[发明专利]可调节的混合成像探测器像元结构及其制备方法

摘要

本发明提供了一种可调节的混合成像探测器像元结构及其制备方法，包括将可见光感应区域和红外感应区域集成在芯片中，红外感应区域包括：位于半导体衬底上表面的红外窗口材料，用于选择性透过所需波段的红外光；位于红外窗口材料两侧的半导体衬底上表面的互连层；位于红外窗口材料和互连层的上表面的介质层；在红外窗口材料上方两侧的介质层中具有接触沟槽结构；红外感应结构，其具有第一中间拱起部分和第一端部支撑部分，第一中间拱起部分位于红外窗口材料的正上方对应位置，且与介质层之间构成第一空腔；第一端部支撑部分的电极层与接触沟槽结构相接触；以及位于红外感应结构的外围且的支撑部件。

主权项

1.一种可见光红外混合成像探测器像元结构，其特征在于，包括：一半导体衬底，作为可见光过滤层；可见光感应区域，位于所述半导体衬底下表面，所述可见光感应区域包括可见光感应部件和引出极；红外感应区域，位于半导体衬底上表面，其包括：红外窗口材料，用于选择性透过所需波段的红外光；互连层，位于所述红外窗口材料两侧的所述半导体衬底上表面；介质层，位于所述红外窗口材料和所述互连层的上表面；在所述红外窗口材料上方两侧的所述介质层中具有接触沟槽结构；红外感应结构，包括：下释放保护层、红外感应部件、电极层和上释放保护层；所述红外感应结构具有第一中间拱起部分和第一端部支撑部分，所述第一中间拱起部分位于所述红外窗口材料的正上方对应位置，且与所述介质层之间构成第一空腔；所述第一端部支撑部分的电极层与所述接触沟槽结构相接触，用于将所述红外感应部件产生的电信号通过所述接触沟槽结构传输到所述互连层中；支撑部件，位于所述红外感应结构的外围且与所述红外感应结构不接触；所述支撑部件包括第二中间拱起部分和第二端部支撑部分；所述第二端部支撑部分位于所述接触沟槽结构外侧的所述介质层表面，所述第二中间拱起部分与所述第一中间拱起部分之间构成第二空腔，并且所述红外感应结构与所述支撑部件之间具有连通的空隙；在所述第二中间拱起部分的顶部具有释放孔；所述支撑部件的内表面具有红外反射材料或者整个所述支撑部件为红外反射材料；其中，可见光和红外光从所述半导体衬底下表面射入，通过所述可见光感应区域，部分所述可见光被所述可见光感应部件吸收；经所述半导体衬底过滤掉剩余的可见光后，红外光透过所述半导体衬底继续进入所述红外感应区域，部分所述红外光被所述红外感应部件吸收；未经所述红外感应部件吸收的红外光，经所述红外反射材料反射到所述红外感应部件，进而被所述红外感应部件吸收。