[发明专利]混合成像探测器及制备方法

权利要求书

1.一种混合成像探测器，其特征在于，包括：沿垂直方向依次叠设的可见光探测器、具有空腔的中间部件和红外探测器；其中，所述中间部件内部设有屏蔽结构，且所述屏蔽结构位于所述空腔的外围；

所述红外探测器接收入射光，并吸收所述入射光中的红外光部分，以产生用于混合成像的第一电信号；

所述屏蔽结构将所述红外探测器过滤出来的部分光反射到所述空腔中；

所述可见光探测器吸收所述入射光中的可见光部分，以产生用于混合成像的第二电信号。

2.根据权利要求1所述的混合成像探测器，其特征在于，所述可见光探测器包括位于衬底上的PNP型感光区和位于所述PNP型感光区一侧的第一电连接部件；

所述PNP型感光区沿垂直于所述红外探测器的方向依次布置第一P型区域、N型区域和第二P型区域，且所述第一P型区域和所述第二P型区域之间由所述第一电连接部件连接。

3.根据权利要求2所述的混合成像探测器，其特征在于，所述第一电连接部件包括硅通孔和引出端；

所述硅通孔贯穿所述第二P型区域，并且所述硅通孔的底部与所述第二P型区域的底部齐平；所述硅通孔的顶部高于所述第二P型区域的顶部，且位于所述衬底中；

所述引出端包括P区、接触孔和引线；

所述P区位于所述第一P型区域的一侧，且所述P区的下表面与所述硅通孔的上表面相连，所述P区的上方依次叠设接触孔和引线；

所述接触孔和所述引线均处于所述屏蔽结构的外侧。

4.根据权利要求2所述的混合成像探测器，其特征在于，所述第一P型区域面向空腔的表面具有下陷结构。

5.根据权利要求1所述的混合成像探测器，其特征在于，所述红外探测器包括顶部具有凹凸起伏表面的微桥桥面结构和第二电连接部件；所述微桥桥面结构包括吸收层、敏感层、电极层和支撑层；

所述支撑层的两端架设于所述空腔上；

所述敏感层位于所述支撑层之上，并且敏感层的长度小于所述支撑层的长度；

所述电极层覆盖所述敏感层远离所述支撑层的部分表面和侧壁、所述支撑层远离所述空腔的部分表面和侧壁、所述第二电连接部件的表面，以及部分所述中间部件的侧壁；

所述吸收层覆盖所述敏感层和所述电极层。

6.根据权利要求1所述的混合成像探测器，其特征在于，所述中间部件还包括多个互连介质层和一个第一介质层；

所述多个互连介质层位于所述可见光探测器的上表面，且围设于空腔外侧；

所述第一介质层位于所述多个互连介质层远离所述可见光探测器的顶层之上，且围设于空腔外侧。

7.根据权利要求6所述的混合成像探测器，其特征在于，所述屏蔽结构包括桥墩结构、多晶栅结构和栅介质结构；

所述桥墩结构位于所述多晶栅结构的上方，且所述桥墩结构的上表面与所述第一介质层远离所述红外探测器的表面相连；

所述多晶栅结构位于所述栅介质结构的上方，所述栅介质结构的下表面与所述可见光探测器相连。

8.根据权利要求2所述的混合成像探测器，其特征在于，所述衬底上还设置有源漏区，所述源漏区位于所述可见光探测器远离所述第一电连接部件的一侧。

9.根据权利要求1所述的混合成像探测器，其特征在于，还包括：金属反射层、第二介质层和保护层；

所述金属反射层设置于所述可见光探测器的下方，通过所述第二介质层与所述可见光探测器相连；

所述保护层位于所述金属反射层的下方。

10.一种混合成像探测器的制备方法，其特征在于，包括：

提供一个衬底，在所述衬底的上表面通过离子注入的方式制备可见光探测器的第一P型区域、引出端和N型区域；

形成栅介质层、多晶硅栅电极层，并采用后道工艺形成中间部件、接触孔和引线，其中，所述中间部件包括互连介质层、用于构成屏蔽结构的桥墩结构和第一介质层；

在所述中间部件上刻蚀第一介质层和互连介质层形成空腔，并依次刻蚀多晶硅栅电极层、栅介质层和第一P型区域面向空腔的表面，露出硅表面；

在所述硅表面上外延牺牲层，直至所述牺牲层高于所述第一介质层的上表面；

采用化学机械抛光方式将所述牺牲层磨平；

分别沉积并图形化支撑层、敏感层、电极层和吸收层，形成具有微桥桥面结构的红外探测器；

在所述N型区域的下表面制备可见光探测器的第二P型区域；

制备硅通孔，以使所述引出端通过所述硅通孔将所述第一P型区域连接至所述第二P型区域；

采用湿法工艺去除所述牺牲层，以使所述红外探测器和所述屏蔽结构形成悬空的微桥结构。