的一側(cè)。深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108的深度為微米級。在一實施例中，深溝槽隔離結(jié) 構(gòu)108的深度例如為約2微米。此外，依設(shè)計需要，深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108可以與半船型材料 層106分開一距離(如圖1所示)或彼此緊鄰(如圖3所示)。光波導110配置于第一區(qū)10 的基底102上，與部分深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108及至少 部分半船型材料層106重疊。在一實施例中，光波導110可以與部分半船型材料層106重 疊，如圖1所示。在另一實施例中，光波導110也可以與全部的半船型材料層106重疊，如 圖3所示。光波導110的材料可以包括多晶硅、非晶硅或單晶硅。在一實施例中，也可以在 光波導110與基底102之間配置絕緣層112。絕緣層112的材料例如是氧化硅。此外，光電元件100還包括配置于第二區(qū)104b的金屬氧化半導體元件130。金屬 氧化半導體元件130包括絕緣層120、柵極122、間隙壁IM及源極與漏極區(qū)126。柵極122 配置于基底102上。絕緣層120配置于柵極122與基底102之間。間隙壁IM配置于柵極 122的側(cè)壁上。源極與漏極區(qū)1 包括淡摻雜區(qū)125及濃摻雜區(qū)127，且源極與漏極區(qū)1 配置于間隙壁1 兩側(cè)的基底102中。當然，第二區(qū)104b可以還包括金屬氧化半導體元件 130的硅化金屬層及其上的內(nèi)連線結(jié)構(gòu)如接觸窗、介層窗、層間介電層及金屬層等，均為本 領(lǐng)域具有通常知識者所熟知的構(gòu)件，故在此省略未繪示。另外，光電元件100還包括介電層132。介電層132配置于基底102上，且覆蓋光 波導110及金屬氧化半導體元件130。介電層132的材料例如是氧化硅或氮化硅。特別要說明的是，由于介電層132的材料為氧化硅，且半船型材料層106的材料 為SiOx,兩者的折射率均低于硅基底102的折射率，所以激光光由半船型材料層106的尾部 109進入后，會被介電層132及半船型材料層106全反射，最后進入光波導110。也就是說， 介電層132、半船型材料層106、及位于其中的基底102形成一個耦合器118，可以將光有效 地聚集并導入光波導110。此處，雖然光波導110與基底102之間配置絕緣層112，但因為絕緣層112的厚度很薄(小于100埃)，因此并不會改變激光光進入光波導110的路徑。在單一芯片上完成第一區(qū)10 的光波導110與耦合器118及第二區(qū)104b的金屬 氧化半導體元件130后，通過封裝制程工藝將激光140經(jīng)由光纖138耦接至船型材料層106 的尾部109，以完成此光電元件100的封裝制作，請參照圖4的上視簡化示意圖。在上述的實施例中，是以第二區(qū)為用來形成金屬氧化半導體元件為例來說明之， 但本發(fā)明并不以此為限。本領(lǐng)域具有通常知識者應(yīng)了解，第二區(qū)也可以用來形成其他的電 子元件，如電阻器、電容器或其他場效晶體管等。以下，將說明本發(fā)明的光電元件的形成方法。圖5A至圖5D為根據(jù)本發(fā)明第一實 施例所繪示的光電元件的形成方法的剖面示意圖。首先，請參照圖5A，提供基底102?；?02例如是整體硅基底?；?02具有第 一區(qū)10 及第二區(qū)104b。第一區(qū)10 是用來形成光學元件如光波導110及耦合器118。 第二區(qū)104b是用來形成電子元件如金屬氧化半導體元件130。接著，對基底102進行多數(shù) 次的離子注入制程工藝，以在第一區(qū)10 的基底102中形成階梯狀的多數(shù)個離子注入?yún)^(qū) 106a 106e。離子注入?yún)^(qū)106a 106e的立體示意圖如圖6所示，其中，離子注入?yún)^(qū)106a 106d呈環(huán)狀以形成半船型材料層106的頂面及側(cè)面，而離子注入?yún)^(qū)106e成片狀以形成半船 型材料層106的底面。在一實施例中，各離子注入工藝工藝例如是0+離子注入制程工藝。 0+離子注入制程工藝的注入劑量例如是約IO14 IO21原子/平方厘米，且其注入能量可以 依注入深度而調(diào)整。在上述的實施例中，離子注入?yún)^(qū)106a 106e彼此分開，其分開的距離以經(jīng)回火后 離子注入?yún)^(qū)106a 106e的擴散范圍可以彼此重疊為標準。當然，離子注入?yún)^(qū)106a 106e 也可以互相緊鄰。此外，離子注入制程工藝的次數(shù)、順序、劑量和能量都可以依設(shè)計需要而 做調(diào)整，并不以此實施例為限。