一种硅漂移探测器与金属氧化物半导体场效应晶体管集成器件制造技术

本发明专利技术公开了一种硅漂移探测器与金属氧化物半导体场效应晶体管集成器件，包括：硅体；p型硅体，位于硅体内，且上表面与硅体的上表面齐平；栅极设置于所述二氧化硅层上，且位于p型硅体的上方；源极、漏极分别设置于栅极的两侧，位于p型硅体内且与p型硅体的表面齐平；p型重掺杂区，设置于硅体内，围绕金属氧化物半导体场效应晶体管且与p型硅体的表面齐平；阳极收集电极，位于所述硅体内，与p型重掺杂区间隔设置且与p型硅体的表面齐平；阴极环，位于硅体内，与阳极收集电极间隔设置且与p型硅体的表面齐平；二氧化硅层，设置于硅体上，与硅体接触；通过刻蚀二氧化硅层露出阴极环、阳极收集电极、p型重掺杂区、源极、漏极。

【技术实现步骤摘要】
一种硅漂移探测器与金属氧化物半导体场效应晶体管集成器件
本专利技术属于芯片结构领域，具体涉及一种硅漂移探测器与金属氧化物半导体场效应晶体管集成器件。
技术介绍
尽管针对硅漂移探测器器件芯片的设计已经有相当多的论文或专利发表，但由于硅漂移探测器本身高分辨率、高灵敏度等特点，其应用范围相当广泛，这也使得科研者与企业对它的兴趣却越来越浓。现有的探测器在进行与前置及后置放大电路的集成时，往往会考虑通过打线或者倒装焊的方式，然而不管哪种方式，只要是加入引线便会使得其电学性能受到不好的影响，
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种硅漂移探测器与金属氧化物半导体场效应晶体管集成器件，用于解决现有技术的缺陷。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种硅漂移探测器与金属氧化物半导体场效应晶体管集成器件，所述硅漂移探测器包括阳极收集电极10、阴极环12，所述金属氧化物半导体场效应晶体管包括栅极4、源极6、漏极6`，所述集成器件包括：衬底1；p型硅体2，位于所述衬底1内，且上表面与所述衬底1的上表面齐平；所述栅极4设置于所述二氧化硅层上，且位于所述p型硅体的上方；所述源极、所述漏极分别设置于所述栅极的两侧，位于所述p型硅体内且与p型硅体的表面齐平；p型重掺杂区8，设置于所述衬底内，围绕所述金属氧化物半导体场效应晶体管且与p型硅体的表面齐平；所述阳极收集电极10，位于所述衬底内，与所述p型重掺杂区8间隔设置且与p型硅体的表面齐平；所述阴极环12，位于所述衬底内，与所述阳极收集电极10间隔设置且与p型硅体的表面齐平；二氧化硅层，设置于所述衬底上，与所述硅体接触；通过刻蚀二氧化硅层露出所述阴极环12、阳极收集电极10、p型重掺杂区8、源极6、漏极6`。可选地，所述p型重掺杂区8部分设置于所述p型硅体2内，另一部分设置于所述p型硅体2外。可选地，所述源极6为n型重掺杂区，所述漏极6`为n型重掺杂区。可选地，所述阳极收集电极10为n型重掺杂。可选地，所述金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET为n沟/p沟增强型或者耗尽型中的任一种。可选地，所述硅漂移探测器还包括：设置于所述衬底1的下表面的背面电极3。可选地，所述背极电极3为p型重掺杂电极。可选地，所述衬底的厚度为100微米至5毫米。如上所述，本专利技术的一种硅漂移探测器与金属氧化物半导体场效应晶体管集成器件，具有以下有益效果：本专利技术将金属氧化物半导体场效应晶体管与探测器集成在一个芯片上，有利于探测器的后续读出，也有利于系统的封装集成。从工艺的角度减少了放大器芯片的制作以及引线或者倒装焊连接，可以大大降低系统可能的噪声来源，提高分辨率等性质，同时简化集成工艺与封装工艺。金属氧化物半导体场效应晶体管为MOSFET，本身也有探测的性质，可作为探测器使用，为硅漂移探测器与金属氧化物半导体场效应晶体管集成器件芯片的实现提供可实施性。附图说明图1为一实施例提供的一种硅漂移探测器与金属氧化物半导体场效应晶体管集成器件的示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如图1所示，一种硅漂移探测器与金属氧化物半导体场效应晶体管集成器件，所述硅漂移探测器包括阳极收集电极10、阴极环12，所述金属氧化物半导体场效应晶体管包括栅极4、源极6、漏极6`，所述集成器件包括：衬底1；其中，所述衬底为硅，硅体的厚度为100微米至5毫米。p型硅体2，位于所述衬底1内，且上表面与所述衬底1的上表面齐平；所述栅极4设置于二氧化硅层上，且位于所述p型硅体的上方；所述源极、所述漏极分别设置于所述栅极的两侧，位于所述p型硅体内且与p型硅体的表面齐平；p型重掺杂区8，设置于所述衬底内，围绕所述金属氧化物半导体场效应晶体管且与p型硅体的表面齐平；p型重掺杂区8是用来隔离中央区域的场效应管和外围的SDD探测器所述阳极收集电极10，位于所述衬底内，与所述p型重掺杂区8间隔设置且与p型硅体的表面齐平；所述阴极环，位于所述衬底内，与所述阳极收集电极10间隔设置且与p型硅体的表面齐平；其中，阴极环包括第一环阴极环12或者悬空的保护环，第二阴极环14。