[发明专利]具有台阶支撑的混合成像探测器像元结构及其制备方法

摘要

本发明提供了一种具有台阶支撑的混合成像探测器像元结构及其制备方法，包括：一晶圆，位于晶圆下表面的可见光感应区域，位于晶圆上表面的红外感应区域，以及用于将可见光感应区域和红外感应区域所输出的电信号进行计算并转换为图像的转换单元；其中，红外感应区域包括：位于介质层中具有多级台阶状侧壁的接触沟槽结构以及红外感应结构，红外感应结构与介质层上表面之间具有第一空腔；位于红外感应结构外围的支撑部件，其与红外感应结构不接触，其底部与介质层相连，其顶部具有释放孔；在支撑部件的内表面具有红外反射材料或者整个支撑部件为红外反射材料；支撑部件与红外感应结构之间具有第二空腔。

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：一晶圆，用作将可见光过滤掉的过滤层；可见光感应区域，位于所述晶圆下表面，其包括可见光感应部件和将所述可见光感应部件所形成的电信号输出的引出极；介质层，位于所述晶圆的上表面；红外感应区域，位于所述晶圆上表面，其包括：红外感应结构，对应于所述可见光感应部件的上方，其具有红外感应部件和电极层，所述红外感应部件用于吸收穿过所述晶圆的红外光，并产生电信号；所述红外感应结构的边缘具有第一支撑孔，所述第一支撑孔底部具有多级台阶状侧壁；所述红外感应结构与所述所述介质层之间具有第一空腔；所述台阶状侧壁用于提高所述第一支撑孔的支撑能力、所述第一支撑孔底部的填充能力和降低所述第一支撑孔底部的导热速率；接触沟槽结构，在所述可见光感应区域上方两侧的所述介质层中；所述接触沟槽结构将所述红外感应部件所形成的电信号输出；位于所述第一支撑孔具有多级台阶状侧壁的底部的所述电极层与所述接触沟槽结构相连接；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，其顶部具有第一释放孔；所述支撑部件边缘具有第二支撑孔，所述第二支撑孔底部位于所述介质层上表面；在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，所述红外反射材料用于将未经所述红外感应部件吸收的红外光反射到所述红外感应部件上；所述支撑部件与所述红外感应结构之间具有第二空腔，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；以及转换单元，用于将所述可见光感应区域和所述红外感应区域所输出的电信号进行计算并转换为图像；其中，可见光和红外光从所述晶圆下表面射入，通过所述可见光感应区域，所述可见光被所述可见光感应部件吸收；然后，经所述晶圆过滤掉未被所述可见光感应部件吸收的可见光，透过所述晶圆的红外光继续射入所述红外感应部件中，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远红外光，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。