另外，離子注入的種類也不以0+離子為限，只要能改變基底 102的折射率使得經(jīng)回火后形成的半船型材料層106的折射率低于基底102的折射率即可， 例如可注入氮原子以形成氮化硅材料層。然后，請參照圖5B，選擇性地進行一回火制程工藝，使得離子注入?yún)^(qū)106a 106e 擴散而形成半船型材料層106。也可選擇省略此回火制程工藝，而利用后續(xù)形成深、淺溝槽 隔離結(jié)構(gòu)108、101時的高溫順便對注入?yún)^(qū)106a 106e進行擴散回火。半船型材料層106 的立體示意圖如圖2所示。半船型材料層106的材料例如是SiOx。此外，半船型材料層106 的頂面105與基底102的表面齊平。半船型材料層106的頭部107具有一斜面107a，且半 船型材料層106的斜面107a與其頂面105(或基底102的表面)的夾角θ小于約30度。接著，在基底102中形成至少一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)101。第一區(qū)10 及第二區(qū)104b 例如是以淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)101互相分開。形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)101的方法包括在基底102 上依序形成光掩模層(未繪示)及圖案化光致抗蝕劑層(未繪示)。然后，以圖案化光致抗 蝕劑層為光掩模，移除部分的光掩模層，以形成圖案化光掩模層。接著，以圖案化光掩模層 為光掩模，移除部分的基底102，以形成淺溝槽113。之后，在淺溝槽113內(nèi)填入隔離層115， 以形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)101。繼的，移除圖案化光掩模層。之后，在第一區(qū)10 的基底102中形成深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108。深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108 形成于半船型材料層106的頭部107的一側(cè)。形成深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108的方法包括在基底 102上依序形成光掩模層(未繪示)及圖案化光致抗蝕劑層(未繪示)。然后，以圖案化光致抗蝕劑層為光掩模，移除部分的光掩模層，以形成圖案化光掩模層。接著，以圖案化光掩 模層為光掩模，移除部分的基底102，以形成深溝槽117。之后，在深溝槽117內(nèi)填入隔離層 119，以形成深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108。繼之，移除圖案化光掩模層。深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108的深度 為微米級。在一實施例中，深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108的深度例如為約2微米。在此實施例中，是 以深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108與半船型材料層106分開一距離為例來說明之，但本發(fā)明并不以此 為限。在另一實施例中，也可以將深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108與半船型材料層106設(shè)計為彼此緊 鄰，如圖3所示。上述的深、淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)108、101及半船型材料層106的形成順序可依不同的 制程工藝考量而調(diào)整，可先形成深、淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)108、101再形成半船型材料層106，且 也可改變深、淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)108、101的形成順序。半船型材料層106的回火步驟可選擇 在深、淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)108、101形成前進行，或省略回火步驟而等到后續(xù)井區(qū)回火、漏極/ 源極回火時順便對注入?yún)^(qū)106a 106e進行擴散回火。繼之，請參照圖5C，在基底102上依序形成絕緣材料層119、導體層121及圖案化 光致抗蝕劑層123。絕緣材料層119的材料例如是氧化硅，且其形成方法例如是進行熱氧化 法及利用掩模進行圖案化方法。導體層121的材料例如是多晶硅，且其形成方法例如是進 行化學氣相沉積法。