[发明专利]一种单光子成像探测器及其制造方法

摘要

本发明涉及光电成像探测技术领域，尤其涉及一种单光子成像探测器及其制造方法。所述制造方法，包括如下步骤：制备硅基底微通道板，所述硅基底微通道板上设有微通孔阵列；制备CMOS成像传感器阵列；在封装设备中制备和测试光电阴极，并将所述硅基底微通道板、所述CMOS成像传感器阵列和所述光电阴极进行器件晶圆级结构整合，形成单光子成像探测器，然后对所述单光子成像探测器进行测试。本发明采用晶圆级封装处理技术，利用光电阴极、硅基底微通道板和CMOS成像传感器阵列直接耦合，形成高灵敏、高速、高分辨率、低成本、低功耗、高帧频、无需冷却、尺寸紧凑的单光子成像探测器。

主权项

1.一种单光子成像探测器的制造方法，包括如下步骤：制备硅基底微通道板，所述硅基底微通道板上设有微通孔阵列；制备CMOS成像传感器阵列；在封装设备中制备和测试光电阴极，并将所述硅基底微通道板、所述CMOS成像传感器阵列和所述光电阴极进行器件晶圆级结构整合，形成单光子成像探测器，然后对所述单光子成像探测器进行测试；其中，所述制备CMOS成像传感器，包括如下步骤：在衬底上形成梯度掺杂的Pinned Photodiode结构；采用深注入P‑Well工艺，在所述衬底上形成自顶向下贯穿的像素串扰保护注入层；将所述衬底翻转倒置在转台上，采用化学机械抛光方法去除多余的衬底厚度至Pinned Photodiode结构的底部；采用高剂量低能硼注入并通过激光退火进行杂质激活，形成对化学机械抛光晶格缺陷的钝化层。