二氧化硅层，设置于所述衬底上，与所述硅体接触；通过刻蚀二氧化硅层露出所述阴极环12、阳极收集电极10、p型重掺杂区8、源极6、漏极6`。二氧化硅层被刻蚀后形成二氧化硅区域5、二氧化硅区域7、二氧化硅区域9、二氧化硅区域11、二氧化硅区域13、二氧化硅区域15。在一实施例中，所述p型重掺杂区8部分设置于所述p型硅体2内，另一部分设置于所述p型硅体2外。在一实施例中，所述源极6为n型重掺杂区，所述漏极6`为n型重掺杂区。在一实施例中，所述阳极收集电极10为n型重掺杂。在一实施例中，所述金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET为n沟/p沟增强型或者耗尽型中的任一种。MOSFET本身就是具有探测与放大性质的结构，不同的种类其性质、结构以及电压的施加方式都有所区别，图1中，采用n沟增强型金属氧化物半导体场效应晶体管。值得注意的是，当将n-typeMOSFET与p-typeMOSFET集成在一起时，由于NMOS与PMOS在物理特性上的互补性，会形成互补金属氧化物半导体场效应晶体管，即CMOS元器件与工艺，是否采用CMOS工艺需要视情况而定。和三极管类似，p沟道MOSFET的导通条件是栅极电压比漏极电压低5V以上，n沟道MOSFET的导通条件是栅极电压比源极电压高5V以上。在一实施例中，所述硅漂移探测器还包括：设置于所述衬底1的下表面的背面电极3。其中，所述背极电极3为p型重掺杂电极，可以为整块区域，也可以为螺旋型或者同心环设计，掺杂厚度一般为10微米。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅漂移探测器与金属氧化物半导体场效应晶体管集成器件，其特征在于，所述硅漂移探测器包括阳极收集电极(10)、阴极环(12)，所述金属氧化物半导体场效应晶体管包括栅极(4)、源极(6)、漏极(6`)，所述集成器件包括：/n衬底(1)；/np型硅体(2)，位于所述衬底(1)内，且上表面与所述衬底(1)的上表面齐平；/n所述栅极(4)设置于二氧化硅层上，且位于所述p型硅体的上方；所述源极、所述漏极分别设置于所述栅极的两侧，位于所述p型硅体内且与p型硅体的表面齐平；/np型重掺杂区(8)，设置于所述衬底内，围绕所述金属氧化物半导体场效应晶体管且与p型硅体的表面齐平；/n所述阳极收集电极(10)，位于所述衬底内，与所述p型重掺杂区(8)间隔设置且与p型硅体的表面齐平；/n所述阴极环(12)，位于所述衬底内，与所述阳极收集电极(10)间隔设置且与p型硅体的表面齐平；/n二氧化硅层，设置于所述衬底上，与所述衬底接触；通过刻蚀二氧化硅层露出所述阴极环(12)、阳极收集电极(10)、p型重掺杂区(8)、源极(6)、漏极(6`)。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅漂移探测器与金属氧化物半导体场效应晶体管集成器件，其特征在于，所述硅漂移探测器包括阳极收集电极(10)、阴极环(12)，所述金属氧化物半导体场效应晶体管包括栅极(4)、源极(6)、漏极(6`)，所述集成器件包括：
衬底(1)；
p型硅体(2)，位于所述衬底(1)内，且上表面与所述衬底(1)的上表面齐平；
所述栅极(4)设置于二氧化硅层上，且位于所述p型硅体的上方；所述源极、所述漏极分别设置于所述栅极的两侧，位于所述p型硅体内且与p型硅体的表面齐平；
p型重掺杂区(8)，设置于所述衬底内，围绕所述金属氧化物半导体场效应晶体管且与p型硅体的表面齐平；
所述阳极收集电极(10)，位于所述衬底内，与所述p型重掺杂区(8)间隔设置且与p型硅体的表面齐平；
所述阴极环(12)，位于所述衬底内，与所述阳极收集电极(10)间隔设置且与p型硅体的表面齐平；
二氧化硅层，设置于所述衬底上，与所述衬底接触；通过刻蚀二氧化硅层露出所述阴极环(12)、阳极收集电极(10)、p型重掺杂区(8)、源极(6)、漏极(6`)。


2.根据权利要求1所述的硅漂移探测器与金属氧化物半导体场效应晶体管集成器件，其特征在于，所述p型...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘曼文，李正，
申请(专利权)人：湖南正芯微电子探测器有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43