接著，請參照圖5D，以圖案化光致抗蝕劑層123為光掩模，依序蝕刻導體層121及 絕緣材料層119，以在第一區(qū)10 的基底102上形成絕緣層112與光波導110，以及在第二 區(qū)104b的基底102上形成絕緣層120及柵極122。光波導110與部分深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108 及至少部分半船型材料層106重疊。在此實施例中，是以光波導110與部分半船型材料層 106重疊為例來說明的，但本發(fā)明并不以此為限。在另一實施例中，光波導110也可以與全 部的半船型材料層106重疊，如圖3所示。然后，移除圖案化光致抗蝕劑層123。至此，在第 一區(qū)104b上完成光波導110及耦合器118的制作。然后，請繼續(xù)參照圖5D，在第二區(qū)104b繼續(xù)金屬氧化半導體元件130的制作。在 柵極122兩側(cè)的基底102中形成淡摻雜區(qū)125。在柵極122的側(cè)壁上形成間隙壁124。在 間隙壁IM兩側(cè)的基底102中形成濃摻雜區(qū)127。對摻雜區(qū)進行回火以活化摻雜區(qū)中的摻 質(zhì)。淡摻雜區(qū)125及濃摻雜區(qū)127形成源極與漏極區(qū)126。在基底102上形成介電層132， 以覆蓋金屬氧化半導體元件130及光波導110。上述的間隙壁124、源極與漏極區(qū)126、介電 層132及其他未繪示的硅化金屬層、接觸窗、介層窗、層間介電層及金屬層等均為本領(lǐng)域具 有通常知識者所熟知的構(gòu)件，故其使用材料及形成方法在此不再贅述。至此，完成本發(fā)明的 光電元件100的制作，其中第一區(qū)10 包括光波導110及耦合器118，第二區(qū)104b包括金 屬氧化半導體元件130，激光光經(jīng)由耦合器118導入光波導110，以進行后續(xù)的處理。在第一實施例中，是以在形成光波導110的步驟中，同時形成金屬氧化半導體元 件130的柵極120為例來說明之，但本發(fā)明并不以此為限。也可以在形成光波導110的步 驟之后，才形成金屬氧化半導體元件130，如第二實施例所述。以下，將描述第一實施例與第 二實施例的不同之處，相同處則不再贅述。圖7A至圖7C為根據(jù)本發(fā)明第二實施例所繪示 的光電元件的形成方法的剖面示意圖。首先，提供如圖5B的中間結(jié)構(gòu)。然后，請參照圖7A，在基底102上依序形成絕緣材 料層119、導體層121及圖案化光致抗蝕劑層125。絕緣材料層119的材料例如是氧化硅，且其形成方法例如是進行熱氧化法。導體層121的材料例如是多晶硅、非晶硅或單晶硅，且 其形成方法例如是進行化學氣相沉積法。接著，請參照圖7B，以圖案化光致抗蝕劑層125為光掩模，依序蝕刻導體層121及 絕緣材料層119，以在第一區(qū)10 的基底102上形成絕緣層112與光波導110。光波導110 與部分深溝槽隔離結(jié)構(gòu)108及至少部分半船型材料層106重疊。然后，移除圖案化光致抗 蝕劑層125。至此，在第一區(qū)104b上完成光波導110及耦合器118的制作。之后，請參照圖7C，在第二區(qū)104b形成金屬氧化半導體元件130。在基底102上 依序形成絕緣層120及柵極122。在柵極122兩側(cè)的基底102中形成淡摻雜區(qū)125。在柵 極122的側(cè)壁上形成間隙壁124。在間隙壁IM兩側(cè)的基底102中形成濃摻雜區(qū)127。淡 摻雜區(qū)125及濃摻雜區(qū)127形成源極與漏極區(qū)126。在基底102上形成介電層132，以覆蓋 金屬氧化半導體元件130及光波導110。至此，完成本發(fā)明的光電元件100的制作。綜上所述，本發(fā)明的光電元件可以將光波導、耦合器及金屬氧化半導體元件有效 地整合在單一芯片上，減低占用面積及簡化系統(tǒng)。此外，本發(fā)明的光電元件的形成方法利用 現(xiàn)有的半導體設(shè)備，即可以將光波導、耦合器及金屬氧化半導體元件形成在整體硅基底上。 也就是說，本發(fā)明的光電元件的形成方法可避免將金屬氧化半導體元件形成在SOI基板上 的微調(diào)元件的模型試驗的時間，大幅降低成本，提升競爭力。雖然已結(jié)合以上實施例披露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技 術(shù)領(lǐng)域中熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，因此本 發(fā)明的保護范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準。
權(quán)利要求
1.一種光電元件，包括基底，具有第一區(qū)；半船型材料層，配置于該第一區(qū)的該基底中，其中該半船型材料層的折射率小于該基 底的折射率，且該半船型材料層的頂面與該基底的表面齊平；深溝槽隔離結(jié)構(gòu)，配置于該第一區(qū)的該基底中，且位于該半船型材料層的頭部的一側(cè)；以及光波導，配置于該第一區(qū)的該基底上，與部分該深溝槽隔離結(jié)構(gòu)及至少部分該半船型材料層重疊。
