[发明专利]一种单片集成紫外图像传感器及其像素单元以及制备方法

权利要求书

1.一种紫外图像传感器，包括行扫描/驱动电路、列信号读出/驱动电路和像素阵列，其特征在于，所述像素阵列中的像素单元包括信号放大器电路和光探测元件，所述图像传感器的行扫描/驱动电路、列信号读出/驱动电路和像素单元的信号放大器电路均采用硅CMOS技术制作，同步集成于同一衬底，且光探测元件位于信号放大器电路之上，所述光探测元件与所述信号放大器电路之间设有介质隔离层，两者通过上述介质隔离层的通孔实现电连接。

2.如权利要求1所述的紫外图像传感器，其特征在于，所述光探测元件为光敏电阻、肖特基二极管、pn结二极管或薄膜晶体管。

3.如权利要求1或2所述的紫外图像传感器，其特征在于，所述光探测元件的半导体有源层为禁带宽度大于3eV的金属氧化物半导体或其它半导体薄膜。

4.一种紫外图像传感器的像素单元结构，其特征在于，包括信号放大器电路和光探测元件，其中，信号放大器电路集成于紫外图像传感器的衬底上，而光探测元件位于信号放大器电路之上，所述光探测元件与所述信号放大器电路之间设有介质隔离层，两者通过上述介质隔离层的通孔实现电连接。

5.一种紫外图像传感器的制备方法，其步骤包括：

1)在硅衬底上，采用标准CMOS工艺制作行扫描/驱动电路、列信号读出/驱动电路、每个像素传感器单元的信号放大器电路，制备工艺持续到金属化和介质隔离层淀积；

2)采用化学机械抛光技术对介质隔离层进行平坦化处理；

3)采用CMOS工艺的互联技术在平坦化的介质隔离层上形成金属塞，作为像素单元的信号放大电路与光探测元件的电连接体；

4)在平坦化后的介质隔离层上进行每个像素单元的光探测元件的制作，制得紫外图像传感器。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)的光探测元件是薄膜晶体管，其制作步骤包括：

1)在经过化学机械抛光平坦化的介质隔离层上淀积一层金属薄膜，然后光刻和刻蚀形成薄膜晶体管的栅电极；

2)淀积一层绝缘介质膜作为薄膜晶体管的栅绝缘介质层；

3)用淀积生长一层宽禁带半导体薄膜，然后光刻和刻蚀形成薄膜晶体管的有源区；

4)光刻和刻蚀栅绝缘介质层形成与下层布线连接的接触孔；

5)光刻后淀积一层导电薄膜，并采用剥离技术形成薄膜晶体管的源漏电极，该源漏电极通过接触孔与下层连线相连；

6)淀积一层可透紫外光的钝化层，并光刻和刻蚀给出引线端子。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)的栅电极薄膜的图形加工采取剥离的方法。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)的半导体薄膜的图形加工采用剥离的方法。