2.如權(quán)利要求1所述的光電元件，其中該基底包括整體硅基底。
3.如權(quán)利要求1所述的光電元件，其中該半船型材料層的材料包括SiOx。
4.如權(quán)利要求1所述的光電元件，其中該光波導的材料包括多晶硅、非晶硅或單晶硅。
5.如權(quán)利要求1所述的光電元件，其中該深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的深度為微米級。
6.如權(quán)利要求1所述的光電元件，其中該深溝槽隔離結(jié)構(gòu)與該半船型材料層分開一距 離或互相緊鄰。
7.如權(quán)利要求1所述的光電元件，其中一激光經(jīng)由一光纖耦接至該半船型材料層的尾部。
8.如權(quán)利要求1所述的光電元件，其中該基底還包括第二區(qū)，且該第一區(qū)與該第二區(qū) 以一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)互相分開。
9.如權(quán)利要求1所述的光電元件，還包括配置于該第二區(qū)的一金屬氧化半導體(MOS) 元件。
10.一種光電元件的形成方法，包括提供一基底，該基底具有第一區(qū)；在該第一區(qū)的基底中形成一半船型材料層，其中該半船型材料層的折射率小于該基底 的折射率，且該半船型材料層的頂面與該基底的表面齊平；在該第一區(qū)的該基底中形成一深溝槽隔離結(jié)構(gòu)，其中該深溝槽隔離結(jié)構(gòu)形成于該半船 型材料層的頭部的一側(cè)；以及在該第一區(qū)的該基底上形成一光波導，其中該光波導與部分該深溝槽隔離結(jié)構(gòu)及至少 部分該半船型材料層重疊。
11.如權(quán)利要求10所述的光電元件的形成方法，其中形成該半船型材料層的步驟包括 對該基底進行多數(shù)次的離子注入制程工藝，以在該第一區(qū)的該基底中形成階梯狀的多數(shù)個 離子注入?yún)^(qū)。
12.如權(quán)利要求11所述的光電元件的形成方法，其中各該離子注入制程工藝包括0+離 子注入制程工藝。
13.如權(quán)利要求11所述的光電元件的形成方法，其中各該離子注入制程工藝的注入劑 量為IO14 IO21原子/平方厘米。
14.如權(quán)利要求11所述的光電元件的形成方法，其中形成該半船型材料層的步驟還包 括進行一回火制程工藝，使得這些離子注入?yún)^(qū)擴散而形成該半船型材料層。
15.如權(quán)利要求10所述的光電元件的形成方法，其中該基底包括整體硅基底。
16.如權(quán)利要求10所述的光電元件的形成方法，其中該光波導的材料包括多晶硅、非晶硅或單晶硅。
17.如權(quán)利要求10所述的光電元件的形成方法，其中該深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的深度為微米級。
18.如權(quán)利要求10所述的光電元件的形成方法，其中該深溝槽隔離結(jié)構(gòu)與該半船型材 料層分開一距離或互相緊鄰。
19.如權(quán)利要求10所述的光電元件的形成方法，其中該基底還包括第二區(qū)，且該第一 區(qū)與該第二區(qū)以一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)互相分開。
20.如權(quán)利要求19所述的光電元件的形成方法，還包括于該第二區(qū)形成一金屬氧化半 導體(M0Q元件。
21.如權(quán)利要求20所述的光電元件的形成方法，其中在形成該光波導的步驟中，同時 形成該金屬氧化半導體元件的柵極。
22.如權(quán)利要求20所述的光電元件的形成方法，其中在形成該光波導的步驟之后，形 成該金屬氧化半導體元件。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光電元件及其形成方法。該光電元件包括基底、半船型材料層、深溝槽隔離結(jié)構(gòu)及光波導?；拙哂械谝粎^(qū)。半船型材料層配置于第一區(qū)的基底中。半船型材料層的折射率小于基底的折射率。半船型材料層的頂面與基底的表面齊平。深溝槽隔離結(jié)構(gòu)配置于第一區(qū)的基底中，且位于半船型材料層的頭部的一側(cè)。光波導配置于第一區(qū)的基底上。光波導與部分深溝槽隔離結(jié)構(gòu)及至少部分半船型材料層重疊。
文檔編號G02B6/42GK102122034SQ201010003228
公開日2011年7月13日 申請日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者吳惠敏, 廖德淦, 林夢嘉, 王銘義, 蘇宗一, 蘇昭安, 藍邦強, 譚宗涵, 陳敏, 黃建欣 申請人:聯(lián)華電子股份有限公司